热源散热结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种热源散热结构，包括：电路板，电路板上设有沿上下方向贯通电路板的通孔；散热器，散热器位于通孔正下方并与电路板间隔开；发热器件，发热器件与通孔相对设置，发热器件的上端面位于电路板的上表面之上，发热器件的下端面位于电路板的下表面之上，发热器件上伸出有与电路板的上表面焊接的引脚；以及过渡热沉，过渡热沉的下端面与散热器的上端面连接，过渡热沉的上端面与发热器件的下端面连接，至少部分过渡热沉位于通孔内。根据本实用新型的热源散热结构，可以降低发热器件产生的热量对电路板上其它电子元件的损害，可以提高电路板上的空间利用率。
【专利说明】热源散热结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子【技术领域】，具体而言，特别涉及一种热源散热结构。
【背景技术】
[0002]在电子行业中，很多电子元器件，例如，大功率半导体器件在工作的时候会产生大量的热量。如果不能有效对这些元器件进行散热，热量的积聚会使元器件的温度迅速升高，甚至损坏元器件。
[0003]将发热量较大的电子元器件固定在散热装置上，如散热片、水冷板等，散热装置可以将元器件上的热量散出，达到散热目的。
[0004]相关技术中，热源散热结构通常包括:发热器件(如大功率半导体器件)、散热装置以及电路板(PCB)，各个部件之间的连接关系为，用螺钉发热器件固定在散热装置上，使得发热器件的主要导热表面与散热装置的导热表面紧密接触，发热器件的引脚焊接在电路板(PCB)上进行工作。发热器件的主要导热表面与电路板(PCB)的表面接近垂直或者保持一定角度。这种结构散热装置会占用电路板(PCB)上较大的空间。
[0005]另外，由于发热器件在工作时的电流较大，较短的引脚可以有利于将降低电路损耗，采用上述结构的热源散热结构，如果引脚较短，发热器件距离印制电路板(PCB)较近，发热器件的辅助导热表面未与散热装置接触会产生大量的热辐射，热辐射将到达电路板(PCB)及其上面的其他元器件，从而导致它们的寿命下降及损坏。
实用新型内容
[0006]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0007]有鉴于此，本实用新型提出一种具有散热效果好，空间利用率高的热源散热结构。
[0008]根据本实用新型实施例的热源散热结构，包括:电路板，所述电路板上设有沿上下方向贯通所述电路板的通孔；散热器，所述散热器位于所述通孔正下方并与所述电路板间隔开；发热器件，所述发热器件与所述通孔相对设置，所述发热器件的上端面位于所述电路板的上表面之上，所述发热器件的下端面位于所述电路板的下表面之上，所述发热器件上伸出有与所述电路板的所述上表面焊接的引脚；以及过渡热沉，所述过渡热沉的下端面与所述散热器的上端面连接，所述过渡热沉的上端面与所述发热器件的下端面连接，至少部分所述过渡热沉位于所述通孔内。
[0009]根据本实用新型的实施例的热源散热结构，至少发热器件和散热器的主体部分相对地设置在电路板的两侧，发热器件的主导热面与散热器连接，辅助导热表面位于电路板的上表面之上，辅助导热表面向外产生热福射，福射的热量朝向电路板较少，可以降低发热器件产生的热量对电路板上其它电子元件的损害。同时，由于散热器与发热器件不在电路板的同一侧，可以提闻电路板上的空间利用率。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，热源散热结构进一步包括第一螺钉，所述第一螺钉由上至下依次穿过所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器以将所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器锁紧。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，热源散热结构进一步包括辅助散热器，所述辅助散热器设在所述发热器件的所述上端面上。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，热源散热结构进一步包括第二螺钉，所述第二螺钉由上至下依次穿过所述辅助散热器、所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器以将所述辅助散热器、所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器锁紧。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，所述发热器件的下端面位于所述电路板的上表面之上。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述过渡热沉包括主体部和翻边部，所述翻边部沿周向方向形成在所述主体部的上端，部分所述主体部贯穿所述通孔，所述发热器件的下端面与所述翻边部的上端面连接。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述发热器件的下端面位于所述电路板的上表面与所述电路板的下端面之间。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述过渡热沉与所述发热器件之间设有导热层。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述过渡热沉为铜片、铝片、氮化铝陶瓷片中的一种。
[0018]根据本实用新型的一个实施例，所述通孔为圆形孔或矩形孔。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是根据本实用新型的一个实施例的热源散热结构的结构示意图；
[0020]图2是根据本实用新型的另一个实施例的热源散热结构的结构示意图；
[0021]图3是根据本实用新型的再一个实施例的热源散热结构的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]下面参考附图描述根据本实用新型的实施例的热源散热结构100。
[0024]如图1-3所示，根据本实用新型的实施例的热源散热结构100，包括:电路板10、散热器20、发热器件30以及过渡热沉40。
[0025]可以理解的是，半导体功率器件是常见发热量较大的电子元件在本实用新型的实施例中简称为“发热器件30”)，例如，发热器件可以为采用T0-220封装结构或者采用T0-247封装的M0S管、采用T0-3P封装的IGBT中的一种。过渡热沉40可以为铜片、铝片、氮化铝陶瓷片中的一种或者其他导热材料。
