功率模块组件、变频器及空调器的制作方法-j9九游会真人

1.本实用新型涉及硬件产品领域，尤其是涉及一种功率模块组件、变频器及空调器。


背景技术：

2.相关技术中，驱动器或变频器的功率半导体模块和整流桥一般通过阵脚焊接于电源板，现有技术中，功率半导体模块和整流桥的阵脚直接焊接于电源板的预设点位，当驱动器或变频器发生振动时，功率半导体模块和整流桥与电源板之间容易发生相对位移，此时阵脚受力易断裂，会对驱动器或变频器的工作造成影响。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出了一种功率模块组件。根据本实用新型设计的功率模块组件设置有第一防护板和第二防护板，以起到保护第一阵脚、第二阵脚的作用，避免第一阵脚、第二阵脚受力过大而断裂。
4.本实用新型还提出了一种包括上述功率模块组件的变频器。
5.本实用新型还提出了一种包括上述变频器的空调器。
6.根据本实用新型的功率模块组件包括：电路板，所述电路板上形成有第一安装区和第二安装区；功率模块，所述功率模块与所述第一安装区正对，所述功率模块上形成有适于与所述电路板连接的第一阵脚；整流模块，所述整流模块与所述第二安装区正对，所述整流模块上形成有适于与所述电路板连接的第二阵脚；第一防护板，所述第一防护板设置于所述功率模块与所述第一安装区之间，所述第一防护板内形成有适于所述第一阵脚通过的第一阵脚过孔；第二防护板，所述第二防护板设置于所述整流模块与所述第二安装区之间，所述第二防护板内形成有适于所述第二阵脚通过的第二阵脚过孔。
7.根据本实用新型的功率模块组件在功率模块与电路板之间设置第一防护板以减少第一阵脚受力，在整流模块与电路板之间设置第二防护板以减少第二阵脚受力，第一防护板和第二防护板可以起到保护阵脚的作用，避免第一阵脚、第二阵脚受力过大而断裂，提升功率模块组件的结构可靠性。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述第一防护板分别与所述电路板和所述功率模块固定连接，所述第二防护板分别与所述电路板和所述整流模块固定连接，所述第一防护板与所述第二防护板分体设置。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述整流模块上形成有避让槽，所述第二防护板的至少部分收容于所述避让槽内。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述整流模块包括：第一基板；整流单元，所述整流单元设置于所述第一基板上且所述整流单元上形成有所述第二阵脚；其中所述整流单元的宽度小于所述第一基板的宽度，所述整流单元宽度方向上的至少一侧与所述第一基板之间限定出所述避让槽。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第二防护板包括：第一底板部，所述第一底板部与所述整流单元正对且所述第一底板部内形成有所述第二阵脚过孔；凸部，所述凸部设置于所述第一底板部宽度方向上的两侧且所述凸部适于收容所述避让槽内，所述凸部内形成有第一紧固件安装孔，所述第一基板上设置有与所述第一紧固件安装孔正对的第二紧固件安装孔。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述第一防护板包括：第二底板部，所述第二底板部上形成有所述第一阵脚过孔且与所述功率模块的至少部分间隔设置；侧板部，所述侧板部设置于所述第二底板部的至少部分外周，所述功率模块与所述侧板部连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述功率模块包括：第二基板，所述第二基板与所述侧板部相连且与所述第二底板部之间间隔设置，所述第二基板与所述第二底板部之间形成有容纳腔；功率单元，所述功率单元设置于所述第二基板上且收容于所述容纳腔内，所述功率单元上设置有所述第一阵脚。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述侧板部上形成有与所述容纳腔连通的连通孔。
15.根据本实用新型的一些实施例，所述电路板上形成有第一定位部，所述第一防护板上形成有第二定位部，所述第一定位部与所述第二定位部定位配合以限制所述第一防护板相对所述电路板在垂直于所述第一阵脚延伸方向的平面内移动。
