CN207558783U - 功率模块及空调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率模块及空调器，该功率模块包括：芯片本体；封装壳体，封装于芯片本体上；多个引脚，多个引脚均与芯片本体电连接，并具有伸出封装壳体设置的焊接部；固化焊锡结构，至少两个相邻的引脚之间通过一固化焊锡结构相互连接。本实用新型通过在引脚的焊接部上设置固化焊锡结构，以将相邻的两个引脚通过固化焊锡结构进行固定连接，由于固化焊锡结构的固定作用，从而增加了各引脚的强度及紧固性，抗变形能力增强，使得功率模块的稳定性提高，提高引脚抗跌落能力，本实用新型解决了将功率模块安装到控制PCB板时，功率模块意外坠落，容易造成引脚变形，甚至造成功率模块直接报废，影响生产效率的问题。

Description

功率模块及空调器

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种功率模块及空调器。

背景技术

随着变频技术的发展，使得对变频功率模块的需求量也与日俱增，家电产品作为社会的高能耗产品，目前已经逐步普及变频技术，变频功率模块成为家电产品的核心器件。现有的变频功率模块大多是通过铜质引脚与控制PCB板连接。由于功率模块的引脚较多，在模块意外坠落时，容易造成引脚变形，需要重新返修，严重者会造成功率模块直接报废，影响生产效率。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种功率模块及空调器，旨在解决将功率模块安装到控制PCB板时，功率模块意外坠落，容易造成引脚变形，甚至造成功率模块直接报废，影响生产效率的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种功率模块，所述功率模块包括：

芯片本体；

封装壳体，封装于所述芯片本体上；

多个引脚，多个所述引脚均与所述芯片本体电连接，并具有伸出所述封装壳体设置的焊接部；

固化焊锡结构，至少两个相邻的所述引脚之间通过一所述固化焊锡结构相互连接。

优选地，多个引脚成至少一排设置。

优选地，同一排的多个所述引脚通过同一所述固化焊锡结构相互连接。

优选地，所述固化焊锡结构固定设置在所述焊接部的自由端上。

优选地，所述固化焊锡结构底部在所述焊接部上至其自由端端面的垂直距离为待安装PCB板厚度的0.8～2倍。

优选地，所述固化焊锡结构包括本体，所述本体具有供至少两个引脚穿过的通孔，所述本体朝向所述焊接部的自由端的一侧对应向各个所述引脚延伸形成加强部。

优选地，所述加强部呈环形，且靠近所述本体的一端环形外径大于远离所述本体的一端环形外径。

优选地，所述加强部呈圆环形，且相邻两个所述引脚上的加强部之间圆滑过渡。

优选地，所述芯片本体包括功率组件、安装基板及绑线，所述引脚的一连接部及所述功率组件均设置在安装基板上，且所述安装组件通过所述绑线与所述引脚的一连接部电连接。

本实用新型还一种空调器，包括如上所述的功率模块，所述功率模块芯片本体；封装壳体，封装于所述芯片本体上；多个引脚，多个所述引脚均与所述芯片本体电连接，并具有伸出所述封装壳体设置的焊接部；固化焊锡结构，至少两个相邻的所述引脚之间通过一所述固化焊锡结构相互连接。

本实用新型通过在引脚的焊接部上设置固化焊锡结构，其中，固化焊锡结构可以通过固定的模具来将锡膏融化后，再固定设置在焊接部上，以将相邻的两个引脚通过固化焊锡结构进行固定连接，由于固化焊锡结构的固定作用，从而增加了各引脚的强度及紧固性，抗变形能力增强，使得功率模块的稳定性提高，提高引脚抗跌落能力，本实用新型解决了将功率模块安装到控制PCB板时，功率模块意外坠落，容易造成引脚变形，甚至造成功率模块直接报废，影响生产效率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型功率模块一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型功率模块另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型功率模块又一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	封装壳体	31	加强部
20	引脚	100	PCB板
				30	固化焊锡结构

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种功率模块，应用于制冷设备中。

该功率模块适用于驱动电机的变频器及各种逆变电源中，以实现变频调速、冶金机械、电力牵引、伺服驱动等功能。尤其适用于驱动空调、冰箱等制冷设备压缩机的电机工作。在应用于变频空调中时，由于变频驱动大多数情况下其算法基本已经固化，为了节省体积、提高抗干扰能力、减轻外围电控版设计工作量，会将驱动芯片以及主控芯片集成到一线路板上，形成智能功率模块。

