功率器件安装结构的制作方法

1.本实用新型涉及电子器件技术领域，特别涉及一种功率器件安装结构。


背景技术：

2.功率器件是在放大电路中担任末级输出的管子，是大功率电子产品中的关键器件，一般用在电路末级驱动负载，把功率器件放置在电路的末端，可以增加电路末端的电流输入量和输出量，从而满足大功率物品的用电情况。
3.功率器件的安装可靠性，对于电子产品来说至关重要。现有功率器件安装结构一般是用螺丝穿过绝缘环、绝缘套及功率器件，最后固定于散热器上，绝缘可靠性较低，物料不够精简；或者是用螺丝依次穿过pcb、压块、功率器件，最后固定于散热器上，装配繁琐，体积较大。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提出一种功率器件安装结构，旨在提高功率器件安装的绝缘可靠性及精简度。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种功率器件安装结构，包括：
6.基板；
7.功率器件，所述功率器件设置于所述基板的一侧，并设置有第一通孔；
8.绝缘件，包括绝缘板和绝缘套，所述绝缘板贴设于所述功率器件背向所述基板的一侧，所述绝缘板对应所述第一通孔的位置开设有第二通孔，所述绝缘套的一端一体连接于所述第二通孔的周缘，所述绝缘套的另一端穿设所述第一通孔设置；
9.连接件；
10.所述基板对应所述第二通孔的位置开设有连接孔，通过连接件依次穿过所述第二通孔和所述第一通孔后与所述连接孔连接，以将所述绝缘件、功率器件与所述基板相互连接。
11.可选的，所述基板朝向所述功率器件的一侧且对应所述第二通孔的位置还设置有沉槽，所述绝缘套的另一端还插设于所述沉槽内。
12.可选的，所述连接件为螺钉，所述螺钉包括相互连接的螺丝头与螺丝段，所述螺丝头的直径大于所述螺丝段的直径，所述螺丝头压接在所述绝缘板背向所述功率器件的一侧，所述螺丝段依次穿过所述第二通孔和第一通孔后与所述连接孔连接。
13.可选的，所述功率器件安装结构还包括导热绝缘垫，所述导热绝缘垫设于所述功率器件与所述基板之间，所述导热绝缘垫在与所述连接孔对应的位置设有供所述连接件穿过的第三通孔。
14.可选的，所述导热绝缘垫为陶瓷基片。
15.可选的，所述导热绝缘垫与所述功率器件相接的面上涂抹有导热介质。
16.可选的，所述导热绝缘垫与所述基板相接的面上涂抹有导热介质。
17.可选的，所述绝缘板和绝缘套一体注塑成型。
18.本实用新型公开一种功率器件安装结构，包括基板、功率器件、连接件和绝缘件，功率器件设置于基板的一侧，并设置有第一通孔；绝缘件包括绝缘板和绝缘套，绝缘板贴设于功率器件背向基板的一侧，绝缘板对应第一通孔的位置开设有第二通孔，绝缘套的一端一体连接于第二通孔的周缘，绝缘套的另一端穿设第一通孔设置；基板对应所述第二通孔的位置开设有连接孔，通过连接件依次穿过第二通孔和第一通孔后与连接孔连接，以将绝缘件、功率器件与基板相互连接。由于本功率器件安装结构相比现有技术而言，螺丝直接从功率器件上穿过，无需压条等结构，大大节省了产品所占用的空间，并且，本实用新型中的绝缘件为一体件，而非组装件，提高了产品的绝缘可靠性及零件的精简度；在此基础上，绝缘套的一端穿设第一通孔设置，还增大了绝缘件与功率器件之间的安全距离，提高功率器件安装的绝缘可靠性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型一实施例的剖视图；
21.图2为本实用新型一实施例的爆炸图；
22.图3为本实用新型一实施例的组装图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称10基板20功率器件30绝缘件40连接件50导热绝缘垫31绝缘板32绝缘套41螺丝头42螺丝段101连接孔201第一通孔301第二通孔501第三通孔
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25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
29.本实用新型提出一种功率器件20安装结构，该功率器件20可以为功率管等。
30.在本实用新型一实施例中，如图1所示，功率器件20安装结构包括基板10、功率器件20、连接件40和绝缘件30。
