[實(shí)用新型]一種功率管散熱機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320219263.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN203165875U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勇;周余
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶市長靚光電科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L23/36
• 分類號(hào): H01L23/36
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

技術(shù)領(lǐng)域

????本實(shí)用新型涉及一種功率管散熱機(jī)構(gòu)，屬于功率電子產(chǎn)品散熱技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

功率電子產(chǎn)品中通常含有用于完成信號(hào)功率放大的功率管，功率管工作過程中往往會(huì)承受較大電流并產(chǎn)生大量熱量，功率管產(chǎn)生的熱量會(huì)使得整個(gè)功率電子產(chǎn)品的溫度迅速升高，從而影響到整個(gè)功率電子產(chǎn)品工作的穩(wěn)定性和安全性。因此如何使功率管產(chǎn)生的熱量得到及時(shí)、有效的散發(fā)顯得尤其重要。

現(xiàn)有技術(shù)中通常會(huì)對(duì)功率管加裝散熱機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)散熱，同時(shí)散熱機(jī)構(gòu)也具有為功率管提供固定載體的作用。現(xiàn)有技術(shù)中功率管散熱機(jī)構(gòu)通常采用如圖4所示結(jié)構(gòu)：在散熱鋁條15的前表面上依次設(shè)置第一層導(dǎo)熱硅脂9、云母片10和第二層導(dǎo)熱硅脂11，以構(gòu)成功率管4散熱機(jī)構(gòu)基體，散熱鋁條15的后表面裸露于空氣中，散熱機(jī)構(gòu)基體上還設(shè)有數(shù)個(gè)貫通各材料層的安裝孔，功率管通過螺桿12安裝在散熱機(jī)構(gòu)基體上（功率管4的散熱片7本身具有一個(gè)固定孔，將功率管4的固定孔與散熱機(jī)構(gòu)的基體安裝孔對(duì)準(zhǔn)后用螺桿12擰緊，螺桿12的螺帽與散熱片7之間還設(shè)有絕緣墊14）。具體裝配時(shí)，如圖3所示，固定在散熱機(jī)構(gòu)基體上的功率管4的三個(gè)管腳5再通過插裝的方式與功率電子產(chǎn)品主電路電路板13電連接以形成電通路。

現(xiàn)有技術(shù)中采用的以上散熱機(jī)構(gòu)主要會(huì)導(dǎo)致以下缺陷：（1）散熱機(jī)構(gòu)的介質(zhì)層數(shù)過多，功率管4工作產(chǎn)生的熱量需要經(jīng)過功率管散熱片7、第一層導(dǎo)熱硅脂9、云母片10、第二層導(dǎo)熱硅脂11和散熱鋁條15才能傳導(dǎo)到空氣中釋放，因此散熱路徑太長導(dǎo)致了散熱效果差；同時(shí)為了將功率管4穩(wěn)固地安裝在散熱鋁條15上，散熱鋁條15必須具有較大的厚度（散熱鋁條15厚度通常選用8mm以上，其表面積受安裝尺寸的影響通常又不能做得較大），這進(jìn)一步延長了散熱機(jī)構(gòu)的散熱路徑，不利于有效、快速的散熱；（2）工藝復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生大量廢材，同時(shí)當(dāng)功率管4損壞時(shí)，由于功率管4的管腳5是通過插裝方式安裝在功率電子產(chǎn)品主電路電路板13上的，因此拆卸時(shí)既要拆掉固定螺絲，還要取出3個(gè)管腳，因此維修極為不便。即使出現(xiàn)一個(gè)功率管4損壞也可能導(dǎo)致整個(gè)功率電子產(chǎn)品主電路電路板13損毀；（3）功率管4工作時(shí)，其管腳5上會(huì)出現(xiàn)較大工作電流，這就需要連接管腳5的導(dǎo)線具有較大的截面積，但由于功率管4本身封裝的限制（功率管4三個(gè)管腳5之間的間距較近且固定，通常為毫米級(jí)）所以連接功率管4管腳5的導(dǎo)線截面積無法加大，同時(shí)，三個(gè)管腳5之間也非常容易出現(xiàn)短接故障以致?lián)p毀整個(gè)功率電子產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實(shí)用新型的目的是：怎樣提供一種能有效、快速為功率管散熱，能使功率管管腳連接導(dǎo)線的截面積能得到擴(kuò)大，以適應(yīng)功率管大工作電流要求，同時(shí)制作工藝簡單、便于維護(hù)和拆裝的功率電子產(chǎn)品的功率管散熱機(jī)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案。

一種功率電子產(chǎn)品的功率管散熱機(jī)構(gòu)，包括功率管和用于為功率管提供固定載體以及導(dǎo)熱介質(zhì)的鋁基板，其特征在于：

所述鋁基板的上表面還依次設(shè)有環(huán)氧樹脂層和銅板層，所述銅板層用于為功率管提供電連接導(dǎo)線，環(huán)氧樹脂層用于隔絕鋁基板與銅板層之間的電連接，鋁基板的下表面暴露于空氣中或連接其他散熱體；

所述功率管，其管體上具有等間距排布的三個(gè)管腳，其位于管體中間的管腳與其散熱片電氣連通；功率管的散熱片和位于管體兩側(cè)的管腳均與銅板層上的導(dǎo)線對(duì)應(yīng)錫焊接，銅板層上的導(dǎo)線與引出電纜對(duì)應(yīng)電連接以使功率管能與功率電子產(chǎn)品主電路電路板形成電通路。

其中，所述功率管采用MOSFET、IGBT或者達(dá)林頓管，所述鋁基板厚度d≥0.5mm。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的功率管散熱機(jī)構(gòu)相比，減少了散熱介質(zhì)層數(shù)，因此縮短了散熱路徑，具有更好的散熱效果；功率管散熱片和銅板層之間采用錫焊接，由于焊接時(shí)錫材料為流體，因此功率管散熱片和銅板層之間結(jié)合更充分，有利于熱量的直接傳導(dǎo)；功率管通過錫焊接的方式固定在散熱機(jī)構(gòu)基體上，相比現(xiàn)有技術(shù)中采用螺桿固定在散熱機(jī)構(gòu)基體上的方式，不需要散熱機(jī)構(gòu)基體具有較大厚度，縮短了散熱路徑，因此進(jìn)一步提高了散熱效果。

（2）本實(shí)用新型中，采用在鋁基板上設(shè)置環(huán)氧樹脂層和銅板層，然后將功率管錫焊接在銅板層上的特殊結(jié)構(gòu)，相比現(xiàn)有技術(shù)可以減少螺桿、鋁條等材料的使用，并且維修或拆裝時(shí)不會(huì)損壞電驅(qū)動(dòng)控制器的主電路板，因此具有工藝簡單、廢材產(chǎn)生量少且便于維護(hù)維修或拆裝的優(yōu)點(diǎn)。