CN115513073B - 一种功率器件散热结构及其装配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种功率器件散热结构及其装配方法,属于电子器件领域,该散热结构无需直接对垂直焊接在电路板上的功率器件涂硅脂,而将硅脂印刷在用于传递热量的绝缘垫片的两面,厚度均匀可控,装配过程中保持功率器件和电路板的垂直关系,装配后,水冷板卧式放置且其上装配有金属底座,金属底座上设置有半开放凹槽,半开放凹槽内平放有两面均涂覆硅脂的绝缘垫片,半开放凹槽上悬设有压爪,功率器件夹在压爪与绝缘垫片之间,金属底座的侧部设置有连接电路板边角的安装部,一块水冷板上可以设置多个金属底座,即使应用于大尺寸的电路板,电路板之间可平行放置,不妨碍金属底座并排,有利于节约空间,同一水冷板上可实现多模块的组合装配。

Description

一种功率器件散热结构及其装配方法
技术领域
本发明涉及一种功率器件散热结构及其装配方法,属于电子器件领域。
背景技术
IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和吸收电阻是电路中常见电子器件。IGBT常用于逆变电路中,用于将直流母线电压转换成具有一定频率的交流电压。吸收电阻用于吸收IGBT关断尖峰电压,减小驱动回路震荡,避免IGBT误动作,功率15W-30W。在大功率逆变电路中,IGBT因开关损耗很大而必须采用水冷的方式散热,吸收电阻也必须进行水冷散热。
立式(或称为插件式;IGBT“立”“卧”是相对于电路板而言的)IGBT相较于卧式(或称为螺栓式)IGBT具有体积小、节省空间的优点,一般用于10kW以下的功率逆变电路中。目前常见的立式IGBT散热结构类似于公开号为“CN213845257U”的专利文献所描述的结构,具体是平放电路板,采用立式水冷板配合立式IGBT散热,这样的结构虽然可以有效利用水冷板两面进行散热,但其要求电路板卧式平放地固定,因此仅适用于小尺寸的电路板,而大尺寸的电路板并不适用,当电路板较大时,立式水冷板可连接的电路板数少,机箱内也难以将多块电路板上下叠放。
为了增强IGBT与水冷板之间的接触以便散热,需要在两者之间施以硅脂。生产线上的流程为,在一个车间中完成IGBT与电路板的焊接,然后在下一车间装配水冷板。对于卧式IGBT,其装配工艺是,在IGBT的散热面上丝网印刷导热硅脂,再粘到水冷板上,操作比较简单,导热硅脂涂覆均匀且厚度一致可控。然而对于立式IGBT,其与电路板焊接后形成直角,在印硅脂时需要先固定电路板,再定位IGBT与丝网网板之间的位置,操作过程复杂,在电路板尺寸较大时,位置更难固定,难以保证导热硅脂的涂覆质量,硅脂的厚度和均匀度难以控制。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供一种功率器件散热结构及其装配方法,可方便地涂硅脂,且多块大尺寸电路板可共用一块水冷板。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本申请提供一种功率器件散热结构装配方法,适用于已与电路板垂直焊接的功率器件,方法包括以下步骤:
配置一金属底座,所述金属底座上设置有半开放凹槽,所述金属底座的侧部设置有连接所述电路板边角的安装部;配置一将要装配在所述金属底座的压爪;配置一卧式的水冷板;
在所述金属底座的底部或水冷板的表面粘贴导热胶布;
将两面印刷有硅脂的绝缘垫片放入所述半开放凹槽;
将所述功率器件的散热面贴合于所述绝缘垫片上;
用所述安装部固定所述电路板的边角;
将所述压爪装配在所述金属底座上以将所述功率器件向所述绝缘垫片压紧;
将所述金属底座固定在所述水冷板上。
