CN102299127A - 用于封装元件的双向散热器及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于封装元件的双向散热器及其组装方法,此双向散热器包括第一散热板、第二散热板及多个散热片,第一散热板开设有槽道,并在槽道的两侧形成有分隔壁,封装元件是嵌设在槽道中并与分隔壁接触;第二散热板自第一散热板的一端延伸;各散热片分别自第二散热板朝远离第一散热板的方向延伸而出。借此,可增加与封装元件接触的散热表面积,而提高散热效率,并且具有组装稳固和结合快速。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热器,尤其涉及一种用于封装元件的双向散热器及其组装方法。
背景技术
集成电路(Integrated Circuit,IC)元件被现代电气产品广泛使用,随着资讯类电子产品的普遍应用,研发设计技术能力也日益提高。以资讯类电子产品为例,IC元件的集合程度日趋提高,其功能线脚很多且细小。IC元件制造商从不间断减小IC元件面积使其体积获得缩小,以提高产品性能和价格比,因此IC元件这种高性能、高功耗元件,首要解决的就是其组装加工及散热问题。
传统的组装方式,主要由IC元件制造商提供的解决方案,其中图1是采用薄片成型金属夹1a来提供夹持力以夹持IC元件4a,并利用螺丝2a来进行锁固。图2则是采用塑胶夹1b压紧IC元件4b于散热器3b,并利用螺丝2b来进行锁固。前述的两种组装方案,待将散热器3a、3b分别与IC元件4a、4b锁固成单一工件后,再分别装插在印刷电路板5a、5b (Printed Wiring Board,PWB)上。最后经过焊锡作业而固定在印刷电路板5a、5b上。
以上两种IC元件4a、4b的组装方式,均需要通过金属夹1a或塑胶夹1b辅助,并利用螺丝2a、2b与散热器3a、3b来装配,先行锁固后再以单一工件装插在印刷电路板5a、5b,但因IC元件4a、4b属于高集成度小体积电子零件,其结构精密小巧且耐压强度较差,故采用上述传统方式组装的产品存在有如下的问题:
一.容易受到外加施力造成可见及不可见的破损及潜在的品质风险,直接导致IC元件4a、4b的损坏及产品的寿命受到严重影响,且不易品质检测及管控。
二.IC元件4a、4b仅安装面接触散热器3a、3b,这样IC元件4a、4b仅通过单边接触面进行传导散热,难以取得理想的散热效果,会影响到电气产品的品质及功能稳定性。
三.因需要夹具辅助并用螺丝来装配,需投入较高的材料成本及人力工时。当同时有多个电晶体零件及IC元件4a、4b锁固在散热器3a、3b上,由于线脚很多难以全部对准印刷电路板5a、5b的孔位,使得装插在印刷电路板5a、5b变得相当困难。一旦经过焊锡作业后,测试过程中发现有线脚没有对准印刷电路板5a、5b孔时则难以修补。
发明内容
本发明的一目的,在于提供一种用于封装元件的双向散热器及其组装方法,其可增加散热器与封装元件接触的散热表面积,而提高散热效率,并且具有组装稳固和结合快速。
为了达成上述的目的,本发明提供一种用于封装元件的双向散热器,包括一第一散热板、一第二散热板及多个散热片,该第一散热板开设有一槽道,并在该槽道的两侧形成有二分隔壁,所述封装元件是嵌设在该槽道中并与该二分隔壁接触;该第二散热板自该第一散热板的一端延伸;各该散热片分别自该第二散热板朝远离该第一散热板的方向延伸而出。
为了达成上述的目的,本发明提供一种封装元件与双向散热器的组装方法,其方法步骤包括:
a)提供一电路板和一封装元件,将该封装元件插接在该电路板上;
b)提供一双向散热器,该双向散热器具有一槽道和形成在该槽道两侧的二分隔壁;
c)将该双向散热器的该槽道套接在该封装元件而组合成一半成品;以及
d)设置一加热设备,将经步骤c)后的半成品送入该加热设备内进行焊接结合。
附图说明
图1为习知散热器应用在封装元件组合剖视图。
图2为另一习知散热器应用在封装元件组合剖视图。
图3为本发明双向散热器与封装元件立体分解图。
图4为本发明双向散热器与封装元件组合示意图。
图5为本发明双向散热器与封装元件组合剖视图。
图6为本发明另一实施例与封装元件立体分解图。
图7为本发明另一实施例与封装元件组合示意图。
图8为本发明双向散热器与封装元件组装方法流程图。
其中,附图标记说明如下:
<现有>
1a...金属夹
1b...塑胶夹
2a、2b...螺丝
3a、3b...散热器
4a、4b...IC元件
5a、5b...印刷电路板
<本发明>
1、1′...双向散热器
10...第一散热板
101...底面
102...第一表面
11...槽道
12、13...分隔壁
14...缺口
16...段差
20...第二散热板
201...第二表面
30...散热片
31...散热通道
40...导热介质
5...封装元件
6...电路板
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容,配合附图说明如下,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
请参阅图3图3至图5所示,本发明提供一种用于封装元件的双向散热器,此双向散热器1为以铝、铜或其合金等金属材料所制成,其主要包括一第一散热板10、一第二散热板20及多个散热片30。
本实施例的第一散热板10大致呈一纵向矩形体,但不以此种形状为限,其亦可为其他各种不同几何造型,在第一散热板10的中间位置开设有一槽道11,而第一散热板10于此槽道11的两侧形成有二分隔壁12、13。
第二散热板20是自第一散热板10的顶端延伸,其大致呈一横向矩形体,此第二散热板20与第一散热板10彼此相互垂直配设,以组合出一“T”字状。另外第一散热板10在各分隔壁12、13远离第二散热板20的一端设有一缺口14。
