CN103973081B - 注塑成型的叠层母排 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种注塑成型的叠层母排，包括正极铜排和负极铜排，正极铜排（1）和负极铜排（2）上分别设有多个连接外界电气元件的连接端子，正极铜排（1）的上表面设有第一绝缘层（3），负极铜排（2）的下表面设有第二绝缘层（4），正极铜排（1）和负极铜排（2）之间设有第三绝缘层（5），且第一绝缘层（3）、第二绝缘层（4）、第三绝缘层（5）与正极铜排（1）和负极铜排（2）一体式注塑成型；注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；14.2％‑19.5％；聚酰胺66；25.8％‑30.3％；三元乙丙橡胶12％‑15％；玻璃纤维3％‑5%，余量为正硅酸乙酯。该叠层母排制造成本低、加工周期短、产品一致性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种注塑成型的叠层母排。
背景技术
叠层母排，主要是指变流设备中主回路的电气连接件，作用是实现主回路中大功率元器件如IGBT、整流二极管以及电解电容之间的连接。现有技术的叠层母排的加工工艺是先在三片PET绝缘膜上分别涂覆胶水，其中一片双面涂胶，另外两片单面涂胶(如图1所示)，然后将备有热固胶的PET绝缘膜与正、负极铜排经加热加压装配并封边。其缺点为：需要提前在PET绝缘膜上涂覆胶水，成本较高，且加工时间较长，费时又费力，且涂胶的厚度均匀性很难保证，影响叠层母排产品的一致性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种制造成本低、加工周期短、产品一致性好的注塑成型的叠层母排。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种注塑成型的叠层母排，包括正极铜排和负极铜排，所述的正极铜排和负极铜排上分别设有多个连接外界电气元件的连接端子，所述的正极铜排的上表面设有第一绝缘层，所述的负极铜排的下表面设有第二绝缘层，所述的正极铜排和负极铜排之间设有第三绝缘层，且所述的第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层与正极铜排和负极铜排一体式注塑成型；
注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；14.2％-19.5％；聚酰胺66；25.8％-30.3％；三元乙丙橡胶12％-15％；玻璃纤维3％-5％，余量为正硅酸乙酯。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明注塑成型的叠层母排的各导电铜排用注塑机直接包覆绝缘层、装配为一体，产品一致性好，不需要额外设置PET绝缘膜，不需要涂覆胶水，生产成本更低。且叠层母排的装配时间大大缩短，单套成型的时间较短，产品一致性好。且通过选取适当含量的聚偏氟乙烯、聚酰胺66、三元乙丙橡胶、玻璃纤维与正硅酸乙酯混合后制得具有优良的流动性、耐化学腐蚀性，优良的耐氧化性并有高介电强度，绝缘性能好的材料。该材料作为叠层母排的绝缘层，在注塑过程中流动性佳，叠层母排的绝缘性、耐压性好。
进一步的，所述材料通过以下方法制备：上述的配方比配取原料后，将聚偏氟乙烯、聚 酰胺66、三元乙丙橡胶和玻璃纤维与正硅酸乙酯混合均匀后在惰性气体保护下加热至260-285℃反应5-7小时。
附图说明
图1现有技术的叠层母排的结构示意图。
图2本发明的注塑模具的分解结构示意图。
图3本发明的注塑模具的凸模的结构示意图。
图4本发明注塑成型的叠层母排的结构示意图。
图5图4的B-B剖视结构示意图。
图1：1′正极铜排、2′负极铜排、3′第一PET绝缘膜、4′第二PET绝缘膜、5′第三PET绝缘膜。
