高功率电流侦测器制造技术

本发明专利技术公开了一种高功率电流侦测器，包括电阻体，两电极端头、保护层和散热结构，两电极端头分别设置在电阻体两端并与电阻体形成电连接，保护层覆盖在电阻体上，两电极端头整体厚度大于电阻体厚度，散热结构设置于电阻体下方两电极端头之间，散热结构包括导热片和分别设置在导热片两面的导热胶层，散热结构的其中一面与电阻体紧密接触，另一面与金属焊盘紧密接触。本发明专利技术具有微小的片式外形，更短的热传递路径，在不增加电流侦测器尺寸的条件下具有良好的散热效果，从而具备更低的产品温升，可实现在更高的功率下应用、更准确地对电流大小进行实时反馈。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子元件
，涉及一种电流侦测器，特别是一种带散热结构且可以用于表面贴装的电流侦测器。
技术介绍
表面贴装电流侦测器主要用于电路中电流的侦测，能够及时、准确地反馈电路中电流的大小，电路系统再对所侦测出的过大或过小的电流采用相应的措施。但一般的表面贴装电流侦测器在大功率通电下电流较大，电阻体自身产生的热能也相应增大，如果内部的热能无法及时传递出去会带来侦测器阻值的偏差甚至损坏。目前行业较流行的做法是将电阻体的宽度增宽，电极尺寸加大，这样就增大了电阻体向电极散热的通道以及电极向焊盘的散热面积进而增大散热的效率，但是这样就会需要额外的电路板空间，不利于元件体积的缩小。中国专利201380067037.X公开了一种表面贴装电流侦测器，包括一个电阻体及其两端电极，电极通过焊接的方式连接到PCB板上，一个电绝缘的散热器及其两个端头，端头可以是绝缘的或导电的，散热器通过导热胶紧密贴合在电阻体上方，散热器端头通过导热胶或焊接的方式连接于电极的上方。这种方式制作工艺简单，但是散热路径太长，必须通过电阻体传递到上方的散热器，散热器再传输到其端头，再通过端头传输到电极头，最后通过电极头传输到PCB板上，此外，电极和散热器的端头需要较大的尺寸设计，否则会成为整个散热路径中的瓶颈区域。而中国专利02130724.5公开了一种微型低电压低阻值电流感测器，将散热机构设置在电阻体的下方，散热机构下方和电阻体的上方都设置保护层，两端设置电极端头，电阻体产生的热量通过散热机构传递到端头再传递到PCB板上。专利中描述通过电铸技术将电极加厚，从而抬高散热机构，增加散热效果，实际使用中，因为设置了保护层，保护层外是空气，导热效果非常差，热量不能由散热机构直接传递出去，反而加厚了电极使热量传递的路径更长。综上所述，现有技术中表面贴装电流侦测器在不增大电阻体宽度的情况下，因其结构限制，散热效果均不够理想，从而制约了其应用功率。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种高功率电流侦测器，具有微小的片式外形，更短的热传递路径，在不增加电流侦测器尺寸的条件下具有良好的散热效果，从而具备更低的产品温升，可实现在更高的功率下应用、更准确地对电流大小进行实时反馈。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高功率电流侦测器，包括电阻体，两电极端头、保护层和散热结构，所述两电极端头分别设置在电阻体两端并与电阻体形成电连接，所述保护层覆盖在电阻体上，所述两电极端头整体厚度大于电阻体厚度，所述散热结构设置于电阻体下方两电极端头之间，所述散热结构包括导热片和分别设置在导热片两面的导热胶层，散热结构的其中一面与电阻体紧密接触，另一面与金属焊盘紧密接触。进一步的，电极端头和电阻体的厚度差小于或等于1mm，所述导热胶层的厚度在0.01mm到0.1mm之间，所述导热片厚度为0.04mm到0.4mm之间。进一步的，所述散热结构还包括两片金属散热片，所述金属散热片设置在散热结构底部，两片金属散热片之间不产生电连接，所述散热结构通过金属散热片与金属焊盘连接。进一步的，所述两片金属散热片之间的间隙宽度大于或等于0.2mm。进一步的，所述两片金属散热片沿电阻体的侧面边界向上延伸到电阻体顶面之上，金属散热片与电阻体之间不产生电连接。进一步的，所述电极端头为两相对设置的Z形，电极支撑段和电阻体之间角度为30°～150°。进一步的，所述两电极端头和电阻体为一体结构。进一步的，所述两电极端头和电阻体焊接在一起。进一步的，所述两电极端头为长方体或L形，所述两电极端头和电阻体焊接在一起。进一步的，所述导热胶层包括导热胶带或包括以下重量份数的组分：硅油或硅胶10～15份，滑石0～40份，氮化铝0～40份，云母0～5份，氧化锆0～3份，氧化铝0～3份。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：1.