带外置散热器的器件模组制造技术

本实用新型专利技术提供一种带外置散热器的器件模组，包括电路板，其表面上设置有发热器件和导电线路；电路板上还设置有金属散热器，金属散热器包括顶壁以及侧壁，发热器件位于顶壁和电路板之间，并与顶壁导热连接；电路板的表面上设置有散热器焊盘，金属散热器的侧壁焊接在散热器焊盘上；在发热器件与散热器之间的间隙内优选填充有电绝缘导热介质。本实用新型专利技术具有优异的散热性能，并且制造工艺简单，降低器件模组的生产成本。

Device Module with External Radiator

The utility model provides a device module with an external radiator, including a circuit board, which is equipped with heating devices and conductive circuits on its surface; a metal radiator is also arranged on the circuit board, which includes a top wall and a side wall, and the heating device is located between the top wall and the circuit board, and is connected with the top wall by heat conduction; a radiator pad is arranged on the surface of the circuit board, and a metal radiator is arranged on the circuit board. The side wall of the radiator is welded on the welding pad of the radiator, and the electrically insulated thermal conductive medium is preferably filled in the gap between the heating device and the radiator. The utility model has excellent heat dissipation performance, simple manufacturing process and low production cost of device modules.

【技术实现步骤摘要】
带外置散热器的器件模组
本技术涉及半导体器件领域，具体地说，是涉及一种带外置散热器的器件模组。
技术介绍
例如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)或者场效应管(MOS管)、晶闸管、GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管)、BJT(双极结型晶体管)或UJT(单结晶体管)等的发热器件往往承受较大的电流并在工作过程中产生大量热量，如果产生的热量不能及时导走或者散发，将导致器件的温度过高，进而影响器件的工作性能，也会影响器件模组的使用寿命。为了将发热器件所产生的热量快速导走，现有技术中通常在承载发热器件的电路板内或者电路板远离发热器件的一侧设置散热器。在电路板内设置散热器的问题在于，电路板的制造工艺相对复杂、成本高，且散热器的体积及将热量进一步向周围空气散发均受到电路板的限制；当在电路板远离发热器件的一侧设置散热器时，虽然散热器可以将散热快速向空气散发，但发热器件与散热器之间存在电路板所造成的热阻，导致热量由发热器件向散热器的传递受到电路板的限制。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的主要目的是提供一种散热性能好且生产工艺简单的器件模组。为了实现上述的主要目的，本技术提供了一种带外置散热器的器件模组，包括：电路板，其表面上设置有导电线路；发热器件，设置在电路板上，并与导电线路电连接；金属散热器，设置在电路板上；该金属散热器包括顶壁和侧壁，发热器件位于顶壁和电路板之间，并与顶壁导热连接；其中，电路板的表面上设置有散热器焊盘，金属散热器的侧壁焊接在散热器焊盘上。上述技术方案中，发热器件与金属散热器顶壁之间的导热连接可以通过将二者焊接连接、或者在二者之间设置例如导热膏、导热垫片等的导热连接材料而实现。外置金属散热器与发热器件导热连接，使得发热器件所产生的热量可以直接或通过导热连接材料快速传导至金属散热器，再由金属散热器散发至空气中，从而及时将发热器件产生的热量导走，降低发热器件的温度，显著改善了器件模组的散热性能；金属散热器直接焊接在电路板上，具有结构简单、便于器件模组制作的优点。进一步地，金属散热器还可以起到对发热器件的机械保护作用。从降低发热器件和金属散热器之间热阻的角度考虑，发热器件的顶面与金属散热器的顶壁之间优选形成焊接连接。根据本技术的一种优选实施方式，在发热器件与金属散热器之间的间隙内填充有电绝缘导热介质。这样的好处在于可以增加发热器件与金属散热器的热传递路径，进一步降低二者之间的热阻。同时，发热器件封装在电绝缘导热介质中，使用及运输安全性可以得到进一步的提升。上述技术方案中，每个金属散热器内可以设置一个或两个以上的发热器件。例如，每个金属散热器内发热器件的数量为两个以上，多个发热器件共用一个散热器，从而降低散热器的焊接成本，多个发热器件可以更加紧凑的设置在电路板上，节省电路板的面积。更优选的是，金属散热器还包括与侧壁平行设置的分隔壁，分隔壁设置在相邻的两个发热器件之间。