用于电子元件的散热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种用于电子元件(1)的散热装置(2)，其中，所述散热装置(2)包括：散热部件(20)，其布置在所述电子元件(1)的第一侧；至少一个弹性元件(30)，其布置所述电子元件(1)的与所述第一侧相对的第二侧；压板(40)，其布置为使得所述至少一个弹性元件(30)位于所述压板(40)和所述电子元件(1)之间，所述压板(40)连接至固定结构，以通过所述至少一个弹性元件(30)向电子元件(1)施加朝向所述散热部件(20)的压力。本发明专利技术还提出了一种包括上述散热装置的交流‑直流转换器或直流‑交流转换器或直流‑直流转换器以及包括上述转换器的机动车辆。

Heat sink for electronic components

【技术实现步骤摘要】
用于电子元件的散热装置
本专利技术涉及一种电子元件的散热装置，例如装备在机动车辆中的用于交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器的功率电子元件，确保散热装置与电子元件之间良好的热接触。
技术介绍
电子元件的工作温度直接影响其自身的可靠性。例如，在交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器的功率转换电路中，功率半导体器件承担着重要的功能，其工作状态直接影响整个设备运行的可靠性。功率半导体器件在使用过程中会消耗一部分能量并转换成热量，导致功率半导体器件发热、结温升高。当结温超过安全阈值时，电流将急剧增大，甚至造成晶体管烧毁。因此，需要借助散热装置将热量快速地释放到周围环境中，降低电子元件的工作温度。为确保散热装置的稳定运行，需要保持散热装置与电子元件之间的良好热接触。现有技术中已知利用压板和螺栓来保持散热装置与电子元件之间的接触。具体地，将压板叠置于电子元件上方，并在合适的位置通过螺栓将压板连接至散热部件，由此电子元件被紧压至散热部件。这种方案最明显的弊端在于，压板的刚性作用力直接施加于电子元件，这可能导致本身结构较为脆弱的电子元件的损坏。现有技术还已知利用加载有预应力的弹性夹来保持散热装置与电子元件之间的接触。具体地，弹性夹一端固定在固定结构，例如散热部件上，另一端对电子元件施加弹性作用力，将电子元件朝向散热部件偏压。这种方案虽然能够避免对电子元件施加刚性作用力，然而，在热负载的作用下，随着时间的推移，弹性夹可能产生疲劳现象而引起弹性作用力的下降，以至于无法保持散热部件与电子元件之间的稳定接触。
技术实现思路
本专利技术旨在至少克服现有技术的上述缺陷，保持散热装置与电子元件之间的良好热接触并减轻对电子元件的损害。根据本专利技术的一个方面，提出了一种用于电子元件的散热装置，其中，所述散热装置包括：散热部件，其布置在所述电子元件的第一侧；至少一个弹性元件，其布置所述电子元件的与所述第一侧相对的第二侧；压板，其布置为使得所述至少一个弹性元件位于所述压板和所述电子元件之间，所述压板连接至固定结构，以通过所述至少一个弹性元件向电子元件施加朝向所述散热部件的压力。根据本专利技术的这种配置可避免直接向电子元件施加刚性的作用力，防止电子元件产生局部集中应变而受到损坏。此外，由于压板连接至固定结构，随着时间的推移，弹性元件仍能够向电子元件施加足够的弹性作用力，从而在电子元件与散热部件之间形成稳定可靠的热接触。在一些实施例中，所述电子元件容纳在壳体中且电连接至印刷电路板，且其中，所述固定结构是散热部件的一部分或壳体一部分或印刷电路板的一部分。在一些实施例中，所述压板紧固连接至所述固定结构。可以使用几乎永久的连接(例如，焊接连接、粘合剂、铆接等)，或使用一个或多个紧固件(例如，螺钉、螺栓、卡扣连接等)的可移除连接。在一些实施例中，所述至少一个弹性元件整体呈弧形的片状，且包括顶部和从顶部延伸的两个分支部。在一些实施例中，所述至少一个弹性元件为螺旋弹簧或弹性垫片。在一些实施例中，所述压板或所述壳体包括第一定位结构，用于与所述至少一个弹性元件的第二定位结构配合。在一些实施例中，所述第一定位结构为所述壳体中的凹口，所述第二定位结构为所述弹性元件的凸起，所述弹性元件的凸起被构造为接收在所述壳体的凹口中。在一些实施例中，所述第一定位结构为形成在所述压板中的凹陷部，所述第二定位结构为所述弹性元件的顶部，所述顶部被构造为接收在所述压板的凹陷部中。在一些实施例中，所述散热装置还包括导热层，所述导热层布置在所述散热部件和所述电子元件之间。在一些实施例中，所述散热装置还包括电绝缘片，所述电绝缘片布置在所述至少一个弹性元件和所述电子元件之间。在一些实施例中，所述至少一个弹性元件由金属制成。在一些实施例中，所述电子元件为MOSFET。根据本专利技术的另一个方面，提出了一种交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器，其包括前述散热装置。在一些实施例中，所述交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器具有壳体，且其中，所述固定结构为所述壳体的一部分，或所述固定结构为所述散热部件的一部分且所述散热部件连接至所述壳体。