弹性压片、固定结构、功率模块与电能转换装置的制作方法

本发明涉及一种汽车电子零部件装配的，尤其是涉及弹性压片、固定结构、功率模块与电能转换装置。

背景技术：

1、在新能源汽车obc车载电源充电机上，如mosfet、igbt等大功率器件对散热要求越来越高，目前其中一种散热方式，为通过不锈钢弹片将功率器件压紧在散热器上，功率器件与散热器之间装配有热界面材料如导热垫片、相变材料等。

2、如申请公布号为cn115084061a的发明专利公布文本所公开的一种功率器件固定结构及控制器，包括散热壳体，散热壳体形成有设置功率器件的容置腔，容置腔包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，弹性件包括连接板，以及与连接板连接的弹力臂，弹力臂与功率管一一对应设置，连接板与第一侧壁贴合，从而弹性件与第一侧壁夹持，弹性件将功率器件抵持在容置腔的第二侧壁。

3、上述弹性件固定功率器件的方式存在如下问题：

4、第一个问题：弹性件的另一侧需要墙壁(第二侧壁)抵持。由于第二侧壁的存在会导致容置腔的装配空间变得狭窄，这种狭窄的装配空间，导致贴热界面材料难以操作，无论是手动安装还是自动化安装。而如果增加墙壁(第二侧壁)与散热墙壁(第一侧壁)的距离，会导致空间利用率下降。并且有墙壁的阻挡，贴膜后的ccd光学检测(检测膜是否贴平无气泡等不良)难以观测到。

5、第二个问题：当一个散热基座上固定多个功率器件时，与功率器件对应的弹性件使用的越多，墙壁就会越长，这会增加散热基座的材料使用量，同时也会增加产品的重量。并且由于墙壁壁厚较薄，散热基座在压铸成形时对流动性影响较大。

6、第三个问题：对弹性件进行端部夹持时，夹持位置不平整，且是异形，容易导致夹持不稳定，夹持时容易导致弹性件转动，装配效率下降。

7、第四个问题：当需要在散热基座上固定多个功率器件时，弹性件的横向长度就比较长，相应的连接板的横向长度也会比较长，此时，连接板的结构强度将会减弱，容易变形弯曲。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中的弹性件固定功率器件的方式带来的墙壁之间空间狭窄影响装配的技术问题，提供一种改进的弹性压片及应用该弹性压片的固定结构、功率模块及功率模块的装配方法，通过该弹性压片的特殊构造，可以将散热基座的其中一侧壁高度下降，以便于自动化或手动安装热界面材料并减少散热基座的用料量。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：固定结构，用于固定功率器件，包括散热基座和弹性压片；

3、所述散热基座包括底壁、第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁和第二侧壁竖向相对设置于所述底壁的两侧；所述底壁上表面设有凸起座，所述凸起座与第一侧壁之间形成固定槽；

4、所述弹性压片包括支撑底部，以及与所述支撑底部连接的压紧侧部；

5、所述支撑底部卡在所述固定槽内；所述压紧侧部用于抵持功率器件以将功率器件固定在所述散热基座的第二侧壁。

6、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述支撑底部包括第一支撑片、第二支撑片，以及连接所述第一支撑片和所述第二支撑片的连接段；所述第一支撑片与所述第一侧壁抵持，所述第二支撑片与所述凸起座抵持。

7、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述第一支撑片的上端延伸形成与所述压紧侧部相互远离的竖向臂，所述压紧侧部包括至少一个压紧件；所述竖向臂的上端与所述压紧件的上端形成弹性夹持口。

8、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述竖向臂到所述第二支撑片所在平面之间的距离大于所述第一支撑片与所述第二支撑片之间的距离；所述竖向臂的下端自所述第一侧壁的上方弯曲过渡至所述第一支撑片的上端。

9、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述压紧件包括自所述第二支撑片的上端向上依次连接的第一弹力臂、过渡臂以及用于配合所述竖向臂以形成所述弹性夹持口的第二弹力臂；

10、所述第一弹力臂自下而上远离所述竖向臂倾斜；所述第一弹力臂与所述过渡臂连接形成用以抵持功率器件的第一折弯部；所述第二弹力臂自下而上远离所述竖向臂倾斜；所述第二弹力臂与所述过渡臂连接形成第二折弯部。

11、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述散热基座的第一侧壁中间开设有空缺，以形成两个相互分离的凸台；

12、所述固定槽由所述凸起座与两个所述凸台交错设置形成。

13、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述支撑底部包括第一支撑片、第二支撑片，以及连接所述第一支撑片和所述第二支撑片的连接段；所述第一支撑片与所述第一侧壁抵持，所述第二支撑片与所述凸起座抵持；

