CN112423530A - 开关管的固定装置和开关管组件 - Google Patents

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陈连波
王京
俞贤桥
盛明强
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明公开了一种开关管的固定装置和开关管组件，其中，开关管的固定装置包括：本体部，分别与PCB板和散热器连接；本体部上设置有至少一个固定槽，固定槽用于安装固定开关管。本发明提供的开关管的固定装置和开关管组件有效地解决了现有技术中开关管直接螺钉固定方式存在散热面积小、存在损坏开关管风险、无法通用装配的问题。

Description

开关管的固定装置和开关管组件
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种开关管的固定装置和开关管组件。
背景技术
随着材料科学、电子信息技术以及封装技术等基础科学的发展，开关管(如IGBT器件或MOS管)因为价格、性能等方面的原因逐渐被分立式开关管(如IGBT器件)器件所替代。在开关电源及光伏逆变器等领域，开关管(如分立式IGBT器件)已取得广泛应用。但是在实际应用中，开关管(如IGBT器件)的安装固定影响着开关管(如IGBT器件)的性能和可靠性，进而影响到产品的质量。对于一些较大功率的场合，开关管(如IGBT器件)本身的自然散热和辐射散热已经不能满足开关管(如IGBT器件)的散热需求，往往需要给开关管(如IGBT器件)安装散热器以增大模块的散热面积进行辅助散热。
对于开关管(如IGBT器件)与散热器之间安装固定，传统方式常常直接利用开关管(如IGBT器件)自身的螺钉孔直接固定。但这种传统安装方式存在以下问题：1、使用螺钉直接固定，会存在因螺钉孔在开关管(如IGBT器件)的一端，出现开关管(如IGBT器件)受力不均而发生一端压紧另一端没压紧的情况，导致开关管(如IGBT器件)在散热器上散热面积减小，器件热量无法及时散出；2、使用螺钉直接固定开关管(如IGBT器件)，存在生产过程中因人为操作导致力矩过大损坏开关管(如IGBT器件)的风险；3、对于部分本身未开设螺钉孔开关管(如IGBT器件)，此方法无法固定。
综上所述，开关管直接螺钉固定方式存在散热面积小、存在损坏开关管风险、无法通用装配的问题。
发明内容
本发明实施例中提供一种开关管的固定装置和开关管组件，以解决现有技术中开关管直接螺钉固定方式存在散热面积小、存在损坏开关管风险、无法通用装配的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种开关管的固定装置，包括：本体部，分别与PCB板和散热器连接；本体部上设置有至少一个固定槽，固定槽用于安装固定开关管。
进一步地，还包括限位筋，设置在本体部上，限位筋对应固定槽设置，限位筋用于对开关管进行定位。
进一步地，限位筋位于固定槽的边缘处。
进一步地，限位筋的顶面与安装在固定槽内的开关管的表面处于同一平面。
进一步地，固定槽内设置有通孔，通孔用于穿设开关管的引脚。
进一步地，还包括卡扣，卡扣设置在本体部上，本体部通过卡扣与PCB板卡接。
进一步地，本体部上设置有用于穿设螺钉或螺栓的安装孔，螺钉或者螺栓通过安装孔将本体部安装在散热器上。
进一步地，安装孔为沉头孔。
进一步地，本体部朝向PCB板的一侧设置有加强筋，加强筋与PCB板抵顶配合。
进一步地，本体部朝向散热器的一侧设置有支撑筋，支撑筋与散热器抵顶配合。
进一步地，支撑筋的顶面与安装在固定槽内的开关管的表面处于同一平面。
根据本发明的另一个方面，提供了一种开关管组件，包括开关管、PCB板和散热器，还包括上述的开关管的固定装置。
将开关管放置在固定装置上的固定槽内，通过固定装置间接压紧开关管，开关管更加受力均匀，使开关管更平整地接触散热器，增加了开关管的散热面积。同时，通过固定装置间接固定开关管，避免了开关管与螺钉之间直接接触，有效防止了因人为操作不当而损坏器件的情况发生，降低了甚至是基本消除了损坏开关管的风险；另外，开关管直接安装在固定槽内，取消了对开关管本身的依靠，即便是开关管未开设螺钉孔也能进行固定安装，可进行通用装配。
附图说明
