CN214481981U - 电源封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电源封装结构。该电源封装结构包括：印制电路板，所述印制电路板上装有多个电子器件；散热底板，所述散热底板与所述印制电路板进行固定连接；以及导热层，所述导热层设置于所述散热底板与所述印制电路板之间，且填充所述散热底板与所述印制电路板之间的间隙；其中，所述导热层由导热材料制成。通过在所述印制电路板和散热底板之间设置所述导热层，以利于印制电路板上的电子器件产生的热量导出到散热底板上，提高电源的效率，改善了现有技术中，印制电路板工作时电子器件热量散不出去，导致电源性能降低，输出功率不足以及输出不稳定等缺陷。

Description

电源封装结构

技术领域

本实用新型涉及电源技术领域，具体涉及一种电源封装结构。

背景技术

DC/DC模块电源具有体积小、可靠性高、输出稳定、性价比高的优势，同时还具有多种输入、输出电压的特点。被广泛的运用在工业仪表、数字电路、电子通信设备、卫星导航、遥感遥测、地面通讯科研设备等领域。

目前市场上用的DC/DC模块电源的封装工艺大部分是通过内部印制电路板通过锁螺丝固定在底部钣金安装板上；或者是通过钣金件上盖锁螺钉固定在底部钣金安装板上；此外，有些DC/DC模块电源外部还需要加风扇辅助散热。

然而这些封装方式会导致一些问题：一方面，印制电路板工作时电子器件热量散不出去，导致电源性能降低，严重时会出现输出功率不足，输出不稳定等情况；另一方面，DC/DC模块电源的外壳全部是钣金件材质，内部器件与外壳安规距离增大，导致整个DC/DC模块电源尺寸偏大，且钣金件价格偏贵，整个电源产品成本较高；此外，DC/DC模块电源外部增加风扇辅助散热，增加风扇供电损耗，风扇工作时会产生噪音，且风扇有使用寿命影响。

实用新型内容

为改善以上问题，本实用新型提供一种电源封装结构，旨在改善现有技术中电源(尤其是DC/DC模块电源)的散热问题。

本实用新型提供一种电源封装结构，包括：

印制电路板，所述印制电路板上装有多个电子器件；

散热底板，所述散热底板与所述印制电路板进行固定连接；以及

导热层，设置于所述散热底板与所述印制电路板之间，且填充所述散热底板与所述印制电路板之间的间隙；其中，所述导热层由导热材料制成，以将所述印制电路板上的电子器件产生的热量导出至所述散热底板。

在一些实施方案中，所述散热底板面向所述印制电路板的一侧设置有不少于一个的凹槽，所述导热层和所述印制电路板上的电子器件嵌入所述凹槽之中，以增大所述电子器件的散热面积，增强散热效果。

在一些实施方案中，所述凹槽的横截面为U形或方形。

在一些实施方案中，所述散热底板与所述印制电路板通过锁紧螺钉固定连接。

在一些实施方案中，所述导热材料为导热灌封胶。

在一些实施方案中，所述导热材料的导热系数为0.8～3.0W/mK。

在一些实施方案中，所述导热灌封胶为环氧树脂、有机硅、聚氨酯中的至少一种。

在一些实施方案中，所述散热底板为金属板。

在一些实施方案中，所述金属板为铝合金板。

在一些实施方案中，所述电源封装结构，还包括：外壳，所述外壳与所述散热底板形成容纳所述印制电路板的容置腔体。

在一些实施方案中，所述外壳与所述散热底板的边缘通过扣位扣合。

在一些实施方案中，所述扣位包括扣齿和嵌槽，所述扣齿设置于所述外壳的边缘，所述嵌槽设置于所述散热底板的边缘，当所述外壳与所述散热底板通过该扣位扣合时，所述扣齿嵌入所述嵌槽之中。

在一些实施方案中，所述外壳为塑料外壳，以降低所述电源封装结构的成本。

在一些实施方案中，所述塑料外壳由聚苯硫醚塑料和玻璃纤维构成，目的是在保证机械强度的情况下，还能增加电源使用环境的耐压和安全防护等要求。

在一些实施方案中，所述电源为DC/DC电源模块。

有益效果

本实用新型提供一种电源封装结构，通过在所述印制电路板和散热底板之间设置所述导热层，以利于所述印制电路板上的电子器件产生的热量导出到所述散热底板上，提高电源的效率。以改善现有技术中，印制电路板工作时电子器件热量散不出去，导致电源性能降低，输出功率不足以及输出不稳定等问题。

此外，本实用新型提供的电源封装结构，可使所述印制电路板和散热底板之间尽可能的相互紧贴固定，从而减小所述电源封装结构的尺寸，利于使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例中提供的电源封装结构的结构示意图简图；

