专利名称：散热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种散热器，更具体地讲，涉及这样一种散热器，所述散热器的正面被取置并进行表面贴装(surface-mounted)，所述散热器的背面通过焊膏回流焊接到印刷电路板(PCB)的导电图案。此外，本发明涉及一种小型散热器，所述散热器能够更加有效地散发和冷却经由与发热元件相邻设置的PCB的导电图案从发热元件产生的热量，并能够以低成本方便地安装在导电图案上。
背景技术：
近来，便携式电子通信装置(例如，移动电话)的尺寸和重量减小而数据处理速度和能力提高。因此，从为所述装置提供主要功能的半导体芯片中产生大量热量，这使半导体芯片的性能(例如，射频(RF)性能)恶化。另外，半导体芯片(例如，实现高亮度的发光二极管(LED))也产生大量热量，所述热量缩短LED芯片的使用寿命。通常，具有高导热率的金属热管、散热器和聚合物散热垫等被用于有效地冷却半导体的发热模块或发热元件(例如，安装在印刷电路板(PCB)的导电图案上的场效应晶体管(FET))的热量。另外，为了使热量有效地冷却，导热陶瓷或金属可被用作产生大量热量的发光二极管(LED)照明装置中的PCB的材料。在这种情况下，在陶瓷或金属电路板中执行冷却的部分要求厚度均勻、工艺复杂且成本高。例如，如果为了冷却发热元件整个电路板由高导热率的材料制成，则即使是对热不敏感的部分也要使用昂贵的材料，由此增加了材料成本。—般散热器通过使用包括压铸、粉末注射成型(PIM)和铸造的各种方法对高导热金属(例如，Al)进行处理，并将处理后的金属安装在发热元件上来制造。因此，发热部分的热量被传递到散热器并通过散热器辐射和散发到空气中。为此，示例性散热器具有与发热元件的接触面积大、与空气接触的外表面大、导热率高以及散热效率高。为此目的，根据相关技术，由金属(例如，Al)制成的散热器被形成为具有预定体积且在形状上具有水平的背面以及与空气接触的大面积的正面。使用由导热弹性橡胶、垫片和胶带中的任何一种制成的粘合剂将金属散热器附着在安装在PCB上的发热元件上。然而，当使用这种弹性粘合剂、垫片或胶带安装散热器时，与使用焊接方法的情况相比，粘合强度和导热率降低。另外，根据相关技术，散热器的安装难以实现自动化，因此手动进行。所以，安装成本增加而产品的可靠性和返修的便利性降低。换句话说，难以使用焊膏通过回流焊接将取置法(pick-and-place method)以及表面贴装技术(SMT)应用于散热器。此外，相关技术的散热器大而重。特别是在尺寸和重量受限制的个人终端装置 (例如，移动电话和个人数字助理(PDA))中，大而重的散热器的应用受限。特别地，在小型装置(例如，个人终端装置)中，难以保证将散热器安装在发热元
4件上的高度。此外，当对由Al制成的散热器执行绝缘涂层工艺(例如，阳极氧化处理)以防腐蚀时，其导热率降低。此外，相关技术的散热器的安装位置通常限于位于发热元件上的位置。另外，安装在发热元件上的相关技术的散热器仅仅辐射和散发热量，但预计不会在PCB中的导电图案上增加电气接地面积(electrical ground area)。此外，相关技术的散热器无法冷却与安装在发热元件上的多个其他电气接触端子相比对热更为敏感的特定的电气接触端子。此外，相关技术的散热器成本高。同时，在发热元件为由裸芯片、将裸芯片连接到PCB的电路的引线框以及保护裸芯片和引线框的环氧塑封料(EMC)构成的半导体部件的情况下，导热率低的EMC通过安装在裸芯片上的散热器将裸芯片的热量辐射并散发到外部的效率低。通过增加散热器的体积、使用高导热率的材料以及改进散热器或散热管的结构和粘合方法，能够有效地去除散热元件的热量。然而相关技术不足以有效地去除配置在相对小型的终端装置中的发热元件的热量。