CN111212516A - 一种电源芯片封装结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于电子元件封装技术领域，具体的说是一种电源芯片封装结构，包括壳体；所述壳体安装在印刷电路板上，所述壳体与印刷电路板之间安装有铝合金材料制成的散热架，所述壳体侧面上分别贴合设置有与壳体形状相匹配的散热板，所述散热板均为铝合金材料制成，且所述散热板内部设置有散热腔，所述散热腔内部设有吸热囊，所述吸热囊内部设有受热膨胀的氮气；所述吸热囊一侧填充有导热硅脂，所述散热腔与壳体相贴合的侧壁上设置有出料口；本发明通过在电源芯片外表面设置与之贴合的散热架与散热板，使得散热架与散热板能够快速高效的对电源芯片产生的热量进行吸收与散热，大大提高了电源芯片的工作质量与使用寿命。

Description

一种电源芯片封装结构

技术领域

本发明属于电子元件封装技术领域，具体的说是一种电源芯片封装结构。

背景技术

电源芯片是绝大多数电子设备的必备装置。电源芯片需要给各路模块电路提供电压，电源芯片会产生大量的热量，如果散热不好，高温环境会使连接到电源芯片上的各模块电路间产生电磁干扰，各模块电路信号频率降低，从而出现各种问题，例如，电子设备会出现显示屏显示的画面暂停，电子设备无法唤醒，不断重启等问题，尤其是当电子设备中没有保护电路时，还有可能损坏电路电源芯片，所以如何提高电源芯片散热的效果，对于电子产品十分重要，且现有的电源芯片封装结构往往存在面积大，散热效果不佳等问题，导致电源芯片的使用寿命与工作质量大大降低。

鉴于此，本发明提供了一种电源芯片封装结构，通过在电源芯片外表面设置与之贴合的散热架与散热板，使得散热架与散热板能够快速高效的对电源芯片产生的热量进行吸收与散热，大大提高了电源芯片的工作质量与使用寿命。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种电源芯片封装结构，通过在电源芯片外表面设置与之贴合的散热架与散热板，使得散热架与散热板能够快速高效的对电源芯片产生的热量进行吸收与散热，大大提高了电源芯片的工作质量与使用寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电源芯片封装结构，包括壳体；所述壳体安装在印刷电路板上，所述壳体与印刷电路板之间安装有铝合金材料制成的散热架，所述散热架顶面与壳体底面接触贴合，所述散热架底面与印刷电路板之间设置有散热间隙，所述壳体侧面上分别贴合设置有与壳体形状相匹配的散热板，所述散热板均为铝合金材料制成，且所述散热板内部设置有散热腔，所述散热腔内部设有弹性橡胶薄膜材料制成的吸热囊，所述吸热囊设置在远离壳体的散热腔侧壁上，所述吸热囊外表面涂设有黑色热吸收涂料，所述吸热囊内部设有受热膨胀的氮气；所述吸热囊一侧所在的散热腔内部填充有导热硅脂，所述散热腔与壳体相贴合的侧壁上设置有出料口；工作时，由于电源芯片会产生大量的热量，如果电源芯片散热不良，高温的环境会使得连接到电源芯片上的各模块电路间产生电磁干扰，从而使得各模块电路信号频率降低，影响电源芯片的正常使用，严重时可能会损坏电路电源芯片；而本发明中电源芯片封装结构在使用时，通过在壳体底面上设置与之相接触的散热架，使得铝合金材料制成的散热架能够有效的对壳体上的热量进行吸收与传导，并通过在散热架与印刷电路板之间设置散热间隙，使得散热架外表面能够充分与外界空气相接触，从而有利于散热架上传导的热量及时有效的散出，增强了壳体底部的散热能力，且在壳体产生大量热量时，此时壳体侧面处与之贴合的散热板能够及时对壳体上的热量进行吸收与传导，随后温度升高的散热板逐渐将热量传递给内部贴合的吸热囊，同时吸热囊外表面涂设的黑色热吸收涂料也能有效的加强吸热囊对散热板上热量的吸收与传导，使得吸热囊内部的氮气能够快速受热膨胀，从而使得膨胀的氮气带动吸热囊同步膨胀并对一侧散热腔内部的脂膏状导热硅脂进行挤压，进而使得导热硅脂受力被挤压填充在出料口内部并与出料口外端的壳体侧壁相接触，此时导热硅脂能够更充分的填充在壳体与散热板之间，从而使得具有高导热性的导热硅脂能够更有效的将壳体上的热量传导到散热板上，进而使得散热板将吸收的热量散发到空气中，减少电源芯片因内部温度过高对其工作产生的影响；且在电源芯片工作结束温度降低时，吸热囊内部的温度与压强同步降低，此时吸热囊体积缩小并不再对散热腔内部的导热硅脂进行挤压，此时导热硅脂在散热腔内外压强的作用下被挤压至其腔室内部并保存，从而减少脂膏状导热硅脂的流失或失效，使得导热硅脂能够长期稳定的进行工作，从而大大增强了电源芯片在散热时的稳定性，有效的提高了电源芯片的使用寿命与工作质量。

