CN220963326U - 封装模组和电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种封装模组和电器设备，其中，封装模组包括相叠设的基板和散热器，所述基板背离所述散热器的一侧用于安装电子元件，所述基板和所述散热器之间填充有导热脂，所述基板的中部通过加固结构连接于所述散热器，以使所述基板的中部固定于所述散热器。本实用新型技术方案能提升封装模组的使用寿命。

Description

封装模组和电器设备

技术领域

本实用新型涉及功率半导体器件技术领域，特别涉及一种封装模组和电器设备。

背景技术

近年来，随着光伏行业的快速发展，IGBT模组的普及度逐渐增加，这是一种封装的芯片模组，常作为核心零部件被使用。随着对模组性能需求的增长，IGBT模组的功率密度越来越高，但功率密度越高会导致工作时模组温度升高较快，可能会导致封装模组的基板产生热变形，使得基板与散热器之间的导热脂失效。一旦导热脂流失或失效，就会导致封装模组的使用寿命显著下降。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种封装模组，旨在提升封装模组的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提出的封装模组，包括相叠设的基板，所述基板背离所述散热器的一侧用于安装电子元件，所述基板和所述散热器之间填充有导热脂，所述基板的中部通过加固结构连接于所述散热器，以使所述基板的中部固定于所述散热器。

可选地，所述基板的中部通过加固结构与所述散热器可拆卸连接。

可选地，所述加固结构包括设于所述基板的第一安装孔和加固螺栓，所述加固螺栓穿设于所述第一安装孔与所述散热器螺接。

可选地，所述基板包括相抵接的第一基板和第二基板，所述第一基板用于安装电子元件，所述第一安装孔设于所述第二基板的中部，所述第一基板对应所述第一安装孔设有第一避让孔，所述第一避让孔供所述加固螺栓穿设，所述第一避让孔的孔径大于或等于所述加固螺栓头部的宽度。

可选地，所述第一基板设有两个，两个所述第一基板的相对侧分别凹设有圆弧形的避让缺口，两所述第一基板相互靠近设置，以使两所述避让缺口共同构造形成所述第一避让孔。

可选地，所述第一安装孔位于所述第二基板的中心位置。

可选地，所述封装模组还包括外壳，所述外壳可拆卸地盖合于所述基板以形成容纳腔，所述容纳腔用于供电子元件容置。

可选地，所述外壳对应所述第一安装孔设有第二避让孔，所述第二避让孔供所述加固螺栓穿设，所述第二避让孔的孔径大于所述加固螺栓头部的宽度。

可选地，所述封装模组还包括多个固定螺栓，所述固定螺栓穿设于所述外壳，所述基板设有多个第二安装孔，多个所述第二安装孔与所述第一安装孔间隔，且多个所述第二安装孔设于所述基板的边侧，一所述固定螺栓穿过一所述第二安装孔与所述散热器螺接。

本实用新型还提出一种电器设备，包括散热器和如前述的封装模组。

本实用新型技术方案中，封装模组用于与散热器连接，基板通过加固结构与散热器连接，在模组的使用过程中，基板的中部是较容易产生热变形的位置，热变形包括膨胀或者收缩，且基板中部的面积较大，若产生热变形后，基板的热变形程度会更大，会导致基板与散热器之间的间隙更大，基板的中部是指基板中心以及中心周围的一些区域，故在基板的中部设有加固结构，这样设置，能够让基板的中部与散热器加固连接，抑制基板发生热形变，从而保证位于基板和散热器连接处的导热脂不会流失或者失效，保证基板、导热脂和散热器三者的充分接触，以使封装模组内的热量能够尽可能地排出，避免电子元件产生的热量聚集在第二基板上，达到提升封装模组的使用寿命。

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为本实用新型封装模组一实施例的爆炸图；

图2为本实用新型未设有散热器的封装模组的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为图2中封装模组中外壳的结构示意图；

图5为图2中封装模组中基板的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	基板	11	第一基板
111	第一避让孔	12	第二基板
				121	第一安装孔	122	第二安装孔
20	外壳	201	第二避让孔
				21	加固螺栓	22	固定螺栓
23	散热器	24	接触端子

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，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。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封装模组，应用于电器设备，电器设备包括散热器。

在本实用新型一实施例中，如图1至图5所示，该封装模组包括相叠设的基板10，基板10背离散热器23的一侧用于安装电子元件，基板10和散热器23之间填充有导热脂，基板10的中部通过加固结构连接于散热器23，以使基板10的中部固定于散热器23。