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种散热器，该散热器能够在与发热元件相邻的位置处有效地去除从安装在印刷电路板(PCB)上的发热元件产生的热量。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够被容易地安装在其上安装发热元件的PCB的导电图案上。 本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够通过取置进行表面贴装并通过焊膏进行回流焊接，即，能够将经济可靠的SMT应用于所述散热器。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够方便返修。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器具有优良的导热性、热散发和辐射效率和粘合强度。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够增加电气接地面积。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器小而轻且价格低廉。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够在不增加发热元件的高度的情况下使发热元件冷却。本发明的另一目的在于提供一种散热器，该散热器还能够将与安装在发热元件上的多个其他金属端子相比对热更为敏感的金属端子冷却一定度数。根据本发明的一方面，提供一种散热器，该散热器包括三维(3D)主体，所述主体包括水平的背面以及正面，所述背面的至少一部分包括金属层，所述正面的至少一部分是水平的，其中，散热器被构造成通过将真空施加到正面的所述至少一部分而被拾取，并在设置于其上安装发热元件的印刷电路板(PCB)的导电图案上的焊膏上进行表面贴装，背面的金属层被构造成被回流焊接到形成在导电图案上的焊膏。所述主体可包括金属、导热陶瓷和含碳材料中的任何一种。所述金属可包括Mg、Al和Cu或其合金中的任何一种，所述导热陶瓷可包括Al2O3 和AlN中的任何一种，所述含碳材料可包括石墨。
所述金属层的最外层可包括适用回流焊接的材料。所述主体可包括形成在所述主体的侧面上的至少一个凹凸不平的表面或至少一个肋。所述主体可包括至少一个凹槽或通孔。辅助冷却单元可被可拆装地安装到所述凹槽或通孔，所述辅助冷却单元包括由金属轴或管以及安装到所述轴或管的多个薄金属片构成的冷却片。所述主体可包括填充有传热介质的密封空间，毛细芯可沿着所述密封空间的内侧壁安装或者多个槽可沿着所述密封空间的内侧壁形成。导电图案可与安装在PCB上的发热元件相邻地设置成一个或多个。导电图案可包括与安装在PCB上的发热元件相邻设置的虚拟图案、接地图案和电路图案中的任何一种。可在PCB的正面和背面中的至少一个上设置一个或多个导电图案。导电图案可包括与安装在PCB上的发热元件相邻设置的接地图案，散热器可使电气接地面积大大增加。设置在其上安装发热元件的PCB的一侧上的导电图案通过导通孔与设置在PCB的另一侧上的导电图案连接。PCB可包括从聚合物基底、薄膜基底、陶瓷基底和金属基底中选出的任何一种。所述散热器还可包括设置在主体的除背面以外的部分上的另一种导热材料。主体的除背面以外的部分可与发热元件接触。主体的除背面以外的部分可与围绕发热元件的金属罐接触。散热器的高度可比发热元件的高度低。
