功率器件安装定位装置及控制器的制作方法

本实用新型实施例涉及控制器领域，更具体地说，涉及一种功率器件安装定位装置及控制器。

背景技术：

由于纯电动的新能源汽车具有零排放、无污染的优点，目前已经成为燃油车之后各国第一大主力新能源汽车。随着制造成本的而降低，纯电动的新能源汽车作为未来交通工具的最佳选择，必将成为未来世界各国的主流。目前，各国都规划每年新增大量的纯电动新能源汽车，甚至有的国家将在20内年全部使用纯电动新能源汽车作为交通工具，纯电动新能源汽车未来前景非常可观。

在上述纯电动的新能源汽车中，空调压缩机主要通过控制器来控制运行。由于纯电动新能源汽车要求整车重量轻，所以用于控制空调压缩机的控制器，也向着集成化程度高、体积小和重量轻的方向发展。在上述控制器中，相关功率器件与印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)连接的焊针非常多，而且各个功率器件的焊针与印制电路板的焊接都要求非常可靠。随着市场需求用量的增加，对空调压缩机的控制器在运行过程中的安全可靠性、可维护性以及生产效率的要求都大大提高。

目前，空调压缩机控制器中的功率器件，如金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)的焊针比较细长，来料或经过二次折弯加工后变形严重。在功率器件的焊针与印制电路板穿板焊接时基本无定位，即使使用工装定位，但取出工装时MOSFET焊针又反弹偏离了印制电路板的焊接孔，这导致了控制器在整机安装功率器件时焊针不能精确插入印制电路板的焊接孔。并且，由于功率器件焊针基本通过盲插方式插接到印制电路板的焊接孔，导致往往需要重复多次对位才能完成，不适于在自动化生产线上完成，其生产安装效率非常低。

技术实现要素：

本实用新型实施例针对上述功率器件焊针定位不便，并导致插针焊接效率较低的问题，提供一种功率器件安装定位装置及控制器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是，提供一种功率器件安装定位装置，包括由绝缘材料加工而成的基板；所述基板包括背向设置的第一侧和第二侧，所述基板的第一侧具有至少一个功率器件安装位，且所述基板的第二侧具有与所述功率器件安装位对应的多个限位柱；所述限位柱突出于所述基板第二侧的表面，且所述限位柱突出于所述基板第二侧的表面的高度小于功率器件的折弯部的长度；每一所述限位柱上具有轴向设置的通孔，且所述通孔的出口位于所述限位柱的自由端、所述通孔的入口延伸到所述基板的第一侧。

优选地，所述限位柱上的通孔的中心轴垂直于所述功率器件安装位的底面，且所述多个限位柱按直线形排列。

优选地，所述通孔的入口处的尺寸大于所述通孔出口处的尺寸；所述通孔在出口处的形状和尺寸与所述功率器件的焊针的径向截面的形状和尺寸匹配。

优选地，所述通孔靠近入口处的内壁呈圆台形，且越靠近出口，所述通孔的截面的直径越大。

优选地，所述多个限位柱通过加强筋连接在一起。

优选地，所述功率器件安装位包括用于对功率器件进行定位的定位件以及用于固定功率器件的卡扣。

优选地，所述功率器件安装定位装置还包括环绕所述基板的边沿的挡墙，所述挡墙突出于所述基板第一侧的表面，且所述挡墙突出于所述基板第一侧的表面的高度小于所述功率器件的厚度；所述功率器件安装位位于所述挡墙内，且所述挡墙在所述通孔的入口一侧具有缺口。

优选地，所述功率器件安装定位装置还包括定位柱，且所述定位柱位于所述基板的边沿外侧并垂直于所述功率器件安装位的底面。

优选地，所述基板的第二侧的表面具有压装槽。

本实用新型实施例还提供一种控制器，包括压铸壳、印制电路板、功率器件，所述控制器还包括如上所述的功率器件安装定位装置；所述功率器件安装定位装置以第二侧朝向所述印制电路板的方式固定在所述压铸壳上，所述功率器件安装在所述功率器件安装定位装置的功率器件安装位上且所述功率器件的焊针的折弯部从所述通孔的入口插入并从出口穿出。

本实用新型实施例的功率器件安装定位装置及控制器具有以下有益效果：通过基板第二侧的限位柱对功率器件的焊针进行保护和定位，使得焊针的指向无偏差，从而便于整机安装时能顺利精准插入印制电路板的焊接孔内，提高了插针焊接操作的效率，并可实现自动化生产。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的功率器件安装定位装置的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的功率器件安装定位装置固定功率器件后的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的功率器件安装定位装置进行功率器件安装的示意图；

图4是将本实用新型实施例提供的控制器中将功率器件安装定位装置安装到压铸壳的示意图；

图5是将本实用新型实施例提供的控制器中功率器件安装定位装置与印制电路板配合的示意图；

图6是将本实用新型实施例提供的控制器中功率器件安装定位装置将功率器件的焊针插接到印制电路板的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，是本实用新型实施例提供的功率器件安装定位装置的示意图，该功率器件安装定位装置可实现功率器件的安装定位，并保护控制器(例如空调压缩机控制器)中功率器件的焊针不变形，上述功率器件具体可以是金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)等。

