CN117915628A - 轻薄型功率模块及电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轻薄型功率模块及电气设备，电气设备技术领域，包括第一电路板、主散热器、第一发热器件和导热的第一器件盒；第一电路板位于主散热器上方，第一发热器件置于第一电路板和主散热器之间，并贴装于第一电路板；第一器件盒扣设于第一发热器件的下部，并与主散热器导热接触，第一器件盒与第一发热器件之间填充导热胶；第一器件盒的顶端高度不高于第一发热器件的顶端高度。本发明提供的轻薄型功率模块及电气设备，在保证散热性能的前提下，避免第一发热器件与第一电路板之间需要预留较大间隙的问题，有效缩小了上下方向上第一电路板与第一发热器件的装配设计尺寸，能使轻薄型功率模块整体在上下方向上更加轻薄。

Description

轻薄型功率模块及电气设备

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，更具体地说，是涉及一种轻薄型功率模块及电气设备。

背景技术

电气设备在生产及日常生活中发挥着重要作用，其主要包括逆变器、断路器等。逆变器这类电气设备中，包含着电感器、变压器等发热程度较高的磁性器件，为了保证设备的正常运行，往往需要通过散热器对这些器件进行散热。

现有磁性器件的导热适配方式主要包括两类，其中一类直接安装在电路板上，并与散热器直接接触；另一类外部设有能够导热的器件盒，器件盒将磁性器件进行全方位的包覆，在器件盒内填充导热胶，磁性器件产生的热量依次通过导热胶、器件盒传递至散热器。对于第一类导热适配方式来说，由于磁性器件与散热器的接触位置受限，存在局部散热不良的问题；第二类导热适配方式虽然为磁性器件提供了较大的导热接触面积，但是器件盒的整体尺寸较大，在电路板与磁性器件之间需要为器件盒预留装配间隙，导致该磁性器件需要较大的安装适配空间(尤其是在电路板与磁性器件的分布方向上)，最终会影响电气设备整体的尺寸，不符合小型化、轻量化的设计理念。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轻薄型功率模块及电气设备，旨在解决现有技术中存在的导热接触的有效性和导热结构设计的紧凑性难以兼容的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

第一方面，提供一种轻薄型功率模块，包括：

第一电路板、主散热器、第一发热器件和导热的第一器件盒；

所述第一电路板位于所述主散热器上方，所述第一发热器件置于所述第一电路板和所述主散热器之间，并贴装于所述第一电路板；

所述第一器件盒扣设于所述第一发热器件的下部，并与所述主散热器导热接触，所述第一器件盒与所述第一发热器件之间填充导热胶；所述第一器件盒的顶端高度不高于所述第一发热器件的顶端高度。

在一种可能的实现方式中，在所述第一电路板的板面上，所述第一器件盒的至少相对两侧的轮廓线不凸出于所述第一发热器件对应侧的轮廓线。

一些实施例中，所述第一器件盒的顶端高度低于所述第一发热器件的顶端高度，所述第一电路板与所述第一器件盒之间连接有连接件，以在所述第一电路板与所述第一器件盒之间形成与所述第一发热器件的侧部元件对应的避位通道。

一些实施例中，所述主散热器的上侧设有第一支撑柱，所述第一电路板的下侧设有第二支撑柱；同一个所述连接件上分别设有与所述第一支撑柱对应的第一连接位，以及与所述第二支撑柱对应的第二连接位。

在一种可能的实现方式中，所述轻薄型功率模块还包括位于所述主散热器上方的第二电路板、与所述第二电路板电气连接的第二发热组件、与所述第二电路板电气连接的第三发热器件，以及与所述主散热器导热连接的辅助散热件；

所述第二电路板与所述第一电路板电气连接，所述辅助散热件支撑连接于所述第二电路板与所述主散热器之间，以使所述第二电路板与所述主散热器之间形成第二安装空间；所述第二发热组件和所述第三发热器件均位于所述第二安装空间中，所述第二发热组件与所述主散热器导热接触，所述第三发热器件与所述辅助散热件的侧壁贴合连接；