通过参照附图对本发明的优选实施例进行的详细描述，本发明的上述目的和其他优点将会变得更加清楚，其中图1A、图IB和图IC是分别示出根据本发明的实施例的不同类型的散热器的透视图；图2示出了图IA的散热器实际应用时的状态；图3示出了图IA的散热器实际应用时的另一状态；图4示出了图IA的散热器实际应用时的又一状态；图5A和图5B分别是示出根据本发明的另一实施例的散热器的透视图和截面图；图6是示出根据本发明的另一实施例的散热器的视图；图7是示出根据本发明的另一实施例的散热器的视图；图8是示出根据本发明的另一实施例的散热器的视图。
具体实施例方式现在将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。图1A、图IB和图IC是分别示出根据本发明的实施例的不同的散热器1、10和20 的透视图。如图IA中所示，散热器1具有三维(3D)矩形形状。散热器1包括水平的背面5和正面3 ；主体2，由导热陶瓷或含碳材料制成。金属层4围绕主体2的两侧，以便能够将回流焊接应用于焊膏。然而，散热器1不限于上述结构，金属层4可仅形成在主体2的背面。 散热器1可通过至少形成在背面上的金属层4回流焊接到焊膏。根据本实施例的散热器1便于制造和适用取置以及卷带(tape-and-reel)封装。作为示例，导热陶瓷材料可以是具有高导热率的Al2O3和AlN中的任何一种，但不限于此。进一步作为示例，可使用具有更高导热率的A1N。作为示例，含碳材料可以是具有高导热率的石墨和碳中的任何一种。进一步作为示例，可使用沿水平方向更加有效地散热的石墨，但不限于此。图IB和图IC的散热器10和20均包括具有3D形状的一体的金属主体。散热器 10的正面12和背面14以及散热器20的正面22和背面M为水平表面。可选地，所述散热器的正面的至少一部分是水平的。如图IB中所示，散热器10可包括形成在散热器10的侧面上的多个凹凸不平的表面16，从而具有星形截面。然而，散热器10可以为其他各种形状。例如，多个肋可沿着散热器10的侧面突出，使得表面积增加并有效地执行热辐射和散发。参照图1C，散热器20具有下主体20a，下主体20a的表面积比上主体20b的表面积小。在这种情况下，如将在下面进行解释的，尽管散热器20占用其他各种部件紧凑地安装于其上的印刷电路板(PCB)上的导电图案的较小面积，但是由于正面22和侧面的表面积增加，因此可提高热辐射和散发效率。按照同样的原理，可增加散热器20的下主体20a的高度，使得热辐射和散发效率提高，同时使下主体20a与紧凑地安装在PCB上的其他部件之间的接触面积最小化。然而，在这种情况下，会降低焊接强度以及来自导电图案的热传递。根据示例性实施例，构成散热器10和20的金属可包括从包含Mg、Cu和Al或其合金的组中选出的任何一种。特别地，考虑到高的导热率和回流焊接效率，建议选择Cu。尽管 Mg和Al重量轻，但是它们需要复杂的表面处理且不方便进行回流焊接。散热器10和20的正面12和22的表面或金属层4可镀有Sn、Ni和Ag中的任何一种，以防止其氧化并有助于回流焊接。根据示例性实施例，散热器1、10和20具有约0. 5mm-IOmm的宽度、约Imm-IOmm的长度以及约lmm-3mm的高度。进一步作为示例，散热器1、10和20可具有约0. 5mm-2mm的宽度、约lmm-3mm的长度以及约0. 3mm-lmm的高度。另外，作为示例，散热器1、10和20的高度小于发热元件30的高度(图2)。以下，将对根据本发明的实施例的散热器的制造方法进行简要说明。为了便于说明，将以图IB的散热器10作为示例。通过具有星形截面的模具(mould die)将Cu连续挤压成具有约Imm的外径和星形截面的Cu轴。这里，将Cu轴的外周侧的尽可能大的面积暴露于外部。接着，利用切割器将连续挤压后的Cu轴切割成约2mm长，使得切割面是水平的。将M内涂层涂在切割后的Cu轴上。对Cu轴的最外部的表面进行Sn电镀，厚度约为0.003mm。因此，可方便地执行回流焊接同时防腐蚀。由此制成的散热器10具有约Imm的外径、约2mm的高度且正面12和背面14形成水平表面。散热器10的外周侧具有凹凸不平的表面16，以使其截面形成星形。由于背面 14为水平的，因此可将回流焊接方便地应用于背面14。另外，由于对较大面积应用了回流
