熱源散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種熱源散熱結(jié)構(gòu)，包括：電路板，電路板上設(shè)有沿上下方向貫通電路板的通孔；散熱器，散熱器位于通孔正下方并與電路板間隔開；發(fā)熱器件，發(fā)熱器件與通孔相對(duì)設(shè)置，發(fā)熱器件的上端面位于電路板的上表面之上，發(fā)熱器件的下端面位于電路板的下表面之上，發(fā)熱器件上伸出有與電路板的上表面焊接的引腳；以及過渡熱沉，過渡熱沉的下端面與散熱器的上端面連接，過渡熱沉的上端面與發(fā)熱器件的下端面連接，至少部分過渡熱沉位于通孔內(nèi)。根據(jù)本實(shí)用新型的熱源散熱結(jié)構(gòu)，可以降低發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱量對(duì)電路板上其它電子元件的損害，可以提高電路板上的空間利用率。
【專利說明】熱源散熱結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，特別涉及一種熱源散熱結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在電子行業(yè)中，很多電子元器件，例如，大功率半導(dǎo)體器件在工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。如果不能有效對(duì)這些元器件進(jìn)行散熱，熱量的積聚會(huì)使元器件的溫度迅速升高，甚至損壞元器件。
[0003]將發(fā)熱量較大的電子元器件固定在散熱裝置上，如散熱片、水冷板等，散熱裝置可以將元器件上的熱量散出，達(dá)到散熱目的。
[0004]相關(guān)技術(shù)中，熱源散熱結(jié)構(gòu)通常包括:發(fā)熱器件(如大功率半導(dǎo)體器件)、散熱裝置以及電路板(PCB)，各個(gè)部件之間的連接關(guān)系為，用螺釘發(fā)熱器件固定在散熱裝置上，使得發(fā)熱器件的主要導(dǎo)熱表面與散熱裝置的導(dǎo)熱表面緊密接觸，發(fā)熱器件的引腳焊接在電路板(PCB)上進(jìn)行工作。發(fā)熱器件的主要導(dǎo)熱表面與電路板(PCB)的表面接近垂直或者保持一定角度。這種結(jié)構(gòu)散熱裝置會(huì)占用電路板(PCB)上較大的空間。
[0005]另外，由于發(fā)熱器件在工作時(shí)的電流較大，較短的引腳可以有利于將降低電路損耗，采用上述結(jié)構(gòu)的熱源散熱結(jié)構(gòu)，如果引腳較短，發(fā)熱器件距離印制電路板(PCB)較近，發(fā)熱器件的輔助導(dǎo)熱表面未與散熱裝置接觸會(huì)產(chǎn)生大量的熱輻射，熱輻射將到達(dá)電路板(PCB)及其上面的其他元器件，從而導(dǎo)致它們的壽命下降及損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。
[0007]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種具有散熱效果好，空間利用率高的熱源散熱結(jié)構(gòu)。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)，包括:電路板，所述電路板上設(shè)有沿上下方向貫通所述電路板的通孔；散熱器，所述散熱器位于所述通孔正下方并與所述電路板間隔開；發(fā)熱器件，所述發(fā)熱器件與所述通孔相對(duì)設(shè)置，所述發(fā)熱器件的上端面位于所述電路板的上表面之上，所述發(fā)熱器件的下端面位于所述電路板的下表面之上，所述發(fā)熱器件上伸出有與所述電路板的所述上表面焊接的引腳；以及過渡熱沉，所述過渡熱沉的下端面與所述散熱器的上端面連接，所述過渡熱沉的上端面與所述發(fā)熱器件的下端面連接，至少部分所述過渡熱沉位于所述通孔內(nèi)。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)，至少發(fā)熱器件和散熱器的主體部分相對(duì)地設(shè)置在電路板的兩側(cè)，發(fā)熱器件的主導(dǎo)熱面與散熱器連接，輔助導(dǎo)熱表面位于電路板的上表面之上，輔助導(dǎo)熱表面向外產(chǎn)生熱福射，福射的熱量朝向電路板較少，可以降低發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱量對(duì)電路板上其它電子元件的損害。同時(shí)，由于散熱器與發(fā)熱器件不在電路板的同一側(cè)，可以提聞電路板上的空間利用率。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱源散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括第一螺釘，所述第一螺釘由上至下依次穿過所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器以將所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器鎖緊。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱源散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括輔助散熱器，所述輔助散熱器設(shè)在所述發(fā)熱器件的所述上端面上。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱源散熱結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括第二螺釘，所述第二螺釘由上至下依次穿過所述輔助散熱器、所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器以將所述輔助散熱器、所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器鎖緊。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)熱器件的下端面位于所述電路板的上表面之上。