本实用新型技术方案中，封装模组用于与散热器23连接，基板10通过加固结构与散热器23连接，在模组的使用过程中，基板10的中部是较容易产生热变形的位置，热变形包括膨胀或者收缩，且基板10中部的面积较大，若产生热变形后，基板10的热变形程度会更大，会导致基板10与散热器23之间的间隙更大，基板10的中部是指基板10中心以及中心周围的一些区域，故在基板10的中部设有加固结构，这样设置，能够让基板10的中部与散热器23加固连接，抑制基板10发生热形变，从而保证位于基板10和散热器23连接处的导热脂不会流失或者失效，保证基板10、导热脂和散热器23三者的充分接触，以使封装模组内的热量能够尽可能地排出，避免电子元件产生的热量聚集在第二基板12上，达到提升封装模组的使用寿命。

在一实施例中，基板10的中部通过加固结构与散热器23可拆卸连接。

具体来说，基板10与散热器23可拆卸连接，当基板10使用的时间较久，产生老化或者损坏时，便于将基板10与散热器23拆分开，这样设置便于封装模组的维修与装配。在其他的一些实施例中，基板10的中部通过加固结构与散热器23固定连接。

在一实施例中，加固结构包括设于基板10的第一安装孔121和加固螺栓21，加固螺栓21穿设于第一安装孔121与散热器23螺接。

具体来说，本实施例中，在散热器23上对应第一安装孔121的位置开设有螺纹孔，加固螺栓21穿过第一安装孔121后与螺纹孔螺接，这样设置，结构简单且能够保证稳定的连接，安装与拆卸都方便简单。在其他的一些实施例中，在散热器23上开设有通孔，加固螺栓21依次穿过第一安装孔121和通孔后与螺母螺接，将基板10与散热器23紧固。

在一实施例中，基板10包括相抵接的第一基板11和第二基板12，第一基板11用于安装电子元件，第一安装孔121设于第二基板12的中部，第一基板11对应第一安装孔121设有第一避让孔111，第一避让孔111供加固螺栓21穿设，第一避让孔111的孔径大于或等于加固螺栓21头部的宽度。

具体来说，第一基板11焊接于第二基板12，第一基板11是陶瓷基覆铜板，在第一基板11上焊接有多个芯片和多个接触端子24，第一基板11上的电路以及电子元件均避让加固螺栓21设置，加固螺栓21依次穿过第一基板11的第一避让孔111和第二基板12的第一安装孔121后与散热器23连接，加固螺栓21的头部用于抵接于第二基板12，加固螺栓21的头部能够完全穿过第一避让孔111这样设置，加固螺栓21不会与第一基板11产生干涉，防止第一基板11上的电子元件遭破坏。

在一实施例中，第一基板11设有两个，两个第一基板11的相对侧分别凹设有圆弧形的避让缺口，两第一基板11相互靠近设置，以使两避让缺口共同构造形成第一避让孔111。

具体来说，在第二基板12的长度方向上设有两第一基板11，两第一基板11相互靠近，且两第一基板11分设于第二基板12的左右两侧，两第一基板11侧边分别凹设有圆弧形的避让缺口，两避让缺口相对设置，两避让缺口能够共同构成第一避让孔111用于供加固螺栓21穿设，这样设置，由于一整块的第一基板11面积较大，在焊接时可能会出现焊接不良的情况，故本实施例中分两片进行焊接，避免焊接不良的情况发生，保证封装模组的使用稳定性。在其他的一些实施例中，第一基板11设有一个，第一基板11穿设有第一避让孔111，第一基板11上的电路避让第一避让孔111设计。

在一实施例中，第一安装孔121位于第二基板12的中心位置。

具体来说，第二基板12呈矩形状，第二基板12的两对角线的交点为第二基板12的中心位置，故第一安装孔121设置在第二基板12的两对角线交点处，第二基板12的中心位置较容易发生热变形，故在此设置第一安装孔121供加固螺栓21穿过，这样设置能够尽可能地保证第二基板12发生较少的热变形，从而保证导热脂的导热效果，在其他的一些实施例中，第一安装孔121位于第二基板12中间偏上的位置。

在一实施例中，封装模组还包括外壳20，外壳20可拆卸地盖合于基板10以形成容纳腔，容纳腔用于供电子元件容置。

具体来说，第一基板11上的电子元件可以进行灌封处理，也可以不进行灌封处理。外壳20盖合于基板10形成容纳腔，本实施例中，容纳腔内除了第一避让孔111和第一安装孔121，其他位置需要灌封处理，以保证基板10上的电子元件不与空气接触，这样设置能够保护基板10上的电子元件和电路，且留出一定空间供加固螺栓21穿过去进行加固，方便装配。在其他的一些实施例中，外壳20焊接于基板10。