[0026]具体而言，电路板10上设有沿上下方向(参见图1)贯通电路板10的通孔11，通孔11可以为圆形孔或矩形孔，其形状可以与发热器件30的形状匹配。散热器20可以为翅片散热器，散热器20可以位于通孔11正下方并与电路板10间隔开。发热器件30与通孔11相对设置。发热器件30的上端面位于电路板10的上表面之上，发热器件30的下端面位于电路板10的下表面之上，换言之，发热器件30的下端面向下不超出电路板10的下表面，发热器件30的上端面超出电路板10的上表面。发热器件30上伸出有与电路板10的上表面焊接的引脚31，例如引脚31可以由发热器件30的侧面伸出。过渡热沉40的下端面与散热器20的上端面连接，过渡热沉40的上端面与发热器件30的下端面连接，以通过过渡热沉40将发热器件30上的热量传递给散热器20，以通过散热器20将热量散发。其中至少部分过渡热沉40是位于通孔11内，以使发热器件30和散热器20分别位于电路板10的上下两侧。
[0027]根据本实用新型的实施例的热源散热结构100，至少发热器件30和散热器20的主体部分相对地设置在电路板10的两侧，发热器件30的主导热面与散热器20连接，辅助导热表面位于电路板10的上表面之上，辅助导热表面向外产生热福射，福射的热量朝向电路板10较少，可以降低发热器件30产生的热量对电路板上其它电子元件的损害。同时，由于散热器20与发热器件30不在电路板10的同一侧，可以提高电路板10上的空间利用率。
[0028]如图2、图3所示，根据本实用新型的一个实施例，热源散热结构100可以进一步包括第一螺钉51，第一螺钉51由上至下依次穿过发热器件30、过渡热沉40以及散热器20以将发热器件30、过渡热沉40以及散热器20锁紧。可以理解的是，发热器件30、过渡热沉40以及散热器20的连接和定位方式并不限于此，例如，根据本实用新型的一个实施例，发热器件30、过渡热沉40以及散热器20可以通过胶粘层依次粘接。
[0029]如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，热源散热结构100可以进一步包括辅助散热器60，辅助散热器60可以设在发热器件30的上端面上。由此，可以进一步提高发热器件30的散热效率。进一步地，根据本实用新型的一个实施例，热源散热结构100可以进一步包括第二螺钉52，第二螺钉52由上至下依次穿过辅助散热器60、发热器件30、过渡热沉40以及散热器20以将辅助散热器60、发热器件30、过渡热沉40以及散热器20锁紧。
[0030]如图2所示，根据本实用新型的一个实施例，发热器件30的下端面位于所述电路板10的上表面之上。进一步地，过渡热沉40可以包括主体部41和翻边部42，翻边部42沿周向方向形成在主体部41的上端，翻边部42的径向尺寸可以大于导热器件30的径向尺寸，以有利于热量的传递，部分主体部41可以贯穿通孔11，发热器件30的下端面与翻边部42的上端面连接，以通过过渡热沉将发热器件30上的热量传递给散热器20。
[0031]如图3所示，根据本实用新型的一个实施例，发热器件30的下端面位于电路板10的上表面与电路板10的下端面之间，过渡热沉40的径向尺寸可以小于发热器件30的径向尺寸，由此，可以减少制造过渡热沉40的材料的使用量，降低生产成本。
[0032]根据本实用新型的一个实施例，为了提高导热效率，过渡热沉40与发热器件30之间可以设有导热层(未示出)，导热层可以为导热硅胶、导热胶等构造成。
[0033]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0034]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0035]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0036]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，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触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0037]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0038]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种热源散热结构，其特征在于，包括: 电路板，所述电路板上设有沿上下方向贯通所述电路板的通孔； 散热器，所述散热器位于所述通孔正下方并与所述电路板间隔开； 发热器件，所述发热器件与所述通孔相对设置，所述发热器件的上端面位于所述电路板的上表面之上，所述发热器件的下端面位于所述电路板的下表面之上，所述发热器件上伸出有与所述电路板的所述上表面焊接的引脚；以及 过渡热沉，所述过渡热沉的下端面与所述散热器的上端面连接，所述过渡热沉的上端面与所述发热器件的下端面连接，至少部分所述过渡热沉位于所述通孔内。
2.根据权利要求1所述的热源散热结构，其特征在于，进一步包括第一螺钉，所述第一螺钉由上至下依次穿过所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器以将所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器锁紧。
3.根据权利要求1所述的热源散热结构，其特征在于，进一步包括辅助散热器，所述辅助散热器设在所述发热器件的所述上端面上。
4.根据权利要求3所述的热源散热结构，其特征在于，进一步包括第二螺钉，所述第二螺钉由上至下依次穿过所述辅助散热器、所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器以将所述辅助散热器、所述发热器件、所述过渡热沉以及所述散热器锁紧。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热源散热结构，其特征在于，所述发热器件的下端面位于所述电路板的上表面之上。
6.根据权利要求5中任一项所述的热源散热结构，其特征在于，所述过渡热沉包括主体部和翻边部，所述翻边部沿周向方向形成在所述主体部的上端，部分所述主体部贯穿所述通孔，所述发热器件的下端面与所述翻边部的上端面连接。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的热源散热结构，其特征在于，所述发热器件的下端面位于所述电路板的上表面与所述电路板的下端面之间。
8.根据权利要求1中任一项所述的热源散热结构，其特征在于，所述过渡热沉与所述发热器件之间设有导热层。
9.根据权利要求1中任一项所述的热源散热结构，其特征在于，所述过渡热沉为铜片、铝片、氮化铝陶瓷片中的一种。
10.根据权利要求1中任一项所述的热源散热结构，其特征在于，所述通孔为圆形孔或矩形孔。
【文档编号】H05K7/20GK204131906SQ201420542392
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】程思洋, 王培金 申请人:程思洋, 厦门超旋光电科技有限公司