参照图1至图3，在本实用新型一实施例中，该智能功率模块包括：

芯片本体(图未标示)；

封装壳体10，封装于所述芯片本体上；

多个引脚20，多个所述引脚20均与所述芯片本体电连接，并具有伸出所述封装壳体10设置的焊接部；

固化焊锡结构30，至少两个相邻的所述引脚20之间通过一所述固化焊锡结构30相互连接。

本实施例中，该芯片本体包括功率组件、安装基板及绑线，引脚20的一连接部及所述功率组件均设置在安装基板上，且所述安装组件通过所述绑线与所述引脚20的一连接部电连接。

其中，安装基板为功率组件的载体，安装基板可以采用引线框架或者布线基板来实现，布线基板包括绝缘层及形成于所述绝缘上的电路布线层。功率组件包括驱动芯片裸片和至少一个功率元件裸片，在其他实施例中功率组件还可以包括主控芯片裸片。

安装基板的形状可以根据功率元件裸片和驱动芯片裸片的大小确定，可以为方形，但不限于方形。功率元件裸片和驱动芯片裸片与基板之间通过金线、铜线、铝线等高纯度的金属绑线及安装基板上的电路布线层上的焊盘以焊接的方式来实现电气连接。同样的，各个引脚20通过金线、铜线、铝线等高纯度的金属绑线与电路布线层上的焊盘通过焊接的方式连接起来，以使功率元件通过引脚20与外部PCB板100实现电气连接，从而与设置在PCB板100上的电路结构实现对电机等负载的驱动控制。

封装壳体10用于对安装基板、功率元件裸片、驱动芯片裸片、引脚20以及绑线进行包封，实现对功率元件裸片、驱动芯片裸片、引脚20以及绑线的保护。

固化焊锡结构30可以通过固定的模具将锡膏融化后，再固定设置在各引脚20上，并实现各引脚20的固定连接。固化焊锡结构30可以设置在两个相邻的引脚20通之间，或者全部所述引脚20通过同一所述固化焊锡结构30相互连接，以形成以固化焊锡层，本实施例优选为全部所述引脚20通过同一所述固化焊锡结构30相互连接，以增强各引脚20的强度及紧固性。

引脚20的一端被塑封进封装壳体10中，通过绑线与安装基板上的电路布线层的焊盘连接，焊接部则贯穿所述封装壳体10并向外延伸。并且为了增强焊接部的导电性，通常会通过电镀的方式在焊接部上电镀上一层纯度较高的金属锡，并对金属层进行高温老化处理。焊接部可以根据客户需要，设置成鸥翼型或者直插型。具体地，在将引脚20切筋工艺步骤中，将引脚20弯成产品所需要的形状，以适应芯片装配的需要。直插形状的引脚20由于与封装呈垂直关系，也即直插型引脚20在焊接至PCB板100上时，是与PCB板100垂直设置的，且通过贴片机上的吸嘴抓起功率模块，将功率模块准确的黏贴在PCB板100上预设的焊盘中。或者装配工作人员通过镊子等工具手动夹住功率模块，从而将功率模块放置PCB板100上预设的焊盘中。在这个过程中，由于功率模块的引脚20较多，在控制PCB板100贴片工艺步骤中，将功率模块安装到控制PCB板100时，若功率模块意外坠落，则容易造成引脚20严重变形，需要重新返修，严重者会造成功率模块直接报废，影响生产效率。

为了解决上述问题，本实施通过在引脚20的焊接部上设置固化焊锡结构30，其中，固化焊锡结构30可以通过固定的模具来将锡膏融化后，再固定设置在焊接部上，以将相邻的两个引脚20通过固化焊锡结构30进行固定连接，由于固化焊锡结构30的固定作用，从而增加了各引脚20的强度及紧固性，抗变形能力增强，使得功率模块的稳定性提高，提高引脚20抗跌落能力，本实用新型解决了将功率模块安装到控制PCB板100时，功率模块意外坠落，容易造成引脚20变形，甚至造成功率模块直接报废，影响生产效率的问题。

可以理解的是，相邻的两个引脚20通过固化焊锡结构30进行固定连接，即相当于相邻的两个引脚20短接，从而可以对加载在引脚20上的静电进行释放，从容避免引脚20上的电荷积累，损坏智能功率模块中的敏感元件，本实用新型还实现静电防护的目的。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述引脚20的数量可以设置为二十六脚、十四脚等，多个引脚20可以设置于所述封装壳体10的一侧，或者多个引脚20分设于所述封装壳体10的两侧，或者分设于所述封装壳体10的四侧，并且同一排的多个所述引脚20通过同一所述固化焊锡结构30相互连接。

本实施例中，封装壳体10具有相对的两侧，多个引脚20根据PCB板100的设计情况，可以并排设置在封装壳体10的一侧或者并排设置在封装壳体10的两侧，本实施例优选为将引脚20分设在封装壳体10中安装基板的两侧，相对于引脚20从单侧引出的方式，有利于外围PCB板100的布线与布局。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述固化焊锡结构30固定设置在所述焊接部的自由端上。且所述固化焊锡结构30底部在所述焊接部上至其自由端端面的垂直距离d为待安装PCB板100厚度t的0.8～2倍。

