CN215898318U - 表贴型散热片及其适用的电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种表贴型散热片及其适用的电源模块。电源模块包括电路板、磁性元件、至少一功率器件。磁性元件设置于电路板的顶侧，至少一功率器件设置于电路板的表面，且位于磁性元件以及电路板的底侧之间，表贴型散热片设置于电路板的表面上，邻设于至少一功率器件。磁性元件的侧的顶面与电路板的表面之间形成限位高度，表贴型散热片的吸附面与表贴面之间具有第一高度，限位高度大于或等于第一高度。

Description

表贴型散热片及其适用的电源模块

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体而言，尤其涉及一种表贴型散热片及其适用的电源模块，以在空间小且具高散热需求的开关电源模块中提高散热效率，同时简化装配制造过程并降低成本。

背景技术

现代电力电子装置作为电力转换的重要组成部分，广泛应用于电力、电子、电机和能源行业。随着电力电子技术的发展，对大功率开关电源的功率等级、功率密度、模块化提出了更高的要求。而大功率开关电源的模块化布局更需同时考虑高功率密度以及散热效能的需求。

而现有电源模块，常见采用表面贴装器件(Surface Mounted Devices，SMD)与平面磁件技术，可以实现模块的全自动化装配，极大的提升模块的生产效率。同时，采用平面磁件技术可实现寄生参数的一致性控制，保证了批量生产的模块的电参数一致性。而在这类电源模块中，平面磁性元件的设置往往会占去电路板的大部分空间，且考虑平面磁性元件的散热需求，平面磁性元件一般设置于电路板的顶侧，而电源模块通过电路板底侧的插接部插设于系统母板。然而这样的布局相对减少了其他元器件的可用空间，例如功率开关或陶瓷电容等元器件必须局限在平面磁性元件至电路板的底侧之间。由于高功率密度的需求，功率开关需集中设置，这也给功率开关的散热带来了挑战。其中，针对发热元器件分布集中的区域，对散热要求较高，若采用整片散热器进行散热，其安装程序复杂，无法自动化生产，且必须提供足够的内部空间进行设置，并不利于提升整体功率密度。另外，针对发热器件分布相对分散的区域，若采用表贴铜块的方式进行散热，表贴铜块由于制作工艺和成本的限制，一般做成长方体，散热效能有限，并且成本较高。除此之外，陶瓷电容邻设于电路板底侧，在电源模块插置于系统母板时，更可能因盲插作业而导致陶瓷电容破裂。

因此，如何发展一种表贴型散热片及其适用的电源模块，以在空间小且具高散热需求的开关电源模块中提高散热效率，同时简化装配制造过程并降低成本，实为本领域极需面对的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种表贴型散热片及其适用的电源模块。表贴型散热片的体积小，通过铝合金材料一整成型，适用于高功率密度开关电源的散热，且表面镀锡后，可直接焊接在电路板上或使用表面贴装技术与其他表贴型功率器件一并贴片，易于实现自动化，提高生产效率，贴装精度高，可以避免人工安装散热片时，碰触到周边器件产生短路或破裂现象。此外，铝合金材料构成的表贴型散热片与表贴铜块相比，具较低成本。

本实用新型的另一目的在于提供一种表贴型散热片及其适用的电源模块。表贴部上方的翅片部通过支撑部连接，使表贴型散热片与功率器件设置于电路板的表面时产生高度差，翅片部可延伸宽度，与支撑部及表贴部形成例如T字型或H型对称或不对称的截面，提供较大的散热面积，借以提高散热效率。由于其装配制造过程简单，并且可以有效利用功率器件上方的空间，体积小，应用场景灵活，能够满足更小空间的散热需求。且通过不同截面类型的表贴型散热片组合使用，更可有效解决局限空间内的散热难题。另一方面，翅片部延伸后的顶面，有利于通过吸嘴吸取，通过回流焊接工艺将表贴面焊接在电路板上的功率器件周边，易于实现自动化，并进一步简化散热配装工艺，降低模块成本，提升产品的竞争力。

本实用新型的又一目的在于提供一种表贴型散热片及其适用的电源模块。表贴型散热片通过表贴部的表贴面设置于电源模块的电路板时，表贴型散热片的翅片部可以一侧面或一延伸侧与电路板的底侧齐平。当电源模块通过电路板底侧的插接部插置在系统母板上时，表贴型散热片的翅片部更可在电源模块与系统母板焊接时提供定位的功能，可解决将电源模块焊接在系统母板的过程中，因手工盲插电源模块导致陶瓷电容破裂的问题。

为达前述目的，本实用新型提供一种表贴型散热片，应用在一电源模块上。电源模块包括电路板、磁性元件、至少一功率器件。磁性元件设置在电路板的一顶侧，至少一功率器件设置于电路板的一表面，且位于磁性元件以及电路板的一底侧之间，表贴型散热片设置在电路板的表面上，邻设于至少一功率器件；其中磁性元件的一侧的顶面与电路板的表面之间形成一限位高度，表贴型散热片的一吸附面与一表贴面之间具有一第一高度，限位高度大于或等于第一高度。

