CN113078127A - 功率模块 - Google Patents

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李嘉炎
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Abstract

本发明公开一种功率模块，包括主壳体、功率组件及至少一组装组件。主壳体具有至少一侧壁及从侧壁上延伸出的至少两凸肋。功率组件配置于主壳体内且被侧壁紧抵于散热结构上。组装组件包括主区段及两弯折区段。主区段位于两凸肋之间且包括中央部、至少一可动件及周围部。中央部具有锁附部，周围部围绕中央部，可动件连接于中央部与周围部之间。两弯折区段分别连接于周围部的相对两侧边且分别被内埋于两凸肋内。本发明的功率模块可使其内的功率芯片的基板稳定的接触散热结构，避免因不正确的锁附而歪斜。

Description

功率模块
技术领域
本发明涉及一种电子模块，且特别是涉及一种功率模块。
背景技术
近年来，功率芯片(Power Semiconductor)的制作工艺技术发展迅速，使得电子组件的功能大幅提升。伴随着电子组件的处理速度和电流的提升，电子组件运作时的发热量也随之上升。若不能有效将废热排除，电子组件便有可能失效或无法达到最佳的效能。
以功率芯片而言，在工作情形下，产生的热会导致功率组件的结构热变形影响热传效果，导致功率芯片的温度升高而降低寿命。为了对功率芯片进行有效散热，一些功率模块设计为可锁附于散热结构上，以使其内的功率芯片的基板稳定的接触散热结构。再者，若功率模块未能正确地进行锁附而产生歪斜，则功率芯片的基板将无法确实地接触散热结构而导致散热效率下降。
发明内容
本发明是针对一种功率模块，可使其内的功率芯片的基板稳定的接触散热结构，避免因不正确的锁附而歪斜。
根据本发明的实施例，功率模块包括主壳体及至少一组装组件。主壳体具有至少一侧壁及从侧壁上延伸出的至少两凸肋。组装组件包括主区段及两弯折区段。主区段位于两凸肋之间且包括中央部、至少一可动件及周围部。中央部具有锁附部，周围部围绕中央部，可动件连接于中央部与周围部之间。两弯折区段分别连接于周围部的相对两侧边且分别被内埋于两凸肋内。
在根据本发明的实施例的功率模块中，各弯折区段垂直于主区段。
在根据本发明的实施例的功率模块中，中央部为环形。
在根据本发明的实施例的功率模块中，可动件的数量为多个，这些可动件具有弹力且围绕中央部。
在根据本发明的实施例的功率模块中，这些可动件对称于锁附部的中心。
在根据本发明的实施例的功率模块中，各弯折区段具有多个孔洞。
在根据本发明的实施例的功率模块中，周围部的末端内埋于侧壁内。
在根据本发明的实施例的功率模块中，功率模块包括功率组件，其中功率组件配置于主壳体内且被侧壁紧抵于散热结构上，当锁附件穿过锁附部并抵抗可动件的弹性力而将组装组件锁附于散热结构时，功率组件通过可动件的弹性力带动主壳体而紧抵于散热结构上。
在根据本发明的实施例的功率模块中，当锁附件将组装组件锁附于散热结构时，侧壁接近散热结构且至少两凸肋与散热结构之间具有间隙。
在根据本发明的实施例的功率模块中，至少一组装组件的数量为两个，两组装组件分别位于主壳体的相对两侧。
根据本发明的实施例，功率模块包括主壳体及至少一组装组件。主壳体具有至少一侧壁。组装组件包括主区段、两第一弯折区段及两第二弯折区段。主区段包括中央部、至少一可动件及周围部。中央部具有锁附部，周围部围绕中央部，可动件连接于中央部与周围部之间。两第一弯折区段分别连接于周围部的相对两侧边，两第二弯折区段分别连接于两第一弯折区段且内埋于侧壁。
在根据本发明的实施例的功率模块中，各第一弯折区段垂直于主区段。
在根据本发明的实施例的功率模块中，各第二弯折区段垂直于主区段。
在在根据本发明的实施例的功率模块中，中央部为环形。
在根据本发明的实施例的功率模块中，可动件的数量为多个，这些可动件具有弹力且围绕中央部。
在根据本发明的实施例的功率模块中，这些可动件对称于锁附部的中心。
在在根据本发明的实施例的功率模块中，各第二弯折区段具有多个孔洞。
在根据本发明的实施例的功率模块中，功率模块包括功率组件，其中功率组件配置于主壳体内且被该至少一侧壁紧抵于散热结构上，当锁附件穿过锁附部并抵抗可动件的弹性力而将组装组件锁附于散热结构时，功率组件通过可动件的弹性力带动主壳体而紧抵于散热结构上。