优选的，所述出料口的横截面形状设置成外宽内窄的梯形状，且所述出料口的内壁上设有一层防黏膜，所述防黏膜外表面涂设有杜邦特氟龙涂料；工作时，通过设置出料口的截面形状，当导热硅脂被吸热囊挤压进出料口内部时，此时更宽的出料口外端能够有效的增加导热硅脂与壳体的接触面积，使得导热硅脂能够更大面积的位于壳体与散热板之间，从而使得导热硅脂能够更快速有效的将壳体上的热量传导到散热板上，且涂有杜邦特氟龙涂料的防黏膜具有优良的不粘性、滑动性与耐腐蚀性，使得脂膏状的导热硅脂能够在出料口内部进行稳定与有效的运动，大大增强了电源芯片工作时的稳定性。

优选的，所述散热板呈分体式且均匀分布的贴合设置在壳体侧面处，且壳体侧面所对应的散热板顶端分别以连接板相连；工作时，通过将散热板设置成分体式均匀分布的形式，使得相邻两散热板之间存在间隙，大大增强了散热板与外界环境的接触面积，有利于散热板更快速与有效的将内部的热量散发至空气中，且通过设置的连接板将壳体每个侧面所对应的散热板相连，能够有效的增加散热板的整体性，从而方便散热板与壳体之间的装配，提高散热板与壳体之间的装配效果，从而大大提高了电源芯片的加工效率与使用效果。

优选的，所述散热板上均缠绕有铜丝，所述铜丝顶端均与连接板相连，且所述连接板均为铜材料制成；工作时，虽然铜具有比铝合金更高的导热性，但由于其价格昂贵且重量过大，使用过多的铜材料会超出印刷电路板的重量限制，此时通过在散热板外表面缠绕有铜丝，且将连接板设置成铜材料，一方面能够有效的减少纯铜材料制成的散热板重量过大，同时也能有效的利用铜丝与散热板顶端连接的连接板进行更快速有效的散热，从而大大提高了电源芯片的散热效果。

优选的，所述连接板两端所对应的散热板底端分别设有卡块，所述卡块所对应的散热架顶面上均设置有与之相匹配的卡槽，所述卡块能够挤压进卡槽内部并与之卡合锁死；工作时，当散热板焊接在电源芯片周周并与之贴合时，此时散热板容易对电源芯片造成损害且容易发生装配不良的现象，此时通过设置的卡块与卡槽，在电源芯片装配完成时，再通过将卡块挤压进卡槽内部并与之卡合锁紧，不仅优化了装配工艺，还能使得相互配合的卡块与卡槽能够对散热板的位置进行限定，使得散热板更有效的与壳体侧面贴合与安装，从而大大增强了散热板对电源芯片的散热效果。