通过将固定结构形成为所述壳体的一部分，或所述固定结构形成为所述散热部件的一部分且所述散热部件连接至所述壳体，压板直接或间接地固定至电子设备的壳体。这在电子设备为车载电子设备，例如车载交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器的情况下是特别有利的。这是因为，在机动车辆的运行会伴随着车载电子设备的振动，这种振动可能会导致电子元件和散热部件之间的热接触发生松动，从而削弱散热效果。压板直接或间接地固定至电子设备的壳体能够使压板的定位更加牢靠，从而更好地抵御振动对热接触的不利影响。根据本专利技术的另一个方面，提出了一种机动车辆，其包括如前所述的交流-直流转换器直流-交流转换器或直流-直流转换器。附图说明通过下面的附图本领域技术人员将对本公开内容有更好的理解，并且更能清楚地体现出本公开内容的优点。这里描述的附图仅为了所选实施例的说明目的，而不是全部可能的实施方式并且旨在不限定本公开内容的范围。图1是根据本专利技术的一些实施例的散热装置的透视图；图2是根据本专利技术的一些实施例的散热装置的透视图，其中压板未被示出；图3是根据本专利技术的一些实施例的散热装置的剖视图。具体实施方式以下将结合附图对根据本专利技术的优选实施例进行详细说明。通过附图以及相应的文字说明，本领域技术人员将会进一步理解本专利技术的特点和优势。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。在本专利技术的描述中，“顶”“底”“上”“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。图1示出了根据本专利技术的用于电子元件1的散热装置2。所述电子元件1是电子设备的电路组成部分。在一些实施例中，所述电子设备例如是车载交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器，这些电子设备在运行过程中往往伴随着高电流产生的大量热量。然而，应当理解，根据本专利技术的散热装置2也可以应用于包括消费电子、家用电器、工程机械、电气设备等其他工业领域中。如图1所示，电子设备包括壳体7以及容纳在壳体7内的印刷电路板(未示出)。为方便描述，图1中仅示出了电子设备的一部分。至少一个电子元件1例如通过引脚电连接至所述印刷电路板。在图1中，电子元件1的数量例如为4个。电子元件1例如为功率半导体器件，诸如MOSFET，其在使用过程中会消耗一部分能量并转换成大量热量，导致电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电子元件(1)的散热装置(2)，其中，所述散热装置(2)包括：/n散热部件(20)，其布置在所述电子元件(1)的第一侧；/n至少一个弹性元件(30)，其布置所述电子元件(1)的与所述第一侧相对的第二侧；/n压板(40)，其布置为使得所述至少一个弹性元件(30)位于所述压板(40)和所述电子元件(1)之间，所述压板(40)连接至固定结构，以通过所述至少一个弹性元件(30)向电子元件(1)施加朝向所述散热部件(20)的压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电子元件(1)的散热装置(2)，其中，所述散热装置(2)包括：
散热部件(20)，其布置在所述电子元件(1)的第一侧；
至少一个弹性元件(30)，其布置所述电子元件(1)的与所述第一侧相对的第二侧；
压板(40)，其布置为使得所述至少一个弹性元件(30)位于所述压板(40)和所述电子元件(1)之间，所述压板(40)连接至固定结构，以通过所述至少一个弹性元件(30)向电子元件(1)施加朝向所述散热部件(20)的压力。


2.如权利要求1所述的散热装置(2)，其中，所述电子元件(1)容纳在壳体(7)中且电连接至印刷电路板，且其中，所述固定结构是散热部件(20)的一部分或壳体(7)一部分或印刷电路板的一部分。


3.如权利要求1或2所述的散热装置(2)，其中，所述压板(40)紧固连接至所述固定结构。


4.如权利要求1或2所述的散热装置(2)，其中，所述至少一个弹性元件(30)整体呈弧形的片状，且包括顶部(31)和从顶部(31)延伸的两个分支部(32)。


5.如权利要求1或2所述的散热装置(2)，其中，所述至少一个弹性元件(30)为螺旋弹簧或弹性垫片。


6.如权利要求2所述的散热装置(2)，其中，所述压板(40)或所述壳体(7)包括第一定位结构，用于与所述至少一个弹性元件(30)的第二定位结构配合。


7.如权利要求6所述的散热装置(2)，其中，
所述第一定位结构为所述壳体(7)中的凹口(71)，所述第二定位结构为所述弹性元件(30)的凸起(33)，所述弹性元件(30)的凸起(33)被构造为接收在所述壳体(7)的凹口(71)中。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘青青，黎荣辉，屈功远，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44