专利名称：固定结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固定结构，特别是涉及一种用于将电子装置固定于散热单元的固
定结构。
背景技术：
图1是显示现有的半导体元件固定结构l，其包括一半导体元件(绝缘栅双极晶体 管(IGBT)芯片)10。该半导体元件10包括一本体11、一晶粒12以及多个接脚13。该晶 粒12埋设于该本体11之中。该多个接脚13从该本体11延伸出来，并电连接于一印刷电 路板(未图示)。该半导体元件10通过一螺丝30固定于该散热单元20的一安装表面21 之上。该散热单元20包括一散热器23以及一界面材料22。该散热器(鳍片)23由高导热 系数材料所制造，例如铜或铝。该界面材料22，例如导热胶或是导热板材，夹设于该半导体 元件10以及该散热器23之间。 在现有技术中，该半导体元件10通过螺丝30固定于该散热单元20。该散热单元 的散热效果因此受到散热单元20的材料、散热单元20的安装表面21的平坦度或螺丝30 的扭矩等因素的影响。绝缘栅双极晶体管(IGBT)芯片在高低温交替的环境下运作，绝缘 栅双极晶体管(IGBT)芯片的塑胶绝缘层常因此而老化或脆化，而使得绝缘栅双极晶体管 (IGBT)芯片无法充分接触该散热单元，散热单元对于绝缘栅双极晶体管(IGBT)芯片的散 热效果因此降低，并造成绝缘栅双极晶体管(IGBT)芯片的损坏。此外，绝缘栅双极晶体管 (IGBT)芯片通常通过螺丝固定，螺丝贯穿绝缘栅双极晶体管(IGBT)芯片，组装的失误将导 致电路在高电压的环境中短路。因此难以得到稳定的散热效果。 图2是显示现有的另一种形式的半导体元件固定结构2。多个半导体元件10被一 金属条30紧压在一散热单元20之上。该金属条30通过螺丝31固定于该散热单元20之 上。该半导体元件10夹设于该金属条30以及该散热单元20之间。然而，由于半导体元件 10的厚度彼此有些微差异，使该金属条30无法充分的紧压全部的半导体元件10，因而造成 散热效果降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固定结构，以解决上述问题。 为了欲解决现有技术的问题，本发明提供一种固定结构，用以将电子元件固定于 一散热单元之上。该固定结构包括一固定构件以及至少一弹性元件。该固定构件固定于该 散热单元。弹性元件夹设于该电子元件以及该固定构件之间，其中，该固定构件以及该弹性 元件对该电子元件施压，以使得该电子元件紧贴于该散热单元。 在本发明的实施例中也提供一种固定结构，包括一散热单元、一固定构件、至少一 电子元件以及至少一弹性元件。散热单元包括一安装表面。固定构件包括至少一收纳部， 相对于该安装表面，该固定构件固定于该散热单元。每一电子元件对应设于该收纳部之中。 弹性元件夹设于该电子元件以及该固定构件之间，其中，该固定构件以及该弹性元件对该电子元件施压，以使得该电子元件紧贴于该散热单元。 应用本发明的实施例，不同高度的电子元件紧贴于散热元件之上，因此可改善散 热效果。
图1是显示现有的半导体元件固定结构； 图2是显示另一种现有的半导体元件固定结构 图3是显示固定结构的分解图； 图4是显示固定结构的组合图；以及
图5是显示图4中的I-I方向截面图。 主要元件符号说明
1
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
20 -
21 -
22 -
23 -
30 -30，
31 -
100
101
102
110
111
112
113
114 120
固定结构
-半导体元件
-本体
-晶粒
-接脚
-接触表面
-散热单元
-安装表面
-界面材料
-散热器
'固定结构
'固定件
'印刷电路板
'固定构件
z收纳部
'定位凸块
'通孔
z表面
'弹力元件
具体实施例方式
图3以及图4是显示本发明实施例的固定结构100，其用于将电子元件10固定于 一散热单元20之上。图3是显示固定结构100的分解图。图4是显示固定结构100的组 合图。电子元件10为半导体元件，例如，绝缘栅双极晶体管(IGBT)芯片。
参照图3以及图4，固定结构100包括一散热单元20、一固定构件110、弹力元件120以及电子元件10。固定构件110固定于散热单元20之上。弹力元件120可以为波形 弹簧，夹设于电子元件10与固定构件110之间。固定构件110以及弹力元件120对电子元 件10施压，以使电子元件10紧贴散热单元20。其中，固定构件110是由绝缘材料所制造。