14、所述凸台内侧开设有卡槽，所述第一支撑片上设有与所述卡槽匹配的弹性卡筋；所述弹性卡筋的上端超过所述第一支撑片的外表面，且可卡入所述卡槽内。

15、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述第一支撑片于抵持所述第一侧壁的表面设有若干凸点，所述第一支撑片的两端竖向地设有向所述第一侧壁方向延伸的弯钩；

16、所述第一侧壁内侧横向开设有供所述凸点卡入的横槽，所述第一侧壁内侧的两端竖向开设有与所述弯钩相适配的竖槽；所述第一支撑片与所述第一侧壁抵持，所述凸点卡入所述横槽，所述弯钩插入所述竖槽。

17、本发明解决上述技术问题所采用的优选的技术方案为：所述第一侧壁的上端面到所述底壁的上端面之间的距离小于所述压紧侧部与功率器件之间的抵持处到所述底壁的上端面之间的距离。

18、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：功率模块，包括至少一个功率器件，以及固定结构。

19、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：弹性压片，用于配合散热基座以固定功率器件；所述散热基座包括底壁、第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁和第二侧壁竖向相对设置于所述底壁的两侧；所述底壁上表面设有凸起座，所述凸起座与第一侧壁之间形成固定槽；

20、所述弹性压片包括用以卡在所述固定槽内的支撑底部，以及与所述支撑底部连接的、且用以将功率器件抵持在所述第二侧壁的压紧侧部。

21、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案优选为：所述支撑底部包括用以抵持所述第一侧壁的第一支撑片、用以抵持所述凸起座的第二支撑片，以及连接所述第一支撑片和所述第二支撑片的连接段；

22、所述第一支撑片的上端延伸形成与所述压紧侧部相互远离的竖向臂，所述压紧侧部包括至少一个压紧件；所述竖向臂的上端与所述压紧件的上端形成弹性夹持口。

23、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案优选为：所述第一支撑片、所述连接段和所述第二支撑片依次相连形成u型结构。

24、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案优选为：所述压紧件包括自所述第二支撑片的上端向上依次连接的第一弹力臂、过渡臂以及用于配合所述竖向臂以形成所述弹性夹持口的第二弹力臂；

25、所述第一弹力臂自下而上远离所述竖向臂倾斜；所述第一弹力臂与所述过渡臂连接形成用以抵持功率器件的第一折弯部；所述第二弹力臂自下而上远离所述竖向臂倾斜；所述第二弹力臂与所述过渡臂连接形成第二折弯部。

26、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：散热基座，用于配合弹性压片以固定功率器件；所述散热基座包括底壁、第一侧壁和第二侧壁；所述第一侧壁和第二侧壁竖向相对设置于所述底壁的两侧；所述底壁上表面设有凸起座，所述凸起座与第一侧壁之间形成固定槽。

27、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案优选为：所述散热基座的第一侧壁中间开设有空缺，以形成两个相互分离的凸台；

28、所述固定槽由所述凸起座与两所述凸台交错设置形成。

29、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：电能转换装置，包括功率模块。

30、本发明解决上述技术问题所采用的另一技术方案为：功率模块的装配方法，其特征在于：

31、其装配对象包括功率模块；

32、其装配过程包括如下步骤：

33、步骤a：将所述散热基座进行固定；

34、步骤b：利用第一工装将具有背胶的热界面贴片以竖向方式贴附在所述功率模块的散热基座的第二侧壁的内表面，随后卸除第一工装；

35、步骤c：利用第二工装将所述功率模块的功率器件以引脚朝上的方式定位在所述热界面贴片的外侧，所述功率器件的导热面贴靠所述热界面贴片；

36、步骤d：利用自动化夹头夹住所述功率模块的固定结构的弹性压片的上端，而后从所述散热基座上往下放置；所述弹性压片在此状态下与所述功率器件和所述散热基座之间留有间隙；

37、所述弹性压片的支撑底部插入所述散热基座的固定槽中；

38、装配到位后，松开自动化夹头，所述弹性压片通过弹性应力将所述功率器件固定在所述散热基座的第二侧壁的内表面以装配到位；

39、步骤e：卸除所述功率器件上的第二工装，装配完毕。

40、与现有技术相比，本发明采取上述技术方案的优点为：弹性压片的支撑底部卡在散热基座的固定槽内，从而利于实现第一侧壁的高度可大幅降低，尤其不受弹性压片与功率器件之间的抵持处的高度的限制，也即第一侧壁的高度至少可降低至压紧侧部与功率器件之间的抵持处以下；

41、从而第一侧壁的降低消除了散热基座的部件遮挡，使得ccd光学检测的范围与角度大幅增加；实现了散热基座的减重轻量化，且相较于两高度相当的对侧设置的侧壁，低矮的第一侧壁在压铸成型的过程中受流动性影响降低，充填铸型的能力更强。