CN209562918U - 功率模块组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率模块组件，包括散热板、功率模块及安装在功率模块上的PCBA组件，散热板包括与PCBA组件表面连接的散热贴合部，散热板与PCBA组件绝缘导热连接，散热板的两端延伸至功率模块两端，且与功率模块连接。通过散热贴合部将PCBA组件热量直接传递至散热板上，由于散热板两端延伸至功率模块两端，散热板的散热面积增大，便于PCBA组件热量向散热板两端扩散，进而便于PCBA组件热量及时散出，有效地提高了PCBA组件的散热性。

Description

功率模块组件

技术领域

本实用新型涉及PCBA散热技术领域，特别涉及一种功率模块组件。

背景技术

产品越来越小型化，随着产品的小型化趋势，功率模块组件的尺寸越来越小。传统的功率模块组件包括功率模块及安装在功率模块上驱动控制的PCBA(Printed CircuitBoard Assembly，线路板组装成品)组件，通常PCBA组件直接焊接或按压在功率模块上。由于PCBA组件工作时发热量大，为了及时将PCBA组件热量传导出去，通常在PCBA组件上表面通过导热胶粘接散热板进行散热。

然而，由于粘接导热胶，生产工艺复杂，必须实现自动化生产。同时匹配的散热板面积有限，导致PCBA组件的散热性较差。

因此，如何提高PCBA组件的散热性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种功率模块组件，以提高PCBA组件的散热性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种功率模块组件，包括散热板、功率模块及安装在所述功率模块上的PCBA组件，所述散热板包括与所述PCBA组件表面连接的散热贴合部，所述散热板与所述PCBA组件绝缘导热连接，所述散热板的两端延伸至所述功率模块两端，且与所述功率模块连接。

优选地，所述散热板的外表面设有缓冲垫片。

优选地，所述散热板还包括外凸于所述散热贴合部的缓冲支撑部，所述缓冲垫片设置在所述缓冲支撑部的顶部。

优选地，所述缓冲支撑部为设置在所述散热贴合部顶端的U型支撑板，所述U型支撑板的开口朝向所述PCBA组件。

优选地，所述缓冲垫片为一体成型结构，所述缓冲垫片沿所述散热板长度方向延伸至所述散热板的两端。

优选地，还包括连接在所述PCBA组件和所述散热贴合部之间的导热垫片。

优选地，所述导热垫片为弹性缓冲垫片。

优选地，所述散热板为金属件，所述导热垫片为绝缘件。

优选地，所述散热板的端部还包括与所述功率模块连接的支撑脚。

优选地，所述散热板为一体成型结构。

在上述技术方案中，本实用新型提供的功率模块组件包括散热板、功率模块及安装在功率模块上的PCBA组件，散热板包括与PCBA组件表面连接的散热贴合部，散热板与PCBA组件绝缘导热连接，散热板的两端延伸至功率模块两端，且与功率模块连接。

通过上述描述可知，在本申请提供的功率模块组件中，通过将散热贴合部将PCBA组件热量直接传递至散热板上，由于散热板两端延伸至功率模块两端，散热板的散热面积增大，便于PCBA组件热量向散热板两端扩散，进而便于PCBA组件热量及时散出，有效地提高了PCBA组件的散热性。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的功率模块组件的三维图；

图2为本实用新型实施例所提供的功率模块组件的分解图；

图3为本实用新型实施例所提供的功率模块组件的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所提供的导热垫片的布置图；

图5为本实用新型实施例所提供的散热板的俯视图；

图6为本实用新型实施例所提供的散热板的仰视图。

其中图1-6中：1-功率模块、2-PCBA组件、3-导热垫片、4-散热板、41-功率模块固定孔、42-散热贴合部、43-PCBA高器件避让开口、44-PCBA安规避让开口、45-支撑脚、46-缓冲支撑部、47-PCBA接插件避让开口、5-缓冲垫片。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种功率模块组件，以提高PCBA的散热性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图6，在一种具体实施方式中，本实用新型具体实施例提供的功率模块组件包括散热板4、功率模块1及安装在功率模块1上的PCBA组件2，散热板4包括与PCBA组件2表面连接的散热贴合部42，散热板4与PCBA组件2绝缘导热连接，具体的，散热板4可以为绝缘件，散热板4的两端延伸至功率模块1两端，且与功率模块1连接，为了便于拆装，优选，散热板4与功率模块1可拆卸连接。

具体的，为了满足装配需求，散热板4上设有PCBA高器件避让开口43、PCBA安规避让开口44和PCBA接插件避让开口47，同时各个开口进行绝缘操作，例如由于PCBA组件2上设置导电器件(如贴片电容、驱动针脚)，可通过驱动PCBA安规避让开口44实现避位功能，满足安规要求。PCBA组件2的接插件(如驱动通信端口)，可通过驱动PCBA接插件避让开口47实现避位功能，满足接插件正插、插拔要求。散热板4上的功率模块固定孔41与功率模块1的固定孔通过同一紧固件固定，两者公用一个固定位，从而使功率模块组件体积更小，结构更紧密，可进一步利用提高整机功率密度。具体的，散热板4可根据不同型号或者不同布局的功率模块1进行相应的结构调整。

通过上述描述可知，在本申请具体实施例所提供的功率模块组件中，通过将散热贴合部42将PCBA组件2热量直接传递至散热板4上，由于散热板4两端延伸至功率模块1两端，散热板4的散热面积增大，便于热量向散热板4两端扩散，进而便于PCBA组件2热量及时散出，有效地提高了PCBA组件2的散热性，同时能够有效降低PCBA组件2周边环温。