16.根据本实用新型的一些实施例，功率模块组件还包括：散热件，所述散热件设置于所述功率模块背离所述电路板的一侧，所述散热件与所述功率模块之间设置有导热层。
17.下面简单描述根据本实用新型的另一方面实施例的变频器。
18.根据本实用新型的变频器包括上述实施例中任意一项所述的功率模块组件，由于根据本实用新型的变频器设置有上述实施例的功率模块组件，因此该变频器工作稳定，不易受到振动影响。
19.下面简单描述根据本实用新型的另一方面实施例的空调器。
20.根据本实用新型的空调器包括上述实施例所述的变频器，由于根据本实用新型的空调器设置有上述实施例的变频器，因此该空调器工作可靠，用户使用体验更好。
21.综上所述，根据本实用新型的功率模块组件在功率模块与电路板之间设置第一防护板以减少第一阵脚受力，在整流模块与电路板之间设置第二防护板以减少第二阵脚受力，第一防护板和第二防护板可以起到保护阵脚的作用，避免第一阵脚、第二阵脚受力过大而断裂，提升功率模块组件的结构可靠性。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是根据本实用新型实施例的功率模块组件侧视图。
25.图2是根据本实用新型实施例的功率模块组件局部爆炸图。
26.图3是根据本实用新型实施例的防护板与功率模块、整流模块配合后结构图。
27.图4是根据本实用新型实施例的防护板结构图。
28.图5是根据本实用新型实施例的功率模块结构图。
29.图6是根据本实用新型实施例的第一防护板俯视图。
30.图7是根据本实用新型实施例的整流模块结构图。
31.图8是根据本实用新型实施例的第二防护板俯视图。
32.图9是根据本实用新型实施例的电路板结构图。
33.图10是根据本实用新型实施例的散热件结构图。
34.附图标记：
35.1、功率模块组件；
36.10、功率模块；11、第二基板；10a、第二固定孔；12、功率单元；121、第一阵脚；
37.20、电路板；20a、第一定位孔；20b、第二定位孔；20c、第一穿过孔；20d、安装孔；
38.30a、第一固定孔；30b、第二穿过孔；
39.31、第一防护板；3110、第二底板部；311、防护凸柱；311a、第一阵脚过孔；3120、侧板部；3120a、连通孔；3111、导向斜面；312、定位凸起；
40.32、第二防护板；321、第一底板部；32a、第二阵脚过孔；322、凸部；322a、第一紧固件安装孔；
41.33、加强筋；
42.40、整流模块；41、第一基板；40a、第二紧固件安装孔；42、整流单元；421、第二阵脚；
43.50、第二紧固件；60、散热件；60a、第三固定孔。
具体实施方式
44.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，也可以是电连接或可以互相通讯；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。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。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.相关技术中，驱动器或变频器的功率半导体模块和整流桥一般通过阵脚焊接于电源板，现有技术中，功率半导体模块和整流桥的阵脚直接焊接于电源板的预设点位，当驱动器或变频器发生振动时，功率半导体模块和整流桥与电源板之间容易发生相对位移，此时阵脚受力易断裂，会对驱动器或变频器的工作造成影响。
50.下面参考图1-图10描述根据本实用新型实施例的功率模块组件1。
51.根据本实用新型的功率模块组件1包括：电路板20、功率模块10、整流模块40、第一防护板31及第二防护板32。电路板20上形成有第一安装区和第二安装区；功率模块10与第一安装区正对，功率模块10上形成有适于与电路板20连接的第一阵脚121；整流模块40与第二安装区正对，整流模块40上形成有适于与电路板20连接的第二阵脚421；第一防护板31设置于功率模块10与第一安装区之间，第一防护板31内形成有适于第一阵脚121通过的第一阵脚过孔311a；第二防护板32设置于整流模块40与第二安装区之间，第二防护板32内形成有适于第二阵脚421通过的第二阵脚过孔32a。具体地，功率模块10设置有第一阵脚121，整流模块40设置有第二阵脚421，电路板20的第一安装区和第二安装区分别设置有多个预设的焊接点位，第一阵脚121与第一安装区的多个预设焊接点位焊接，以将功率模块10与电路板20固定，第二阵脚421与第二安装区的多个预设焊接点位焊接，以将整流模块40与电路板20固定。