31.本实施例中，功率器件20设置于基板10的一侧，并设置有第一通孔201；绝缘件30包括绝缘板31和绝缘套32，绝缘板31贴设于功率器件20背向基板10的一侧，绝缘板31对应第一通孔201的位置开设有第二通孔301，绝缘套32的一端一体连接于第二通孔301的周缘，绝缘套32的另一端穿设第一通孔201设置；基板10对应所述第二通孔301的位置开设有连接孔101，通过连接件40依次穿过第二通孔301和第一通孔201后与连接孔101连接，以将绝缘件30、功率器件20与基板10相互连接，也即：连接件40依次穿过绝缘件30、功率器件20，而后与基板10所开设的连接孔101进行连接固定。
32.其中，第一通孔201、第二通孔301和连接孔101同轴设置，可以理解的是，由于第二通孔301开设于绝缘板31对应第一通孔201的位置，而绝缘套32的一端一体连接于第二通孔301的周缘，另一端穿设第一通孔201，因此，第二通孔301的直径小于第一通孔201直径。在此，对第二通孔301的口径不作限定，以连接件40能够顺利穿过并且能够将功率器件20、绝缘件30与基板10稳定固定住即可。
33.在本实施例中，绝缘件30设置于连接件40与功率器件20之间，与功率器件20及连接件40相抵接，将功率器件20与连接件40隔绝开，无论是在第二通孔301的轴线方向上还是在第二通孔301的直径方向上，都有效避免了连接件40与功率管相接触，使得二者绝缘性更可靠。
34.在本实施例中，绝缘板31和绝缘套32是一体设置的，如此，可以提高绝缘可靠性，降低零件装配复杂度，精简零件。
35.在本实施例中，该功率器件20安装结构相比现有技术而言，连接件40是从功率器件20上直接穿过的，无需压条等结构，大大节省了产品所占用的空间，同时还降低了产品的生产成本；此外，在本实施例中，绝缘件30一体成型，相比现有技术中的组装成型，绝缘可靠性增强，并且精简了物料，降低了生产成本。
36.在实际应用中，为了使绝缘件30具有一定的受力强度，该绝缘件30的材质可以是硬质塑料，如此，能够使得该功率器件20安装结构更加稳定、可靠，当然，该绝缘件30的材质也可是别的材料，根据不同的应用场景及需要可进行相应的调整，此处不作限定。
37.在一实施例中，连接件40为螺钉，螺钉包括相互连接的螺丝头41与螺丝段42，螺丝头41的直径大于螺丝段42的直径，螺丝头41压接在绝缘板31背向功率器件20的一侧，螺丝段42依次穿过第二通孔301和第一通孔201后与连接孔101连接。
38.在本实施例中，螺丝头41的直径大于螺丝段42的直径，亦大于第二通孔301的孔径，如此能够顺利实现卡位，将功率器件20稳定牢固地固定于基板10与绝缘件30之间。
39.此外，在本实施例中，可选地，螺丝头41的材质为绝缘材质，如橡胶等，如此，在拧紧螺丝或是取出螺丝时能够起到保护作用，提高操作时的安全系数。
40.在一实施例中，绝缘板31套设于螺丝，设于螺丝头41与功率器件20之间，即：绝缘板31在第二通孔301的轴线方向上与螺丝头41及功率器件20相抵接。需要说明的是，绝缘板31在第二通孔301的轴线方向上存在一定的厚度，以能够达到足够的安全距离，由于在不同的应用场景下，不同的电气参数会对应着不同的长度，因此，不存在固定值或是固定的范围，可根据实际应用需要进行调整。在保证达到安全距离的情况下，进一步地，本实施例所述的绝缘板31在其通孔的轴线方向上的长度进一步加长，使功率器件20运作时安全系数更高更可靠。
41.在一实施例中，绝缘套32套设于螺丝，位于绝缘板31的下方，一端一体连接于第二通孔301的周缘，另一端穿设第一通孔201，设于螺丝段42与功率器件20之间，即：绝缘套32在第二通孔301的直径方向上与螺丝段42及功率器件20相抵接，保证螺丝段42与功率器件20第一通孔201的孔壁不相接触，起到绝缘作用。
42.在上述实施例中，绝缘板31抵接于螺丝头41与功率器件20之间，绝缘套32抵接于螺丝段42与功率器件20之间，有效避免了螺丝与功率器件20相接触，使功率器件20与螺丝之间达到一定的爬电距离，绝缘性更好，此外，该功率管安装结构相比现有技术而言，绝缘件30是一体成型的，绝缘可靠性高，物料精简，生产成本降低；螺丝是从功率管上直接穿过的，无需压条等结构，大大减小了产品所占用的空间，同时亦降低了产品成本。
