電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其包括電控板、支架、功率器件及散熱器，功率器件安裝于支架上，安裝結(jié)構(gòu)還包括安裝于功率器件與支架之間的導熱硅膠墊，導熱硅膠墊具有面向功率器件的第一面及面向支架的第二面，導熱硅膠墊于第一面凸設有第一凸起，于第二面開設有凹槽，支架對應凹槽凸設有第二凸起，功率器件上開設有通孔，第一凸起與功率器件的通孔相適配，第二凸起與導熱硅膠墊的凹槽相適配，導熱硅膠墊及功率器件擠壓于散熱器與支架之間。取消功率器件的螺釘安裝，而是采用導熱硅膠墊，電控板及支架均把原先用于穿過功率器件固定螺釘?shù)目孜蝗∠?，克服了現(xiàn)有技術(shù)使用螺釘固定帶來的缺點。
【專利說明】電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于空調(diào)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電控板上的功率器件，尤其是變頻空調(diào)室外機電控板上的I PM器件(Intelligent Power Module,即智能功率模塊)、PFC 器件(Power Factor Correct1n,即功率因素校正)，整流橋堆等，因其工作時電壓高，通過的電流大，其工作時產(chǎn)生的功耗大，會產(chǎn)生大量熱量，如果不及時做導熱處理會導致功率器件的溫升過高而使器件損壞。
[0003]目前解決這一問題的方法是在功率器件上加裝散熱器，使功率器件把熱量傳導到散熱器上，從而使功率器件工作時本身溫度不至于過高而損壞。為了使功率器件導熱就必須使功率器件最大限度地與散熱器緊密接觸，對于空調(diào)電控倒扣(空調(diào)電控倒扣的意思是指電控板的放置方向為該電控板上的電子元器件朝下)安裝方式來說，目前許多空調(diào)生產(chǎn)廠家采用的方法是先在電控板上放置支架，然后把散熱器安裝到支架上，再用螺釘穿過功率器件后并固定到散熱器上，如圖1所示，具體地，電控板10上開設有供第一螺釘11穿過的第一孔12及供第二螺釘13穿過的第二孔14，支架15上開設有供第二螺釘13無障礙地穿過的穿孔16，第一螺釘11依次穿過電控板10及支架15后固定于散熱器17上，第二螺釘13穿過無障礙地穿過第二孔14及支架15上的穿孔16后，再穿過功率器件18上的安裝孔19，第二螺釘13與散熱器17固定，第二螺釘13的頭部抵頂于功率器件18的外殼上。通過第二螺釘13直接將功率器件18與散熱器17固定，功率器件18與散熱器17之間結(jié)合更緊
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[0004]但這種方式存在以下三個缺點:
[0005]一、該固定方法中，為讓功率器件18(也是發(fā)熱器件)受力緊貼散熱器17，第二螺釘13的頭部(即螺帽)是壓到功率器件18上的，在生產(chǎn)線上打第二螺釘13的時候若操作方法不當，如第二螺釘13打得太深或者螺釘打偏，會對功率器件18的外殼造成機械損傷甚至會影響到內(nèi)部晶圓。同時，功率器件18與散熱器17固定后，功率器件18與第二螺釘13的接觸面積只有螺帽壓到功率器件18上的一圈，受力面積小，不均勻，會對功率器件18外殼的壽命有影響。
[0006]二、對于背面鐵封的功率器件18,如部分品牌的IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,即絕緣柵雙極型晶體管)、FRD(即快恢復二極管)，安裝時會在功率器件18與散熱器17之間加上絕緣墊片101以達到絕緣的效果，如圖1所示，但因為第二螺釘13是直接打到散熱器17上的，所以功率器件18與散熱器17的絕緣距離實質(zhì)上是等于第二螺釘13與背面鐵封平面的水平距離，一般只有2mm，即H = 2mm(如圖2所示)，不滿足安規(guī)要求。
[0007]三、現(xiàn)有安裝方式是把功率器件18與散熱器17安裝到電控板10上后，在電控板10背面打第二螺釘13，這就必須在電控板10上對應功率器件18的位置預留螺釘孔位，即第二孔14，給電控板10設計帶來不便。實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的在于提供一種電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，旨在有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述三點缺陷，使功率器件緊密接觸散熱器，提高散熱效率，同時提聞了廣品質(zhì)量。
