本申请提供一种功率器件封装装置和功率器件封装装置的安装方法，包括功率器件和散热器本体，所述散热器本体包括散热支架、V形弹片和压块，所述散热支架设置有安装槽，所述功率器件设置于所述安装槽内，所述V形弹片具有支撑端和安装端，所述支撑端设置于所述安装槽内且与所述功率器件抵接，所述压块与安装端抵接以使所述V形弹片压紧所述功率器件。本申请的功率器件安装过程中，压块向下安装，而支撑端对功率器件的作用力为水平方向上的力，也即安装端与支撑端的受力方向垂直，如此设置，即使压块安装松动也不会影响功率器件的安装强度，进一步提高了功率器件的安装可靠性。进一步提高了功率器件的安装可靠性。进一步提高了功率器件的安装可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种功率器件封装装置及功率器件封装装置的安装方法
[0001]本申请涉及燃料电池
，具体的，涉及一种功率器件封装装置及功率器件封装装置的安装方法。
技术介绍
[0002]随着环境污染的日益加重以及石油资源逐渐匮乏，氢能源行业随之得到了广泛的发展和重视，我国近年来在氢能源燃料电池领域持续的投入研究，以期望能够通过新能源动力来代替传统的燃油动力以解决资源匮乏和环境污染带来的各种生态问题。近年来，氢燃料电池行业的快速发展，燃料电池系统的种类越来越多，而功率密度、成本、应用便捷性及可靠性因素决定着燃料电池系统的市场竞争力。燃料电池系统零部件繁多，结构布置复杂。目前零部件日趋成熟稳定，高度集成化设计是如今技术发展的主要方向。
[0003]燃料电池系统八大件中，电堆、空压机、氢循环泵都需要用到控制器，功率模块作为DC/DC变换器和控制器的重要组成部分，功率模块也从IGBT向着SIC演变，随着新能源行业不断发展，市场上的功率模块获取成本越来越高昂，逐渐的，TO247封装的SIC功率器件成为越来越多的企业方案选择。随着高功率密度、高集成化的需求增长，对产品可靠性、空间布置的挑战不断加大，通过硬件的革新来实现上述需求必将伴随着巨大的成本投入，不利于产品面向后补贴市场。以往的布置方式是通过绝缘支撑套和M3螺栓进行紧固，这种安装方式存在扭力衰减和侧向装配的问题，造成空间的浪费、组装效率的降低、散热效果衰减等弊端；并且每一个功率器件固定点存在着对应的电气安全风险。目前市场上，主流的优化后的功率器件固定方式弹片压紧、橡胶垫压紧、焊接、胶粘等方式，都伴随着高成本，定位和装配过程复杂、尺寸大等问题。因此，在设计过程中既要优化定位装配方案，也要充分考虑电气安全设计，同时最大程度上降低成本，缩减产品尺寸，提高产品竞争力。
[0004]
技术实现思路
为了解决燃料电池功率器件安装不变且体积较大的问题，本申请设计了一种新的安装结构，利用弹片将功率器件夹紧在封装装置上，安装简单便捷，封装装置体积较小，降低了成本。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请一方面提供一种功率器件封装装置，包括功率器件和散热器本体，所述散热器本体包括散热支架、V形弹片和压块，所述散热支架设置有上端开口的安装槽，所述功率器件设置于所述安装槽内，所述V形弹片具有支撑端和安装端，所述安装端与所述支撑端分别位于所述V形弹片的两端，所述支撑端设置于所述安装槽内且与所述功率器件本体抵接，所述压块与安装端抵接以使所述V形弹片压紧所述功率器件，所述安装端与所述支撑端具有恢复自然状态的扩张趋势。本申请的功率器件封装装置取消了内部水道结构，散热支架仅用于安装功率器件，散热支架的体积明显缩减，节约了安装空间，降低了生产成本。同时，本申请通过在散热支架的内部开设安装槽，将功率器件和V形弹片同时安装于安装槽内，功率器件和V形弹片不占用散热支架外部的空间，封装装置空间排布合理，进一步的降低了封装装置的体积。再者，由于功率器件安装于散热支架内部，散热
支架能够对功率器件起到保护作用，避免功率器件收到碰撞导致安装偏位甚至损坏。另外，本申请的功率器件安装过程中，安装压块时压块与V形弹片的安装端抵接以带动V形弹片的支撑端将功率器件压紧于安装槽的内壁面上，因此只需安装压块即可完成功率器件的安装定位，无需另外安装V形弹片，安装过程简单便捷，提高了安装效率，降低了人工成本。而且，压块向下安装，而支撑端对功率器件的作用力为水平方向上的力，也即安装端与支撑端的受力方向垂直，如此设置，即使压块安装松动也不会影响功率器件的安装强度，进一步提高了功率器件的安装可靠性。
[0006]作为优选，所述功率器件为多个，所述安装端上间隔设置有多个所述支撑端，所述支撑端与所述功率器件一一对应。通过在安装端上间隔设置有个支撑端，多个支撑端之间彼此间隔互不影响，每个支撑端为每个功率器件提供单独的弹力，能够提高安装过程的可靠性，同时，每个V形弹片通过设置多个支撑端能够安装多个功率器件，兼容性较高。
