散热装置制造方法及图纸

技术编号:18796888 阅读:32 留言:0更新日期:2018-08-29 12:59
本实用新型专利技术涉及一种散热装置。散热装置包括:电路板(2),其具有布置在其上的能导电的部件和/或电子部件(3);以及布置在电路板(2)上及部件(3)之上的散热元件(1),其中,散热元件(1)在一个或多个预定的表面区域上具有多孔表面(100),在该表面区域上,散热元件与一个或多个部件(3)处于接触中,并且其中,多孔表面(100)配设有导热介质。

【技术实现步骤摘要】
散热装置
本技术涉及一种散热装置以及用于制造该装置的方法。
技术介绍
散热元件(如在功率电子装置中以及在控制设备中的冷却体)用于冷却不同的部件、例如冷却在电路板上的元器件或者结构。由于公差以及存在的表面特性冷却体与这些部件的直接接触对于导热来说不是最优的。因此,在到目前为止公知的热排散策略中为了更好的热接驳而需要的是,引入跨接缝隙并且导热层,如图1所示并且其配设有附图标记5。这种跨接缝隙并且导热层5可以是导热膏或者所谓的填缝料,填缝料布置在相对应的部件3或4(即例如在电路板2上的元器件、结构或者过孔)上。不仅导热膏而且填缝料都需要一定的层厚度,其中这种介质的导热性通常比金属的介质的导热性更差,因此对经由冷却体1的热排散有影响并且不利于最大的功率损耗。公知的散热装置的其它缺点是:在将元器件分开时破坏导热层5,而且因此不能重新使用该导热层5。此外,在制造时需要单独的工艺步骤,以便制造导热层5。
技术实现思路
因此,本技术的任务是提供散热装置以及用于制造该装置的方法,通过它们克服所提到的缺点。按照本技术,该任务通过如下散热装置来解决,该散热装置包括:电路板,电路板具有布置在其上的能导电的部件和/或电子部件;以及布置在电路板上及部件之上的散热元件,其中,散热元件在一个或多个预定的表面区域上具有多孔表面,在一个或多个预定的表面区域上,散热元件与一个或多个部件处于接触中,并且其中,多孔表面配设有导热介质。有利的设计方案在下文中进行描述。按照本技术,提出一种散热装置,其包括:电路板,该电路板具有布置在其上的能导电的部件和/或电子部件;以及布置在该电路板上及部件之上的散热元件,其中,散热元件在一个或多个预定的表面区域上具有多孔表面,在该表面区域上,散热元件与一个或多个部件处于接触中,并且其中,多孔表面配设有导热介质。在一个设计方案中,部件是元器件、热过孔和/或导体迹线。在一个设计方案中,散热元件是冷却体。在一个设计方案中,多孔表面借助3D打印或者烧结工艺来制造。在一个设计方案中,在散热元件与电路板之间的间隙用介质来覆盖。在一个设计方案中,多孔表面中的至少一个配设有与多孔表面中的一个或多个另外的多孔表面所配设的介质不同的第二介质。在一个设计方案中,第一介质和/或第二介质是流体,并且/或者其中,多孔表面中的至少一个多孔表面配设有散热介质。在一个设计方案中,第一介质和/或第二介质包括两种或者更多种具有不同粘度的流体。在一个设计方案中,第一介质和/或第二介质是电绝缘介质。整个装置的散热性通过提供与热源(例如元器件)处于直接接触中的散热元件来改善,散热元件的表面具有多孔层,多孔层配设有介质(例如被浸入流体中或由流体浸润)并且由此被填充。此外,装置的各个部分都可以重新被使用,也就是说散热元件可以与电路板分开并且重新被放到这个电路板或者另一电路板上,而在此不破坏结构。此外,可以根据应用将不同的介质、例如不同的流体用于每个部件,因为多孔表面或相对应的在那里存在的多孔结构可以针对每个部件单独地浸润或填充。通过由一个物件来制造具有多孔表面的散热元件,节约了工艺步骤。在一定的区域内柔软的多孔层可以使冷却体与元器件的可能的公差适配。此外,由于多孔层利用流体来浸润,能够实现对冷却体与电路板之间的可能会在安装时出现的间隙进行填满。因此,进一步改善了散热。此外,还提供了一种用于制造散热装置的方法,散热装置包括:电路板,该电路板具有布置在其上的能导电的部件和/或电子部件;以及待布置在该电路板上及部件之上的散热元件,其中,在第一步骤中,制造散热元件,使得在散热元件的预定的表面区域内分别形成多孔结构;在第二步骤中,多孔结构中的每个多孔结构都配设以散热介质;并且在第三步骤中,将散热元件布置到装备有能导电的部件或电子部件的电路板上,使得配设有介质的多孔结构中的每个多孔结构都与所属的部件处于接触中。在一个设计方案中,具有多孔表面区域的散热元件在唯一的工艺步骤中借助3D打印方法或者借助烧结工艺来制造。在另一设计方案中,每个介质都是电绝缘介质和/或流体,并且/或者每个介质都包含两种或更多种具有不同粘度的流体,并且/或者其中,多孔结构中的至少一个多孔结构用散热介质浸润。