在根据本发明的实施例的功率模块中，当锁附件将组装组件锁附于散热结构时，侧壁接近散热结构且第一弯折区段与散热结构之间具有间隙。
在根据本发明的实施例的功率模块中，至少一组装组件的数量为两个，两组装组件分别位于主壳体的相对两侧。
根据本发明的实施例，功率模块包括主壳体、功率组件及至少一组装组件。主壳体具有至少一侧壁及从侧壁上延伸出的至少两凸肋。功率组件配置于主壳体内且被侧壁紧抵于散热结构上。组装组件包括主区段及两弯折区段。主区段位于两凸肋之间且包括中央部、至少一可动件及周围部。中央部具有锁附部，周围部围绕中央部，可动件连接于中央部与周围部之间。两弯折区段分别连接于周围部的相对两侧边且分别被内埋于两凸肋内。
根据本发明的实施例，功率模块包括主壳体、功率组件及至少一组装组件。主壳体具有至少一侧壁。功率组件配置于主壳体内且被侧壁紧抵于散热结构上。组装组件包括主区段、两第一弯折区段及两第二弯折区段。主区段包括中央部、至少一可动件及周围部。中央部具有锁附部，周围部围绕中央部，可动件连接于中央部与周围部之间。两第一弯折区段分别连接于周围部的相对两侧边，两第二弯折区段分别连接于两第一弯折区段且内埋于侧壁。
基于上述，本发明将组装组件的锁附部设于主壳体的两凸肋之间或设于组装组件的两第一弯折区段之间。由此，在使用者将锁附件穿过锁附部以进行锁附时，主壳体的两凸肋或组装组件的两第一弯折区段可导引锁附件以避免锁附件偏斜。此外，本发明将组装组件的可动件形成于具有锁附部的中央部与围绕中央部的周围部之间，而非使可动件直接连接至主壳体，故当可动件因锁附件偏斜而以非预期的方式变形时，可避免主壳体随之歪斜或可降低主壳体随之歪斜的程度。通过使用者观察到锁附件的顶面平行于周围部，便能确认锁附件锁附正确无偏斜。因此，可确保主壳体内的功率组件确实地接触散热结构而有良好的散热效率。
附图说明
图1是本发明一实施例的功率模块的立体图；
图2是图1的功率模块的俯视图；
图3是图1的功率组件装设于散热结构上的侧视图；
图4是本发明另一实施例的功率模块的立体图；
图5是图4的功率模块的俯视图；
图6是图4的功率组件装设于散热结构上的侧视图；
图7是本发明另一实施例的功率模块的俯视图。
具体实施方式
现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
图1是本发明一实施例的功率模块的立体图。图2是图1的功率模块的俯视图。请参考图1及图2，本实施例的功率模块100包括主壳体110、功率组件120及至少一组装组件130(绘示为两个)。主壳体110具有至少一侧壁112(绘示为多个)及从侧壁112上延伸出的至少两凸肋114(绘示出四个)。两凸肋114位于主壳体110的一侧，另两凸肋114位于主壳体110的另一侧。功率组件120(绘示于图2)配置于主壳体110内且被这些侧壁112围绕紧抵于散热结构60上。功率组件120可包含功率芯片及承载功率芯片的基板。两组装组件130分别位于主壳体110的相对两侧而分别对应于两凸肋114及另两凸肋114。
详细而言，各组装组件130包括主区段132及两弯折区段134(绘示于图1及图2)。主区段132位于两凸肋114之间且包括中央部132a、至少一可动件132b(绘示为多个)及周围部132c，可动件132b可具有弹力。中央部132a具有锁附部132a1而为环形，锁附部132a1例如是锁附孔，周围部132c围绕中央部132a，各可动件132b连接于中央部132a与周围部132c之间。两弯折区段134分别连接于周围部132c的相对两侧边且分别被内埋于对应的两凸肋114内。
图3是图1的功率组件装设于散热结构60上的侧视图。如图3所示，当锁附件50穿过锁附部132a1(标示于图2)并抵抗可动件132b的弹性力而将组装组件130锁附于散热结构60时，功率组件120通过可动件132b的弹性力带动主壳体110而紧抵于散热结构60上，使功率组件120产生的热能够传导至散热结构60。
