CN108922862B - 一种功率模块加工装置及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种功率模块加工装置及其使用方法，该功率模块加工装置包括：压紧装置以及涂覆板；压紧装置包括承载座以及盖合在承载座的压盖；其中，承载座上设置有多个第一功率器件定位槽，以及与每个第一功率器件定位槽对应设置的第二功率器件定位槽；且在压盖盖合在承载座时，压盖压紧层叠的第一功率器件及第二功率器件；涂覆板可拆卸的与承载座层叠设置；且涂覆板上设置有多个与第一功率器件定位槽一一对应的涂覆孔。在上述技术方案中，通过第一功率器件定位槽及第二功率器件定位槽来定位第一功率器件及第二功率器件，并且通过涂覆板来限定涂覆的散热膏的厚度，从而保证了散热膏涂覆的厚度的均匀性，并且提高了工作效率。

Description

一种功率模块加工装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及到空调生产技术领域，尤其涉及到一种功率模块加工装置及其使用方法。
背景技术
目前空调外机主板功率模块由IC+散热膏+散热器组装而成，加工时需要在散热器表面涂覆一层散热膏，然后将第一功率器件用线路板保护胶粘贴固定在散热器上，为保证粘贴牢固，需要对涂胶后的功率模块施压保持三十分钟；手工凭感觉涂覆散热膏无法保证膏体厚一致，容易造成IC散热不良带来质量隐患，同时涂胶后需静置三十分钟，手工加工效率低下，稍有不慎就造成粘贴不良。
发明内容
本发明提供了一种功率模块加工装置及其使用方法，用以提高空调主板功率模块的生产质量及效率。
本发明提供了一种功率模块加工装置，该功率模块包括层叠第一功率器件及第二功率器件，且所述第一功率器件及所述第二功率器件之间具有涂覆层；所述功率模块加工装置包括：压紧装置以及涂覆板；其中，
所述压紧装置包括承载座以及盖合在所述承载座的压盖；其中，所述承载座上设置有多个第一功率器件定位槽，以及与每个第一功率器件定位槽对应设置的第二功率器件定位槽；且在所述压盖盖合在所述承载座时，所述压盖压紧层叠的第一功率器件及第二功率器件；
所述涂覆板可拆卸的与所述承载座层叠设置；且所述涂覆板上设置有多个与所述第一功率器件定位槽一一对应的涂覆孔。
在上述技术方案中，通过第一功率器件定位槽及第二功率器件定位槽来定位第一功率器件及第二功率器件，并且通过涂覆板来限定涂覆的散热膏的厚度，再通过压盖将第一功率器件及第二功率器件压紧，从而保证了散热膏涂覆的厚度的均匀性，并且可以同时加工多个功率模块，提高了功率模块的质量以及生产效率。
在具体设置压盖时，可以采用不同的方式设置，在一个具体的方案中，所述压盖的一侧与所述承载座转动连接，另一侧通过锁扣与所述承载座可拆卸的固定连接。在另一个实施方案中，所述压盖的两侧分别通过锁扣与所述承载座可拆卸的连接。通过上述两种不同的方式均可以实现压盖与承载座之间的锁紧，提高了功率模块的压紧效果。
在具体层叠涂覆板与承载座时，所述承载座上设置有多个定位柱，所述涂覆板上设置有与每个定位柱配合的定位孔。保证了承载座与涂覆板在层叠时的对位，进而保证了涂覆孔与第一功率器件定位槽之间的配合。
在具体设置涂覆板时，所述涂覆板包括：框体以及固定在所述框体上的板层，所述涂覆孔设置在所述板层上，且所述定位孔设置在所述框体上。
其中的板层为钢板层。当然还可以为铝板、铁板等具有一定刚度的板材。
在具体设置第一功率器件定位槽时，所述多个第一功率器件定位槽阵列排列。从而可以一次压紧多个功率模块。
在具体设置时，所述第二功率器件定位槽包括：第一槽体及第二槽体，且所述第一槽体及所述第二槽体对称设置在所述第一功率器件定位槽的两侧。
在具体设置时，所述压盖具有用于压紧所述第二功率器件及所述第一功率器件的压紧板，且所述压盖上环绕所述压紧板设置有多个观测窗口。从而可以方便观察实际的压紧情况。
第二方面，提供了一种功率模块生产方法，采用上述的功率模块加工装置，包括以下步骤：
将第一功率器件放置在所述第一功率器件定位槽中；
将涂覆板与承载座层叠；
涂覆散热膏；
取下涂覆板；
将第二功率器件放置在所述第二功率器件定位槽中；
盖合压盖压紧所述第一功率器件及第二功率器件。