本申请提供的功率器件散热结构装配方法借助绝缘垫片和金属底座传热,将功率器件的热量传递到水冷板,装配过程中,将硅脂印刷在绝缘垫片上,而不是印刷在已与电路板焊接的功率器件上,更方便操作,印刷质量容易控制;将功率器件平放与绝缘垫片贴合,再在电路板与金属底座垂直的状态下利用安装部连接电路板的边角,能够很好地适应功率器件与电路板垂直焊接后的结构;利用压爪压紧功率器件,保证绝缘垫片两面的硅脂与对应的零件紧密连接,功率器件和电路板维持垂直并一同被金属底座固定,一个金属底座可承载一块电路板和多个焊接在该电路板上的功率器件,电路板垂直于金属底座和水冷板,一块水冷板上可以设置多个金属底座,即使应用于大尺寸的电路板,电路板之间可平行放置,不妨碍金属底座并排,有利于节约空间。
进一步地,在绝缘垫片两面印刷硅脂时,需要先在一面印刷,翻面后再在另一面印刷,其中,一面印刷与功率器件接触的第一导热硅脂层,另一面印刷与金属底座接触的第二导热硅脂层。
优选地,印刷时选用粘度为350000mPa·s的硅脂,既满足丝网印刷硅脂所需的流动性,又可在绝缘垫片翻面后保持较高的粘滞性避免硅脂流淌。
进一步地,金属底座和水冷板之间通过螺栓锁紧。优选地,将导热胶布粘贴于金属底座底部时,对好螺孔位,保证导热胶布与金属底座之间无气泡。
第二方面,本申请提供一种功率器件散热结构,包括功率器件、电路板和水冷板,所述功率器件垂直焊接在所述电路板上且位于所述电路板的边缘,所述水冷板卧式放置且其上装配有金属底座,所述金属底座上设置有半开放凹槽,所述半开放凹槽内平放有两面均涂覆硅脂的绝缘垫片,所述半开放凹槽上悬设有压爪,所述功率器件夹在所述压爪与所述绝缘垫片之间,所述金属底座的侧部设置有连接所述电路板边角的安装部。
本申请提供的功率器件散热结构能够很好地适应功率器件与电路板焊接后的垂直状态,功率器件和电路板维持垂直并一同被金属底座固定,一个金属底座可承载一块电路板和多个焊接在该电路板上的功率器件,电路板垂直于金属底座和水冷板,一块水冷板上可以设置多个金属底座,即使应用于大尺寸的电路板,电路板之间可平行放置,不妨碍金属底座并排,有利于节约空间。
进一步地,所述安装部位于所述半开放凹槽的两端,所述半开放凹槽的底部设置有缺口槽,所述绝缘垫片的竖直投影遮掩所述缺口槽,即绝缘垫片比缺口槽的边缘更靠近电路板,绝缘垫片隔在功率器件的插脚与金属底座之间。金属底座除了用于固定电路板和功率器件,还起到传递热量的作用,然而金属除了是热的良导体外,导电性也很强,使绝缘垫片隔在功率器件的插脚与金属底座之间,可增大金属底座与功率器件之间的安规距离。
进一步地,所述半开放凹槽开放的一侧正对所述电路板,非开放的一侧的顶部与所述压爪的根部固定连接。
进一步地,所述半开放凹槽非开放的一侧设置有凹坑,所述凹坑的内凹方向为远离所述电路板。凹坑的存在有利于在装配过程中容纳机械爪或工人的手指,方便将绝缘垫片放入半开放凹槽,方便调整绝缘垫片的位置。
本申请的散热结构尤其适用于逆变电路中,所述功率器件包括IGBT和吸收电阻。本申请的散热结构可在同一水冷板上借助金属底座实现多模块的组合装配,有利于增加逆变电路的功率容量。
进一步地,所述压爪分为用于压所述IGBT的短爪和用于压所述吸收电阻的长爪。压爪整体优选用环氧树脂制成,避免功率器件和金属底座短路。
进一步地,所述短爪的底部设置有一道短爪爪尖,所述长爪底部设置有一道第一长爪爪尖和一道第二长爪爪尖,所述第一长爪爪尖比所述第二长爪爪尖更靠近所述电路板,所述第二长爪爪尖与所述短爪爪尖相对于所述电路板的距离一致。短爪爪尖用于压在IGBT表面,第一长爪爪尖和第二长爪爪尖用于压在吸收电阻表面,长爪具有两道爪尖有利于适应多种封装规格的吸收电阻。
进一步地,所述短爪的底部设置有与所述IGBT封装结构上的螺栓孔对应的定位柱。IGBT的封装结构上具有螺栓孔,尽管本申请不在该螺栓孔上螺栓,但在用压爪压紧IGBT时可以利用该螺栓孔定位,使定位柱落入该螺栓孔中,方便装配,同时可以检验IGBT的焊接高度。
进一步地,所述水冷板的底部设置有散热翅片,可配合风冷散热。
