帶散熱基板的電源模塊及其外殼、組裝半成品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種小功率的電源模塊，尤其是一種帶散熱基板的電源模塊及其外殼、組裝半成品。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，大部分帶有散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊，總體尺寸都較小，基本在2英寸以下。為使產(chǎn)品更小型化，電源結(jié)構(gòu)常采用不灌滿(半灌)工藝或不灌膠工藝。不灌滿工藝只對包含大功率元器件的散熱基板進行灌膠，有一部分元器件不被膠水包圍密封。在環(huán)境較惡劣(高濕多塵)的條件下，裸漏的電子元器件容易失效，從而引起電源模塊故障。
[0003]經(jīng)改進，現(xiàn)常見灌膠的帶散熱基板的電源模塊，包括散熱基板、沿PIN針(中文常稱為引腳、端子)與固定柱安裝于散熱基板之上的控制基板和外殼。如圖1所示，為該電源模塊的外殼的立體圖，外殼為扁長方體結(jié)構(gòu)，其頂面可扣蓋散熱基板，其底面開設(shè)有供PIN針伸出的通孔11、12和供固定柱伸出的定位孔13，底面還開設(shè)有供膠水灌入的灌膠孔14。由于控制基板對灌膠孔14所起檔板的作用，雖然膠水可通過控制基板上的挖空結(jié)構(gòu)進入下層空隙，但膠水的粘力使其難以均勻地填滿于散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種不僅能使膠水灌滿整個電源模塊，且膠水不發(fā)生泄漏，起防潮防塵的作用；又不影響電源模塊功能引腳的裝配，提高電源模塊的穩(wěn)定性與可靠性的帶散熱基板的電源模塊的制造方法。
[0005]與此相應，本實用新型還提供不僅能使膠水灌滿整個電源模塊，且膠水不發(fā)生泄漏，起防潮防塵的作用；又不影響電源模塊功能引腳的裝配，提高電源模塊的穩(wěn)定性與可靠性的帶散熱基板的電源模塊的外殼、組裝半成品及其電源模塊。
[0006]本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]就方法而言，本實用新型提供一種帶散熱基板的電源模塊的制造方法，包括如下步驟:備料步驟，選用帶臺階的PIN針；選用側(cè)邊上開設(shè)有挖空結(jié)構(gòu)的控制基板；固定柱與PIN針的固定連接步驟，將固定柱與PIN針通過回流焊焊接于散熱基板上；控制基板的固定連接步驟，將相對固定柱與PIN針開有通孔的控制基板焊接在PIN針的臺階上，固定柱與PIN針分別從控制基板所開的通孔中伸出；密封膠墊裝配步驟，在兩排PIN針上各放置一片相對固定柱與PIN針開有過盈配合的通孔的密封膠墊，形成散熱基板與控制基板的組裝半成品；裝殼預固定步驟，對外殼與作為蓋板使用的散熱基板進行膠水粘接預固定，即在外殼的限位臺階上涂上膠水，將散熱基板與控制基板的組裝半成品裝入外殼，使散熱基板扣合粘接于外殼的限位臺階上；調(diào)整外殼側(cè)立步驟，待外殼與散熱基板預固定后，側(cè)立帶側(cè)面開孔的外殼，讓外殼的側(cè)面開孔朝上；灌封步驟，將膠水從外殼的側(cè)面開孔注入，使外殼中的膠水順著散熱基板與控制基板的表面落入外殼底部，并通過控制基板的挖空結(jié)構(gòu)貫通散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙，使膠水沿散熱基板與控制基板自下而上逐漸填滿散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。