52.其中，功率模块10对电路板20施加的力及电路板20对功率模块10施加的力均由第一阵脚121传递，整流模块40对电路板20施加的力及电路板20对整流模块40施加的力均由第二阵脚421传递，为减少第一阵脚121、第二阵脚421受力，在功率模块10与电路板20之间设置第一防护板31，第一防护板31支撑于功率模块10与电路板20之间以承担功率模块10对电路板20施加的大部分力及电路板20对功率模块10施加的大部分力，第一阵脚121穿设第一防护板31上的第一阵脚过孔311a以露出于第一防护板31的表面，从而与所述多个预设焊接点位焊接，同样的，在整流模块40与电路板20之间设置第二防护板32，第二防护板32支撑于整流模块40与电路板20之间以承担整流模块40对电路板20施加的大部分力及电路板20对整流模块40施加的大部分力，第二阵脚421穿设第二防护板32上的第二阵脚过孔32a以露出于第二防护板32的表面，从而与所述多个预设焊接点位焊接。
53.根据本实用新型的功率模块组件1在功率模块10与电路板20之间设置第一防护板31以减少第一阵脚121受力，在整流模块40与电路板20之间设置第二防护板32以减少第二阵脚421受力，第一防护板31和第二防护板32可以起到保护阵脚的作用，避免第一阵脚121、第二阵脚421受力过大而断裂，提升功率模块组件1的结构可靠性。
54.根据本实用新型的一些实施例，第一防护板31分别与电路板20和功率模块10固定连接，第二防护板32分别与电路板20和整流模块40固定连接，第一防护板31与第二防护板
32分体设置。具体地，第一防护板31分别与电路板20和功率模块10固定连接，以确保第一防护板31不会相对于电路板20或功率模块10移动，提升第一防护板31对第一阵脚121的防护效果，同样的，第二防护板32分别与电路板20和整流模块40固定连接，以确保第二防护板32不会相对于电路板20或整流模块40移动，提升第二防护板32对第二阵脚421的防护效果，第一防护板31和第二防护板32这样设置，可以更好限制功率模块10及整流模块40与电路板20之间的相对移动，提升对第一阵脚121、第二阵脚421的保护效果，进而提升功率模块组件1的结构可靠性。更具体地，第一防护板31与第二防护板32分体设置以分别保护第一阵脚121和第二阵脚421，第一防护板31的安装位置不会影响第二防护板32的安装位置，在安装功率模块10和整流模块40时，可以根据实际需求调整功率模块10和整流模块40的安装位置。
55.根据本实用新型的一些实施例，整流模块40上形成有避让槽，第二防护板32的至少部分收容于避让槽内，整流模块40可以通过固定件固定于第二防护板32，此时避让槽适于避让并收容第二防护板32的至少部分。
56.根据本实用新型的一些实施例，整流模块40包括第一基板41及整流单元42。整流单元42设置于第一基板41上且整流单元42上形成有第二阵脚421；其中整流单元42的宽度小于第一基板41的宽度，整流单元42宽度方向上的至少一侧与第一基板41之间限定出避让槽。具体地，第一基板41上布设有至少一个整流单元42，每个整流单元42上形成有多个第二阵脚421，其中，第二阵脚421穿设第二防护板32上的第二阵脚过孔32a以与电路板20第二安装区的预设焊接点位焊接，整流单元42在宽度方向上的尺寸小于第一基板41在宽度方向上的尺寸，使得整流单元42在宽度方向上的至少一侧可与第一基板41限定出避让槽，以避让第二防护板32的至少部分，便于第二防护板32与整流模块40进行固定。
57.根据本实用新型的一些实施例，第二防护板32包括第一底板部321及凸部322。第一底板部321与整流单元42正对且第一底板部321内形成有第二阵脚过孔32a；凸部322设置于第一底板部321宽度方向上的两侧且凸部322适于收容避让槽内，凸部322内形成有第一紧固件安装孔322a，第一基板41上设置有与第一紧固件安装孔322a正对的第二紧固件安装孔40a。具体地，第二防护板32形成有凸部322，凸部322朝向电路板20凸出且凸出端的端面适于与电路板20止抵，以使第二防护板32可以支撑于整流单元42与电路板20之间，减少第二阵脚421受力，避免第二阵脚421断裂，提升功率模块组件1的结构可靠性。凸部322内形成有第一紧固件安装孔322a，第一基板41上设置有第二紧固件安装孔40a，紧固件穿设第一紧固件安装孔322a和第二紧固件安装孔40a以将第二防护板32与整流模块40固定连接。
