一种功率管散热机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功率管散热机构，包括功率管和用于为功率管提供固定载体以及导热介质的铝基板，其特征在于：所述铝基板的上表面还依次设有环氧树脂层和铜板层，铝基板的下表面暴露于空气中或连接其他散热体；功率管的散热片和位于管体两侧的管脚均与铜板层上的导线对应锡焊接。本实用新型专利技术具有能有效、快速地为功率管散热；能适应功率管大工作电流要求；同时制作工艺简单，易于维护和拆装的优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种功率管散热机构，属于功率电子产品散热

技术介绍
功率电子产品中通常含有用于完成信号功率放大的功率管，功率管工作过程中往往会承受较大电流并产生大量热量，功率管产生的热量会使得整个功率电子产品的温度迅速升高，从而影响到整个功率电子产品工作的稳定性和安全性。因此如何使功率管产生的热量得到及时、有效的散发显得尤其重要。现有技术中通常会对功率管加装散热机构来实现散热，同时散热机构也具有为功率管提供固定载体的作用。现有技术中功率管散热机构通常采用如图4所示结构:在散热铝条15的前表面上依次设置第一层导热硅脂9、云母片10和第二层导热硅脂11，以构成功率管4散热机构基体，散热铝条15的后表面裸露于空气中，散热机构基体上还设有数个贯通各材料层的安装孔，功率管通过螺杆12安装在散热机构基体上(功率管4的散热片7本身具有一个固定孔，将功率管4的固定孔与散热机构的基体安装孔对准后用螺杆12拧紧，螺杆12的螺帽与散热片7之间还设有绝缘垫14)。具体装配时，如图3所示，固定在散热机构基体上的功率管4的三个管脚5再通过插装的方式与功率电子产品主电路电路板13电连接以形成电通路。现有技术中采用的以上散热机构主要会导致以下缺陷:(1)散热机构的介质层数过多，功率管4工作产生的热量需要经过功率管散热片7、第一层导热硅脂9、云母片10、第二层导热硅脂11和散热铝条15才能传导到空气中释放，因此散热路径太长导致了散热效果差；同时为了将功率管4稳固地安装在散热铝条15上，散热铝条15必须具有较大的厚度(散热铝条15厚度通常选用8_以上，其表面积受安装尺寸的影响通常又不能做得较大)，这进一步延长了散热机构的散热路径，不利于有效、快速的散热；(2)工艺复杂，会产生大量废材，同时当功率管4损坏时，由于功率管4的管脚5是通过插装方式安装在功率电子产品主电路电路板13上的，因此拆卸时既要拆掉固定螺丝，还要取出3个管脚，因此维修极为不便。即使出现一个功率管4损坏也可能导致整个功率电子产品主电路电路板13损毁；(3)功率管4工作时，其管脚5上会出现较大工作电流，这就需要连接管脚5的导线具有较大的截面积，但由于功率管4本身封装的限制(功率管4三个管脚5之间的间距较近且固定，通常为毫米级)所以连接功率管4管脚5的导线截面积无法加大，同时，三个管脚5之间也非常容易出现短接故障以致损毁整个功率电子产品。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的是:怎样提供一种能有效、快速为功率管散热，能使功率管管脚连接导线的截面积能得到扩大，以适应功率管大工作电流要求，同时制作工艺简单、便于维护和拆装的功率电子产品的功率管散热机构。为了实现上述目的，本技术采用了以下的技术方案。—种功率电子产品的功率管散热机构，包括功率管和用于为功率管提供固定载体以及导热介质的铝基板，其特征在于:所述铝基板的上表面还依次设有环氧树脂层和铜板层，所述铜板层用于为功率管提供电连接导线，环氧树脂层用于隔绝铝基板与铜板层之间的电连接，铝基板的下表面暴露于空气中或连接其他散热体；所述功率管，其管体上具有等间距排布的三个管脚，其位于管体中间的管脚与其散热片电气连通；功率管的散热片和位于管体两侧的管脚均与铜板层上的导线对应锡焊接，铜板层上的导线与引出电缆对应电连接以使功率管能与功率电子产品主电路电路板形成电通路。其中，所述功率管采用MOSFET、IGBT或者达林顿管，所述铝基板厚度d彡0.5mm。相比现有技术，本技术具有如下优点:(I)本技术与现有技术的功率管散热机构相比，减少了散热介质层数，因此缩短了散热路径，具有更好的散热效果；功率管散热片和铜板层之间采用锡焊接，由于焊接时锡材料为流体，因此功率管散热片和铜板层之间结合更充分，有利于热量的直接传导；功率管通过锡焊接的方式固定在散热机构基体上，相比现有技术中采用螺杆固定在散热机构基体上的方式，不需要散热机构基体具有较大厚度，缩短了散热路径，因此进一步提高了散热效果。