可以理解的是，固化焊锡结构30可以固定设置在引脚20的焊接部任意位置，例如可以设置在焊接部的中部，或者设置在焊接部的底部，本实施例优选设置在焊接部的底部，且距底部在所述焊接部上至其自由端端面的垂直距离d为待安装PCB板100厚度t的0.8～2倍，如此设置，有利于增强各引脚20的强度及紧固性，使得功率模块各引脚20抗变形能力增强，使得功率模块的稳定性提高，从而提高引脚20抗跌落能力。

并且，待安装PCB板100上设置有多个安装孔，即焊盘，本实施例将固化焊锡结构30设置在焊接部的底部，将引脚20的焊接部对应安装在所述多个所述安装孔内后，如图2所示，图2为将引脚20的焊接部对应安装在所述多个所述安装孔内后的位置关系图。再通过回流焊工艺将焊接部进一步固定在焊盘中，这个过程中，固化焊锡层会由于高温作用而融化，并将对应的焊接部与待安装PCB板100焊接为一体。如图3所示，图3为功率模块安装入在PCB板100的焊盘中后，与PCB板形成一体设置图。本实施例通过固化焊锡结构30即可将功率模块的引脚20固定在PCB板100的焊盘中，从而简化了功率模块焊接过程中，重新对引脚20上锡的工艺，使得制作PCB板100的工艺更加简单。

可以理解的是，上述实施例中，固化焊锡结构30的焊锡层厚度可以根据引脚20密集程度、引脚20大小以及PCB板100上焊盘大小进行调节，此处不做限制。

参照图1至图3，在一优选实施例中，所述固化焊锡结构30包括本体，所述本体具有供至少两个引脚20穿过的通孔，所述本体朝向所述焊接部的自由端的一侧对应向各个所述引脚20延伸形成加强部31。

本实施例中，通过设置加强部31从而增大固化焊锡结构30与各引脚20之间的接触面积，能够稳定的设置在各引脚20之间，并且加强部31还可以增强各引脚20的抗变形能力。

上述实施例中，所述加强部31呈环形，且靠近所述本体的一端环形外径大于远离所述本体的一端环形外径。如此设置，使得将引脚20的焊接部对应安装在所述多个所述安装孔内后，再通过回流焊工艺将焊接部进一步固定在焊盘中的过程中，固化焊锡层会在高温作用下，能够快速的融化，并通过焊盘流向待安装PCB板100的另一侧，完成PCB板100与功率模块的一体设置。

进一步地，该加强部31呈圆环形，且相邻两个所述引脚20上的加强部31之间圆滑过渡。

本实施例中，加强部31呈圆环形的形状可以是圆环形，也可以是三角形，本实施例优选为圆环形，如此设置，可以进一步增加相邻两引脚20之间的强度及紧固性，提高功率模块的抗变形能力。

本实用新型还提出一种空调器，所述空调器包括如上所述的功率模块。该功率模块的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型空调器中使用了上述功率模块，因此，本实用新型空调器的实施例包括上述功率模块全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种功率模块，其特征在于，所述功率模块包括：

芯片本体；

封装壳体，封装于所述芯片本体上；

多个引脚，多个所述引脚均与所述芯片本体电连接，并具有伸出所述封装壳体设置的焊接部；

固化焊锡结构，至少两个相邻的所述引脚之间通过一所述固化焊锡结构相互连接。

2.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，多个引脚成至少一排设置。

3.如权利要求2所述的功率模块，其特征在于，同一排的多个所述引脚通过同一所述固化焊锡结构相互连接。

4.如权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述固化焊锡结构固定设置在所述焊接部的自由端上。

5.如权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述固化焊锡结构底部在所述焊接部上至其自由端端面的垂直距离为待安装PCB板厚度的0.8～2倍。

6.如权利要求1至5任意一项所述的功率模块，其特征在于，所述固化焊锡结构包括本体，所述本体具有供至少两个引脚穿过的通孔，所述本体朝向所述焊接部的自由端的一侧对应向各个所述引脚延伸形成加强部。

7.如权利要求6所述的功率模块，其特征在于，所述加强部呈环形，且靠近所述本体的一端环形外径大于远离所述本体的一端环形外径。

8.如权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述加强部呈圆环形，且相邻两个所述引脚上的加强部之间圆滑过渡。

9.如权利要求1至5任意一项所述的功率模块，其特征在于，所述芯片本体包括功率组件、安装基板及绑线，所述引脚的一连接部及所述功率组件均设置在安装基板上，且所述功率组件通过所述绑线与所述引脚的一连接部电连接。

10.一种空调器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的功率模块。