图1是本发明实施例的开关管的固定装置的一个方向的立体结构示意图；
图2是本发明实施例的开关管的固定装置的另一个方向的立体结构示意图；
图3是本发明实施例的开关管组件的结构示意图；
图4是本发明实施例的开关管组件的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
参见图1和图2所示，根据本发明的实施例，提供了一种开关管的固定装置，固定装置包括本体部10，本体部10分别与PCB板20和散热器30连接；本体部10上设置有至少一个固定槽11，固定槽11用于安装固定开关管40。开关管可以是IGBT或是MOS管，开关管40直接安装固定在固定槽11内。
将开关管(如IGBT器件)放置在固定装置上的固定槽11内，通过固定装置间接压紧开关管(如IGBT器件)，开关管(如IGBT器件)更加受力均匀，使开关管更平整地接触散热器30，增加了开关管(如IGBT器件)的散热面积。同时，通过固定装置间接固定开关管(如IGBT器件)，避免了开关管(如IGBT器件)与螺钉之间直接接触，有效防止了因人为操作不当而损坏器件的情况发生，降低了甚至是基本消除了损坏开关管的风险；另外，开关管(如IGBT器件)直接安装在固定槽11内，取消了对开关管(如IGBT器件)本身的依靠，即便是开关管(如IGBT器件)未开设螺钉孔也能进行固定安装，可进行通用装配。
而且需要特别说明的是，固定装置的结构设计不仅可以对开关管(如IGBT器件)进行固定安装，而且固定装置可对开关管(如IGBT器件)进行垫高定位，生产过程中不需要重新设计垫高装置，简化了装配生产，降低了生产成本。另外，该固定装置可同时固定控制器上的多个开关管(如IGBT器件，本实施例附图结构可提供12个安装位置)，降低了生产过程中开关管(如IGBT器件)插接工作难度。
开关管的固定装置还包括限位筋12，限位筋12设置在本体部10上，限位筋12对应固定槽11设置，限位筋12用于对开关管进行定位。
限位筋12位于固定槽11的边缘处。在本实施例中，每个固定槽11的周围都布设有限位筋12，限位筋12可以固定限位住开关管(如IGBT器件)的四周，最大程度地限位开关管。
优选地，限位筋12的顶面与安装在固定槽11内的开关管的表面处于同一平面。限位筋12的高度和安装在固定槽11的开关管高度相同，也就是说，在开关管40安装贴合在散热器30上时，限位筋12也抵顶在散热器上。这种结构具有典型的一物多用，限位筋12不仅可以对开关管限位，还能起到导热作用，吸收开关管的热量并传递给散热器，等于是扩大了开关管的散热面积；不仅如此，限位筋12的顶面和开关管的表面位于同一平面，可以保持所有开关管与散热器配合的平整度，让开关管与散热器的接触面更大，不会出现开关管一端接触散热器、另一端接触不到散热器的情况。综上，限位筋12的形状结构和位置配合，能够达到一物多用的效果。
结合图1至图3，固定槽11内设置有通孔13，通孔13用于穿设开关管40的引脚41。通孔13为方孔形，开关管40的引脚41通过通孔13(方孔)插接在PCB板上，通孔13可以方便开关管的安装，达到了配合PCB板的效果。
开关管的固定装置还包括卡扣14，卡扣14设置在本体部10上，本体部10通过卡扣14与PCB板20卡接，卡扣14和本体部10可以一体成型。开关管的固定装置整体呈板状结构，在开关管的固定装置的表面上分布有4组卡扣14，卡扣14与PCB板上的异型孔连接，将固定装置固定在PCB板上，卡扣14的结构使安装更加快捷方便。
本体部10上设置有用于穿设螺钉或螺栓的安装孔15，螺钉或者螺栓通过安装孔15将本体部10安装在散热器30上。优选地，安装孔15为沉头孔。开关管的固定装置分布有多个沉头孔，螺钉通过沉头孔将固定装置锁紧在散热器安装面上。
本体部10朝向PCB板20的一侧设置有加强筋16，加强筋16与PCB板20抵顶配合。通过加强筋16与PCB板20的底面接触，减少了固定装置与PCB板的接触面积，降低了对固定装置平面度的要求。
本体部10朝向散热器30的一侧设置有支撑筋17，支撑筋17与散热器30抵顶配合。本体部10上分布有支撑筋17，固定时与散热器安装面接触。
支撑筋17的顶面与安装在固定槽11内的开关管的表面处于同一平面。支撑筋17的高度和安装在固定槽11的开关管高度相同，也就是说，在开关管40安装贴合在散热器30上时，支撑筋17也抵顶在散热器上。支撑筋17整体增加了固定装置的稳定性。
