封装结构及光模块的制作方法_2

文档序号:9218591阅读:来源:国知局
电路板为例进行说明。印刷电路板11具有一中空设置的收容部101,散热基板12可固定安装于散热壳体13内部,印刷电路板11固定安装于散热基板12上,功率器件14通过收容部101直接设置于散热基板12上,从而实现功率器件与散热基板的导热连接。
[0023]需要说明的是,本申请各实施方式中所提到的散热基板12为导热效率较好的热导体、其材质为金属(如金属铜等)或其他。现有技术中通常采取电路板密集过孔塞铜浆的方式,再通过散热介质,将热量传导至散热外壳,这种铜浆的导热差(导热系数14 ff/m.K左右),将影响产品的性能,本申请将功率器件直接粘贴在金属的散热基板上(导热系数300ff/m.K左右),将功率器件上的热量传导至散热外壳上,大大提升了模块的散热能力。
[0024]本申请中所提及的“功率器件14”例如可以是光电/电光转换元件,以及驱动该些光电/电光转换元件的驱动和放大电路所需要的元件,并且功率器件14可以是被整体集成于一芯片上,而并非一定是分离的器件,当然,也可以是多个分离的器件均布置在散热基板12上。
[0025]参图2所示,本实施方式中的散热壳体13底部包括第一吸热面131、第二吸热面132和连接第一吸热面131与第二吸热面132的第三吸热面133,第二吸热面132为凸出设置,第二吸热面132和第三吸热面133形成了第一凸出部。
[0026]参图3a、3b所示,本实施方式中的散热基板12具有彼此相对的第一表面121和第二表面122,其中,第一表面121上凸出设置有与印刷电路板11上收容部101形状相匹配的安装部1211,功率器件14固定安装于该安装部1211上。
[0027]其中,安装部1211和散热基板12可以被分别地制造并连接或是被一体地制造成型。
[0028]参图3b,散热基板12的第二表面122包括第一散热面1221、第二散热面1222和第三散热面1223,该第一散热面1221和第二散热面1222为不共面设置,且第三散热面1223连接第一散热面1221和第二散热面1222。进一步地,该第二散热面1222为凹陷设置,第二散热面1222和第三散热面1223形成了第一凹陷部。结合图4所示,当散热基板12与散热壳体13封装后,散热壳体上形成的第一凸出部收容于散热基板上的第一凹陷部内,且第一散热面与第一吸热面、第二散热面与第二吸热面、以及第三散热面与第三吸热面相互贴合进行热传导。
[0029]现有技术中一般的封装结构中散热基板为平面状,其仅仅通过散热壳体的平面状底面进行散热,而本实施方式中的封装结构散热基板包括三个散热面,对应地散热壳体的底面包括三个吸热面,功率器件14上产生的热量传导至散热基板12上,散热基板上的第一散热面1221、第二散热面1222、第三散热面1223分别将热量通过第一吸热面131、第二吸热面132、第三吸热面133传导至散热壳体13上,由于散热基板具有较高的导热系数,且散热面积明显增加,大大提高了封装结构的散热能力。
[0030]同时,本实施方式中吸热面和散热面分别形成了相互配合的凸出部和收容部,可以起到固定的效果,防止散热基板在散热壳体中产生相对位移,保证了封装结构的安装稳定性。
[0031]需要说明的是,本实施方式中所提及的散热基板上的第一散热面、第二散热面和第三散热面均为平面,在其他实施方式中也可以设置为曲面等,且每个散热面不限于一个平面或曲面,也可以为若干平面和/或若干曲面的组合。对应地,第一吸热面、第二吸热面和第三吸热面也可以设置为曲面等,每个散热面也可以为若干平面和/或若干曲面的组合,只需满足封装后所有的散热面和吸热面全部贴合从而能够有效进行热传导。
[0032]在该实施方式的基础上还可以变形出的实施方式有:散热基板的第二表面包括第一散热面和与第一散热面相连且不共面的第二散热面,如第一散热面设置为平面,第二散热面设置为球面,且第二散热面向内凹陷设置,此时第一散热面和第二散热面无需通过第三散热面进行连接,两者可以直接相连。对应地,第一吸热面设置为平面,第二吸热面设置为向外凸出且与第二散热面对应的球面,散热基板和散热壳体封装后散热面和吸热面同样可以贴合。此种变形的实施方式同样可以增大散热基板的散热面积,也应当属于本申请的保护范围之内。
