一种低热阻低成本的车用固态继电器制造技术

本发明专利技术公开一种低热阻低成本的车用固态继电器，包括具有电连接端子的电路板及具有空腔的散热外壳，所述电路板密封安装在散热外壳的空腔中；所述电路板由上层电路层、中间绝缘层及下层电路层组成，在中间绝缘层上开设多个导热通孔。本发明专利技术可以提高车用固态继电器的散热效果，且材料成本较低。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种低热阻低成本的车用固态继电器，包括具有电连接端子的电路板及具有空腔的散热外壳，所述电路板密封安装在散热外壳的空腔中；所述电路板由上层电路层、中间绝缘层及下层电路层组成，在中间绝缘层上开设多个导热通孔。本专利技术可以提高车用固态继电器的散热效果，且材料成本较低。【专利说明】
本专利技术涉及车用固态继电器
，尤其是指一种低热阻低成本的车用固态继 电器。 -种低热阻低成本的车用固态继电器
技术介绍
车用继电器的工作原理为用低电流(小功率）控制信号控制大电流(高功率）通断。 现有技术中，传统继电器为电磁式继电器，借助磁力完成小信号控制大电流，其机械式动作 开关结构影响电磁继电器使用寿命，重量及动作噪声等。 所述电磁继电器为机械式开关，在汽车过冲击如急停，急启动等状态时，容易引起 继电器内部结构中组件变形。组件变形后，继电器无法再实现基本的通断功能。而且，所述 电磁继电器的控制回路线圈电流一般达到l〇〇mA以上，使用周期约为10万级的次数，动作 噪音达到50dB以上。 随着半导体技术发展，M0SFET金属氧化层半导体场效晶体管作为开关普遍应用 于车用继电器，使得车载固态继电器可靠性高、节能减排、无噪音，响应快速，寿命长，耐冲 击，且具有过流、过载、过压、过温、欠压等保护功能和自恢复功能，控制回路线圈电流小至 10mA或更小，使用周期长达百万级的次数。 然而，所述车用固态继电器依然存在散热能力差，电流容量小，损耗大，可靠性较 低，散热材料成本较高，且输出引脚焊接工艺复杂等缺陷，有鉴于此，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低热阻低成本的车用固态继电器，以提高车用固态继 电器的散热效果，且材料成本较低。 为达成上述目的，本专利技术的解决方案为： 一种低热阻低成本的车用固态继电器，包括具有电连接端子的电路板及具有空腔的散 热外壳，所述电路板密封安装在散热外壳的空腔中；所述电路板由上层电路层、中间绝缘层 及下层电路层组成，在中间绝缘层上开设多个导热通孔。 进一步，在散热外壳空腔四周侧壁上形成台阶，台阶与空腔底部之间形成空隙，导 热绝缘胶填充所述空隙，并密封固定电路板于空腔底部。 进一步，在电路板四周形成有导热绝缘胶溢胶口。 进一步，在散热外壳空腔侧壁上还形成有防错台阶，防错台阶防止电路板与散热 外壳的装配错位。 进一步，在散热外壳与空腔相对的一侧设置散热格栅。 进一步，所述散热格栅为阵列方柱，或者为阵列圆柱。 进一步，所述方柱的宽度等于方柱之间的宽度；所述圆柱的宽度等于圆柱之间的 览度。 进一步，在所述中间绝缘层导热通孔中填充导热材料。 进一步，所述中间绝缘层导热通孔中的导热材料为导热胶，或为导热金属。 进一步，所述中间绝缘层为环氧玻璃纤维板。 进一步，所述中间绝缘层可为由酚醅纸层压板，陶瓷板，厚膜板，铝基板，铜基板， 或聚酰亚胺制成的柔性板。 采用上述方案后，本专利技术电路板由上层电路层、中间绝缘层及下层电路层组成，在 中间绝缘层上开设多个导热通孔，使得电路板上层电路层产生的热量迅速通过中间绝缘层 的导热通孔传递给下层电路层，而下层电路层将自身产生的热量及传递的热量传输给散热 外壳实现迅速散热，提高车用固态继电器的散热效果。 同时，所述中间绝缘层为环氧玻璃纤维板。所述中间绝缘层可为由酚醅纸层压板， 陶瓷板，厚膜板，铝基板，铜基板，或聚酰亚胺制成的柔性板。所述材料的电路板相对于金属 基板具有成本优势，使用较低的材料成本达到与金属基板相同导热系数，使得热阻降至最 低，同时所述电路板基材相对于金属基板或厚膜基板具有更好抗应力能力。