本发明的有益效果是:本发明在装配过程中无需对与电路板垂直焊接的功率器件涂硅脂,而将硅脂印刷在绝缘垫片的两面,厚度均匀可控,有效保证功率器件的散热效果,功率器件经绝缘垫片和金属底座将热量传递到水冷板,在装配过程中功率器件和电路板保持垂直,最后一同被金属底座固定,一块水冷板上可以设置多个金属底座,即使应用于大尺寸的电路板,电路板之间可平行放置,不妨碍金属底座并排,有利于节约空间,同一水冷板上可实现多模块的组合装配。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种功率器件散热结构的爆炸图。
图2是本申请实施例提供的一种功率器件散热结构的立体示意图。
图3是图2中A处的局部放大图。
图4是本申请实施例提供的一种压爪的立体示意图。
图5是金属底座和电路板的连接关系图。
图6是图5中B处的局部放大图。
图7是本申请实施例提供的一种金属底座的立体示意图。
图8是绝缘垫片两面印硅脂的状态示意图。
图9是功率器件与电路板的焊接结构示意图。
附图标记:1、水冷板;2、电路板;3、金属底座;31、安装部;321、缺口槽;322、凹坑;4、绝缘垫片;41、第一导热硅脂层;42、第二导热硅脂层;5、压爪;51、短爪;511、短爪爪尖;512、定位柱;52、长爪;521、第一长爪爪尖;522、第二长爪爪尖;6、功率器件;61、IGBT;62、吸收电阻。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
在功率器件未与电路板焊接时,如果利用硅脂先将功率器件粘在水冷板上,笨重的水冷板会妨碍功率器件与电路板焊接;另一方面,实际生产中也总是先将功率器件与电路板焊接,再装配水冷板。对于卧式IBGT而言,先焊接再印刷硅脂装配水冷板十分容易,然而对于立式IGBT会存在印刷硅脂时难以定位,硅脂难印均匀的问题。
参照图1和图2,本申请提供一种功率器件散热结构装配方法,适用于已与电路板2垂直焊接的功率器件6,包括以下步骤:
S0:配置一金属底座3,金属底座3上设置有半开放凹槽,金属底座3的侧部设置有连接电路板2边角的安装部31;配置一能够装配在金属底座3的压爪5;配置一卧式的水冷板。
S1:在金属底座3的底部或水冷板1的表面粘贴导热胶布。
S2:取一绝缘垫片4在两面印刷硅脂。
S3:将绝缘垫片4放入半开放凹槽。
S4:将功率器件的散热面贴合于绝缘垫片4上。电路板2应位于半开放凹槽开放的一侧。
S5用安装部31固定电路板2的边角。
S6:将压爪5装配在金属底座3上以将功率器件向绝缘垫片4压紧。
S7:将金属底座3固定在平放的水冷板1上。
需要注意的是,图1中,功率器件6垂直连接在电路板2的边缘,图中压爪5的位置示意压爪5即将压在功率器件6上,图中视角导致压爪5靠近电路板2,实际上压爪5与电路板2之间并无连接关系。
具体地,金属底座3和水冷板1通过螺栓连接,金属底座3和水冷板1上设置有相应的螺孔,在步骤S1中,导热胶布选用导热硅胶布,按螺孔位置为导热硅胶布打孔,将导热硅胶布贴到金属底座3底部时,对好孔位,挤出导热硅胶布与金属底座3之间的气泡。
参照图5至图7,安装部31位于半开放凹槽的两端,半开放凹槽的底部设置有缺口槽321,缺口槽321位于两个安装部31之间。步骤S2中所用的绝缘垫片4用于防止功率器件6与金属底座3之间短路,其材质可以为绝缘纸、导热硅胶、导热陶瓷,最优选为氧化铝陶瓷板,绝缘垫片4的宽度大于半开放凹槽非开放的一侧到缺口槽321的距离,使得装配后绝缘垫片4的竖直投影遮掩缺口槽321。这样做有以下好处,第一是金属底座3仅安装部31与电路板2接触,接触范围小,有利于避免金属底座3导致电路板2短路;第二是绝缘垫片4隔在功率器件的插脚与金属底座之间,可增大金属底座与功率器件之间的安规距离;第三是缺口槽321留出位置方便机械操作或人工操作,便于将绝缘垫片4放入半开放凹槽或调整已放入半开放凹槽的绝缘垫片4的位置。
步骤S2中,需要先在一面印刷,翻面后再在另一面印刷,效果如图8所示,一面印刷与功率器件6接触的第一导热硅脂层41,如图8(a),另一面印刷与金属底座3接触的第二导热硅脂层42,如图8(b)。在该步骤中,绝缘垫片4未与任何部件装配,因此十分容易固定,将硅脂均匀印刷到绝缘垫片4上的难度低。优选地,选用粘度为350000mPa·s的硅脂,既满足丝网印刷硅脂所需的流动性,又可在绝缘垫片翻面后保持较高的粘滞性避免硅脂流淌,进一步保证绝缘垫片上印刷硅脂的效果,保证硅脂厚度均匀,翻面不易变形。
