CN213026118U - 一种采用fr-4基板对功率器件散热的整流稳压器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种采用FR‑4基板对功率器件散热的整流稳压器，包括散热器和外界空气区域，所述散热器的顶部设置有FR‑4基板，所述FR‑4基板的上下表面均覆有铜箔，所述铜箔的顶部表面放置有半导体功率器件，所述FR‑4基板与铜箔的表面均匀开设有多个通孔，所述半导体功率器件与铜箔接触区域的通孔内均填充有锡焊填充块，所述散热器与所述FR‑4基板之间设置有导热材料，所述导热材料流入通孔的内部形成有导热材料填充块；FR‑4基板生产加工工艺成熟，工程通用性强，降低焊接不良；FR‑4基板的基材为环氧玻纤材质，绝缘性好，基材和铜箔的附着力更优，可以避免起层、短路问题；FR‑4基板耐压可达到2000V以上通用性强，适应所有产品使用。
Description
技术领域
本实用新型属于整流稳压器技术领域，具体涉及一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器。
背景技术
整流稳压器包含电路基板，整流电路、稳压电路、连接器以及散热器。其中整流电路一般采用半导体功率器件，并将其组装到电路基板上组成回路，电路基板将半导体功率器件工作时热量传递到散热器上向外散出，其电路基板一般采用铝基板和陶瓷基板，同时电路基板通过连接件与连接器电联，采用导热树脂对电路中的电子元器件封装，采用密封树脂进行产品整体密封防水。
采用铝基板或陶瓷基板作为散热基板时，受到基板铝材或陶瓷吸热散热快影响，导致在半导体器件回流焊接时工程波动出现焊锡空洞、焊锡不能完成熔化形成合金层，影响器件散热，以及铝基板和表面电路铜箔间绝缘介质非常薄，基板生产时工程波动造成局部附着力低起层和破裂问题时，导致基板上铜箔与基材短路造成产品失效；当失效模式在制造过程中未被检出，而使用过程中长期冷热交替造成后期失效风险，另外，绝缘介质层因厚度薄，耐压一般在1000V 左右，部分整流稳压器工作时的高压不能承受，若提升耐压会增加绝缘介质的厚度，影响散热性能，以及采用陶瓷基板时，因价格高不能适应大部分产品上批量使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，以解决上述背景技术中提出的整流稳压器采用铝基板或陶瓷基板上焊接波动引起散热不到导致产品失效，以及铝基板绝缘层破裂或起层时导致产品后期使用导致失效风险的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，包括散热器和外界空气区域，所述散热器的顶部设置有FR-4基板，所述FR-4基板的上下表面均覆有铜箔，所述铜箔的顶部表面放置有半导体功率器件，所述FR-4基板与铜箔的表面均匀开设有多个通孔，所述半导体功率器件与铜箔接触区域的通孔内均填充有锡焊填充块，所述散热器与所述FR-4基板之间设置有导热材料，所述导热材料流入通孔的内部形成有导热材料填充块。
优选的，所述铜箔的厚度为35μm～105μm，所述FR-4基板的厚度为 1.2mm～1.6mm。
优选的，所述通孔的直径为φ0.3mm～φ0.8mm，所述通孔的内壁上覆有沉铜，该沉铜的厚度15μm～20μm。
优选的，每两个所述通孔之间的间距为1mm～1.25mm。
优选的，所述散热器为金属材质构件，且所述散热器处于外界空气区域内。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、FR-4基板生产加工工艺成熟，工程通用性强，降低焊接不良；
2、FR-4基板的基材为环氧玻纤材质，绝缘性好，基材和铜箔的附着力更优，可以避免起层、短路问题；
3、FR-4基板耐压可达到2000V以上通用性强，适应所有产品使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型半导体功率器件与基板的连接俯视图；
图3为本实用新型半导体功率器件与基板的连接仰视图；
图4为本实用新型半导体功率器件与基板的连接剖视图；
图5为现有基板的结构示意图；
图6为现有整流稳压器散热的结构示意图。
图中：1、导热材料填充块；2、半导体功率器件；3、FR-4基板；4、散热器；5、外界空气区域；6、通孔；7、铜箔；8、锡焊填充块；9、导热材料；10、基材。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，包括散热器4和外界空气区域5，散热器4的顶部设置有FR-4基板3，FR-4基板3生产加工工艺成熟，工程通用性强，降低焊接不良； FR-4基板3的基材为环氧玻纤材质，绝缘性好，基材和铜箔7的附着力更优，可以避免起层、短路问题；FR-4基板3耐压可达到2000V以上通用性强，适应所有产品使用，FR-4基板3的上下表面均覆有铜箔7，铜箔7的顶部表面放置有半导体功率器件2，FR-4基板3与铜箔7的表面均匀开设有多个通孔6，半导体功率器件2 与铜箔7接触区域的通孔6内均填充有锡焊填充块8，散热器4与FR-4基板3之间设置有导热材料9，导热材料9流入通孔6的内部形成有导热材料填充块1。
本实施例中，优选的，铜箔7的厚度为105μm，FR-4基板3的厚度为1.6mm。
本实施例中，优选的，通孔6的直径为φ0.8mm，通孔6的内壁上覆有沉铜，该沉铜的厚度20μm。
本实施例中，优选的，每两个通孔6之间的间距为1.25mm。
本实施例中，优选的，散热器4为金属材质构件，且散热器4处于外界空气区域5内。
实施例2