[0008]優(yōu)選的，所述控制基板與散熱基板之間的間距由PIN針的臺階高度決定，調(diào)節(jié)PIN針的臺階高度，即可調(diào)節(jié)控制基板與散熱基板之間的間距，從而控制膠水灌入各空間間隙的速度。
[0009]就產(chǎn)品而言，本實用新型提供一種外殼，為扁長方體結(jié)構(gòu)，其頂面敞口，其底面開設(shè)有供PIN針通過的通孔，以及供固定柱使用的定位孔，其特征在于:外殼的一個側(cè)壁上開設(shè)有灌膠孔，外殼側(cè)壁的內(nèi)表面上設(shè)有向外凸的骨位，外殼的敞口表面設(shè)有沉槽臺階。
[0010]優(yōu)選的，所述外殼底面的內(nèi)表面上自側(cè)壁的內(nèi)表面向內(nèi)凹設(shè)有可供密封膠墊定位的凹槽。
[0011]本實用新型還提供一種帶散熱基板的電源模塊的組裝半成品，用于裝入上述外殼中，包括散熱基板與控制基板，散熱基板上焊接有固定柱和PIN針；控制基板上開設(shè)有供PIN針通過的通孔，以及供固定柱使用的定位孔；散熱基板與控制基板組裝后，固定柱與PIN針分別從控制基板的定位孔與通孔中伸出，其特征在于，還包括扁平形密封膠墊，密封膠墊上與固定柱對應的位置處開設(shè)有定位孔，密封膠墊上與PIN針對應的位置處開設(shè)有通孔，密封膠墊的定位孔與通孔的尺寸采用過盈配合尺寸，控制基板裝上密封膠墊后，固定柱與PIN針分別從密封膠墊的定位孔與通孔中伸出；所述控制基板的側(cè)邊上開設(shè)有供膠水貫通流動的挖空結(jié)構(gòu)；所述PIN針為階梯結(jié)構(gòu)，控制基板焊接在PIN針的臺階上。
[0012]本實用新型再提供一種帶散熱基板的電源模塊，包括權(quán)利要求5所述的帶散熱基板的電源模塊的組裝半成品和權(quán)利要求3所述的外殼，所述組裝半成品裝入外殼后，固定柱與PIN針分別從外殼的定位孔與通孔中伸出，其特征在于:所述電源模塊的灌膠孔位于側(cè)面；所述外殼與作為蓋板使用的散熱基板通過膠水粘接進行預固定，用以防止灌封膠水自外殼與散熱基板之間泄漏；所述控制基板的密封膠墊抵于外殼的底面上，用以防止灌封膠水自外殼的通孔與定位孔溢出；所述散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙填滿灌封膠水；所述外殼的骨位嵌入灌封膠水中，在灌封膠水固化后，骨位與灌封膠水固化形成加強連接結(jié)構(gòu)，用以防止外殼因膠水熱膨脹與散熱基板脫離。
[0013]本實用新型的有益效果是，結(jié)構(gòu)簡單，不僅能使膠水灌滿整個電源模塊，且膠水不會從功能引腳的引出位置發(fā)生泄漏，又不影響電源模塊功能引腳的裝配。另一方面，膠水灌滿整個電源模塊，對電源模塊起防潮防塵的作用，從而提高電源模塊的穩(wěn)定性與可靠性。
【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有的電源模塊的外殼的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本實用新型電源模塊的立體爆炸圖；
[0016]圖2-1是本實用新型電源模塊的外殼的立體圖；
[0017]圖2-2是本實用新型電源模塊的外殼的另一視角的立體圖；
[0018]圖3是本實用新型電源模塊的PIN針的立體圖；
[0019]圖4是本實用新型電源模塊的控制基板的立體圖；
[0020]圖5是本實用新型電源模塊的散熱基板與控制基板裝配后的立體圖；
[0021]圖6是本實用新型電源模塊的散熱基板與控制基板的組裝半成品的立體爆炸圖；
[0022]圖7-1是本實用新型電源模塊的裝配成品未灌封前的立體圖；
[0023]圖7-2是本實用新型電源模塊的裝配成品未灌封前的立體剖面圖。
【具體實施方式】
