[发明专利]一种功率组件及其组装方法

说明书

一种功率组件，包括散热器、功率器件、PCB板、散热底板以及支撑侧板，散热底板安装于散热器表面，支撑侧板与散热底板相连，功率器件通过紧固件安装于散热底板上，PCB板通过紧固件安装于支撑侧板上且与散热底板垂直布置，功率器件的引脚朝向PCB板布置并与PCB板焊接。该功率组件具有步骤简单、效率高、可避免组装时产生机械应力的优点。组装方法，包括步骤：将支撑侧板与散热底板连接；将PCB板安装在支撑侧板上并预紧固，将功率器件安装在散热底板上并预紧固；将功率器件与PCB板焊接；将预紧固的螺栓拧紧到位，消除灰尘和余料，完成功率器件的安装。该方法具有步骤简单、效率高，可消除焊接后再组装导致的机械应力的优点。

技术领域

本发明涉及半导体器件，尤其涉及一种功率组件及其组装方法。

背景技术

专利文献CN 104658921 A公开了一种功率半导体器件的散热器装配工艺，该工艺首先将功率半导体器件固定在导热基板上，然后将单板和固定有功率半导体器件的导热基板整体压接在散热器上。该技术方案一方面解决了功率单板不能模块化生产的问题，实现了功率单板的简单安装与维护，可以提高生产加工环节的效率，另外一方面可以方便维修备件的存储运输，以及运行现场的快速维护、更换。因此，该技术方案除了适用于光伏发电领域外，也适合其他设备规模大、分布广、需要快速维护的领域。但是存在以下问题：A、不能很好地解决PCB板的支撑问题，采用常规的支撑结构不利于快速化组装；B、其为水平布置结构，不能很好的利用垂直空间（或柜体的深度空间）；C、功率器件引脚需要折弯处理，且对于折弯的尺寸精度要求比较高，增加了组装工时，而且容易造成器件损坏。

专利文献CN 202455714 U公开了一种功率器件散热器装置，包括散热器、功率器件、电路板，电路板通过紧固件安装在散热器的表面，功率器件均匀间隔安装在散热器的上、下两侧面，各个功率器件的触点焊接在电路板上。该技术方案中功率器件的触点无需折弯处理，减少了装置的体积，节省了空间，同时也提高了装配效率，降低了成本。此外，该技术方案改变了功率器件与电路板焊接的方向，将功率器件直接固装在散热器侧边，实现了散热器表面与电路板的边缘齐平，有效提高了散热效率。但是存在以下问题：功率器件需要分别固定在散热器上，不能组成模组进行维护安装。

随着新能源市场的竞争，功率单元的功率密度越来越大，由半导体器件组成的模块对于体积和组装效率上提出了更高的要求。一般功率器件的散热都是采用与散热器直接接触的方式，但是随着功率密度越来越高，散热器体积也越来越大，此时只能采用工装的模式进行组装，此种装配方法影响了组装效率，并且不利于售后维护，同时二次组装容易产生机械应力，导致变形，长期运行后容易出现故障损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种热交换可靠、PCB板支撑性好、空间利用率高、组装工时短的功率组件。

本发明进一步提供一种步骤简单、效率高、可避免组装时产生机械应力的用于该功率组件的组装方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种功率组件，包括散热器、功率器件、PCB板、散热底板以及支撑侧板，所述散热底板安装于所述散热器表面，所述支撑侧板与所述散热底板相连，所述功率器件通过紧固件安装于所述散热底板上，所述PCB板通过紧固件安装于所述支撑侧板上且与散热底板垂直布置，所述功率器件的引脚朝向所述PCB板布置并与所述PCB板焊接。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述散热底板包括底边及侧边，所述底边安装于所述散热器表面，所述功率器件通过紧固件安装于所述底边上，所述侧边与所述底边一体连接且相互垂直，所述支撑侧板与所述侧边通过卡扣组件连接。

所述卡扣组件包括锥孔及卡紧于锥孔内的凸台，所述锥孔设于所述侧边上，所述凸台设于所述支撑侧板上；或所述锥孔设于所述支撑侧板上，所述凸台设于所述侧边上。