CN217825772U - 一种功率模块散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功率模块散热技术领域，公开了一种功率模块散热装置。该功率模块散热装置包括散热器、电路板、功率管和组合式压紧件，电路板盖设于散热器上，功率管设置于散热器上且其中一端固定于电路板上；组合式压紧件包括压紧部和按压部，按压部与压紧部滑动配合，推动按压部能够使压紧部向靠近功率管的方向移动，以将功率管的侧面抵紧于散热器上。通过设置组合式压紧件，能够将功率管压紧于散热器上，保证较好的压紧效果，有效简化了组装工序，提高生产效率，降低生产成本，且保证散热效果。

Description

一种功率模块散热装置

技术领域

本实用新型涉及功率模块散热技术领域，具体涉及一种功率模块散热装置。

背景技术

功率模块是电子设备的主要元件，也是发热元件，需要对功率模块进行散热以保证正常工作。具体地，功率模块主要包括电路板和功率管，功率管的引脚穿过电路板。

目前，为了对功率模块进行散热，需要将功率管固定在散热器上。在安装过程中，首先将功率管的引脚折弯成型，然后用金属弹片将功率管固定在散热器的安装面上，再用定位工装将电路板固定于支撑柱上进行定位，最后将引脚焊接在电路板上，焊接完成后再将定位工装拆除，这种方式导致生产工艺较复杂、浪费工时，生产效率较低。焊接完成后，由于电路板翘曲或者功率管的引脚长度与支撑柱高度之间存在差值等原因，可能会导致功率管被金属弹片压紧后仍然无法与散热器的安装面接触，从而导致功率模块散热不良或引起引脚断裂等风险，另外，金属弹片本身具有一定的弹性，压紧效果不理想。

因此，亟需提供一种功能模块散热装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功率模块散热装置，能有效简化组装工序，提高生产效率，降低生产成本，且保证散热效果。

为达上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种功率模块散热装置，包括：

散热器；

电路板与功率管，所述电路板盖设于所述散热器上，所述功率管的其中一端固定于所述电路板上，所述功率管的侧面设置于所述散热器上；

组合式压紧件，包括压紧部和按压部，所述按压部与所述压紧部滑动配合，推动所述按压部能够使所述压紧部向靠近所述功率管的方向移动，以将所述功率管的侧面抵紧于所述散热器上。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，所述散热器上设置有容纳腔，每个所述容纳腔内设置有两排所述功率管，两排所述功率管分别设置于所述容纳腔的两个侧壁上；

每个所述容纳腔内所述压紧部的数量设置为两个，两个所述压紧部分别位于所述按压部的两侧，且均与所述按压部滑动配合，推动所述按压部能够使两个所述压紧部分别向靠近所述功率管的方向移动，以分别将两排所述功率管均抵紧于所述容纳腔的内壁上。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，两个所述压紧部靠近所述按压部的侧面为第一斜面，两个所述第一斜面由上至下均朝向靠近所述按压部的方向倾斜；

所述按压部相对的两个侧面为第二斜面，两个所述第二斜面由上至下分别朝向远离对应的所述压紧部的方向倾斜，两个所述第二斜面分别与对应的所述第一斜面滑动配合。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，所述按压部上设置有锁紧件，所述锁紧件用于将所述按压部锁紧或解锁于所述容纳腔的底部。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，所述电路板上设置有避让孔，用于避让所述按压部的位置。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，两个所述压紧部与所述容纳腔抵接的侧面上均设置有第一弹性件；和/或

所述按压部的两个所述第二斜面上均设置有第二弹性件。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，所述散热器上设置有支撑柱，所述支撑柱位于所述电路板和所述散热器之间，紧固件能够旋拧于所述支撑柱上，以将所述电路板固定于所述散热器上。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，所述支撑柱的数量设置为多个，每个所述支撑柱上均旋拧有所述紧固件。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，还包括绝缘导热垫片，所述绝缘导热垫片设置于所述容纳腔的侧壁上，所述功率管通过所述绝缘导热垫片与所述容纳腔的侧壁抵紧。

作为一种功率模块散热装置的优选方案，所述散热器包括本体和散热片，所述散热片设置于所述本体的侧面或底面。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种功率模块散热装置，通过设置组合式压紧件，解决了现有技术中功率管的弯折设置所导致的功率管无法与散热器的安装面接触的问题，避免了功率模块散热不良或功率管的引脚断裂的问题，通过按压部与压紧部的滑动配合，只需推动按压部就能够驱动压紧部向靠近功率管的方向移动，以将功率管压紧于散热器上，压紧效果较好，且有效简化了现有技术中功率模块繁琐的组装工序，提高了生产效率，降低生产成本，且保证散热效果。

