CN218918859U - 一种功率模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种功率模块，其包括全包封件和贴合固定于所述全包封件的散热器；所述全包封件包括铝基板、连接于所述铝基板的引脚、贴合安装于所述铝基板的驱动芯片以及将所述铝基板和所述驱动芯片包封形成一个整体结构的塑封料,所述全包封件还设有由其一表面凹陷并抵接于所述铝基板形成的凹槽，所述铝基板位于所述凹槽的槽底的部分完全外露于所述全包封件；所述散热器包括本体和由所述本体的相对两侧延伸形成的风冷散热体和凸出件，所述凸出件与所述凹槽匹配，所述凸出件插入至所述凹槽并抵接于所述铝基板形成可拆卸固定连接。与相关技术相比，本实用新型的功率模块易于组装且可靠性高。

Description

一种功率模块

技术领域

本实用新型涉及功率模块技术领域，尤其涉及一种的功率模块。

背景技术

功率模块即模块化智能功率系统MIPS(ModuleIntelligentPower System)是一种将电力电子和集成电路技术相结合的功率驱动类产品。功率模块工作时内部的功率器件会产生大量热量，对散热要求较高。功率模块的散热对可靠性影响较大。

功率模块的解决其内部发热问题的方法有三个，一个是采用铝基板能够使热量在功率模块内部快速传导使功率模块的温度均匀避免局部温度过高，二是功率器件与铝基板间加入铜质的散热片能够增加功率器件处的热容量，三是功率模块安装在外部电控板时再在背面安装一个散热器加速功率模块与外部空间的热交换。相关的技术的功率模块一般采用全包封或半包封结构。然而，全包封的功率模块背面与散热器之间隔一层塑封料会阻碍热量由功率模块内部向散热器传导，半包封的功率模块上的铝基板背面全部裸露在塑封料外部，使得功率模块中的用铝基板与塑封料有分层的风险。

因此，需要设计出一种新的功率模块来解决上述的技术问题。

实用新型内容

针对以上相关技术的不足，本实用新型提出一种易于组装且可靠性高的功率模块。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种功率模块，其包括全包封件和贴合固定于所述全包封件的散热器；所述全包封件包括铝基板、连接于所述铝基板的引脚、贴合安装于所述铝基板的驱动芯片以及将所述铝基板和所述驱动芯片包封形成一个整体结构的塑封料,所述全包封件还设有由其一表面凹陷并抵接于所述铝基板形成的凹槽，所述铝基板位于所述凹槽的槽底的部分完全外露于所述全包封件；所述散热器包括本体和由所述本体的相对两侧延伸形成的风冷散热体和凸出件，所述凸出件与所述凹槽匹配，所述凸出件插入至所述凹槽并抵接于所述铝基板形成可拆卸固定连接。

优选的，所述凸出件呈矩形结构。

优选的，所述全包封件还设有向内凹陷形成的定位槽，所述散热器还包括由所述本体凸出形成的定位柱，所述定位柱与所述凸出件间隔设置，所述定位柱与所述定位槽匹配设置且插入所述定位槽形成可拆卸固定连接。

优选的，所述全包封件呈矩形结构，所述定位槽包括四个，四个所述定位槽分别位于与所述凹槽同一侧的四个角部的位置；所述定位柱包括四个，每一所述定位柱与相对应的一个所述凹槽连接。

优选的，所述全包封件还包括贯穿其上的两个第一安装槽，两个所述第一安装槽分别设置于所述全包封件的短轴的相对两侧，所述引脚设置于所述全包封件的长轴的相对两侧；所述本体设有贯穿其上的两个第二安装槽，每一所述第一安装槽与相对应的一个所述第二安装槽正对且连通设置。

优选的，所述散热器为金属件，所述风冷散热体包括呈翅状的多个散热片，多个所述散热片间隔且呈矩阵排列。

优选的，所述全包封件还包括导热板，所述导热板的一侧贴合固定于所述铝基板，所述导热板的另一侧设有所述驱动芯片，所述驱动芯片通过贴合安装于所述导热板将其产生的热量传递至所述铝基板。

优选的，所述导热板为铜板。

优选的，所述全包封件还包括三极管、电容和电阻，所述三极管、所述电容和所述电阻通过共晶焊工艺贴合安装于所述导热板的另一侧。

与相关技术相比，本实用新型的功率模块通过设置全包封件和散热器，并将所述全包封件设置凹槽，将所述全包封件的所述铝基板位于所述凹槽的槽底的部分完全外露于所述全包封件；再将所述散热器设置本体和凸出件，使得所述凸出件与所述凹槽匹配，将所述凸出件插入至所述凹槽并抵接于所述铝基板形成可拆卸固定连接。该结构通过所述凸出件插入至所述凹槽以实现所述全包封件和所述散热器组装，使得本实用新型的功率模块组装效率高。更优的，所述凸出件插入至所述凹槽并抵接于所述铝基板，并所述散热器的所述本体的相对两侧设置风冷散热体和凸出件，从而使得所述全包封件的热量依次通过所述铝基板、所述凸出件、所述本体和所述风冷散热体传递至外界，该结构散热效果好，防止了相关技术中的铝基板与塑封料产生分层的风险，使得本实用新型的功率模块的可靠性高。