7焊接，因此焊接强度和导热率增加。同样水平的正面12能够通过取置对其进行表面贴装， 例如，通过对水平的正面12施加真空来拾取散热器。此外，形成在外周侧上的凹凸不平的表面16使与空气的接触面积增加，从而提高了热辐射和散发效率。此外，电镀Sn不仅有助于对焊膏进行回流焊接，而且防止散热器10由环境变化而造成的氧化。由于散热器10自身的重量，散热器10不易被在回流焊接期间供应的空气移动。因此，便于执行回流焊接。由于背面14具有较小的宽度，因此表面贴装在PCB上占用的面积较少。另一方面， 由于外周侧和正面12具有较大的面积，因此热辐射和散发效率提高。接着，镀有Sn或Ag的散热器10通过取置进行卷带以应用SMT。通过在涂于与PCB上的发热元件相邻的导电图案上的焊膏上进行取置对卷带散热器10进行表面贴装，然后使用回流焊接机将其回流焊接到形成在导电图案上的焊膏。通过以上步骤回流焊接到与PCB上的发热元件相邻的导电图案的散热器10吸收从发热元件产生的热量并将该热量辐射到空气或使该热量冷却。根据本发明的实施例，小型散热器10被焊接到与发热元件相邻的导电图案，以辐射和散发发热元件的热量。特别地，如果必要的话，一个或多个散热器10可被设置在一个或多个导电图案上，以使发热元件的热辐射和散发效率最大化。与发热元件相邻设置的导电图案可被设置在PCB表面的正面和背面的至少一个上。尽管在本实施例中将挤压后的Cu轴用于散热器10，但是本发明不限于此。例如， 可通过对金属进行压铸或粉末压制来制造散热器10和20，这有助于批量生产。另外，如图IA中所示，可通过使用用于普通表面贴装装置(SMD)的陶瓷芯片部分的工艺和材料来制造散热器1，其中，SMT适用于所述表面贴装装置。例如，包括具有高导热率的陶瓷基底的散热器1的陶瓷主体2不能被焊接到焊膏。 为此，将金属层4提供到陶瓷主体2的背面，以方便焊接到焊膏并进行焊接。可通过使用通常用于SMD陶瓷芯片部分的外部电极的工艺和材料来制造金属层4。作为示例，金属层4可形成在陶瓷主体2的整个背面上，以增加与导电图案的热接触。进一步作为示例，可通过热处理在包括背面的主体2上形成Cu或Ag膏然后对其镀Sn 来制造金属层4。作为示例，陶瓷主体2可由Al2O3和AlN中的任何一种制成。进一步作为示例，陶瓷主体2可具有多层结构，使得内部金属电极形成在陶瓷主体2之内。在这种情况下，可进一步提高导热率和散热效率。代替导热陶瓷基底，具有高的导热率和弹性的石墨或碳可用于散热器1的主体2。 在这种情况下，与使用陶瓷的情况相比，重量降低且导热率和散热效率提高。然而，另一方面，制造成本增加且难以在背面形成用于进行回流焊接的金属层4。图2示出根据本发明的实施例的散热器10实际应用时的状态。使用焊料50通过回流焊接将具有金属引线框32的发热元件30 (例如，半导体芯片)和散热器10安装在PCB 60的导电图案40和40a上。根据示例性实施例，焊料50可以是焊膏。
这里，PCB 60可以是聚合物基底、薄膜基底、陶瓷基底和金属基底中的任何一种。在这种情况下，从发热元件30产生的热量通过依次(即，按照从高导热率到低导热率的顺序)传递到引线框32、焊料50、导电图案40和40a、散热器10然后进入到空气而被辐射和散发。这里，导电图案40和40a可以是用于供应电力或信号的虚拟图案(dummy pattern)、接地图案和电路图案中的至少一种。例如，导电图案40可以是接地图案和电路图案中的至少一种。导电图案40a可以是虚拟图案。然而，考虑到PCB 60的使用，当导电图案40为接地图案时散热器10的安装位置
