CN113910515B - 一种电源模块内部加固散热垫片的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电源模块内部加固散热垫片的装置及方法，本装置采用磁性元件和脱模薄膜，配合专用的垫片成型工装形成所需要的散热垫片的预设尺寸空间，待加工的散热垫片在专用的垫片成型工装作用下，形成所需的散热垫片成片，配合脱模薄膜实现分离取出，不仅可以精确控制外壳盖板与磁性元件之间垫片的形貌及厚度，而且可以确保固化好的散热垫片与成型工装无应力分离，不造成散热垫片的变形及损伤，确保散热垫片与外壳盖板及磁性元件之间紧密贴合，可以解决传统切削工具制作的加固散热垫片中存在的垫片高度控制精度差、垫片表面平整度差及操作效率低的问题；本方法步骤简单，能够高效的制作高精度散热垫片。

Description

一种电源模块内部加固散热垫片的装置及方法
技术领域
本发明属于混合集成电路组装技术领域，具体涉及一种电源模块内部加固散热垫片的装置及方法。
背景技术
气密性封装电源模块内部磁性元件与外壳盖板之间需要施加垫片，一方面作为机械缓冲加固，保护磁性元件及外壳盖板，另一方面作为散热通道，将磁性元件的热量传递至外壳表面，是气密性封装电源模块内部重要的结构连接载体。
气密性封装电源模块使用的盖板设计有台阶，中间与加固散热垫片接触区域较厚，四周与外壳封焊面接触区域较薄，因此加固散热垫片与外壳封焊面之间存在高度差，不同盖板的台阶高度不同，一般在0.1mm-0.3mm左右。为了确保电源模装配时外壳与盖板之间紧密贴合，对模块内部磁性元件顶部加固散热垫片的制作要求较高，既要确保加固散热垫片与盖板紧密贴合，又不能使盖板与外壳封焊面之间存在间隙。
目前用于制作加固散热垫片的主要材料为硅橡胶，由于硅橡胶容易形变，且固化过程中不易形成良好平面，因此直接控制加固散热垫片与电源模块外壳封焊面之间的高度差在0.1mm-0.3mm之间极为困难，传统制作加固散热垫片的方法为在磁性元件上方涂覆一定量的硅橡胶，待硅橡胶固化形成后，采用专用的切削工具对硅橡胶进行成型加工，使加固散热垫片达到规定厚度，保证外壳之间紧密接触。使用切削工具制作的加固散热垫片存在以下几方面的不足：首先由于加固散热垫片对厚度的控制精度要求较高，硅橡胶切削控制难度较大，一致性较差；其次硅橡胶材质较软，受到外力时变形较大，在进行硅橡胶切削时，不易形成规整平面；最后对硅橡胶切削加工操作效率较低，且需要硅橡胶完成固化后进行，浪费操作时间。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种电源模块内部加固散热垫片的装置及方法。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种电源模块内部加固散热垫片的装置，其特征在于，包括壳体、夹持装置和垫片成型工装；
所述壳体内部设置有空腔；所述空腔内设置有磁性元件；
所述垫片成型工装呈板状结构，位于磁性元件的上侧且间隙设置，垫片成型工装两侧边跨接于壳体侧壁的封焊面上；
所述垫片成型工装与磁性元件之间设置有脱模薄膜；
所述夹持装置压紧端设置于垫片成型工装边部，用于压紧散热垫片。
进一步，所述夹持装置为两个，且分别设置于垫片成型工装两侧。
进一步，所述壳体两端设置有固定板，固定板上设置有用于固定的螺孔。
进一步，所述垫片成型工装边跨接于壳体侧壁封焊面上的两侧边设置有台阶，用于控制散热垫片的厚度。
进一步，所述脱模薄膜厚度小于10μm。
进一步，所述脱模薄膜采用耐高温和稳定的材料。
一种电源模块内部加固散热垫片的方法，包括以下步骤：
S1：在磁性元件上表面涂覆粘接剂，并放置脱模薄膜，将垫片成型工装置于脱模薄膜上；
S2：夹持装置压紧端止抵于垫片成型工装边部；
S3：根据粘接剂的固化条件，完成散热垫片的固化成型。
进一步，所述垫片成型工装搭接于壳体两侧边部的区域按照需要得到的散热垫片的厚度进行打磨平整。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种电源模块内部加固散热垫片的装置及方法，本装置采用磁性元件和脱模薄膜，配合专用的垫片成型工装形成所需要的散热垫片的预设尺寸空间，待加工的散热垫片在专用的垫片成型工装作用下，形成所需的散热垫片成片，配合脱模薄膜实现分离取出，不仅可以精确控制外壳盖板与磁性元件之间垫片的形貌及厚度，而且可以确保固化好的散热垫片与成型工装无应力分离，不造成散热垫片的变形及损伤，确保散热垫片与外壳盖板及磁性元件之间紧密贴合，可以解决传统切削工具制作的加固散热垫片中存在的垫片高度控制精度差、垫片表面平整度差及操作效率低的问题；本方法步骤简单，能够高效的制作高精度散热垫片。
附图说明
图1为本发明具体实施例中一种电源模块内部加固散热垫片制作方法的轴侧图；
图2为本发明具体实施例中一种电源模块内部加固散热垫片制作方法的剖面图；