在本申请实施例的装配方法中,无需直接对垂直焊接在电路板上的功率器件涂硅脂,而将硅脂印刷在用于传递热量的绝缘垫片4的两面,更方便操作,印刷质量容易控制。维持电路板2与金属底座3垂直、电路板2与功率器件6垂直焊接的状态下,将功率器件6平放在绝缘垫片4上贴合,再利用安装部31连接电路板2的边角,能够很好地适应功率器件6与电路板2垂直焊接后的结构。利用压爪5压紧功率器件6,保证绝缘垫片4两面的硅脂与对应的零件(一侧是功率器件6,另一侧是金属底座3)紧密连接,功率器件6和电路板2维持垂直并一同被金属底座3固定。
装配完成后如图2所示,一个金属底座3可承载一块电路板2和多个焊接在该电路板上的功率器件,电路板2垂直于金属底座3和水冷板1,一块水冷板1上可以设置多个金属底座3,即使应用于大尺寸的电路板,电路板之间可平行放置,不妨碍金属底座并排,有利于节约空间。应用于逆变电路中,功率器件即为IGBT和吸收电阻,可在同一水冷板1上借助金属底座3实现多模块的组合装配,有利于增加逆变电路的功率容量,节省电源内部空间。
以上装配方法装配得的功率器件散热结构如图2至图6所示,包括功率器件、电路板2和水冷板1,功率器件垂直焊接在电路板2上且位于电路板2的边缘,水冷板1卧式放置且其上装配有金属底座3,金属底座3上设置有半开放凹槽,半开放凹槽内平放有两面均涂覆硅脂的绝缘垫片4,半开放凹槽上悬设有压爪5,功率器件夹在压爪5与绝缘垫片4之间,金属底座3的侧部设置有连接电路板2边角的安装部31。
具体地,半开放凹槽开放的一侧正对电路板2,非开放的一侧的顶部与压爪5的根部通过螺栓(直接连接压爪与金属底座,不穿过功率器件和绝缘垫片)固定连接。在压爪的爪尖刚好贴合功率器件表面的基础上再往下压1mm-2mm以保证绝缘垫片4两面的硅脂与对应的零件紧密连接,换言之,假如只将压爪5装配到金属底座3上,半开放凹槽内不放入绝缘垫片4和功率器件,那么压爪的爪尖到半开放凹槽的垂直距离比功率器件加上硅脂、绝缘垫片的总厚度少1mm-2mm。
安装部31位于半开放凹槽的两端,半开放凹槽的底部设置有缺口槽321,绝缘垫片4的竖直投影遮掩缺口槽321。半开放凹槽非开放的一侧设置有凹坑322,凹坑322的内凹方向为远离电路板2。缺口槽321与凹坑322的配合,使得金属底座3存在一组对侧能够便于在装配过程中容纳机械爪或工人的手指,方便将绝缘垫片放入半开放凹槽,方便调整绝缘垫片的位置。
该散热结构用于逆变电路时,功率器件即为IGBT 61和吸收电阻62。压爪5分为用于压IGBT 61的短爪51和用于压吸收电阻的长爪52。短爪51的底部设置有一道短爪爪尖511,长爪52底部设置有一道第一长爪爪尖521和一道第二长爪爪尖522,第一长爪爪尖521比第二长爪爪尖522更靠近电路板2,第二长爪爪尖522与短爪爪尖511相对于电路板2的距离一致。将短爪爪尖511到压爪5根部的距离称为短爪长度,将第一长爪爪尖521到压爪5根部的距离称为第一长爪长度,将第二长爪爪尖522到压爪5根部的距离称为第二长爪长度,具体地,短爪长度和第二长爪长度均为18.5mm,第一长爪长度为24mm-26mm,短爪匹配TO-247AC的封装,长爪兼容TO-126和TO-220的封装。优选地,短爪51的底部设置有与IGBT 61封装结构上的螺栓孔对应的定位柱512,尽管本申请不在该螺栓孔上螺栓,但在用压爪压紧IGBT时可以利用该螺栓孔定位,使定位柱插入该螺栓孔中,方便装配,同时可以检验IGBT的焊接高度。
本申请实施例用卧式水冷板取代立式水冷板,可以在水冷板底部加散热翅片,然后配合风冷增加散热,而立式水冷板为了尽量节约空间,两面均与功率器件接触,无多余位置设置散热翅片。本申请提供的功率器件散热结构能够很好地适应功率器件与电路板焊接后的垂直状态,功率器件和电路板2维持垂直并一同被金属底座3固定,一个金属底座3可承载一块电路板2和多个焊接在该电路板上的功率器件,电路板2垂直于金属底座3和水冷板1,一块水冷板上可以设置多个金属底座3,即使应用于大尺寸的电路板,电路板之间可平行放置,不妨碍金属底座并排,有利于节约空间。
