散热器制造技术

一种散热器，该散热器能够被表面贴装，所述散热器具有三维形状并包括由金属制成的主体，该主体具有水平的背面以及至少部分水平的正面，从而通过取置将正面部分地表面贴装在印刷电路板(PCB)的导电图案上，并通过回流焊接将背面附着到导电图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种散热器，更具体地讲，涉及这样一种散热器，所述散热器的正面被取置并进行表面贴装(surface-mounted)，所述散热器的背面通过焊膏回流焊接到印刷电路板(PCB)的导电图案。此外，本专利技术涉及一种小型散热器，所述散热器能够更加有效地散发和冷却经由与发热元件相邻设置的PCB的导电图案从发热元件产生的热量，并能够以低成本方便地安装在导电图案上。
技术介绍
近来，便携式电子通信装置(例如，移动电话)的尺寸和重量减小而数据处理速度和能力提高。因此，从为所述装置提供主要功能的半导体芯片中产生大量热量，这使半导体芯片的性能(例如，射频(RF)性能)恶化。另外，半导体芯片(例如，实现高亮度的发光二极管(LED))也产生大量热量，所述热量缩短LED芯片的使用寿命。通常，具有高导热率的金属热管、散热器和聚合物散热垫等被用于有效地冷却半导体的发热模块或发热元件(例如，安装在印刷电路板(PCB)的导电图案上的场效应晶体管(FET))的热量。另外，为了使热量有效地冷却，导热陶瓷或金属可被用作产生大量热量的发光二极管(LED)照明装置中的PCB的材料。在这种情况下，在陶瓷或金属电路板中执行冷却的部分要求厚度均勻、工艺复杂且成本高。例如，如果为了冷却发热元件整个电路板由高导热率的材料制成，则即使是对热不敏感的部分也要使用昂贵的材料，由此增加了材料成本。—般散热器通过使用包括压铸、粉末注射成型(PIM)和铸造的各种方法对高导热金属(例如，Al)进行处理，并将处理后的金属安装在发热元件上来制造。因此，发热部分的热量被传递到散热器并通过散热器辐射和散发到空气中。为此，示例性散热器具有与发热元件的接触面积大、与空气接触的外表面大、导热率高以及散热效率高。为此目的，根据相关技术，由金属(例如，Al)制成的散热器被形成为具有预定体积且在形状上具有水平的背面以及与空气接触的大面积的正面。使用由导热弹性橡胶、垫片和胶带中的任何一种制成的粘合剂将金属散热器附着在安装在PCB上的发热元件上。然而，当使用这种弹性粘合剂、垫片或胶带安装散热器时，与使用焊接方法的情况相比，粘合强度和导热率降低。另外，根据相关技术，散热器的安装难以实现自动化，因此手动进行。所以，安装成本增加而产品的可靠性和返修的便利性降低。换句话说，难以使用焊膏通过回流焊接将取置法(pick-and-place method)以及表面贴装技术(SMT)应用于散热器。此外，相关技术的散热器大而重。特别是在尺寸和重量受限制的个人终端装置 (例如，移动电话和个人数字助理(PDA))中，大而重的散热器的应用受限。特别地，在小型装置(例如，个人终端装置)中，难以保证将散热器安装在发热元4件上的高度。此外，当对由Al制成的散热器执行绝缘涂层工艺(例如，阳极氧化处理)以防腐蚀时，其导热率降低。此外，相关技术的散热器的安装位置通常限于位于发热元件上的位置。另外，安装在发热元件上的相关技术的散热器仅仅辐射和散发热量，但预计不会在PCB中的导电图案上增加电气接地面积(electrical ground area)。此外，相关技术的散热器无法冷却与安装在发热元件上的多个其他电气接触端子相比对热更为敏感的特定的电气接触端子。此外，相关技术的散热器成本高。同时，在发热元件为由裸芯片、将裸芯片连接到PCB的电路的引线框以及保护裸芯片和引线框的环氧塑封料(EMC)构成的半导体部件的情况下，导热率低的EMC通过安装在裸芯片上的散热器将裸芯片的热量辐射并散发到外部的效率低。通过增加散热器的体积、使用高导热率的材料以及改进散热器或散热管的结构和粘合方法，能够有效地去除散热元件的热量。然而相关技术不足以有效地去除配置在相对小型的终端装置中的发热元件的热量。