TWI772243B - 功率模組及功率裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種功率模組及功率裝置。功率裝置包含螺絲、散熱元件及功率模組。功率模組包含基板、封裝體及兩個固定結構。各固定結構包含第一穿孔、兩個弧形第二穿孔、環狀結構及兩個下沉結構。環狀結構於第一穿孔及兩個第二穿孔之間。兩個下沉結構與環狀結構相連接。兩螺絲穿過兩第一穿孔，而將功率模組固定於散熱元件時，各下沉結構向散熱元件彎曲，且各環狀結構被螺絲固定於散熱元件的平坦面。通過兩個固定結構的設計，可以讓基板的散熱面，平貼於散熱元件的平坦面，據以使功率模組運作所產生的熱能，能有效地通過散熱元件向外傳遞。

Description

功率模組及功率裝置
本發明涉及一種功率模組及功率裝置，特別是一種適合應用在高功率的功率模組及功率裝置。
現有的高功率的功率模組，由於在運作時會產生大量的熱能，因此，功率模組的一側必須連接一散熱元件，據以使功率模組運作時，所產生的大量熱能，可以通過散熱元件向外傳遞。一般來說，此種功率模組，是通過螺絲鎖固於散熱元件上。在實務中，常發生利用螺絲固定於散熱元件的功率模組，因為各種因素(例如螺絲無法有效地使功率模組與散熱元件緊密地連接等)，無法有效地通過散熱元件，將其運作時所產生的大量熱能向外傳遞。
本發明公開一種功率模組及功率裝置，主要用以改善現有常見的功率模組，通過螺絲鎖固於相關散熱元件時，功率模組的散熱面無法有效地平貼於散熱元件的表面，藉此，導致功率模組運作時所產生的大量熱能，無法有效地通過散熱元件向外導出。
本發明的其中一實施例公開一種功率模組，其包含：一基板、一封裝體、多個接腳及兩個固定結構。基板的一側設置有至少一電子元件，基板的另一側面為一散熱面；封裝體包覆基板設置有電子元件的一側，散熱面露出於封裝體；各個接腳的一端固定於基板，各個接腳的另一端穿出封裝體；兩個固定結構設置於封裝體彼此相反的兩端；各個固定結構包含：一第一穿孔、至少兩個第二穿孔、一環狀結構及兩個下沉結構。第一穿孔貫穿固定結構；各個第二穿孔貫穿固定結構，至少兩個第二穿孔以第一穿孔為中心，位於第一穿孔的兩側，而至少兩個第二穿孔彼此相面對地設置；各個第二穿孔呈弧狀；環狀結構位於至少兩個第二穿孔與第一穿孔之間；兩個下沉結構位於環狀結構的兩側，各個下沉結構與環狀結構相連接，各個第二穿孔的一端與另一個第二穿孔的一端之間形成有一個下沉結構；其中，功率模組通過兩個螺絲固定於一散熱元件上時，各個螺絲的一螺柱將穿過第一穿孔，各個螺絲的一頭部將抵壓相對應的環狀結構，並使環狀結構平貼於散熱元件的一平坦面。
本發明的其中一實施例公開一種功率模組，其包含：一基板、一封裝體、多個接腳及兩個固定結構。基板的一側設置有至少一電子元件，基板的另一側面為一散熱面；封裝體包覆基板設置有電子元件的一側，散熱面露出於封裝體；各個接腳的一端固定於基板，各個接腳的另一端穿出封裝體；兩個固定結構設置於封裝體彼此相反的兩端；各個固定結構包含：一第一穿孔、一第二穿孔、一環狀結構及一下沉結構。第一穿孔貫穿固定結構；第二穿孔貫穿固定結構，第二穿孔呈弧狀，且第二穿孔以第一穿孔為中心圍繞於第一穿孔部分外圍設置；環狀結構位於第二穿孔與第一穿孔之間；一下沉結構，其位於環狀結構的一側，且下沉結構位於封裝體與第一穿孔之間，下沉結構與環狀結構相連接；其中，功率模組通過兩個螺絲固定於一散熱元件上時，各個螺絲的一螺柱將穿過第一穿孔，各個螺絲的一頭部抵壓相對應的環狀結構，並使環狀結構平貼於散熱元件的一平坦面。