[0009]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其包括電控板、固定于所述電控板上的支架、與所述電控板電性連接的功率器件及安裝于所述支架上且用以吸收所述功率器件產(chǎn)生的熱量的散熱器，所述功率器件安裝于所述支架上，所述安裝結(jié)構(gòu)還包括安裝于所述功率器件與所述支架之間的導熱硅膠墊，所述導熱硅膠墊具有面向所述功率器件的第一面及面向所述支架的第二面，所述導熱硅膠墊于所述第一面凸設有第一凸起，所述導熱硅膠墊于所述第二面開設有凹槽，所述支架對應所述凹槽凸設有第二凸起，所述功率器件上開設有通孔，所述第一凸起與所述功率器件的所述通孔相適配，所述第二凸起與所述導熱硅膠墊的所述凹槽相適配，所述導熱硅膠墊及所述功率器件擠壓于所述散熱器與所述支架之間。
[0010]進一步地，所述散熱器與所述功率器件之間夾設有絕緣墊片。
[0011]進一步地，所述導熱硅膠墊在所述支架上的正投影面積大于所述功率器件在所述支架上的正投影面積。
[0012]進一步地，所述支架上設置有容置槽，所述第二凸起由該容置槽的底部凸出延伸，所述導熱硅膠墊嵌入所述容置槽內(nèi)。
[0013]進一步地，所述功率器件包括外殼及伸出于所述外殼之外的接線端子，所述支架上設置有容置槽，所述支架于該容置槽處設置有圍壁，該圍壁的一側(cè)開口，所述外殼限位于所述圍壁內(nèi)且所述接線端子由所述開口的一側(cè)伸出，所述功率器件擠壓所述導熱硅膠墊于所述容置槽內(nèi)。
[0014]進一步地，所述支架上設置有至少兩個安裝筒，所述安裝結(jié)構(gòu)還包括固定件，所述固定件具有桿部及連接于所述桿部的一端的頭部，所述桿部穿過所述電控板及所述安裝筒并固定于所述散熱器上，所述安裝筒支撐于所述散熱器上并提供所述功率器件與所述導熱硅膠墊的安裝空間，所述固定件的頭部抵頂于所述電控板上。
[0015]進一步地，所述支架為塑料支架。
[0016]進一步地，所述支架上具有與所述導熱硅膠墊接觸的第一接觸面，所述散熱器具有與該第一接觸面相面對的表面；在所述導熱硅膠墊及所述功率器件擠壓于所述散熱器與所述支架之間后，H3 = H1-H2+1，其中，Hl為所述散熱器的該表面與所述支架的所述第一接觸面之間的距離，H2為所述功率器件的高度，H3為所述功率器件與所述導熱硅膠墊的第二接觸面與所述第一接觸面之間的距離。
[0017]進一步地，所述散熱器包括散熱板及由散熱板的一面同向延伸的若干散熱鰭片，各個所述散熱鰭片相互平行，所述散熱鰭片與所述支架分別位于所述散熱板的相對兩側(cè)。
[0018]進一步地，每一個所述散熱鰭片呈波浪狀結(jié)構(gòu)。
[0019]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果是:本實用新型提供的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)取消功率器件的螺釘安裝，而是采用導熱硅膠墊，在導熱硅膠墊的相對兩面上分別設置有第一凸起和凹槽，然后在支架上形成第二凸起，第一凸起與功率器件本身具有的通孔相適配，第二凸起與導熱硅膠墊的凹槽相適配，以此來阻止導熱硅膠墊與功率器件相對于支架、電控板的水平位移。在電控板、支架與散熱器三者固定在一起時，導熱硅膠墊受到擠壓形變而產(chǎn)生的力來使功率器件與散熱器緊密接觸，另外，電控板及支架均把原先用于穿過功率器件固定螺釘?shù)目孜蝗∠?，克服了現(xiàn)有技術(shù)使用螺釘固定帶來的缺點。
[0020]綜上，本實用新型提供的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點:
[0021]1、不需要在功率器件上打螺釘，避免了打螺釘對功率器件的一系列損傷，例如，因生產(chǎn)線上操作方法不當而造成功率器件的機械損傷、因螺帽與功率器件的接觸面積小且不均勻而造成的功率器件外殼損傷；