所述第一电路板与所述主散热器之间形成第一安装空间，所述第二安装空间的高度差与所述第一安装空间的高度差不大于第一预设差值。

一些实施例中，所述辅助散热件的底部凸出设有外延凸台，所述外延凸台的底面与所述主散热器导热接触；所述辅助散热件与所述第二电路板之间设有第三支撑柱，所述第二安装空间的高度为所述第三支撑柱与所述辅助散热件的高度之和。

一些实施例中，所述第二发热组件的高度大于所述第二安装空间的高度，所述主散热器上开设有与所述主散热器的散热通道连通的下沉槽，所述第二发热组件沉入所述下沉槽中，且所述第二发热组件的下部设有与所述散热通道对应的辅助翅片。

一些实施例中，所述轻薄型功率模块还包括第三电路板，所述第三电路板位于所述第二电路板与所述第二发热组件之间，所述第二发热组件贴装于所述第三电路板，所述第三电路板与所述第二电路板电气连接。

一些实施例中，所述第二发热组件的高度不大于所述第二安装空间的高度，所述第二发热组件的底部与所述主散热器的上表面导热连接。

本发明提供的轻薄型功率模块的有益效果在于：与现有技术相比，通过扣设在第一发热器件下部的第一器件盒盛装导热胶，导热胶与第一发热器件之间具有较大的导热接触面积，保证导热胶能在第一发热器件的下部与第一器件盒之间形成有效的导热连接；在此基础上，再通过第一器件盒与主散热器之间的导热连接，实现了将第一发热器件产生的热量有效传递给主散热器的效果，有效避免了局部散热不良的问题。同时，由于第一器件盒扣装在第一发热器件下部，第一器件盒与第一发热器件之间实际上是半封闭的配合方式，第一器件盒的上部留空区域较大，能实现第一发热器件与第一电路板之间的贴装连接，在保证散热性能的前提下，避免第一发热器件与第一电路板之间需要预留较大间隙的问题，有效缩小了上下方向上第一电路板与第一发热器件的装配设计尺寸，能使功率模块整体在上下方向上更加轻薄。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电气设备，包括上述的轻薄型功率模块。

本发明提供的电气设备的有益效果在于：与现有技术相比，通过采用上述的轻薄型功率模块，由于轻薄型功率模块更加轻薄，占用电气设备内部空间较小，能使电气设备整体更加轻薄，也可在电气设备内布置更多的功率模块，以提升电气设备的功能性，对于提升电气设备自身的结构紧凑性和功能性都能起到促进作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轻薄型功率模块的主视图；

图2为本发明实施例提供的轻薄型功率模块的立体图；

图3为图2的A部放大图；

图4为图2的B部放大图；

图5为本发明实施例采用的第二电路板、第三电路板和第二发热组件的爆炸分解图；

图6为本发明实施例提供的轻薄型功率模块的仰视立体图，其中未显示下部散热件；

图7为本发明实施例采用的上部散热件与第一器件盒的装配示意图一；

图8为本发明实施例采用的上部散热件与第一器件盒的装配示意图二；

图9为本发明实施例采用的上部散热件、第一器件盒与第四发热器件及包含于第一发热器件的其他元器件的装配示意图；

图中：1、第一电路板；2、主散热器；201、下沉槽；210、主散热翅片；220、上部散热件；230、下部散热件；240、风扇；3、第一发热器件；4、第一器件盒；5、连接件；501、减重开口；510、连接耳；6、第一支撑柱；7、第二电路板；8、第二发热组件；810、第二发热器件；820、第二器件盒；830、辅助翅片；9、第三发热器件；10、辅助散热件；1010、外延凸台；11、第三电路板；13、导电排；14、避位通道；15、第四发热器件；16、第二支撑柱；18、第三支撑柱；19、第四支撑柱；20、第五支撑柱。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请一并参阅图1至图9，现对本发明提供的轻薄型功率模块进行说明。所述轻薄型功率模块，包括第一电路板1、主散热器2、第一发热器件3和导热的第一器件盒4；第一电路板1位于主散热器2上方，第一发热器件3置于第一电路板1和主散热器2之间，并贴装于第一电路板1；第一器件盒4扣设于第一发热器件3的下部，并与主散热器2导热接触，第一器件盒4与第一发热器件3之间填充导热胶；第一器件盒4的顶端高度不高于第一发热器件3的顶端高度。