请参阅图1至图4，本实用新型提供一种技术方案：一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，包括散热器4和外界空气区域5，散热器4的顶部设置有FR-4基板3，FR-4基板3生产加工工艺成熟，工程通用性强，降低焊接不良； FR-4基板3的基材为环氧玻纤材质，绝缘性好，基材和铜箔7的附着力更优，可以避免起层、短路问题；FR-4基板3耐压可达到2000V以上通用性强，适应所有产品使用，FR-4基板3的上下表面均覆有铜箔7，铜箔7的顶部表面放置有半导体功率器件2，FR-4基板3与铜箔7的表面均匀开设有多个通孔6，半导体功率器件2 与铜箔7接触区域的通孔6内均填充有锡焊填充块8，散热器4与FR-4基板3之间设置有导热材料9，导热材料9流入通孔6的内部形成有导热材料填充块1。
本实施例中，优选的，铜箔7的厚度为35μm，FR-4基板3的厚度为1.2mm。
本实施例中，优选的，通孔6的直径为φ0.3mm，通孔6的内壁上覆有沉铜，该沉铜的厚度15μm。
本实施例中，优选的，每两个通孔6之间的间距为1mm。
本实施例中，优选的，散热器4为金属材质构件，且散热器4处于外界空气区域5内。
对比例
请参阅图5和图6，半导体功率器件(2)安装在基材(10)表面的锡焊填充块(8)上，工作时热量从半导体功率器件(2)传递到铜箔(7)上，铜箔(7) 通过(11)将热量传递到基材(10)上，再通过基材(10)将基材上热量传递到散热器(4)上，散热器(4)将热量传递到空气中带走，从而实现散热，但现有的绝缘介质层因厚度薄，耐压一般在1000V左右，部分整流稳压器工作时的高压不能承受，若提升耐压会增加绝缘介质的厚度，影响散热性能，且采用陶瓷基板时，因价格高不能适应大部分产品上批量使用。
本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型在使用时，半导体功率器件(2)安装在FR-4基板(3)上表面的铜箔(7)上，工作时热量从半导体功率器件(2)传递到铜箔(7)上，通过通孔(6)传递到FR-4基板(3)下表面的铜箔(7)上，以及通过FR-4基板(3)传递到下表面的铜箔(7)上，通过通过导热材料(9)将FR-4基板(3)下表面的铜箔(7)以及通孔(6)内铜箔热量传递到散热器(4)上，散热器(4)将热量传递到外界空气区域(5)中带走，从而实现散热。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，包括散热器(4)和外界空气区域(5)，其特征在于：所述散热器(4)的顶部设置有FR-4基板(3)，所述FR-4基板(3)的上下表面均覆有铜箔(7)，所述铜箔(7)的顶部表面放置有半导体功率器件(2)，所述FR-4基板(3)与铜箔(7)的表面均匀开设有多个通孔(6)，所述半导体功率器件(2)与铜箔(7)接触区域的通孔(6)内均填充有锡焊填充块(8)，所述散热器(4)与所述FR-4基板(3)之间设置有导热材料(9)，所述导热材料(9)流入通孔(6)的内部形成有导热材料填充块(1)。
2.根据权利要求1所述的一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，其特征在于：所述铜箔(7)的厚度为35μm～105μm，所述FR-4基板(3)的厚度为1.2mm～1.6mm。
3.根据权利要求1所述的一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，其特征在于：所述通孔(6)的直径为φ0.3mm～φ0.8mm，所述通孔(6)的内壁上覆有沉铜，该沉铜的厚度15μm～20μm。
4.根据权利要求3所述的一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，其特征在于：每两个所述通孔(6)之间的间距为1mm～1.25mm。
5.根据权利要求1所述的一种采用FR-4基板对功率器件散热的整流稳压器，其特征在于：所述散热器(4)为金属材质构件，且所述散热器(4)处于外界空气区域(5)内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021630504.9U CN213026118U (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种采用fr-4基板对功率器件散热的整流稳压器 |
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Publications (1)
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| CN213026118U true CN213026118U (zh) | 2021-04-20 |
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ID=75463489
Family Applications (1)
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| CN202021630504.9U Active CN213026118U (zh) | 2020-08-07 | 2020-08-07 | 一种采用fr-4基板对功率器件散热的整流稳压器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN213026118U (zh) |
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2020
- 2020-08-07 CN CN202021630504.9U patent/CN213026118U/zh active Active
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