散热片制造技术

一种组合式散热片组件包括一个由铝板制成的散热片体（２，３），该散热片体（２，３）具有一对共面的表面（４），上述组件还具有一个用机械方法固定在共面的每个表面（４）上的例如铜板制成的导热可焊件（５）。每个可焊件（５）具有一个与上述的共面的表面之一相连接的第一表面和一个焊接到印刷电路板上的第二表面。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采用足够靠近待冷却的装置而表面安装的散热片对电子装置的冷却，具体地说，本专利技术涉及导热板型的成形翅片状或成形体状的散热片。
技术介绍
在电子设备中例如计算机的系统电路板、中央处理机、存储器、控制器、功率放大器等都需要安装散热片，因为，通常所用的电子装置在正常使用中会发热，它们都具有最合适的工作温度范围，超出这个范围，电子装置的工作性能会由于热的软化或过载而受损害。因此，重要的是要在这类装置上设置导热件或使这些导热件足够靠近地与电子装置相连接，以便从装置中导出热量并通过对流和辐射散逸到大气中。虽然单个的组件例如晶体管或隔离的小的整体芯片可以辐射正常工作过程中产生的热量，但是据认为，随着电子产品越来越复杂，而且还要求装置的紧凑性(小的印刷电路板)，在电子产品中产生的热的密度是很高的。这个问题将随着电子产品的运行功率的增大而变得越来越尖锐。在通常的应用中例如用于小型计算机的母板的组件，可具有大量的十分靠近支承铜连接件和钎焊焊剂的印刷电路板(PCB)而连接电子装置，更复杂的电路板必须处理大量的热负荷，并且电路板本身常常具有导热器来排除装置和连接电路所产生的热。上述的电路板通常做成绝缘材料与金属导体的层压板，金属棒或板穿过上述层压板，以便从支承电子装置的表面将热量传导至外表面，要使上述结构可通过电路板来散失热量，以避免形成会导致电路板过载和可能损坏电子元件的热点。工业上力图避免用复杂的电路板结构，已有许多与这些电路板相连接的散热装置，以通过传导、对流和辐射方式使热量散逸到电路板之外。散热装置可具有可插入基板(PCB)上的孔(插口安装法)的焊接接头，并采用“通过电路板连接”的焊接方法固定住。这种散热装置通常与待保护的电子装置直接接触，而散失从电子装置及安装其的板上导出的热量。在另一些结构中，散热装置安装在电子装置的上方并局部地包围着电子装置，使得散热装置通过它与电路板的连接而导出热量，并通过对流和辐射将热量散逸到大气中。在一些结构中，散热装置通过一种使用钎焊焊剂的导热嵌条固定到电子装置上。关于散热装置和它们结构或印刷电路板等的更多信息可参看早先公开的专利如美国专利No.6085833、5779134、5771966、5396403、5339519、5311928、5172301、4403102和5930114，另外还有WO99/18762、WO97/43783、WO96/36994、WO96/36995和EP026 931，上述专利均纳入本文作为参考。散热装置(通称为“散热片”)是由金属如铝、铜或具有良好导热性能的合金如铜-钨合金制成的无源装置。上述的散热片和要保护的电子装置一样通常用含有铅-锡合金的钎焊焊剂来焊接。虽然铝是制造散热片的好材料(例如它比铜或铜合金轻且便宜)，但由于其出现氧化层而不容易焊接。因此，铝板散热片通常具有用于将其置入基板上的插口内的可焊的非铝质插头。为力求更紧凑的电子组装，发展出表面安装法，美国专利No.5779134公开过一种将表面安装技术用于散热片的方法。当前适合于表面安装的散热片通常由涂上可焊合金即含锡合金的铜板制成，上述含锡合金可提供与通用的Pb/Sn基焊接化合物和焊剂的相容性。虽然上述的表面安装的散热片目前在商业上是成功的，但是，当评价尺寸相当的由经过发黑处理的铝或铝合金制成的散热片时，其成本较高且散热性能较差，这就要求寻找一种替代的散热片。美国专利5930114公开了一种具有可焊材料(例如铜)的安装连接件的散热片组件和一种具有伸长段的散热片，上述的伸长段通过一种仅提供两零件之间有限的热接触的锁紧机构固定到上述的安装连接件上。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够使用普通焊接材料将其表面安装在一种基板上的替换的散热片。