通过分隔壁对多个发热器件进行分隔，可以确保每一个发热器件被单独的封装在一个独立的空间内，避免多个器件之间的相互干扰，例如电磁干扰。另外，也可以减小发热器件与金属散热器之间的热阻。作为本技术的一种具体实施方式，侧壁设置在发热器件的周向外侧并围绕发热器件设置，以达到更佳的散热及保护效果；金属散热器的顶壁和/或侧壁上设置有一个或多个注胶孔，电绝缘导热介质可通过注胶孔注入金属散热器内。作为本技术的一种具体实施方式，发热器件靠近散热器的顶面设置有引脚，引脚与金属散热器焊接连接。此时，金属散热器除具有散热功能外，还进一步具有导电功能，简化了器件模组的结构。可选择地，散热器焊盘与电路板上的导电线路电连接。进一步的，发热器件的数量为两个以上，每一发热器件外均设置有一个金属散热器，且两个相邻金属散热器之间相互分离，以便于实现发热器件顶面引脚之间的独立连接。当然，在某些情形下，多个发热器件之间也可以共用一个金属散热器，并通过该金属散热器而实现多个发热器件顶面引脚之间共同的电连接。更有效地，两个相邻金属散热器之间形成容纳电绝缘导热介质的相对密闭空间(即注入电绝缘导热介质时其不易于从该空间内溢出)。这样，电绝缘导热介质可以通过两个相邻金属散热器之间的缝隙注入金属散热器与电路板之间的空间内，注胶工艺简单。附图说明图1是本技术第一优选实施例的结构示意图。图2是本技术第二优选实施例的结构示意图。以下结合附图及优选实施例对本技术作进一步说明。具体实施方式带散热器的器件模组第一实施例：本实施例的带散热器的器件模组可以应用在电源电路上，例如具有整流电路的电源电路。本实施例中，电源电路可以包括接收外部交流电源的端子，并将外部交流电源转换成直流电源输出。因此，整流电路中设置有一个或者多个器件，这些器件可以是三极管、场效应管(MOS管)或者IGBT等具有开关性能的器件。由于这些器件工作时需要承受较大的电流，并且高频的开关动作，导致器件产生大量的热量，因此，这些器件也被称为发热器件。参见图1，本实施例中，电路板10是一块单面电路板，即该电路板10只有上表面设置有包括器件焊盘12的导电线路图案，在电路板10的上表面设置有两个发热器件20，例如电阻、电容器等的其他电气元件(图中未示出)也均设置在电路板10的上表面。需要说明的是，本技术所指的方向“上”、“下”是以图1所示的方向说明，但不应理解为对本技术的限定。在电路板10的上表面设置有多个焊盘，例如设置有散热器焊盘11以及器件焊盘12，散热器30焊接在散热器焊盘11上，而发热器件20焊接在器件焊盘12上。由于散热器不需要与电路板10上的其他电气元件电连接，因此，散热器焊盘11不与电路板10的线路图案连接。但是由于发热器件20需要与电路板10上的其他电气元件连接，因此，器件焊盘12将连接到电路板10上的线路图案。本实施例中，发热器件20只有下表面设置有引脚21，引脚21通过焊料23焊接在器件焊盘12上。需要说明的是，图1中仅仅示出发热器件20的一个引脚21，实际应用时，发热器件20具有多个引脚，本实施例中，发热器件20的所有引脚都设置在其底面上，即靠近电路板10的表面上，且每一个引脚均焊接在一个器件焊盘12上。在电路板10设置有发热器件20的上表面上还设置有散热器30，本实施例中，散热器30由金属导热材料制成，例如由铜制成。从图1可见，散热器30呈E型设计，并且设置在发热器件20外。散热器30包括顶壁31以及侧壁32，优选的，多个侧壁32设置在发热器件20的周向外侧，并且围绕发热器件20设置。并且，顶壁31位于发热器件20的上方，因此，散热器30的顶壁31、侧壁32以及电路板10形成一个容纳发热器件20的空间，发热器件20位于该空间内。散热器30还设置有一个分隔壁33，从图1可见，分隔壁33平行于侧壁32设置，这样，每一个发热器件20设置在一个侧壁32以及分隔壁33之间。为了方便将散热器30固定在电路板10上，散热器30通过焊接的方式固定在散热器焊盘11上，由于散热器30由铜制成，因此每一个侧壁32以及分隔壁33的下端可以通过焊料焊接在散热器焊盘11上。为了便于发热器件20和散热器30之间的热传导，在发热器件20的顶面和顶壁31之间设置例如导热膏或者导热垫的导热连接材料或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.带外置散热器的器件模组，包括：电路板，其表面上设置有导电线路；发热器件，设置在所述电路板上，并与所述导电线路电连接；其特征在于：所述电路板上还设置有金属散热器，所述金属散热器包括顶壁和侧壁，所述发热器件位于所述顶壁和所述电路板之间，并与所述顶壁导热连接；所述电路板的所述表面上设置有散热器焊盘，所述金属散热器的侧壁焊接在所述散热器焊盘上。

【技术特征摘要】
1.带外置散热器的器件模组，包括：电路板，其表面上设置有导电线路；发热器件，设置在所述电路板上，并与所述导电线路电连接；其特征在于：所述电路板上还设置有金属散热器，所述金属散热器包括顶壁和侧壁，所述发热器件位于所述顶壁和所述电路板之间，并与所述顶壁导热连接；所述电路板的所述表面上设置有散热器焊盘，所述金属散热器的侧壁焊接在所述散热器焊盘上。2.根据权利要求1所述的器件模组，其特征在于：所述发热器件的顶面与所述金属散热器的顶壁之间焊接连接。3.根据权利要求1所述的器件模组，其特征在于：在所述发热器件与所述金属散热器之间的间隙内填充有电绝缘导热介质。4.根据权利要求3所述的器件模组，其特征在于：所述侧壁设置在所述发热器件的周向外侧并围绕所述发热器件设置；所述金属散热器的所述顶壁和/或所述侧壁上设置有一个或多个注胶孔，所述电绝缘导热介...

【专利技术属性】
技术研发人员：高卫东，梁可为，赵永新，严国安，林伟健，
申请(专利权)人：乐健科技珠海有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44