图3为本发明具体实施例中一种电源模块内部加固散热垫片制作方法的局部剖面图。
图中：壳体1，夹持装置2，垫片成型工装3，脱模薄膜4，磁性元件5，固定板10。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明公开一种电源模块内部加固散热垫片的装置，如图1和图3所示，包括壳体1、夹持装置2和垫片成型工装3；
所述壳体1内部设置有空腔；所述空腔内设置有磁性元件5；
所述垫片成型工装3呈板状结构，位于磁性元件5的上侧且间隙设置，垫片成型工装3两侧边跨接于壳体1侧壁的封焊面上；
所述垫片成型工装3与磁性元件5之间设置有脱模薄膜4；
所述夹持装置2压紧端设置于垫片成型工装3边部，用于压紧散热垫片。
本发明提供的一种优选实施例为，如图2所示，所述夹持装置2为两个，且分别设置于垫片成型工装3两侧，具体的，所述夹持装置2可以为紧固夹子，其一端为紧固端，分别止抵于待加工散热垫片的边部；另一端为铰接于壳体1侧壁或者滑动设置于壳体1底部，活动设置可以使得两个紧固夹子之间靠近或者远离。
本发明提供的另一种优选实施例为，如图1所示，所述壳体1两端设置有固定板10，固定板上设置有用于固定的螺孔，用于将壳体1固定于操作平台上，便于加工过程中的稳定性。
进一步的，所述垫片成型工装3边跨接于壳体1侧壁封焊面上的两侧边设置有台阶30，用于控制散热垫片的厚度。
进一步的，所述脱模薄膜4厚度小于10μm。
本发明提供的另一种优选实施例为，所述脱模薄膜4采用耐高温和稳定的材料，具体的，可以采用具备耐高温、不与加固散热垫片材料反应、不粘等特性的材料。
本发明公开一种电源模块内部加固散热垫片的方法，包括以下步骤：
S1：在磁性元件5上表面涂覆粘接剂，并放置脱模薄膜4，将待垫片成型工装3置于脱模薄膜4上；
S2：夹持装置2压紧端止抵于垫片成型工装3边部；
S3：根据脱模薄膜4的固化条件，完成散热垫片的固化成型。
具体的，所述步骤S1中，粘接剂可以采用硅橡胶等材料，该过程主要完成加固散热垫片材料的铺贴，并且在一定的固化条件下，形成散热垫片；
具体的，所述步骤S2中，加持装置2的压紧端应该止抵于壳体1的封焊面上，避免夹持位置靠近垫片成型工装3中间，从而引起垫片成型工装3的变形，影响散热垫片的成型效果。
具体的，所述步骤S3完成后，逐一拆除加持装置2、垫片成型工装3和脱模材料，即可取出加工好的散热垫片。
进一步的，垫片成型工装3搭接于壳体1两侧边部的区域按照需要得到的散热垫片的厚度进行打磨平整。
本发明可以完成加固散热垫片的一次成型，避免了传统切削成型方法存在的散热垫片高度控制精度差、散热垫片表面平整度差及操作效率低的问题，并且生产成本小；制作的加固散热垫片厚度控制精度高，达到±10μm以内，可以确保加固散热垫片与盖板紧接接触的情况下，盖板与外壳封焊面同样紧密接触。
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实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种电源模块内部加固散热垫片的装置，其特征在于，包括壳体(1)、夹持装置(2)和垫片成型工装(3)；
所述壳体(1)内部设置有空腔；所述空腔内设置有磁性元件(5)；
所述垫片成型工装(3)呈板状结构，位于磁性元件(5)的上侧且间隙设置，垫片成型工装(3)两侧边跨接于壳体(1)侧壁的封焊面上；
所述垫片成型工装(3)与磁性元件(5)之间设置有脱模薄膜(4)；
所述夹持装置(2)压紧端设置于垫片成型工装(3)边部，用于压紧散热垫片；
所述壳体(1)两端设置有固定板(10)，固定板上设置有用于固定的螺孔；
所述垫片成型工装(3)边跨接于壳体(1)侧壁封焊面上的两侧边设置有台阶(30)，用于控制散热垫片的厚度。
2.根据权利要求1所述一种电源模块内部加固散热垫片的装置，其特征在于，所述夹持装置(2)为两个，且分别设置于垫片成型工装(3)两侧。
3.根据权利要求1所述一种电源模块内部加固散热垫片的装置，其特征在于，所述脱模薄膜(4)厚度小于10μm。
4.根据权利要求1所述一种电源模块内部加固散热垫片的装置，其特征在于，所述脱模薄膜(4)采用耐高温和稳定的材料。
5.一种电源模块内部加固散热垫片的方法，其特征在于，基于权利要求1-4所述任意一种电源模块内部加固散热垫片的装置，包括以下步骤：
S1：在磁性元件(5)上表面涂覆粘接剂，并放置脱模薄膜(4)，将垫片成型工装(3)置于脱模薄膜(4)上；
S2：夹持装置(2)压紧端止抵于垫片成型工装(3)边部；
S3：根据粘接剂的固化条件，完成散热垫片的固化成型。
6.根据权利要求5所述一种电源模块内部加固散热垫片的方法，其特征在于，所述垫片成型工装(3)搭接于壳体(1)两侧边部的区域按照需要得到的散热垫片的厚度进行打磨平整。
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