优选的，所述壳体沿宽度方向上所对应的连接板设置成T形状，所述壳体沿长度方向上所对应的连接板设置成矩形状，且贴合在壳体顶面上的连接板所组成的形状与壳体顶面的形状相同；工作时，通过设置壳体沿其长度与宽度方向上的形状，使得装配后的连接板顶端能够形成与壳体顶面形状相同的矩形状，从而使得连接板形成的矩形板体能够完全覆盖贴合在壳体顶面上，进而使得连接板能够更充分与高效的对壳体顶端进行散热，更进一步提高了电源芯片的散热效果。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过在电源芯片外表面设置与之贴合的散热架与散热板，使得散热架与散热板能够快速高效的对电源芯片产生的热量进行吸收与散热，大大提高了电源芯片的工作质量与使用寿命。

2.本发明通过将散热板设置成分体式且均匀分布的形式，有利于散热板更快速与有效的将内部的热量散发至空气中，且通过设置的连接板将壳体每个侧面所对应的散热板相连，方便散热板与壳体之间的装配，从而大大增强了电源芯片的加工效率与散热效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明中壳体与散热板组装状态下的立体示意图；

图2是本发明中壳体与散热板组装状态下的俯视图；

图3是本发明的结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是图4中B-B处的剖视图；

图中：壳体1、印刷电路板2、散热架3、散热间隙31、散热板4、散热腔41、吸热囊42、导热硅脂43、出料口44、防黏膜45、铜丝46、卡块47、卡槽48、连接板5。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-图5所示，本发明所述的一种电源芯片封装结构，包括壳体1；所述壳体1安装在印刷电路板2上，所述壳体1与印刷电路板2之间安装有铝合金材料制成的散热架3，所述散热架3顶面与壳体1底面接触贴合，所述散热架3底面与印刷电路板2之间设置有散热间隙31，所述壳体1侧面上分别贴合设置有与壳体1形状相匹配的散热板4，所述散热板4均为铝合金材料制成，且所述散热板4内部设置有散热腔41，所述散热腔41内部设有弹性橡胶薄膜材料制成的吸热囊42，所述吸热囊42设置在远离壳体1的散热腔41侧壁上，所述吸热囊42外表面涂设有黑色热吸收涂料，所述吸热囊42内部设有受热膨胀的氮气；所述吸热囊42一侧所在的散热腔41内部填充有导热硅脂43，所述散热腔41与壳体1相贴合的侧壁上设置有出料口44；工作时，由于电源芯片会产生大量的热量，如果电源芯片散热不良，高温的环境会使得连接到电源芯片上的各模块电路间产生电磁干扰，从而使得各模块电路信号频率降低，影响电源芯片的正常使用，严重时可能会损坏电路电源芯片；而本发明中电源芯片封装结构在使用时，通过在壳体1底面上设置与之相接触的散热架3，使得铝合金材料制成的散热架3能够有效的对壳体1上的热量进行吸收与传导，并通过在散热架3与印刷电路板2之间设置散热间隙31，使得散热架3外表面能够充分与外界空气相接触，从而有利于散热架3上传导的热量及时有效的散出，增强了壳体1底部的散热能力，且在壳体1产生大量热量时，此时壳体1侧面处与之贴合的散热板4能够及时对壳体1上的热量进行吸收与传导，随后温度升高的散热板4逐渐将热量传递给内部贴合的吸热囊42，同时吸热囊42外表面涂设的黑色热吸收涂料也能有效的加强吸热囊42对散热板4上热量的吸收与传导，使得吸热囊42内部的氮气能够快速受热膨胀，从而使得膨胀的氮气带动吸热囊42同步膨胀并对一侧散热腔41内部的脂膏状导热硅脂43进行挤压，进而使得导热硅脂43受力被挤压填充在出料口44内部并与出料口44外端的壳体1侧壁相接触，此时导热硅脂43能够更充分的填充在壳体1与散热板4之间，从而使得具有高导热性的导热硅脂43能够更有效的将壳体1上的热量传导到散热板4上，进而使得散热板4将吸收的热量散发到空气中，减少电源芯片因内部温度过高对其工作产生的影响；且在电源芯片工作结束温度降低时，吸热囊42内部的温度与压强同步降低，此时吸热囊42体积缩小并不再对散热腔41内部的导热硅脂43进行挤压，此时导热硅脂43在散热腔41内外压强的作用下被挤压至其腔室内部并保存，从而减少脂膏状导热硅脂43的流失或失效，使得导热硅脂43能够长期稳定的进行工作，从而大大增强了电源芯片在散热时的稳定性，有效的提高了电源芯片的使用寿命与工作质量。