本实施例中，第一发热器件3示例性的被示出为磁性元器件(例如电感)，以电感为例，其下表面并不平整，且线圈和铁芯为主要产热的结构，这些结构难以与主散热器2的表面进行有效的面接触，进而难以通过与主散热器2的直接接触进行有效的散热。因此，通过导热胶与第一磁性器件之间进行有效的面接触，再通过导热胶和第一器件盒4进行热量传导就成为了有效的热传导方式，既能满足散热需求，又能满足于主散热器2之间的贴装需求。当然，第一发热器件3也可以是与电感具有类似散热需求的其他器件，在此不做唯一限定。

需要说明的是，第一器件盒4与主散热器2的上表面之间的导热接触，可以是第一器件盒4的下表面直接与主散热器2贴合接触，或者，在第一器件盒4的下表面与主散热器2的上表面之间设置厚度较薄的导热胶层(间接导热接触)，具体导热接触方式在此不做唯一限定。

还需要说明的是，第一发热器件3与第一电路板1之间的贴装指的是：第一发热器件3通过自身的引脚与第一电路板1之间直接连接，两者之间可以通过回流焊、波峰焊等焊接方式实现导电连接；但需要理解的是，第一发热器件3的上表面可以与第一电路板1之间直接面接触，第一发热器件3的上表面与第一电路板1之间也可以间隔一定的装配距离，具体分布方式与选用的焊接方式有关，在此不做唯一限定。

本实施例中，定义第一电路板1与主散热器2之间的空间为第一安装空间，定义第一发热器件3的高度为D2，第一器件盒4底板的厚度为D3，第一安装空间的高度为D1。为了满足第一器件盒4与第一发热器件3的装配需求，第一安装空间的高度应满足D1≥D3+D2，当D1＝D3+D2时，第一发热器件3的下表面积直接与第一器件盒4的底板贴合接触；当D1＞D3+D2时，第一发热器件3的下表面积与第一器件盒4的底板之间形成一定的间隙，用以容纳导热胶；需要注意的是，D3+D2与D1的差值不超过3mm，以最大程度的缩减高度尺寸。

本实施例中，可通过导热胶分别粘接第一器件盒4与第一磁性件，再通过第一器件和与主散热器2之间的连接实现第一电路板1与主散热器2之间的连接，固化后的导热胶、第一器件盒4和第一发热器件3在第一电路板1与主散热器2之间形成支撑连接，进而实现第一电路板1与主散热器2之间的定位。

本实施例中，为了满足第一器件盒4的导热性能需求，第一器件盒4的材质可以采用铝合金、导热树脂等材料，在此不做唯一限定，导热胶的材质可以采用导热硅胶等材料，在此不做唯一限定。

本发明提供的轻薄型功率模块，与现有技术相比，通过扣设在第一发热器件3下部的第一器件盒4盛装导热胶，导热胶与第一发热器件3之间具有较大的导热接触面积，保证导热胶能在第一发热器件3的下部与第一器件盒4之间形成有效的导热连接；在此基础上，再通过第一器件盒4与主散热器2之间的导热连接，实现了将第一发热器件3产生的热量有效传递给主散热器2的效果，有效避免了局部散热不良的问题。同时，由于第一器件盒4扣装在第一发热器件3下部，第一器件盒4与第一发热器件3之间实际上是半封闭的配合方式，第一器件盒4的上部留空区域较大，能实现第一发热器件3与第一电路板1之间的贴装连接，在保证散热性能的前提下，避免第一发热器件3与第一电路板1之间需要预留较大间隙的问题，有效缩小了上下方向上第一电路板1与第一发热器件3的装配设计尺寸，能使功率模块整体在上下方向上更加轻薄。

另外，在现有技术中，由于器件盒采用全包式的设计，磁性器件上设置导电柱的一侧也被器件盒遮挡，该侧的导电柱被遮挡，需要穿过器件盒才能实现与电路板的电气连接，为了实现贯穿器件盒的目的，一般需要定制具有更长导电柱的磁性器件，这导致需要采购非标的磁性器件，生产成本较高；或者，在导电柱长度较短的前提下，在导电柱与电路板之间连接引出线，这种连接方式导致磁性器件与电路板之间的一体行较差，需要额外在两者之间加装固定结构，也导致生产成本的增加，并且也影响电气连接的可靠性。本实施例的轻薄型功率模块中，由于器件盒为半封闭结构，第一发热器件3与第一电路板1之间仍然可实现贴装连接，一来保证了第一发热器件3与第一电路板1之间的一体性，无需额外加装固定结构，简化了两者之间的连接结构，降低生产升本；二来能通过导电柱与第一电路板1直接连接，无需通过引线过渡连接，保证电气连接的可靠性；三来，第一发热器件3可直接使用标准件，无需定制非标件，也有利于降低生产成本。

