用于热电发电机的载体基板以及电气线路的制作方法_3

文档序号:9933004阅读:来源:国知局
具有按照本发明的一种实施例的带有多个子平面200的换热器结构108。所述载体基板102基本上相当于图1中的载体基板。所述换热器结构108被划分为六个子平面200。所述子平面200是金属面并且在使用大量的键合引线116的情况下彼此间进行热耦联。
[0045]在一种实施例中,所述子平面200在使用细带116的情况下彼此导热地连接。
[0046]通过所述导热的连接,来自直接与热导体相连接、即保证与所述TEG的热接触的子平面200的热能可以流往其他子平面200。由此所述换热器结构108的表面有效地增加许多倍。
[0047]在一种实施例中,在所述子平面200之间布置了电气的印制导线202和/或结构204,所述电气的印制导线和/或结构与所述子平面200和连接件116热绝缘。
[0048]所述子平面200以分布在所述载体基板102的一面的范围内的方式来布置。所述子平面200布置在所述一面的其他未被使用的区域中。
[0049]对于如在图2中所示出的那样的、大面积的2D冷却结构108来说,利用所述电路板下侧面上的多个空着的平面200。所述表面的扩大得到实现,方法是:将如此制造的金属面200与所述TEG的热接触面连接起来。这例如可以通过键合引线116或者通过从功率电子学中所熟知的细带引线116来进行。当然也可以实现与(金属的)印制导线连接。
[0050]在这里所示出的实施例中,冷却通过所述表面的扩大来得到优化。所述表面得到扩大,方法是:给所述电路板102上的未使用的区域设置金属面200,所述金属面例如通过来自所述功率电子技术的铜质键合引线/细带引线116与所述热接触面200相连接。
[0051]图3示出了按照本发明的一种实施例的载体基板102的剖面图。所述载体基板102基本上相当于图1中的载体基板。在这里所示出的实施例中示出了在安装所述线路的构件之前的所述载体基板102。于是,所述热接口 106在这里未被接触。所述换热器结构108构造为由被喷镀金属的导线构成的格栅300,所述被喷镀金属的导线通过所述热导体110与所述热接口 106相连接。此外,所述载体基板102具有电气的金属化通孔302,所述电气的金属化通孔将所述载体基板102的对置的侧面在电方面彼此连接起来。
[0052]图4示出了具有格栅300的载体基板102的视图,所述格栅108用作按照本发明的一种实施例的换热器结构108。所述载体基板102基本上相当于图3中的载体基板。所述热导体110以具有四列和四行的矩阵来布置。由此,所述热接口对应于所述热电发电机的焊头模型,也就是说,所述热电发电机的连接点布置在矩阵中,所述热接口处的裸露的热导体110对应于该矩阵。所述热导体110彼此间通过金属的导线400来导热地连接。所述导线400在所述热导体110的区域中同样构成一个格栅。所述换热器结构108的格栅300与所述热导体110相邻地布置。所述导线400将所述热导体110与所述换热器结构108导热地连接起来。
[0053]如果较小的冷却功率就已够用,也就是说,如果所述冷却体108的表面也可以更小,那就可以考虑2D结构208(左边和右边)。在这种情况下,热通过所述热通孔110来导送到所述电路板102的下侧面上并且随后分布在那里。作为实例,在这里示出了格栅网300并且在图5和6中示出了全面形的金属化结构500,但是原则上其他几何图形也适合用于排热(圆形,45°扭转的格栅网等等)。
[0054]图5示出了具有连续的平面500的载体基板102的剖面图,所述连续的平面用作按照本发明的一种实施例的换热器结构108。所述载体基板102基本上相当于图3中的载体基板。与此相比,所述换热器结构108构造为所述载体基板102上的金属面500。所述金属面500通过所述导线400与所述热导体110热耦联。
[0055]在一种实施例中,所述金属面500构造为全面地封闭的结构。
[0056]图6示出了具有连续的平面500的载体基板102的视图,所述连续的平面用作按照本发明的一种实施例的换热器结构108。所述载体基板102基本上相当于图5中的载体基板。如在图4中一样,所述导线400在所述热导体110的区域中构成一个格栅,该格栅一直延长到所述金属面500。所述金属面500通过所述导线400与所述热导体110热親联。
[0057]图7示出了具有凹部的700的载体基板12的剖面图,该凹部用作按照本发明的一种实施例的换热器结构108。所述载体基板102基本上相当于图6中的载体基板。作为补充,用于通过三维的结构700进行热传递的表面相对于平坦的面得到了扩大。所述结构700在这种实施例中构造为所述电路板102中的凹部700。所述凹部700在所述载体基板102的表面的后面往里缩进。所述凹部700的侧壁被喷镀金属。
[0058]在一种实施例中,所述换热器结构108至少部分地伸出超过所述基板的表面。
[0059]图8示出了具有凹部700的载体基板102的剖面图的截取部分,该凹部用作按照本发明的一种实施例的换热器结构108。所述载体基板102基本上相当于图7中的载体基板。在此示出了所述凹部700之一。所述凹部700的底部800在所述载体基板102的表面802的后面往里缩进。在所示出的实施例中,所述凹部700具有倾斜的侧向面804。所述底部800和所述侧向面804被铺上金属层500。
[0060]3D结构108是用于扩大冷却表面的其他可行方案。
[0061]在一种实施例中,所述载体基板102具有一种带有很大的表面的3D冷却结构,其中在所述电路板102中通过深铣(TieffrSsen)或者激光来产生缝隙700并且随后被喷镀金属(电镀技术)。这些缝隙700的定向可以沿着一种优先方向进行。
[0062]在一种实施例中,所述缝隙700构成由交叉的缝隙700构成的网状的结构。
[0063]通过激光结构化处理,所述缝隙700的侧壁804不是刚好垂直,而是倾斜地收敛。这种效应基于以下情况:激光在焦点中具有高得多的强度,该强度在径向上向外减小。在使所述电路板102结构化时,由此获得两个侧腹804,而后给所述两个侧腹喷涂金属。在图8中示出了像例如在进行激光结构化时可能产生的一样的侧腹804。
[0064]图9示出了具有凸起900的载体基板102的剖面图,该凸起用作按照本发明的一种实施例的换热器结构108。所述载体基板102在这里像在前面的附图中一样具有热接口 106、换热器结构108和多个热导体110。如在前面的附图中一样,所述热导体110构造为金属的金属化通孔110。在这里所示出的实施例中,所述换热器结构108相应地构造为热导体110的延长部。在此,在所述热导体110上布置了伸出超过所述载体基板102的、导热的、用于将热传递给环境的凸起900。在所示出的实施例中,所述凸起900构造为透镜状的焊接珠900。所述各个凸起900彼此隔开地布置。在这里七个金属化通孔110并排地布置成一排。但是,所述金属化通孔的数目不限于刚好七个,而是也可以构造更少或者明显更多的金属化通孔。
[0065]所述冷却表面108可以通过将焊接珠900 (英语:Bal
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