本实施例的功率器件安装定位装置1包括基板，该基板可由绝缘材料(例如塑料等)加工而成；该基板包括背向设置的第一侧和第二侧，且该基板的第一侧具有两个功率器件安装位11，该基板的第二侧具有与功率器件安装位11对应的多个限位柱13。

上述功率器件安装位11的形状和尺寸与功率器件2的主体部分的形状和尺寸匹配，且基板第一侧的功率器件安装位11的数量可根据需要调整，例如可以为一个，也可以为三个或三个以上。限位柱13突出于基板第二侧的表面，且限位柱13突出于基板第二侧的表面的高度小于功率器件2的焊针21的折弯部的长度；每一限位柱13上具有轴向设置的通孔131，且该通孔131的出口位于限位柱13的自由端、通孔131的入口则延伸到基板的第一侧。

如图3所示，在将功率器件2装配到上述功率器件安装定位装置1时，可先将功率器件2的焊针通过工装按尺寸弯折，并将焊针的折弯部从基板的第一侧插入通孔131的入口，同时功率器件2的主体部装配入基板第一侧的功率器件安装位11，例如使功率器件2的主体部贴于基板第一侧的表面。由于限位柱13突出于基板第二侧的表面的高度小于功率器件2的焊针21的折弯部的长度，因此功率器件2的焊针21的折弯部的至少一部分(例如3mm)从通孔131的出口穿出，该部分可插入到印制电路板的焊接孔，以进行焊接操作。

上述功率器件安装定位装置1通过与功率器件2配合，限位柱13通过对功率器件2的焊针21进行全包围定型保护，使得功率器件2的细小无强度的焊针21受到外力和自身折弯后回弹力不会偏离，极大方便了印制电路板上焊接孔的插接操作，对生产效率的提高和导入自动化装配，具有突出的效果。

由于一般功率器件2的焊针弯折角度为90°，相应地，上述限位柱13上的通孔的中心轴垂直于功率器件安装位11的底面(即基板第一侧的表面)，且多个限位柱13在基板的第二侧按直线形排列。通过上述方式，可与现有功率器件2的结构匹配。

为便于功率器件2的焊针21插入到通孔131，上述通孔131的入口处的尺寸大于该通孔131出口处的尺寸。由于通孔131的入口处的尺寸较大，而焊针21相对细小，使得焊针21插入通孔操作十分方便。同时，为提高对焊针21的保护强度，可使得通孔131的出口处的形状和尺寸与焊针21的径向截面的形状和尺寸匹配，这样，可保证焊针21不容易反弹变形。

并且，还可使通孔131靠近入口处的内壁呈圆台形(即喇叭形，而在通孔131的圆台形部分的后段，则与焊针21的形状和尺寸匹配)，且越靠近出口，通孔131的截面的直径越大。通过该方式，使得通孔131引导焊针21插入到通孔131，便于焊针21插接操作。

如图2所示，为提高限位柱13的强度，可通过加强筋将上述多个限位柱13连接在一起。通过上述方式，可避免单个限位柱13受外力作用时容易折断以及变形的问题。

为对功率器件安装位11内的功率器件2进行定位以及固定，上述功率器件安装位11包括定位件111和卡扣112。上述定位件111的位置与功率器件2上的定位孔22的位置匹配，即在功率器件2装配到功率器件安装位11时，定位件111插入到功率器件2的定位孔22。卡扣112则从功率器件2的侧部对功率器件2进行卡接固定。通过定位件111和卡扣112，可使功率器件2安装入功率器件安装位11后任意方向翻转不会脱离功率器件安装定位装置1。

此外，上述功率器件安装定位装置1还可包括环绕基板的边沿的挡墙15，上述挡墙15突出于基板第一侧的表面，且挡墙15突出于基板第一侧的表面的高度小于功率器件2的厚度；并且功率器件安装位11位于所述挡墙内，挡墙15在通孔131的入口一侧具有缺口。通过挡墙15，可进一步对装配到功率器件安装位11的功率器件2进行限位，同时由于挡墙15突出于基板第一侧的表面的高度小于功率器件2的厚度，可不影响将功率器件2的散热面安装到对应的散热结构。

此外，为方便将功率器件安装定位装置1安装到相应结构，上述功率器件安装定位装置1还可包括定位柱14，上述定位柱14位于基板的边沿外侧并垂直于功率器件安装位11的底面(即基板第一侧的表面)。在安装功率器件安装定位装置1时，可在相应结构设置安装孔，上述定位柱14插入安装孔实现定位。特别地，上述定位柱14上可增加加强筋，以起到定位柱加固作用。

特别地，上述基板的第二侧的表面可具有压装槽16，从而便于功率器件安装定位装置1的压接固定。

如图4-6所示，本实用新型实施例还提供一种控制器，该控制器具体可以是新能源汽车中空调压缩机的控制器。本实施例的控制器包括压铸壳3、印制电路板5、功率器件2以及如上所述的功率器件安装定位装置1。上述功率器件安装定位装置1以第二侧朝向印制电路板5的方式，通过压片4固定在压铸壳3上，功率器件2安装在功率器件安装定位装置1的功率器件安装位11上且功率器件2的焊针21的折弯部从通孔131的入口插入并从出口穿出。印制电路板5固定在功率器件安装定位装置1的上方，且功率器件2的焊针21从限位柱穿出的部分插入到印制电路板5的焊接孔。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。