附图说明

下面结合附图详细说明本实用新型。通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述或其他方面的内容将变得更清楚和更容易理解。附图中：

图1为本实用新型功率模块的立体结构示意图；

图2为本实用新型功率模块的部分分解立体结构示意图；

图3为本实用新型功率模块的全包封件的立体结构示意图；

图4为本实用新型功率模块的全包封件采用塑封料包封前的立体结构示意图；

图5为本实用新型功率模块的散热器的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

在此记载的具体实施方式/实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案，都在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型提供一种功率模块100。本实施例中，所述功率模块100为模块化智能功率系统MIPS(ModuleIntelligentPowerSystem)。

请同时参考图1和图2所示，图1为本实用新型功率模块100的立体结构示意图；图2为本实用新型功率模块100的部分分解立体结构示意图。

具体的，所述功率模块100包括全包封件1和贴合固定于所述全包封件1的散热器2。

请参考图3所示，图3为本实用新型功率模块100的全包封件1的立体结构示意图。所述全包封件1包括铝基板11、引脚12、驱动芯片13、塑封料14、凹槽10以及定位槽15。

请参考图4所示，图4为本实用新型功率模块100的全包封件1采用塑封料14包封前的立体结构示意图。

所述铝基板11作为基板用于焊接各个元器件和所述引脚12。

所述引脚12连接于所述铝基板11。

所述驱动芯片13贴合安装于所述铝基板11。所述驱动芯片13发出的热量通过所述铝基板11传递出外界。为了更好的将所述驱动芯片13发出的热量进行散热，本实施例中，所述全包封件1还包括导热板(图未示)。所述导热板的一侧贴合固定于所述铝基板11。所述导热板的另一侧设有所述驱动芯片13。所述驱动芯片13通过贴合安装于所述导热板将其产生的热量传递至所述铝基板11。

本实施例中，所述导热板为铜板。铜材料制成的所述导热板有利于将热量传递出去。

本实施例中，所述全包封件1还包括三极管D、电容C和电阻R。所述三极管D、所述电容C和所述电阻R通过共晶焊工艺贴合安装于所述导热板的另一侧。

所述塑封料14将所述铝基板11和所述驱动芯片13包封形成一个整体结构(图未示)。

所述凹槽10由所述全包封件1的一表面凹陷并抵接于所述铝基板11形成。具体的，所述铝基板11位于所述凹槽10的槽底的部分完全外露于所述全包封件1。所述凹槽10的槽底完全由所述铝基板11组成，该结构有利于所述铝基板11通过所述散热器2将热量传递至外界。

请参考图5所示，图5为本实用新型功率模块100的散热器2的立体结构示意图。

具体的，所述散热器2包括本体21和由所述本体21的相对两侧延伸形成的风冷散热体22和凸出件23。

本实施例中，所述散热器2为金属件。金属制成的所述散热器2有利于散热。所述本体21为金属件也有利于加工成型。

所述风冷散热体22包括呈翅状的多个散热片221。多个所述散热片221间隔且呈矩阵排列。所述风冷散热体22的结构有利于散热。

所述凸出件23与所述凹槽10匹配。所述凸出件23插入至所述凹槽10并抵接于所述铝基板11形成可拆卸固定连接。该结构将所述全包封件1的热量依次通过所述铝基板11、所述凸出件23、所述本体21和所述风冷散热体22传递至外界，该结构散热效果好，防止了相关技术中的铝基板与塑封料产生分层的风险，使得本实用新型的功率模块100的可靠性高。

本实施例中，所述凸出件23呈矩形结构。呈矩形结构的所述凸出件23有利于与所述凹槽10组装，同时与所述铝基板11的接触面积大，可以加速所述全包封件1的内部热量向所述散热器2传导；可以充分利用空间使得功率模块100的整体尺寸小，使得本实用新型的功率模块100的可靠性高。

为了提高本实用新型的功率模块100的可靠性，本实施例中，所述全包封件1还设有向内凹陷形成的定位槽15。所述散热器2还包括由所述本体21凸出形成的定位柱24。所述定位柱24与所述凸出件23间隔设置。所述定位柱24与所述定位槽15匹配设置且插入所述定位槽15形成可拆卸固定连接。所述定位柱24与所述定位槽15的匹配结构，安装时能够快速定位所述散热器2的位置，节省安装时间，有利于功率模块100的组装，并使得本实用新型的功率模块100的可靠性高。