如上所述，本实施例将组装组件130的锁附部132a1设于主壳体110的两凸肋114之间。由此，在使用者将锁附件50穿过锁附部132a1以进行锁附时，主壳体110的两凸肋114可导引锁附件50以避免锁附件50偏斜。此外，如上所述，本实施例将组装组件130的可动件132b形成于具有锁附部132a1的中央部132a与围绕中央部132a的周围部132c之间，而非使可动件132b直接连接至主壳体110，故当可动件132b因锁附件50偏斜及/或两锁附件50的锁附力不均而以非预期的方式变形时，可避免主壳体110随之歪斜或可降低主壳体110随之歪斜的程度。因此，可确保主壳体110内的功率组件120确实地接触散热结构60而有良好的散热效率。
进一步而言，在本实施例的各组装组件130中，这些可动件132b如图2所示围绕中央部132a且对称于锁附部132a1的中心。由此，若对组装组件130进行锁附的锁附件50未偏斜，则锁附件50的顶面平行于周围部132c，便于使用者观察。反之，若对组装组件130进行锁附的锁附件50偏斜，则锁附件50的顶面偏斜于周围部132c。由此，只要使用者观察到锁附件50的顶面偏斜于周围部132c，则可轻易判断此时锁附件50偏斜而需重新锁附。
请参考图1，在本实施例的组装组件130中，各弯折区段134垂直于主区段132。由此，锁附件50的锁附力垂直于各弯折区段134的延伸方向，而使得各弯折区段134较不易因所述锁附力而非预期地变形。此外，本实施例的各弯折区段134具有多个孔洞134a，以通过这些孔洞134a而稳固地嵌设于对应的凸肋114内。并且，通过在各弯折区段134形成这些孔洞134a，可减轻组装组件130及包含其的功率模块100的重量，且可减少各弯折区段134热变形的程度。
如图1所示，本实施例的周围部132c的末端132c1内埋于侧壁112内，以使组装组件130稳固地结合于主壳体110。另一方面，本实施例的凸肋114的底端不与侧壁112的底端切齐，故当如图3所示通过锁附件50将组装组件130锁附于散热结构60时，凸肋114与散热结构60之间具有间隙。由此，可避免凸肋114接触散热结构60而使得侧壁112的底端及功率组件120的底面未能确实地承靠散热结构60。
图4是本发明另一实施例的功率模块的立体图。图5是图4的功率模块的俯视图。请参考图4及图5，本实施例的功率模块200包括主壳体210、功率组件220及至少一组装组件230(绘示为两个)。主壳体210具有至少一侧壁212(绘示为多个)。功率组件220(绘示于图5)配置于主壳体210内且被这些侧壁212围绕紧抵于散热结构60上。功率组件220可包含功率芯片及承载功率芯片的基板。两组装组件230分别位于主壳体210的相对两侧。
详细而言，各组装组件230包括主区段232、两第一弯折区段234及两第二弯折区段236(绘示于图4)。主区段232包括中央部232a、至少一可动件232b(绘示为多个)及周围部232c。中央部232a具有锁附部232a1而为环形，周围部232c围绕中央部232a，各可动件232b连接于中央部232a与周围部232c之间。两第一弯折区段234分别连接于周围部232c的相对两侧边，两第二弯折区段236分别连接于两第一弯折区段234且内埋于侧壁212内。
图6是图4的功率组件装设于散热结构60上的侧视图。如图6所示，当锁附件50穿过锁附部232a1(标示于图4及图5)并抵抗可动件232b的弹性力而将组装组件230锁附于散热结构60时，功率组件220通过可动件232b的弹性力带动主壳体210而紧抵于散热结构60上，使功率组件220产生的热能够传导至散热结构60。
如上所述，本实施例将组装组件230的锁附部232a1设于组装组件230的两第一弯折区段234之间。由此，在使用者将锁附件50穿过锁附部232a1以进行锁附时，组装组件230的两第一弯折区段234可导引锁附件50以避免锁附件50偏斜。此外，如上所述，本实施例将组装组件230的可动件232b形成于具有锁附部232a1的中央部232a与围绕中央部232a的周围部232c之间，而非使可动件232b直接连接至主壳体210，故当可动件232b因锁附件50偏斜及/或两锁附件50的锁附力不均而以非预期的方式变形时，可避免主壳体210随之歪斜或可降低主壳体210随之歪斜的程度。因此，可确保主壳体210内的功率组件220确实地接触散热结构60而有良好的散热效率。
进一步而言，在本实施例的各组装组件230中，这些可动件232b如图5所示围绕中央部232a且对称于锁附部232a1的中心。由此，若对组装组件230进行锁附的锁附件50未偏斜，则锁附件50的顶面平行于周围部232c。反之，若对组装组件230进行锁附的锁附件50偏斜，则锁附件50的顶面偏斜于周围部232c。由此，只要使用者观察到锁附件50的顶面偏斜于周围部232c，则可轻易判断此时锁附件50偏斜而需重新锁附。