本發明的其中一實施例公開一種功率裝置，其包含：一散熱元件、兩螺絲及一功率模組。功率模組包含：一基板、一封裝體、多個接腳及兩個固定結構。基板的一側設置有至少一電子元件，基板的另一側面為一散熱面；封裝體包覆基板設置有電子元件的一側，散熱面露出於封裝體；各個接腳的一端固定於基板，各個接腳的另一端穿出封裝體；兩個固定結構設置於封裝體彼此相反的兩端；各個固定結構包含：一第一穿孔、至少兩個第二穿孔、一環狀結構及兩個下沉結構。第一穿孔貫穿固定結構；各個第二穿孔貫穿固定結構，至少兩個第二穿孔以第一穿孔為中心，位於第一穿孔的兩側，而至少兩個第二穿孔彼此相面對地設置；各個第二穿孔呈弧狀；環狀結構位於至少兩個第二穿孔與第一穿孔之間；兩個下沉結構位於環狀結構的兩側，各個下沉結構與環狀結構相連接，各個第二穿孔的一端與另一個第二穿孔的一端之間形成有一個下沉結構；其中，功率模組通過兩個螺絲固定於散熱元件上時，各個螺絲的一螺柱將穿過第一穿孔，各個螺絲的一頭部將抵壓相對應的環狀結構，並使環狀結構平貼於散熱元件的一平坦面。
綜上所述，本發明的功率模組及功率裝置，通過各個固定結構的第一穿孔、第二穿孔、環狀結構及兩個下沉結構等設計，可以讓功率模組通過兩個螺絲，固定於散熱元件的平坦面時，功率模組的散熱面能平貼於散熱元件的平坦面，藉此，功率模組運作時，所產生的大量熱能，可以有效地通過散熱元件向外傳遞。
為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。
於以下說明中，如有指出請參閱特定圖式或是如特定圖式所示，其僅是用以強調於後續說明中，所述及的相關內容大部份出現於該特定圖式中，但不限制該後續說明中僅可參考所述特定圖式。
請一併參閱圖1至圖5，本發明的功率裝置100包含一散熱元件1、兩個螺絲2及一功率模組3。散熱元件1的一側具有一平坦面11及兩個螺孔12，散熱元件1的另一側例如可以是包含有多個散熱鰭片13。關於散熱元件1的具體外型，不以圖中所示為限。散熱元件1主要是用來將功率裝置100運作時所產生的熱能向外導出。兩個螺孔12用以供兩個螺絲2鎖固，據以將功率模組3固定於散熱元件1的平坦面11上。
需特別說明的是，功率模組3運作時，將會產生大量的熱能，因此，功率模組3與散熱元件1之間是否有緊密地連接，將直接影響功率模組3運作效率。也就是說，若是功率模組3沒有跟散熱元件1緊密地連接，功率模組3運作時所產生的大量熱能，將無法有效地被導出，藉此，將直接影響功率模組3的運作效率，甚至，可能導致功率模組3毀壞。本發明的功率裝置100即是通過兩個固定結構35等設計，讓兩個螺絲2將功率模組3固定於散熱元件1時，功率模組3可以緊密地與散熱元件1相接觸，而使功率模組3運作時所產生的大量熱能，可以順利地通過散熱元件1向外導出，據以提升功率模組3的運作效率。
如圖1及圖2所示，功率模組3包含一基板31、多個接腳32、一框體33、一封裝體34及兩個固定結構35。基板31的一側設置有至少一電子元件36，基板31的另一側面為一散熱面311，散熱面311用以與所述散熱元件1的平坦面11相接觸。所述電子元件36例如可以是各式微處理器(MICRO PROCESSOR UNIT, MPU)、或者金氧半導體(MOS)等電子零件，於此不加以限制。
如圖1及圖2所示，基板31例如可以是包含有一陶瓷基板312、一走線層313、一散熱層314及溫度介面層315(THERAMAL INTERFACE MATERIAL LAYER)。陶瓷基板312的一側設置有走線層313，陶瓷基板312的另一側設置有散熱層314。走線層313與電子元件36相連接且走線層313與多個接腳32相連接。散熱層314相反於與陶瓷基板312相連接的一側，與溫度介面層315相連接，溫度介面層315外露於框體33底部之外，且溫度介面層315在相反於與散熱層314相連接的一側即為散熱面311。散熱層314例如由銅材料所形成，但因表面無法完全平滑，因此，通過於散熱層314與散熱元件1的平坦面11之間增加溫度介面層315，可以使基板31與散熱元件1的平坦面11更緊密接觸。所述溫度介面層315例如是由散熱膏所形成。通過使基板31包含多種結構組合的設計，可以使功率模組3運作時所產生的熱能，更快地傳遞至散熱元件1。