本专利技术中散热结构一面与电阻体紧密接触，另一面与PCB板上的金属焊盘紧密接触，电阻体产生的热可以通过散热结构直接传输到焊盘上，缩短了热传输的路径，增加了热传输的效率，相比较于以往采用大的两端电极的电流侦测器，散热效率更高,以尺寸为6.5mmx3.5mmx1.5mm的电流侦测器为例，现有技术功率最多只能做到2W，本专利技术的结构使电流侦测器功率最高达到7W。且本专利技术的电流侦测器具有较小的片式外形，节省了电路板上的空间。2.本专利技术预先制作好具有一定的台阶结构电极和电阻体，一次成型不需要后续的机械加工，在此基础上将散热结构粘附在两个台阶面之间以及电阻体之下，工艺流程简单，对电极和散热结构的损伤较小。3.散热结构上的导热胶层很薄，能够很好的浸润并附着在两个固体界面之间，实现散热界面的面与面之间的接触，能弥补固体与固体界面之间接触的紧密性不足的问题，使接触面不产生孔洞、缝隙，减小了界面传热的热阻，粘附力强，长期稳定性好。导热胶填充有滑石，氮化铝，云母，氧化锆，氧化铝等导热优良的无机非金属颗粒，具有优秀的导热性能，或采用BergquistBondPly系列导热胶带，两种方式均具有优良的导热性能和粘结强度。4.本专利技术中的散热结构还可以增加额外的金属散热片，金属散热片还能从整个散热结构的底部延伸出来向上弯折到电阻体的顶面上，令散热结构更为牢固，散热性能更为优越。附图说明图1为实施例一中高功率电流侦测器整体剖视图。图2为实施例一散热结构剖视图。图3为实施例二散热结构剖视图。图4为实施例三的高功率电流侦测器整体结构示意图。图5为实施例四中高功率电流侦测器整体剖视图。图6为实施例五中高功率电流侦测器整体剖视图。图7为实施例六中高功率电流侦测器整体剖视图。图8为实施例六中高功率电流侦测器整体剖视图。附图标记列表：1-散热结构，2-导热片，3-上端导热胶层，4-下端导热胶层，5-第一金属散热片，6-第二金属散热片，7-电阻体，8-电极端头，8-1-电阻体连接段，8-2-电极支撑段，8-3-金属焊盘接触段，10-保护层，11-焊缝，14-金属焊盘，15-PCB板，17-顶部折痕。具体实施方式以下将结合具体实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例一：如图1所示，一种高功率电流侦测器，包含电阻体7、电极端头8、散热结构1和保护层10，两电极端头8分别设置在电阻体7的两端并与电阻体7形成电连接，保护层10覆盖在电阻体7上，散热结构1设置于电阻体7的底部，电极端头8的整体厚度比电阻体7厚，因此两电极端头、电阻体、PCB基板15的金属焊盘14之间形成空腔，散热结构1置于该空腔中，整个电流侦测器焊接在PCB基板15的金属焊盘14上。电极端头8与电阻体7之间的厚度差也就是容纳散热结构的空腔的高度应小于或等于1mm，以保证散热结构与电阻体和金属焊盘的紧密接触。保护层覆盖在电阻体上表面和侧面，不覆盖电极和散热结构，将电极和散热结构对PCB板的散热窗口之外的电阻体部分进行包封保护，从而避免外界的侵蚀和破坏。图2为散热结构1的一种结构，包括导热片2、上端导热胶层3和下端导热胶层4。导热片2由导热和电绝缘性能良好且具有一定支撑强度的材料制成，如聚酰亚胺薄膜、氧化铝陶瓷片、氮化铝陶瓷片等。导热片2的厚度为0.04mm到0.4mm之间(包括两端点值)，导热片2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率电流侦测器，包括电阻体，两电极端头、保护层和散热结构，所述两电极端头分别设置在电阻体两端并与电阻体形成电连接，所述保护层覆盖在电阻体上，其特征在于：所述两电极端头整体厚度大于电阻体厚度，所述散热结构设置于电阻体下方两电极端头之间，所述散热结构包括导热片和分别设置在导热片两面的导热胶层，散热结构的其中一面与电阻体紧密接触，另一面与金属焊盘紧密接触。

【技术特征摘要】
1.一种高功率电流侦测器，包括电阻体，两电极端头、保护层和散热结构，所述两电极端头分别设置在电阻体两端并与电阻体形成电连接，所述保护层覆盖在电阻体上，其特征在于：所述两电极端头整体厚度大于电阻体厚度，所述散热结构设置于电阻体下方两电极端头之间，所述散热结构包括导热片和分别设置在导热片两面的导热胶层，散热结构的其中一面与电阻体紧密接触，另一面与金属焊盘紧密接触。2.根据权利要求1所述的高功率电流侦测器，其特征在于：所述电极端头和电阻体的厚度差小于或等于1mm，所述导热胶层的厚度在0.01mm到0.1mm之间，所述导热片厚度为0.04mm到0.4mm之间。3.根据权利要求1所述的高功率电流侦测器，其特征在于：所述散热结构还包括两片金属散热片，所述金属散热片设置在散热结构底部，两片金属散热片之间不产生电连接，所述散热结构通过金属散热片与金属焊盘连接。4.根据权利要求3所述的高功率电流侦测器，其特征在于：所述两片金属散热片...

【专利技术属性】
技术研发人员：南式荣，朱鹏，
申请(专利权)人：南京萨特科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32