在一实施例中，表贴型散热片包括一表贴部、一支撑部以及一翅片部。表贴部具有表贴面，贴合于电路板的表面。支撑部自表贴部朝背离表贴面的方向延伸。翅片部在空间上对应表贴部的表贴面设置，翅片部包括彼此平行的一下表面以及吸附面，且下表面连接支撑部，其中翅片部在磁性元件以及电路板的底侧所定义的一空间内延伸。

在一实施例中，表贴型散热片的表贴部、支撑部及翅片部由一铝合金材料一体成型所构成。

在一实施例中，表贴型散热片通过一回流焊接工艺将表贴面贴合至电路板上。

在一实施例中，翅片部在电路板的表面上的投影面积大于支撑部在电路板的表面上的投影面积。

在一实施例中，翅片部在电路板的表面上的投影面积大于或等于表贴部在电路板的表面上的投影面积。

在一实施例中，下表面与表贴面之间具有一第二高度，第二高度大于至少一功率器件设置在电路板的表面时形成的一器件高度。

在一实施例中，第二高度与器件高度之差为至少0.5mm以上。

在一实施例中，翅片部自支撑部与翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中两相反方向垂直于电路板的底侧。

在一实施例中，翅片部的一延伸侧与电路板的底侧齐平，电路板包括一插接部，自底侧向外凸伸，组配将电源模块插置至一系统母板上，其中电源模块通过电路板的插接部插置于系统母板时，翅片部的延伸侧贴合至系统母板。

在一实施例中，翅片部在自支撑部与翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中两相反方向平行于电路板的底侧。

在一实施例中，翅片部与至少一功率器件在电路板的顶侧至底侧的方向上彼此错位。

在一实施例中，翅片部、支撑部以及表贴部共同架构形成一T字型截面或一H字型截面。

在一实施例中，至少一功率器件包括至少两个功率器件，沿底侧的方向设置在电路板的表面上，其中表贴型散热片的表贴面位于至少两个功率器件之间，且表贴型散热片的翅片部位在至少两个功率器件的上方。

在一实施例中，翅片部具有一侧面与电路板的底侧齐平，电路板包括一插接部，自底侧向外凸伸，组配将电源模块插置至一系统母板上，其中电源模块通过电路板的插接部插置于系统母板时，翅片部的侧面贴合至系统母板。

在一实施例中，电源模块包括一陶瓷电容，陶瓷电容设置于电路板的表面，其中下表面与表贴面之间具有一第二高度，第二高度大于陶瓷电容设置在电路板的表面时形成的一电容高度。为达前述目的，本实用新型另提供一种电源模块，包括电路板、磁性元件、至少一功率器件以及至少一表贴型散热片。电路板具有一表面、一顶侧以及一底侧。其中顶侧与底侧为彼此相反的两侧，表面连接在顶侧与底侧之间。磁性元件邻设在电路板的顶侧，且覆盖表面的一部分，其中磁性元件与电路板的底侧共同定义一空间。至少一功率器件，设置在电路板的表面，且位于磁性元件以及电路板的底侧之间。至少一表贴型散热片，设置在电路板的表面，邻设于至少一功率器件，其中磁性元件的一侧的顶面与电路板的表面之间形成一限位高度，表贴型散热片的一吸附面与一表贴面之间具有一第一高度，限位高度大于或等于第一高度。

在一实施例中，至少一表贴型散热片包括一表贴部、一支撑部以及一翅片部。表贴部具有表贴面，贴合于电路板的表面。支撑部自表贴部朝背离表贴面的方向延伸。翅片部在空间上对应表贴部的表贴面设置，翅片部包括彼此平行的一下表面面以及吸附面，且下表面连接支撑部，其中翅片部在磁性元件以及电路板的底侧所定义的一空间内延伸。

在一实施例中，表贴型散热片的表贴部、支撑部及翅片部由一铝合金材料一体成型所构成。

在一实施例中，表贴型散热片通过一回流焊接工艺将表贴面贴合至电路板上。

在一实施例中，翅片部在电路板的表面上的投影面积大于支撑部在电路板的表面上的投影面积。

在一实施例中，翅片部在电路板的表面上的投影面积大于或等于表贴部在电路板的表面上的投影面积。

在一实施例中，下表面与表贴面之间具有一第二高度，第二高度大于至少一功率器件设置在电路板的表面时形成的一器件高度。

在一实施例中，第二高度与器件高度之差为0.5mm以上。

在一实施例中，翅片部自支撑部与翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中两相反方向垂直于电路板的底侧。