请参考图4，在本实施例的组装组件230中，各第一弯折区段234垂直于主区段232，且各第二弯折区段236也垂直于主区段232。由此，锁附件50的锁附力垂直于各第一弯折区段234的延伸方向且垂直于各第二弯折区段236的延伸方向，而使得各第一弯折区段234及各第二弯折区段236较不易因所述锁附力而非预期地变形。此外，本实施例的各第二弯折区段236具有多个孔洞236a，以通过这些孔洞236a而稳固地嵌设于侧壁212内。并且，通过在各第二弯折区段236形成这些孔洞236a，可减轻组装组件230及包含其的功率模块200的重量，且可减少各第二弯折区段236热变形的程度。
如图4所示，本实施例的组装组件230的底端不与侧壁212的底端切齐，故当如图6所示通过锁附件50将组装组件230锁附于散热结构60时，第一弯折区段234与散热结构60之间具有间隙。由此，可避免第一弯折区段234接触散热结构60而使得侧壁112的底端及功率组件120的底面未能确实地承靠散热结构60。
图7是本发明另一实施例的功率模块的俯视图。在图7的功率模块300中，主壳体310、侧壁312、功率组件320、组装组件330、主区段332、中央部332a、锁附部332a1、可动件332b、周围部332c、第一弯折区段334的配置与作用方式类似于图5的主壳体210、侧壁212、功率组件220、组装组件230、主区段232、中央部232a、锁附部232a1、可动件232b、周围部232c、第一弯折区段234的配置与作用方式，在此不再赘述。功率模块300与功率模块200的不同处在于，中央部332a及可动件332b构成方形结构而非如图5的中央部232a及可动件232b构成圆形结构。
综上所述，本发明将组装组件的锁附部设于主壳体的两凸肋之间或设于组装组件的两第一弯折区段之间。由此，在使用者将锁附件穿过锁附部以进行锁附时，主壳体的两凸肋或组装组件的两第一弯折区段可导引锁附件以避免锁附件偏斜。此外，本发明将组装组件的可动件形成于具有锁附部的中央部与围绕中央部的周围部之间，而非使可动件直接连接至主壳体，故当可动件因锁附件偏斜而以非预期的方式变形时，可避免主壳体随之歪斜或可降低主壳体随之歪斜的程度。通过使用者观察到锁附件50的顶面平行于周围部132c，便能确认锁附件50锁附正确无偏斜。因此，可确保主壳体内的功率组件确实地接触散热结构而有良好的散热效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (22)

1.一种功率模块，其特征在于，包括：
主壳体，具有至少一侧壁及从所述至少一侧壁上延伸出的至少两个凸肋；以及
至少一组装组件，包括主区段及两个弯折区段，其中所述主区段位于所述两个凸肋之间且包括中央部、至少一可动件及周围部，所述中央部具有锁附部，所述周围部围绕所述中央部，所述至少一可动件连接于所述中央部与所述周围部之间，所述两个弯折区段分别连接于所述周围部的相对两侧边且分别被内埋于所述至少两个凸肋内。
2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，各所述弯折区段垂直于所述主区段。
3.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述中央部为环形。
4.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述至少一可动件的数量为多个，所述多个可动件具弹性力且围绕所述中央部。
5.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述多个可动件对称于所述锁附部的中心。
6.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，各所述弯折区段具有多个孔洞。
7.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述周围部的末端内埋于所述至少一侧壁内。