在一实施例中，外壳20对应第一安装孔121设有第二避让孔201，第二避让孔201供加固螺栓21穿设，第二避让孔201的孔径大于加固螺栓21头部的宽度。

具体来说，在外壳20上设有第二避让孔201，第二避让孔201也不做灌封处理，故加固螺栓21能够由第二避让孔201进入容纳腔，依次穿过第一避让孔111和第一安装孔121后于散热器23进行连接，这样设置，第二避让孔201能够起到一定的指示作用，指示加固螺栓21的安装位置，从而提升加固螺栓21的安装便利性，且加固螺栓21设于容纳腔内不容易损坏，在其他的一些实施例中，第二避让孔201的孔径等于加固螺栓21头部的宽度。

在一实施例中，封装模组还包括多个固定螺栓22，固定螺栓22穿设于外壳20，基板10设有多个第二安装孔122，多个第二安装孔122与第一安装孔121间隔，且多个第二安装孔122设于基板10的边侧，一固定螺栓22穿过一第二安装孔122与散热器23螺接。

具体来说，在本实施例中，固定螺栓22设有四个，第二安装孔122设于第二基板12上，四个第二安装孔122分设于第二基板12的四角处，外壳20通过固定螺栓22与第二基板12连接。这样设置能够实现外壳20与第二基板12的可拆卸连接，且能够加强基板10四角部与散热器23连接的稳定性，防止基板10的四角部产生热变形。在其他的一些实施例中，一所述第二安装孔122设于基板10的一侧边，且第二安装孔122位于相邻两角部之间。

在一实施例中，封装模组可以是IGBT模组，第一基板设置为陶瓷基覆铜板，第二基板设置为铜基板。

本实用新型还提出一种电器设备，该电器设备包括散热器23和封装模组，该封装模组的具体结构参照上述实施例，由于本电器设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，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发明构思下，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)

1.一种封装模组，应用于电器设备，所述电器设备包括散热器，其特征在于，所述封装模组包括相叠设的基板，所述基板背离所述散热器的一侧用于安装电子元件，所述基板和所述散热器之间填充有导热脂，所述基板的中部通过加固结构连接于所述散热器，以使所述基板的中部固定于所述散热器。

2.如权利要求1所述的封装模组，其特征在于，所述基板的中部通过加固结构与所述散热器可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的封装模组，其特征在于，所述加固结构包括设于所述基板的第一安装孔和加固螺栓，所述加固螺栓穿设于所述第一安装孔与所述散热器螺接。

4.如权利要求3所述的封装模组，所述基板包括相抵接的第一基板和第二基板，所述第一基板用于安装电子元件，所述第一安装孔设于所述第二基板的中部，所述第一基板对应所述第一安装孔设有第一避让孔，所述第一避让孔供所述加固螺栓穿设，所述第一避让孔的孔径大于或等于所述加固螺栓头部的宽度。

5.如权利要求4所述的封装模组，所述第一基板设有两个，两个所述第一基板的相对侧分别凹设有圆弧形的避让缺口，两所述第一基板相互靠近设置，以使两所述避让缺口共同构造形成所述第一避让孔。

6.如权利要求4所述的封装模组，其特征在于，所述第一安装孔位于所述第二基板的中心位置。

7.如权利要求3所述的封装模组，其特征在于，所述封装模组还包括外壳，所述外壳可拆卸地盖合于所述基板以形成容纳腔，所述容纳腔用于供电子元件容置。

8.如权利要求7所述的封装模组，其特征在于，所述外壳对应所述第一安装孔设有第二避让孔，所述第二避让孔供所述加固螺栓穿设，所述第二避让孔的孔径大于所述加固螺栓头部的宽度。

9.如权利要求7所述的封装模组，其特征在于，所述封装模组还包括多个固定螺栓，所述固定螺栓穿设于所述外壳，所述基板设有多个第二安装孔，多个所述第二安装孔与所述第一安装孔间隔，且多个所述第二安装孔设于所述基板的边侧，一所述固定螺栓穿过一所述第二安装孔与所述散热器螺接。

10.一种电器设备，其特征在于，包括散热器和如权利要求1至9中任一项所述的封装模组，所述基板安装于所述散热器。