作为本发明的一种实施方式，所述出料口44的横截面形状设置成外宽内窄的梯形状，且所述出料口44的内壁上设有一层防黏膜45，所述防黏膜45外表面涂设有杜邦特氟龙涂料；工作时，通过设置出料口44的截面形状，当导热硅脂43被吸热囊42挤压进出料口44内部时，此时更宽的出料口44外端能够有效的增加导热硅脂43与壳体1的接触面积，使得导热硅脂43能够更大面积的位于壳体1与散热板4之间，从而使得导热硅脂43能够更快速有效的将壳体1上的热量传导到散热板4上，且涂有杜邦特氟龙涂料的防黏膜45具有优良的不粘性、滑动性与耐腐蚀性，使得脂膏状的导热硅脂43能够在出料口44内部进行稳定与有效的运动，大大增强了电源芯片工作时的稳定性。

作为本发明的一种实施方式，所述散热板4呈分体式且均匀分布的贴合设置在壳体1侧面处，且壳体1侧面所对应的散热板4顶端分别以连接板5相连；工作时，通过将散热板4设置成分体式均匀分布的形式，使得相邻两散热板4之间存在间隙，大大增强了散热板4与外界环境的接触面积，有利于散热板4更快速与有效的将内部的热量散发至空气中，且通过设置的连接板5将壳体1每个侧面所对应的散热板4相连，能够有效的增加散热板4的整体性，从而方便散热板4与壳体1之间的装配，提高散热板4与壳体1之间的装配效果，从而大大提高了电源芯片的加工效率与使用效果。

作为本发明的一种实施方式，所述散热板4上均缠绕有铜丝46，所述铜丝46顶端均与连接板5相连，且所述连接板5均为铜材料制成；工作时，虽然铜具有比铝合金更高的导热性，但由于其价格昂贵且重量过大，使用过多的铜材料会超出印刷电路板2的重量限制，此时通过在散热板4外表面缠绕有铜丝46，且将连接板5设置成铜材料，一方面能够有效的减少纯铜材料制成的散热板4重量过大，同时也能有效的利用铜丝46与散热板4顶端连接的连接板5进行更快速有效的散热，从而大大提高了电源芯片的散热效果。

作为本发明的一种实施方式，所述连接板5两端所对应的散热板4底端分别设有卡块47，所述卡块47所对应的散热架3顶面上均设置有与之相匹配的卡槽48，所述卡块47能够挤压进卡槽48内部并与之卡合锁死；工作时，当散热板4焊接在电源芯片周周并与之贴合时，此时散热板4容易对电源芯片造成损害且容易发生装配不良的现象，此时通过设置的卡块47与卡槽48，在电源芯片装配完成时，再通过将卡块47挤压进卡槽48内部并与之卡合锁紧，不仅优化了装配工艺，还能使得相互配合的卡块47与卡槽48能够对散热板4的位置进行限定，使得散热板4更有效的与壳体1侧面贴合与安装，从而大大增强了散热板4对电源芯片的散热效果。

作为本发明的一种实施方式，所述壳体1沿宽度方向上所对应的连接板5设置成T形状，所述壳体1沿长度方向上所对应的连接板5设置成矩形状，且贴合在壳体1顶面上的连接板5所组成的形状与壳体1顶面的形状相同；工作时，通过设置壳体1沿其长度与宽度方向上的形状，使得装配后的连接板5顶端能够形成与壳体1顶面形状相同的矩形状，从而使得连接板5形成的矩形板体能够完全覆盖贴合在壳体1顶面上，进而使得连接板5能够更充分与高效的对壳体1顶端进行散热，更进一步提高了电源芯片的散热效果。