还需要说明的是，由于第一发热器件3通过第一器件盒4与主散热器2的上表面贴合接触，避免在主散热器2上开槽的设计，保证了主散热器2上部结构的连续性，无需扩大主散热器2的尺寸也能保证主散热器2具有良好的散热效果，进而为轻薄型功率模块整体的结构紧凑性提供保障。

在一些实施例中，为了在垂直于上下方向的方向上进一步控制第一器件盒4的尺寸，在第一电路板1的板面上，第一器件盒4的至少相对两侧的轮廓线不凸出于第一发热器件3对应侧的轮廓线。以第一发热器件3为电感为例，由于电感在绕组的中轴方向上具有较大的尺寸，同时，电感所包含的元器件可沿该中轴方向分布于电感的相对两侧；第一器件盒4与这些元器件对应的侧缘的高度可低于第一发热器件3的顶端高度，进而在该侧形成与这些元器件对应的避位空间，以使第一器件盒4中与这些元器件对应的两侧的轮廓线不凸出于第一发热器件3对应侧的轮廓线，如图1所示；同时，为了使电感与导热胶的接触面积尽量大，可将第一器件盒4另外两侧的轮廓线凸出于第一发热器件3对应侧的轮廓线。本实施例示例性的将第一发热器件3的中轴设置成平行于前后方向，故而，附图示例中，第一器件盒4在前后方向上的尺寸小于第一发热器件3的前后尺寸，同时第一器件盒4在左右方向上的尺寸大于第一发热器件3的左右尺寸。

当然，上述列举的设置方式是以电感这类磁性器件为例进行说明的，第一器件盒4在第一电路板1板面上的轮廓线与第一发热器件3自身的结构设置及散热需求有关。在具体设置的时候，除了上述示例之外，还可以使第一器件盒4四周的轮廓线均不凸出于第一发热器件3的轮廓线，进而使第一器件盒4四周的尺寸均较小。

在一些实施例中，参阅图1、图2、图7至图9，为了提升第一电路板1、第一发热器件3、第一器件盒4之间的整体性，提升轻薄型功率模块的整体装配强度，使第一器件盒4的顶端高度低于第一发热器件3的顶端高度，第一电路板1与第一器件盒4之间连接有连接件5；基于此，可以在第一电路板1与第一器件盒4之间形成与第一发热器件3的侧部元件对应的避位通道14，以满足前述使第一器件盒4的至少相对两侧的轮廓线不凸出于第一发热器件3对应侧的轮廓线的设置需求。其中，由于第一器件盒4与第一发热器件3之间的高度差值，还在第一器件盒4与第一电路板1之间形成间隙，可在第一发热器件3与第一电路板1连接后通过该间隙区域进行灌胶操作，进一步降低装配难度。

另外，本实施例的第一发热器件3一般还包含有第四发热器件15(如图9所示)，第四发热器件15作为第一发热器件3实现其主要功能的辅助器件存在，与第一电路板1电气连接。第四发热器件15也需要进行散热，在设置有连接件5的前提下，可将第四发热器件15直接贴装到连接件5的侧壁，以将第四发热器件15产生的热量依次通过连接件5、第一器件盒4传递到主散热器2；若不设置连接件5，为了满足散热需求，也可将第四发热器件15直接贴装到第一器件盒4的侧壁，以将第四发热器件15产生的热量通过第一器件盒4传递到主散热器2；又或者，在第一电路板1与主散热器2之间额外设置散热结构，第四发热器件15与该散热结构导电连接，该散热结构可直接与主散热器2连接，也可直接与第一器件盒4连接。本实施例示例性的将第四发热器件15示出为MOS管，需要理解的是，其他具有足够散热接触面积，且有类似散热需求的器件也可采用类似的撒热适配方式，在此不再一一列举。