图5是显示图4中的I-I方向截面图。参照图5，电子元件10于一接触表面14接 触散热单元20。散热单元20包括一散热器23以及一界面材料22。散热器(鳍片)23由 高导热系数材料所制造，例如铜或铝。界面材料22，例如导热胶或是导热板材，夹设于半导 体元件10以及散热器23之间。 固定构件110通过固定件101固定于散热单元20之上。固定件101为螺丝。
搭配参照图3、图4以及图5，固定构件110由绝缘材料所制造，其包括多个收纳部 lll，收纳部lll以矩阵的型式排列。电子元件10对应设于收纳部111之中。弹力元件120 则夹设于电子元件10与固定构件110之间。实际组设时，将电子元件10以及弹力元件120 设于固定构件110之中后，固定构件110通过固定件101固定于散热单元20之上。
收纳部111限制电子元件10的自由度。每一收纳部111具有一凹陷部、多个定位 凸块112以及多个通孔113。定位凸块112为三角柱，形成于收纳部111的内壁之上，且定 位凸块112环绕电子元件10以限制其自由度。电子元件10具有多个接脚13，其中，接脚 13从收纳部111延伸穿过通孔113，并突出于固定构件110的表面114。接脚13电连接于 一印刷电路板102 (图5)。 弹力元件120在本较佳实施例是为波形弹簧。弹力元件120抵接电子元件10以及 收纳部111的内壁。弹力元件120施加多重弹力于电子元件10的环状区域用以确保电子 元件10紧贴于散热单元20。因此，可增进散热单元的散热效果。特别是，对应于具有不同 高度的电子元件也可被施压以紧贴散热单元。因此，相较于现有技术，本发明实施例的散热 单元的散热效果获得改善，且因为螺丝并未直接锁固于半导体元件的本体上，因此塑胶绝 缘层较不易受螺丝锁固的压制因此而老化或脆化。电子元件10的寿命也获得延长。本发 明的实施例通过具有多个收纳部111的固定构件IIO，将电子元件10设于印刷电路板102 之上，各部件的定位相对的较为容易，组装过程也获得简化。 虽然结合以上具体的较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任 何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的 保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
权利要求
一种固定结构，包括散热单元，包括安装表面；固定构件，包括至少一收纳部，相对于该安装表面，该固定构件固定于该散热单元；至少一电子元件，每一电子元件设于该对应收纳部之中；以及至少一弹性元件，夹设于该电子元件以及该固定构件之间，其中，该固定构件以及该弹性元件对该电子元件施压，以使得该电子元件紧贴于该散热单元。
2. 如权利要求l所述的固定结构，其中，该固定构件通过固定件固定于该散热单元之上。
3. 如权利要求2所述的固定结构，其中，该固定件为螺丝。
4. 如权利要求1所述的固定结构，其中，该弹力元件为弹片。
5. 如权利要求1所述的固定结构，其中，该弹力元件为波形弹簧。
6. 如权利要求1所述的固定结构，其中，该收纳部为凹陷部。
7. 如权利要求1所述的固定结构，其中，该收纳部具有多个通孔，该电子装置具有多个 接脚，该多个接脚从该收纳部中，延伸穿过该多个通孔，并突出于该固定构件的一表面。
8. 如权利要求1所述的固定结构，其中，该收纳部具有多个定位凸块，该多个定位凸块 环绕该电子元件以限制该电子元件的自由度。
9. 如权利要求8所述的固定结构，其中，该多个定位凸块呈三角柱。
全文摘要
本发明公开一种固定结构，包括一散热单元、一固定构件、电子元件以及弹性元件。该固定构件固定于该散热单元。弹性元件夹设于该电子元件以及该固定构件之间，其中，该固定构件以及该弹性元件对该电子元件施压，以使得该电子元件紧贴于该散热单元。
文档编号H05K7/20GK101715284SQ20091025006
公开日2010年5月26日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年6月3日
发明者杨世仁, 涂弘森 申请人:崇贸科技股份有限公司