在一实施例中，翅片部的一延伸侧与电路板的底侧齐平，电路板包括一插接部，自底侧向外凸伸，组配将电源模块插置至一系统母板上，其中电源模块通过电路板的插接部插置于系统母板时，翅片部的延伸侧贴合至系统母板。

在一实施例中，翅片部在自支撑部与翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中两相反方向平行于电路板的底侧。

在一实施例中，翅片部与至少一功率器件在电路板的顶侧至底侧的方向上彼此错位。

在一实施例中，翅片部、支撑部以及表贴部共同架构形成一T字型截面或一H字型截面。

在一实施例中，至少一功率器件包括至少两个功率器件，沿底侧的方向设置在电路板的表面上，其中表贴型散热片的表贴面位于至少两个功率器件之间，且表贴型散热片的翅片部位在至少两个功率器件的上方。

在一实施例中，翅片部具有一侧面与电路板的底侧齐平，电路板包括一插接部，自底侧向外凸伸，组配将电源模块插置至一系统母板上，其中电源模块通过电路板的插接部插置于系统母板时，翅片部的侧面贴合至系统母板。

在一实施例中，还包括一陶瓷电容，陶瓷电容设置于电路板的表面，其中下表面与表贴面之间具有一第二高度，第二高度大于陶瓷电容设置在电路板的表面时形成的一电容高度。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的实施例提供一种表贴型散热片及其适用的电源模块。表贴型散热片的体积小，通过铝合金材料一整成型，适用于高功率密度开关电源的散热，且表面镀锡后，可直接焊接于电路板上或使用表面贴装技术与其他表贴型功率器件一并贴片，易于实现自动化，提高生产效率，贴装精度高，可以避免人工安装散热片时，碰触到周边器件产生短路或破裂现象。

附图说明

图1示意性示出本实用新型第一实施例电源模块的结构分解图。

图2示意性示出本实用新型第一实施例电源模块的立体结构图。

图3示意性示出本实用新型第一实施例电源模块的主视图。

图4示意性示出本实用新型第一实施例电源模块的侧视图。

图5示意性示出本实用新型第一实施例电源模块中表贴型散热片的立体结构图。

图6示意性示出本实用新型第二实施例电源模块的侧视图。

图7示意性示出本实用新型第二实施例电源模块插设于系统母板的示意图。

图8示意性示出本实用新型第三实施例电源模块的结构分解图。

图9示意性示出本实用新型第三实施例电源模块的立体结构图。

图10示意性示出本实用新型第三实施例电源模块的主视图。

图11示意性示出本实用新型第三实施例电源模块的侧视图。

图12示意性示出本实用新型第三实施例电源模块中表贴型散热片的立体结构图。

图13示意性示出本实用新型第四实施例电源模块的结构分解图。

图14示意性示出本实用新型第四实施例电源模块的立体结构图。

图15示意性示出本实用新型第四实施例电源模块的主视图。

图16示意性示出本实用新型第四实施例电源模块的侧视图。

图17示意性示出本实用新型第四实施例电源模块中表贴型散热片的立体结构图。

图18示意性示出本实用新型第五实施例电源模块的结构分解图。

图19示意性示出本实用新型第五实施例电源模块的立体结构图。

图20示意性示出本实用新型第五实施例电源模块的主视图。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上为当作说明之用，而非用于限制本实用新型。例如，若是本公开以下的内容叙述了将一第一特征设置于一第二特征之上或上方，即表示其包含了所设置的上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦包含了还可将附加的特征设置于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与上述第二特征可能未直接接触的实施例。另外，本公开中不同实施例可能使用重复的参考符号及/或标记。这些重复为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。再者，为了方便描述附图中一组件或特征部件与另一(复数)组件或(复数)特征部件的关系，可使用空间相关用语，例如“在...之下”、“下方”、“较下部”、“上方”、“较上部”及类似的用语等。除了附图所示出的方位之外，空间相关用语用以涵盖使用或操作中的装置的不同方位。所述装置也可被另外定位(例如，旋转90度或者位于其他方位)，并对应地解读所使用的空间相关用语的描述。此外，当将一组件称为“连接到”或“耦合到”另一组件时，其可直接连接至或耦合至另一组件，或者可存在介入组件。尽管本公开的广义范围的数值范围及参数为近似值，但尽可能精确地在具体实例中陈述数值。另外，可理解的是，虽然“第一”、“第二”、“第三”等用词可被用于权利要求中以描述不同的组件，但这些组件并不应被这些用语所限制，在实施例中相应描述的这些组件是以不同的组件符号来表示。这些用语是为了分别不同组件。例如：第一组件可被称为第二组件，相似地，第二组件也可被称为第一组件而不会脱离实施例的范围。如此所使用的用语“及/或”包含了一或多个相关列出的项目的任何或全部组合。除在操作/工作实例中以外，或除非明确规定，否则本文中所公开的所有数值范围、量、值及百分比(例如角度、时间持续、温度、操作条件、量比及其类似者的那些百分比等)应被理解为在所有实施例中由用语“大约”或“实质上”来修饰。相应地，除非相反地指示，否则本公开及随附权利要求中陈述的数值参数为可视需要变化的近似值。例如，每一数值参数应至少根据所述的有效数字的数字且借由应用普通舍入原则来解释。范围可在本文中表达为从一个端点到另一端点或在两个端点之间。本文中所公开的所有范围包括端点，除非另有规定。

