逆变器模块的制作方法

本发明涉及逆变器模块，更详细而言，涉及一种用于电动机驱动控制的逆变器模块。

背景技术：

1、一般而言，逆变器(inverter)是一种将直流电压转换为交流电压的电力转换装置。

2、通常，利用整流器将三相交流电源转换为直流，利用逆变器将储存于dc链路(通常为电容器)的直流电源转换为交流电源，来驱动电动机。

3、逆变器是vvvf(variable voltage variable frequency：变压变频)系统，根据脉冲宽度调制(pwm)的输出变更输入到电动机的电压和频率，来控制电动机的速度。

4、逆变器是由电力半导体构成的电路，在普通的pcb上实现。

5、构成逆变器的电力半导体是二极管、晶闸管(thyristor)、igbt(insulated gatebipolar transistor：绝缘栅双极晶体管)、mosfet(metal oxide semiconductor fieldeffect transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等，由于使用高功率而产生热量，因此必须配备用于散热的冷却装置。

6、在本发明的申请人的授权专利10-1777439号(2017年9月5日授权，逆变器用冷却装置)中记载了一种对逆变器以空冷方式进行散热的装置。

7、如授权专利10-1777439号所述，为了逆变器的散热，可以使用空冷方式、水冷方式等多种方式。

8、逆变器模块可以被理解为是逆变器和散热装置的结合。

9、作为另一现有技术的例，也在本发明的申请人的授权专利10-1800048号(2017年11月15日授权，逆变器用冷却装置)中记载了一种结合有冷却装置的逆变器的结构。

10、在授权专利10-1800048号中记载了一种pcb和冷却装置结合的结构，在所述结构中，将电子元件安装在pcb，以使这些电子元件位于配备有冷却风扇的盒体内。

11、即，使用一种与电子元件接触的散热器位于冷却装置内，并利用冷却风扇在散热器中进行热交换的方式。

12、虽然在上述说明的现有技术中未明确记载，但在将电子元件或电子元件的集合体的功率模块(power module)安装于pcb时，需考虑冷却装置的结合状态并进行各种处理。

13、图8是现有技术的逆变器模块的示意性的构成图，图9是图8中功率模块和pcb的结合构成图。

14、分别参照图8和图9，在现有技术的逆变器模块中，在pcb100安装有功率模块300，在功率模块300粘合有散热器220。

15、功率模块300与散热器220的粘合是利用散热膏(thermal grease)等导热粘合剂来粘合的。

16、所述散热器220位于冷却装置200的盒体内，具有通过冷却风扇210的强制对流来实现散热的结构。

17、此时，功率模块300凸出有复数个销310，销310与pcb100的结合孔结合。

18、所述销310通过焊接(soldering)与pcb100电连接。

19、即，对于在pcb100的与功率模块300结合的一面的相反面凸出的各个销310，能够利用焊料110进行电连接。

20、此时，焊接方法是利用手动或自动机械执行的自动焊接。

21、另外，在移动与功率模块300结合的pcb100的同时，可以利用与焊料溶液接触的波峰焊接等的已知的焊接方法来形成焊料110。

22、但这些焊接方法都是利用热量，因此存在pcb等部件因热量而损坏或变形的风险，并且由于需要相对较多的作业时间，因此存在生产率较低的问题。

23、虽未图示，功率模块300和pcb100的物理性结合通过螺栓等的物理性结合手段来实现。

24、虽然所述pcb100是普通的pcb，但是为了防止外部的异物因强制对流等流入并附着而造成的损失，在其一部分可以形成有涂敷层120。

25、由于外部异物附着于pcb100而可能引起导电性异物造成的短路故障，因此为了防止这种情况，至少在pcb100的导电部分应用涂敷层120。

26、但是，在结合结构上，pcb100和功率模块300之间无法应用涂敷层120。

27、即，在pcb100和功率模块300之间暴露有销310，并且在pcb100的表面没有涂敷层120而处于暴露有配线等导电层的状态。

28、在如上所述的状态下，如果导电性异物附着于pcb100或暴露的销310，则存在因绝缘距离缩短而发生绝缘击穿或发生短路故障的问题。

29、另外，在pcb100和功率模块300之间的存在空气层，因此使用冷却装置200的散热性能下降。

30、即，由于pcb100和功率模块300之间的热传递不是通过热传导实现，而是通过空气的对流实现，因此存在散热效果降低的问题。

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、鉴于上述问题，本发明所要解决的课题在于，提供一种能够提高防尘和散热效率的逆变器模块。

3、另外，本发明所要解决的另一课题在于，提供一种能够减少组装工艺所需的时间的逆变器模块。

4、解决问题的技术方案

5、用于解决上述技术课题的本发明的逆变器模块可以包括：功率模块，与pcb结合；散热垫，位于所述pcb和所述功率模块之间，防止异物附着于所述pcb和所述功率模块并导热；以及冷却装置，包括附着于所述功率模块的散热器以冷却所述功率模块。

6、在本发明的实施例中，所述pcb可以包括提供通孔的导电性的衬套端子，所述功率模块的销插入并结合于所述衬套端子。

7、在本发明的实施例中，所述销可以分别包括双分支的弹性结构体，双分支的所述弹性结构体插入于所述衬套端子的部分的中央形成有空隙。

8、在本发明的实施例中，所述散热垫可以包括插入孔，所述销以不干涉的方式贯通插入所述插入孔。

9、在本发明的实施例中，所述散热垫的硬度可以低于所述pcb和所述功率模块，并且可以具有弹性。

10、在本发明的实施例中，所述插入孔可以根据所述销的间隔分别插入有一个销或复数个销。

11、在本发明的实施例中，所述功率模块可以包括从所述销凸出的面凸出并支撑所述pcb的支撑台。

12、在本发明的实施例中，所述pcb可以通过结合构件与所述支撑台结合。

13、在本发明的实施例中，所述冷却装置可以是空冷式或水冷式。

14、在本发明的实施例中，所述pcb和所述功率模块之间的间隔可以通过平板和外部支撑台来调整，所述平板安置有与所述散热垫结合的功率模块，所述外部支撑台从所述平板的上部凸出并固定所述pcb的边缘且能够调整高度。

15、发明效果

16、本发明通过在功率模块和pcb之间应用散热垫(thermal pad)来防止导电性异物附着于功率模块的销或pcb，从而具有能够防止由导电性异物引起的短路故障的发生或绝缘击穿的发生的效果。

17、另外，本发明具有能够通过使用散热垫来提高散热效果的效果。

18、另外，本发明在pcb、散热垫以及功率模块的结合上不使用焊接，从而具有能够防止在焊接工艺时热量引起的散热垫等的变形或损坏，并且通过缩短结合工艺时间来能够提高生产率的效果。