[實用新型]一種功率模塊散熱底板預彎模具

有效

• 申請號: 201320289084.6
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN203245282U
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 顏輝;陳雪筠;孫祥玉;邵凌翔
• 申請（專利權）人: 常州瑞華電力電子器件有限公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生;尹麗

技術領域

本實用新型涉及一種功率半導體模塊生產用模具。

背景技術

隨著科技發展，功率半導體器件向大功率高密度方向發展，大功率高密度的功率模塊在使用過程中的熱量散發是急需解決的關鍵技術問題。在大功率高密度的功率模塊中散熱底板是散熱的主要通道，散熱底板與散熱器接觸面是否平整直接關系到大功率高密度功率模塊的熱量散發。目前行業中的做法：一是在功率模塊芯片組合件與散熱底板焊接前用外力將散熱底板向外彎出一定的弧度，然后將功率模塊芯片組合件焊接在散熱底板上，在焊接過程中和日后的使用過程中，由于功率模塊芯片組合件的工作溫度會升高，紫銅材質的散熱底板與功率模塊芯片組合件的膨脹系數不一，散熱底板會向內變形，這樣就能使散熱底板趨于平整，從而提高散熱底板與散熱器的貼合面積，提高功率模塊的散熱效果。但此方法很難精確控制散熱底板的變形量，產品質量對生產人員的技術要求的依賴性極強，質量穩定性差，同時生產效率較慢。若不對散熱底板進行預彎處理，在功率模塊芯片組合件焊接過程中，散熱底板即會出現內凹，很不利于散熱底板與散熱器的熱傳導。由于功率模塊在使用過程中需要良好的散熱性能，而散熱底板的平整度會對功率模塊的散熱起著關鍵性作用，因此申請人根據功率模塊散熱底板的紫銅材質熱變形特性，研究功率模塊芯片組合件焊接在散熱底板上時變形規律，找到了功率模塊中散熱底板的預彎變形量的確定規律，即散熱底板必須向外進行預彎，預彎圓弧面的扇形角為115°～120°，預彎圓弧面的玄高h與預彎圓弧面的玄長a的關系為h=（1.5～3）a/1000～1500。將散熱底板精確地預彎成外凸圓弧面，就能使功率模塊在工作過程中散熱底板處于平整狀態，從而提高功率模塊的散熱性能，控制功率模塊的最高溫升，提高功率模塊的使用壽命。申請人并設計出能夠對功率模塊的散熱底板進行精確預彎的模具。

實用新型內容：

本實用新型的目的是提供一種功率模塊散熱底板預彎模具，它能精確對散熱底板進行定量預彎處理，不僅生產效率高，而且質量穩定，能使每塊散熱底板預彎變形量相同。

本實用新型采取的技術方案如下：

一種功率模塊散熱底板預彎模具，包括模座、模頭和定位銷，在模座的上端面為內凹的下模圓弧面，下模圓弧面的扇形角為比散熱底板的預彎內凹圓弧面的扇形角小1°～3°，下模圓弧面的玄高比散熱底板設計的預彎圓弧面的玄高大10%～15%，兩只定位銷固定安裝在模座的上端面上，兩只定位銷的安裝位置與待加工的散熱底板上安裝孔相對應，模頭的下端面為外凸的上模圓弧面，上模圓弧面的扇形角與下模圓弧面的扇形角相同，上模圓弧面的玄高與下模圓弧面的玄高相同，在模頭的下端面上設有與定位銷相對應的定位銷孔，定位銷與定位銷孔之間為間隙配合。

本實用新型的安裝及工作過程如下：

模頭固定在沖床的沖頭上，模座設置在沖床的工作臺上，定位銷安裝在模座的上端面上，待預彎的散熱底板通過其上的安裝孔套裝在定位銷上，預彎加工時，啟動沖床使模頭向下沖壓待加工散熱底板即可。

由于在模座的上端面上設置了內凹的下模圓弧面，下模圓弧面的扇形角和下模圓弧面的玄高都在散熱底板的預彎技術參數預放了修正系數，即模具上的內凹圓弧面的扇形角散熱底板上的內凹圓弧面的扇形角小1°～3°，模具上的預彎圓弧面玄高比散熱底板設計的預彎圓弧面玄高10%～15%，這樣就充分考慮到了預彎后散熱底板的回彈量，它能精確對散熱底板進行定量預彎處理，不僅生產效率高，而且質量穩定，能使每塊散熱底板預彎變形量相同。

附圖說明：

圖1為預彎散熱底板的結構示意圖；

圖2為本實用新型的結構示意圖；

圖3為模頭的仰視示意圖；

圖中，1-模座；2-模頭；3-定位銷；4-定位銷孔；5-預彎散熱底板；11-下模圓弧面；21-上模圓弧面；h-預彎圓弧面的玄高；a-預彎圓弧面的玄長。

具體實施方式：

下面結合附圖說明本實用新型的具體實施方式：

一種功率模塊散熱底板預彎模具，如圖2～3所示，包括模座1、模頭2和定位銷3，在模座1的上端面為內凹的下模圓弧面11，下模圓弧面11的扇形角為113%，預彎圓弧面的玄長為100，下模圓弧面11的玄高為0.33，兩只定位銷3固定安裝在模座1的上端面上，兩只定位銷3的安裝位置與待加工的預彎散熱底板5上安裝孔相對應，模頭2的下端面為外凸的上模圓弧面21，上模圓弧面21的扇形角與下模圓弧面11的扇形角相同，上模圓弧面21的玄高與下模圓弧面11的玄高相同，在模頭2的下端面上設有與定位銷3相對應的定位銷孔4，定位銷3與定位銷孔4之間為間隙配合。