图1至图4示意性示出本实用新型第一实施例的电源模块。图5示意性示出本实用新型第一实施例电源模块中表贴型散热片的立体结构图。在本实施例中，电源模块1包括电路板10、磁性元件13、至少一功率器件以及至少一表贴型散热片2a。磁性元件13可以是变压器或电感，其中磁性元件包括磁芯和绕组，磁芯的磁柱穿过电路板10上的孔，绕组可以绕设于对应的磁柱上，并且绕组可以与电路板10一体成型或者是单独的绕线绕制而成。电路板10具有一表面100、一顶侧102以及一底侧101。其中顶侧102与底侧101为彼此相反的两侧，表面100连接在顶侧102与底侧101之间。磁性元件13邻设在电路板10的顶侧102，且覆盖表面100的一部分，其中磁性元件13与电路板10的底侧101共同定义一空间S。至少一功率器件例如是表贴型开关器件11，以及陶瓷电容12，设置于电路板10的表面100，且位于磁性元件13以及电路板10的底侧101之间。至少一表贴型散热片2a，设置于电路板10的表面101，且在空间上邻设于表贴型开关器件11。磁性元件13的一侧的顶面130与电路板10的表面100之间形成一限位高度H0，而表贴型散热片2a的吸附面232与表贴面211之间具有一第一高度D1。其中，限位高度H0大于或等于该第一高度D1。电源模块1的高度以限位高度H0为限制，散热片不会占据更多的电源模块1内部空间。同时，散热片第一高度D1小于限位高度H0，有助于将风流更多地导向磁性元件下部散热片所在区域，有助于表贴型开关器件的散热。

在本实施例中，至少一表贴型散热片2a包括一表贴部21、一支撑部22以及一翅片部23。表贴部21具有表贴面211，贴合于电路板10的表面100。支撑部22自表贴部21朝背离表贴面211的方向延伸。翅片部23在空间上对应表贴部21的表贴面211设置，翅片部23包括彼此平行的下表面231和吸附面232，且下表面231连接支撑部22，其中翅片部23在空间S内延伸。在一实施例中，翅片部23的下表面231和吸附面232与表贴面211相互平行，且支撑部22为矩形，与下表面231与表贴面211均垂直，从而增大了表贴型散热片2a的表面积，有助于提高散热能力。在一些实施例中，翅片部23的下表面231和吸附面232中的部分在空间上与表贴部21的表贴面211彼此平行。在另一实施例中，翅片部23在空间S内可视实际应用需求任意弯曲或延伸，即不平行于表贴部21的表贴面211，本实用新型并不限制翅片部23于空间S内延伸的方向、长度或弯曲的幅度。值得注意的是，表贴型散热片2a的表贴部21、支撑部22及翅片部23由一铝合金材料一体成型所构成，工艺上较铜更容易定型，例如翅片部23与表贴部21相互平行且与支撑部22相互垂直，工艺更加简单。在翅片部23的表面镀锡后，可直接焊接于电路板10上的焊盘10a或使用表面贴装技术与其他表贴型开关器件11以及陶瓷电容12一并贴片于焊盘10a，易于实现自动化，提高生产效率，贴装精度高，可以避免人工安装散热片时，碰触到其周边器件使电源模块发生短路或器件破裂等现象。此外，铝合金材料构成的表贴型散热片2a与表贴铜块相比，具较低成本。

在本实施中，表贴型散热片2a更例如通过一回流焊接工艺将表贴面211贴合至电路板10表面100上的焊盘10a。在本实施例中，翅片部23、支撑部22以及表贴部21共同架构形成一H字型截面。其中翅片部23在电路板10的表面100上的投影面积大于支撑部22在电路板的表面100上的投影面积。

另外，翅片部23在电路板10的表面100上的投影面积例如等于表贴部21在电路板10的表面100上的投影面积。换言之，表贴部21上方的翅片部23通过支撑部22连接，使表贴型散热片2a与表贴型开关器件11设置于电路板10的表面100时产生高度差，翅片部23可延伸宽度，并与支撑部22及表贴部21形成例如H型对称的截面，提供较大的散热面积，借以提高散热效率。

在其他实施例中，当翅片部23不平行于表贴面211时，下表面231与表贴面211之间的最大距离为第二高度D2，或者下表面231与表贴面211之间的最小距离为第二高度D2。这样可以充分利用表贴散热片下方空间，用以防止电子元器件，提供空间利用率，而且表贴型散热片2a在不影响电源模块1功率密度的条件下，可有效利用表贴型开关器件11上的空间，提高散热效率。

