CN107808850B - 用于功率模块的封装壳及对功率模块进行封装的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于功率模块的封装壳及对功率模块进行封装的方法。该用于功率模块的封装壳包括壳主体，在壳主体上设置有槽，并且在槽的底面上设置有用于功率模块的功率端子穿过的第一开口；能与槽推拉式配合的推拉块体，推拉块体能设置在槽与功率端子所形成的空间内；与壳主体盖合式连接的上盖，上盖上设置有用于功率端子穿过的第二开口。该封装壳结构简单，易于操作，可靠性和通用性高。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术，尤其是涉及一种用于功率模块的封装壳及对功率模块进行封装的方法。
背景技术
功率半导体器件广泛应用于电传动、电力系统等工业领域中。功率半导体的封装是给半导体芯片提供一个稳定可靠的应用环境，典型的封装结构是引出功率端子后再折弯，用以和外部母排连接。而这种制造工艺，在对功率端子进行折弯过程中容易引起引脚焊接的损伤，从而影响功率半导体器件的使用稳定性和可靠性。
为了解决上述问题，可以在封装前对功率端子进行折弯，以避免或者降低上述后折弯工艺过程中对功率端子引脚焊接点进行损伤的问题。但是，对预弯曲的功率端子进行封装操作时，操作复杂，并且现有技术中，适用于预弯曲成型的功率端子的封装外壳的通用性很差。
因此，设计简单的适用于不同封装外观的预弯曲成型功率端子的封装壳是必要的。
发明内容
针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种用于功率模块的封装壳及对功率模块进行封装的方法。该用于功率模块的封装壳的结构简单，可靠性和通用性高，并便于进行封装操作。
根据本发明的一方面，提出了一种用于功率模块的封装壳，包括：
壳主体，在壳主体上设置有槽，并且在槽的底面上设置有用于功率模块的功率端子穿过的第一开口，
能与槽推拉式配合的推拉块体，推拉块体能设置在槽与功率端子所形成的空间内，
与壳主体盖合式连接的上盖，上盖上设置有用于功率端子穿过的第二开口。
在一个实施例中，在壳主体上设置至少一对相对应的间隔式分布的槽。
在一个实施例中，在各槽上设置多个与功率端子的数量匹配的第一开口，相邻的第一开口之间具有支撑梁。
在一个实施例中，在支撑梁上设置用于限定推拉块体的运动方向的凸起。
在一个实施例中，截面为梯形的凸起沿着槽的通长方向延伸布设。
在一个实施例中，在槽的末端设置用于为推拉块体定位的定位板。
在一个实施例中，在上盖的下表面上设置隔板，隔板能插入到相对应的槽之间的空间内。
在一个实施例中，在隔板的侧面上设置有肋翅，肋翅能位于隔板的同一侧的相邻的功率端子之间。
在一个实施例中，在推拉块体的两端面上设置有用于配合所述上盖的凸块。
根据本发明的另一方面，提供一种使用上述的封装壳对功率模块进行封装的方法，包括以下步骤：
步骤一，将功率模块的功率端子设置在基板上，
步骤二，将壳主体设置在基板上，并且使得功率端子穿过第一开口，并将壳主体固定在所述基板上，
步骤三，将推拉块件推入由槽和功率端子形成的空间内，
步骤四，将上盖盖合在壳主体上，并且，功率端子穿过第二开口，
步骤五，向由基板、壳主体和上盖形成的容纳腔中注入硅凝胶。
与现有技术相比，本发明的优点在于，该用于功率模块的封装壳结构简单，易于操作。另外，在安装过程中，功率端子穿过第一开口后，将推拉块体推入到由槽与功率端子所形成的空间内，然后再盖合上盖，则功率模块的封装基本完成，从而使用该用于功率模块的封装壳进行功率模块的封装操作简单。另外，该结构的用于功率模块的封装壳不限于功率端子等的尺寸和数量，可靠性和通用性都比较高。
