CN111954428A - 一种散热结构及具有其的电子组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种散热结构及具有其的电子组件，属于散热器技术领域，用于对PCB板上的电子元器件散热，电子元器件包括第一电子元器件和第二电子元器件，在PCB板的厚度方向上，第一电子元器件的高度为H，第二电子元器件的高度为h，H＞h，包括散热器；第一导热层，夹设于第一电子元器件和散热器之间；导热结构，夹设于第二电子元器件和散热器之间，包括两个第二导热层和夹设于两个第二导热层之间的硬质导热层，第一导热层和第二导热层均由柔性材料制成，两个第二导热层的厚度之和等于第一导热层的厚度，硬质导热层的厚度等于H‑h。通过第一导热层和两个第二导热层在受到挤压时收缩程度大致相同，从而使得电子元器件上的压力分布均匀。

Description

一种散热结构及具有其的电子组件

技术领域

本发明涉及散热器技术领域，尤其涉及一种散热结构及具有其的电子组件。

背景技术

在电子元器件高度集成的今天，一块PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上通常集成有多个电子元器件。这些电子元器件在工作时会产生大量热量，如果热量大量聚集就会使电子元器件的温度升高，过高的温度会导致电子元器件损坏。

由于电子元器件类型的不同，各个电子元器件的高度不能完全相同，为了使多个电子元器件同时散热，现有技术具有两种解决方案，一是多个电子元器件共用一个散热器，散热器与各个电子元器件之间设置有导热介质，通过导热介质来弥补高度差。二是在散热器上对应电子元器件设置凸块，通过凸块来弥补高度差。

假设PCB上具有一个高度最大的电子元器件，但是由于电子元器件加工误差或者焊接在PCB的过程中可能导致每个其余的每个电子元器件与主电子元器件之间的高度差是不确定的。采用第一种方案时，为了适应使得每个电子元器件能够更好的散热，导热介质一般选用具有弹性的结构，使得每个电子元器件与散热器之间的导热介质的厚度是不同的，这就容易导致不同电子元器件上的压力分布不均匀，受压力较大的电子元器件上的焊点容易发生断裂。而采用第二种方案时，对应于每个电子元器件的凸台的高度是不同，因此散热器在进行组装时，存在装反或装错的风险，容易导致高度最大的电子元器件的焊点受压而断裂失效。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种散热结构，在实现对每个电子元器件较好的散热的同时避免电子元器件的焊点受压而断裂失效。

本发明的另一个目的在于提供一种电子组件，能够对每个电子元器件较好的散热和进行保护，避免电子元器件损坏。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种散热结构，用于对PCB板上的电子元器件散热，所述电子元器件包括第一电子元器件和第二电子元器件，在所述PCB板的厚度方向上，所述第一电子元器件的高度为H，所述第二电子元器件的高度为h，H＞h，包括：

散热器；

第一导热层，夹设于所述第一电子元器件和所述散热器之间；

导热结构，夹设于所述第二电子元器件和所述散热器之间，包括两个第二导热层和夹设于两个所述第二导热层之间的硬质导热层，所述第一导热层和所述第二导热层均由柔性材料制成，两个所述第二导热层的厚度之和等于所述第一导热层的厚度，所述硬质导热层的厚度等于H-h。

进一步地，所述第二导热层的厚度等于所述第一导热层的厚度的一半。

进一步地，所述硬质导热层粘接于两个所述第二导热层之间。

进一步地，所述硬质导热层由金属材料、高分子材料和无机非金属材料中的一种或几种制成。

进一步地，所述第一导热层和所述第二导热层由同一种柔性材料制成。

进一步地，所述第一导热层和所述第二导热层均为导热垫、导热硅脂或导热胶。

为实现上述目的，本申请还提供了一种电子组件，包括PCB板、设置于所述PCB板上的电子元器件以及如上述所述的散热结构。

进一步地，所述散热器设置于所述PCB板上。

本发明的有益效果为：

本发明提出的散热结构，通过将硬质导热层的厚度设置为H-h，也就是硬质导热层用来弥补第一电子元器件和第二电子元器件之间的理论上的高度差，并且硬质导热层夹设于两个第二导热层之间，能够避免硬质导热层与第二电子元器件硬接触而对第二电子元器件的焊点造成损伤。将两个第二导热层的厚度之和设置为等于第一导热层的厚度，能够使得第一导热层和两个第二导热层在受到挤压时的收缩程度大致相同，从而使得第一电子元器件和第二电子元器件上的压力分布均匀，从而对第一电子元器件和第二电子元器件进行保护。

本发明提出的电子组件，具有上述散热结构，能够对PCB板上的每个电子元器件较好的散热和进行保护，避免电子元器件损坏。

附图说明

图1是本发明提供的电子组件的结构示意图(未包括散热结构)；

图2是本发明提供的散热结构的剖视图。

图中：

1、PCB板；2、第一电子元器件；3、第二电子元器件；

4、散热器；5、第一导热层；6、导热结构、61、硬质导热层；62、第二导热层。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供了一种电子组件，如图1所示，电子组件包括PCB板1和散热结构。其中，PCB板1上设置有电子元器件，电子元器件包括第一电子元器件2和第二电子元器件3，具体而言，在本实施例中，第一电子元器件2设置有一个，且第一电子元器件2为主芯片，第二电子元器件3设置有两个，且第二电子元器件3为DDR内存颗粒，当然在其他实施例中，第一电子元器件2和第二电子元器件3的数量及类型还可根据实际需要进行设置。