本实施例中，第一电路板1与连接件5之间的连接方式包括但不限于螺纹紧固件连接、焊接、卡接等，能满足装配及空间布置需求即可，在此不做唯一限定。本实施例示例性的示出了通过螺纹紧固件连接的实施例。

更具体的，连接件5与第一器件盒4之间可以采用一体成型(例如一体冲压成型)方式连接，也可利用螺纹紧固件等构件实现分体连接。

在一些实施例中，参见图1至图3，主散热器2的上侧设有第一支撑柱6，第一电路板1的下侧设有第二支撑柱16；同一个连接件5上分别设有与第一支撑柱6对应的第一连接位，以及与第二支撑柱16对应的第二连接位。其中，为了提升使用安全性，第一支撑柱6和第二支撑柱16均为绝缘构件，使连接件5与第一电路板1之间形成安全的装配距离，同时也通过第二支撑柱16在连接件5与主散热器2之间形成支撑，保证第一器件盒4与主散热器2之间连接的可靠性；另外，由于同一个连接件5上能同时连接第一支撑柱6和第二支撑柱16，连接点位更加紧凑，在保证装配可靠性的前提下，能尽量减少连接件5的设置数量，进而减少连接件5的用料量，减少连接件5占用的空间，使结构更加紧凑，重量更轻。本实施例中，第一支撑柱6和第二支撑柱16上分别开设连接孔(例如螺孔)，可通过紧固件(例如螺纹紧固件)实现与连接件5的连接。

在一些连接件5的具体实施例中，参与图7至图9，连接件5的顶端沿垂直于上下方向的方向弯折形成连接耳510，连接耳510上设置过孔，能分别对应第二支撑柱16和第一支撑柱6对应，进而实现与第一支撑柱6和第二支撑柱16的连接。更具体的，可通过同一个过孔实现第一支撑柱6与第二支撑柱16的连接，通过一组紧固件能同时连接第一支撑柱6和第二支撑柱16，零部件数量较少；也可通过两个过孔分别于第一支撑柱6和第二支撑柱16连接，如图7至图9所示。具体实施时，连接耳510向背离第一发热器件3的方向延伸，一方面方便安装，另一方面也能在连接耳510与主散热器2之间形成限位空间，方便与第一发热器件3对应的其他元器件的安装限位。

在一些连接件5的具体实施例中，为了进一步实现轻量化的设计需求，连接件5上还开设有减重开口501。同一个连接件5上可设置多个减重开口501(如图8所示)，相邻的减重开口501之间间隔设置，在减重开口501整体开口面积较大的情况下，使减重开口501所在区域形成网格化的结构，保证该区域的结构强度。

在一些实施例中，参见图1及图2，轻薄型功率模块还包括位于主散热器2上方的第二电路板7、与第二电路板7电气连接的第二发热组件8、与第二电路板7电气连接的第三发热器件9，以及与主散热器2导热连接的辅助散热件10，其中，第三发热器件9作为第二发热组件8实现其主要功能的辅助器件存在；辅助散热件10支撑连接于第二电路板7与主散热器2之间，以使第二电路板7与主散热器2之间形成第二安装空间；第二发热组件8和第三发热器件9均位于第二安装空间中，第二发热组件8与主散热器2导热接触，第三发热器件9与辅助散热件10的侧壁贴合连接；第一电路板1与所述主散热器2之间形成第一安装空间，第二安装空间的高度差与第一安装空间的高度差不大于第一预设差值。需要说明的是，考虑到轻薄型功率模块功能的完整性，轻薄型功率模块还可包括更多的发热器件，其具体设置方式可参考第一发热器件3或第二发热组件8进行，在此不再一一列举。另外，第三发热器件9与辅助散热件10之间的贴合连接方式包括但不限于贴合粘接。