附图说明

为了更明显易懂的说明本实用新型的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做一简单介绍，下面描述的附图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获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例提供的功率模块散热装置的爆炸图；

图2是本实用新型实施例提供的功率模块散热装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的功率模块散热装置中散热片设置于本体底面的示意图；

图4是本实用新型实施例提供的功率模块散热装置中散热片设置于本体侧面的示意图；

图5是本实用新型实施例提供的组合式压紧件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的组合式压紧件的正视图。

图中：

1、散热器；11、本体；111、容纳腔；112、支撑柱；113、紧固件；12、散热片；

2、电路板；21、避让孔；

3、功率管；31、功率管本体；32、引脚；

4、组合式压紧件；41、压紧部；411、第一斜面；42、按压部；421、第二斜面；43、锁紧件；44、第一弹性件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

参考图1-图3，本实施例提供一种功率模块散热装置，该功率模块散热装置包括散热器1、电路板2、功率管3和组合式压紧件4，其中，电路板2盖设于散热器1上，功率管3设置于散热器1上且其中一端固定于电路板2上，组合式压紧件4包括压紧部41和按压部42，按压部42与压紧部41滑动配合，推动按压部42能够使压紧部41向靠近功率管3的方向移动，以将功率管3的侧面抵紧于散热器1上。需要说明的是，本实施例中的压紧部41和按压部42均优选为块状结构。

本实施例提供的功率模块散热装置，通过设置组合式压紧件4，解决了现有技术中功率管3的弯折设置所导致的功率管3无法与散热器1的安装面接触的问题，避免了功率模块散热不良或功率管3的引脚32断裂的问题，通过按压部42与压紧部41的滑动配合，只需推动按压部42就能够使压紧部41向靠近功率管3的方向移动，以将功率管3的侧面压紧于散热器1上，相对于弹性压紧件来说，压紧效果更好，且有效简化了现有技术中功率模块繁琐的组装工序，提高了生产效率，降低生产成本，且保证散热效果。

如图1所示，具体而言，散热器1上设置有容纳腔111，功率管3包括功率管本体31和设置于功率管本体31上的引脚32。其中，功率管本体31位于容纳腔111内，且功率管本体31的侧面能抵紧于容纳腔111的侧壁，引脚32沿竖直方向延伸，电路板2上设置有安装孔，引脚32穿设于安装孔后延伸至电路板2的外侧，并在安装孔的位置将引脚32与电路板2焊接固定在一起。或者，在其他实施例中，引脚32也可以直接贴设于电路板2上。当然，功率管本体31的设置方式也并不局限于上述限定，在其他实施例中，引脚32可以弯折设置，通过压紧部41将功率管本体31的侧面抵紧于散热器1的上端面，也可以实现上述散热效果。

进一步地，继续参考图1，散热器1包括本体11和散热片12，散热片12设置于本体11的侧面或底面。其中，散热片12对功率管3起到散热作用，功率管3的热量能够有效传到散热片12上，再经散热片12散发到空气中。散热片12可以采用两种设置方式，一种是设置于本体11的底面，如图3所示，另一种是设置于本体11的侧面，且两侧均设置有散热片12，如图4所示，上述两种设置方式均能够起到较好的散热作用。

可以理解的是，功率管本体31若直接与容纳腔111的内壁接触，较易漏电。因此，为了提高安全性能，该功率模块散热装置还包括绝缘导热垫片(图中未示出)，绝缘导热垫片设置于容纳腔111的侧壁上，功率管本体31通过绝缘导热垫片与容纳腔111的侧壁抵紧。为了保证散热，上述绝缘导热垫片能够将功率管3的热量传递给容纳腔111的内壁，再传递给散热片12实现散热过程。在本实施例中，绝缘导热垫片为陶瓷垫片，而对于绝缘导热垫片的尺寸，根据实际需要进行适应性选择，例如上述绝缘导热垫片可以覆盖容纳腔111的所有内壁，本实施例对此不做限定。

进一步地，功率管本体31抵紧于容纳腔111侧壁的一侧涂覆有导热层。通过采用这种设置，导热层能够填补于功率管本体31和绝缘导热垫片之间，从而提高导热效率和散热效率。导热层优选为导热硅胶，这样不仅增加了导热效率，同时还具有一定粘接性，能够实现对功率管本体31的定位。