更优的，所述全包封件1呈矩形结构。所述定位槽15包括四个。四个所述定位槽15分别位于与所述凹槽10同一侧的四个角部的位置。所述定位柱24包括四个。每一所述定位柱24与相对应的一个所述凹槽10连接。该结构使得功率模块100的整体体积小，同时也易于组装，并使得本实用新型的功率模块100的可靠性高。

本实施例中，所述全包封件1还包括贯穿其上的两个第一安装槽16。两个所述第一安装槽16分别设置于所述全包封件1的短轴的相对两侧。所述引脚12设置于所述全包封件1的长轴的相对两侧。所述本体21设有贯穿其上的两个第二安装槽20。每一所述第一安装槽16与相对应的一个所述第二安装槽20正对且连通设置。所述第一安装槽16和所述第二安装槽20的结构可以作为功率模块100的螺钉固定位，用于功率模块100安装至终端整机时，通过螺钉固定于终端整机，有利于易于功率模块100的安装，并使得本实用新型的功率模块100的可靠性高。

需要支撑的是，本实施例中的铝基板11、引脚12、驱动芯片13和塑封料14、三极管D、电容C、电阻R和风冷散热体22均为本领域常用的元器件和模块，具体型号和指标可以根据实际设计需要进行选择，在此，不作详细赘述。

本实用新型的功率模块100通过设置全包封件1和散热器2，并将所述全包封件1设置凹槽10，将所述全包封件1的所述铝基板11位于所述凹槽10的槽底的部分完全外露于所述全包封件1；再将所述散热器2设置本体21和凸出件23，使得所述凸出件23与所述凹槽10匹配，将所述凸出件23插入至所述凹槽10并抵接于所述铝基板11形成可拆卸固定连接。该结构通过所述凸出件23插入至所述凹槽10以实现所述全包封件1和所述散热器2组装，使得本实用新型的功率模块100的组装效率高。更优的，所述凸出件23插入至所述凹槽10并抵接于所述铝基板11，并所述散热器2的所述本体21的相对两侧设置风冷散热体22和凸出件23，从而使得所述全包封件1的热量依次通过所述铝基板11、所述凸出件23、所述本体21和所述风冷散热体22传递至外界，该结构散热效果好，防止了相关技术中的铝基板与塑封料产生分层的风险，使得本实用新型的功率模块100的可靠性高。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种功率模块，其包括全包封件和贴合固定于所述全包封件的散热器；所述全包封件包括铝基板、连接于所述铝基板的引脚、贴合安装于所述铝基板的驱动芯片以及将所述铝基板和所述驱动芯片包封形成一个整体结构的塑封料,其特征在于，

所述全包封件还设有由其一表面凹陷并抵接于所述铝基板形成的凹槽，所述铝基板位于所述凹槽的槽底的部分完全外露于所述全包封件；

所述散热器包括本体和由所述本体的相对两侧延伸形成的风冷散热体和凸出件，所述凸出件与所述凹槽匹配，所述凸出件插入至所述凹槽并抵接于所述铝基板形成可拆卸固定连接。

2.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述凸出件呈矩形结构。

3.根据权利要求2所述的功率模块，其特征在于，所述全包封件还设有向内凹陷形成的定位槽，所述散热器还包括由所述本体凸出形成的定位柱，所述定位柱与所述凸出件间隔设置，所述定位柱与所述定位槽匹配设置且插入所述定位槽形成可拆卸固定连接。

4.根据权利要求3所述的功率模块，其特征在于，所述全包封件呈矩形结构，所述定位槽包括四个，四个所述定位槽分别位于与所述凹槽同一侧的四个角部的位置；所述定位柱包括四个，每一所述定位柱与相对应的一个所述凹槽连接。

5.根据权利要求4所述的功率模块，其特征在于，所述全包封件还包括贯穿其上的两个第一安装槽，两个所述第一安装槽分别设置于所述全包封件的短轴的相对两侧，所述引脚设置于所述全包封件的长轴的相对两侧；所述本体设有贯穿其上的两个第二安装槽，每一所述第一安装槽与相对应的一个所述第二安装槽正对且连通设置。

6.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述散热器为金属件，所述风冷散热体包括呈翅状的多个散热片，多个所述散热片间隔且呈矩阵排列。

7.根据权利要求1所述的功率模块，其特征在于，所述全包封件还包括导热板，所述导热板的一侧贴合固定于所述铝基板，所述导热板的另一侧设有所述驱动芯片，所述驱动芯片通过贴合安装于所述导热板将其产生的热量传递至所述铝基板。

8.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述导热板为铜板。

9.根据权利要求7所述的功率模块，其特征在于，所述全包封件还包括三极管、电容和电阻，所述三极管、所述电容和所述电阻通过共晶焊工艺贴合安装于所述导热板的另一侧。

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