58.根据本实用新型的一些实施例，第一防护板31包括第二底板部3110及侧板部3120。第二底板部3110上形成有第一阵脚过孔311a且与功率模块10的至少部分间隔设置；侧板部3120设置于第二底板部3110的至少部分外周，功率模块10与侧板部3120连接。具体地，侧板部3120设置于第二底板部3110的至少部分外周且与功率模块10连接，第二底板部3110与功率模块10的至少部分间隔设置，使得第二底板部3110与功率模块10的至少部分限定出容纳腔，以收容功率模块10的至少部分，可以理解的是，第一防护板31仅通过侧板部3120与功率模块10接触，第一防护板31与功率模块10接触的面积小，便于功率模块10散热。
59.根据本实用新型的一些实施例，功率模块10包括第二基板11及功率单元12。第二基板11与侧板部3120相连且与第二底板部3110之间间隔设置，第二基板11与第二底板部3110之间形成有容纳腔；功率单元12设置于第二基板11上且收容于容纳腔内，功率单元12
上设置有第一阵脚121。具体地，第二基板11上布设有至少一个功率单元12，每个功率单元12上形成有多个第一阵脚121，其中，第一阵脚121穿设第一防护板31上的第一阵脚过孔311a以与电路板20第一安装区的预设焊接点位焊接，第二基板11与第二底板部3110间隔设置，以形成收容功率单元12的容纳腔。
60.现有技术中，由于功率半导体模块设置于电源板和散热板之间，当功率半导体模块和/或散热板表面产生冷凝水时，存在冷凝水渗入功率单元和/或阵脚的可能，影响功率半导体模块正常工作且存在一定安全隐患。
61.根据本实用新型的一些实施例，侧板部3120上形成有与容纳腔连通的连通孔3120a，当功率模块10表面产生冷凝水时，冷凝水位于功率模块10的第二基板11和/或功率单元12朝向第一防护板31的第二底板部3110的表面，即冷凝水位于容纳腔内，因此在侧板部3120开设连通孔3120a，以排出容纳腔内的冷凝水，避免冷凝水接触第一阵脚121，确保功率模块10的使用安全。
62.在一些实施例中，第一防护板31设置有防护凸柱311，第一阵脚121的至少部分可以收容于防护凸柱311的第一阵脚过孔311a内，防护凸柱311朝向设置有第一定位孔20a的电路板20凸出，当功率模块10与电路板20焊接后，第一防护板31支撑于功率模块10和电路板20之间，防护凸柱311可在第一阵脚121与预设焊接点位焊接后保护第一阵脚121的至少部分，防护凸柱311与第一定位孔20a配合，可以引导第一阵脚过孔311a内的第一阵脚121穿设第一定位孔20a并与预设的焊接点位对应，第一防护板31设置防护凸柱311以起到对第一阵脚121的保护作用及引导第一阵脚121与预设焊接点位对应的作用，可在减少第一阵脚121受力、保护第一阵脚121的同时提升功率模块10与电路板20的装配准确性。
63.在一些实施例中，防护凸柱311的端部构造为在远离第一防护板31的方向上直径逐渐减小以在防护凸柱311的端部形成导向斜面3111，防护凸柱311与第一定位孔20a配合的过程中，导向斜面3111可以引导防护凸柱311与第一定位孔20a配合，从而实现引导第一阵脚121穿设第一定位孔20a并与预设的焊接点位对应，更好地提升功率模块10与电路板20的装配准确性，从而提高功率模块组件1的装配效率和合格率。
64.根据本实用新型的一些实施例，电路板20上形成有第一定位部，第一防护板31上形成有第二定位部，第一定位部与第二定位部定位配合以限制第一防护板31相对电路板20在垂直于第一阵脚121延伸方向的平面内移动。具体地，在一些实施例中，第一定位部和第二定位部中的一个可以构造为第二定位孔20b，第一定位部和第二定位部中的另一个可以构造为定位凸起312，定位凸起312伸入至第二定位孔20b以将电路板20与第一防护板31定位配合，实现限制第一防护板31在垂直于第一阵脚121延伸方向的平面内相对于电路板20移动。可以理解的是，第一定位部和第二定位部中的一个还可以构造为卡接槽，第一定位部和第二定位部中的另一个可以构造为卡接凸起，所述卡接凸起的至少部分收容于所述卡接槽以将电路板20与第一防护板31卡接配合；或者第一定位部和第二定位部中的一个构造为螺母，第一定位部和第二定位部中的另一个构造为螺栓，螺母与螺栓螺纹配合以将电路板20与第一防护板31定位配合，第一定位部和第二定位部不限于上述实施例中的构造，满足第一定位部与第二定位部定位配合后可以限制第一防护板31相对电路板20在垂直于第一阵脚121延伸方向的平面内移动即可，此处不作限制。