实施例1
各部分零件根据功率器件的具体尺寸进行设计。以TO-247AC封装的IGBT和TO-126封装的吸收电阻组合为例,TO-247AC封装尺寸为长20×宽15.5×厚5mm,引脚长14.5mm,TO-126封装尺寸为长11×宽8×厚2.8mm,引脚长11.5mm。
在功率器件的水平方向上,常规要求PCBA生产厂家按引脚伸出长度3mm进行焊接,则图9中IGBT的浮高x为11.5mm,吸收电阻的浮高y为8.5mm。绝缘垫片选用陶瓷绝缘板,宽为40mm,其要比金属底座用于放置陶瓷绝缘板处的宽度(半开放凹槽非开放的一侧到缺口槽321的距离)宽9.5mm,增大金属底座与功率器件之间的安规距离。按短爪和长爪正好压在功率器件封装的中间计算,图4中短爪长度e为18.5mm,第一长爪长度f为26mm。
在垂直方向上,半开放凹槽的深度为3mm,陶瓷绝缘板的厚度为1.5mm,压爪根部厚度i为6.3mm,考虑压爪压在功率器件上的深度为2mm,则短爪深度g为5.9mm,长爪深度h为3.9mm。
按以上尺寸的散热结构设计,可以在长300mm×宽293.5mm的水冷板上布放四个模块,如图2所示。
实施例2
以TO-247AC封装的IGBT和TO-220封装的吸收电阻的功率器件组合为例,TO-247AC封装尺寸为长20×宽15.5×厚5mm,引脚长14.5mm,TO-126封装尺寸为长16×宽10×厚3.2mm,引脚长12.5mm。
在功率器件的水平方向上,常规要求PCBA生产厂家按引脚伸出长度3mm进行焊接,则图9中IGBT的浮高x为11.5mm,功率电阻的浮高y为9.5mm。绝缘垫片选用陶瓷绝缘板,宽为40mm,其要比金属底座用于放置陶瓷绝缘板处的宽度宽9.5mm,增大金属底座与功率器件之间的安规距离。按短爪和长爪压在功率器件封装中间计算,短爪长度e为18.5mm,第一长爪长度f为24mm。
在垂直方向上,半开放凹槽的深度为3mm,陶瓷绝缘板的厚度为1.5mm,压爪根部厚度为6.3mm,考虑压爪压在功率器件上的深度为2mm,则短爪深度g为5.9mm,长爪深度h为3.5mm。
按以上尺寸的散热结构设计,同样可以在长300mm×宽293.5mm的水冷板上布放四个模块,如图2所示。
实施例3
散热结构的装配工艺分为以下步骤:
(1)将0.2mm厚的导热硅胶布粘贴于金属底座底部,对好孔位,保证导热硅胶布与金属底座之间无气泡。
(2)选用粘度为350000mPa·s、导热系数为3.4W/(m-K)的导热硅脂,先在陶瓷绝缘板上用丝网印刷与功率器件接触的第一导热硅脂层,厚0.2mm,再将陶瓷绝缘板翻面,印刷与金属底座接触的第二导热硅脂层,厚0.2mm。丝网印刷图形根据功率器件散热面的尺寸进行设计,如图8所示。
(3)印刷完成的陶瓷绝缘板放置于金属底座的半开放凹槽中,放置方向为第一导热硅脂层朝上,第二导热硅脂层朝下。
(4)已与功率器件焊接的电路板竖直地对准金属底座的安装部,待功率器件散热面与第一导热硅脂层贴合后,用螺栓将电路板与金属底座的安装部固定锁紧。
(5)将压爪置于功率器件上方,用螺栓与金属底座锁紧,以使功率器件与第一导热硅脂压紧贴合。
(6)将金属底座与水冷板固定锁紧,已粘贴好的导热硅胶布位于金属底座与水冷板之间,完成装配。
本申请实施例功率器件正对的金属底座部分与电路板留有足够的安规距离。立式电路板配合卧式水冷板的装配结构节省电源内部空间,可实现多模块组合装配。导热硅脂层直接用丝网印刷在陶瓷绝缘板上下两面,质量可控,方便快捷。选用中等粘度的导热硅脂,既保证丝网印刷时具有流动性,又可在陶瓷绝缘板翻面后保持较高的粘滞性。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”“某些实施方式”“示意性实施方式”“示例”“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述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 (10)