在本实施例中，翅片部23的形状可以根据需求设置，在贴片时，使用吸嘴吸附该吸附面232。在一些实施例中，该吸附面可以与该表贴面211彼此平行。在其他实施例中，翅片部23可例如不平行于表贴部21的表贴面211，且在空间S内任意弯曲或延伸，则贴片时仍可通过自动化抓取设备实现表贴型散热片2a的安装。在本实施例中，下表面231与表贴部21的表贴面211之间具有一第二高度D2，第二高度D2大于表贴型开关器件11设置于电路板10的表面100时形成的一器件高度h1。在其他实施例中，当表贴型开关器件的数量为多个，并且多个表贴型开关器件11设置于电路板10的表面100时形成的一器件高度不相同时，第二高度D2大于多个器件高度其中一个，例如可以是多个器件高度中最大者。在其他实施例中，当翅片部23不平行于表贴面211时，下表面231与表贴面211之间的最大距离为第二高度D2，或者下表面231与表贴面211之间的最小距离为第二高度D2。在一些实施例中，第二高度D2可以大于陶瓷电容12设置于电路板10的表面100时形成的一电容高度h2。这样可以充分利用散热片下方空间，放置电子元器件，提高空间利用率，而且表贴型散热片2a在不影响电源模块1功率密度的条件下，可有效利用表贴型开关器件11或者陶瓷电容12上的空间，提高散热效率。

另一方面，在本实施例中，磁性元件13的一侧的顶面130与电路板10的表面100之间形成一限位高度H0，而翅片部23的吸附面232与表贴部21的表贴面211之间具有一第一高度D1。其中，限位高度H0大于或等于该第一高度D1。在其他实施例中，当翅片部23不平行于表贴面211时，下表面231与表贴面211之间的最大距离为第二高度D2，或者下表面231与表贴面211之间的最小距离为第二高度D2。由此，表贴型散热片2a在不影响电源模块1功率密度的条件下，可有效利用表贴型开关器件11或者陶瓷电容12上的空间，提高散热效率。

图6示意性示出本实用新型第二实施例电源模块的侧视图。图7示意性示出本实用新型第二实施例电源模块插设于系统母板的示意图。在本实施例中，电源模块1a与图1至图4所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，在此不再赘述。在本实施例中，翅片部23的一延伸侧233与电路板10的底侧101齐平，电路板10包括一插接部103，自底侧101向外凸伸，组配将电源模块1a插置至一系统母板3上，其中电源模块1a通过电路板10的插接部103插置于系统母板3时，翅片部23的延伸侧233贴合至系统母板3的表面30。换言之，当电源模块1a通过电路板10底侧101的插接部103插置于系统母板3时，表贴型散热片2a的翅片部23还提供一延伸侧233，以在电源模块1a与系统母板3焊接时提供定位的功能，可解决将电源模块1a焊接在系统母板3时，因盲插电源模块1a导致例如陶瓷电容12破裂的问题。

图8至图11示意性示出本实用新型第三实施例的电源模块。图12示意性示出本实用新型第三实施例电源模块中表贴型散热片的立体结构图。在本实施例中，电源模块1b以及表贴型散热片2b与图1至图5所示的电源模块1以及表贴型散热片2a相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，在此不再赘述。在本实施例中，表贴型散热片2b例如通过一回流焊接工艺焊接在电路板10上的焊盘10b。表贴型散热片2b的翅片部自支撑部22与翅片部23的连接处沿两相反方向延伸，其中两相反方向垂直于电路板10的底侧101，例如在Y轴方向上延伸。翅片部23、支撑部22以及表贴部21共同架构形成一不对称H字型截面。其中翅片部23在电路板10的表面100上的投影面积大于支撑部22在电路板的表面100上的投影面积。且翅片部23在电路板10的表面100上的投影面积更例如大于表贴部21在电路板10的表面100上的投影面积。换言之，表贴部21上方的翅片部23通过支撑部22连接，使表贴型散热片2b与表贴型开关器件11或陶瓷电容12设置于电路板10的表面100时产生高度差，翅片部23更可延伸大于表贴面211的宽度，并与支撑部22及表贴部21形成例如H型不对称的截面，提供更大的散热面积，借以提高散热效率。