在上述技术方案中，通过第一功率器件定位槽及第二功率器件定位槽来定位第一功率器件及第二功率器件，并且通过涂覆板来限定涂覆的散热膏的厚度，再通过压盖将第一功率器件及第二功率器件压紧，从而保证了散热膏涂覆的厚度的均匀性，并且可以同时加工多个功率模块，提高了功率模块的质量以及生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的第一功率器件的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的第二功率器件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的压紧装置的结构示意图；
图4为图3中A处的局部放大图；
图5为本发明实施例提供的涂覆板的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的压紧装置与涂覆板的配合示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为了方便理解，首先需要说明一下本发明实施例提供的功率模块加工装置用于加工的功率模块，该功率模块包括第一功率器件及第二功率器件，并且第一功率器件与第二功率器件层叠设置，此外，在第一功率模块及第二功率模块之间设置了涂覆层。其中，该第一功率器件、第二功率器件及涂覆层可以为现有已知的功率器件中的器件以及层结构。为了方便描述，在本发明实施例中，以空调外机主板功率模块为例进行说明。此时，该第一功率器件为IC元件5，第二功率器件为散热器6，涂覆层为散热膏层。如图1及图2所示，其中，图1示出了IC元件5的结构；图2示出了散热器6的结构，本发明实施例提供的功率模块加工装置用于将IC元件5与散热器6压合在一起。
在本发明实施例提供的功率模块加工装置中，为了保证IC元件5与散热器6在压合时能够保证两个功率器件之间涂覆上均匀厚度的散热膏，本发明实施例提供的功率模块加工装置包含了两个部件，分别为压紧装置以及涂覆板4。其中，压紧装置的结构如图3及图4所示，该压紧装置包括一个承载座1以及用于盖合到承载座1上的压盖2，其中，该承载座1用于承载IC元件5以及散热器6，该压盖2在盖合到承载座1上时，用于压紧层叠的IC元件5及散热器6。
继续参考图3及图4，该承载座1上设置了多组定位槽，每组定位槽包括用于定位IC元件5的第一功率器件定位槽12，以及用于定位散热器6的第二功率器件定位槽13。一并参考图1，该IC元件5上具有多个端子脚，对应在设置的第一功率器件定位槽12内设置了用于容纳该端子脚的凹槽；同时，为了方便拿取IC元件5，在第一功率器件定位槽12的四个角上设置了避让槽，以便方便将IC元件5从第一功率器件定位槽12中取出。继续参考图3及图4，为了固定散热器6，在承载座1上设置了第二功率器件定位槽13，该第二功率器件定位槽13与上述的第一功率器件定位槽12对应，以便在散热器6定位时，能够与IC元件5层叠。一并参考图2，由图2可以看出，该散热器6用于IC元件5贴合的一面设置了两个端脚61，因此，在具体设置第二功率器件定位槽13时，该第二功率器件定位槽13通过与两个端脚61配合来实现对散热器6的定位。此时，如图4中所示，该第二功率器件定位槽13包括：第一槽体131及第二槽体132，且第一槽体131及第二槽体132对称设置在第一功率器件定位槽12的两侧。从而可以保证IC元件5及散热器6在定位时的准确度。应当理解的是，对应第一功率器件定位槽12及第二功率器件定位槽13的尺寸以及相对的间距，可以根据实际的需要定位的IC元件5以及散热器6来确定，在此不予限定。
并且为了提高功率模块的生产效率。在承载座1上对应设置了多个第一功率器件定位槽12，从而可以在一次压合时，对多个功率模块进行压合。应当理解的时，在采用多个第一功率器件定位槽12时，第二功率器件定位槽13的个数与第一功率器件定位槽12的个数相同，并且一一对应。在具体设置时，如图3中所示，多个第一功率器件定位槽12阵列排列，从而在承载座1上有限的面积上开设更多的第一功率器件定位槽12及第二功率器件定位槽13，从而提高一次压合的功率模块的个数，以提高生产效率。