本实施例中，第一预设差值的数值不大于10mm，第二安装空间的可以高于第一安装空间(即第二电路板7的高度高于第一电路板1的高度)，也可以低于第一安装空间(即第二电路板7的高度低于第一电路板1的高度)，或者，第二安装空间的高度可以等于第一安装空间的高度(即第二电路板7与第一电路板1等高)。为了实现轻薄型功率模块功能的完整性，本实施例还设置了第二电路板7、第二发热组件8和第三发热器件9，由于第二发热组件8和第三发热器件9均需要散热，为了实现两者的散热需求，同时在上下方向上压缩第二电路板7、第二发热组件8和第三发热器件9的装配空间，在第二电路板7和主散热器2之间形成第二安装空间，以将第二发热组件8和第三发热器件9均集中设置于该空间纵；由于第二安装空间与第一安装空间的高度差不大于第一预设差值，使第一电路板1与第二电路板7之间的高度差较小，轻薄型功率模块的上表面较为平整，上下方向上的尺寸得到有效的压缩。在此基础上，为了满足第二发热组件8和第三发热器件9的散热要求，使第二发热组件8与主散热器2导热接触，实现快速散热，同时，使第三发热器件9贴装到辅助散热件10上，通过与辅助散热件10的面接触将热量通过辅助散热件10传导到主散热器2上，进而实现第三发热器件9的热传导；并且，辅助散热件10还在第二安装空间内对第二电路板7进行支撑，实现第二电路板7与主散热器2之间的连接，连接结构更加简单。

本实施例以逆变器为例，其中的第一电路板1为滤波板，第二电路板7为主功率板，第一发热器件3为电感，第二发热组件8包括电感、变压器等，第三发热器件9和第四发热器件15均为MOS管。当然，第一电路板1、第二电路板7、第一发热器件3、第二发热组件8和第三发热器件9也可以是其他类型的构件，在此不做唯一限定。

本实施例中，第一电路板1与第二电路板7之间设有导电排13(例如铜排)，进而实现两者之间的电气连接。

在一些实施例中，参见图1至图4，辅助散热件10的底部凸出设有外延凸台1010，外延凸台1010的底面与主散热器2导热接触；辅助散热件10与第二电路板7之间设有第三支撑柱18，第二安装空间的高度为第三支撑柱18与辅助散热件10的高度之和。考虑到第三发热器件9的散热需求以及第一安装空间和第二安装空间的高度差值制约，辅助散热件10的高度对第二安装空间的高度起到主要决定作用，辅助散热件10的高度不能过高，在此基础上，为了保证辅助散热件10的热传导性能，将辅助散热件10与主散热器2之间的接触面积增大(即设置外延凸台1010)，通过增强辅助散热件10与主散热器2之间的热传导效率来保证辅助散热件10的散热性能。本实施例中，为了满足辅助散热件10的导热性能需求，辅助散热件10的材质可以采用铝合金、导热树脂等材料，在此不做唯一限定。

本实施例中，外延凸台1010的延伸方向以平行于第二发热组件8与辅助散热件10之间的分布路径为宜，如此一来，在避免辅助散热件10在垂直于上下方向的方向长外延长度过长的前提下，能最大程度的增加辅助散热件10的底面积，进而增大辅助散热件10与主散热器2之间的接触面积。基于此，辅助散热件10的相对两侧均可延伸出外延凸台1010，使辅助散热件10整体呈倒置的T形。更具体的，外延凸台1010可沿背离辅助散热件10主体的方向逐渐向下倾斜，增强外延凸台1010的结构强度，避免外延凸台1010断裂。

具体实施时，考虑到第三发热器件9的布置数量以及对第二电路板7支撑的稳定性，在第二发热组件8的相对两侧分别布置辅助散热件10，第二发热组件8两侧的第三发热器件9分别与对应侧的辅助散热件10贴合连接。

在一些实施例中，参见图5至图8，在一些体积较大、高度较高的第二发热组件8进行安装时(即第二发热组件8的高度大于第二安装空间的高度)，主散热器2上开设有与主散热器2的散热通道连通的下沉槽201，第二发热组件8沉入下沉槽201中，且第二发热组件8的下部设有与散热通道对应的辅助翅片830。通过设置下沉槽201，满足第二发热组件8的装配需求，同时，通过第二发热组件8的下部设置辅助翅片830弥补设置下沉槽201对主散热器2散热性能的影响，使散热通道中的冷风直接与辅助翅片830接触进行热交换。