图2是本实用新型另一个实施例中提供的电源封装结构的结构示意图简图；

图3是本实用新型一个实施例中提供的散热底板的立体结构示意图；

图4是本实用新型一个实施例中提供的印制电路板和散热底板的立体结构示意图；

图5是本实用新型一个实施例中提供的电源封装结构的立体结构示意图；

图6是本实用新型另一个实施例中提供的电源封装结构的立体结构示意图。

其中附图标记说明：

10-电源封装结构；11-印制电路板；12-散热底板；13-导热层；121-凹槽；112-电子器件；111-锁紧螺钉；14-外壳；141-扣位。

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，本领域技术人员在没有作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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

现有技术中用的DC/DC模块电源的封装工艺大部分是通过内部印制电路板通过锁螺丝固定在底部钣金安装板上；或者是通过钣金件上盖锁螺钉固定在底部钣金安装板上；并且，有些DC/DC模块电源外部还需要加风扇辅助散热。然而这种封装工艺往往会引起散热困难的问题；此外，电源的封装外壳一般利用的是钣金件，内部电子器件与外壳安规距离增大，会导致整个产品尺寸偏大，且钣金件价格偏贵，整个电源产品成本较高。

为改善以上问题，本实用新型实施例提供一种电源封装结构，通过在印制电路板和散热底板之间设置导热层，以利于所述印制电路板上的电子器件产生的热量导出到所述散热底板上，从而改善现有技术中电源(尤其是DC/DC模块电源)的散热问题，以下分别进行详细说明。

首先，本实用新型实施例提供一种电源封装结构10，如图1所示，图1为本实用新型中的一个电源封装结构的结构示意图简图。该电源封装结构10包括：印制电路板11、散热底板12以及设置于所述印制电路板11和散热底板12之间的导热层13。

在一实施例中，如图2所示，图2为本实用新型中的另一个电源封装结构的结构示意图简图。所述印制电路板11上装有多个电子器件112，所述印制电路板11与所述散热底板12进行固定连接，所述导热层13设置于所述散热底板12与所述印制电路板11之间，且填充所述散热底板12与所述印制电路板11之间的间隙。

其中，所述导热层13由导热材料制成，以将所述印制电路板11上的电子器件112产生的热量导出至所述散热底板12，再通过外接散热装置将该电源的大部分热量导出。

需要说明的是，本实用新型实施例没有另外限制所述电子器件112的组成，在一实施例中，所述电子器件112为本领域已知的模块电源中的电子器件112，例如：滤波器、变压器、整流电路、缓冲电路、滤波电路以及电容等，此处不做具体限定。

本实施例提供的电源封装结构10，通过在所述印制电路板11和散热底板12之间设置所述导热层13，以利于所述印制电路板11上的电子器件112产生的热量导出到所述散热底板12上，提高电源的效率。改善了现有技术中，印制电路板11工作时电子器件112热量散不出去，导致电源性能降低，输出功率不足以及输出不稳定等情况。

此外，由于该电源封装结构10主要通过导热层13将所述电子器件112的热量导至散热底板12，可使所述印制电路板11和散热底板12尽可能的相互紧贴固定，从而减小所述电源封装结构10的尺寸，利于使用。

在一实施例中，如图2所示，所述散热底板12面向所述印制电路板11的一侧设置有不少于一个的凹槽121，所述凹槽121与所述印制电路板11上的电子器件112的形状相适应，使电子器件112嵌入于所述凹槽121中，所述导热层13设置于所述电子器件112与所述凹槽121之间。

在一实施例中，如图3所示，图3为本实用新型提供的散热底板的立体结构示意图。从图3中可以看出，所述凹槽121的横截面为方形。可以理解的是，上述形状仅为举例，在本实用新型其他实施例中，所述凹槽121横截面的形状还可以根据所述电子器件112的形状来调整，例如U字形、C字形或不规则形状，具体此处不作限定。

本实施例提供的电源封装结构10，通过在所述散热底板12上设置凹槽121，该凹槽121用于嵌入所述电子器件112，增大所述电子器件112与导热层13，以及所述导热层13与散热底板12的接触面积，进而增强所述散热底板12的散热效果。

如图4所示，图4为本实用新型提供的印制电路板和散热底板的立体结构示意图。所述散热底板12与所述印制电路板11通过(但不限于)锁紧螺钉111固定连接，也可以通过其他的连接方式，例如：粘接、焊接、卡扣连接等。