最为合适。此时，尽管从发热元件30产生的热量被传递到具有低导热率的PCB 60的绝热基底，但是热量还被传递到具有高导热率的散热器10然后在空气中冷却。因此，根据以上所述的热传递路径，从发热元件30产生的热量可被快速地传递到具有与空气接触的大面积的外周侧的散热器10。因此，热辐射效率和冷却效率提高。从发热元件30产生的热量甚至通过具有低导热率的环氧塑封料(EMC)辐射并散发。因此，尽管未示出，但是相关技术的金属散热器可通过传统的方法附着到发热元件30，以提高热辐射和散发效率。且在这种情况下，通过散热器10同样使发热元件30的冷却效率提高。作为示例，散热器10的背面形成为比散热器10的正面或外周侧小，从而在PCB 60
上占用最小的安装面积，同时提高热辐射和散发效率。此外，在散热器10被安装在设置在导电图案40上的引线框32上的情况下，可更加快速地将发热元件30的热量传递到散热器10。由于在这种情况下导电图案40被用作接地图案，因此PCB 60上总的电气接地面积增加。所以，改善了安装在PCB 60上的射频(RF) 组件的RF特性。另外，在导电图案40为电路图案的情况下，由于散热器10的外周侧和正面暴露于空气且电气绝缘，因此电路不受散热器10的影响。导电图案40可包括与电路电气绝缘的岛屿形式的多个虚拟图案40a。当在虚拟图案40a上焊接散热器10时，可提高热辐射和散发效率。在这种情况下，电路图案和接地图案可用于其他功能。然而，发热元件30的冷却效率降低。此外，尽管未示出，但是如果使用焊料50的回流焊接适用于发热元件30的表面， 则可对散热器10进行表面贴装并可将其直接回流焊接在发热元件30上。在这种情况下， 传热和散热效率提高。然而，安装过程复杂且整个厚度增加。另外，在发热元件30为发光二极管(LED)的情况下，会产生阴影。作为另一示例，可直接将散热器10表面贴装在发热元件30的引线框32上。尽管传热和散热效率进一步提高，但是由于引线框32的形状而使表面贴装变得困难。因此，可在具有多个电气端子的引线框的金属端子之中选择最需要冷却的金属端子，可将散热器10集中地安装在所选的金属端子周围。按照该方法，冷却功能仅仅集中于必要的部位，因此降低了制造成本和材料成本。更具体地讲，在相关技术的结构中，高导热率的PCB (例如，金属基底)整个用于冷
9却发热元件，从而使成本增加。另一方面，根据本发明的实施例，散热器10被选择性地且集中地安装在PCB的需要冷却之处。因此，可在制造成本较低的情况下提高冷却效率。此外，尽管未示出，但是在发热元件30而不是引线框32通过焊料球安装到PCB 60 的导电图案40的情况下，可通过焊料50将散热器10回流焊接在与发热元件30相邻的导电图案40上。在示例性实施例中，一个或多个导电图案40被形成为与发热元件30相邻，一个或多个散热器10被安装在每个导电图案40上。这里，可通过调整导电图案40和散热器10 的数量来控制针对发热元件30的冷却功能。如上所述，当通过回流焊接将价格低廉且位置低于发热元件30的多个散热器10 集中地安装在发热元件30周围时，可提高发热元件30的总的冷却效率。另外，制造成本、 粘合强度和返修效率提高。图3示出根据本发明的实施例的散热器实际应用时的另一状态。参照图3，发热元件30被焊接在PCB 60的正面上而不是被安装在PCB 60的背面上。然而，作为导电图案的虚拟图案42被设置在PCB 60的背面的与发热元件30对应的位置上。其次，焊料52被设置在虚拟图案42上，以便通过回流焊接安装散热器110。不限于上述结构，尽管未示出，但是代替虚拟图案42的接地图案可作为导电图案形成在背面上，以便通过设置在接地图案上的焊料对散热器110进行回流焊接。