( 2 )本技术中，采用在铝基板上设置环氧树脂层和铜板层，然后将功率管锡焊接在铜板层上的特殊结构，相比现有技术可以减少螺杆、铝条等材料的使用，并且维修或拆装时不会损坏电驱动控制器的主电路板，因此具有工艺简单、废材产生量少且便于维护维修或拆装的优点。(3)本技术中，功率管的中间管脚采用其散热片代替，因此两侧管脚之间的间距大大拉开，这既有利于扩 大功率管管脚连接导线的截面积以适应功率管大工作电流要求，同时又避免了管脚之间因为间距过小导致的短路故障，因此，相比现有技术具有更高的工作安全性和可靠性。附图说明图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术A-A剖视图；图3为现有功率管散热机构的装配示意图；图4为现有功率管散热机构的B-B剖视图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。如图1和图2所不,一种功率电子产品的功率管散热机构,包括功率管4和用于为功率管4提供固定载体以及导热介质的铝基板I。所述铝基板I的上表面还依次设有环氧树脂层2和铜板层3，所述铜板层3用于为功率管4提供电连接导线，具体地，电连接导线为采用刻蚀等现有工艺制作在铜板层3上的铜箔。环氧树脂层2用于隔绝铝基板I与铜板层3之间的电连接，铝基板I的下表面暴露于空气中或连接其他散热体。所述功率管4，其管体上具有等间距排布的三个管脚5，在其管体上还具有一个用于散发功率管工作热量的金属散热片7，其位于管体中间的管脚5与其散热片7电气连通，功率管4的散热片7和位于管体两侧的管脚5均与铜板层3上的导线对应锡焊接，其中6为焊锡。铜板层3上的导线与引出电缆8对应电连接以使功率管4能与功率电子产品主电路电路板形成电通路。所述功率管4可采用M0SFET、IGBT或者达林顿管。由于不再需要在铝基板I上设置安装孔以配合螺杆完成功率管4的固定，因此可选用较薄的铝基板1，例如:铝基板I厚度 d > 0.5mm。由于散热片7和位于管体中间的管脚5本身在电气上是连通的，因此本技术中采用散热片7代替位于管体中间的管脚5。基于此特殊结构，首先位于管两侧的两个管脚5之间的间距得到增大，因此可扩大与管脚5相连接导线的导线宽度(导线截面积增大)，同样的与散热片7相连接导线的导线宽度也可进行扩大，从而使功率管4电连接导线能承载较大的工作电流，提高功率管4工作的安全性和可靠性；同时，散热片7与铜板层3之间便可采用锡焊接方式电连接，由于在焊接过程中锡是流体，因此焊接结束后散热片7与铜板层3之间能够充分结 合，散热片7散热更直接，这也有利于提高了整个散热机构的散热性能，同时制作工艺也较为简单且便于维护和拆装。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本技术的权利要求范围当中。权利要求1.一种功率管散热机构，包括功率管(4)和用于为功率管(4)提供固定载体以及导热介质的铝基板(I)，其特征在于: 所述铝基板(I)的上表面还依次设有环氧树脂层(2 )和铜板层(3 )，所述铜板层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率管散热机构，包括功率管（4）和用于为功率管（4）提供固定载体以及导热介质的铝基板（1），其特征在于：所述铝基板（1）的上表面还依次设有环氧树脂层（2）和铜板层（3），所述铜板层（3）用于为功率管（4）提供电连接导线，环氧树脂层（2）在铝基板（1）与铜板层（3）之间形成绝缘层，铝基板（1）的下表面暴露于空气中或连接其他散热体；所述功率管（4），其管体上具有等间距排布的三个管脚（5），其位于管体中间的管脚（5）与其散热片（7）电气连通；功率管（4）的散热片（7）和位于管体两侧的管脚（5）均与铜板层（3）上的导线对应锡焊接，铜板层（3）上的导线与引出电缆（8）对应电连接以使功率管（4）能主电路电路板形成电通路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，周余，
申请(专利权)人：重庆市长靓光电科技有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：