参见图3和图4，本发明还提供了一种开关管组件的实施例，开关管组件包括开关管40、PCB板20和散热器30，开关管组件还包括上述实施例的开关管的固定装置。
开关管40安装在固定槽11内，固定槽11内设置有通孔13，通孔13用于穿设开关管40的引脚41。通孔13为方孔形，开关管40的引脚41通过通孔13(方孔)插接在PCB板上。开关管的固定装置分别与PCB板20和散热器30连接。
本实施例的开关管组件，开关管(如IGBT器件)安装在固定装置上的固定槽11内，通过固定装置间接压紧开关管(如IGBT器件)，开关管(如IGBT器件)更加受力均匀，使开关管更平整地接触散热器30，增加了开关管(如IGBT器件)的散热面积。同时，通过固定装置间接固定开关管(如IGBT器件)，避免了开关管(如IGBT器件)与螺钉之间直接接触，有效防止了因人为操作不当而损坏器件的情况发生，降低了甚至是基本消除了损坏开关管的风险；另外，开关管(如IGBT器件)直接安装在固定槽11内，取消了对开关管(如IGBT器件)本身的依靠，即便是开关管(如IGBT器件)未开设螺钉孔也能进行固定安装。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种开关管的固定装置，其特征在于，包括：
本体部(10)，分别与PCB板(20)和散热器(30)连接；所述本体部(10)上设置有至少一个固定槽(11)，所述固定槽(11)用于安装固定开关管(40)。
2.根据权利要求1所述的开关管的固定装置，其特征在于，还包括：
限位筋(12)，设置在所述本体部(10)上，所述限位筋(12)对应所述固定槽(11)设置，所述限位筋(12)用于对开关管进行定位。
3.根据权利要求2所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述限位筋(12)位于所述固定槽(11)的边缘处。
4.根据权利要求2所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述限位筋(12)的顶面与安装在所述固定槽(11)内的开关管的表面处于同一平面。
5.根据权利要求1所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述固定槽(11)内设置有通孔(13)，所述通孔(13)用于穿设开关管(40)的引脚(41)。
6.根据权利要求1所述的开关管的固定装置，其特征在于，还包括：
卡扣(14)，所述卡扣(14)设置在所述本体部(10)上，所述本体部(10)通过所述卡扣(14)与所述PCB板(20)卡接。
7.根据权利要求1所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述本体部(10)上设置有用于穿设螺钉或螺栓的安装孔(15)，所述螺钉或者螺栓通过所述安装孔(15)将所述本体部(10)安装在所述散热器(30)上。
8.根据权利要求7所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述安装孔(15)为沉头孔。
9.根据权利要求1所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述本体部(10)朝向所述PCB板(20)的一侧设置有加强筋(16)，所述加强筋(16)与所述PCB板(20)抵顶配合。
10.根据权利要求1所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述本体部(10)朝向所述散热器(30)的一侧设置有支撑筋(17)，所述支撑筋(17)与所述散热器(30)抵顶配合。
11.根据权利要求10所述的开关管的固定装置，其特征在于，所述支撑筋(17)的顶面与安装在所述固定槽(11)内的开关管的表面处于同一平面。
12.一种开关管组件，包括开关管、PCB板(20)和散热器(30)，其特征在于，还包括权利要求1至11中任一项所述的开关管的固定装置。
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