进一步地，如图5和图6所示，按压部42上设置有锁紧件43，锁紧件43用于将按压部42锁紧或解锁于容纳腔111的底部。锁紧件43优选为螺栓或螺钉，容纳腔111的底部设置有螺纹孔，通过锁紧件43与螺纹孔的螺纹配合，即可将按压部42锁紧或解锁，同时旋拧锁紧件43能够调整按压部42相对于压紧部41的位置，以调整压紧部41施加于功率管3的压紧力。进一步优选地，锁紧件43的端面上设置有十字槽，方便操作人员通过工具旋拧锁紧件43。当然，在其他实施例中，锁紧件43还可以设置为卡扣和卡槽配合的形式，即按压部42和容纳腔111的其中一个上设置有卡扣，另一个设置有卡槽，当按压部42沿压紧部41滑动到合适位置时，卡扣卡接于对应的卡槽内，也可以实现按压部42的锁紧。或者，还可以是另外一种设置形式，即卡扣设置于容纳腔111内，当按压部42沿压紧部41滑动至合适位置时，卡扣直接卡住按压部42的上端面，也可以实现按压部42的锁紧。

由于按压部42具有一定的长度，为了保证按压部42各位置的锁紧效果，在本实施中，锁紧件43的数量优选为两个，两个锁紧件43分别靠近于按压部42的两端设置，以保证锁紧效果，且调节起来不费力。当然，锁紧件43的数量及分布不局限于上述限定，在其他实施例中，锁紧件43的数量还可以设置为三个、四个或者更多，可以根据实际需求进行适应性选择。

进一步地，如图2所示，为了方便锁紧件43的调节，电路板2上设置有避让孔21，用于避让按压部42的位置。操作人员能够直接通过避让孔21安装锁紧件43，控制按压部42移动，并方便旋拧锁紧件43，以将按压部42锁紧或解锁。

需要说明的是，每个容纳腔111内设置有两排功率管3，两排功率管3分别设置于容纳腔111的两个侧壁上。现有技术中，每排功率管3需要设置单独的压紧件进行压紧，为了方便压紧件的安装，必须将避让孔21开的较大，又由于功率管3的数量较多，就会导致避让孔21的数量较多，这样就会占用较多的电路板2的空间，导致电路板2的面积增加，进而可能会导致散热装置整机的体积增加，增加制造成本。

为解决上述问题，如图5所示，优选地，每个容纳腔111内的压紧部41的数量设置为两个，两个压紧部41分别位于按压部42的两侧，且均与按压部42滑动配合，推动按压部42能够驱动两个压紧部41分别向靠近功率管3的方向移动，以分别将两排功率管3均抵紧于容纳腔111的内壁上。采用这种设置，可以一次性可以压紧多个功率管3，减少电路板2的开孔数量，增加电路板2的可利用面积，有效减小电路板2的尺寸，节约材料和成本。

上述方式为本领域中常采用的设置形式，当然，压紧部41的数量不局限于上述限定，在其他实施例中，压紧部41也可以设置为单个或者多个，比如单排功率管3设置多个压紧部41，或者根据功率管3的布局方式不同，将压紧部41设置为多边形结构，数量只设置一个即可。因此，压紧部41的数量和形状在此不做具体限定，可以根据功率管3的数量和排布方式进行适应性调整。

进一步地，如图6所示，两个压紧部41靠近按压部42的侧面为第一斜面411，两个第一斜面411由上至下均朝向靠近按压部42的方向倾斜；按压部42相对的两个侧面均为第二斜面421，两个第二斜面421由上至下分别朝向远离对应的压紧部41的方向倾斜，两个第二斜面421分别与对应的第一斜面411滑动配合。这种设置结构简单，操作方便，只需通过第一斜面411与第二斜面421之间的配合，即可将按压部42与压紧部41之间的滑动转变为两个压紧部41的水平移动，以实现功率管3的压紧，且压紧后，第二斜面421能够对第一斜面411形成位置限制，从而保证始终稳定压紧。

为了解决功率管3的厚度公差问题，如图5和图6所示，两个压紧部41与容纳腔111抵接的侧面上均设置有第一弹性件44，和/或按压部42的两个第二斜面421上均设置有第二弹性件(图中未示出)，以补偿功率管3的厚度公差。第一弹性件44和第二弹性件可以为金属弹片，也可以为橡胶垫或者其他弹性材料制成的弹性件，可以根据实际需要进行选择，本实施例对此不做限定。当然，第一弹性件44和第二弹性件的形状和数量在此也不做限定，第一弹性件44可以设置为整体式的，即一个弹性件44对应多个功率管3，也可以根据功率管3的数量设置成单个的，即一个第一弹性件44对应一个功率管3的形式，第二弹性件同样。