此外，在本实施例中，在PCB板1的厚度方向上，第一电子元器件2的高度为H，第二电子元器件3的高度为h，H>h，也就是说在本实施例中，在PCB板1的厚度方向上，电子元器件高度的最大值为H。当然，当PCB板1上电子元器件的数量为多于三个时，在PCB板1的厚度方向上，也必然有一个或多个电子元器件的高度值是最大的，而其余电子元器件的高度值相同或者不同。

散热结构主要用于对PCB板1上的电子元器件进行散热。如图2所示，散热结构包括散热器4、第一导热层5和导热结构6。其中，散热器4设置于PCB板1上，且散热器4位于电子元器件的上方，散热器4为现有技术中的常见结构，在此不再详细赘述。第一导热层5夹设于第一电子元器件2和散热器4之间，用于将第一电子元器件2产生的热量传递到散热器4，从而对第一电子元器件2进行散热，避免第一电子元器件2的温度过高。导热结构6夹设于第二电子元器件3和散热器4之间，用于将第二电子元器件3产生的热量传递到散热器4，从而对第二电子元器件3进行散热，避免第二电子元器件3的温度过高。

导热结构6包括两个第二导热层62和夹设于两个第二导热层62之间的硬质导热层61。为了保证每个电子元器件上的压力分布均匀，避免电子元器件上出现应力集中而导致焊点发生断裂。上述硬质导热层61的厚度等于H-h，也就是硬质导热层61用来弥补第一电子元器件2和第二电子元器件3之间的理论上的高度差，并且硬质导热层61夹设于两个第二导热层62之间，能够避免硬质导热层61与第二电子元器件3硬接触而对第二电子元器件3上的焊点造成损伤。此外，两个第二导热层62的厚度之和等于第一导热层5的厚度，优选地，第二导热层62的厚度等于第一导热层5的厚度的一半。通过将两个第二导热层62的厚度之和设置为等于第一导热层5的厚度，能够尽可能的保证在受到挤压时，第一导热层5和两个第二导热层62的收缩程度大致相同，从而使得第一电子元器件2和第二电子元器件3上的压力分布均匀，从而对第一电子元器件2和第二电子元器件3进行保护。

上述第一导热层5和第二导热层62均由柔性材料制成，优选地，在本实施例中，第一导热层5和第二导热层62由同一种柔性材料制成，第一导热层5和第二导热层62均为导热垫、导热硅脂或导热胶。通过导热结构6和第一导热层5不仅能够弥补第一电子元器件2和第二电子元器件3的高度差，而且还能将电子元器件产生热量传递至散热器4，避免电子元器件的温度过高。此外，第一导热层5和第二导热层62均由同一种材料制成，能够进一步保证两个第二导热层62和第一导热层5收缩程度相同。此外，在本实施例中，硬质导热层61由金属材料、高分子材料和无机非金属材料中的一种或几种制成，比如铝、聚酰亚胺、玻璃纤维等。

另外，在本实施例中，第一导热层5与第一电子元器件2的顶面相抵接的一面与第一电子元器件2的顶面的形状相同且面积相同，使得第一导热层5能够将第一电子元器件2产生的热量更好的传递至散热器4，从而对第一电子元器件2进行散热降温，并且第一导热层5使得第一电子元器件2的各个部位受力均匀，避免在焊点处产生应力集中。同样的，位于硬质导热层61下方的第二导热层62与第二电子元器件3的顶面相抵接的一面与第二电子元器件3顶面的形状相同且面积相同，使得第二导热层62能够将第二电子元器件3产生的热量更好的传递至散热器4，从而对第二电子元器件3进行散热降温，并且第二导热层62使得第二电子元器件3的各个部位受力均匀，避免在焊点处产生应力集中。此外，上述设置方式使得整个散热结构整齐美观。当然在其他实施例中，第一导热层5与第一电子元器件2的顶面相抵接的一面比第一电子元器件2的顶面的面积略小或略大。位于硬质导热层61下方的第二导热层62与第二电子元器件3的顶面相抵接的一面比第二电子元器件3顶面的面积略大或略小。

本实施例提供的电子组件，具有上述散热结构，不仅能够实现对电子元器件的散热，而且能够使得电子元器件的各个部位受力均匀，避免在电子元器件上的焊点处产生应力集中而导致焊点断裂。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变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 (8)

1.一种散热结构，用于对PCB板(1)上的电子元器件散热，所述电子元器件包括第一电子元器件(2)和第二电子元器件(3)，在所述PCB板(1)的厚度方向上，所述第一电子元器件(2)的高度为H，所述第二电子元器件(3)的高度为h，H＞h，其特征在于，包括：

散热器(4)；

第一导热层(5)，夹设于所述第一电子元器件(2)和所述散热器(4)之间；

导热结构(6)，夹设于所述第二电子元器件(3)和所述散热器(4)之间，包括两个第二导热层(62)和夹设于两个所述第二导热层(62)之间的硬质导热层(61)，所述第一导热层(5)和所述第二导热层(62)均由柔性材料制成，两个所述第二导热层(62)的厚度之和等于所述第一导热层(5)的厚度，所述硬质导热层(61)的厚度等于H-h。

2.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第二导热层(62)的厚度等于所述第一导热层(5)的厚度的一半。

3.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述硬质导热层(61)粘接于两个所述第二导热层(62)之间。

4.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述硬质导热层(61)由金属材料、高分子材料和无机非金属材料中的一种或几种制成。

5.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第一导热层(5)和所述第二导热层(62)由同一种柔性材料制成。

6.根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述第一导热层(5)和所述第二导热层(62)均为导热垫、导热硅脂或导热胶。

7.一种电子组件，其特征在于，包括PCB板(1)、设置于所述PCB板(1)上的电子元器件以及如权利要求1-6任一项所述的散热结构。

8.根据权利要求7所述的电子组件，其特征在于，所述散热器(4)设置于所述PCB板(1)上。

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