CN107371323A - 一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法 - Google Patents

一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107371323A
CN107371323A CN201710665756.1A CN201710665756A CN107371323A CN 107371323 A CN107371323 A CN 107371323A CN 201710665756 A CN201710665756 A CN 201710665756A CN 107371323 A CN107371323 A CN 107371323A
Authority
CN
China
Prior art keywords
printed circuit
circuit board
power device
base printed
water pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710665756.1A
Other languages
English (en)
Inventor
刘必标
葛俊佐
张强
许永衡
陈志锦
吴航
熊金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mianyang Weibo Electronic Co Ltd
Original Assignee
Mianyang Weibo Electronic Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mianyang Weibo Electronic Co Ltd filed Critical Mianyang Weibo Electronic Co Ltd
Priority to CN201710665756.1A priority Critical patent/CN107371323A/zh
Publication of CN107371323A publication Critical patent/CN107371323A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H05K1/0204—Cooling of mounted components using means for thermal conduction connection in the thickness direction of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/144—Stacked arrangements of planar printed circuit boards
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20472—Sheet interfaces
    • H05K7/20481—Sheet interfaces characterised by the material composition exhibiting specific thermal properties
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/205—Heat-dissipating body thermally connected to heat generating element via thermal paths through printed circuit board [PCB]
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/04—Assemblies of printed circuits
    • H05K2201/041—Stacked PCBs, i.e. having neither an empty space nor mounted components in between
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，功率器件与玻纤布基印制电路板上表面通过钎焊连接，玻纤布基印制电路板下表面与金属基印制电路板上表面通过钎焊连接；金属基印制电路板背面涂有导热硅脂，金属基印制电路板通过螺钉或弹性扣件连接于电机壳体，实现了功率器件的散热方法成本低，设计灵活性高，功率器件热阻低的技术效果。

