CN210053642U

CN210053642U - 电路板的散热构件及电子设备

Info

Publication number: CN210053642U
Application number: CN201920473765.5U
Authority: CN
Inventors: 蔡晓强
Original assignee: Suzhou Huichuan United Power System Co Ltd
Current assignee: Suzhou Huichuan United Power System Co Ltd
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2020-02-11
Anticipated expiration: 2029-04-09

Abstract

本实用新型提供了一种电路板的散热构件及电子设备，所述电路板的第一面贴装有功率半导体器件，所述电路板的第二面具有多个不同高度的电子元件，所述散热构件包括由金属材料加工而成的主体；所述主体的上表面具有电路板安装面、散热凸台以及多个安装槽，每一所述安装槽的位置与所述电路板的第二面的一个电子元件对应；所述散热凸台的位置与所述电路板上功率半导体安装区域的位置对应，且所述散热凸台顶面位于所述电路板安装面；本实用新型通过设置主体和多个安装槽，使电路板布局不受影响，提高散热效率；并且设置延伸至电路板安装面的散热凸台，增强散热效果，提高整体稳定性和可靠性。

Description

电路板的散热构件及电子设备

技术领域

本实用新型涉及散热领域，更具体地说，涉及一种电路板的散热构件及电子设备。

背景技术

电子设备是一种由集成电路、晶体管、电子管等电子元器件组成，应用电子技术发挥作用的设备。为使电路具有较高集成度，电子设备中一般都会使用电路板，电路板可将电子设备中电子元器件集成起来，简化布线和装配的操作程序，可使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器的布局起重要作用。但由于电子设备中部分电子元器件工作时会产生大量热量，高温工作环境将会影响电子元器件正常使用，所以电路板的设计需要有相应的散热措施。

电路板的散热措施主要是通过导热材料(例如导热胶、导热胶)将热量传递到散热器上，再由换热介质(例如空气、冷却水等等)将热量分散。由于上述散热措施中热源通过导热基材导热到散热器上，为保证散热效果，要求电路板尽量靠近散热器。目前为满足该散热条件，主要采用两种方案：

解决方案(1)：如图1所示，将较大体积的电子元器件13安装到电路板11背向散热板12的上表面，但该方案存在安装面积大、成本高、强度不足以及实用性不高等问题。此外，电子元器件13中的发热元件与热敏元件需尽可能远离，要顾及电磁兼容的影响，所以更换电路板11布局会影响电子元器件13的稳定性和可靠性。

解决方案(2)：如图2所示，通过在电路板21与散热器22之间设置铝合金构件24来缩短高度差，但该方案存在安装装配复杂且操作不方便的问题，并且铝合金构件24与散热器22之间存在热阻，热量的传递效率差，散热效果不好，影响电子元器件23的稳定性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型实施例针对上述通过调整电路板布局的方式存在安装面积增大，以及通过设置铝合金构件存在散热效果差、影响电子元器件的稳定性和可靠性的问题，提供一种新的电路板散热构件及电子设备。

本实用新型实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电路板的散热构件，所述电路板上具有功率半导体器件、变压器以及电感，且所述功率半导体器件贴装在所述电路板的第一面，所述电路板的第二面具有多个不同高度的电子元件，所述散热构件包括由金属材料加工而成的主体；所述主体的上表面具有电路板安装面、散热凸台以及多个安装槽，每一所述安装槽的位置与所述电路板的第二面的一个电子元件对应，且每一所述安装槽的深度大于所述电路板上最高的电子元件突出于所述电路板的第二面的高度；所述散热凸台的位置与所述电路板上功率半导体安装区域的位置对应，且所述散热凸台顶面位于所述电路板安装面。

优选地，所述散热凸台顶面的面积大于或等于所述功率半导体安装区域的面积。

优选地，每一所述安装槽由垂直于所述主体上表面的壁板围合而成，所述壁板与所述主体一体。

优选地，所述电路板的第二面的电子元件包括变压器及电感；所述主体的上表面的多个安装槽中，包括变压器槽和电感槽；所述变压器槽的形状和尺寸与所述变压器的形状和尺寸匹配，所述电感槽的形状和尺寸与所述电感的形状和尺寸匹配。

