[實用新型]一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置

有效

• 申請號: 201320343774.5
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN203340507U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 崔國峰;范玥;趙杰
• 申請（專利權）人: 惠州市力道電子材料有限公司
• 主分類號: H05K7/20
• 分類號: H05K7/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

技術領域

本實用涉及一種一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置。?

背景技術

為了有效解決大功率器件在進行光電轉化的過程中放出的大量熱量的散熱問題。以LED為例，常規的辦法是采用高導熱的陶瓷電路板，陶瓷電路板自身絕緣。在陶瓷上面加工電子電路。隨后，將LED燈珠封裝（焊接，金絲綁定）的陶瓷基板上。然后采用導熱膠，將陶瓷基板（背板是陶瓷）粘貼在水冷頭（鋁或銅）表面上。進行水冷或風冷散熱。這種散熱的局限在于，陶瓷和水冷頭之間的連接，必須使用導熱膠，導熱性能很低（<5W/mK）。?

實用新型內容

本實用的目的在于提供一種一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置。

本實用所采取的技術方案是：?

一種一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置，其在水冷頭表面上依次設有氧化鋁絕緣層、熱應力緩沖層、第一導電層、第二導電層、可焊層；或者，其在水冷頭表面上依次設有氮化鋁絕緣層、氮化鉭層、熱應力緩沖層、第一導電層、第二導電層、可焊層。

所述熱應力緩沖層的厚度為300-850??。?

所述第一導電層的厚度為300-850?。?

所述第二導電層的厚度為0.05-1mm。?

所述的可焊層的厚度為2-20μm。?

本實用的有益效果是：本實用的散熱裝置適合于大功率器件的散熱，因為將水冷頭和電子電路基板合二為一，具有較好的散熱效果，也無需使用導熱膠，從而避免因導熱膠的導熱系數太低造成散熱瓶頸，進而影響熱傳導效率。?

附圖說明：

圖1是本實用的一種散熱裝置的示意圖。

圖2是本實用的另一種散熱裝置的示意圖。?

具體實施方式

一種一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置，其在水冷頭表面上依次設有氧化鋁絕緣層、熱應力緩沖層、第一導電層、第二導電層、可焊層，或者，其在水冷頭表面上依次設有氮化鋁絕緣層、氮化鉭層、熱應力緩沖層、第一導電層、第二導電層、可焊層。?

對應的，該散熱裝置的制造方法：一種一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置（散熱裝置的絕緣層為氧化鋁）的制造方法，包括以下步驟：?

1）用陽極氧化法在水冷頭表面上形成一層氧化鋁絕緣層；

2）采用物理沉積法，在氧化鋁絕緣層表面形成一層熱應力緩沖層；

3）采用物理沉積法，在熱應力緩沖層表面形成第一導電層；

4）采用電化學沉積法，在第一導電層表面形成第二導電層；

5）在第二導電層表面進行貼膜、蝕刻，形成線路，再采用電化學沉積法，鍍上可焊層金屬；

所述的水冷頭為鋁質水冷頭。

所述的氧化鋁絕緣層的厚度為11-99μm。?

所述的熱應力緩沖層金屬為Ti、W、Mo、Cr、Ni五種金屬中的任意兩種形成的合金；熱應力緩沖層的厚度為300-850??。?

所述的第一導電層金屬為Ag、Cu、Au、Al、Ni、Fe中的一種或至少兩種形成的合金；第一導電層的厚度為300-850?。?

所述的第二導電層金屬為Ag、Cu、Au中的一種或至少兩種形成的合金；第二導電層的厚度為0.05-1mm。?

所述的可焊層金屬為化學鍍鎳/?浸金、化學鍍/?電鍍銀、化學鍍/?電鍍錫或電鍍金錫共晶；所述的可焊層的厚度為2-20μm。?

步驟1）中，陽極氧化法所用的陽極氧化液為硫酸-草酸體系，硫酸的濃度為0.16-0.2mol/L，草酸的濃度為0.16-0.2mol/L，陽極氧化液中還含有0.1-0.15wt%的稀土鹽，所述的稀土鹽為硝酸釔、硫酸鈰、硫酸鑭中的至少一種；陽極氧化法中，電壓為25-30V，石墨為陰極，氧化時間為3-4h。?

或者，對應的，該散熱裝置的制造方法：一種一體化水冷直封大功率電子元件散熱裝置（散熱裝置的絕緣層為氮化鋁）的制造方法，包括以下步驟：?

1）用物理沉積法在水冷頭表面上形成一層氮化鋁絕緣層；

2）用物理沉積法在氮化鋁絕緣層表面形成一層氮化鉭層；

3）采用物理沉積法，在氮化鉭層表面形成一層熱應力緩沖層；

4）采用物理沉積法，在熱應力緩沖層表面形成第一導電層；

5）采用電化學沉積法，在第一導電層表面形成第二導電層；

6）在第二導電層表面進行貼膜、蝕刻，形成線路，再采用電化學沉積法，鍍上可焊層金屬；

所述的水冷頭為鋁質水冷頭。

所述的氮化鋁絕緣層的厚度為400-800??。?