Description

一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法
技术领域
本发明涉及电子器件散热领域，具体地，涉及一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法。
背景技术
随着电动汽车或混合动力汽车的逐渐推广普及，电子水泵也随之大规模使用。电子水泵相比于传统水泵添加了电子控制器。电子水泵控制器上装有功率半导体，功率半导体比如MOSFET、IGBT的可靠性随IC的结温升高而降低，结温如果超过175℃将出现不可逆损害。控制器上的功率器件散热环境比较差，比如汽车夏天工作环境温度、电机的发热(一般电子水泵控制器装在电机内部)、接近100℃的冷却液温度，如果没有有效的散热措施，将无法保证功率器件的安全运行。
已知一种散热方案是使用陶瓷基印制电路板焊接或粘接在电机外壳上，该方案成本高，基板容易断裂，不利生产操作；另知方案是使用玻纤布基印制电路板(比如FR4)粘接或用导热绝缘垫片螺钉连接在电机外壳上，这种方案虽然成本低，但散热性能却比较差；另知方案是采用金属基印制电路板(比如铝基板)使用导热硅脂螺钉连接在电机外壳上，该方案虽然成本低，但设计线路时密度低，难度大。
综上所述，本申请发明人在实现本申请发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
在现有技术中，现有的汽车电子水泵功率器件散热方案存在成本较高，基板容易断裂或散热性能较差或设计印制线路密度低，难度大，即综合性能较差的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，解决了现有的汽车电子水泵功率器件存在成本较高，基板容易断裂或散热性能较差或设计线路时密度低，难度大，即综合性能较差的技术问题，实现了功率器件的散热方法制造成本低，设计灵活性高，功率器件热阻低的技术效果。
为实现上述发明目的，本申请提供了一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其功率器件与玻纤布基印制电路板上表面通过钎焊连接，玻纤布基印制电路板下表面与金属基印制电路板上表面通过钎焊连接；金属基印制电路板下表面涂有导热硅脂，金属基印制电路板与电机壳体连接。该方法充分利用玻璃纤维基印制电路板良好的电路设计能力及金属基印制电路板良好的绝缘散热效果及结构强度，该方案对功率器件散热具有较好的经济性、工艺性及散热效果。
其中，金属基印制电路板通过回流焊接钎焊到玻纤布基印制电路板，功率器件通过回流焊接钎焊到玻纤布基印制电路板。
其中，玻纤布基印制板可以设计高密度线路，功率器件与玻纤布基印制电路板之间设有铜箔，铜箔上设有多个过孔。这些过孔及铜箔可以有效地降低功率器件到印制板背面的热阻。
其中，金属基印制电路板与玻纤布基印制电路板上设有相互对应的焊盘。双方焊盘通过钎焊连接在一起，这样可以有效的降低玻纤布基印制电路板背面到金属基印制电路板正面的热阻。
其中，金属基印制电路板包括且不限于：铝基板、铜基板。
其中，玻纤布基印制电路板包括且不限于：FR1、FR2、FR4、FR5印制板。
其中，所述钎焊为有铅或无铅等钎焊连接。
其中,功率器件为MOSFET,IGBT等功率半导体.
其中，电机壳体上与金属基印制电路板安装对应处进行表面平整处理,这样可以降低金属基印制电路板到电机壳体的热阻。
本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过使用多种印制板叠层结构,充分利用不同印制板的特点(玻纤布基印制电路板良好的电路设计能力,金属基印制电路板良好的结构强度及绝缘散热效果)，使用低热阻材料连接功率器件到电机壳体各连接部分,实现了功率器件的散热方法制造成本低，设计灵活性高，功率器件热阻低的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本申请中适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，解决了现有的汽车电子水泵功率器件存在成本较高，基板容易断裂或散热性能较差或设计线路时密度低，难度大，即综合性能较差的技术问题，实现了功率器件的散热方法制造成本低，设计灵活性高，功率器件热阻低的技术效果。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
请参考图1，本申请提供了一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，功率器件1与玻纤布基印制电路板2上表面通过钎焊连接，玻纤布基印制电路板下表面与金属基印制电路板3上表面通过钎焊连接；金属基印制电路板背面涂有导热硅脂，金属基印制电路板通过螺钉或弹性扣件连接于电机壳体4。
在玻纤布基印制电路板安装功率器件的位置或附近设计有多个过孔6及电路板正反面设计有大面积铜箔5，这些过孔及铜箔可以有效地降低功率器件到印制板背面的热阻。
金属基印制电路板3上设计有焊盘，该焊盘与玻纤布基印制电路板2上设计的焊盘对应，双方焊盘通过钎焊连接在一起，这样可以有效的降低玻纤布基印制电路板背面到金属基印制电路板正面的热阻。
金属基印制电路板背面涂有导热硅脂7，通过螺钉连接在电机壳体上，由于金属基印制电路板有较高的强度，能提供比较高的散热界面压力，从而降低热阻。
通过机械加工降低电机壳体4电路板安装面处表面粗糙度，从而降低散热界面热阻。
使用金属基印制电路板也可解决功率器件的绝缘问题。
本发明所指金属基印制电路板包含且不限于铝基板、铜基板等金属基印制电路板；
本发明所指玻纤布基印制电路板包含且不限于FR1、FR2、FR4、FR5等工艺性较好的刚性印制板；
本发明所指钎焊包含有铅、无铅钎焊。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，所述方法包括：
功率器件通过钎焊连接于玻纤布基印制电路板正面；
玻纤布基印制电路板背面通过钎焊连接于金属基印制电路板正面；
金属基印制电路板背面涂有导热硅脂，金属基印制电路板通过螺钉或弹性扣件连接于电机壳体。
2.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，金属基印制电路板通过回流焊接钎焊到玻纤布基印制电路板，功率器件通过回流焊接钎焊到玻纤布基印制电路板。
3.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，功率器件与玻纤布基印制电路板之间设有有铜箔，铜箔上设有多个过孔。
4.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，金属基印制电路板与玻纤布基印制电路板上设有有相互对应的焊盘。
5.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，金属基印制电路板包括且不限于：铝基板、铜基板。
6.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，玻纤布基印制电路板包括且不限于：FR1、FR2、FR4、FR5印制板。
7.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，所述钎焊为有铅或无铅钎焊连接。
8.根据权利要求1所述的适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法，其特征在于，所述电机壳体上与金属基印制电路板安装对应处进行表面平整处理。
CN201710665756.1A 2017-08-07 2017-08-07 一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法 Pending CN107371323A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710665756.1A CN107371323A (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710665756.1A CN107371323A (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107371323A true CN107371323A (zh) 2017-11-21