[0007]作为优选，所述支撑端上设有沿所述支撑端的延伸方向设置的通孔。通过在V形弹片的支撑端上设置沿支撑端的延伸方向设置的通孔，一方面能够减少V形弹片的材料，降低生产成本，另一方面，沿支撑端延伸方向设置的通孔能够在不损害强度的情况释放应力，提升V形弹片的弹力，避免支撑端受力损坏。
[0008]作为优选，所述通孔沿所述支撑端的延伸方向逐渐增大。通孔沿着支撑端的延伸方向逐渐增大也即越靠近支撑端的根部支撑端的面积越大，支撑端的强度也就越大，由于支撑端连接于安装端上，V形弹片与功率器件抵接安装后，支撑端的根部为应力最为集中的地方，在应力集中的地方设置较大的强度有利于提升V形弹片的强度，提高可靠性。
[0009]作为优选，所述散热支架内设前后贯通的空腔，所述空腔内设置有分隔板，所述分隔板将所述空腔划分成多个所述安装槽。在散热支架内部设置空腔，并利用分隔板将散热空腔划分成至少两个安装槽，每个安装槽均能独立安装一组功率器件，两组功率器件互不影响。
[0010]作为优选，所述分隔板的顶端内凹形成嵌槽，所述安装端伸入所述嵌槽内，所述压块安装于所述嵌槽内以与所述安装端抵接。分隔板的顶部设置安装槽，V形弹片的安装端设置于嵌槽内，安装压块的同时即可将V形弹片的安装端挤压，使得V形弹片的支撑端抵接于功率器件上，将功率器件夹紧，安装简单便捷。
[0011]作为优选，所述嵌槽从上至下宽度相同，所述压块呈上大下小的楔形结构，所述压块的下端为安装面，所述安装面为平面，所述压块的侧面为抵接面，所述抵接面倾斜设置。压块呈现上大下小的楔形结构，压块安装过程中V形弹片的支撑端被逐渐压紧，安装可靠牢固。
[0012]作为优选，所述V形弹片的侧端设置有卡扣，所述卡扣与所述嵌槽的槽壁卡接。通过在V形弹片的端部设置卡扣，利用卡扣与嵌槽的槽壁卡接，避免未安装压块时V形弹片与散热支架脱离，起到一个预紧固的作用。
[0013]作为优选，所述功率器件与所述散热支架之间设置有导热绝缘垫，所述导热绝缘垫紧贴所述安装槽的侧壁设置。在功率器件和散热支架上设置导热绝缘垫，由于散热支架为了保证良好的散热需求通常由散热效果较好的铝型材制备形成，铝容易导电，而功率器件带电，故而为了满足导热且不导电的需求，需要在功率器件和散热支架之间设置导热绝缘垫。
[0014]作为优选，所述散热支架的外端面上设置有散热翅片，所述散热翅片为由所述散热支架的外端面内凹形成，所述散热翅片包括多个平行排布的短片，相邻短片之间设置有凹槽。由于本申请的功率器件封装装置取消了内部水道结构，为了不影响散热性能，需要在散热支架的外端面上设置散热翅片，散热翅片能够增加散热支架的接触面积，提升散热性能。
[0015]本申请另一方面提供一种功率器件封装装置的安装方法，所述功率器件封装装置包括功率器件和散热器本体，所述散热器本体包括散热支架、V形弹片和压块，所述散热支架设置有上端开口的安装槽，所述安装方法包括：首先，将压块在PCB板上定位；随后，将功率器件插入到PCB板对应的焊接孔中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率器件封装装置，包括功率器件和散热器本体，其特征在于，所述散热器本体包括散热支架、V形弹片和压块，所述散热支架设置有上端开口的安装槽，所述功率器件设置于所述安装槽内，所述V形弹片具有支撑端和安装端，所述安装端与所述支撑端分别位于所述V形弹片的两端，所述支撑端设置于所述安装槽内且与所述功率器件本体抵接，所述压块与安装端抵接以使所述V形弹片压紧所述功率器件，所述安装端与所述支撑端具有恢复自然状态的扩张趋势。2.根据权利要求1所述的功率器件封装装置，其特征在于，所述功率器件为多个，所述安装端上间隔设置有多个所述支撑端，所述支撑端与所述功率器件一一对应。3.根据权利要求2所述的功率器件封装装置，其特征在于，所述支撑端上设有沿所述支撑端的延伸方向设置的通孔。4.根据权利要求3所述的功率器件封装装置，其特征在于，所述通孔沿所述支撑端的延伸方向逐渐增大。5.根据权利要求1所述的功率器件封装装置，其特征在于，所述散热支架内设前后贯通的空腔，所述空腔内设置有分隔板，所述分隔板将所述空腔划分成多个所述安装槽。6.根据权利要求5所述的功率器件封装装置，其特征在于，所述分隔板的顶端内凹形成嵌槽，所述安装端伸入所述嵌槽内，所述压块安装于所述嵌槽内以与...
【专利技术属性】
技术研发人员：施欢峪，万茂文，戴丽娜，梁伟刚，
申请(专利权)人：上海磐动电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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