CN110993573A - 一种新型散热底板及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种新型散热底板，该底板包括焊接板和若干个Pin‑fin针，焊接板与若干个Pin‑fin针可拆卸连接；本发明的创新点在于Pin‑fin针与焊接底板是独立的两部分；由于焊接时焊接板未安装Pin‑fin针，焊接板直接与加热板接触，消除了由于加工过程中Pin‑fin针的形变引起的接触面不平现象，提高焊接质量；由于焊接板与Pin‑fin针是独立的两个部件，制作工艺简单，成本低，只需保证焊接板与Pin‑fin针能紧密安装即可；由于焊接板直接与加热板接触，可设计与焊接板背面Pin‑fin针安装孔匹配的加热板，大大增加焊接板与加热板的接触面积，提高了焊接板的导热性能，增强了焊接可靠性；由于焊接板与Pin‑fin针是独立的两个部件，加工工艺简单，另外Pin‑fin针的形变量误差容忍度增加，使得成品率提高，间接降低了Pin‑fin底板成本。

Description

一种新型散热底板及其使用方法

技术领域

本发明属于IGBT器件技术领域，尤其涉及一种新型散热底板及其使用方法。

背景技术

IGBT器件中底板的主要作用是对整个器件结构进行支撑，同时它也是单面散热IGBT器件中主要的散热途径，随着器件功率密度的不断增大，对于器件散热提出了更高要求，作为主要散热途径的底板材料、结构、工艺也随之不断创新，Pin-Fin底板是目前的研究热点之一，Pin-Fin底板优点是直接与冷却液体接触，提高了IGBT器件的散热水平。

但是在IGBT器件封装过程中，由于焊接板背面是Pin-Fin针，导致焊接过程中器件底板与加热板接触面积减小，传热性能降低，影响焊接质量，同时Pin-Fin底板的结构及加工工艺难免会造成Pin-Fin针变形，接触面平整度很难保证，焊接质量也因此受到影响。

如图1所示，目前常见的Pin-fin底板均为一体化结构，即焊接板1与Pin-fin针2式一体的。

一体化Pin-fin底板的缺点主要体现在结构上由于焊接板1与Pin-fin针2是一体的，在后期加工时很难保证所有Pin-fin针2的一致性，造成焊接时与加热板5的接触面不平(参照图2)，降低焊接质量；加工工艺上目前现有Pin-fin底板的加工复杂，难度很大，成本很高；焊接应用上由于焊接板1背面是Pin-fin针2，焊接时Pin-fin针2与加热板5件的接触面积小，传热性能低，影响焊接质量；成本上由于加工工艺复杂、难度高，产品的工艺成本高，另外由于一体化结构，Pin-fin针2的一致性很难保证，就会造成成品率降低，间接增加Pin-fin底板成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型散热底板及其使用方法，其解决了一体化散热底板结构加工工艺复杂和难度高，导致产品工艺成本高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种新型散热底板，该底板包括焊接板和若干个Pin-fin针，所述焊接板与若干个Pin-fin针可拆卸连接。

进一步：所述焊接板呈矩形。

进一步：所述焊接板的底部设置有若干个用于连接Pin-fin针的凹孔，所述若干个凹孔均匀间隔分布上焊接板上。

进一步：所述若干个凹孔的数量大于或者等于若干个Pin-fin针的数量。

进一步：所述若干个Pin-fin针与若干个凹孔一一对应连接。

进一步：所述若干个Pin-fin针与若干个凹孔通过螺纹一一对应连接。

进一步：所述若干个Pin-fin针与若干个凹孔通过胶水一一对应粘接。

进一步：所述若干个Pin-fin针与若干个凹孔一一对应插接。

一种新型散热底板的使用方法，该使用方法具体包括一下步骤：

将待焊组件先与焊接板装配好放置在预设的托盘上；

再将托盘放置在加热板上进行焊接；

焊接完成后再将若干个Pin-fin针安装在焊接板的底部。

与现有技术相比，本申请所具有的有益效果是：

1)本发明的创新点在于在于Pin-fin针与焊接板是独立的两部分；

2)由于焊接时焊接板未安装Pin-fin针，焊接板直接与加热板接触，消除了由于加工过程中Pin-fin针的形变引起的接触面不平现象，提高焊接质量；

3)由于焊接板与Pin-fin针是独立的两个部件，制作工艺简单，成本低，只需保证焊接板与Pin-fin针能紧密安装即可；

4)由于焊接板直接与加热板接触，可设计与焊接板背面Pin-fin针安装孔匹配的加热板，大大增加焊接板与加热板的接触面积，提高了焊接板的导热性能，增强了焊接可靠性；

