一种散热结构及其安装方法技术

本发明专利技术公开了散热结构及其安装方法，散热结构包括：机壳、设于机壳上的流道本体、设于流道本体内部的冷却流道、以及安装有至少一个发热元件的PCB电路板，发热元件夹设于流道本体和PCB电路板之间，发热元件通过导热组件贴合在流道本体的外壁上，导热组件包括将发热元件和流道本体绝缘隔离的陶瓷基片。本发明专利技术将PCB电路板倒置安装，发热元件通过陶瓷基片与流道本体接触传热，散热效果显著提升，由于散热性能良好，可以提高产品中单个发热元件的功率，以减少发热元件数量，达到降低成本和体积的效果。

A heat dissipation structure and its installation method

【技术实现步骤摘要】
一种散热结构及其安装方法
本专利技术涉及纯电动、混动汽车充电和电压变换
，具体涉及车载充电机、电压变换器等产品的散热结构及其安装方法。
技术介绍
随着节能减排以及控制大气污染的需求，新能源汽车逐渐在市场商用，而电动汽车更是新能源汽车的主力军。电动汽车又分为纯电动汽车和混动汽车，其中车载充电机OBC、电压变换器DCDC、车载充电机OBC和电压变换器DCDC集成在一起的产品是电动汽车中重要的组成部分，而开关管MOSFET等发热元件又是车载充电机OBC、电压变换器DCDC的重要组成部分。开关管工作时会产生大量的热量，需要有良好的散热方案给它散热，而目前贴片开关管的散热结构如图1、2所示，贴片开关管1'先焊接在PCB电路板2的上表面，开关管1'和机壳3之间必须要绝缘，否则会导致电路短路，PCB电路板2和机壳3之间通过绝缘膜4'隔开，绝缘膜4'和PCB电路板2之间设置有导热胶层5’，开关管1'的热量先传给PCB电路板2，传给PCB电路板2的热量再依次传给导热胶层5'和绝缘膜4'，传到绝缘膜4'的热量再传给机壳3散出去。现有的这种散热结构是贴片开关管1'从焊接面散热，由于PCB电路板2本身的热阻很大，热量难以传递到绝缘膜4'，而且绝缘膜4'本身热阻非常大，也会导致热量难以散出去，因此现有散热结构的散热能力不足，功率转换效率低下，开关管1'太热导致温度超过使用要求，只能通过增加开关管1'数量，降低每个开关管1'的分配的功率来解决，开关管数量增多会导致产品成本过高、体积过大，导致产品没有竞争力。另外，从装配的角度来看，绝缘膜4'本身很柔软，无法进行自动化装配，只能通过手工装配，而手工装配方式容易产生装配误差等问题。因此，如何设计散热效果好的散热结构及其安装方法是业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决现有散热结构散热能力不足的缺陷，本专利技术提出车载充电机、电压变换器等产品的散热结构及其安装方法，其将发热元件设置在PCB电路板和流道本体之间，发热元件的散热面通过导热组件直接与流道本体接触散热，大大提高散热效率。本专利技术采用的技术方案是，设计散热结构，包括：机壳、设于机壳上的流道本体、设于流道本体内部的冷却流道、以及安装有至少一个发热元件的PCB电路板，发热元件夹设于流道本体和PCB电路板之间，发热元件通过导热组件贴合在流道本体的外壁上，导热组件包括：将发热元件和流道本体绝缘隔离的陶瓷基片。优选的，发热元件设有朝向PCB电路板固定的安装面和朝向流道本体固定的散热面，散热面上覆盖有金属片，金属片的一端嵌入到发热元件的内部。优选的，散热面上设有用于容纳金属片的嵌入槽，金属片置于嵌入槽中，且金属片超出嵌入槽。优选的，导热组件还包括：粘合在陶瓷基片和流道本体之间的第一导热胶层、以及粘合在陶瓷基片和发热元件之间的第二导热胶层。优选的，流道本体的外壁上设有与导热组件位置匹配的定位凹槽，第一导热胶层位于定位凹槽内，且陶瓷基片超出定位凹槽。优选的，PCB电路板与机壳之间设有固定结构，PCB电路板固定后将发热元件和流道本体之间的导热组件压紧。在一实施例中，固定结构包括：设于机壳上的若干个螺柱、将PCB电路板锁紧固定在螺柱上的螺钉。在另一实施例中，固定结构包括：一端固定连接在机壳上的至少一个弹片，弹片的另一端将PCB电路板按压固定在流道本体上。在再一实施例中，发热元件为贴片开关管。优选的，机壳上设有连通冷却流道的进液口和出液口，冷却流道中的冷却液循环流动。本专利技术还提出了上述散热结构的安装方法，包括以下步骤：步骤S1、将发热元件安装在PCB电路板上，在流道本体的顶面上涂覆导热胶形成第一导热胶层；步骤S2、将陶瓷基片放置在第一导热胶层上，待第一导热胶层固化；步骤S3、在陶瓷基片上涂覆导热胶形成第二导热胶层，在第二导热胶层固化之前，将PCB电路板上安装有发热元件的一面朝下放置，使发热元件与位于其正下方的第二导热胶层接触；步骤S4、将PCB电路板固定装配到机壳上，在装配过程中发热元件挤压第二导热胶层，待第二导热胶层固化后完成安装。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、发热元件夹设于流道本体和PCB电路板之间，发热元件通过导热组件贴合在流道本体的外壁上，散热效果显著提升；2、由于散热性能良好，可以提高产品中单个发热元件的功率，以减少发热元件数量，达到降低成本和体积的效果；3、导热组件中设置陶瓷基板，既满足散热要求，又满足绝缘耐压要求，保证产品的稳定性，同时陶瓷基板为硬性材料，方便自动化装配；4、导热组件中设置有导热胶层，导热胶层非常柔软，受到按压时不会产生大的应力，PCB电路板受力均匀，保证产品的可靠性。附图说明下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明，其中：图1是现有技术中散热结构的拆分示意图；图2是现有技术中散热结构的组装示意图；图3是本专利技术中散热结构的拆分示意图；图4是本专利技术中流道本体上安装结构的拆分示意图；图5是本专利技术中流道本体上安装结构的剖面示意图；图6是本专利技术中发热元件的安装面示意图；图7是本专利技术中发热元件的散热面示意图；图8是本专利技术中导热组件的安装过程示意图；图9是本专利技术中散热结构的安装过程示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散热结构，包括：机壳、设于所述机壳上的流道本体、设于所述流道本体内部的冷却流道、以及安装有至少一个发热元件的PCB电路板，其特征在于，所述发热元件夹设于所述流道本体和所述PCB电路板之间，所述发热元件通过导热组件贴合在所述流道本体的外壁上，所述导热组件包括将所述发热元件和所述流道本体绝缘隔离的陶瓷基片。/n

