CN208000875U - 固体继电器散热结构和固体继电器 - Google Patents

Abstract

一种固体继电器散热结构和固体继电器。所述固体继电器散热结构包括继电器外壳、继电器底板和功率器件，所述功率器件的下底面与所述继电器底板的内表面之间具有焊接层，所述焊接层与所述继电器底板直接连接，所述焊接层与所述功率器件直接连接，所述焊接层将所述功率器件固定于所述继电器底板的内表面。所述固体继电器散热结构的散热性能提高。

Description

固体继电器散热结构和固体继电器

技术领域

本实用新型涉及电气领域，尤其涉及一种固体继电器散热结构和固体继电器。

背景技术

固态继电器的散热性能好坏，直接关系整个产品的可靠性。解决固态继电器的散热，是固体继电器生产最重要的工艺技术之一。

然而，现有固态继电器的散热结构通常是在固态继电器中，采用锁螺丝的方式与导热硅脂等散热组件连接，这种散热结构的散热性能随着时间会逐渐下降，耐久性差。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是提供一种固体继电器散热结构和固体继电器，以提高固体继电器的散热性能。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种固体继电器散热结构，包括继电器外壳、继电器底板和功率器件，所述功率器件的下底面与所述继电器底板的内表面之间具有焊接层，通过所述焊接层，将所述功率器件固定于所述继电器底板的内表面。

可选的，所述功率器件还包括散热片，所述散热片直接连接所述焊接层。

可选的，所述散热片具有暴露于所述功率器件主体部分之外的弧形顶部。

可选的，所述散热片的所述弧形顶部具有开孔。

可选的，所述散热片为金属片。

可选的，所述继电器底板、所述散热片和所述焊接层为烧结型一体化结构。

可选的，所述焊接层为焊锡层。

可选的，所述功率器件为IGBT器件或者MOSFET器件。

可选的，所述继电器底板为不带螺孔的完整底板。

为解决上述问题，本实用新型还提供了一种固体继电器，包括如上所述的固体继电器散热结构。

本实用新型的其中一个方面中，由于功率器件的下底面与继电器底板的内表面之间具有所述焊接层，所述焊接层与继电器底板直接连接，所述焊接层与功率器件直接连接，所述焊接层将功率器件固定于继电器底板的内表面，从而能够避免使用螺孔和螺丝等结构，也避免使用导热硅脂等结构。因此，可以防止出现热阻增大的情况，提高功率器件与继电器底板的连接耐久性，而此时，整个继电器底板均作为一个整体的散热板，因此，继电器的散热性能得到提高。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的固体继电器散热结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的固体继电器散热结构另一角度下的示意图；

图3是沿图2中的AA’点划线剖切固体继电器散热结构得到的剖面示意图。

具体实施方式

背景技术中提到的现有结构中，采用螺孔加螺丝的方式进行锁合，并且还将导热硅脂锁在功率器件的下方。然而，这个固体继电器散热结构具有以下不足：

1、由于采用螺孔加螺丝的方式进行锁合，因此，需要开设相应的螺孔，而螺孔的存在，会导致外部的潮气或者污染物(浸染气体)进入固体继电器内部，造成对固体继电器的各种不良影响。

2、采用螺孔加螺丝的方式进行锁合时，无论是锁太紧还是锁不紧，均会造成散热性能的偏差，如果锁偏等情况发生，会出现导热硅脂与功率器件的接触面积变小的情况，而这种情况对散热性能会造成严重影响。

3、采用螺孔加螺丝的方式意味着需要开孔和锁螺丝的过程，造成成本的增加，导致工艺上的费时费力。

4、采用导热硅脂作为散热组件，导热硅脂易发干，时间长了之后，干化的导热硅脂热阻增大，导致相应的散热性能下降，引发安全隐患。

总之，通过螺丝把功率器件固定在散热结构上的现有方式，时间久了，或者冲击振动，功率器件和散热结构之间易发生松动，另外时间久了，功率器件与散热结构之间的导热硅脂也会发干，造成热阻增大，热阻大直接关系产品的可靠性。

为此，本实用新型提供一种新的固体继电器的散热结构，及具有这种散热结构的固体继电器，以解决上述存在的不足。

为更加清楚的表示，下面结合附图对本实用新型做详细的说明。

本实用新型实施例提供一种固体继电器散热结构，请结合参考图1至图3。其中，图1是固体继电器散热结构示意图，图2是固体继电器散热结构另一角度下的示意图，图3是沿图2中的AA’点划线剖切固体继电器散热结构得到的剖面示意图。

如图1至图3所示，所述固体继电器散热结构包括继电器外壳110、继电器底板120和功率器件200。功率器件200的下底面与继电器底板120的内表面之间具有焊接层(未示出，因为焊接层通常焊接层较薄，甚至为几十微米)，所述焊接层与继电器底板120直接连接，所述焊接层与功率器件200直接连接，所述焊接层将功率器件200固定于继电器底板120的内表面。