1.一种功率器件散热结构装配方法,适用于已与电路板(2)垂直焊接的功率器件,其特征在于,包括以下步骤:
配置一金属底座(3),所述金属底座(3)上设置有半开放凹槽,所述金属底座(3)的侧部设置有连接所述电路板(2)边角的安装部(31);配置一将要装配在所述金属底座(3)的压爪(5);配置一卧式的水冷板(1);
在所述金属底座(3)的底部或所述水冷板(1)的表面粘贴导热胶布;
将两面印刷有硅脂的绝缘垫片(4)放入所述半开放凹槽;
将所述功率器件的散热面贴合于所述绝缘垫片(4)上;
用所述安装部(31)固定所述电路板(2)的边角;
将所述压爪(5)装配在所述金属底座(3)上以将所述功率器件向所述绝缘垫片(4)压紧;
将所述金属底座(3)固定在所述水冷板(1)上。
2.一种功率器件散热结构,其特征在于,由权利要求1所述的功率器件散热结构装配方法装配而成,包括功率器件、电路板(2)和水冷板(1),所述功率器件垂直焊接在所述电路板(2)上且位于所述电路板(2)的边缘,所述水冷板(1)卧式放置且其上装配有金属底座(3),所述金属底座(3)上设置有半开放凹槽,所述半开放凹槽内平放有两面均涂覆硅脂的绝缘垫片(4),所述半开放凹槽上悬设有压爪(5),所述功率器件夹在所述压爪(5)与所述绝缘垫片(4)之间,所述金属底座(3)的侧部设置有连接所述电路板(2)边角的安装部(31)。
3.根据权利要求2所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述安装部(31)位于所述半开放凹槽的两端,所述半开放凹槽的底部设置有缺口槽(321),所述绝缘垫片(4)的竖直投影遮掩所述缺口槽(321)。
4.根据权利要求2所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述半开放凹槽开放的一侧正对所述电路板(2),非开放的一侧的顶部与所述压爪(5)的根部固定连接。
5.根据权利要求4所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述半开放凹槽非开放的一侧设置有凹坑(322),所述凹坑(322)的内凹方向为远离所述电路板(2)。
6.根据权利要求2所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述功率器件包括IGBT(61)和吸收电阻(62)。
7.根据权利要求6所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述压爪(5)分为用于压所述IGBT(61)的短爪(51)和用于压所述吸收电阻的长爪(52)。
8.根据权利要求7所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述短爪(51)的底部设置有一道短爪爪尖(511),所述长爪(52)底部设置有一道第一长爪爪尖(521)和一道第二长爪爪尖(522),所述第一长爪爪尖(521)比所述第二长爪爪尖(522)更靠近所述电路板(2),所述第二长爪爪尖(522)与所述短爪爪尖(511)相对于所述电路板(2)的距离一致。
9.根据权利要求7所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述短爪(51)的底部设置有与所述IGBT(61)封装结构上的螺栓孔对应的定位柱(512)。
10.根据权利要求2所述的功率器件散热结构,其特征在于,所述水冷板(1)的底部设置有散热翅片。
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