优选地，所述主体的散热凸台下方具有多个空腔，所述空腔的开口位于所述主体的底面；相邻的空腔之间具有加强筋板。

优选地，所述变压器槽、电感槽以及散热凸台相邻设置。

优选地，所述散热凸台的其中一个侧面构成所述变压器槽的一个侧壁；所述散热凸台的另一侧面构成所述电感槽的一个侧壁。

优选地，所述主体的上表面具有多个螺母柱，且所述多个螺母柱的顶端位于所述电路板安装面。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括电路板，所述电路板上具有功率半导体器件、变压器以及电感，且所述功率半导体器件贴装在所述电路板的第一面，所述电路板的第二面具有多个不同高度的电子元件，所述电子设备还包括如上任一项所述的电路板的散热构件；所述电路板以第二面朝向所述散热构件的主体的方式固定到所述电路板安装面，且所述电路板的第二面的每一电子元件嵌入一个所述安装槽中，所述电路板上功率半导体器件安装区域的背面贴于所述散热凸台的顶面。

优选地，至少部分所述安装槽中具有灌胶。

本实用新型实施例的电路板的散热构件及电子设备具有以下有益效果：通过设置主体和多个安装槽，使电路板布局不受影响，提高散热效率；并且设置延伸至电路板安装面的散热凸台，增强散热效果，提高整体稳定性和可靠性。

附图说明

图1是现有电路板散热方案一局部的结构示意图；

图2是现有电路板散热方案二局部的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电路板的散热构件正面的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的电路板的散热构件反面的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的电路板第一面的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的电路板第二面的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的电路板的散热构件及电子设备局部剖面的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图3-4所示，是本实用新型实施例提供的电路板的散热构件的结构示意图，该电路板的散热构件可应用于散热领域，特别是电子设备中。结合图5、6所示，上述电子设备中具有电路板4，且功率半导体器件5贴装在电路板4的第一面，电路板4的第二面具有多个不同高度的电子元件6(例如变压器61以及电感62等)。

本实施例的电路板的散热构件包括由金属材料(例如不锈钢，具有较好的导热性能)加工而成的主体3；主体3的上表面具有电路板安装面32、散热凸台33以及多个安装槽31，每一安装槽31的位置与电路板4的第二面的一个电子元件6对应(每个安装槽31的大小对应的电子元件6体积相匹配)，且每一安装槽31的深度大于电路板4上最高的电子元件6突出于电路板4第二面的高度。在电路板4以第二面朝向主体3的方式固定到主体3的安装面时，电路板4的第二面的每一个电子元件6嵌入到对应的安装槽31中。

通过设置主体3和多个安装槽31，即每个电子元件6都有相对应的安装槽31，各电子元件6可通过安装槽31的侧壁迅速传递热量，提高散热效率，既有利于散热，又不用更换电路板4的布局，使电路板4可设计得更小，集成度更高；并且将各电子元件6通过安装槽31进行隔离，可有效的消除电磁兼容的影响，提高电子元件6稳定性和可靠性，实用性高。

上述散热构件中散热凸台33的位置与电路板4上功率半导体器件5的安装区域位置相对应，且散热凸台33顶面位于电路板安装面32，即在电路板4以第二面朝向主体3的方式固定到主体3的安装面时，电路板4上对应于功率半导体器件5安装位置贴于散热凸台33上，并通过与散热凸台33直接接触来加速热量传递，增强散热效果，为功率半导体器件5提供良好的安装环境，提高整体稳定性和可靠性。

具体地，散热凸台33顶面的面积大于或等于功率半导体器件5的安装区域的面积，从而可保证接触面积，提高散热效率。此外，每一安装槽31由垂直于主体3上表面的壁板7围合而成，壁板7与主体3可通过压铸工艺一体成型，结构简单合理，加工方便，实用性高。

特别地，电路板4的第二面的电子元件6包括变压器61及电感62；相应地，主体3上表面的多个安装槽31中，包括变压器槽311和电感槽312；变压器槽311的形状和尺寸与变压器61的形状和尺寸匹配，电感槽312的形状和尺寸与电感62的形状和尺寸匹配，通过变压器槽311和电感槽312有效将变压器61和电感62间隔开来，提高变压器61和电感62的稳定性。