在一些主散热器2的实施例中，主散热器2之内形成沿前后方向延伸的散热通道，散热通道的上侧和/或下侧设有主散热翅片210；第二发热组件8的下部设有辅助翅片830，其对应并伸入散热通道中，以通过散热通道直接带走第二发热组件8的热量。基于散热通道的前后延伸方式，在保证散热效果的前提下，为了提升结构的紧凑性，第一发热器件3与第二发热组件8之间可沿前后方向分布，充分应用前后流通的冷风，同时缩小左右方向的尺寸。第一发热器件3与第二发热组件8的前后顺序可按照发热程度进行布置，例如，在冷风从前向后流通的情况下，将发热量较高的第二发热组件8设置在散热通道的前部，将发热量相对较低的第一发热器件3设置在散热通道的后部，具体布置方式在此不做唯一限定。

具体的，参阅图1至图9，主散热器2包括上部散热件220、下部散热件230和风扇240，上部散热件220与下部散热件230上下拼合，且两者之间形成散热通道，其中，上部散热件220的下表面和/或下部散热件230的上表面形成主散热翅片210(本实施例具体示出了上部散热件220的下表面和下部散热件230的上表面均设有主散热翅片210的实施例)；风扇240设于上部散热件220和下部散热件230的前侧，并对应于散热通道的前端设置，以从散热通道的前端向散热通道内送风。

基于上述主散热器2的结构，在第二发热组件8采用下沉式装配的基础上，上部散热件220上设有上下贯通的下沉槽201，第二发热组件8的下部设有辅助翅片830，以实现通过散热通道中流通的冷空气直接与第二发热组件8换热的目的。更具体的，第二发热组件8包括第二发热器件810和导热的第二器件盒820，第二器件盒820罩设于第二发热器件810的外周，且第二器件盒820与第二发热器件810之间填充导热胶；第二发热器件810直接或间接的连接于第二电路板7，并与第二电路板7之间电气连接；第二器件盒820的下部形成辅助翅片830。

在上述实施例的基础上，参见图1及图2，轻薄型功率模块还包括第三电路板11，第三电路板11位于第二电路板7与第二发热组件8之间，第二发热组件8贴装于第三电路板11，第三电路板11与第二电路板7电气连接。在一些情况下，第二发热组件8自身的引脚、接线柱较多，其直接与第二电路板7进行组装的话，连接点位过多，耗时较长；本实施例通过第三电路板11进行过度，先将第二发热组件8与第三电路板11进行安装形成整体，随后再将该整体结构与第二电路板7进行安装，通过合理设置第三电路板11上的电路结构，相比于第二发热组件8直接与第二电路板7进行安装的方式，这种方式能减少第三电路板11与第二电路板7之间的连接点位，提升轻薄型功率模块的合装效率。

更具体的，第三电路板11与第二电路板7之间设有绝缘的第四支撑柱19，第四支撑柱19能有效限制第二电路板7与第三电路板11的间距，保证使用安全性；同时，第三电路板11与主散热器2之间支撑连接有第五支撑柱，以限制第三电路板11与主散热器2之间的间距。本实施例中，第四支撑柱19与第三电路板11之间，以及第五支撑柱与第三电路板11之间的连接方式包括但不限于焊接、螺纹紧固件连接等，在此不做唯一限定。

在另一些图中为示出的实施例中，在一些体积较小、较为轻薄的第二发热组件8进行安装时(即第二发热组件8的高度不大于第二安装空间的高度)，使第二发热组件8的底部与主散热器2的上表面导热连接，充分利用第二安装空间进行第二发热组件8的安装，同时保证了第二发热组件8与主散热器2接触的有效性。

基于此，在另一些第二发热组件8的实施例中，第二发热组件8包括第二发热器件810和导热的第二器件盒820，第二发热器件810置于第二电路板7和主散热器2之间，并贴装于第二发热器件810上方临近的电路板(例如第二电路板7)；第二器件盒820扣设于第二发热器件810的下部，并与主散热器2导热接触，第二器件盒820与第二发热器件810之间填充导热胶；第二器件盒820的顶端高度不高于第二发热器件810的顶端高度。此时由于第二发热组件8整体高度较小，主散热器2的上表面为平整面，可以不开设连通散热通道的下沉槽201，保持散热通道内壁的完整性(尤其是与散热通道对应的主散热翅片210的完整性)，保证主散热器2具有更加可靠的散热效果。

本实施例中，第二发热器件810与第二器件盒820的具体适配方式可参考第一发热器件3与第一器件盒4的适配方式，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电气设备，包括上述的轻薄型功率模块。