在本实施例中，翅片部23包括彼此平行的一下表面231以及一吸附面232。下表面231、吸附面232与表贴部21的表贴面211彼此平行设置，且下表平面231连接支撑部22。在一些实施例中，翅片部23的形状可以根据需求设置。在其他实施例中，翅片部23例如不平行于表贴部21的表贴面211，且在空间S内任意弯曲或延伸，则贴片时仍可通过自动化抓取设备实现表贴型散热片2b的安装。在本实施例中，下班面231与表贴部21的表贴面211之间具有一第二高度D2，第二高度D2大于表贴型开关器件11设置于电路板10的表面100时形成的一器件高度h1。在一些实施例中，翅片部23的部分在该表面100上的投影面积与该表贴型开关器件11在该表面100上的投影面积部分交叠，也就是说，翅片部23的部分位于表贴型开关器件11的上方。在一些实施例中，第二高度D2与器件高度h1之差为0.5mm以上。在一些实施例中，第二高度D2大于陶瓷电容12设置在电路板10的表面100时形成的一电容高度h2。

另一方面，在本实施例中，磁性元件13的一侧的顶面130与电路板10的表面100之间形成一限位高度H0，而翅片部23的吸附面232与表贴部21的表贴面211之间具有一第一高度D1。其中，限位高度H0大于或等于该第一高度D1。由此，表贴型散热片2b在不影响电源模块1b功率密度的条件下，可有效利用表贴型开关器件11或陶瓷电容12上的空间，提高散热效率。

图13至图16示意性示出本实用新型第四实施例的电源模块。图17示意性示出本实用新型第四实施例电源模块中表贴型散热片的立体结构图。在本实施例中，电源模块1c以及表贴型散热片2c与图1至图5所示的电源模块1以及表贴型散热片2a相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，在此不再赘述。在本实施例中，表贴型散热片2c例如通过一回流焊接工艺焊接于电路板10上的焊盘10c。表贴型散热片2c的翅片部23在自支撑部22与翅片部23的连接处沿两相反方向延伸，其中两相反方向平行于电路板10的底侧101，例如在X轴方向上延伸。在一实施例中，翅片部23在自支撑部22与翅片部23的连接处沿四个方向延伸，例如同一XY平面内延伸。在另一实施例中，翅片部23更可于空间S任意弯曲或延伸，即不平行于XY平面，且表贴型散热片2c的两个翅片部23更可采不对称设计，本实用新型并不限制翅片部23于空间S内延伸的方向、长度或弯曲的幅度。在本实施例中，表贴部21上方的翅片部23通过支撑部22连接，使表贴型散热片2c的翅片部23与表贴型开关器件11或陶瓷电容12设置于电路板10的表面100时产生高度差，翅片部23更可延伸大于表贴面211的宽度，并与支撑部22及表贴部21形成例如T型的截面，提供更大的散热面积，借以提高散热效率。在本实施例中，表贴型散热片2c更例如相对两个表贴型开关器件11设置。两个表贴型开关器件11沿电路板10的底侧101的方向设置在电路板10的表面100上，即两个表贴型开关器件11例如沿X轴方向排列。在本实施例中，表贴型散热片2c的表贴面211例如设置于两个表贴型开关器件11之间的焊盘10c，且翅片部23的部分在表面100上的投影面积与两个表贴型开关器件11在表面100上的投影面积部分交叠，也就是说，表贴型散热片2c的翅片部23位于两个表贴型开关器件11的上方。由此，两个表贴型开关器件11上方的空间充分利用，在确保功率密度的同时，进一步提升散热效能。另外，表贴型散热片2c的翅片部23与表贴型开关器件11或陶瓷电容12在电路板10的顶侧102至底侧101的方向上呈错位，不位于相同的水平面上，且表贴型散热片2c的翅片部23至少部分位于表贴型开关器件11或陶瓷电容12的上方，提供更大的散热面积，借以提高散热效率。

在本实施例中，翅片部23具有一侧面234，例如与表贴部21以及支撑部22架构为表贴型散热片2c的侧面24。在一实施例中，翅片部23的侧面234可与电路板10的底侧101齐平。当电源模块1c通过电路板10的插接部103插置于系统母板3时，翅片部23的侧面234贴合至系统母板3的表面30，以在电源模块1c与系统母板3焊接时提供定位的功能，可解决将电源模块1c焊接在系统母板3时，因盲插电源模块1c导致例如陶瓷电容12破裂的问题。在其他实施例中，翅片部23的侧面234以及表贴型散热片2c的侧面24可与电路板10的底侧101齐平。当然,本实用新型并不以此为限。