[0014]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述過渡熱沉包括主體部和翻邊部，所述翻邊部沿周向方向形成在所述主體部的上端，部分所述主體部貫穿所述通孔，所述發(fā)熱器件的下端面與所述翻邊部的上端面連接。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述發(fā)熱器件的下端面位于所述電路板的上表面與所述電路板的下端面之間。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述過渡熱沉與所述發(fā)熱器件之間設(shè)有導(dǎo)熱層。
[0017]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述過渡熱沉為銅片、鋁片、氮化鋁陶瓷片中的一種。
[0018]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，所述通孔為圓形孔或矩形孔。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的再一個(gè)實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0023]下面參考附圖描述根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)100。
[0024]如圖1-3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)100，包括:電路板10、散熱器20、發(fā)熱器件30以及過渡熱沉40。
[0025]可以理解的是，半導(dǎo)體功率器件是常見發(fā)熱量較大的電子元件在本實(shí)用新型的實(shí)施例中簡稱為“發(fā)熱器件30”)，例如，發(fā)熱器件可以為采用T0-220封裝結(jié)構(gòu)或者采用T0-247封裝的M0S管、采用T0-3P封裝的IGBT中的一種。過渡熱沉40可以為銅片、鋁片、氮化鋁陶瓷片中的一種或者其他導(dǎo)熱材料。
[0026]具體而言，電路板10上設(shè)有沿上下方向(參見圖1)貫通電路板10的通孔11，通孔11可以為圓形孔或矩形孔，其形狀可以與發(fā)熱器件30的形狀匹配。散熱器20可以為翅片散熱器，散熱器20可以位于通孔11正下方并與電路板10間隔開。發(fā)熱器件30與通孔11相對(duì)設(shè)置。發(fā)熱器件30的上端面位于電路板10的上表面之上，發(fā)熱器件30的下端面位于電路板10的下表面之上，換言之，發(fā)熱器件30的下端面向下不超出電路板10的下表面，發(fā)熱器件30的上端面超出電路板10的上表面。發(fā)熱器件30上伸出有與電路板10的上表面焊接的引腳31，例如引腳31可以由發(fā)熱器件30的側(cè)面伸出。過渡熱沉40的下端面與散熱器20的上端面連接，過渡熱沉40的上端面與發(fā)熱器件30的下端面連接，以通過過渡熱沉40將發(fā)熱器件30上的熱量傳遞給散熱器20，以通過散熱器20將熱量散發(fā)。其中至少部分過渡熱沉40是位于通孔11內(nèi)，以使發(fā)熱器件30和散熱器20分別位于電路板10的上下兩側(cè)。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的熱源散熱結(jié)構(gòu)100，至少發(fā)熱器件30和散熱器20的主體部分相對(duì)地設(shè)置在電路板10的兩側(cè)，發(fā)熱器件30的主導(dǎo)熱面與散熱器20連接，輔助導(dǎo)熱表面位于電路板10的上表面之上，輔助導(dǎo)熱表面向外產(chǎn)生熱福射，福射的熱量朝向電路板10較少，可以降低發(fā)熱器件30產(chǎn)生的熱量對(duì)電路板上其它電子元件的損害。同時(shí)，由于散熱器20與發(fā)熱器件30不在電路板10的同一側(cè)，可以提高電路板10上的空間利用率。
[0028]如圖2、圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱源散熱結(jié)構(gòu)100可以進(jìn)一步包括第一螺釘51，第一螺釘51由上至下依次穿過發(fā)熱器件30、過渡熱沉40以及散熱器20以將發(fā)熱器件30、過渡熱沉40以及散熱器20鎖緊。可以理解的是，發(fā)熱器件30、過渡熱沉40以及散熱器20的連接和定位方式并不限于此，例如，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)熱器件30、過渡熱沉40以及散熱器20可以通過膠粘層依次粘接。
[0029]如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱源散熱結(jié)構(gòu)100可以進(jìn)一步包括輔助散熱器60，輔助散熱器60可以設(shè)在發(fā)熱器件30的上端面上。由此，可以進(jìn)一步提高發(fā)熱器件30的散熱效率。進(jìn)一步地，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，熱源散熱結(jié)構(gòu)100可以進(jìn)一步包括第二螺釘52，第二螺釘52由上至下依次穿過輔助散熱器60、發(fā)熱器件30、過渡熱沉40以及散熱器20以將輔助散熱器60、發(fā)熱器件30、過渡熱沉40以及散熱器20鎖緊。