圖3為本發明的功率模組的第一實施例的俯視圖，如圖1至圖3所示，封裝體34設置於框體33內，且封裝體34包覆基板31設置有電子元件36的一側，而在基板31另一側的散熱面311是露出於封裝體34。
各個接腳32的一端固定於基板31設置有電子元件36的一側，各個接腳32的另一端則是突出於封裝體34，而各個接腳32突出於封裝體34的一端用以與其他電路板等相互電性連接。關於功率模組3所包含的接腳32的數量及各個接腳32設置於基板31上的位置，都可以依據需求加以設計，於此不加以限制。
如圖3所示，兩個固定結構35與框體33可以是一體成形地設置，而兩者可以是使用相同金屬材料(例如鋁等有應力之材料)製作而成。兩個固定結構35是位於框體33的彼此相反的兩側，兩個固定結構35也是位於封裝體34的彼此相反的兩側。如圖2所示，各固定結構35不是與散熱面311齊平，而各固定結構35與散熱面311之間存在有高度差；如圖2及圖4所示，當固定結構35通過螺絲2與框體33相結合時，兩個固定結構35靠近封裝體34的部分將維持懸空狀態，如此，將可以利用固定結構35材料應力與角度控制，維持較高較穩定的鎖固效果。在實際應用中，可以是先將框體33固定於基板31的周緣後，再將液態狀的封裝膠注入框體33與基板31之間所共同形成的容槽中，最後，使液態狀的封裝膠固化後，即可於框體33及基板31所共同形成的容槽中形成封裝體34。
依上所述，通過使框體33與兩個固定結構35一體成形地設置，並通過於框體33與基板31共同形成的容槽中注入封裝膠，據以形成封裝體34等設計，可以大幅降低功率模組3整體的製造成本。具體來說，在現有常見的功率模組的製程中，封裝體是利用模具製造，因此，現有的功率模組的製造成本中，需要有開模的費用。另外，在實務中，基板上的多個接腳的設置位置，會依據各個不同產品或是客戶的需求進行調整，因此，相關廠商必需要依據不同的產品開設不同的模具，為此，導致功率模組的製造成本無法降低。反觀，本發明的功率模組3，通過框體33等設計，無論接腳32的設置位置為何，基本上都不會影響功率模組3的製造成本。
在實際應用中，框體33及兩個固定結構35可以是金屬材質。較佳地，框體33及各固定結構35還可以是高導熱性的材質，而功率模組3運作時所產生的一部分熱能，也可以通過框體33及兩個固定結構35傳遞至散熱元件1，或是，直接傳遞至空氣中。
如圖3所示，各個固定結構35包含：一第一穿孔351、兩個第二穿孔352、一環狀結構353及兩個下沉結構354。為利清楚指出各下沉結構354具體的區域為何，於圖3是以假想線標示出下沉結構354的邊界。在實務中，兩個固定結構35可以是完全相同的結構，如此，功率模組3通過兩個螺絲2固定於散熱元件1的平坦面11時，基板31的散熱面311可以是更好地平貼於散熱元件1的平坦面11。
第一穿孔351貫穿固定結構35，第一穿孔351用以供一個螺絲2穿設。各個第一穿孔351可以是圓孔，但不以此為限。各個第二穿孔352貫穿固定結構35，兩個第二穿孔352以第一穿孔351為中心，位於第一穿孔351的兩側，而兩個第二穿孔352彼此相面對地設置。各個第二穿孔352呈弧狀，且各個第二穿孔352圍繞第一穿孔351的一部分外緣設置。在實務中，各個第二穿孔352可以是圓弧狀，且呈圓弧狀的各個第二穿孔352的中心，與呈圓形的第一穿孔351的中心重疊。
