CN218831017U

CN218831017U - 一种电机控制器用mos模块

Info

Publication number: CN218831017U
Application number: CN202222578543.4U
Authority: CN
Inventors: 张睿智; 许威; 陈钟英; 郑小通; 李昭代; 董磊; 郭新华
Original assignee: Xiamen Wise Electrical Technology Co ltd
Current assignee: Xiamen Wise Electrical Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-28
Filing date: 2022-09-28
Publication date: 2023-04-07
Anticipated expiration: 2032-09-28

Abstract

本实用新型涉及电动自行车和电动摩托车用电机控制器技术领域，具体为一种电机控制器用MOS模块，包括电机控制器外壳、电机控制器控制板、电机控制器模块封盖以及电机控制器MOS模块，所述电机控制器MOS模块与电机控制器模块封盖通过螺丝锁附后插入电机控制器控制板，将MOS晶圆封装好后，无需使用MOS管整形治具将MOS管折弯，剪脚，增强了电机控制器功率部分的一致性，采用直插于PCB板的形式，电机控制器MOS模块底部为覆铜陶瓷底板，散热面积相较于传统散热形式散热面积更大。

Description

一种电机控制器用MOS模块

技术领域

本实用新型涉及电动自行车和电动摩托车用电机控制器技术领域，具体为一种电机控制器用MOS模块。

背景技术

电动自行车和电动摩托车用电机控制器主要是由主控芯片电路，母线滤波电路，车载外设识别电路，MOS管驱动电路，MOS管(金属一氧化物半导体场效应晶体管)，电机霍尔采样电路，散热绝缘片，控制器机壳，控制器底盖封板组成。

主控芯片电路，母线滤波电路，车载外设识别电路，MOS管驱动电路，MOS管(金属-氧化物半导体场效应晶体管)，电机霍尔采样电路等集成在一块PCB板上。当前主流电动自行车和电动摩托车用电机控制器装配流程为：通过自动贴片机将主控芯片电路，母线滤波电路，车载外设识别电路，MOS管驱动电路放置在刷好锡膏的PCB板上，然后PCB板通过真空焊接炉使得PCB板上锡膏融化与电子元器件形成电气连接，之后再将整形好的MOS管插入PCB板上预留的MOS管插口中，连同PCB板上的其余插件一同通过波峰焊，随后将导热胶条覆盖在MOS管表面，最后经过与机壳，散热绝缘片，控制器底盖封板锁附组装形成电动自行车和电动摩托车用电机控制器。

而现有电动自行车和电动摩托车用电机控制器存在如下缺点：缺点1、MOS管，需放置在MOS管整形夹具上，再将MOS管针脚进行弯折，最后再将MOS管插入PCB板连同PCB板上其他插件过波峰焊机。MOS管的安装需要经过剪脚、折弯、定型、波峰焊等四大步骤，步骤繁琐，工序复杂，降低了生产效率；缺点2、MOS管散热仅通过MOS管与控制器机壳接触部分散热，散热面积有限；缺点3、机壳长度固定后，电机控制器若输出电流需要扩容，电机控制器尺寸需要改变；缺点4、由于MOS管有引脚穿过电路板，电路板与电机控制器底盖封板间需要通过绝缘硅胶垫隔离PCB板背部与，新增一块硅胶垫成本；缺点5、在大电流情况下，母线端子到MOS管端与MOS管输出到三相端子间需要增加铜条，以增强PCB板上铜皮的载流能力，增加铜条会增加铜条成本与铜条焊接成本；缺点6、当前控制器MOS管装配方式，无法通过温度电阻测量得到MOS管当前温度，当电机控制器工作在过载状态时，控制器中的主控芯片不能判断得到MOS管温度进入限功率模式。因此提出一种电机控制器用MOS模块解决上述缺点。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种电机控制器用MOS模块。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电机控制器用MOS模块，包括电机控制器外壳、电机控制器控制板、电机控制器模块封盖以及电机控制器MOS模块，其特征在于：所述电机控制器MOS模块与电机控制器模块封盖通过螺丝锁附后插入电机控制器控制板，所述电机控制器外壳与电机控制器MOS模块通过螺丝锁附。

为了便于增加本结构的防水性，本实用新型的改进有，所述电机控制器MOS模块与电机控制器外壳接触位置填充有防水胶。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种电机控制器用MOS模块，具备以下有益效果：