各散热片30分别自第二散热板20朝远离第一散热板10的方向延伸而出,且与前述的第一散热板10和第二散热板20一体成型,各散热片30之间为间隔且平行排列,并在任二相邻散热片30之间形成有一散热通道31。
组合时是将第一散热板10的槽道11直接套设在一封装元件5上(如图4所示),此封装元件5是固定在一印刷电路板6上,封装元件5的前、后表面分别与各分隔壁12、13的内表面直接热接触,第一散热板10的缺口14恰位于封装元件5的接脚的位置,而使第一散热板10的底面101贴接在电路板6上,以形成稳固安装结构。
此外,本发明的双向散热器,可在各分隔壁12、13与封装元件5的各表面之间填入一导热介质40,此导热介质40是用以填补分隔壁12、13和封装元件5表面间的孔洞或缝隙,借以增加各分隔壁12、13与封装元件5的密贴性,而提高传热效能。
请参阅图6及图7所示,本发明另一实施例的双向散热器1′,其中第一散热板10的各分隔壁12、13具有一垂直于其底面101的第一表面102,第二散热板20具有一平行于第一表面102的第二表面201,第一表面102的高度不同于第二表面201的高度,而使第一散热板10的第一表面102与第二散热板20的第二表面201之间形成有一阶梯状段差16,在双向散热器1′套接在封装元件5时,可使第二散热板20的第二表面201能够贴接在电路板6上(如图7所示),以形成稳固安装结构。
请参阅图8所示,本发明另提供一种封装元件与双向散热器的组装方法,其方法步骤包括:
a)提供一电路板6和一封装元件5,将封装元件5插接在电路板6上;
b)提供一双向散热器1,此双向散热器1具有一槽道11和形成在槽道11两侧的二分隔壁12、13;
c)将双向散热器1的槽道11套接在封装元件5而组合成一半成品;以及
d)设置一加热设备,将经步骤c)后的半成品送入加热设备内进行焊接结合。
此外,本发明的方法更可在步骤a)或步骤b)之后提供一导热介质40并将导热介质40涂布在封装元件5的表面的步骤。
本发明用于封装元件的双向散热器,主要体现在封装元件与散热器采用双面接触式热量传导,在无夹具及螺丝外施力锁固的条件下,先单独装插封装元件,再装插散热器,实现高散热效率的一种全新组装方式。
相比传统的IC元件组装方式,在生产工艺品质管控,提高散热效率以及降低材料成本,人力工时等方面都有显著改善。具体来说:
一.本发明在组装过程中,无须借助夹具及外加机械力锁固,可以将封装元件的破损及其引发的品质风险降到最低,确保了封装元件的正常使用寿命。
二.封装元件通过两个面(正反面)与散热器接触,即可实现双向传导散热,达到最佳的散热效果。保证高性能高功耗的封装元件的正常工作环境,对提高产品品质及功能稳定性也大有帮助。
三.免掉了用来装配封装元件的辅助夹具,螺丝等材料零件,通过先单独装插封装元件再装插散热器这一显著特点,不仅降低了材料成本,也能满足多个电子晶体及封装元件同时与散热器装插印刷电路板的作业需要,大大减小因零件线脚太多造成的装插困难。
综上所述,本发明的用于封装元件的双向散热器及其组装方法,确可达到预期的使用目的,而解决现有技术的缺陷,遂依专利法提出申请。
Claims (10)
1.一种用于封装元件的双向散热器,其特征在于,包括:
一第一散热板,开设有一槽道,并在该槽道的两侧形成有二分隔壁,所述封装元件是嵌设在该槽道中并与该二分隔壁接触;
一第二散热板,自该第一散热板的一端延伸;以及
多个散热片,分别自该第二散热板朝远离该第一散热板的方向延伸而出。
2.如权利要求1所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,该双向散热器为以铝、铜或其合金所制成的金属元件。
3.如权利要求1所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,该第一散热板、第二散热板及所述多个散热片为一体成型。
4.如权利要求1所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,该第一散热板和第二散热板彼此相互垂直,并合组成一“T”字状。
5.如权利要求4所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,各该分隔壁远离该第二散热板的一端设有一缺口,该缺口对应于所述封装元件位置配设。
6.如权利要求1所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,各该散热片为间隔且平行排列,并在任意二个相邻该散热片之间形成有一散热通道。
7.如权利要求1所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,还包括一导热介质,该导热介质填入各该分隔壁与所述封装元件的表面之间。
8.如权利要求1所述的用于封装元件的双向散热器,其特征在于,该第一散热板具有一底面,且该第一散热板的各该分隔壁具有垂直于该底面的一第一表面,该第二散热板具有平行于该第一表面的一第二表面,该第一表面的高度不同于该第二表面的高度,而使该第一散热板的该第一表面与该第二散热板的该第二表面之间形成有一阶梯状段差。
9.一种封装元件与双向散热器的组装方法,其特征在于,所述方法步骤包括:
a)提供一电路板和一封装元件,将该封装元件插接在该电路板上;
b)提供一双向散热器,该双向散热器具有一槽道和形成在该槽道两侧的二分隔壁;
c)将该双向散热器的该槽道套接在该封装元件而组合成一半成品;以及
d)设置一加热设备,将经步骤c)后的半成品送入该加热设备内进行焊接结合。
10.如权利要求9所述的封装元件与双向散热器的组装方法,其特征在于,在步骤a)或步骤b)之后,还包括提供一导热介质并将该导热介质涂布在该封装元件的表面的步骤。
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