为达到上述目的，用导热金属板(具体说是铝或其合金板)制成散热片体，该散热片体被做成带有散热翅片和表面安装座，并且，为每个安装座设置至少一个导热的可焊件。为获得上述的形状和通过机械固定法将每个导热可焊件连接到相应的安装座上的方法步骤的顺序可根据所选用的机械固定方法来改变。合适的散热片体也可通过挤压法成形。合适的机械固定法包括一种可通过对安装座表面的部分剪切或半冲孔以形成一种插销或类似的键固定结构并在至少一个导热可焊件上做出一个相应的插口或者说键槽而实施压配合的方法。将安装座置于可焊件处，使其相应部分相配合，并形成上述的插销与插口之间的压配合。通过例如挤压压合使上述的压配合足够牢固地用于散热片的表面安装。在上述情况下，最常见的是，在材料成形为所需的散热片形状之前通过挤压压合而实现可焊件与安装座的连接。另一种将待固定的两相应表面机械固定在一起的合适方法是铆接法尤其是“自铆接”技术，其特征是，在上述表面之一上的预定部位上用冲头之类的工具使一个表面部分移位，该移位的部分伸入一个在要与上述的一个表面相连接的相应表面上独立形成的相应凹坑或孔内。因此，按照本专利技术的一个方面，散热片组件主要由铝板制成，该组件是属于适合于连接到印刷电路板上以避免或减轻其热过载的那种类型。上述的改进归功于连接到散热片组件上以便通过焊接法形成一种提供将散热片组件表面安装到印刷电路板上的装置的用机械方法连到散热片的导热的可焊件。上述的散热片可以表面安装在一个预备好的合适基板例如印刷电路板上，而不是安装在电子装置上，通过一个导热底座(通常是铺在基板上的铜垫片)将热量传导给散热片。因此，按照本专利技术的一个方面，提供了一种采用公知的挤压法由导热的金属薄板或者说板材制成的散热片体，该散热片体具有散热翅片以及适宜地排列的肢件为在预定的用途中对散热片体提供支承。上述的肢件具有用于表面安装的安装座，上述的导热可焊件便安装和用机械方法固定在上述安装座上，以便与安装座相连接并足够宽地横越安装座而提供一种通过焊接技术对散热片体进行表面安装的方法。散热片体优选地通过对金属板进行折迭、弯曲等工序来成形，有时还要进行切割和/或冲孔。具体地说，可通过对金属板进行冲压或其他经受部分剪切或半冲孔的方法而从金属板的平面上显出多个凸部而将金属板上的要成为散热片体的安装座的部分合适地制成可用于承接可焊件。散热片体的形状可以较简单，包含有多个方向交替的大致平行的弯折而形成一种有槽的薄板，该薄板上交错排列的弯折成为可用于表面安装的潜在安装座表面，从该安装座表面倾斜地伸出散热翅片。在使用中，安装座表面将来自基板上表面安装处的热量通过可焊件传导至散热片体然后散逸出去。一般而言，上述散热片体适合于围绕一个要设置待保护以免过载的电子装置的预定表面区容纳其安装件。该安装件使散热片与电子装置并置，以便可通过散热片体散失电子装置发出的热量。一种合适的散热片体的形状带有从安装散热片的表面竖立的支腿状或壁状的支承机构，上述的支腿或壁相隔足够距离以便跨越在电子装置上，并通过散热片体的一个通常也起到散热表面作用的桥接部分例如平坦的翅片件加以连接。显然，在使用中，通过散热片的热传导，再加上空气中的对流以及从散热片表面的辐射可有效地从电子装置散失热量。按照上述散热片的一个实施例，散热片体由金属板通过成形或挤压法制成具有位于大致平行的平面上的散热翅片，并具有从上述平面伸出的支承件以形成远离上述翅片之主表面区的表面安装座，表面安装的导热可焊件与上述安装座对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于表面安装到电路板上的组合式散热片装置，该装置具有：一个主要由铝板制成的散热片体，该散热片体具有至少一个带有大致平坦的表面的安装座；和一个用机械方法固定到每个上述的安装座上的导热的可焊件，每个上述的可焊件具有一个与上述 的散热片体的至少一个平坦表面相连接的第一平坦表面和一个与之相对的用于焊到上述电路板上的第二平坦表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯E费希尔，拉塞尔鲍尔斯，
申请(专利权)人：阿维德塞马洛伊有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]