图2-5中：1正极铜排、2负极铜排、3第一绝缘层、4第二绝缘层、5第三绝缘层、6凹模、6-1第一定位销、6-2第一凸台、6-3第二定位销、6-4凸环、7凸模、7-1第二凸台、7-2第三凸台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。
实施例1
所述的正极铜排1和负极铜排2上分别设有多个连接外界电气元件的连接端子，所述的正极铜排1的上表面设有第一绝缘层3，所述的负极铜排2的下表面设有第二绝缘层4，所述的正极铜排1和负极铜排2之间设有第三绝缘层5，且所述的第一绝缘层3、第二绝缘层4、第三绝缘层5与正极铜排1和负极铜排2一体式注塑成型；
注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；14.2％；聚酰胺66；25.8％；三元乙丙橡胶12％；玻璃纤维3％，余量为正硅酸乙酯。
将上述的配方比配取原料后，将聚偏氟乙烯、聚酰胺66、三元乙丙橡胶和玻璃纤维与正硅酸乙酯混合均匀后在惰性气体保护下加热至260℃反应5小时。
实施例2
所述的正极铜排1和负极铜排2上分别设有多个连接外界电气元件的连接端子，所述的正极铜排1的上表面设有第一绝缘层3，所述的负极铜排2的下表面设有第二绝缘层4，所述的正极铜排1和负极铜排2之间设有第三绝缘层5，且所述的第一绝缘层3、第二绝缘层4、第三绝缘层5与正极铜排1和负极铜排2一体式注塑成型；
注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；17％；聚酰胺66；30％；三元乙丙橡胶14％；玻璃纤维3％，余量为正硅酸乙酯。
将上述的配方比配取原料后，将聚偏氟乙烯、聚酰胺66、三元乙丙橡胶和玻璃纤维与正硅酸乙酯混合均匀后在惰性气体保护下加热至260℃反应6小时。
实施例3
所述的正极铜排1和负极铜排2上分别设有多个连接外界电气元件的连接端子，所述的正极铜排1的上表面设有第一绝缘层3，所述的负极铜排2的下表面设有第二绝缘层4，所述的正极铜排1和负极铜排2之间设有第三绝缘层5，且所述的第一绝缘层3、第二绝缘层4、第三绝缘层5与正极铜排1和负极铜排2一体式注塑成型；
注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；19.5％；聚酰胺66；30.3％；三元乙丙橡胶15％；玻璃纤维5％，余量为正硅酸乙酯。
将上述的配方比配取原料后，将聚偏氟乙烯、聚酰胺66、三元乙丙橡胶和玻璃纤维与正硅酸乙酯混合均匀后在惰性气体保护下加热至270℃反应6小时。
对实施例1-实施例3提供的材料进行了性能检测，检测结果见表1所示
从上表可以看出，本发明的材料具有较好的流动性，耐冲击性能较好，非常适用于制作叠层母排的绝缘层。
成型该叠层母排包括以下步骤：
1)、用精密五金冲压模具加工出正极铜排1和负极铜排2；
2)、对正极铜排1和负极铜排2进行喷砂处理；
3)、对正极铜排1和负极铜排2进行超声波清洗，去除油污和杂质；
4)、将正极铜排1和负极铜排2放置到烘箱里面干燥、预热，温度80℃～90℃，时间20～30 分钟。
5)、将正极铜排1安装到凹模6上，并利用凹模6上的多个定位销进行水平定位，且凹模6上的多个第一凸台6-2使正极铜排1和凹模6之间形成一个薄壁型腔，型腔厚度为1～3mm；
6)、将负极铜排2安装到凹模6上，同样用凹模6上的多个定位销进行水平定位，并用凹模6上的凸环6-4对负极铜排2进行垂直方向的定位，使负极铜排2与正极铜排1中间形成一个薄壁型腔，型腔厚度为1～3mm；
7)、利用凸模7上的多个第二凸台7-1和第三凸台7-2定位负极铜排2在注塑模具中的位置，且负极铜排2与凸模7之间形成一个薄壁型腔，型腔厚度为1～3mm；
8)、由注塑机进行合模、填充、保压、冷却、脱模等工序，对正极铜排1和负极铜排2的表面及中间的型腔进行填充和包覆材料；
9)、将完成注塑包覆的叠层母排从模具中取出，进行镀锡或镀镍表面处理。