[0022]2、對于背面鐵封的功率器件，不需要螺釘直接將功率器件固定于散熱器上，就不會出現(xiàn)功率器件與散熱器的絕緣距離不滿足安規(guī)要求；
[0023]3、不需要在電控板對應功率器件的位置開設螺釘孔位，減少對電控板設計的不便。
[0024]本實用新型提供的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)因具有上述優(yōu)點，產(chǎn)品的質(zhì)量提升，使電控板、功率器件及散熱器及支架之間的安裝更方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2是圖1的第二螺釘與功率器件的安裝示意圖。
[0027]圖3是本實用新型實施例提供的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)的立體分解示意圖。
[0028]圖4是圖3的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)的平面示意圖。
[0029]圖5示出了圖4的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)的安裝完成后的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖6是圖3的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)的導熱硅膠墊的立體示意圖。
[0031]圖7是圖6的導熱硅膠墊的另一角度的立體示意圖。

【具體實施方式】
[0032]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0033]請參閱圖3至圖5，本實用新型實施例提供了一種電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)100，其包括電控板20、固定于所述電控板20上的支架30、與所述電控板20電性連接的功率器件40及安裝于所述支架30上且用以吸收所述功率器件40產(chǎn)生的熱量的散熱器50，所述功率器件40安裝于所述支架30上。
[0034]請同時參閱圖6和圖7，所述安裝結(jié)構(gòu)100還包括安裝于所述功率器件40與所述支架30之間的導熱娃膠墊60,所述導熱娃膠墊60具有面向所述功率器件40的第一面61及面向所述支架30的第二面62，所述導熱硅膠墊60于所述第一面61凸設有第一凸起63，所述導熱娃膠墊60于所述第二面62開設有凹槽64,所述支架30對應所述凹槽64凸設有第二凸起31，所述功率器件40上開設有通孔41，所述第一凸起63與所述功率器件40的所述通孔41相適配，所述第二凸起31與所述導熱硅膠墊60的所述凹槽64相適配，所述導熱硅膠墊60及所述功率器件40擠壓于所述散熱器50與所述支架30之間。
[0035]所述第一凸起63與所述功率器件40的所述通孔41相適配，即第一凸起63與通孔41剛好配合，第一凸起63剛好合適地伸入通孔41內(nèi)。
[0036]所述第二凸起31與所述導熱硅膠墊60的所述凹槽64相適配，即第二凸起31與凹槽64剛好配合，第二凸起31剛好合適地伸入凹槽64內(nèi)。
[0037]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)效果是:本實用新型提供的電控板20之功率器件40與散熱器50的安裝結(jié)構(gòu)100取消功率器件40的螺釘安裝，而是采用導熱硅膠墊60,在導熱娃膠墊60的相對兩面上分別設置有第一凸起63和凹槽64,然后在支架30上形成第二凸起31，第一凸起63與功率器件40本身具有的通孔41相適配，第二凸起31與導熱娃膠墊60的凹槽64相適配，以此來阻止導熱娃膠墊60與功率器件40相對于支架30、電控板20的水平位移。在電控板20、支架30與散熱器50三者固定在一起時，導熱硅膠墊60受到擠壓形變而產(chǎn)生的力來使功率器件40與散熱器50緊密接觸，另外，電控板20及支架30均把原先用于穿過功率器件40固定螺釘?shù)目孜蝗∠?，克服了現(xiàn)有技術(shù)使用螺釘固定帶來的缺點。