图18至图20示意性示出本实用新型第五实施例的电源模块。在本实施例中，电源模块1d与图1至图4所示的电源模块1相似，且相同的组件标号代表相同的组件、结构与功能，在此不再赘述。在本实施例中，电源模块1d包括表贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c。表贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c可例如通过通过一回流焊接工艺分别贴合电路板10上的焊盘10a、焊盘10b以及焊盘10c。在本实施中，表贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c的翅片部23，可在磁性元件13与电路板10的底侧101共同定义的空间S中，沿X轴方向，或Y轴方向延伸，或者同一XY平面内延伸，以充分利用表贴型开关器件11或陶瓷电容12上方的位置，增大翅片部，以增大散热面积，进而提高散热效能。再者，表贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c的翅片部23的吸附面232，可例如在同一XY平面延伸，延伸后的吸附面232，有利于通过吸嘴吸附，再通过回流焊接工艺将表贴面231焊接在电路板10上表贴型开关器件11或陶瓷电容12的周边。在一实施例中，表贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c的翅片部23的下表面231与表贴型开关器件11或陶瓷电容12维持一高度差，且高度差为至少0.5mm以上。由于贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c的体积小，可通过铝合金材料一整成型，易于模块化生产，且适用于高功率密度开关电源的散热。通过回流焊接工艺更可表贴型开关器件11或陶瓷电容12一并贴片设置于电路板10上，易于实现自动化，并进一步简化散热配装工艺，降低模块成本，提升产品的竞争力。需说明的是，表贴型散热片2a、表贴型散热片2b以及表贴型散热片2c的数量、尺寸、位置及排列方向可视实际应用需求而调制。本实用新型并不以此为限，且不再赘述。

综上所述，本实用新型的实施例提供一种表贴型散热片及其适用的电源模块。表贴型散热片的体积小，通过铝合金材料一整成型，适用于高功率密度开关电源的散热，且表面镀锡后，可直接焊接于电路板上或使用表面贴装技术与其他表贴型功率器件一并贴片，易于实现自动化，提高生产效率，贴装精度高，可以避免人工安装散热片时，碰触到周边器件产生短路或破裂现象。此外，铝合金材料构成的表贴型散热片与表贴铜块相比，具较低成本。表贴部上方的翅片部通过支撑部连接，使表贴型散热片与功率器件设置于电路板的表面时产生高度差，翅片部可延伸宽度，与支撑部及表贴部形成例如T字型或H型对称或不对称的截面，提供较大的散热面积，借以提高散热效率。由于其装配制造过程简单，并且可以有效利用功率器件或者陶瓷电容等上方的空间，体积小，应用场景灵活，能够满足更小空间的散热需求。且通过不同截面类型的表贴型散热片组合使用，更可有效解决局限空间内的散热难题。另一方面，翅片部延伸后的顶面，有利于通过吸嘴吸附，通过回流焊接工艺将表贴面焊接在电路板上功率器件的周边，易于实现自动化，并进一步简化散热配装工艺，降低模块成本，提升产品的竞争力。再者，表贴型散热片通过表贴部的表贴面设置于电源模块的电路板上时，表贴型散热片的翅片部可以一侧面或一延伸侧与电路板的底侧齐平。当电源模块通过电路板底侧的插接部插置于系统母板时，表贴型散热片的翅片部更可在电源模块与系统母板焊接时提供定位的功能，可解决将电源模块焊接在系统母板的过程中，因手工盲插电源模块导致陶瓷电容破裂的问题。

本实用新型得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然而皆不脱如附权利要求所欲保护。

Claims (32)

1.一种表贴型散热片，应用在一电源模块上，其特征在于，该电源模块包括一电路板、一磁性元件、至少一功率器件，该磁性元件设置于该电路板的一顶侧，该至少一功率器件设置于该电路板的一表面，且位于该磁性元件以及该电路板的一底侧之间，该表贴型散热片设置于该电路板的该表面上，邻设于该至少一功率器件，其中该磁性元件的一侧的顶面与该电路板的该表面之间形成一限位高度，该表贴型散热片的一吸附面与一表贴面之间具有一第一高度，该限位高度大于或等于该第一高度。

2.如权利要求1所述的表贴型散热片，其特征在于，该表贴型散热片包括：

一表贴部，具有该表贴面，贴合于该电路板的该表面；

一支撑部，自该表贴部朝背离该表贴面的方向延伸；以及

一翅片部，在空间上对应该表贴部的该表贴面设置，该翅片部包括彼此平行的一下表面以及该吸附面，且该下表面连接该支撑部，其中该翅片部在该磁性元件以及该电路板的该底侧所定义的一空间内延伸。

3.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该表贴型散热片的该表贴部、该支撑部及该翅片部由一铝合金材料一体成型所构成。

4.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该表贴型散热片通过一回流焊接工艺将该表贴面贴合至该电路板上。

5.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部在该电路板的该表面上的投影面积大于该支撑部在该电路板的该表面上的投影面积。

6.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部在该电路板的该表面上的投影面积大于或等于该表贴部在该电路板的该表面上的投影面积。

7.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该下表面与该表贴面之间具有一第二高度，该第二高度大于该至少一功率器件设置在该电路板的该表面时形成的一器件高度。

8.如权利要求7所述的表贴型散热片，其特征在于，所述第二高度与所述器件高度之差为至少0.5mm。

9.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部自该支撑部与该翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中该两相反方向垂直于该电路板的该底侧。