为了保证功率模块在完整组装时，IC元件5与散热器6之间的散热膏层的厚度一致，在本发明实施例提供的功率器件加工装置中，还设置了涂覆板4，该涂覆板4用于限定IC元件5与散热器6之间的散热膏的厚度，该涂覆板4的结构如图5中所示，该涂覆板4上设置有多个与第一功率器件定位槽12一一对应的涂覆孔421，其具体结构包括一个框体41以及设置在该框体41内的一个板层42，该涂覆孔421设置在了该板层42上，具体设置时可以通过镂空直接在板层42上形成涂覆孔421。在使用时，如图6所示，将涂覆板4与承载座1层叠，此时，涂覆孔421与第一功率器件定位槽12一一对应。在涂覆板4上涂覆散热膏，位于涂覆孔421的散热膏落入到IC元件5上。从而完成涂覆膏的涂覆，在涂覆完后，从承载座1上取下涂覆板4；此时，涂覆到多个IC元件5上的散热膏的厚度一致，均为涂覆孔421的厚度，因此，通过控制涂覆孔421的深度即可保证涂覆到IC元件5上的散热膏一致，保证了散热膏在涂覆时的均一性。该涂覆孔421的深度可以根据实际的需要设定，如1cm～3cm等不同的厚度，具体的可以为1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm。在对应形成不同深度的涂覆孔421时，可以通过限定板层42的厚度来实现。此外，对于板层42可以采用不同的材质制备而成，如钢板层42，当然还可以为铝板、铁板等具有一定刚度的板材，在具体制作时可以根据实际的需要而定，在此不予限定。由上述描述可以看出，由于板层42的厚度比较小，因此单纯的采用板层42的话容易出现弯折的情况，因此，为了保证板层42的平整度，在本发明实施例提供的涂覆层上设置了上述的框体41来支撑板层42，该框体41的厚度要大于板层42的厚度，以保证板层42的平整度以及与承载座1在层叠时的稳定性。
一并参考图3、图5及图6；在本发明实施例中，为了保证涂覆板4与承载板之间在层叠时的对位准确性。在承载板上设置了多个定位柱11，涂覆板4上设置有与每个定位柱11配合的定位孔411。保证了承载座1与涂覆板4在层叠时的对位，进而保证了涂覆孔421与第一功率器件定位槽12之间的配合。如图3中所示该定位柱11的个数为三个，且三个定位柱11设置在了承载座1的三个边角处，从而通过三角形定位保证涂覆板4与承载板在层叠时的准确性。对应的在承载板上设置的定位孔411的个数也为三个。并且在具体设置定位孔411时，为了保证定位孔411具有足够的深度，该定位孔411设置在了框体41上，以保证定位孔411可以有足够的深度来实现定位效果。
在完成散热膏涂覆后，需要将涂覆板4取下，之后将散热器6放置到第二功率器件定位槽13中，之后将压盖2盖合，压紧IC元件5与散热器6，并静置一段时间，使得两个部件连接牢固。在压盖2盖合到承载座1上时，可以通过不同的方式将压盖2与承载座1锁紧。如图3所示，此时，压盖2的一侧与承载座1转动连接，另一侧通过锁扣3与承载座1可拆卸的固定连接。如图3中所示，该压盖2的一侧通过合页与承载座1转动连接，另一侧通过设置在承载座1上的锁扣3与压盖2盖合，该锁扣3为现有技术中常见的锁扣3，在此不予赘述。在需要盖合压盖2时，转动压盖2使得压盖2盖合到承载座1上，并通过锁扣3将压盖2与承载座1锁紧。应当理解的是，除了上述图3所示的锁紧方式外，还可以采用其他的方式，如压盖2的两侧分别通过锁扣3与承载座1可拆卸的连接。即在取下压盖2时，该压盖2可以完全与承载座1分离，当需要盖合时，可以通过锁扣3将整个压盖2的边沿与承载座1锁紧，该锁扣3与图3所示的锁扣3类似，在此不予赘述。
通过上述描述可以看成，本发明实施例提供的压紧装置中，可以通过不同的方式实现压盖2与承载座1之间的盖合。当然，上述仅仅为两种具体的示例说明，现有已知的其他的锁紧方式，均可以应用到本发明实施例提供的功率模块加工装置中。
继续参考图3，在本发明实施例提供的压盖2中，为了方便观察压紧的效果，设置了观察窗22，具体的，如图3中所示，压盖2具有用于压紧第二功率器件及第一功率器件的压紧板21，且压盖2上环绕压紧板21设置有多个观测窗口。从而可以方便观察实际的压紧情况。
应当理解的是，上述承载座1与压盖2应该采用具有一定强度的材料制备而成，以保证能够有足够的强度来压紧IC元件5及散热器6。
通过上述描述可以看出，通过第一功率器件定位槽12及第二功率器件定位槽13来定位第一功率器件及第二功率器件，并且通过涂覆板4来限定涂覆的散热膏的厚度，再通过压盖2将第一功率器件及第二功率器件压紧，从而保证了散热膏涂覆的厚度的均匀性，便于标准化。并且可以同时加工多个功率模块，提高了功率模块的质量以及生产效率。
应当理解的是，本发明实施例提供的功率模块不仅限于上述示例的空调外机主板功率模块，还可以是其他任意类似空调外机主板功率模块的结构的其他功率模块。