进一步地，如图1所示，散热器1上设置有支撑柱112，支撑柱112位于电路板2和散热器1之间，紧固件113能够旋拧于支撑柱112上，以将电路板2固定于散热器1上。具体而言，支撑柱112上开设有安装孔，电路板2放置于支撑柱112的端面上，紧固件113穿过电路板2后，穿设于安装孔内并与安装孔螺纹连接，以将电路板2抵紧于支撑柱112上，实现电路板2的固定。在本实施例中，紧固件113优选为锁紧螺钉。

优选地，支撑柱112的数量设置为多个，每个支撑柱112上均旋拧有紧固件113。采用这种设置，能够实现电路板2的稳固连接。在本实施例中，支撑柱112的数量优选为四个，分别位于散热箱的四角位置，相对应地，紧固件113位于电路板2的四角位置，以实现电路板2的稳固连接，这样能够减少电路板2的开孔数量，尽量避免占用电路板2的可利用面积。当然，支撑柱112的数量及分布不局限于上述限定，在其他实施例中，上述支撑柱112的高度和数目以及分布，还可以根据实际需要进行适应性选择。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率模块散热装置，其特征在于，包括：

散热器(1)；

电路板(2)与功率管(3)，所述电路板(2)盖设于所述散热器(1)上，所述功率管(3)设置于所述散热器(1)上且其中一端固定于所述电路板(2)上；

组合式压紧件(4)，包括压紧部(41)和按压部(42)，所述按压部(42)与所述压紧部(41)滑动配合，推动所述按压部(42)能够使所述压紧部(41)向靠近所述功率管(3)的方向移动，以将所述功率管(3)的侧面抵紧于所述散热器(1)上。

2.根据权利要求1所述的功率模块散热装置，其特征在于，所述散热器(1)上设置有容纳腔(111)，每个所述容纳腔(111)内设置有两排所述功率管(3)，两排所述功率管(3)分别设置于所述容纳腔(111)的两个侧壁上；

每个所述容纳腔(111)内所述压紧部(41)的数量设置为两个，两个所述压紧部(41)分别位于所述按压部(42)的两侧，且均与所述按压部(42)滑动配合，推动所述按压部(42)能够使两个所述压紧部(41)分别向靠近所述功率管(3)的方向移动，以分别将两排所述功率管(3)均抵紧于所述容纳腔(111)的内壁上。

3.根据权利要求2所述的功率模块散热装置，其特征在于，两个所述压紧部(41)靠近所述按压部(42)的侧面为第一斜面(411)，两个所述第一斜面(411)由上至下均朝向靠近所述按压部(42)的方向倾斜；

所述按压部(42)相对的两个侧面为第二斜面(421)，两个所述第二斜面(421)由上至下分别朝向远离对应的所述压紧部(41)的方向倾斜，两个所述第二斜面(421)分别与对应的所述第一斜面(411)滑动配合。

4.根据权利要求3所述的功率模块散热装置，其特征在于，所述按压部(42)上设置有锁紧件(43)，所述锁紧件(43)用于将所述按压部(42)锁紧或解锁于所述容纳腔(111)的底部。

5.根据权利要求4所述的功率模块散热装置，其特征在于，所述电路板(2)上设置有避让孔(21)，用于避让所述按压部(42)的位置。

6.根据权利要求4所述的功率模块散热装置，其特征在于，两个所述压紧部(41)与所述容纳腔(111)抵接的侧面上均设置有第一弹性件(44)；和/或

所述按压部(42)的两个所述第二斜面(421)上均设置有第二弹性件。

7.根据权利要求1所述的功率模块散热装置，其特征在于，所述散热器(1)上设置有支撑柱(112)，所述支撑柱(112)位于所述电路板(2)和所述散热器(1)之间，紧固件(113)能够旋拧于所述支撑柱(112)上，以将所述电路板(2)固定于所述散热器(1)上。

8.根据权利要求7所述的功率模块散热装置，其特征在于，所述支撑柱(112)的数量设置为多个，每个所述支撑柱(112)上均旋拧有所述紧固件(113)。

9.根据权利要求2所述的功率模块散热装置，其特征在于，还包括绝缘导热垫片，所述绝缘导热垫片设置于所述容纳腔(111)的侧壁上，所述功率管(3)通过所述绝缘导热垫片与所述容纳腔(111)的侧壁抵紧。

10.根据权利要求1-9任一项所述的功率模块散热装置，其特征在于，所述散热器(1)包括本体(11)和散热片(12)，所述散热片(12)设置于所述本体(11)的侧面或底面。

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