環狀結構353位於兩個第二穿孔352與第一穿孔351之間。各環狀結構353的外徑，可以是大致等於各螺絲2的頭部22的外徑。兩個下沉結構354位於環狀結構353的兩側，各個下沉結構354與環狀結構353相連接，各個第二穿孔352的一端與另一個第二穿孔352的一端之間形成有一個下沉結構354。
圖4為本發明的功率裝置的側視圖，圖5為圖4的局部放大示意圖。如圖1、圖3、圖4、圖5所示當功率模組3通過兩個螺絲2，固定於散熱元件1時，各個螺絲2的一螺柱21將穿過第一穿孔351，各個螺絲2的頭部22將抵壓相對應的環狀結構353，並使環狀結構353的一側平貼於散熱元件1的平坦面11，而與各個環狀結構353相連接的兩個下沉結構354，將會向散熱元件1的平坦面11彎曲並產生向下的作用力，而使得散熱面311更加穩固地平貼於散熱元件1的平坦面11。其中，各環狀結構353的外徑是大致等於各螺絲2的頭部22的外徑。
依上所述，本發明的功率模組3，通過第一穿孔351、兩個第二穿孔352、環狀結構353及兩個下沉結構354等設計，各個螺絲2將固定結構35固定於散熱元件1時，由於兩個下沉結構354會向散熱元件1的平坦面11的方向彎曲，因此，環狀結構353於螺絲2的頭部22的鎖固作用下，可以更加穩固平貼於散熱元件1的平坦面11，而環狀結構353與散熱元件1之間將不容易產生間隙，且環狀結構353與螺絲2的頭部22之間也不容易產生間隙，藉此，可以大幅提升功率模組3、兩個螺絲2及散熱元件1彼此間的穩定性。
在實務中，功率裝置100依據安裝的產品的不同，可能會是被安裝在會有震動的環境中(例如功率裝置100被安裝於車上)，因此，若是螺絲2無法使其鎖固的相關結構，緊密地平貼於散熱元件1的平坦面11，則功率裝置100處在震動環境中時，將容易發生螺絲2與相關固定結構35之間出現間隙，從而使得功率模組3的散熱面311無法緊密地平貼於散熱元件1的平坦面11的問題，甚至可能發生螺絲2鬆脫的問題。誠如前述說明，若功率模組3的散熱面311沒有緊密地平貼於散熱元件1的平坦面11，則功率模組3運作時，所產生的大量熱能，將無法有效地通過散熱元件1向外傳遞，為此，將導致功率模組3的運作效率下降，甚至可能導致功率模組3毀壞。
需特別強調的是，兩個下沉結構354是彼此相面對地設置，因此，各螺絲2的螺柱21在與散熱元件1的螺孔12相互鎖固的過程中，環狀結構353將可以相對平穩地往散熱元件1的平坦面11的方向下沉，最終，環狀結構353可以平貼於散熱元件1的平坦面11。
本發明的功率裝置100，通過兩個下沉結構354的設計，可以讓環狀結構353的各區段分別承受了大致相同的向下的作用力，藉此，環狀結構353不但可以有效地被螺絲2推抵而平貼於散熱元件1的平坦面11，且功率模組3處於震動環境中時，環狀結構353與散熱元件1之間將相對不容易產生間隙。
另外，兩個固定結構35的主要功用是用來使兩個螺絲2，將功率模組3固定於散熱元件1的平坦面11，因此，通過兩個螺絲2將功率模組3鎖固於散熱元件1的平坦面11時，不但要使各個環狀結構353能夠平貼於散熱元件1的平坦面11外，還要使兩個螺絲2向散熱元件1所提供的鎖固力，能夠有效地通過兩個固定結構35，傳遞至功率模組3，以使功率模組3的散熱面311能夠平貼於散熱元件1的平坦面11上，藉此，使功率模組3運作時所產生的熱能，能夠有效地通過散熱元件1向外傳遞。
