[发明专利]电能模块以及将其连接至印刷电路板和散热器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种待安装在印刷电路板上的电能模块，其包括第一侧面和第二侧面，其中第一侧面安装在散热器的表面上，并且当电能模块位于散热器上的安装位置时，第一侧面配置成大致平行于散热器；第二侧面设置有电连接元件，电连接元件适于将电能模块电连接至印刷电路板。本发明还涉及将电能模块连接至印刷电路板和散热器的方法。

背景技术

电能模块是设置有半导体器件的模块，其适合于驱散由半导体器件生成的热。在常规电能模块中，电能模块通常通过螺丝连接至散热器和印刷电路板两者。这涉及到电能模块的费力且成本集约的组装，并需要在印刷电路板上可获得足够的空间，因为必须在印刷电路板上设置若干通孔用于安装电能模块。

或者，可使用螺丝和夹子紧固件来将电能模块连接至印刷电路板。印刷电路板在这里通过电能模块的壳体的夹子元件连接至电能模块，而电能模块通过螺丝连接至散热器。因此，电能模块能够更容易地连接至散热器和印刷电路板。然而，该紧固类型要求印刷电路板上的比较大的表面通过铣削而凹入，这再次导致印刷电路板上的表面损失。

将电能模块连接至印刷电路板的另一替代方法是通过螺丝连接电能模块和印刷电路板。电能模块和印刷电路板在这里通过穿过一盖体的螺丝彼此连接。这可能有助于在印刷电路板上安装电能模块，但是必须使用盖体，从而使印刷电路板需要大的表面面积，因为盖体是设置在印刷电路板上的。此外，印刷电路板上的通孔也是必要的，导致印刷电路板的表面上的空间的附加损失。这种电能模块在DE 19630173C2中有描述。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种安装在印刷电路板上的电能模块，允许以简单方式并且在印刷电路板上不发生表面面积损失的情况下，将电能模块连接至印刷电路板和散热器。具体说，提供一种电气模块，其允许在没有螺丝和附加工艺步骤的情况下，通过一个单一的压入方法步骤，将电能模块连接至印刷电路板和散热器。此外，还提供了将电能模块连接至印刷电路板和散热器的相应方法。

该目的通过本发明的以下方面得以实现。

根据本发明的一个方面，提供了一种电能模块，其安装在印刷电路板上，包括：第一侧面，安装在散热器的表面上，当所述电能模块位于所述散热器上的安装位置时，所述第一侧面配置成大致平行于所述散热器；和第二侧面，设置有电连接元件，所述电连接元件适于将所述电能模块电连接至所述印刷电路板，其中，所述电能模块包括至少一个销钉形(dowel-shaped)固定元件，或者适于接收至少一个销钉形固定元件，所述至少一个销钉形固定元件能够被引入所述散热器的至少一个孔洞中、并适于接收夹装元件(clampingelement)，使得所述夹装元件因被引入所述至少一个销钉形固定元件中而被夹装在所述散热器的所述至少一个孔洞中。

根据本发明的另一个方面，提供了一种将电能模块连接至印刷电路板和散热器的方法，其包括以下步骤：

将所述电能模块的第一侧面安装在散热器的表面上，其中当所述电能模块位于所述散热器上的安装位置时，所述第一侧面配置成大致平行于所述散热器；

通过将所述电连接元件引入所述印刷电路板的相应通孔中，来将所述电能模块的设置有电连接元件的第二侧面连接至所述印刷电路板；以及

将所述电能模块的至少一个销钉形固定元件引入所述散热器)的至少一个孔洞中，

其中，通过将夹装元件经由所述印刷电路板的通孔引入所述至少一个销钉形固定元件中，以使所述夹装元件因被引入所述至少一个销钉形固定元件中而得以夹装在所述散热器的所述至少一个孔洞中，从而使得所述电能模块进入最终安装状态。

如上所述，由于所述电能模块包括至少一个销钉形固定元件或者适于接收至少一个销钉形固定元件，所述至少一个销钉形固定元件能够被引入所述散热器的至少一个孔洞中、并适于接收夹装元件，使得所述夹装元件因被引入所述至少一个销钉形固定元件中而被夹装在所述散热器的所述至少一个孔洞中，所以能够以简单方式将电能模块连接至印刷电路板和散热器。具体说，如果经由印刷电路板的通孔将夹装元件引入至少一个销钉形固定元件中，则能够在一个单一的压入方法步骤中将电能模块连接至印刷电路板和散热器。

因此，能够通过压入连接元件在一个单一步骤中将电能模块压入印刷电路板中，并且同时能够固定到散热器上。与用于具有压入触头的通过将模块压入电路板中并拧紧到散热器上的常规安装方法形成对比，根据本发明，是将模块销子压入印刷电路板中，从而在一个单一步骤中，使模块相对于散热器得到固定、而印刷电路板相对于模块得到固定。