[0024]為了更好地理解本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)所作出的改進，在對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明之前，先對【背景技術(shù)】部分所提到的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合附圖加以說明。
[0025]圖1示出了現(xiàn)有常見的帶散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊的外殼，為扁長方體結(jié)構(gòu)，其頂面可扣蓋散熱基板，其底面開設(shè)有供PIN針伸出的通孔11、12，底面還開設(shè)有供膠水灌入的灌膠孔14。
[0026]遵循上述初始技術(shù)方案的結(jié)構(gòu)，當灌膠孔14開設(shè)在底面，膠水需經(jīng)控制基板灌入下層空隙，由于控制基板對灌膠孔所起檔板的作用，雖然膠水可通過控制基板上的挖空結(jié)構(gòu)進入下層空隙，但膠水的粘力使其難以均勻地填滿于散熱基板、控制基板與外殼之間的空間間隙。即便借助外部旋轉(zhuǎn)力，邊轉(zhuǎn)邊灌膠，由于電子器件在外殼內(nèi)的分布沒有規(guī)律，旋轉(zhuǎn)對膠水所產(chǎn)生的力必不完全均衡，因此膠水沉降的均勻性較差，膠水膨脹對各器件的所產(chǎn)生的應力不可控。在變壓器等對壓應力敏感的器件上，極易因灌封造成性能不良。另，由于膠水的粘力，使空隙中的小氣泡難以在快速旋轉(zhuǎn)灌膠的過程中排出，也會造成一定的灌封問題。這一系列問題中最根本的問題就是，底部灌封時膠水難以發(fā)揮自然力的作用，而必須依靠外力的輔助作用。
[0027]對于這種電源模塊，一味通過外力來改善灌封的填充效果，會導致灌封工藝實施難度的不斷增大。若不增設(shè)工藝，膠水僅通過自身流動來填充于小型電源模塊的外殼中，則在膠水粘力及控制基板阻擋力的雙重作用下，極易造成灌封填充不夠的問題。也就是說，不突破灌封制造方法，就難以改善帶散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊的灌封問題。
[0028]本實用新型的【具體實施方式】，就是針對現(xiàn)有技術(shù)中的帶散熱基板結(jié)構(gòu)的電源模塊所作出的改進。本實用新型的基本改進思路是，打破傳統(tǒng)的底部灌封工藝，創(chuàng)新為側(cè)立灌封，并從工藝的角度，重新對電源模塊的組成構(gòu)件進行功能拆解和再設(shè)計。
[0029]據(jù)此思路，本實用新型首先創(chuàng)新電源模塊灌封的工藝方法，一種電源模塊的制造方法，包括如下步驟:
[0030]備料步驟，選用帶臺階的PIN針；選用側(cè)邊上開設(shè)有挖空結(jié)構(gòu)的控制基板；
[0031]固定柱與PIN針的固定連接步驟，將固定柱與PIN針通過回流焊焊接于散熱基板上;
[0032]控制基板的固定連接步驟，將相對固定柱與PIN針開有通孔的控制基板焊接在PIN針的臺階上，固定柱與PIN針分別從控制基板所開的通孔中伸出；
[0033]密封膠墊裝配步驟，在兩排PIN針上各放置一片相對固定柱與PIN針開有過盈配合的通孔的密封膠墊，形成散熱基板與控制基板的組裝半成品；
[0034]裝殼預固定步驟，采用膠水粘接對外殼與作為蓋板使用的散熱基板進行預固定，即在外殼的限位臺階上涂上膠水，將散熱基板與控制基板的組裝半成品裝入外殼，使散熱基板扣合粘接于外殼的限位臺階上；
[0035]調(diào)整外殼側(cè)立步驟，待外殼與散熱基板預固定后，側(cè)立帶側(cè)面開孔的外殼，讓外殼的側(cè)面開孔朝上；
[0036]灌封步驟，將膠水