如圖3所示，在較佳的實施例中，本發明的功率模組3的第一穿孔351為圓孔，各個第一穿孔351的圓心位於同一軸線L上，各個下沉結構354的一部分位於軸線L上，且各個第一穿孔351及相鄰的兩個第二穿孔352，還將固定結構35區隔為兩個第一外連接部35A、一第二外連接部35B及一內連接部35C，各個第一外連接部35A位於第二穿孔352相反於第一穿孔351的一側，第二外連接部35B位於第一穿孔351遠離封裝體34的一側，內連接部35C位於第一穿孔351及封裝體34之間；當功率模組3通過兩個螺絲2(如圖1所示)，固定於散熱元件1(如圖1所示)時，各個固定結構35的遠離封裝體34的下沉結構354，將會通過第二外連接部35B及兩個第一外連接部35A，與封裝體34相連接，而靠近封裝體34的下沉結構354則會通過內連接部35C與封裝體34相連接，如此，各螺絲2(如圖1所示)將可以通過固定結構35，有效地使封裝體34內的基板31(如圖1所示)的散熱面311(如圖1所示)，緊密地貼合於散熱元件1的平坦面11。
各個環狀結構353的一側是平貼於散熱元件1的平坦面11外，散熱元件1的散熱面311也會緊密地平貼於散熱元件1的平坦面11，且各個環狀結構353的各個區域所承受的向下的作用力大致相同，因此，功率模組3處於震動環境中時，各個環狀結構353與散熱元件1之間不容易出現間隙，而功率模組3處於正常的震動環境中時，各環狀結構353及散熱面311都仍然可以平貼於散熱元件1的平坦面11。
請參閱圖6，本發明的功率模組的第二實施例的俯視圖。本實施例與前述實施例相同之處，以下將不再贅述，本實施例與前述實施例最大不同之處在於：本實施例的功率模組3A的各個固定結構35A的兩個下沉結構354分別定義為一內側下沉結構354A1及一外側下沉結構354A2，內側下沉結構354A1靠近於封裝體34設置，外側下沉結構354A2遠離封裝體34設置。各個固定結構35A還包含一輔助穿孔355，輔助穿孔355貫穿固定結構35A，輔助穿孔355位於內側下沉結構354A1與封裝體34之間，輔助穿孔355的孔徑小於第一穿孔351的孔徑，且各個輔助穿孔355的中心位於軸線L上。於本實施例的圖式中，是以各個輔助穿孔355為圓孔為例，但各個輔助穿孔355的外型不以此為限。
通過輔助穿孔355的設計，可以弱化各固定結構35A於內側下沉結構354A1的周圍區域的結構強度，而功率模組3處於高震動頻率的環境中時，固定結構35A所承受的應力，將會容易集中於輔助穿孔355的周圍，因此，若是各固定結構35A承受了超出原設計的震動能量時，固定結構35A將會由輔助穿孔355的周圍優先發生斷裂的狀況，而功率模組3仍然可以持續地被使用一段時間。
請參閱圖7，其為本發明的功率模組的第三實施例的俯視圖。本實施例與前述實施例相同之處，以下將不再贅述，本實施例與前述實施例最大不同之處在於：本實施例的功率模組3B的各個固定結構35B包含四個第二穿孔352，其中兩個第二穿孔352設置於第一穿孔351的一側，另外兩個第二穿孔352設置於第一穿孔351的另一側，位於同一側的兩個第二穿孔352彼此之間行形成有一弱化結構356；功率模組3被兩個螺絲2固定於散熱元件1時，各個弱化結構356受螺絲2擠壓而斷裂。
請參閱圖8，其為本發明的功率模組的第四實施例的俯視圖。本實施例與前述實施例相同之處，以下將不再贅述，本實施例與前述實施例最大不同之處在於：本實施例的功率模組3C所包含的各個固定結構35C的兩個第一穿孔351位於一軸線L，各個下沉結構354的任一部分不位於軸線L上，而各個固定結構35C的兩個下沉結構354的一部分是位於一縱線P上，縱線P不平行軸線L。在實際應用中，縱線P可以是垂直於軸線L。
各個固定結構35C還包含一輔助穿孔355，輔助穿孔355鄰近其中一個下沉結構354設置，輔助穿孔355的孔徑小於第一穿孔351的孔徑。在本實施例的其中一個變化實施例中，各個固定結構35C也可以是不包含所述輔助穿孔355。
