专利名称：发热元件与散热器的连接结构的制作方法
技术领域：
:本实用新型涉及一种发热器件与对应散热器之间的连接结构，特别是指电子或电器领域中的发热元件与散热器之间的连接结构。
技术背景:在电子或电器领域，有多种发热器件，如开关管、大功率二极管、大功率三极管或MOS管等，相关领域的热水管、大功率的微波管或雷达系统中的发射元件等均是发热器件且须与散热器连接，以达到尽快散热之目的。尤为是在电子或电器行业，随着产品或元器件的愈来愈小型化和大批量化，元器件安装的条件更加困难(即安装空间更小)，典型的开关电源中的大功率发热器件与散热器的连接结构的已有技术现状可见图1所示，如图1所示，其中发热元件2与散热片4固接为一体，在发热元件2与散热片4之间设有垫片6，再通过螺钉7将三个部件连接，实际上为利于发热元件2的散热，在发热元件2上一体连接有一散热片4，在安装过程中首先要在散热片4和散热器I上打出通孔，并对散热器I的通孔攻出内螺纹，在垫片6的两表面上涂抹散热膏，然后用螺钉7将发热元件2与散热器I固定连接。上述的连接结构存在若干缺陷，尤为是在大批量生产和电器元件日益小型化时更为突出，缺陷一是发热元件2必须设有一散热片4而增加成本和制造工艺，缺陷二是散热片4和散热器I必然打通孔并对散热器I的通孔攻出内螺纹，则要求散热器I的厚度要增加以确保至少一个完整的螺纹存在，进一步增加了制造成本和工艺复杂化；缺陷三是螺钉的安装工艺复杂，特别是在器件小型化后，螺钉7的安装无法实现自动化或半自动化，基本上是手工安装，需要大量的安装人员，使人工成本大幅增加；缺陷四是散热膏在较长时间后会老化，使发热元件2和散热器I之间的传热效率降低。概括之现有技术的发热元件2与散热器I之间的连接结构存在的缺陷导致成本增加、工艺复杂、效率不高和可靠性降低的问题。
发明内容:本实用新型的发明目的是公开一种安装简单和可靠的发热元件与散热器之间的连接结构。实现本实用新型的技术解决方案如下:包括散热器和发热元件，关键是散热器的表面与发热元件之间具有一导热、绝缘性好、阻燃和粘接强度高的粘接层，粘接层的各向尺寸大于发热元件的对应方向的尺寸，即粘接层在发热元件的边缘有一外延段。所述的粘接层的边缘的外延段与发热元件覆盖的中心部分的固化机制不同而结构强度有差异。所述的粘接层的边缘的外延段与发热元件覆盖的中心部分的固化机制相同而结
构参数均一。所述的粘接层中混合有直径为125 500 μ m的玻璃珠。所述的粘接层的外延段的宽度为2 5mm。所述的粘接层的外延段的宽度为3 4mm。[0010]本实用新型的结构非常简单，具有特定的高强度、良好导热及绝缘和阻燃的粘接层，使发热元件和散热器之间直接粘接，减少了多个机械零件，大幅减少了加工工序和安装工序的复杂性，尤为是安装工序的简化，使之可实现自动化或半自动化，据初步测算仅安装工序简化就可减少安装工序的百分之八十的安装人员和安装工作量，可使安装效率大幅提高，并且粘接剂可根据具体要求进行各种性能参数的调整，因此本实用新型在有非常好的结构强度的情况下具有极好的经济效益。
:图1为现有技术的结构示意图。图2为本实用新型的一种实施例的结构剖视图。图3为图2的俯视图。图4为本实用新型的另一种实施例的结构剖视图。图5为图4的俯视图。
具体实施方式
:请参见图1 图5，本实用新型的具体实施例如下:包括散热器I和发热元件2，散热器I的结构一般是有一承接表面，承接表面下有多个翼片，翼片是为增加散热面积，发热元件2可以是三类产生热的装置，如燃烧或化学反应或电器元件类，本实用新型更多地是指电器类的发热元件，关键是在散热器I的表面与发热元件2之间具有一导热、绝缘性好、阻燃和粘接强度高的粘接层3，粘接层3的各向尺寸大于发热元件2的对应方向的尺寸，即粘接层3在发热元件2的边缘有一外延段5 ;所述的粘接层3存在的外延段5实质是指发热元件2与粘接层3接触表面的表面积小于粘接层3的表面积，即发热元件2的周边缘有一连续的闭环形的粘接层3的部分，在发热元件2为开关电源中的大功率开关管或大功率三极管等时，存在较大的电压，发热元件2与散热器I之间存在一个电压差，故易产生电弧，造成短路或使元器件毁坏，上述的外延段5的设置，则使发热元件2和散热器I之间的间距增力口，避免电弧的产生，因所使用的粘接材料具有良好的绝缘性，粘接层3不会被击穿，安全性大为提高；实际构建发热元件2与散热器I之间的连接时，可利用机械设备在散热器I表面涂布粘接层3,构成粘接层3的粘接剂可为厌氧型和/或Uv型的粘接剂，当将发热元件2置于或轻压粘接层3上时，因隔绝氧气，发热元件2覆盖下的粘接层3的部件或称为中心部件固化(厌氧固化)，但发热元件2的周边缘的粘接层3的外延段5因接触氧而不能固化，则将已连接为一体的发热元件2和散热器I置于紫外灯光下照射，则外延段5固化，因粘接层3的外延段5和中心部位的固化机制不同，故两者的强度性能、绝缘性能等会有差异，可进一步适应不同的连接结构的技术要求，以做到对连接结构的特殊技术要求的调整，当然形成所述连接结构的制备过程回复杂一些；上述的粘接剂的固化机制相同，则粘接层3的结构参数相同，例如用热固化型的粘接剂，当将发热元件2置放在粘接层3上时，将本实用新型置入一特定的温度环境，则粘接层3的外延段5和中心部分同时热固化，则粘接层3具有相同的结构参数或电性能参数，并且固化过程更简单，但结构性能的调整余地较小；当将发热元件2轻压在粘接层3上时，由于轻压的力度或方向不均一，则可能会使粘接层3的厚度不同或粘接层3的厚度不均一，这会影响产品的质量，故粘接层3在固化前混入很小量的125 μ m 500 μ m的玻璃珠，则可保证散热器I与发热元件2之间的间隔均一，以防止受力或散热不均匀；在粘接层3固化前，混入一定量的氧化铝微粒，以提高导热率，和/或在粘接剂中混入氢氧化铝和钼的微粒，以提高阻燃性能；为提高本实用新型的可靠性，所述的粘接层3的外延段5的宽度为2 5mm，可保证一般常规使用状态的电压范围时发热元件2与散热器I之间不会出现电弧，当电压差不是很大时，外延段5的宽度为也可选择为3 4_。本实用新型，结构十分简单，使发热元件2与散热器I之间的连接强度高、粘接层3的绝缘性能好，可靠性也大为提高，耐侯性较现有技术的垫片加散热膏层的组合也大为提高，能耐受-40度到100度的冷热循环500次以上，并且热强度好，可在100度时至少保持50%的机械强度，粘接层3具有一定的柔韧性，因此提高了抗冲击性能，阻燃性能亦有提高，可达到ul-94Vo以上。概括之，本实用新型较之现有技术不仅性能提高，对于大规模的工业化生产而言，可大幅降低成本和提高安装效率，具有十分显著的经济效益。
权利要求1.一种发热元件与散热器的连接结构，包括散热器(I)和发热元件(2)，其特征在于散热器(I)的表面与发热元件(2)之间具有一导热、绝缘性好、阻燃和粘接强度高的粘接层(3),粘接层(3)的各向尺寸大于发热元件(2)的对应方向的尺寸，即粘接层(3)在发热元件(2)的边缘有一外延段(5)。
2.根据权利要求1所述的发热元件与散热器的连接结构，其特征在于所述的粘接层(3)中混合有直径为125 500μ m的玻璃珠。
3.根据权利要求2所述的发热元件与散热器的连接结构，其特征在于所述的粘接层(3)的外延段(5)的宽度为2 5mm。
4.根据权利要求3所述的发热元件与散热器的连接结构，其特征在于所述的粘接层(3)的外延段(5)的宽度为3 4mm。
专利摘要本实用新型公开了一种安装简单和可靠的发热元件与散热器之间的连接结构。包括散热器(1)和发热元件(2)，特别是散热器(1)的表面与发热元件(2)之间具有一导热、绝缘性好、阻燃和粘接强度高的粘接层(3)，粘接层(3)的各向尺寸大于发热元件(2)的对应方向的尺寸，即粘接层(3)在发热元件(2)的边缘有一外延段(5)。
文档编号H01L23/00GK202917464SQ201220166579
公开日2013年5月1日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者夏忠 申请人:东莞优邦材料科技有限公司