在这种情况下，从发热元件30产生的热量按照从高导热率到低导热率的顺序被依次传递并辐射到引线框32、焊料50、导电图案40、散热器10然后进入到空气，从而被冷却。从发热元件30产生并被传递到具有低导热率的PCB 60的热量依次被传递并辐射到虚拟图案42、焊料52、散热器110和空气，然后被冷却。因此，通过焊接在PCB 60的背面上的散热器110，发热元件30的冷却速度和性能提高。此外，由于散热器110安装在背面上，因此散热器110可使发热元件30安装在PCB 60上的安装面积最小化。在发热元件30为LED的情况下，LED的照明度不会降低。如上所述，小型散热器10和110便于与发热元件30相邻安装，并使发热元件30 的热辐射和散发效率提高。根据示例性实施例，多个散热器10和多个散热器110可被设置在多个导电图案上。在示例性实施例中，可使用焊膏将散热器10和110焊接到PCB的正面和背面中的至少一个上。图4示出散热器10实际应用时的另一状态。不同于图3，图4示出具有高导热率的导通孔62在与发热元件30对应的位置处穿过PCB 60形成。导通孔62的内部填充有具有高导热率的金属。可选地，金属层可形成在导通孔62的内壁上，以与发热元件30和虚拟图案42热接触。根据上述结构，从发热元件30辐射的热量通过导通孔62传递到虚拟图案42，并通过焊料52和散热器110被更加快速地辐射到空气中。可通过在PCB领域中通常应用的工艺来制造导通孔62。作为示例，可设置一个或多个导通孔62，以快速传递热量。
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作为示例，散热器10和110的正面通过取置进行表面贴装且背面通过焊膏进行回流焊接。图5A和图5B示出根据本发明的另一实施例的散热器120。参照图5A和图5B，散热器120的正面122和背面IM水平形成，多个肋1 布置在散热器120的外周侧上，从而增加热辐射面积。另外，通孔1 沿水平方向穿过散热器 120形成。通孔1 仅作为各种类型的孔的示例。即，非穿透性凹槽可代替通孔1 形成。通孔128可被设置为多个。此外，通孔128不仅可以水平地穿透散热器120而且可以竖直地穿透散热器120。根据上述结构，肋126的存在可使热辐射和散发的表面积增加。通孔1 也使散热器120的表面积增加。当空气流经通孔128时，散热器120的热辐射和散发效率提高。作为示例，散热器120的正面122通过取置进行表面贴装且背面IM通过焊膏进行回流焊接。图6示出根据本发明的另一实施例的散热器130。根据本实施例的散热器130包括形成在其外周侧上的螺钉凹槽132。冷却片135 与螺钉凹槽132螺纹连接。冷却片135可由在其一端具有螺纹部分133的棒状或管状的轴 137以及以均勻间距固定在轴137上的多个薄金属片136构成。根据这种结构，包括多个薄金属片136的冷却片135可使散热器130的冷却效率提高。因此，从发热元件产生的热量被依次传递到导电图案、焊料和导热率比EMC的导热率高的散热器。因此，发热元件的冷却效率提高。这里，必要时可在将散热器130安装到PCB之前或之后安装冷却片135。冷却片 135不仅可被安装在散热器130的外周侧上，而且可被安装在散热器130的正面上。在冷却片135被安装在散热器130的正面上的情况下，可在多个位置上设置冷却片135。尽管在上述结构中散热器130和冷却片135被螺纹连接，但是可通过焊接或粘结来实现该连接。作为示例，散热器130的正面通过取置进行表面贴装且背面通过焊膏进行回流焊接。图7是示出根据本发明的另一实施例的散热器140的视图。如图7中所示，散热器140具有与发热元件30直接接触的弯曲部分。