請一併參閱圖9及圖10，圖9為本發明的功率模組的第五實施例的示意圖，圖10為圖9沿剖線X-X的剖面示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在於：本實施例的功率模組3D的封裝體34D，是利用射出成型的方式包覆各固定結構35的一內側固定部357及各個固定結構35D的一部分，據以與兩個固定結構35D相互固定。另外，封裝體34D還包含有多個貫穿孔341，各個接腳32的一部分是穿出於其中一個貫穿孔341。在實際應用中，封裝體34D例如可以是利用相關模具製作而成，但不以此為限。
請參閱圖11，其為本發明的功率模組的第六實施例的示意圖。本實施例與前述實施例相同的部分，以下將不再贅述，本實施例與前述實施例不同之處在於：各固定結構35Y僅包含單一個第二穿孔352Y及單一個下沉結構354Y。各個第二穿孔352Y呈弧狀，且各個第二穿孔352Y以第一穿孔351Y為中心圍繞第一穿孔351Y部分外圍設置。各固定結構35Y具有一個第一穿孔351Y，各第二穿孔352Y大致圍繞第一穿孔351Y外圍設置，各第一穿孔351Y及第二穿孔352Y之間形成有環狀結構353Y，環狀結構353Y與下沉結構354Y相連接，且下沉結構354Y是位於封裝體34與第一穿孔351Y之間，而封裝體34與第一穿孔351Y之間不存在第二穿孔352Y。
本實施例的功率模組3E通過兩個螺絲2(如圖1所示)固定於散熱元件1(如圖1所示)時，各個螺絲2(如圖1所示)的一螺柱21(如圖1所示)將穿過第一穿孔351Y，各個螺絲2(如圖1所示)的一頭部22(如圖1所示)抵壓相對應的環狀結構353Y，並使環狀結構353Y平貼於散熱元件1(如圖1所示)的平坦面11，如此，功率模組3C運作時，產生的大量熱能，能夠有效地通過散熱元件1(如圖1所示)向外排出。需特別說明的是，上載各實施例中所述的功率模組，也可以是被單獨地製造、實施或販售，而各實施例所載的功率模組，不侷限於僅可與兩螺絲及散熱元件一同製造、實施及販售。
綜上所述，本發明的功率裝置及功率模組，通過第一穿孔、第二穿孔、環狀結構及兩個下沉結構等設計，可以讓兩個螺絲將功率模組穩固地固定於散熱元件的平坦面，而使功率模組的散熱面平貼於散熱元件的平坦面，據以可以讓功率模組運作時所產生的大量熱能，可以有效地通過散熱元件向外導出，且本發明的功率裝置及功率模組，在相關震動測試或是震動環境中，具有相對較長的使用壽命。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的保護範圍內。
100:功率裝置 1:散熱元件 11:平坦面 12:螺孔 13:散熱鰭片 2:螺絲 21:螺柱 22:頭部 3:功率模組 3A、3B、3C、3D、3E:功率模組 31:基板 311:散熱面 312:陶瓷基板 313:走線層 314:散熱層 315:溫度介面層 32:接腳 33:框體 34、34D:封裝體 341:貫穿孔 35、35Y、35A、35B、35C、35D:固定結構 35A:第一外連接部 35B:第二外連接部 35C:內連接部 351、351Y:第一穿孔 352、352Y:第二穿孔 353、353Y:環狀結構 354、354Y:下沉結構 354A1:內側下沉結構 354A2:外側下沉結構 355:輔助穿孔 356:弱化結構 357:內側固定部 36:電子元件 L:軸線 P:縱線
圖1為本發明的功率裝置的分解示意圖。
圖2為本發明的功率裝置的分解側視圖。
圖3為本發明的功率模組的第一實施例的俯視圖。
圖4為本發明的功率裝置的剖面側視圖。
圖5為圖4的局部放大示意圖。
圖6為本發明的功率模組的第二實施例的俯視圖。
圖7為本發明的功率模組的第三實施例的俯視圖。
圖8為本發明的功率模組的第四實施例的俯視圖。