8.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，包括功率组件，其中所述功率组件配置于所述主壳体内且被所述至少一侧壁紧抵于散热结构上，当锁附件穿过所述锁附部并抵抗所述至少一可动件的弹性力而将所述至少一组装组件锁附于散热结构时，所述功率组件通过所述至少一可动件的弹性力带动所述主壳体而紧抵所述散热结构上。
9.根据权利要求8所述的功率模块，其特征在于，当所述锁附件将所述至少一组装组件锁附于所述散热结构时，所述至少一侧壁接近所述散热结构且所述至少两个凸肋与所述散热结构之间具有间隙。
10.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述至少一组装组件的数量为两个，所述两组装组件分别位于所述主壳体的相对两侧。
11.一种功率模块，其特征在于，包括：
主壳体，具有至少一侧壁；以及
至少一组装组件，包括主区段、两个第一弯折区段及两个第二弯折区段，其中所述主区段包括中央部、至少一可动件及周围部，所述中央部具有锁附部，所述周围部围绕所述中央部，所述至少一可动件连接于所述中央部与所述周围部之间，所述两个第一弯折区段分别连接于所述周围部的相对两侧边，所述两个第二弯折区段分别连接于所述两个第一弯折区段且内埋于所述至少一侧壁。
12.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，各所述第一弯折区段垂直于所述主区段。
13.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，各所述第二弯折区段垂直于所述主区段。
14.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，所述中央部为环形。
15.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，所述至少一可动件的数量为多个，所述多个可动件具弹性力且围绕所述中央部。
16.根据权利要求15所述的功率模块，其特征在于，所述多个可动件对称于所述锁附部的中心。
17.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，各所述第二弯折区段具有多个孔洞。
18.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，包括功率组件，其中所述功率组件配置于所述主壳体内且被所述至少一侧壁紧抵于散热结构上，当锁附件穿过所述锁附部并抵抗所述至少一可动件的弹性力而将所述至少一组装组件锁附于散热结构时，所述功率组件通过所述至少一可动件的弹性力带动所述主壳体而紧抵所述散热结构上。
19.根据权利要求18所述的功率模块，其特征在于，当所述锁附件将所述至少一组装组件锁附于所述散热结构时，所述至少一侧壁接近所述散热结构且所述第一弯折区段与所述散热结构之间具有间隙。
20.根据权利要求11所述的功率模块，其特征在于，所述至少一组装组件的数量为两个，所述两组装组件分别位于所述主壳体的相对两侧。
21.一种功率模块，其特征在于，包括：
主壳体，具有至少一侧壁及从所述至少一侧壁上延伸出的至少两个凸肋；
功率组件，配置于所述主壳体内且被所述至少一侧壁紧抵于散热结构上；以及
至少一组装组件，包括主区段及两个弯折区段，其中所述主区段位于所述两个凸肋之间且包括中央部、至少一可动件及周围部，所述中央部具有锁附部，所述周围部围绕所述中央部，所述至少一可动件连接于所述中央部与所述周围部之间，所述两个弯折区段分别连接于所述周围部的相对两侧边且分别被内埋于所述至少两个凸肋内。
22.一种功率模块，其特征在于，包括：
主壳体，具有至少一侧壁；
功率组件，配置于所述主壳体内且被所述至少一侧壁紧抵于散热结构上；以及
至少一组装组件，包括主区段、两个第一弯折区段及两个第二弯折区段，其中所述主区段包括中央部、至少一可动件及周围部，所述中央部具有锁附部，所述周围部围绕所述中央部，所述至少一可动件连接于所述中央部与所述周围部之间，所述两个第一弯折区段分别连接于所述周围部的相对两侧边，所述两个第二弯折区段分别连接于所述两个第一弯折区段且内埋于所述至少一侧壁。
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