附图说明
下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：
图1显示了根据本发明的一个实施例的封装壳的组装示意图；
图2显示了根据本发明的一个实施例的壳主体的三维视图；
图3显示了根据本发明的一个实施例的上盖的三维视图；
图4显示了根据本发明的一个实施例的推拉块体的三维视图；
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步说明。
图1显示了根据本发明的一个实施例的用于功率模块的封装壳100。如图1到4所示，封装壳100包括壳主体1、推拉块体2和上盖3。其中，壳主体1呈框架状结构，并在其上设置有槽11。在槽11的底面上设置有第一开口12。在进行封装操作时，将壳主体1套在设置有基板4的功率端子5上，功率端子5由第一开口12处延伸出。推拉块体2呈条状。在封装操作过程中，壳主体1安装到位后，在槽11与功率端子5之间具有一定空间，则可沿着槽11的延伸方向将推拉块体2推入到此空间内。上盖3用于盖合在壳主体1上，以与壳主体1和基板4形成容纳腔，而容纳了功率端子5的部分和推拉块体2等部件。并且，在上盖3上设置第二开口31，以用于露出功率端子5的上表面。
从而，通过该封装壳100可以很容易地封装具有预弯曲成型的功率端子5，并且适用于各种形状的预弯曲成型的功率端子5，通用性比较高。再有，该封装壳100结构简单，很容易实现对功率端子5的封装，操作容易。
在一个实施例中，在壳主体1上设置至少一对相对应的间隔式分布的槽11。例如，由图2所示的，在壳主体1上设置有一对相间隔的槽11，并且两个槽11相对应。优选的，在各槽11上设置多个第一开口12，以用于多个功率端子5穿过。从而，通过上述设置封装壳100可以封装不限定数量的功率端子5，并且阴极和阳极相匹配的功率端子5相对应分布，优化了封装壳100的空间布局。
在相邻的第一开口12之间形成了支撑梁13，以用于支撑推拉块体2，并间隔相邻的功率端子5。通过这种设置，优化了封装壳100的空间布局。另外，由于具有支撑梁13，在对较长的推拉块体2进行推入或拉出时，推拉块体2运动平稳。
为了保证推拉块体2的推入或拉出操作便利，在支撑梁13上设置凸起14，以用于限定推拉块体2只是沿着槽11的延伸方向运动。优选地，凸起14为截面为梯形的长条状，并在槽11的延伸方向上通长布置。通过这种设置限定了推拉块体2推入和拉出的方向，更好地定位了推拉块体2的位置。
在一个实施例中，在槽11的末端设置定位板15，用于为推拉块体2定位。具体地，在推拉块体2推入过程中，推拉块体2遇到定位板15而受阻不能进行推入运动时，则推拉块体2到预设位置。这种设置方式使得推入操作变得简便，定位方便。
在一个实施例中，壳主体1上设有多个螺孔16，用于螺钉穿过以将基板4和壳主体1固定连接。
如图3所示，在上盖3的下表面上设置隔板32。该隔板32为长条状的板，在槽11的延伸方向上通长布设。在将上盖3安装到壳主体1上后，隔板32向下插入到相对应的槽11之间的空间内，以用于阴极和阳极功率端子5之间的绝缘和电器隔离。由此，通过设置隔板32加强了封装壳100的绝缘性能，避免了局部放电，提高了安全性。另外，隔板32起到了充当上盖3的加强筋板的作用。
在隔板32的侧面上设置有肋翅33。在将上盖3盖合在壳主体1上后，肋翅33能位于隔板32的同一侧的相邻的功率端子5之间。该肋翅33一方面提高了封装壳100的爬电要求等级，另一方面增加了隔板32的强度，增加了上盖3的稳定性。
优选的，壳主体1、推拉块体2和上盖3可以由PBT或PET工程塑料制成。这种设置利用了PBT或PET工程塑料具有可靠的机械强度和绝缘性能的优点，提高了封装壳100的绝缘性，满足爬电距离和保护封装壳100的内部构件的需要。
