帶散熱基板的電源模塊的制造方法及其外殼、組裝半成品、電源模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種小功率的電源模塊，尤其是一種帶散熱基板的電源模塊的制造方法及其外殼、組裝半成品、電源模塊產(chǎn)品。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大部分帶有散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊，總體尺寸都較小，基本在2英寸以下。為使產(chǎn)品更小型化，電源結(jié)構(gòu)常采用不灌滿(半灌)工藝或不灌膠工藝。不灌滿工藝只對包含大功率元器件的散熱基板進(jìn)行灌膠，有一部分元器件不被膠水包圍密封。在環(huán)境較惡劣(高濕多塵)的條件下，裸漏的電子元器件容易失效，從而引起電源模塊故障。
[0003]經(jīng)改進(jìn)，現(xiàn)常見灌膠的帶散熱基板的電源模塊，包括散熱基板、沿PIN針(中文常稱為引腳、端子)與固定柱安裝于散熱基板之上的控制基板和外殼。如圖1所示，為該電源模塊的外殼的立體圖，外殼為扁長方體結(jié)構(gòu)，其頂面可扣蓋散熱基板，其底面開設(shè)有供PIN針伸出的通孔11、12和供固定柱伸出的定位孔13，底面還開設(shè)有供膠水灌入的灌膠孔14。由于控制基板對灌膠孔14所起檔板的作用，雖然膠水可通過控制基板上的挖空結(jié)構(gòu)進(jìn)入下層空隙，但膠水的粘力使其難以均勻地填滿于散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種不僅能使膠水灌滿整個電源模塊，且膠水不發(fā)生泄漏，起防潮防塵的作用；又不影響電源模塊功能引腳的裝配，提高電源模塊的穩(wěn)定性與可靠性的帶散熱基板的電源模塊的制造方法。
[0005]與此相應(yīng)，本發(fā)明還提供不僅能使膠水灌滿整個電源模塊，且膠水不發(fā)生泄漏，起防潮防塵的作用；又不影響電源模塊功能引腳的裝配，提高電源模塊的穩(wěn)定性與可靠性的帶散熱基板的電源模塊的外殼、組裝半成品及其電源模塊。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]就方法而言，本發(fā)明提供一種帶散熱基板的電源模塊的制造方法，包括如下步驟:備料步驟，選用帶臺階的PIN針；選用側(cè)邊上開設(shè)有挖空結(jié)構(gòu)的控制基板；固定柱與PIN針的固定連接步驟，將固定柱與PIN針通過回流焊焊接于散熱基板上；控制基板的固定連接步驟，將相對固定柱與PIN針開有通孔的控制基板焊接在PIN針的臺階上，固定柱與PIN針分別從控制基板所開的通孔中伸出；密封膠墊裝配步驟，在兩排PIN針上各放置一片相對固定柱與PIN針開有過盈配合的通孔的密封膠墊，形成散熱基板與控制基板的組裝半成品；裝殼預(yù)固定步驟，對外殼與作為蓋板使用的散熱基板進(jìn)行膠水粘接預(yù)固定，即在外殼的限位臺階上涂上膠水，將散熱基板與控制基板的組裝半成品裝入外殼，使散熱基板扣合粘接于外殼的限位臺階上；調(diào)整外殼側(cè)立步驟，待外殼與散熱基板預(yù)固定后，側(cè)立帶側(cè)面開孔的外殼，讓外殼的側(cè)面開孔朝上；灌封步驟，將膠水從外殼的側(cè)面開孔注入，使外殼中的膠水順著散熱基板與控制基板的表面落入外殼底部，并通過控制基板的挖空結(jié)構(gòu)貫通散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙，使膠水沿散熱基板與控制基板自下而上逐漸填滿散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。
[0008]優(yōu)選的，所述控制基板與散熱基板之間的間距由PIN針的臺階高度決定，調(diào)節(jié)PIN針的臺階高度，即可調(diào)節(jié)控制基板與散熱基板之間的間距，從而控制膠水灌入各空間間隙的速度。
[0009]就產(chǎn)品而言，本發(fā)明提供一種外殼，為扁長方體結(jié)構(gòu)，其頂面敞口，其底面開設(shè)有供PIN針通過的通孔，以及供固定柱使用的定位孔，其特征在于:外殼的一個側(cè)壁上開設(shè)有灌膠孔，外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上設(shè)有向外凸的骨位，外殼的敞口表面設(shè)有沉槽臺階。