圖9為本發明的功率模組的第五實施例的俯視圖。
圖10為圖9沿剖線X-X的剖面示意圖。
圖11為本發明的功率模組的第六實施例的俯視圖。
100:功率裝置
1:散熱元件
11:平坦面
12:螺孔
13:散熱鰭片
2:螺絲
21:螺柱
22:頭部
3:功率模組
32:接腳
33:框體
34:封裝體
35:固定結構
351:第一穿孔
352:第二穿孔
353:環狀結構
354:下沉結構
36:電子元件

Claims (15)

  1. 一種功率模組，其包含： 一基板，其一側設置有至少一電子元件，所述基板的另一側面為一散熱面； 一封裝體，其包覆所述基板設置有所述電子元件的一側，所述散熱面露出於所述封裝體； 多個接腳，各個所述接腳的一端固定於所述基板，各個所述接腳的另一端穿出所述封裝體； 兩個固定結構，其設置於所述封裝體彼此相反的兩端；各個所述固定結構包含： 一第一穿孔，其貫穿所述固定結構； 至少兩個第二穿孔，各個所述第二穿孔貫穿所述固定結構，至少兩個所述第二穿孔以所述第一穿孔為中心，位於所述第一穿孔的兩側，而至少兩個所述第二穿孔彼此相面對地設置；各個所述第二穿孔呈弧狀； 一環狀結構，其位於至少兩個所述第二穿孔與所述第一穿孔之間； 兩個下沉結構，其位於所述環狀結構的兩側，各個所述下沉結構與所述環狀結構相連接，各個所述第二穿孔的一端與另一個所述第二穿孔的一端之間形成有一個所述下沉結構； 其中，所述功率模組通過兩個螺絲固定於一散熱元件上時，各個所述螺絲的一螺柱將穿過所述第一穿孔，各個所述螺絲的一頭部將抵壓相對應的所述環狀結構，並使所述環狀結構平貼於所述散熱元件的一平坦面。
  2. 如請求項1所述的功率模組，其中，各個所述第一穿孔為圓孔，各個所述第一穿孔的圓心位於同一軸線上，各個所述下沉結構位於所述軸線上。
  3. 如請求項2所述的功率模組，其中，各個所述固定結構的兩個所述下沉結構分別定義為一內側下沉結構及一外側下沉結構，所述內側下沉結構靠近於所述封裝體設置，所述外側下沉結構遠離所述封裝體設置，各個所述固定結構還包含一輔助穿孔，所述輔助穿孔貫穿所述固定結構，所述輔助穿孔位於所述內側下沉結構與所述封裝體之間，所述輔助穿孔的孔徑小於所述第一穿孔的孔徑的，且各個所述輔助穿孔的中心位於所述軸線上。
  4. 如請求項3所述的功率模組，其中，各個所述固定結構包含四個所述第二穿孔，其中兩個所述第二穿孔設置於所述第一穿孔的一側，另外兩個所述第二穿孔設置於所述第一穿孔的另一側，位於同一側的兩個所述第二穿孔彼此之間行形成有一弱化結構；所述功率模組被兩個所述螺絲固定於所述散熱元件時，各個所述弱化結構能受所述螺絲擠壓而斷裂。
  5. 如請求項1所述的功率模組，其中，所述功率模組還包含一框體，所述框體位於所述封裝體的周圍，且所述框體與兩個所述固定結構一體成形地設置。
  6. 如請求項1所述的功率模組，其中，各個所述固定結構包含一內側固定部，所述封裝體是利用射出成型的方式與兩個所述固定結構相互固定，而各個所述內側固定部是被所述封裝體所包覆。
  7. 如請求項1所述的功率模組，其中，兩個所述第一穿孔位於一軸線，各個所述下沉結構不位於所述軸線上，而各個所述固定結構的兩個所述下沉結構位於一縱線上，所述縱線不平行所述軸線，各個所述固定結構還包含一輔助穿孔，所述輔助穿孔鄰近其中一個所述下沉結構設置，所述輔助穿孔的孔徑小於所述第一穿孔的孔徑。