65.在一些实施例中，防护凸柱311与第一阵脚121构造为一一对应的多排，功率模块
10设置有多排第一阵脚121，电路板20设置有多排第一定位孔20a且第一定位孔20a与预设的焊接点位一一对应，在第一定位部与第二定位部配合后，第一阵脚121可以穿设于对应的第一定位孔20a，其中第一定位部设置于相邻的两排防护凸柱311之间，以将第一防护板31与电路板20稳定配合，避免多排第一阵脚121受力不均，提升功率模块组件1的结构可靠性。
66.根据本实用新型的一些实施例，功率模块组件1还包括散热件60。散热件60设置于功率模块10背离电路板20的一侧，散热件60与功率模块10之间设置有导热层。具体地，散热件60适于对功率模块组件1进行散热，其中散热件60设置于功率模块10及整流模块40背离电路板20的一侧，散热件60与功率模块10及整流模块40之间设置有导热层，以在功率模块10工作时与功率模块10及整流模块40换热，从而维持功率模块10及整流模块40所需工作温度。其中散热件60与功率模块10及整流模块40之间可以通过导热胶进行粘接，此时导热胶即为所述导热层，散热件60与功率模块10及整流模块40之间也可以通过其他结构进行卡接配合、螺纹配合等，在此不做限制。
67.在一些实施例中，功率模块组件1还包括第一紧固件。电路板20形成有第一穿过孔20c，第一防护板31上形成有第二穿过孔30b，第一紧固件依次穿过电路板20上的第一穿过孔20c和第一防护板31上的第二穿过孔30b，以将电路板20与第一防护板31连接固定，第一防护板31通过防护凸柱311与电路板20上第一定位孔20a的定位配合、第二定位部与电路板20上第一定位部的定位配合及第一紧固件的固定连接以与电路板20多点连接，更好地限制了第一防护板31与电路板20之间的相对移动，提升第一防护板31对第一阵脚121的保护效果，进而提升功率模块组件1的结构可靠性。
68.在一些实施例中，功率模块组件1还包括第二紧固件50。第一防护板31上形成有第一固定孔30a，功率模块10形成有第二固定孔10a，散热件60形成有第三固定孔60a，第二紧固件50依次穿过第一防护板31上的第一固定孔30a、功率模块10上的第二固定孔10a和散热件60上的第三固定孔60a，以将散热件60与功率模块10固定，在第二紧固件50的作用下，第一防护板31对功率模块10施加压力且同时功率模块10对散热件60施加压力，散热件60对功率模块10施加反向压力，使得散热件60与功率模块10之间的缝隙尽可能减小，令功率模块10与散热件60充分接触，提高功率模块组件1的散热效率。
69.在一些实施例中，电路板20形成有安装孔20d，以便紧固件穿过电路板20并将散热件60与功率模块10固定。
70.在一些实施例中，第一防护板31形成有沉台，沉台内形成有第一固定孔30a。
71.下面简单描述根据本实用新型的另一方面实施例的变频器。
72.根据本实用新型的变频器包括上述实施例中任意一项所述的功率模块组件1，由于根据本实用新型的变频器设置有上述实施例的功率模块组件1，因此该变频器工作稳定，不易受到振动影响。
73.下面简单描述根据本实用新型的另一方面实施例的空调器。
74.根据本实用新型的空调器包括上述实施例所述的变频器，由于根据本实用新型的空调器设置有上述实施例的变频器，因此该空调器工作可靠，用户使用体验更好。
75.综上所述，根据本实用新型的功率模块组件1在功率模块10与电路板20之间设置第一防护板31以减少第一阵脚121受力，在整流模块40与电路板20之间设置第二防护板32以减少第二阵脚421受力，第一防护板31和第二防护板32可以起到保护阵脚的作用，避免第
一阵脚121、第二阵脚421受力过大而断裂，提升功率模块组件1的结构可靠性。
76.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
77.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以上述实施例进行变化、修改、替换和变型。