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一种散热器，该散热器能够在与发热元件相邻的位置处有效地去除从安装在印刷电路板(PCB)上的发热元件产生的热量。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够被容易地安装在其上安装发热元件的PCB的导电图案上。 本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够通过取置进行表面贴装并通过焊膏进行回流焊接，即，能够将经济可靠的SMT应用于所述散热器。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够方便返修。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器具有优良的导热性、热散发和辐射效率和粘合强度。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够增加电气接地面积。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器小而轻且价格低廉。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器能够在不增加发热元件的高度的情况下使发热元件冷却。本专利技术的另一目的在于提供一种散热器，该散热器还能够将与安装在发热元件上的多个其他金属端子相比对热更为敏感的金属端子冷却一定度数。根据本专利技术的一方面，提供一种散热器，该散热器包括三维(3D)主体，所述主体包括水平的背面以及正面，所述背面的至少一部分包括金属层，所述正面的至少一部分是水平的，其中，散热器被构造成通过将真空施加到正面的所述至少一部分而被拾取，并在设置于其上安装发热元件的印刷电路板(PCB)的导电图案上的焊膏上进行表面贴装，背面的金属层被构造成被回流焊接到形成在导电图案上的焊膏。所述主体可包括金属、导热陶瓷和含碳材料中的任何一种。所述金属可包括Mg、Al和Cu或其合金中的任何一种，所述导热陶瓷可包括Al2O3 和AlN中的任何一种，所述含碳材料可包括石墨。所述金属层的最外层可包括适用回流焊接的材料。所述主体可包括形成在所述主体的侧面上的至少一个凹凸不平的表面或至少一个肋。所述主体可包括至少一个凹槽或通孔。辅助冷却单元可被可拆装地安装到所述凹槽或通孔，所述辅助冷却单元包括由金属轴或管以及安装到所述轴或管的多个薄金属片构成的冷却片。所述主体可包括填充有传热介质的密封空间，毛细芯可沿着所述密封空间的内侧壁安装或者多个槽可沿着所述密封空间的内侧壁形成。导电图案可与安装在PCB上的发热元件相邻地设置成一个或多个。导电图案可包括与安装在PCB上的发热元件相邻设置的虚拟图案、接地图案和电路图案中的任何一种。可在PCB的正面和背面中的至少一个上设置一个或多个导电图案。导电图案可包括与安装在PCB上的发热元件相邻设置的接地图案，散热器可使电气接地面积大大增加。设置在其上安装发热元件的PCB的一侧上的导电图案通过导通孔与设置在PCB的另一侧上的导电图案连接。PCB可包括从聚合物基底、薄膜基底、陶瓷基底和金属基底中选出的任何一种。所述散热器还可包括设置在主体的除背面以外的部分上的另一种导热材料。主体的除背面以外的部分可与发热元件接触。主体的除背面以外的部分可与围绕发热元件的金属罐接触。散热器的高度可比发热元件的高度低。附图说明通过参照附图对本专利技术的优选实施例进行的详细描述，本专利技术的上述目的和其他优点将会变得更加清楚，其中图1A、图IB和图IC是分别示出根据本专利技术的实施例的不同类型的散热器的透视图；图2示出了图IA的散热器实际应用时的状态；图3示出了图IA的散热器实际应用时的另一状态；图4示出了图IA的散热器实际应用时的又一状态；图5A和图5B分别是示出根据本专利技术的另一实施例的散热器的透视图和截面图；图6是示出根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金善基，
申请(专利权)人：卓英社有限公司，金善基，
类型：发明
国别省市：