[0030]如圖2所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)熱器件30的下端面位于所述電路板10的上表面之上。進(jìn)一步地，過渡熱沉40可以包括主體部41和翻邊部42，翻邊部42沿周向方向形成在主體部41的上端，翻邊部42的徑向尺寸可以大于導(dǎo)熱器件30的徑向尺寸，以有利于熱量的傳遞，部分主體部41可以貫穿通孔11，發(fā)熱器件30的下端面與翻邊部42的上端面連接，以通過過渡熱沉將發(fā)熱器件30上的熱量傳遞給散熱器20。
[0031]如圖3所示，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，發(fā)熱器件30的下端面位于電路板10的上表面與電路板10的下端面之間，過渡熱沉40的徑向尺寸可以小于發(fā)熱器件30的徑向尺寸，由此，可以減少制造過渡熱沉40的材料的使用量，降低生產(chǎn)成本。
[0032]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，為了提高導(dǎo)熱效率，過渡熱沉40與發(fā)熱器件30之間可以設(shè)有導(dǎo)熱層(未示出)，導(dǎo)熱層可以為導(dǎo)熱硅膠、導(dǎo)熱膠等構(gòu)造成。
[0033]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0034]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本實(shí)用新型的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。
[0035]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接或彼此可通訊；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0036]在本實(shí)用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0037]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本實(shí)用新型的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0038]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 電路板，所述電路板上設(shè)有沿上下方向貫通所述電路板的通孔； 散熱器，所述散熱器位于所述通孔正下方并與所述電路板間隔開； 發(fā)熱器件，所述發(fā)熱器件與所述通孔相對(duì)設(shè)置，所述發(fā)熱器件的上端面位于所述電路板的上表面之上，所述發(fā)熱器件的下端面位于所述電路板的下表面之上，所述發(fā)熱器件上伸出有與所述電路板的所述上表面焊接的引腳；以及 過渡熱沉，所述過渡熱沉的下端面與所述散熱器的上端面連接，所述過渡熱沉的上端面與所述發(fā)熱器件的下端面連接，至少部分所述過渡熱沉位于所述通孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括第一螺釘，所述第一螺釘由上至下依次穿過所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器以將所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器鎖緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括輔助散熱器，所述輔助散熱器設(shè)在所述發(fā)熱器件的所述上端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包括第二螺釘，所述第二螺釘由上至下依次穿過所述輔助散熱器、所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器以將所述輔助散熱器、所述發(fā)熱器件、所述過渡熱沉以及所述散熱器鎖緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)熱器件的下端面位于所述電路板的上表面之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過渡熱沉包括主體部和翻邊部，所述翻邊部沿周向方向形成在所述主體部的上端，部分所述主體部貫穿所述通孔，所述發(fā)熱器件的下端面與所述翻邊部的上端面連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述發(fā)熱器件的下端面位于所述電路板的上表面與所述電路板的下端面之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過渡熱沉與所述發(fā)熱器件之間設(shè)有導(dǎo)熱層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過渡熱沉為銅片、鋁片、氮化鋁陶瓷片中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的熱源散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述通孔為圓形孔或矩形孔。
【文檔編號(hào)】H05K7/20GK204131906SQ201420542392
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】程思洋, 王培金 申請(qǐng)人:程思洋, 廈門超旋光電科技有限公司