[0033]参图5所示,介绍本申请封装结构200的第二【具体实施方式】。在本实施方式中,该封装结构200包括印刷电路板21、散热基板22、散热壳体23、以及功率器件24,其中印刷电路板21和功率器件24与第一【具体实施方式】中完全相同,在此不再进行赘述。
[0034]参图6所示,本实施方式中的散热壳体23底部包括第一吸热面231、第二吸热面232和连接第一吸热面231与第二吸热面232的第三吸热面233,第二吸热面232为凹陷设置,第二吸热面232和第三吸热面233形成了第二凹陷部。
[0035]参图7a、7b所示,本实施方式中的散热基板22具有彼此相对的第一表面221和第二表面222,其中,第一表面221上凸出设置有与印刷电路板21上收容部201形状相匹配的安装部2211,功率器件24固定安装于该安装部2211上。
[0036]参图7b,散热基板22的第二表面222包括第一散热面2221、第二散热面2222和第三散热面2223,该第一散热面2221和第二散热面2222为不共面设置,且第三散热面2223连接第一散热面2221和第二散热面2222。进一步地,该第二散热面2222为凸出设置,第二散热面2222和第三散热面2223形成了第二凸出部。结合图8所示,当散热基板22与散热壳体23封装后,散热基板上形成的第二凸出部收容于散热壳体上的第二凹陷部内,且第一散热面与第一吸热面、第二散热面与第二吸热面、以及第三散热面与第三吸热面相互贴合进行热传导。与第一实施方式相同,本实施方式中由于散热基板具有较高的导热系数,且散热面积明显增加,同样大大提高了封装结构的散热能力。另外,第二散热面2222位于功率器件24的正下方,且为凸出设置,能够更好的将功率器件产生的热量导至散热壳体23。
[0037]参图9所示,介绍本申请封装结构300的第三【具体实施方式】。在本实施方式中,该封装结构300包括印刷电路板31、散热基板32、散热介质35、散热壳体33、以及功率器件34。
[0038]散热介质35位于散热基板32和散热壳体33之间,需要说明的是,本实施方式中所提及的“散热介质”可以是由同种材料构成的单层结构,也可以是多层层压结构,例如多层被交替压合的两种介质层。
[0039]与第一实施方式类似地,本实施方式中的散热壳体33底部包括第一吸热面、第二吸热面和第三吸热面(均未标号),第二吸热面为凸出设置,第二吸热面和第三吸热面形成了第三凸出部。
[0040]参图10a、1b所示,本实施方式中的散热基板32具有彼此相对的第一表面321和第二表面322,其中,第一表面321上凸出设置有与印刷电路板31上收容部301形状相匹配的安装部3211,功率器件34固定安装于该安装部3211上。
[0041]参图10b,散热基板32的第二表面322包括第一散热面3221、第二散热面3222和第三散热面3223,该第一散热面3221和第二散热面3222为不共面设置,且第三散热面3223连接第一散热面3221和第二散热面3222。进一步地,该第二散热面3222为凹陷设置,第二散热面3222和第三散热面3223形成了第三凹陷部。本实施方式中散热基板32和第一实施方式中散热基板12结构类似,不同之处在于,本实施方式中为了在散热基板32和散热壳体33之间设置散热介质,散热壳体33的第二吸热面的面积小于散热基板32上第二散热面的面积,且封装后仅有部分第三凸出部收容于第三凹陷部内。
[0042]参图11a、Ilb所示,散热介质35具有彼此相对的第一介质面351和第二介质面352。第一介质面351包括第四吸热面3511、第五吸热面3512和第六吸热面3513,其中,第五吸热面3512凸出设置,第五吸热面3512和第六吸热面3513形成了第四凸出部。第二介质面352包括第四散热面3521、第五散热面3522和第六散热面3523,其中,第五散热面3522凹陷设置,第五散热面3522和第六散热面3523形成了第四凹陷部。
[0043]结合图12所示,当散热基板32、散热介质35和散热壳体33封装后,散热介质35上的第四凸出部收容于散热基板32的第三凹陷部内,而散热壳体33的第三凸出部收容于散热介质35的第四凹陷部内,散热基板上的第一散热面3221、第二散热面3222和第三散热面3223分别与散热介质上的第四吸热
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