根据该结构，可通过散热器140和发热元件30之间的直接接触来更加有效地实现发热元件30的冷却。然而，在这种情况下，总高度增加。尽管未在图7中示出，但是导热弹性构件可置于发热元件30和散热器140之间的接触部位中，以在发热元件30和散热器140之间产生弹性接触。所述导热弹性构件可被设置在散热器140的背面上或发热元件30的正面上。据此，由于导热弹性构件确保了发热元件30和散热器140之间的接触，因此可更加有效地执行从发热元件30到散热器140的热传递。作为示例，散热器140的正面通过取置进行表面贴装且背面通过焊膏进行回流焊接。
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图8示出根据本发明的另一实施例的散热器150。参照图8，密封空间151形成在散热器150中，多个肋156布置在散热器150的外周侧上。毛细芯(wick) 154(为机织或针织铜线)或者多个槽沿着散热器150的内侧壁形成。密封空间151填充有传热介质152，例如，蒸馏水。换句话说，散热器150具有普通散热管的结构。根据这样的结构，传热介质152通过形成在密封空间151的内侧壁上的芯154或所述多个槽的毛细压力(capillary pressure)而被冷凝，因此从冷却部分移动到发热部分。此外，从发热部分获取热量的传热介质152膨胀并通过毛细芯IM返回到冷却部分。这里，通过使表面积最大化的毛细芯1 或所述多个槽而使传热效率提高。密封空间151可处于真空条件下。作为示例，散热器150的正面通过取置进行表面贴装且背面通过焊膏进行回流焊接。尽管已经参照示例性实施例对本发明进行了解释，但是本领域的技术人员可以适当地进行各种修改。例如，在发热元件包括引线框的情况下，散热器可与引线框接触。然而，如果发热元件被用于进行电磁波绝缘的金属罐围绕，则散热器可与金属罐接触。此外，本发明的范围同样适用于这样一种PCB，所述PCB包括安装于其上的散热器，以冷却与所述散热器相邻设置的发热元件。如上所述，根据本发明的实施例的散热器具有如下各种优点1)由于散热器的正面具有至少一个水平部分，因此可便于通过取置对散热器进行表面贴装。此外，散热器的背面是水平的，因此与导电图案的接触面积大。因此，背面可有效地传递发热元件的热量同时实现高的焊接强度。2)由于散热器的背面的至少一部分由适用于使用焊膏进行回流焊接的金属制成， 因此可使用焊膏对散热器进行回流焊接。3)可将多个散热器布置在与PCB上的发热元件相邻设置的导电图案上。因此，可有效地辐射和散发发热元件的热量。4)当将散热器焊接到PCB的接地图案时，散热器使电气接地面积增加，从而改善了射频(RF)特性。5)可通过在散热器的上表面上设置另一种导热材料来添加各种功能。6)散热器的形式、材料和结构可被容易且经济地更改，从而获得各种级别的热辐射和散发效率。7)可通过形成在PCB上的导通孔来进一步提高热辐射和散发效率。8)散热器导热率高且重量轻，并且便于以低的材料成本安装。9)散热器能够在不增加发热元件的高度的情况下使发热元件冷却。10)散热器还能够使与位于发热元件上的多个其他金属端子相比对热更为敏感的金属端子冷却。尽管已经详细描述了本发明，但是应该理解的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围和精神的情况下，可对本发明进行各种改变、替换和更改。
权利要求
1.一种散热器，所述散热器包括三维导热主体，其中，所述散热器被构造成被拾取并在与安装在印刷电路板上的发热元件相邻设置的导电图案上进行表面贴装，主体的背面被构造成被回流焊接到所述导电图案。
2.如权利要求1所述的散热器，所述主体包括正面，所述正面的至少一部分是水平的，其中，所述散热器通过将真空施加到正面的所述至少一部分而被拾取。
