[發明專利]一種散熱結構及其制作方法、具有散熱結構的電子設備

有效

• 申請號: 201110258387.7
• 申請日: 2011-09-02
• 公開（公告）號: CN102333414A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 李永發;鄧國順;鄭發勇;尹成慶
• 申請（專利權）人: 深圳創動科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K7/20;H05K3/00
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 郭燕

技術領域

本發明涉及電子設備的散熱技術領域，尤其涉及一種散熱結構及其制作方法、以及一種具有散熱結構的電子設備。

背景技術

工業用、軍用交換機、服務器、機柜等電子設備受惡劣環境限制，往往需要殼體采用密閉結構，并要符合非常嚴格的關于防護等級的要求；這就帶來了諸多問題：在電子設備運行中，MOS-FET、IGBT、交換芯片、電源模塊等器件會產生大量的熱量，使設備內部環境溫度升高，影響電子元器件的使用壽命和性能。以戶外型逆變器為例，需要做到防塵防水，為使逆變器符合相關的防護等級，就需要把電路板安裝在密閉的環境內，但這樣會使得逆變器的電氣元件如變壓器、MOS-FET、IGBT等需要散熱的功率元件得不到有效散熱，而這些需要散熱的功率元件受溫度的影響很大，如果不能有效散熱，則會影響這些功率器件的使用壽命，熱量過高會帶來炸機等安全隱患。因此，必須排放功率元件的熱量以延長其使用壽命。傳統的散熱方法是MOS-FET采用插件封裝方式，即將采用如TO-220或TO-247的插件封裝的功率器件用螺釘固定在散熱器上，然后通過冷卻風扇產生的氣流散熱；這種方法散熱效果好，電子設備的裝配也不復雜，但不適用于如機柜這樣的密閉環境，且無法達到較高的防護等級。另一種傳統的散熱方法是將插件封裝的電子元器件貼在散熱機殼上，此時一般需要對功率器件進行手工補焊，然后在PCB板(Printed?Circuit?Board，印刷電路板)上面打壓條使其固定在機殼上，這種方法裝配困難，生產效率低下。另外，一般所使用的電子元器件上都是通有高電壓、大電流的；為滿足安規絕緣要求，需要增加絕緣片，這更增加了電子設備裝配的復雜程度。因此，如何解決貼片式功率器件的散熱是一個難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種散熱結構及其制作方法、以及一種具有散熱結構的電子設備，達到散熱效果好且散熱結果制作過程簡單、成本低的目的。

根據本發明的一個方面，提供一種散熱結構，包括：具有上表面和下表面的印刷電路板、表貼于所述印刷電路板上的電子元器件，安裝于所述電子元器件的底部的散熱焊盤，所述散熱焊盤與所述印刷電路板的上表面接觸，該散熱結構還包括：通孔、與所述通孔形狀一致的導熱體，所述通孔貫通所述散熱焊盤和所述印刷電路板，所述通孔與所述導熱體過盈配合，從而將電子元器件上的熱量通過所述導熱體散出。

進一步地，散熱結構還包括：具有導熱功能的絕緣層和具有導熱功能的凸臺；所述絕緣層與所述印刷電路板的下表面接觸，且與所述電子元器件的位置相對應；所述凸臺的一面與所述絕緣層接觸，另一面與外界直接或間接接觸，從而所述電子元器件上的熱量通過所述絕緣層和所述凸臺散熱到外界。

優選地，所述凸臺為電子設備的機殼的內側往所述絕緣層的方向的凸起，所述電子設備的機殼與外界直接接觸。

進一步地，所述通孔的大小根據散熱的需求而定；所述導熱體的材料為導熱金屬材料。

根據本發明的另一個方面，提供一種電子設備，其特征在于，包括如上所述的散熱結構。

根據本發明的再一個方面，提供一種印刷電路板，具有上表面和下表面，包括：表貼于其上的電子元器件、安裝于所述電子元器件的底部的散熱焊盤，所述散熱焊盤與所述印刷電路板的上表面接觸，該印刷電路板還包括：通孔、與所述通孔形狀一致的導熱體，所述通孔貫通所述散熱焊盤和所述印刷電路板，所述通孔與所述導熱體過盈配合，從而將電子元器件上的熱量通過所述導熱體散出。

進一步地，該印刷電路板還包括：具有導熱功能的絕緣層和具有導熱功能的凸臺；所述絕緣層與所述印刷電路板的下表面接觸，且與所述電子元器件的位置相對應；所述凸臺的一面與所述絕緣層接觸，另一面與外界直接或間接接觸，從而所述電子元器件上的熱量通過所述絕緣層和所述凸臺散熱到外界。

根據本發明的又一個方面，提供一種散熱結構的制作方法，包括：在位于印刷電路板與表貼于印刷電路板的電子元器件之間的散熱焊盤上打孔形成通孔，所述通孔貫通所述散熱焊盤和印刷電路板；將與所述通孔的形狀一致的導熱體嵌入所述通孔，且所述導熱體與所述通孔過盈配合，從而將電子元器件上的熱量通過所述導熱體散出；將所述電子元器件表貼到所述印刷電路板，所述散熱焊盤的與印刷電路板相接的表面去阻焊。

進一步地，該散熱結構的制作方法還包括：增加絕緣層與所述印刷電路板的下表面接觸，且與所述電子元器件的位置相對應；將所述絕緣層與凸臺的一面接觸，所述凸臺的另一面與外界直接或間接接觸，從而所述電子元器件上的熱量通過所述絕緣層和所述凸臺散熱到外界。