本实施例中，功率器件200具有器件引脚210。器件引脚210用于将功率器件200连接至相应的电路中。

本实施例中，功率器件200还包括散热片220，功率器件200的散热片220直接与所述焊接层直接连接。但其它实施例中，功率器件也可以不必具有散热片，此时，可以是直接将封装后的芯片结构用所述焊接层固定在继电器底板。

本实施例中，散热片220具有暴露于功率器件200主体部分之外的弧形顶部(未区别标注)，如图1和图2中所示。功率器件200主体部分的俯视形状通常与散热片220被遮挡部分的俯视形状是相同或相似的。例如，本实施例中，两个俯视形状可以均为矩形。然而，未被功率器件200主体部分覆盖的散热片220顶部，其俯视形状则呈弧形，或者说，是一种倒角梯形。这种结构使得散热片220有一部分暴露出来，有利于散热。

图1和图2中还进一步显示，散热片220的所述弧形顶部具有开孔221(参考图2)，合适的开孔可以进一步有利于散热片220散热。

本实施例中，散热片220为金属片，金属片有助于散热。

本实施例中，继电器底板120、散热片220和所述焊接层为烧结型一体化结构。为实现这种结构，可以在继电器底板120、散热片220和所述焊接层三者焊接固定之后，通过烧结工艺，使三者成为烧结型的一体化结构。

本实施例中，所述焊接层可以为焊锡层。其它实施例中，也可以采用其它的焊接材料层。

本实施例中，功率器件200可以为IGBT器件或者MOSFET器件等。

本实施例中，由于不需要设置相应的螺孔等结构，因此，继电器底板120可以为不带螺孔的完整底板。这种情况下，可以避免前述的多个不足。

图3由于是沿AA’点划线进行剖切(具体为横断剖切，剖切面垂直于继电器底板120的内表面)得到的剖面结构，因此，显示了功率器件200中的散热片220位于继电器底板120上方，而如前面提到的，散热片220与继电器底板120之间具有相应的焊接层，由于太薄，未进行显示。

本实施例所提供的固体继电器散热结构中，由于功率器件200的下底面与继电器底板120的内表面之间具有所述焊接层，所述焊接层与继电器底板120直接连接，所述焊接层与功率器件200直接连接，所述焊接层将功率器件200固定于继电器底板120的内表面能够避免使用螺孔和螺丝等结构，也避免使用导热硅脂等结构。因此，可以降低热阻，提高功率器件200与继电器底板120的连接耐久性，而此时，整个继电器底板120均作为一个整体的散热板，因此，继电器的散热性能得到提高。

本实施例所提供的固体继电器散热结构有效解决了功率器件200连接的耐久性问题，解决了因为时间长而导致热阻变大的问题。

本实施例所提供的固体继电器散热结构中，使用的材料只需要焊片(后续成为所述焊接层)。并且可以通过烧结，把功率器件200、焊片和继电器底板120焊接成一体化。由于是将焊片、功率器件200与继电器底板120焊接成一体化，因此，在相应的焊接工艺过程中，可以采取烧结炉或SMT生产设备实现自动化生产，因此，还能够提高相应的工艺效率，降低成本，节省工艺时间。也就是说，本实施的结构中，采用焊接方式，因此，省去了散热结构钻孔和涂导热硅脂等工艺。本实施的结构中，还省去了锁螺丝钉等工序，因此，节约了材料成本。更重要的是，本实施的结构还满足标准设备生产，因此，这样的结构对应的生产效率提高，并且过程也方便安全。

本实用新型另一实施例还提供一种固体继电器，所述固体继电器包括如前述实施例所提供的固体继电器散热结构。另外，所述固体继电器还可以包括控制器件等结构。由于控制器件通常发热功率较小，因此，可以不用设计相应的散热结构。更多有关于所述固体继电器的所述固体继电器散热结构，可参考前述实施例相应内容。相应的，本实施例的固体继电器相应优点可以参考前述实施例相应内容。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种固体继电器散热结构，包括继电器外壳、继电器底板和功率器件，其特征在于，所述功率器件的下底面与所述继电器底板的内表面之间具有焊接层，所述焊接层与所述继电器底板直接连接，所述焊接层与所述功率器件直接连接，所述焊接层将所述功率器件固定于所述继电器底板的内表面。

2.如权利要求1所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述功率器件还包括散热片，所述功率器件的所述散热片直接与所述焊接层直接连接。

3.如权利要求2所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述散热片具有暴露于所述功率器件主体部分之外的弧形顶部。

4.如权利要求3所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述散热片的所述弧形顶部具有开孔。

5.如权利要求4所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述散热片为金属片。

6.如权利要求5所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述继电器底板、所述散热片和所述焊接层为烧结型一体化结构。

7.如权利要求1所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述焊接层为焊锡层。

8.如权利要求1所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述功率器件为IGBT器件或者MOSFET器件。

9.如权利要求1所述的固体继电器散热结构，其特征在于，所述继电器底板为不带螺孔的完整底板。

10.一种固体继电器，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的固体继电器散热结构。