该电机控制器用MOS模块，将MOS晶圆封装好后，无需使用MOS管整形治具将MOS管折弯，剪脚，增强了电机控制器功率部分的一致性，采用直插于PCB板的形式，电机控制器MOS模块底部为覆铜陶瓷底板，散热面积相较于传统散热形式散热面积更大，电机控制器输出功率需要扩容只能采取更换MOS管的方法，使用电机控制器MOS模块时，电机控制器输出功率需要扩容时，可采用更换MOS晶圆或者增加MOS晶圆的并联数的方式，不易受电机控制器尺寸限制，同时电机控制器用MOS模块背部为一块铜底板，无直接电气连接电路与机壳相连，通过散热硅脂涂敷在电机控制器MOS模块背部，无需硅胶垫可与电机控制器底盖封板接触，节约成本，MOS晶圆与三相端子间连接可通过键合线与覆铜基板承载大电流，无需额外焊接铜条，电机控制器用MOS模块中可集成温度电阻，由于温度电阻与MOS晶圆是封装在一起，温度采样相对精准，可通过采集温度电阻的温度，主控芯片判断控制器是否处于过载状态，从而进行过温警告与过温降功策略，保护电机控制器不会因长时间运行在过载状态而损坏。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电机控制器用MOS模块内部晶圆示意图；

图3为实施例二当前电动自行车或者电动摩托车用电机控制器装配示意图；

图4为实施例二MOS管外部结构示意图；

图5为实施例二MOS管夹具外部结构示意图；

图6为实施例二MOS管整形完成后外部结构示意图；

图中：111、电机控制器外壳；222、电机控制器控制板；333、电机控制器模块封盖；444、电机控制器MOS模块。

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做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。

请参阅图1-6，

实施例一：一种电机控制器用MOS模块(如图2所示)，包括电机控制器外壳111、电机控制器控制板222、电机控制器模块封盖333以及电机控制器MOS模块444，所述电机控制器MOS模块444与电机控制器模块封盖333通过螺丝锁附后插入电机控制器控制板222，所述电机控制器外壳111与电机控制器MOS模块444通过螺丝锁附。

本结构在使用时需要具备一定的防水性能，所述电机控制器MOS模块444与电机控制器外壳111接触位置填充有防水胶，通过防水胶的填充，便于增加本结构的防水性能。

本申请进一步提出了电机控制器MOS模块444的一种实施例，如图2所示，所述电机控制器MOS模块444包括1、铜底板；2、U相上管MOS晶圆驱动信号引脚；3、U相上管MOS晶圆源极；4、U相上管MOS晶圆漏极；5、U相下管MOS晶圆漏极；6、U相下管MOS晶圆源极(此引脚作承载母线负电流用)；7、U相下管MOS晶圆驱动信号引脚；8、U相下管MOS晶圆源极(此引脚作U相下管驱动芯片自适应的使用)；9、V相上管MOS晶圆驱动信号引脚；10、V相上管MOS晶圆源极；11、V相上管MOS晶圆漏极；12、V相下管MOS晶圆漏极；13、V相下管MOS晶圆源极(此引脚作承载母线负电流用)；14、V相下管MOS晶圆驱动信号引脚；15、V相下管MOS晶圆源极(此引脚作V相下管驱动芯片自适应的使用)；16、W相上管MOS晶圆驱动信号引脚；17、W相上管MOS晶圆源极；18、W相上管MOS晶圆漏极；19、W相下管MOS晶圆漏极；20、W相下管MOS晶圆源极(此引脚作承载母线负电流用)；21、W相下管MOS晶圆驱动信号引脚；22、W相下管MOS晶圆源极(此引脚作U相下管驱动芯片自适应的使用；23、W相电流输出端子；24、温度电阻输出正端；25、V相电流输出端子；26、温度电阻输出负端；27、温度电阻；28、U相电流输出端子；29、W相输出覆铜陶瓷底板上铜层；30、W相输出覆铜陶瓷底板陶瓷层；31、W相下管MOS晶圆源极铝键合线(W相下管MOS驱动芯片自适应的使用)；32、W相下管MOS晶圆驱动信号铝键合线；33、W相下管MOS晶圆源极铝键合线(承载母线负电流用)；34、W相下管MOS晶圆；35、W相上管MOS晶圆源极铝键合线(承载W相相电流用)；36、W相上管MOS晶圆驱动信号铝键合线；37、W相上管MOS晶圆源极铝键合线(W相上管MOS驱动芯片自适应的使用)；38、W相上管MOS晶圆驱动信号铝键合线；39、V相相下管MOS晶圆源极铝键合线(V相下管MOS驱动芯片自适应的使用)；40、V相下管MOS晶圆驱动信号铝键合线；41、V相下管MOS晶圆源极铝键合线(承载母线负电流用)；42、V相下管MOS晶圆；43、V相上管MOS晶圆源极铝键合线(承载V相相电流用)；44、V相上管MOS晶圆45、V相上管MOS晶圆驱动信号铝键合线；46、V相上管MOS晶圆源极铝键合线(V相上管MOS驱动芯片自适应的使用)；47、U相相下管MOS晶圆源极铝键合线(V相下管MOS驱动芯片自适应的使用)；48、U相下管MOS晶圆驱动信号铝键合线；49、U相下管MOS晶圆源极铝键合线(承载母线负电流用)；50、U相下管MOS晶圆；51、U相上管MOS晶圆源极铝键合线(承载U相相电流用)；52、U相上管MOS晶圆；53、U相上管MOS晶圆驱动信号铝键合线和54、U相上管MOS晶圆源极铝键合线(U相上管MOS驱动芯片自适应的使用)