工作时，通过在壳体1底面上设置与之相接触的散热架3，使得铝合金材料制成的散热架3能够有效的对壳体1上的热量进行吸收与传导，并通过在散热架3与印刷电路板2之间设置散热间隙31，使得散热架3外表面能够充分与外界空气相接触，从而有利于散热架3上传导的热量及时有效的散出，增强了壳体1底部的散热能力，且在壳体1产生大量热量时，此时壳体1侧面处与之贴合的散热板4能够及时对壳体1上的热量进行吸收与传导，随后温度升高的散热板4逐渐将热量传递给内部贴合的吸热囊42，同时吸热囊42外表面涂设的黑色热吸收涂料也能有效的加强吸热囊42对散热板4上热量的吸收与传导，使得吸热囊42内部的氮气能够快速受热膨胀，从而使得膨胀的氮气带动吸热囊42同步膨胀并对一侧散热腔41内部的脂膏状导热硅脂43进行挤压，进而使得导热硅脂43受力被挤压填充在出料口44内部并与出料口44外端的壳体1侧壁相接触，此时导热硅脂43能够更充分的填充在壳体1与散热板4之间，从而使得具有高导热性的导热硅脂43能够更有效的将壳体1上的热量传导到散热板4上，进而使得散热板4将吸收的热量散发到空气中，减少电源芯片因内部温度过高对其工作产生的影响；且在电源芯片工作结束温度降低时，吸热囊42内部的温度与压强同步降低，此时吸热囊42体积缩小并不再对散热腔41内部的导热硅脂43进行挤压，此时导热硅脂43在散热腔41内外压强的作用下被挤压至其腔室内部并保存，从而减少脂膏状导热硅脂43的流失或失效，使得导热硅脂43能够长期稳定的进行工作，从而大大增强了电源芯片在散热时的稳定性，有效的提高了电源芯片的使用寿命与工作质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种电源芯片封装结构，包括壳体(1)；其特征在于：所述壳体(1)安装在印刷电路板(2)上，所述壳体(1)与印刷电路板(2)之间安装有铝合金材料制成的散热架(3)，所述散热架(3)顶面与壳体(1)底面接触贴合，所述散热架(3)底面与印刷电路板(2)之间设置有散热间隙(31)，所述壳体(1)侧面上分别贴合设置有与壳体(1)形状相匹配的散热板(4)，所述散热板(4)均为铝合金材料制成，且所述散热板(4)内部设置有散热腔(41)，所述散热腔(41)内部设有弹性橡胶薄膜材料制成的吸热囊(42)，所述吸热囊(42)设置在远离壳体(1)的散热腔(41)侧壁上，所述吸热囊(42)外表面涂设有黑色热吸收涂料，所述吸热囊(42)内部设有受热膨胀的氮气；所述吸热囊(42)一侧所在的散热腔(41)内部填充有导热硅脂(43)，所述散热腔(41)与壳体(1)相贴合的侧壁上设置有出料口(44)。

2.根据权利要求1所述的一种电源芯片封装结构，其特征在于：所述出料口(44)的横截面形状设置成外宽内窄的梯形状，且所述出料口(44)的内壁上设有一层防黏膜(45)，所述防黏膜(45)外表面涂设有杜邦特氟龙涂料。

3.根据权利要求1所述的一种电源芯片封装结构，其特征在于：所述散热板(4)呈分体式且均匀分布的贴合设置在壳体(1)侧面处，且壳体(1)侧面所对应的散热板(4)顶端分别以连接板(5)相连。

4.根据权利要求3所述的一种电源芯片封装结构，其特征在于：所述散热板(4)上均缠绕有铜丝(46)，所述铜丝(46)顶端均与连接板(5)相连，且所述连接板(5)均为铜材料制成。

5.根据权利要求4所述的一种电源芯片封装结构，其特征在于：所述连接板(5)两端所对应的散热板(4)底端分别设有卡块(47)，所述卡块(47)所对应的散热架(3)顶面上均设置有与之相匹配的卡槽(48)，所述卡块(47)能够挤压进卡槽(48)内部并与之卡合锁死。

6.根据权利要求3所述的一种电源芯片封装结构，其特征在于：所述壳体(1)沿宽度方向上所对应的连接板(5)设置成T形状，所述壳体(1)沿长度方向上所对应的连接板(5)设置成矩形状，且贴合在壳体(1)顶面上的连接板(5)所组成的形状与壳体(1)顶面的形状相同。

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