[0038]綜上，本實用新型提供的電控板20之功率器件40與散熱器50的安裝結(jié)構(gòu)100具有以下優(yōu)點:
[0039]1、不需要在功率器件40上打螺釘，避免了打螺釘對功率器件40的一系列損傷，例如，因生產(chǎn)線上操作方法不當而造成功率器件40的機械損傷、因螺帽與功率器件40的接觸面積小且不均勻而造成的功率器件40外殼損傷；
[0040]2、對于背面鐵封的功率器件40，不需要螺釘直接將功率器件40固定于散熱器50上，就不會出現(xiàn)功率器件40與散熱器50的絕緣距離不滿足安規(guī)要求；
[0041]3、不需要在電控板20對應功率器件40的位置開設螺釘孔位，減少對電控板20設計的不便。
[0042]本實用新型提供的電控板20之功率器件40與散熱器50的安裝結(jié)構(gòu)100因具有上述優(yōu)點，產(chǎn)品的質(zhì)量提升，使電控板20、功率器件40及散熱器50及支架30之間的安裝更方便。
[0043]對空調(diào)電控板20的安裝采用倒扣安裝方式來說，本實用新型提供的電控板20之功率器件40與散熱器50的安裝結(jié)構(gòu)100的上述優(yōu)點更明顯，對空調(diào)電控板20的安裝采用倒扣安裝方式來說，本實用新型提供的就是空調(diào)倒扣電控板20之功率器件40與散熱器50的安裝結(jié)構(gòu)100。
[0044]在本實施例中，第一凸起63為柱狀結(jié)構(gòu)，通孔41為圓孔，第二凸起31也為柱狀結(jié)構(gòu)，凹槽64的橫截面呈圓形，也就是說，各種適配關(guān)系均為橫截面的圓形配合。在其他實施例中，第一凸起63與通孔41的適配及第二凸起31與凹槽64的適配可以是橫截面為其他形狀的適配關(guān)系，只要第一凸起63剛好卡于通孔41內(nèi)，第二凸起31剛好卡于凹槽64內(nèi)即可。
[0045]進一步地，所述散熱器50與所述功率器件40之間夾設有絕緣墊片70，以使散熱器50與功率器件40之間絕緣。所述絕緣墊片70的面積比散熱器50與功率器件40之間的原有接觸面積相當或稍大。
[0046]所述導熱硅膠墊60在所述支架30上的正投影面積大于所述功率器件40在所述支架30上的正投影面積，以增加功率器件40在導熱硅膠墊60的幫助下與支架30之間的連接穩(wěn)定性。在本實施例中，導熱硅膠墊60呈矩形塊狀，在其他實施例中，導熱硅膠墊60可根據(jù)需要設計其形狀。
[0047]請再次參閱圖3，所述支架30上設置有容置槽32，所述第二凸起31由該容置槽32的底部凸出延伸，所述導熱硅膠墊60嵌入所述容置槽32內(nèi)。
[0048]所述功率器件40包括外殼42及伸出于所述外殼42之外的接線端子43，所述支架30于該容置槽32處設置有圍壁33，該圍壁33的一側(cè)開口，所述外殼42限位于所述圍壁33內(nèi)且所述接線端子43由所述開口的一側(cè)伸出，所述功率器件40擠壓所述導熱硅膠墊60于所述容置槽32內(nèi)。
[0049]進一步地，所述支架30上設置有至少兩個安裝筒34，所述安裝結(jié)構(gòu)100還包括固定件80，所述固定件80具有桿部81及連接于所述桿部81的一端的頭部82，所述桿部81穿過所述電控板20及所述安裝筒34并固定于所述散熱器50上，所述安裝筒34支撐于所述散熱器50上并提供所述功率器件40與所述導熱硅膠墊60的安裝空間，所述固定件80的頭部82抵頂于所述電控板20上。
[0050]優(yōu)選地，所述支架30為塑料支架30。
[0051 ] 進一步地，所述支架30上具有與所述導熱硅膠墊60接觸的第一接觸面35，所述散熱器50具有與該第一接觸面35相面對的表面51 ;在所述導熱硅膠墊60及所述功率器件40擠壓于所述散熱器50與所述支架30之間后，H3 = H1-H2+1，其中，Hl為所述散熱器50的該表面51與所述支架30的所述第一接觸面35之間的距離，H2為所述功率器件40的高度，H3為所述功率器件40與所述導熱硅膠墊60之間的第二接觸面65與所述導熱硅膠墊60和所述支架30之間的第一接觸面35之間的距離。
[0052]本實用新型的電控板20之功率器件40與散熱器50的安裝結(jié)構(gòu)100在安裝過程中，把電控板20，支架30，導熱硅膠墊60，功率器件40 (也是發(fā)熱器件)，絕緣墊片70及散熱器50由下到上安裝好，然后用散熱器50固定螺釘把電控板20與散熱器50固定即可，安裝方便。