为了方便理解本发明实施例提供的功率模块加工装置，下面详细说明一下功率模块在采用上述功率模块加工装置时的制备方法。
该方法包括以下步骤：
步骤1、将第一功率器件放置在第一功率器件定位槽中；
具体的参考上述结构中的描述。
步骤2、将涂覆板与承载座层叠；
具体的，在涂覆板放置到承载座上时，通过定位柱与定位孔将涂覆板与承载座进行定位。
步骤3、涂覆散热膏；
具体的，通过毛刷或者其他的方式在板层上涂覆散热膏，通过涂覆孔使得散热膏涂覆到IC元件上。
步骤4、取下涂覆板；
步骤5、将第二功率器件放置在第二功率器件定位槽中；
具体的，参考上述结构中的描述，将散热器放置到第二功率器件定位槽中，并且在散热器四周涂覆线路板保护胶。
步骤6、盖合压盖压紧第一功率器件及第二功率器件。
具体的，将压盖翻转到承载座，锁住压板，静置30分钟使散热器、IC元件、线路板保护胶紧密联成一体。
通过上述描述可以看出，通过第一功率器件定位槽及第二功率器件定位槽来定位第一功率器件及第二功率器件，并且通过涂覆板来限定涂覆的散热膏的厚度，再通过压盖将第一功率器件及第二功率器件压紧，从而保证了散热膏涂覆的厚度的均匀性，并且可以同时加工多个功率模块，提高了功率模块的质量以及生产效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种功率模块加工装置，功率模块包括层叠第一功率器件及第二功率器件，且所述第一功率器件及所述第二功率器件之间具有涂覆层；其特征在于，所述功率模块加工装置包括：压紧装置以及涂覆板；其中，
所述压紧装置包括承载座以及盖合在所述承载座的压盖；其中，所述承载座上设置有多个第一功率器件定位槽，以及与每个第一功率器件定位槽对应设置的第二功率器件定位槽；且在所述压盖盖合在所述承载座时，所述压盖压紧层叠的第一功率器件及第二功率器件；
所述涂覆板可拆卸的与所述承载座层叠设置；且所述涂覆板上设置有多个与所述第一功率器件定位槽一一对应的涂覆孔；
第二功率器件用于与第一功率器贴合的一侧面设置有两个端脚，第二功率器件定位槽通过两个所述端脚对所述第二功率器件定位。
2.如权利要求1所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述压盖的一侧与所述承载座转动连接，另一侧通过锁扣与所述承载座可拆卸的固定连接。
3.如权利要求1所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述压盖的两侧分别通过锁扣与所述承载座可拆卸的连接。
4.如权利要求1所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述承载座上设置有多个定位柱，所述涂覆板上设置有与每个定位柱配合的定位孔。
5.如权利要求4所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述涂覆板包括：框体以及固定在所述框体上的板层，所述涂覆孔设置在所述板层上，且所述定位孔设置在所述框体上。
6.如权利要求5所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述板层为钢板层。
7.如权利要求1～6任一项所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述多个第一功率器件定位槽阵列排列。
8.如权利要求7所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述第二功率器件定位槽包括：第一槽体及第二槽体，且所述第一槽体及所述第二槽体对称设置在所述第一功率器件定位槽的两侧。
9.如权利要求7所述的功率模块加工装置，其特征在于，所述压盖具有用于压紧所述第二功率器件及所述第一功率器件的压紧板，且所述压盖上环绕所述压紧板设置有多个观测窗口。
10.一种功率模块生产方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的功率模块加工装置，包括以下步骤：
将第一功率器件放置在所述第一功率器件定位槽中；
将涂覆板与承载座层叠；
涂覆散热膏；
取下涂覆板；
将第二功率器件放置在所述第二功率器件定位槽中；
盖合压盖压紧所述第一功率器件及第二功率器件。
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