[實用新型]一種散熱組件

有效

• 申請號: 201220478645.2
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN202796915U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 周斌欣
• 申請（專利權）人: 揚州中凌自動化技術有限公司
• 主分類號: H01L23/40
• 分類號: H01L23/40
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本實用新型涉及熱傳導應用技術領域。

背景技術

在現代的電子技術高速發展中，單個電子芯片或元器件的工作頻率越來越高，而電子產品的外圍尺寸卻越來越小，這導致工作時的發熱問題越來越成為一個技術難點。如為了保持PC主板上的主CPU正常工作，需要為其量身定制一個帶風扇的散熱器，并牢牢地用螺絲緊固散熱器于CPU上方的扁平面；有的甚至要用小型泵和液冷的方式將熱傳到易安放的銅管處，最后由風扇將熱排出PC外。對于變頻器或數字化的電源應用，大量的功率電子如MOSFET或IGBT器件的場合因這些功率電子非理想化開關的原因在正常工作時在其體內產生大量的熱，需要一定的途徑被散出體外，并最終散到變頻器或電源的外界工作環境中。在絕大多數的情況下，會有散熱器界于功率電子和外界工作環境之間來緩沖功率電子本身發熱時因其熱容量過小而導致其內部結溫升過快的問題，同時向外部環境傳導或散出熱量，使功率電子的直接外部環境溫度由緩慢變化的散熱器溫度定義。但要確實保證功率電子的直接外部溫度可由散熱器溫度來定義，除需要使用高導熱率的材料來傳導熱和增加散熱接觸面積外，保證功率電子和散熱器接觸面之間有一定的壓力也是必須的。否則，一般情況下空氣會填充接觸面表面因制造公差原因而出現的不可避免的微型空洞，而空氣的導熱能力很差，這會導致散熱器溫度和功率電子表面之間的溫差很大，嚴重時導致功率電子過熱死。

現有的保證接觸面間的壓力的常規手段是用螺絲緊固件在散熱面的垂直方向上直接緊固施加壓力來夾緊發熱電子器件的發熱面和散熱器的接觸面，或者通過彈簧片或彈簧夾來給出壓力。然而，沿垂直方向緊固螺絲或螺栓的辦法需要滿足因裝配過程而產生的空間需求，譬如普通螺絲刀的進刀空間。如圖1所示，電子器件3為TO220封裝時，其封裝厚度只有1厘米左右，當兩個這樣的器件需要距離很近安放時，如何擰緊螺絲6是個問題，當其他器件7因電氣要求必須安放圖示位置時，更進一步要求器件3左移壓縮兩個TO220封裝間的距離，加劇擰螺絲的困難。

對于表面貼的器件或需在電路板上開孔導致電路板的可使用面積的減少，或轉化為垂直螺絲緊固方式來夾緊電路板的傳熱面和散熱器的散熱面。采用彈簧夾固定的手段缺點：一是為實現彈性形變產生壓力其本身必須占據一定的體積，而這個體積占用的空間不小；二是在要求高可靠性和長壽命的應用中，對金屬疲勞度及耐腐蝕的考慮，對彈片在所有誤差范圍內工作形變中保證最小工作壓力的設計考慮，和裝配中放置彈簧片的方便操作性的考慮，導致對彈簧夾的設計和制造要求比較高，成本較高。

對于緊固方向和散熱面平行的常規做法，還有使用楔形零件進行固定的方式。然而對于長期有振動的應用中，如何保證楔形零件保持在緊固位置就頗為困難；對于使用中經常面臨著熱脹冷縮的工作環境的應用，如何選取這種楔形零件的材料使得它和被緊固件之間有較一致的熱膨脹系數也是很困難的。所以當要求高可靠性地使緊固零件自保持在緊固位置時，一些創造性的思路突破就不可避免。

綜上所述，如何在給定的空間里在高可靠性地滿足基本的散熱需求時，既能不影響裝配過程的方便操作性，又能低成本地高可靠性地實現電子產品功率密度最大化（從機械空間和熱設計角度），是個電力電子領域里非常有價值和具有挑戰性的問題。

實用新型內容

本實用新型目的是提出一種方便安裝、連接可靠的散熱組件。

本實用新型包括散熱器件、發熱器件，所述發熱器件布置在所述散熱器件內，所述發熱器件的散熱面與散熱器件平行布置，其特征在于在與散熱器件的接觸面相背的發熱器件外側布置填充物，在遠離發熱件的所述填充物的外側固定螺紋零件，所述螺紋零件的軸向與散熱器件的接觸面平行。

本實用新型使用可拆除零件上的螺紋和散熱器件上的螺孔或在整個裝配體中與散熱器件有固定連接關系的機械連體上的螺孔相配合的方式使得螺紋零件自行保持在需要的安裝固定位置，并在該位置對發熱器件的發熱面形成長期可靠的擠壓力，以使發熱器件與散熱器件保持穩定、全面的貼合，達到通過面與面的熱傳導效果，以解決發熱器件及時散熱的問題。

本實用新型方便生產中將發熱器件與散熱器件的貼合的裝配需要，且這種連接方式穩定性好，可經受運動過程，特別是振動，還可經受溫度差較大的變化，也不會發生松馳，另外，本實用新型無需采用絕緣的螺紋零件襯套，就可實現絕緣，可達到進一步方便生產、降低生產成本的目的。