5)由于焊接板与Pin-fin针是独立的两个部件，加工工艺简单，另外Pin-fin针的形变量误差容忍度增加，使得成品率提高，间接降低了Pin-fin底板成本。

附图说明

图1为本发明的现有技术示意图，示意出了一体化的Pin-fin散热底板；

图2为本发明凸台1的正视图，示意出了Pin-fin针接触面高度差；

图3为本发明的结构爆炸图；

图4为本发明图3中Pin-fin针不同数量的爆炸图；

图5为本发明的图3中Pin-fin针不同形状的爆炸图；

图6为本发明的该散热底板的使用安装流程图。

其中：1、焊接板；11、凹孔；2、Pin-fin针；3、子模组；4、焊料；5、加热板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

实施例1

如图3所示，一种新型散热底板，该底板包括焊接板1和三十二个Pin-fin针2，焊接板1与三十二个Pin-fin针2可拆卸连接。

焊接板1呈矩形，焊接板1的底部设置有三十二个用于连接Pin-fin针2的凹孔11，三十二个凹孔11均匀间隔分布上焊接板1上。

参照图4和图5，三十二个Pin-fin针2与三十二个凹孔11通过螺纹一一对应连接，其中Pin-fin针2的材质、数量及形貌可根据产品实际功率灵活适配。

参照图6，一种新型散热底板的制造方法，该制造方法具体包括一下步骤：

将待焊组件先与焊接板1装配好放置在预设的托盘上，其中焊接组件包括子模组3、焊料4以及加热板5。

再将托盘放置在加热板5上进行焊接。

焊接完成后再将若干个Pin-fin针2安装在焊接板1的底部，根据产品功率进行Pin-fin针2的选取及安装。

通过本实施例提出一种新型的Pin-fin散热底板结构设计、加工及应用系统解决方案，这种结构可大大提高焊接质量，降低工艺制作成本，提高产品生产成本率，最终实现Pin-fin底板的成本降低。

实施例2

一种新型散热底板，与实施例1的不同之处在于，所述若干个Pin-fin针2与若干个凹孔11通过胶水一一对应粘接。

实施例3

一种新型散热底板，与实施例1的不同之处在于，所述若干个Pin-fin针2与若干个凹孔11一一对应插接。

需要说明的是，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种新型散热底板，其特征在于，该底板包括焊接板(1)和若干个Pin-fin针(2)，所述焊接板(1)与若干个Pin-fin针(2)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型散热底板，其特征在于，所述焊接板(1)呈矩形。

3.根据权利要求2所述的一种新型散热底板，其特征在于，所述焊接板(1)的底部设置有若干个用于连接Pin-fin针(2)的凹孔(11)，所述若干个凹孔(11)均匀间隔分布上焊接板(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种新型散热底板，其特征在于，所述若干个凹孔(11)的数量大于或者等于若干个Pin-fin针(2)的数量。

5.根据权利要求3所述的一种新型散热底板，其特征在于，所述若干个Pin-fin针(2)与若干个凹孔(11)一一对应连接。

6.根据权利要求5所述的一种新型散热板，其特征在于，所述若干个Pin-fin针(2)与若干个凹孔(11)通过螺纹一一对应连接。

7.根据权利要求5所述的一种新型散热板，其特征在于，所述若干个Pin-fin针(2)与若干个凹孔(11)通过胶水一一对应粘接。

8.根据权利要求5所述的一种新型散热板，其特征在于，所述若干个Pin-fin针(2)与若干个凹孔(11)一一对应插接。

9.基于权利要求1所述的一种新型散热底板的使用方法，其特征在于，该使用方法具体包括一下步骤：

将待焊组件先与焊接板(1)装配好放置在预设的托盘上；

再将托盘放置在加热板(5)上进行焊接；

焊接完成后再将若干个Pin-fin针(2)安装在焊接板(1)的底部。

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