43.在一实施例中，绝缘套32具有相对的第一端与第二端，第一端与绝缘板31所开设的第二通孔301的周缘相连，第二端穿设功率器件20，也即第二端位于第一通孔201内；在本实施例中，第二端至少位于第一通孔201的中部以下，以达到更好的绝缘效果。
44.在一实施例中，进一步地，基板10朝向功率器件20的一侧且对应第二通孔301的位置还设置有沉槽；沉槽与所述连接孔101相连通，沉槽与连接孔101同轴开设，所开设的沉槽的口径大于连接孔101的孔径，可以理解的是，沉槽的口径相应的也大于螺丝段42的直径，也就是说，螺丝段42穿过沉槽时，与沉槽之间存在有一定的空间，不与基板10相接触，如此，有利于加大安规距离，提高功率器件20安装结构的可靠性，需要说明的是，沉槽沿螺丝段42插设方向上的深度以及沉槽的口径大小不限，根据不同的应用场景可作相应的调整，此处不作限定。
45.在本实施例中，进一步地，绝缘套32的第二端插设于沉槽，也就是说，绝缘套32的第二端穿设功率器件20，下沉至沉槽处；现有的功率器件20安装结构中的绝缘部件仅下沉至功率器件20第一通孔201内，也即第二端仅插设于第一通孔201内，而不穿设功率器件20；而在本实施例中，绝缘套32的第二端直插沉槽，更好地避免了螺丝与功率管接触，进一步提高了产品的绝缘性和可靠性。
46.在一实施例中，功率器件20安装结构还包括导热绝缘垫50，导热绝缘垫50设于功率器件20与基板10之间，与功率器件20及基板10紧密相接，导热绝缘垫50在与连接孔101对应的位置设供所述连接件40穿过的第三通孔501，连接件40依次穿过第二通孔301、第一通孔201和所述第三通孔501，而后与基板10所开设的连接孔101连接固定。
47.在实际应用中，对于功率器件20安装以及使用，都需要具备良好的散热条件，因为功率器件20在运作时往往处于高负荷的状态，如果散热条件不够，则很可能导致其出现不
同程度的故障。螺丝固定形式的功率器件20由于自身功率较大，因此若想要在安装以及后期使用过程当中让功率器件20保持一个稳定的状态，则需要采取必要的散热措施，确保壳体温度不会高于规定的标准，这样才能使得功率器件20更好的运行和工作，常用方案中，一般是通过螺丝将功率器件20安装在金属散热面上，所述金属散热面也即本实用新型所述的基板10。
48.在本实施例中，进一步地，为了达到金属散热面与功率器件20之间可靠的绝缘效果及导热效果，可以在基板10与功率器件20之间添设导热率高的绝缘材料，如添加导热绝缘垫50，所述导热绝缘垫50可以是聚酰亚酰胺材料的或采用ain陶瓷垫，如此，便可达到绝缘和散热兼顾的效果。
49.在一实施例中，导热绝缘垫50为陶瓷基片。
50.在一实施例中，进一步地，导热绝缘垫50具有相对的第一接触面和第二接触面，第一接触面与功率器件20相接，第二接触面与基板10相接，为了达到更好的导热效果，可于第一接触面、第二接触面或者第一接触面与第二接触面上涂抹导热介质。
51.在本实施例中，导热介质可以是导热硅脂、硅橡胶或是其他的导热介质。
52.在一实施例中，绝缘板31和绝缘套32一体注塑成型，如此，绝缘板31与绝缘套32的连接强度更高，更可靠。当然，在其他实施例中，绝缘板31和绝缘套32也可是切削成一体的，在此对其一体成型的方式不作限制。
53.本实用新型提出一种功率器件20安装结构，功率器件20安装结构包括基板10、功率器件20、连接件40和绝缘件30，功率器件20设置于基板10的一侧，并设置有第一通孔201；绝缘件30包括绝缘板31和绝缘套32，绝缘板31贴设于功率器件20背向基板10的一侧，绝缘板31对应第一通孔201的位置开设有第二通孔301，绝缘套32的一端一体连接于第二通孔301的周缘，绝缘套32的另一端穿设第一通孔201设置；基板10对应第二通孔301的位置开设有连接孔101，通过连接件40依次穿过第二通孔301和第一通孔201后与连接孔101连接，以将绝缘件30、功率器件20与基板10相互连接。在本实用新型中，绝缘件30为一体件，而非组装件，提高了产品的绝缘可靠性及零件的精简度；同时，绝缘套32的另一端穿设第一通孔201，提高了产品的绝缘可靠性；再者，还增大了绝缘件30与功率器件20在第二通孔301轴线方向上的安全距离，进一步提高了产品的绝缘可靠性；此外，连接件40是从功率管上直接穿过的，无需压条等结构，节省空间、成本低廉。
54.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本使用新型的专利保护范围内。