结合图7所示，主体3的散热凸台33下方具有多个空腔321，空腔321的开口位于主体3的底面，并且相邻的空腔321之间具有加强筋板322。加强筋板322可根据整体热源的损耗以及接触面积等参数来进行设计，加强筋板322可在散热凸台33内部起到沿流动方向8导热的作用，提高温度的传递效率，增强散热效果。并且散热凸台33与变压器槽311和电感槽312相邻设置，散热凸台33的其中一个侧面构成变压器槽311的一个侧壁，散热凸台33的另一侧面构成电感槽312的一个侧壁，有利于将变压器槽311和电感槽312中的热量集中到散热凸台33，再通过散热凸台33的空腔321和加强筋板322来快速传递和分散热量，进一步提高散热效率。

此外，主体3的上表面具有多个螺母柱34，且多个螺母柱34的顶端位于电路板安装面32，电路板4通过多出螺纹配合连接固定在上述散热构件上，提高结构的连接稳定性。

本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括电路板4，电路板4上具有功率半导体器件5、变压器61以及电感62，且功率半导体器件5贴装在电路板4的第一面，电路板4的第二面具有多个不同高度的电子元件6；此外，电子设备还包括上述电路板的散热构件；电路板4以第二面朝向散热构件的主体3的方式固定到电路板安装面32，且电路板4的第二面的每一电子元件6嵌入一个安装槽31中，电路板4上功率半导体器件5的安装区域的背面贴于散热凸台33的顶面，然后上述散热构件电路板4上的热量传递至壁板7，通过对壁板7同一降温实现电子设备的散热。

特别地，至少部分安装槽31中具有灌胶(例如灌封胶)，增大安装槽31内热传递效率，提高散热效果。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种电路板的散热构件，所述电路板上具有功率半导体器件、变压器以及电感，且所述功率半导体器件贴装在所述电路板的第一面，所述电路板的第二面具有多个不同高度的电子元件，其特征在于，所述散热构件包括由金属材料加工而成的主体；所述主体的上表面具有电路板安装面、散热凸台以及多个安装槽，每一所述安装槽的位置与所述电路板的第二面的一个电子元件对应，且每一所述安装槽的深度大于所述电路板上最高的电子元件突出于所述电路板的第二面的高度；所述散热凸台的位置与所述电路板上功率半导体安装区域的位置对应，且所述散热凸台顶面位于所述电路板安装面。

2.根据权利要求1所述的电路板的散热构件，其特征在于，所述散热凸台顶面的面积大于或等于所述功率半导体安装区域的面积。

3.根据权利要求1所述的电路板的散热构件，其特征在于，每一所述安装槽由垂直于所述主体上表面的壁板围合而成，所述壁板与所述主体一体。

4.根据权利要求1所述的电路板的散热构件，其特征在于，所述电路板的第二面的电子元件包括变压器及电感；所述主体的上表面的多个安装槽中，包括变压器槽和电感槽；所述变压器槽的形状和尺寸与所述变压器的形状和尺寸匹配，所述电感槽的形状和尺寸与所述电感的形状和尺寸匹配。

5.根据权利要求1所述的电路板的散热构件，其特征在于，所述主体的散热凸台下方具有多个空腔，所述空腔的开口位于所述主体的底面；相邻的空腔之间具有加强筋板。

6.根据权利要求4所述的电路板的散热构件，其特征在于，所述变压器槽、电感槽以及散热凸台相邻设置。

7.根据权利要求6所述的电路板的散热构件，其特征在于，所述散热凸台的其中一个侧面构成所述变压器槽的一个侧壁；所述散热凸台的另一侧面构成所述电感槽的一个侧壁。

8.根据权利要求1所述的电路板的散热构件，其特征在于，所述主体的上表面具有多个螺母柱，且所述多个螺母柱的顶端位于所述电路板安装面。

9.一种电子设备，包括电路板，所述电路板上具有功率半导体器件、变压器以及电感，且所述功率半导体器件贴装在所述电路板的第一面，所述电路板的第二面具有多个不同高度的电子元件，其特征在于，所述电子设备还包括如权利要求1-8中任一项所述的电路板的散热构件；所述电路板以第二面朝向所述散热构件的主体的方式固定到所述电路板安装面，且所述电路板的第二面的每一电子元件嵌入一个所述安装槽中，所述电路板上功率半导体器件安装区域的背面贴于所述散热凸台的顶面。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，至少部分所述安装槽中具有灌胶。