在该实施例中，所述锁紧螺钉111为4个M2.5组合螺钉，所述4个M2.5组合螺钉分别设置于所述印制电路板11与所述散热底板12的四个角点。

在一实施例中，所述导热材料为绝缘材料，例如，导热灌封胶。

在该实施例中，所述导热灌封胶为环氧树脂、有机硅、聚氨酯中的至少一种，用于将所述印制电路板11的热量传导至散热底板12，但不仅限于此，所述导热灌封胶还可以为其他材料构成，只要是本领域常用的导热灌封胶材料，均落入本实用新型的保护范围。

在一实施例中，所述导热材料的导热系数为0.8～3.0W/mK。

本实用新型中导热系数具有本领域已知的含义，是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K，℃)，在一定时间内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米·度W/(m·K)。本实用新型中材料的导热系数可以是本领域公认的已知材料的导热系数，或者根据ASTM D5470或ISO22007-2:2015等方法进行测定，只要任一方法测定的导热系数在本实用新型所限定的范围内，均可用于实现本实用新型的目的。

在一实施例中，所述散热底板12由金属材料制成，例如，铝(Al)材或铜(Cu)材，或者合金材料，例如钛(Ti)合金或镍(Ni)合金材料等。但不仅限于此，经过不断实验验证，优选的，所述散热底板12采用铝(Al)合金材料散热效果更好。

在一实施例中，请参阅图5，图5是本实用新型一个电源封装结构的立体结构示意图。所述电源封装结构10还包括外壳14，所述外壳14的形状为方形，所述方形外壳14上还设置有电源插口。所述外壳14作为上盖与所述散热底板12盖合，以形成容纳所述印制电路板11的容置腔体。

在一实施例中，请参阅图6，图6是本实用新型另一个电源封装结构的立体结构示意图。所述外壳14与所述散热底板12的边缘通过(但不限于)扣位141连接，也可以通过其他的连接方式，例如：粘接、焊接、螺钉连接等。

其中，所述扣位141包括扣齿和嵌槽，所述扣齿设置于所述外壳14的边缘，所述嵌槽设置于所述散热底板12的边缘。当所述外壳14与所述散热底板12通过该扣位141扣合时，所述扣齿嵌入所述嵌槽之中。

在一实施例中，所述外壳14为塑料外壳。具体的，该塑料外壳的材料采用(但不限于)聚苯硫醚塑料(PPS)和玻璃纤维，也可以采用其他本领域常用的材料，例如：ABS塑料或PP塑料。

本实用新型实施例中提供的电源封装结构10，利用塑料外壳封装所述印制电路板11，可降低电源封装结构10的成本。进一步的，由PPS和玻璃纤维构成的塑料外壳，在保证产品机械强度的情况下，还能增加电源使用环境的耐压和安全防护等要求。

在一实施例中，所述电源为DC/DC电源，所述电源封装结构10为DC/DC电源封装结构。

需要说明的是，上述电源封装结构10实施例中仅描述了上述结构，可以理解的是，除了上述结构之外，本实用新型实施例电源封装结构10中，还可以根据需要包括任何其他电源封装结构10的必要结构，这些必要结构是本领域技术人员知晓的，此处予以省略。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文其他实施例中的详细描述，此处不再赘述。

具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元或结构的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。

以上对本实用新型实施例所提供的电源封装结构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种电源封装结构，其特征在于，包括：

印制电路板，所述印制电路板上装有多个电子器件；

散热底板，与所述印制电路板进行固定连接；以及

导热层，设置于所述散热底板与所述印制电路板之间，且填充所述散热底板与所述印制电路板之间的间隙；

其中，所述导热层由导热材料构成。

2.根据权利要求1所述的电源封装结构，其特征在于，所述散热底板面向所述印制电路板的一侧设置有不少于一个的凹槽，所述导热层和所述印制电路板上的电子器件嵌入所述凹槽之中，所述导热材料为导热灌封胶。

3.根据权利要求2所述的电源封装结构，其特征在于，所述凹槽的横截面为U形或方形。

4.根据权利要求1所述的电源封装结构，其特征在于，所述散热底板与所述印制电路板通过锁紧螺钉固定连接。

5.根据权利要求1所述的电源封装结构，其特征在于，所述散热底板为金属板。

6.根据权利要求5所述的电源封装结构，其特征在于，所述金属板为铝合金板。

7.根据权利要求1所述的电源封装结构，其特征在于，所述电源封装结构，还包括：外壳，所述外壳与所述散热底板形成容纳所述印制电路板的容置腔体。

8.根据权利要求7所述的电源封装结构，其特征在于，所述外壳与所述散热底板的边缘通过扣位扣合。

9.根据权利要求7所述的电源封装结构，其特征在于，所述外壳为塑料外壳。

10.根据权利要求1所述的电源封装结构，其特征在于，所述电源为DC/DC电源模块。

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