[0010]優(yōu)選的，所述外殼底面的內(nèi)表面上自側(cè)壁的內(nèi)表面向內(nèi)凹設(shè)有可供密封膠墊定位的凹槽。
[0011]本發(fā)明還提供一種帶散熱基板的電源模塊的組裝半成品，用于裝入上述的外殼中，包括散熱基板與控制基板，散熱基板上焊接有固定柱和PIN針；控制基板上開設(shè)有供PIN針通過的通孔，以及供固定柱使用的定位孔；散熱基板與控制基板組裝后，固定柱與PIN針分別從控制基板的定位孔與通孔中伸出，其特征在于，還包括扁平形密封膠墊，密封膠墊上與固定柱對應(yīng)的位置處開設(shè)有定位孔，密封膠墊上與PIN針對應(yīng)的位置處開設(shè)有通孔，密封膠墊的定位孔與通孔的尺寸采用過盈配合尺寸，控制基板裝上密封膠墊后，固定柱與PIN針分別從密封膠墊的定位孔與通孔中伸出；所述控制基板的側(cè)邊上開設(shè)有供膠水貫通流動的挖空結(jié)構(gòu)；所述PIN針為階梯結(jié)構(gòu)，控制基板焊接在PIN針的臺階上。
[0012]本發(fā)明再提供一種帶散熱基板的電源模塊，包括權(quán)利要求5所述的帶散熱基板的電源模塊的組裝半成品和權(quán)利要求3所述的外殼，所述組裝半成品裝入外殼后，固定柱與PIN針分別從外殼的定位孔與通孔中伸出，其特征在于:所述電源模塊的灌膠孔位于側(cè)面；所述外殼與作為蓋板使用的散熱基板通過膠水粘接進(jìn)行預(yù)固定，用以防止灌封膠水自外殼與散熱基板之間泄漏；所述控制基板的密封膠墊抵于外殼的底面上，用以防止灌封膠水自外殼的通孔與定位孔溢出；所述散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙填滿灌封膠水；所述外殼的骨位嵌入灌封膠水中，在灌封膠水固化后，骨位與灌封膠水固化形成加強(qiáng)連接結(jié)構(gòu)，用以防止外殼因膠水熱膨脹與散熱基板脫離。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，不僅能使膠水灌滿整個電源模塊，且膠水不會從功能引腳的引出位置發(fā)生泄漏，又不影響電源模塊功能引腳的裝配。另一方面，膠水灌滿整個電源模塊，對電源模塊起防潮防塵的作用，從而提高電源模塊的穩(wěn)定性與可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有的電源模塊的外殼的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本發(fā)明電源模塊的立體爆炸圖；
[0016]圖2-1是本發(fā)明電源模塊的外殼的立體圖；
[0017]圖2-2是本發(fā)明電源模塊的外殼的另一視角的立體圖；
[0018]圖3是本發(fā)明電源模塊的PIN針的立體圖；
[0019]圖4是本發(fā)明電源模塊的控制基板的立體圖；
[0020]圖5是本發(fā)明電源模塊的散熱基板與控制基板裝配后的立體圖；
[0021]圖6是本發(fā)明電源模塊的散熱基板與控制基板的組裝半成品的立體爆炸圖；
[0022]圖7-1是本發(fā)明電源模塊的裝配成品未灌封前的立體圖；
[0023]圖7-2是本發(fā)明電源模塊的裝配成品未灌封前的立體剖面圖。
【具體實施方式】
[0024]為了更好地理解本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)所作出的改進(jìn)，在對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明之前，先對【背景技術(shù)】部分所提到的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合附圖加以說明。
[0025]圖1示出了現(xiàn)有常見的帶散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊的外殼，為扁長方體結(jié)構(gòu)，其頂面可扣蓋散熱基板，其底面開設(shè)有供PIN針伸出的通孔11、12，底面還開設(shè)有供膠水灌入的灌膠孔14。