Family

ID=60310333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710665756.1A Pending CN107371323A (zh) 2017-08-07 2017-08-07 一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107371323A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110366306A (zh) * 2019-07-16 2019-10-22 湖北理工学院 一种导热塑料电路板及其制作方法
CN110708863A (zh) * 2019-09-30 2020-01-17 苏州经贸职业技术学院 一种空气压缩电路散热基板

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102404933A (zh) * 2011-11-12 2012-04-04 葛豫卿 一种金属基板贯穿热通路的印刷电路板及其制备方法
CN102612261A (zh) * 2011-11-20 2012-07-25 葛豫卿 一种高导热金属基印刷电路板及其制备方法
CN103331968A (zh) * 2013-07-04 2013-10-02 苏州生益科技有限公司 一种高导热玻纤布基层压板
CN103945641A (zh) * 2014-05-13 2014-07-23 张伯平 高导热线路板及其制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102404933A (zh) * 2011-11-12 2012-04-04 葛豫卿 一种金属基板贯穿热通路的印刷电路板及其制备方法
CN102612261A (zh) * 2011-11-20 2012-07-25 葛豫卿 一种高导热金属基印刷电路板及其制备方法
CN103331968A (zh) * 2013-07-04 2013-10-02 苏州生益科技有限公司 一种高导热玻纤布基层压板
CN103945641A (zh) * 2014-05-13 2014-07-23 张伯平 高导热线路板及其制作方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周文英、丁小卫: "《导热高分子材料》", 30 April 2014 *
张启运、庄鸿寿: "《钎焊手册》", 30 November 1998 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110366306A (zh) * 2019-07-16 2019-10-22 湖北理工学院 一种导热塑料电路板及其制作方法
CN110708863A (zh) * 2019-09-30 2020-01-17 苏州经贸职业技术学院 一种空气压缩电路散热基板
CN110708863B (zh) * 2019-09-30 2021-10-15 苏州经贸职业技术学院 一种空气压缩电路散热基板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107078110B (zh) Igbt模组及其制造方法
CN108133915B (zh) 功率器件内置且双面散热的功率模组及其制备方法
US8730674B2 (en) Magnetic fluid cooling devices and power electronics assemblies
CN211208432U (zh) 智能功率模块基板、智能功能模块和电子设备
EP1701380A3 (en) Semiconductor power module
JP2004095586A (ja) 電気装置および配線基板
CN204230225U (zh) 电子器件
US20160007440A1 (en) Heat channeling and dispersing structure and manufacturing method thereof
CN110660762A (zh) 热传递结构、电力电子模块及其制造方法以及冷却元件
CN109698179A (zh) 半导体装置及半导体装置的制造方法
CN107371323A (zh) 一种适用于汽车电子水泵功率器件的散热方法
CN106098648A (zh) Igbt散热基板及其制造方法、igbt模组及其制造方法
CN106982544A (zh) 一种高功率密度开关电源的散热结构
CN103428992A (zh) 电路板、电子模块和照明装置以及制造该电路板的方法
CN101908490B (zh) 具有散热器的电路基板模组及其制造方法
CN209731686U (zh) 一种电路板
CN208271874U (zh) 散热基板及采用该散热基板的功率模组
CN207690782U (zh) 功率模块及空调器
CN107172803B (zh) 一种高散热的电子设备
CN207720511U (zh) 一种用于线路板的散热机构
CN208300108U (zh) 一种精密型印刷线路板
CN211702829U (zh) 具有散热屏蔽功能的电器结构
CN212851195U (zh) 一种印制电路板
JP2009253034A (ja) 半導体素子冷却装置
CN207382669U (zh) 一种具有散热结构的双面pcb板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171121

RJ01 Rejection of invention patent application after publication