10.如权利要求9所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部的一延伸侧与该电路板的该底侧齐平，该电路板包括一插接部，自该底侧向外凸伸，组配将该电源模块插置至一系统母板上，其中该电源模块通过电路板的该插接部插置于该系统母板时，该翅片部的该延伸侧贴合至该系统母板。

11.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部在自该支撑部与该翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中该两相反方向平行于该电路板的该底侧。

12.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部与该至少一功率器件在该电路板的该顶侧至该底侧的方向上彼此错位。

13.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部、该支撑部以及该表贴部共同架构形成一T字型截面或一H字型截面。

14.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该至少一功率器件包括至少两个功率器件，沿该底侧的方向设置在该电路板的该表面上，其中该表贴型散热片的该表贴面位于该至少两个功率器件之间，且该表贴型散热片的该翅片部位在该至少两个功率器件的上方。

15.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该翅片部具有一侧面与该电路板的该底侧齐平，该电路板包括一插接部，自该底侧向外凸伸，组配将该电源模块插置至一系统母板上，其中该电源模块通过电路板的该插接部插置于该系统母板时，该翅片部的该侧面贴合至该系统母板。

16.如权利要求2所述的表贴型散热片，其特征在于，该电源模块还包括一陶瓷电容，该陶瓷电容设置于该电路板的该表面，其中该下表面与该表贴面之间具有一第二高度，该第二高度大于该陶瓷电容设置在该电路板的该表面时形成的一电容高度。

17.一种电源模块，其特征在于，包括：

一电路板，具有一表面、一顶侧以及一底侧，其中该顶侧与该底侧为彼此相反的两侧，该表面连接在该顶侧与该底侧之间；

一磁性元件，邻设在该电路板的该顶侧，且覆盖该表面的一部分；

至少一功率器件，设置在该电路板的该表面，且位于该磁性元件以及该电路板的该底侧之间；

至少一表贴型散热片，设置在该电路板的该表面，邻设于该至少一功率器件，其中该磁性元件的一侧的顶面与该电路板的该表面之间形成一限位高度，该表贴型散热片的一吸附面与一表贴面之间具有一第一高度，该限位高度大于或等于该第一高度。

18.如权利要求17所述的电源模块，其特征在于，该至少一表贴型散热片包括：

一表贴部，具有该表贴面，贴合于该电路板的该表面；

一支撑部，自该表贴部朝背离该表贴面的方向延伸；以及

一翅片部，在空间上对应该表贴部的该表贴面设置，该翅片部包括彼此平行的一下表面以及该吸附面，且该下表面连接该支撑部，其中该翅片部在该磁性元件以及该电路板的该底侧所定义的一空间内延伸。

19.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该表贴型散热片的该表贴部、该支撑部及该翅片部由一铝合金材料一体成型所构成。

20.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该表贴型散热片通过一回流焊接工艺将该表贴面贴合至该电路板上。

21.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部在该电路板的该表面上的投影面积大于该支撑部在该电路板的该表面上的投影面积。

22.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部在该电路板的该表面上的投影面积大于或等于该表贴部在该电路板的该表面上的投影面积。

23.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该下表面与该表贴面之间具有一第二高度，该第二高度大于该至少一功率器件设置在该电路板的该表面时形成的一器件高度。

24.如权利要求23所述的电源模块，其特征在于，所述第二高度与所述器件高度之差为至少0.5mm。

25.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部自该支撑部与该翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中该两相反方向垂直于该电路板的该底侧。

26.如权利要求25所述的电源模块，其特征在于，该翅片部的一延伸侧与该电路板的该底侧齐平，该电路板包括一插接部，自该底侧向外凸伸，组配将该电源模块插置至一系统母板上，其中该电源模块通过电路板的该插接部插置于该系统母板时，该翅片部的该延伸侧贴合至该系统母板。

27.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部于自该支撑部与该翅片部的连接处沿两相反方向延伸，其中该两相反方向平行于该电路板的该底侧。

28.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部与该至少一功率器件在该电路板的该顶侧至该底侧的方向上彼此错位。

29.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部、该支撑部以及该表贴部共同架构形成一T字型截面或一H字型截面。

30.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该至少一功率器件包括至少两个功率器件，沿该底侧的方向设置在该电路板的该表面上，其中该表贴型散热片的该表贴面位于该至少两个功率器件之间，且该表贴型散热片的该翅片部位在该至少两个功率器件的上方。

31.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，该翅片部具有一侧面与该电路板的该底侧齐平，该电路板包括一插接部，自该底侧向外凸伸，组配将该电源模块插置至一系统母板上，其中该电源模块通过电路板的该插接部插置于该系统母板时，该翅片部的该侧面贴合至该系统母板。

32.如权利要求18所述的电源模块，其特征在于，还包括一陶瓷电容，该陶瓷电容设置于该电路板的该表面，其中该下表面与该表贴面之间具有一第二高度，该第二高度大于该陶瓷电容设置在该电路板的该表面时形成的一电容高度。

Images