[0026]遵循上述初始技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)，當(dāng)灌膠孔14開設(shè)在底面，膠水需經(jīng)控制基板灌入下層空隙，由于控制基板對灌膠孔所起檔板的作用，雖然膠水可通過控制基板上的挖空結(jié)構(gòu)進(jìn)入下層空隙，但膠水的粘力使其難以均勻地填滿于散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。即便借助外部旋轉(zhuǎn)力，邊轉(zhuǎn)邊灌膠，由于電子器件在外殼內(nèi)的分布沒有規(guī)律，旋轉(zhuǎn)對膠水所產(chǎn)生的力必不完全均衡，因此膠水沉降的均勻性較差，膠水膨脹對各器件的所產(chǎn)生的應(yīng)力不可控。在變壓器等對壓應(yīng)力敏感的器件上，極易因灌封造成性能不良。另，由于膠水的粘力，使空隙中的小氣泡難以在快速旋轉(zhuǎn)灌膠的過程中排出，也會造成一定的灌封問題。這一系列問題中最根本的問題就是，底部灌封時膠水難以發(fā)揮自然力的作用，而必須依靠外力的輔助作用。
[0027]對于這種電源模塊，一味通過外力來改善灌封的填充效果，會導(dǎo)致灌封工藝實施難度的不斷增大。若不增設(shè)工藝，膠水僅通過自身流動來填充于小型電源模塊的外殼中，則在膠水粘力及控制基板阻擋力的雙重作用下，極易造成灌封填充不夠的問題。也就是說，不突破灌封制造方法，就難以改善帶散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊的灌封問題。
[0028]本發(fā)明的【具體實施方式】，就是針對現(xiàn)有技術(shù)中的帶散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊所作出的改進(jìn)。本發(fā)明的基本改進(jìn)思路是，打破傳統(tǒng)的底部灌封工藝，創(chuàng)新為側(cè)立灌封，并從工藝的角度，重新對電源模塊的組成構(gòu)件進(jìn)行功能拆解和再設(shè)計。
[0029]據(jù)此思路，本發(fā)明首先創(chuàng)新電源模塊灌封的工藝方法，一種電源模塊的制造方法，包括如下步驟:
[0030]備料步驟，選用帶臺階的PIN針；選用側(cè)邊上開設(shè)有挖空結(jié)構(gòu)的控制基板；
[0031]固定柱與PIN針的固定連接步驟，將固定柱與PIN針通過回流焊焊接于散熱基板上;
[0032]控制基板的固定連接步驟，將相對固定柱與PIN針開有通孔的控制基板焊接在PIN針的臺階上，固定柱與PIN針分別從控制基板所開的通孔中伸出；
[0033]密封膠墊裝配步驟，在兩排PIN針上各放置一片相對固定柱與PIN針開有過盈配合的通孔的密封膠墊，形成散熱基板與控制基板的組裝半成品；
[0034]裝殼預(yù)固定步驟，采用膠水粘接對外殼與作為蓋板使用的散熱基板進(jìn)行預(yù)固定，即在外殼的限位臺階上涂上膠水，將散熱基板與控制基板的組裝半成品裝入外殼，使散熱基板扣合粘接于外殼的限位臺階上；
[0035]調(diào)整外殼側(cè)立步驟，待外殼與散熱基板預(yù)固定后，側(cè)立帶側(cè)面開孔的外殼，讓外殼的側(cè)面開孔朝上；
[0036]灌封步驟，將膠水從外殼的側(cè)面開孔注入，使外殼中的膠水順著散熱基板與控制基板的表面落入外殼底部，并通過控制基板的挖空結(jié)構(gòu)貫通散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙，使膠水沿散熱基板與控制基板自下而上逐漸填滿散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。
[0037]再基于此種創(chuàng)新的電源模塊的制造方法的工藝需求，改進(jìn)實現(xiàn)該制造方法的相關(guān)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，包括PIN針、控制基板、外殼以及散熱基板與控制基板組裝的半成品。其中，PIN針需選用階梯式PIN針?？刂苹逍柙趥?cè)邊上開設(shè)挖空結(jié)構(gòu)，尤其在對應(yīng)灌膠孔的側(cè)邊上需開設(shè)挖空結(jié)構(gòu)，以通過挖空結(jié)構(gòu)使控制基板兩邊的空腔構(gòu)成連通器結(jié)構(gòu)，即可借助大氣壓強(qiáng)對膠水面的作用力，驅(qū)使膠水