【技术特征摘要】
1.一种散热结构，包括：机壳、设于所述机壳上的流道本体、设于所述流道本体内部的冷却流道、以及安装有至少一个发热元件的PCB电路板，其特征在于，所述发热元件夹设于所述流道本体和所述PCB电路板之间，所述发热元件通过导热组件贴合在所述流道本体的外壁上，所述导热组件包括将所述发热元件和所述流道本体绝缘隔离的陶瓷基片。


2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述发热元件设有朝向所述PCB电路板固定的安装面和朝向所述流道本体固定的散热面，所述散热面上设有金属片。


3.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，所述散热面上设有用于容纳所述金属片的嵌入槽，所述金属片置于所述嵌入槽中，且所述金属片超出所述嵌入槽。


4.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述导热组件还包括：粘合在所述陶瓷基片和所述流道本体之间的第一导热胶层、以及粘合在所述陶瓷基片和所述发热元件之间的第二导热胶层。


5.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述流道本体的外壁上设有与所述导热组件位置匹配的定位凹槽，所述第一导热胶层位于所述定位凹槽内，且所述陶瓷基片超出所述定位凹槽。


6.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述PCB电路板与所述机壳之间设有固定结构，所述PC...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钧，冯颖盈，姚顺，罗耀文，
申请(专利权)人：深圳威迈斯新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44