如图4所示，在推拉块体2的两端面上设置凸块23，用于与上盖3配合，进一步限定推拉块体2和上盖3的位置。需要说明地时，如图4所示，可以在推拉块件2上开设注胶孔22。当然注胶孔22与推拉块件2上的安装孔21可以重合。另外，注胶孔也可以开设在上盖3上，而具体位置可以根据实际结构进行选择。
根据本发明还提供了一种对功率端子5进行封装的方法，下面根据图1到4详细地论述该方法。
首先，预弯曲成型的功率端子5通过钎焊或者超声波焊接的方式设置在基板4。接着，将壳主体1设置在基板4上，并且使得功率端子5穿过第一开口12。壳主体1通过螺钉和封装胶固定在基板4上。然后，将推拉块件2推入由槽11和功率端子5形成的空间内(推入方向与图1中箭头所示的方向一致)。在推拉块件2的前端遇到定位板15时，推拉块件2运动到位。此时，推拉块件2上的安装孔21与功率端子5上的安装孔51相对应。再次，将上盖3盖合在壳主体1上，并通过螺钉和封装胶将两者固定在一起。此时，上盖3与基板4和壳主体1形成了容纳腔，并且功率端子5通过第二开口31而露出。最后，向容纳腔内注入硅凝胶以完成对功率模块的整体封装。优选地，灌注的硅凝胶在容纳腔内的高度应淹没上盖3上的隔板7，以满足绝缘和隔离的要求。
本申请中，方位用于“上”和“下”与图1中所示的方位为参照。
以上仅为本发明的优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可容易地进行改变或变化，而这种改变或变化都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种用于功率模块的封装壳，其特征在于，包括：
壳主体，在所述壳主体上设置有槽，并且在所述槽的底面上设置有用于功率模块的功率端子穿过的第一开口，
能与所述槽推拉式配合的推拉块体，所述推拉块体能设置在所述槽与功率端子所形成的空间内，
与所述壳主体盖合式连接的上盖，所述上盖上设置有用于功率端子穿过的第二开口，
其中，在所述槽上设置多个与所述功率端子的数量匹配的第一开口，相邻的所述第一开口之间具有用于支撑所述推拉块体的支撑梁，在所述支撑梁上设置了凸起，用于限定所述推拉块体只能沿着所述槽的延伸方向运动，
在所述槽的末端设置用于为所述推拉块体定位的定位板，以及
在所述推拉块体的两端面上设置有用于配合所述上盖的凸块。
2.根据权利要求1所述的封装壳，其特征在于，在所述壳主体上设置至少一对相对应的间隔式分布的所述槽。
3.根据权利要求1所述的封装壳，其特征在于，截面为梯形的所述凸起沿着槽的通长方向延伸布设。
4.根据权利要求1所述的封装壳，其特征在于，在所述上盖的下表面上设置隔板，所述隔板能插入到相对应的所述槽之间的空间内。
5.根据权利要求4所述的封装壳，其特征在于，在所述隔板的侧面上设置有肋翅，所述肋翅能位于所述隔板的同一侧的相邻的所述功率端子之间。
6.一种使用根据权利要求1到5中任一项所述的封装壳对功率模块进行封装的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，将功率模块的功率端子设置在基板上，
步骤二，将所述壳主体设置在所述基板上，并且使得所述功率端子穿过所述第一开口，并将所述壳主体固定在所述基板上，
步骤三，将所述推拉块件推入由所述槽和所述功率端子形成的空间内，
步骤四，将所述上盖盖合在所述壳主体上，并且，所述功率端子穿过所述第二开口，
步骤五，向由所述基板、所述壳主体和所述上盖形成的容纳腔中注入硅凝胶。
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