本发明提供的电气设备，与现有技术相比，通过采用上述的轻薄型功率模块，由于轻薄型功率模块更加轻薄，占用电气设备内部空间较小，能使电气设备整体更加轻薄，也可在电气设备内布置更多的功率模块，以提升电气设备的功能性，对于提升电气设备自身的结构紧凑性和功能性都能起到促进作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轻薄型功率模块，其特征在于，包括第一电路板(1)、主散热器(2)、第一发热器件(3)和导热的第一器件盒(4)；

所述第一电路板(1)位于所述主散热器(2)上方，所述第一发热器件(3)置于所述第一电路板(1)和所述主散热器(2)之间，并贴装于所述第一电路板(1)；

所述第一器件盒(4)扣设于所述第一发热器件(3)的下部，并与所述主散热器(2)导热接触，所述第一器件盒(4)与所述第一发热器件(3)之间填充导热胶；所述第一器件盒(4)的顶端高度不高于所述第一发热器件(3)的顶端高度。

2.如权利要求1所述的轻薄型功率模块，其特征在于，在所述第一电路板(1)的板面上，所述第一器件盒(4)的至少相对两侧的轮廓线不凸出于所述第一发热器件(3)对应侧的轮廓线。

3.如权利要求2所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述第一器件盒(4)的顶端高度低于所述第一发热器件(3)的顶端高度，所述第一电路板(1)与所述第一器件盒(4)之间连接有连接件(5)，以在所述第一电路板(1)与所述第一器件盒(4)之间形成与所述第一发热器件(3)的侧部元件对应的避位通道(14)。

4.如权利要求3所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述主散热器(2)的上侧设有第一支撑柱(6)，所述第一电路板(1)的下侧设有第二支撑柱(16)；同一个所述连接件(5)上分别设有与所述第一支撑柱(6)对应的第一连接位，以及与所述第二支撑柱(16)对应的第二连接位。

5.如权利要求1所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述轻薄型功率模块还包括位于所述主散热器(2)上方的第二电路板(7)、与所述第二电路板(7)电气连接的第二发热组件(8)、与所述第二电路板(7)电气连接的第三发热器件(9)，以及与所述主散热器(2)导热连接的辅助散热件(10)；

所述第二电路板(7)与所述第一电路板(1)电气连接，所述辅助散热件(10)支撑连接于所述第二电路板(7)与所述主散热器(2)之间，以使所述第二电路板(7)与所述主散热器(2)之间形成第二安装空间；所述第二发热组件(8)和所述第三发热器件(9)均位于所述第二安装空间中，所述第二发热组件(8)与所述主散热器(2)导热接触，所述第三发热器件(9)与所述辅助散热件(10)的侧壁贴合连接；

所述第一电路板(1)与所述主散热器(2)之间形成第一安装空间，所述第二安装空间的高度差与所述第一安装空间的高度差不大于第一预设差值。

6.如权利要求5所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述辅助散热件(10)的底部凸出设有外延凸台(1010)，所述外延凸台(1010)的底面与所述主散热器(2)导热接触；所述辅助散热件(10)与所述第二电路板(7)之间设有第三支撑柱(18)，所述第二安装空间的高度为所述第三支撑柱(18)与所述辅助散热件(10)的高度之和。

7.如权利要求5或6所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述第二发热组件(8)的高度大于所述第二安装空间的高度，所述主散热器(2)上开设有与所述主散热器(2)的散热通道连通的下沉槽(201)，所述第二发热组件(8)沉入所述下沉槽(201)中，且所述第二发热组件(8)的下部设有与所述散热通道对应的辅助翅片(830)。

8.如权利要求7所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述轻薄型功率模块还包括第三电路板(11)，所述第三电路板(11)位于所述第二电路板(7)与所述第二发热组件(8)之间，所述第二发热组件(8)贴装于所述第三电路板(11)，所述第三电路板(11)与所述第二电路板(7)电气连接。

9.如权利要求5或6所述的轻薄型功率模块，其特征在于，所述第二发热组件(8)的高度不大于所述第二安装空间的高度，所述第二发热组件(8)的底部与所述主散热器(2)的上表面导热连接。

10.一种电气设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的轻薄型功率模块。