优选的，散热板4的外表面设有缓冲垫片5。具体的，缓冲垫片5匹配不同的模块(数量、封装)。散热板4与机箱或其它结构件通过缓冲垫片5进行抗振，有效地延长了功率模块组件的使用寿命。

为了进一步提高缓冲效果，优选，散热板4还包括外凸于散热贴合部42的缓冲支撑部46，缓冲垫片5设置在缓冲支撑部46的顶部，其中缓冲支撑部46的顶部为远离PCBA组件2的一端的侧外。通过设置散热垫片和缓冲支撑部46配合能够适应不同型号或者不同布局的功率模块1结构，抗振性能优异，便于广泛推广和使用。

更为优选的，缓冲支撑部46为设置在散热贴合部42顶端的U型支撑板，U型支撑板的开口朝向PCBA组件2。为了提高减振效果，优选，U型支撑板设置多个。

进一步，缓冲垫片5为多个，多个缓冲垫片5沿散热板4长度方向依次排布，通过设置多个缓冲垫片5，使得缓冲垫片5在散热板4上设置，避免没有散热板4的位置也设有缓冲垫片5，降低缓冲垫片5使用量，进而降低制作缓冲垫片5的原材料成本。缓冲垫片5粘接在缓冲支撑部46上，缓冲支撑部46上，受机箱或者其他结构件压接，给予散热铝板一定的抗振性能；缓冲垫片5可做成通用设计结构，通过更改缓冲支撑部46的高度，实现在不同安装结构上均可达到合理的压缩量。同时将缓冲垫片5设置为多个，单个缓冲垫片5结构较小，设置位置灵活，且相对于整体为一体式设计需要结合其它部件而设置的情况，减少研发成本。

当然，为了提高生产效率，缓冲垫片5为一体成型结构，为了提高缓冲效果，优选，缓冲垫片5沿散热板4长度方向延伸至散热板4的两端。

进一步，该功率模块组件还包括连接在散热板4和散热贴合部42之间的导热垫片3。为了保证散热效果，优选，导热垫片3为弹性缓冲垫片，即导热垫片3具有柔软性，且具有高变形回复率的缝隙填充性能的结构。安装时，导热垫片3平贴于PCBA组件2的发热器件上，同时与散热贴合部42的导热面接触，将发热器件热量传导至散热板4上。

为了延长散热板4的使用寿命，优选，散热板4为金属件，导热垫片3为绝缘件。具体的，散热板4可以是铝材或铜等材质，为了减轻功率模块组件的整体重量，优选散热板4为铝材结构。

为了提高散热板4的通用性，优选，散热板4的端部包括与功率模块1连接的支撑脚45。为保证安规，应对PCBA组件2不同区域的电压等级以及器件高度，可以通过调整支撑脚45的高度，同时可以优化不同区域的导热片厚度，实现合理压缩量与安规距离。

为了便于加工散热板4，且提高功率模块组件的组装效率，优选，散热板4为一体成型结构。具体的，散热板4可以通过钣金折弯、钣金冲压或者压铸等形式加工而成。

本申请提供一种功率模块组件，结构简单，能够适应高水温、高环温、高防护密闭条件、可靠性高、抗振性高，且便于生产维护，能够充分发挥功率模块组件的性能。同时通过改变散热板4及对应缓冲垫片5设置位置及具体细节结构修改可以兼容不同模块型号的功率模块组件。具体的，功率模块可以为IGBT模块，通过改变散热板4及对应缓冲垫片5设置位置及具体细节结构可以去匹配不同数量IGBT模块的组合或者不同型号IGBT的方案，提高散热板4的通用性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种功率模块组件，包括散热板(4)、功率模块(1)及安装在所述功率模块(1)上的PCBA组件(2)，其特征在于，所述散热板(4)包括与所述PCBA组件(2)表面连接的散热贴合部(42)，所述散热板(4)与所述PCBA组件(2)绝缘导热连接，所述散热板(4)的两端延伸至所述功率模块(1)两端，且与所述功率模块(1)连接。

2.根据权利要求1所述的功率模块组件，其特征在于，所述散热板(4)的外表面设有缓冲垫片(5)。

3.根据权利要求2所述的功率模块组件，其特征在于，所述散热板(4)还包括外凸于所述散热贴合部(42)的缓冲支撑部(46)，所述缓冲垫片(5)设置在所述缓冲支撑部(46)的顶部。

4.根据权利要求3所述的功率模块组件，其特征在于，所述缓冲支撑部(46)为设置在所述散热贴合部(42)顶端的U型支撑板，所述U型支撑板的开口朝向所述PCBA组件(2)。

5.根据权利要求2所述的功率模块组件，其特征在于，所述缓冲垫片(5)为一体成型结构，所述缓冲垫片(5)沿所述散热板(4)长度方向延伸至所述散热板(4)的两端。

6.根据权利要求1所述的功率模块组件，其特征在于，还包括连接在所述PCBA组件(2)和所述散热贴合部(42)之间的导热垫片(3)。

7.根据权利要求6所述的功率模块组件，其特征在于，所述导热垫片(3)为弹性缓冲垫片。

8.根据权利要求6所述的功率模块组件，其特征在于，所述散热板(4)为金属件，所述导热垫片(3)为绝缘件。

9.根据权利要求1所述的功率模块组件，其特征在于，所述散热板(4)的端部还包括与所述功率模块(1)连接的支撑脚(45)。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的功率模块组件，其特征在于，所述散热板(4)为一体成型结构。