对于该方法来说,得到与对于装置来说相同的优点。特别有利的是,与公知的方法相比可以节约用于将导热膏或者填缝料引入散热元件与电路板之间的工艺步骤。本技术的其它特征和优点借助附图的示出了按照本技术的细节的图示地从下面对本技术的实施例的描述中得到。各个特征都可以各个单独地或者针对多个特征以任意的组合在本技术的变型方案中实现。附图说明本技术的优选的实施方式随后依据随附的附图进一步阐述。其中:图1示出了按照现有技术的散热装置的视图;图2示出了按照本技术的实施方案的散热装置的视图;以及图3示出了按照本技术的实施方案的方法的流程图。在下面的附图说明中,相同的元件或功能配设有相同的附图标记。具体实施方式按照本技术,针对在散热元件与布置在电路板上的元器件或结构和/或过孔(尤其是热过孔)之间的更好的热接驳,省去了中间层,也就是不使用导热膏或者填缝料。尽管如此,为了仍可以导热地接驳散热元件,散热元件的表面相应地如随后描述的那样来实施。图2示出了按照本技术的实施方案的散热装置的视图。散热装置可以被实施为功率模块的组成部分。示出了散热元件1,散热元件安装在装备有元器件3或者配设有结构或过孔(尤其是热过孔4)的电路板2。散热元件1可以被构造为冷却体或者以另一适当的形式来构造。电路板2可以构造用于控制设备或者构造用于功率电子装置的应用,而且包括适合于相应的应用的元器件3或者包括引入电路板2的结构3(例如热过孔4或者导体迹线3)、例如尤其是其高电流区段。通常,布置在电路板2上的元器件3、过孔4或者结构3在下面被称作部件。也就是说,视应用而定,这些部件是待冷却的部件,优选要么是电子部件3要么是能导电的部件3或4或者是它们的混合。散热元件1例如借助3D打印来成形或形成,使得散热元件在散热元件以其布置、也就是固定在电路板2上的那侧上具有用于未被集成到电路板2中的部件3(即例如电子元器件)的凹陷部,这些部件3从电路板2伸出。因此,散热元件1可以精确配合地(passgenau)布置在电路板2的所有部件3、4上或之上,而不必考虑在其它结构3、4中由于布置在电路板2上的元器件3(即从电路板2伸出的元器件3)而到散热元件1的较大的距离。在此有利的是,散热元件1借助打印方法来构造或压印在电路板和部件3之上,这是因为在此可以单独地环绕每个部件3地进行打印。此外,图2示出了散热元件1的相应的表面区域具有多孔结构100,表面区域与元器件、结构3和/或过孔4处于接触中。多孔结构100优选配设有流体。优选地,多孔结构用流体浸润,从而术语“处于接触中”指的是:实现了元器件或结构3或/和过孔4与散热元件1之间的湿接驳。更准确地说,散热元件1的表面尤其在待加热的元器件3、结构3或者过孔4的情况下具有带多孔结构的开孔区段。这些区段类似于在青铜烧结轴承中用导热介质(尤其是流体)来填充或浸润。流体可以是各种导热的流体,其中,也可以使用不同的流体。例如,在热的元器件3的情况下,可以使用特定的流体,其与被用于其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.散热装置,所述散热装置包括:电路板(2),所述电路板具有布置在其上的能导电的部件和/或电子部件(3);以及布置在所述电路板(2)上及所述部件(3)之上的散热元件(1),其中,所述散热元件(1)在一个或多个预定的表面区域上具有多孔表面(100),在所述一个或多个预定的表面区域上,所述散热元件与一个或多个部件(3)处于接触中,并且其中,所述多孔表面(100)配设有导热介质。

【技术特征摘要】
2016.10.21 DE 102016220755.51.散热装置,所述散热装置包括:电路板(2),所述电路板具有布置在其上的能导电的部件和/或电子部件(3);以及布置在所述电路板(2)上及所述部件(3)之上的散热元件(1),其中,所述散热元件(1)在一个或多个预定的表面区域上具有多孔表面(100),在所述一个或多个预定的表面区域上,所述散热元件与一个或多个部件(3)处于接触中,并且其中,所述多孔表面(100)配设有导热介质。2.根据权利要求1所述的散热装置,其中,所述部件(3)是元器件、热过孔和/或导体迹线,并且/或者其中,所述散热元件(1)是冷却体。3.根据权利要求1或2所述的散热装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:马蒂亚斯·霍伊斯尔曼马库斯·鲍恩芬德库尔特·米歇尔赫尔曼·约瑟夫·罗宾
申请(专利权)人:ZF腓德烈斯哈芬股份公司
类型:新型
国别省市:德国,DE

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