[0053]在本實施例中，散熱器50包括散熱板52及由散熱板52的一面同向延伸的若干散熱鰭片53，各個散熱鰭片53相互平行，這些散熱鰭片53呈波浪片狀。支架30及電控板20固定于散熱板52上,且散熱鰭片53與支架30分別位于散熱板52的相對兩側(cè)。
[0054]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其包括電控板、固定于所述電控板上的支架、與所述電控板電性連接的功率器件及安裝于所述支架上且用以吸收所述功率器件產(chǎn)生的熱量的散熱器，其特征在于:所述功率器件安裝于所述支架上，所述安裝結(jié)構(gòu)還包括安裝于所述功率器件與所述支架之間的導熱硅膠墊，所述導熱硅膠墊具有面向所述功率器件的第一面及面向所述支架的第二面，所述導熱硅膠墊于所述第一面凸設有第一凸起，所述導熱硅膠墊于所述第二面開設有凹槽，所述支架對應所述凹槽凸設有第二凸起，所述功率器件上開設有通孔，所述第一凸起與所述功率器件的所述通孔相適配，所述第二凸起與所述導熱硅膠墊的所述凹槽相適配，所述導熱硅膠墊及所述功率器件擠壓于所述散熱器與所述支架之間。
2.如權(quán)利要求1所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述散熱器與所述功率器件之間夾設有絕緣墊片。
3.如權(quán)利要求1所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導熱硅膠墊在所述支架上的正投影面積大于所述功率器件在所述支架上的正投影面積。
4.如權(quán)利要求1所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支架上設置有容置槽，所述第二凸起由該容置槽的底部凸出延伸，所述導熱硅膠墊嵌入所述容置槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述功率器件包括外殼及伸出于所述外殼之外的接線端子，所述支架上設置有容置槽，所述支架于該容置槽處設置有圍壁，該圍壁的一側(cè)開口，所述外殼限位于所述圍壁內(nèi)且所述接線端子由所述開口的一側(cè)伸出，所述功率器件擠壓所述導熱硅膠墊于所述容置槽內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支架上設置有至少兩個安裝筒，所述安裝結(jié)構(gòu)還包括固定件，所述固定件具有桿部及連接于所述桿部的一端的頭部，所述桿部穿過所述電控板及所述安裝筒并固定于所述散熱器上，所述安裝筒支撐于所述散熱器上并提供所述功率器件與所述導熱硅膠墊的安裝空間，所述固定件的頭部抵頂于所述電控板上。
7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支架為塑料支架。
8.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述支架上具有與所述導熱硅膠墊接觸的第一接觸面，所述散熱器具有與該第一接觸面相面對的表面；在所述導熱硅膠墊及所述功率器件擠壓于所述散熱器與所述支架之間后，H3 = H1-H2+1，其中，Hl為所述散熱器的該表面與所述支架的所述第一接觸面之間的距離，H2為所述功率器件的高度，H3為所述功率器件與所述導熱硅膠墊的第二接觸面與所述第一接觸面之間的距離。
9.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述散熱器包括散熱板及由散熱板的一面同向延伸的若干散熱鰭片，各個所述散熱鰭片相互平行，所述散熱鰭片與所述支架分別位于所述散熱板的相對兩側(cè)。
10.如權(quán)利要求9所述的電控板之功率器件與散熱器的安裝結(jié)構(gòu),其特征在于:每一個所述散熱鰭片呈波浪狀結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】H05K7/20GK204031705SQ201420390898
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】鄭國盛, 高軍勝 申請人:美的集團股份有限公司