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为本专利技术的电路原理图； 图3为本专利技术的车载使用连接图； 图4为本专利技术的电路板与金属引脚贴片焊接示意图； 图5为本专利技术的电路板与金属引脚波峰焊接示意图； 图6为本专利技术的适合金属引脚贴片焊接的电路板； 图7为本专利技术的金属引脚贴片焊接的电路板背部； 图8为本专利技术的适合波峰焊接的金属引脚； 图9为本专利技术的适合金属引脚贴片焊接组装的散热外壳腔体； 图10为本专利技术的适合金属引脚波峰焊接组装的散热外壳腔体； 图11为本专利技术的三维截面图； 图12为本专利技术的固散热外壳腔体的格栅示意图； 图13a为本专利技术的散热外壳腔体的格栅结构示意图； 图13b为本专利技术的散热外壳腔体的另一格栅结构示意图。 标号说明 电路板1 电连接端子11 溢胶口 12 上层电路层13 中间绝缘层14 导热通孔141 下层电路层15 散热外壳2 空腔21 台阶22 防错台阶23 小内腔24 导热绝缘胶（3、4) 散热格栅5 方柱51 圆柱52。 【具体实施方式】 以下结合附图及具体实施例对本专利技术做详细描述。 参阅图1至图13b所示，本专利技术揭示的一种低热阻低成本的车用固态继电器，包括 具有电连接端子11的电路板1及具有空腔21的散热外壳2。 所述电路板1密封安装在散热外壳2的空腔21中，本实施例中，如图9及图10所 示，在散热外壳2空腔21四周侧壁上形成台阶22,台阶22与空腔21底部之间形成空隙，如 图11所示，导热绝缘胶3填充所述空隙，并密封固定电路板1于空腔21底部，所述电路板 1的安装结构，使得电路板1安装较为稳固。 如图7所示，在电路板1四周形成有导热绝缘胶3溢胶口 12,该溢胶口 12可以让 多余的导热绝缘胶3溢到电路板1的上层之上，使导热绝缘胶3用量受控制，使电路板1空 腔之间的空隙较为均匀，使得热阻低，导热效果好。 电路板1密封安装在散热外壳2的空腔21中后，在电路板1上封装导热绝缘胶4。 如图9及图10所示，在散热外壳2空腔21侧壁上还形成有防错台阶23,防止电路 板与散热外壳装配的方向的错位。 如图13a及图13b所示，在散热外壳2与空腔21相对的一侧设置散热格栅5。所 述散热格栅5可以为阵列方柱51，所述方柱51的宽度等于方柱51之间的宽度时，散热效果 最佳；所述散热格栅5也可以为阵列圆柱52,所述圆柱52的宽度等于圆柱52之间的宽度， 散热效果最佳。如图12所示，a等于b时散热效果最佳，a为方柱51或者圆柱52之间的宽 度，而b为方柱51的宽度或者圆柱52的宽度。同时，阵列圆柱52的散热效果较阵列方柱 51散热效果更好。 如图6及图7所示，所述电路板1由上层电路层13、中间绝缘层14及下层电路层 15组成，在中间绝缘层14上开设多个导热通孔141。 为使导热通孔141导热系数更好，在所述中间绝缘层14导热通孔141中填充导热 材料。所述导热材料可以为导热胶，也可以为导热金属，该导热金属可以通过金属电镀工艺 形成。 所述导热通孔141的孔径优选为小于0. 5mm，使得上层电路层13的功率器件散热 片处焊锡不会流向下层电路层15,当导热通孔141的孔径等于或大于0. 5_时，需要填充胶 体。而且，所述导热通孔141数量越多越好，布局不受限制。 本专利技术的关键在于：电路板1由上层电路层13、中间绝缘层14及下层电路层15组 成，在中间绝缘层14上开设多个导热通孔141 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低热阻低成本的车用固态继电器，其特征在于：包括具有电连接端子的电路板及具有空腔的散热外壳，所述电路板密封安装在散热外壳的空腔中；所述电路板由上层电路层、中间绝缘层及下层电路层组成，在中间绝缘层上开设多个导热通孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：傅华盛，
申请(专利权)人：海拉厦门汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35