3.如权利要求1或2所述的散热器，其中，所述主体包括金属、导热陶瓷材料和含碳材料中的任何一种。
4.如权利要求1或2所述的散热器，其中，主体的背面是水平的。
5.如权利要求1或2所述的散热器，其中，所述主体包括形成在所述主体的侧面上的至少一个凹凸不平的表面或至少一个肋。
6.如权利要求1或2所述的散热器，其中，所述主体包括至少一个凹槽或通孔。
7.如权利要求6所述的散热器，其中，辅助冷却单元被可拆装地安装到所述凹槽或通孔，所述辅助冷却单元包括由金属轴或管以及安装到所述轴或管的多个薄金属片构成的冷却片。
8.如权利要求1或2所述的散热器，其中，所述主体包括填充有传热介质的密封空间， 毛细芯沿着所述密封空间的内侧壁安装或者多个槽沿着所述密封空间的内侧壁形成。
9.如权利要求1或2所述的散热器，其中，在导电图案上设置一个或多个散热器。
10.如权利要求1或2所述的散热器，其中，导电图案包括电路图案、接地图案和虚拟图案中的任何一种。
11.如权利要求1或2所述的散热器，其中，在印刷电路板的正面和背面中的至少一个上设置一个或多个导电图案。
12.如权利要求1或2所述的散热器，其中，导电图案包括与安装在印刷电路板上的发热元件相邻设置的接地图案，散热器使电气接地面积增加。
13.如权利要求1或2所述的散热器，其中，设置在安装发热元件的印刷电路板的一侧上的导电图案通过具有高导热率的导通孔与设置在印刷电路板的另一侧上的导电图案连接。
14.如权利要求13所述的散热器，其中，所述导通孔的内部填充有导热材料或者在所述导通孔的内壁上形成金属层。
15.如权利要求13所述的散热器，其中，散热器被安装在设置在印刷电路板的所述另一侧上的导电图案上。
16.如权利要求1或2所述的散热器，其中，印刷电路板包括聚合物基底、薄膜基底、陶瓷基底和金属基底中的任何一种。
17.如权利要求1或2所述的散热器，所述散热器还包括设置在主体的一部分上的另一种导热材料。
18.如权利要求1或2所述的散热器，其中，主体的一部分与发热元件接触。
19.如权利要求1或2所述的散热器，其中，主体的一部分与围绕发热元件的金属罐接触。
20.如权利要求1或2所述的散热器，其中，散热器的高度比发热元件的高度低。
21.如权利要求1或2所述的散热器，其中，散热器设置有卷带封装。
22.一种散热器，所述散热器包括三维导热主体，所述主体包括正面，所述正面的至少一部分是水平的，其中，所述散热器被构造成通过将真空施加到正面的所述至少一部分而被拾取，并在暴露于发热元件的外部的金属端子上进行表面贴装，主体的背面被构造成被回流焊接到所述金属端子。
23.一种散热器，所述散热器包括三维主体，所述主体包括水平的背面，所述背面的至少一部分包括金属层，其中，所述散热器被构造成被拾取并在焊膏上进行表面贴装，所述焊膏设置在安装发热元件的印刷电路板的导电图案上，背面的金属层被构造成被回流焊接到形成在导电图案上的焊膏。
24.如权利要求23所述的散热器，所述主体还包括正面，所述正面的至少一部分是水平的，其中，所述散热器通过将真空施加到正面的所述至少一部分而被拾取。
25.—种印刷电路板，其中，权利要求1或2的散热器通过焊膏被回流焊接到与发热元件相邻设置的金属端子或导电图案，以使发热元件冷却。
全文摘要
一种散热器，该散热器能够被表面贴装，所述散热器具有三维形状并包括由金属制成的主体，该主体具有水平的背面以及至少部分水平的正面，从而通过取置将正面部分地表面贴装在印刷电路板(PCB)的导电图案上，并通过回流焊接将背面附着到导电图案。
文档编号H05K1/02GK102446873SQ201010510168
公开日2012年5月9日 申请日期2010年10月7日 优先权日2010年10月7日
发明者金善基 申请人:卓英社有限公司, 金善基