成型该叠层母排采用的模具，包括凹模6和凸模7，所述的凹模6设有与正极铜排1和负极铜排2相配的型腔，型腔表面均匀分布有多个用于定位正极铜排1和负极铜排2的第一定位销6-1和第二定位销6-3，所述的第一定位销6-1的周向设有第一凸台6-2，所述的第一凸台6-2的高度小于第一定位销6-1的高度，且第一凸台6-2的高度为1～3mm；所述的第二定位销6-3的周边设有凸环6-4，所述的凸环6-4的高度比与所述的第一凸台的高度高1～3mm，且所述的凸环6-4的外径小于正极铜排1上的大孔的直径；
所述的凸模7上均匀分布有多个用于定位负极铜排2在注塑模具中的位置的第二凸台7-1和第三凸台7-2。
所述的第二凸台7-1的直径小于负极铜排2上的大通孔的直径，且所述的第三凸台7-2与负极铜排3上的圆槽相配，且第三凸台7-2的中部设有用于与第二定位销6-3相配合的盲孔。
以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化。凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明保护范围内。
Claims (4)
1.一种注塑成型的叠层母排，包括正极铜排和负极铜排，所述的正极铜排(1)和负极铜排(2)上分别设有多个连接外界电气元件的连接端子，其特征在于：所述的正极铜排(1)的上表面设有第一绝缘层(3)，所述的负极铜排(2)的下表面设有第二绝缘层(4)，所述的正极铜排(1)和负极铜排(2)之间设有第三绝缘层(5)，且所述的第一绝缘层(3)、第二绝缘层(4)、第三绝缘层(5)与正极铜排(1)和负极铜排(2)一体式注塑成型；
注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；14.2％-19.5％；聚酰胺66；25.8％-30.3％；三元乙丙橡胶12％-15％；玻璃纤维3％-5％，余量为正硅酸乙酯；
成型该叠层母排包括以下步骤：
1)、用精密五金冲压模具加工出正极铜排(1)和负极铜排(2)；
2)、对正极铜排(1)和负极铜排(2)进行喷砂处理；
3)、对正极铜排(1)和负极铜排(2)进行超声波清洗，去除油污和杂质；
4)、将正极铜排(1)和负极铜排(2)放置到烘箱里面干燥、预热，温度80℃～90℃，时间20～30分钟；
5)、将正极铜排1安装到凹模(6)上，并利用凹模(6)上的多个定位销进行水平定位，且凹模(6)上的多个第一凸台(6-2)使正极铜排(1)和凹模(6)之间形成一个薄壁型腔，型腔厚度为1～3mm；
6)、将负极铜排(2)安装到凹模(6)上，同样用凹模(6)上的多个定位销进行水平定位，并用凹模(6)上的凸环(6-4)对负极铜排(2)进行垂直方向的定位，使负极铜排(2)与正极铜排(1)中间形成一个薄壁型腔，型腔厚度为1～3mm；
7)、利用凸模(7)上的多个第二凸台(7-1)和第三凸台(7-2)定位负极铜排(2)在注塑模具中的位置，且负极铜排(2)与凸模(7)之间形成一个薄壁型腔，型腔厚度为1～3mm；
8)、由注塑机进行合模、填充、保压、冷却、脱模等工序，对正极铜排(1)和负极铜排(2)的表面及中间的型腔进行填充和包覆材料；
9)、将完成注塑包覆的叠层母排从模具中取出，进行镀锡或镀镍表面处理。
2.根据权利要求1所述的注塑成型的叠层母排，其特征在于：注塑包覆的材料的组分及重量百分比为：聚偏氟乙烯；17％；聚酰胺66；30％；三元乙丙橡胶14％；玻璃纤维3％，余量为正硅酸乙酯。
3.根据权利要求1或2的注塑成型的叠层母排注塑包覆的材料的制备，其特征在于：按照权利要求1至2任一项所述的配方比配取原料后，将聚偏氟乙烯、聚酰胺66、三元乙丙橡胶和玻璃纤维与正硅酸乙酯混合均匀后在惰性气体保护下加热至260-285℃反应5-7小时。
4.根据权利要求3的注塑成型的叠层母排注塑包覆的材料的制备，其特征在于：按照权利要求1至2任一项所述的配方比配取原料后，将聚偏氟乙烯、聚酰胺66、三元乙丙橡胶和玻璃纤维与正硅酸乙酯混合均匀后在惰性气体保护下加热至270℃反应6小时。
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