首先通过钢网将焊料刷至覆铜陶瓷基板上，之后将MOS管晶圆由自动贴片机放置焊料表面，随后将贴片完成的半成品覆铜陶瓷基板放置于真空焊接炉内进行回流焊接，然后通过清洗剂对焊接完成后的DBC半成品进行清洗，以保证MOS芯片表面洁净度满足键合打线要求，随后通过X-Ray筛选焊接空洞率符合标准产品，之后通过自动键合机将MOS晶圆与输出引脚键合，最后通过灌封A、B胶起到绝缘保护作用形成完整的电机控制器MOS模块444。

实施例二：

如下图3-6，主控芯片电路，母线滤波电路，车载外设识别电路，MOS管驱动电路，MOS管(金属-氧化物半导体场效应晶体管)，电机霍尔采样电路等集成在一块PCB板上。当前主流电动自行车和电动摩托车用电机控制器装配流程为：通过自动贴片机将主控芯片电路，母线滤波电路，车载外设识别电路，MOS管驱动电路放置在刷好锡膏的PCB板上，然后PCB板通过真空焊接炉使得PCB板上锡膏融化与电子元器件形成电气连接，之后再将整形好的MOS管插入PCB板上预留的MOS管插口中，连同PCB板上的其余插件一同通过波峰焊，随后将导热胶条覆盖在MOS管表面，最后经过与机壳，散热绝缘片，控制器底盖封板锁附组装形成电动自行车和电动摩托车用电机控制器。

本申请所提出的实施例一相较于实施例二具有如下的优点，该电机控制器用MOS模块，将MOS晶圆封装好后，无需使用MOS管整形治具将MOS管折弯，剪脚，增强了电机控制器功率部分的一致性，采用直插于PCB板的形式，电机控制器MOS模块底部为覆铜陶瓷底板，散热面积相较于传统散热形式散热面积更大，电机控制器输出功率需要扩容只能采取更换MOS管的方法，使用电机控制器MOS模块时，电机控制器输出功率需要扩容时，可采用更换MOS晶圆或者增加MOS晶圆的并联数的方式，不易受电机控制器尺寸限制，同时电机控制器用MOS模块背部为一块铜底板，无直接电气连接电路与机壳相连，通过散热硅脂涂敷在电机控制器MOS模块背部，无需硅胶垫可与电机控制器底盖封板接触，节约成本，MOS晶圆与三相端子间连接可通过键合线与覆铜基板承载大电流，无需额外焊接铜条，电机控制器用MOS模块中可集成温度电阻，由于温度电阻与MOS晶圆是封装在一起，温度采样相对精准，可通过采集温度电阻的温度，主控芯片判断控制器是否处于过载状态，从而进行过温警告与过温降功策略，保护电机控制器不会因长时间运行在过载状态而损坏。

在该文中的描述中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电机控制器用MOS模块，包括电机控制器外壳(111)、电机控制器控制板(222)、电机控制器模块封盖(333)以及电机控制器MOS模块(444)，其特征在于：所述电机控制器MOS模块(444)与电机控制器模块封盖(333)通过螺丝锁附后插入电机控制器控制板(222)，所述电机控制器外壳(111)与电机控制器MOS模块(444)通过螺丝锁附。

2.根据权利要求1所述的一种电机控制器用MOS模块，其特征在于：所述电机控制器MOS模块(444)与电机控制器外壳(111)接触位置填充有防水胶。