  8. 一種功率模組，其包含： 一基板，其一側設置有至少一電子元件，所述基板的另一側面為一散熱面； 一封裝體，其包覆所述基板設置有所述電子元件的一側，所述散熱面露出於所述封裝體； 多個接腳，各個所述接腳的一端固定於所述基板，各個所述接腳的另一端穿出所述封裝體； 兩個固定結構，其設置於所述封裝體彼此相反的兩端；各個所述固定結構包含： 一第一穿孔，其貫穿所述固定結構； 一第二穿孔，其貫穿所述固定結構，所述第二穿孔呈弧狀，且所述第二穿孔以所述第一穿孔為中心圍繞於所述第一穿孔部分外圍設置； 一環狀結構，其位於所述第二穿孔與所述第一穿孔之間； 一下沉結構，其位於所述環狀結構的一側，且所述下沉結構位於所述封裝體與所述第一穿孔之間，所述下沉結構與所述環狀結構相連接； 其中，所述功率模組通過兩個螺絲固定於一散熱元件上時，各個所述螺絲的一螺柱將穿過所述第一穿孔，各個所述螺絲的一頭部抵壓相對應的所述環狀結構，並使所述環狀結構平貼於所述散熱元件的一平坦面。
  9. 一種功率裝置，其包含： 一散熱元件； 兩螺絲； 一功率模組，其包含： 一基板，其一側設置有至少一電子元件，所述基板的另一側面為一散熱面； 一封裝體，其包覆所述基板設置有所述電子元件的一側，所述散熱面露出於所述封裝體； 多個接腳，各個所述接腳的一端固定於所述基板，各個所述接腳的另一端穿出所述封裝體； 兩個固定結構，其設置於所述封裝體彼此相反的兩端；各個所述固定結構包含： 一第一穿孔，其貫穿所述固定結構； 至少兩個第二穿孔，各個所述第二穿孔貫穿所述固定結構，至少兩個所述第二穿孔以所述第一穿孔為中心，位於所述第一穿孔的兩側，而至少兩個所述第二穿孔彼此相面對地設置；各個所述第二穿孔呈弧狀； 一環狀結構，其位於至少兩個所述第二穿孔與所述第一穿孔之間； 兩個下沉結構，其位於所述環狀結構的兩側，各個所述下沉結構與所述環狀結構相連接，各個所述第二穿孔的一端與另一個所述第二穿孔的一端之間形成有一個所述下沉結構； 其中，所述功率模組通過兩個所述螺絲固定於所述散熱元件上時，各個所述螺絲的一螺柱將穿過所述第一穿孔，各個所述螺絲的一頭部將抵壓相對應的所述環狀結構，並使所述環狀結構平貼於所述散熱元件的一平坦面。
  10. 如請求項9所述的功率裝置，其中，各個所述第一穿孔為圓孔，各個所述第一穿孔的圓心位於同一軸線上，各個所述下沉結構位於所述軸線上。
  11. 如請求項10所述的功率裝置，其中，各個所述固定結構的兩個所述下沉結構分別定義為一內側下沉結構及一外側下沉結構，所述內側下沉結構靠近於所述封裝體設置，所述外側下沉結構遠離所述封裝體設置，各個所述固定結構還包含一輔助穿孔，所述輔助穿孔貫穿所述固定結構，所述輔助穿孔位於所述內側下沉結構與所述封裝體之間，所述輔助穿孔的孔徑小於所述第一穿孔的孔徑的，且各個所述輔助穿孔的中心位於所述軸線上。
  12. 如請求項11所述的功率裝置，其中，各個所述固定結構包含四個所述第二穿孔，其中兩個所述第二穿孔設置於所述第一穿孔的一側，另外兩個所述第二穿孔設置於所述第一穿孔的另一側，位於同一側的兩個所述第二穿孔彼此之間行形成有一弱化結構；所述功率模組被兩個所述螺絲固定於所述散熱元件時，各個所述弱化結構能受所述螺絲擠壓而斷裂。
  13. 如請求項9所述的功率裝置，其中，所述功率模組還包含一框體，所述框體位於所述封裝體的周圍，且所述框體與兩個所述固定結構一體成形地設置。
  14. 如請求項9所述的功率裝置，其中，各個所述固定結構包含一內側固定部，所述封裝體是利用射出成型的方式與兩個所述固定結構相互固定，而各個所述內側固定部是被所述封裝體所包覆。
  15. 如請求項9所述的功率裝置，其中，兩個所述第一穿孔位於一軸線，各個所述下沉結構不位於所述軸線上，而各個所述固定結構的兩個所述下沉結構位於一縱線上，所述縱線不平行所述軸線，各個所述固定結構還包含一輔助穿孔，所述輔助穿孔鄰近其中一個所述下沉結構設置，所述輔助穿孔的孔徑小於所述第一穿孔的孔徑。
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