CN216084869U - 过压保护器件用的散热基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了过压保护器件用的散热基板，包括TVS芯片和金属基板，所述TVS芯片的两侧对称设有金/银电极，所述TVS芯片的外侧对称设有铜支架，且所述金属基板底部设有安装槽口，所述安装槽口内对称设有固定杆，两个所述固定杆之间设有液冷铜盒，所述液冷铜盒内安装有U形液冷铜管，且所述固定杆的一侧设有多个散热翅片。本实用新型通过采用掺杂铜的锡膏来作为焊料，通过铜支架增加铜面与芯片焊面接合度及面积，同时将TVS芯片的电极优化为金或银电极，不仅降低了热阻，提高了导热效率，且增进了TVS本身在同尺寸下的浪涌能力，通过散热翅片进行自然散热的同时，利用U形液冷铜管内的冷却液进行液冷散热，从而实现了快速散热，散热效果好。

Description

过压保护器件用的散热基板

技术领域

本实用新型涉及过压保护器件领域，具体涉及过压保护器件用的散热基板。

背景技术

目前科技日新月异，过压器件的应用需求无所不在，在此类器件的防护层面有三，其一是针对人体或设备皆会产生静电，此静电所产生的高压会在一瞬间击穿并损毁高精密的半导体芯片；其二是针对电路上的各类开关变频或是电机类的器件皆会在运作时感应出浪涌，此浪涌亦可能损坏电路上其他精密芯片；其三则是针对雷击，于雷击周围甚至到十公里外皆会产生大小不一的浪涌，此浪涌会随着铺设电网影响到各电子设备，因此针对上述的三项日常会发生的浪涌问题，过压保护器件广泛应用于网通、工控、安防、车用、消费电子等各行业的电源及通讯各接口，现今随着科技发展及行业需求，过压器件需往小型化高浪涌低箝位的方向发展，特别是针对目前的半导体做得愈精密时，其耐电压特性也会随之大打折扣。过压保护器件其中之一为瞬态电压抑制器(Transient Voltage Suppressor，TVS)，TVS的残压高的原因可分成下列两者：TVS本身特性，其IV曲线即会在电流愈高时呈现电压愈高的情形；当发生浪涌保护时因电流流过发热时高温会使TVS本身的电流电压(IV)曲线向高压偏移，意即在同样电流下温度愈高TVS的电压也会愈高，在此案中我们针对上述第二项优先做出优化，目的为降低浪涌流过TVS时的温度。

现有的散热基板通常在导电层与金属基板之间设置一层导热硅脂，电子器件所产生的热量通过导热硅脂来传导到金属基板上来进行散热，散热效果并不好。

因此，发明过压保护器件用的散热基板来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供过压保护器件用的散热基板，以解决现有的散热基板通常在导电层与金属基板之间设置一层导热硅脂，电子器件所产生的热量通过导热硅脂来传导到金属基板上来进行散热，散热效果并不好的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：过压保护器件用的散热基板，包括TVS芯片和金属基板，所述TVS芯片的两侧对称设有金/银电极，所述TVS芯片的外侧对称设有铜支架，所述铜支架上设有梯形焊接点，所述梯形焊接点焊接固定于金/银电极上，所述金属基板顶部设有导热硅胶层，所述导热硅胶层顶部设有导电层，且所述金属基板底部设有安装槽口，所述安装槽口内对称设有固定杆，两个所述固定杆之间设有液冷铜盒，所述液冷铜盒内安装有U形液冷铜管，所述液冷铜盒的下方设有导热铜板，且每个所述固定杆远离液冷铜盒的一侧均并排设有多个散热翅片，所述散热翅片和固定杆均与金属基板固定连接，且所述金属基板上内嵌有四个弹性固定组件，每个所述弹性固定组件均包括套筒和空心套杆，所述空心套杆底端与导热铜板顶部固定连接。

优选的，四个所述弹性固定组件分别位于金属基板的四个顶角处，且所述套筒的内顶板上安装有第一永磁铁，且所述空心套杆的顶端安装有第二永磁铁，所述第二永磁铁与套筒滑动连接，所述第二永磁铁与第一永磁铁相互吸合，所述空心套杆的底端贯穿套筒的底板并与套筒的底板滑动连接。

优选的，所述空心套杆的上部套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与套筒的内底板和空心套杆固定连接，且所述第二永磁铁的外侧固定包裹有橡胶套。

优选的，所述固定杆靠近液冷铜盒的一侧设有T形槽，且所述液冷铜盒的两侧均安装有T形杆，两个所述T形杆呈相对设置，所述T形杆与T形槽滑动连接。

优选的，所述导热铜板上对称设有弧形缺口，所述导热铜板的顶部中心处设有弹力凸块，所述弹力凸块与导热铜板粘合连接。

优选的，所述TVS芯片的四周边沿包裹有环氧树脂封装体，所述环氧树脂封装体与TVS芯片粘合连接。

在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：

1、通过采用掺杂铜的锡膏来作为焊料，以增加接口的导热效率，并降低热阻，通过铜支架增加铜面与芯片焊面接合度及面积，来增进整体热导效率，同时将TVS芯片的电极优化为金或银电极以增进其导热效率，进而降低芯片、焊料及铜支架间的热阻，不仅提高了导热效率，且增进了TVS本身在同尺寸下的浪涌能力，通过导热硅胶层将TVS芯片的热量传导到金属基板上，通过散热翅片进行自然散热的同时，通过液冷铜盒将热量传导到U形液冷铜管上，利用U形液冷铜管内的冷却液进行液冷散热，从而实现了快速散热，散热效果好；

2、通过向下拉导热铜板，使导热铜板带动空心套杆下移，空心套杆带动第二永磁铁下移，利用第二永磁铁挤压弹簧，之后将T形杆插入T形槽，完成液冷铜盒的定位，然后松开导热铜板，在弹簧反向弹力的作用下空心套杆复位，使第二永磁铁紧紧吸附在第一永磁铁上，从而使导热铜板上的弹力凸块能压紧液冷铜盒，完成液冷铜盒的安装，不仅拆卸方便，便于后期更换液冷铜盒，且弹簧还具有减震作用，安装结构的稳定性高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的图1中A处放大图；

图3为本实用新型的TVS芯片封装图；

图4为本实用新型的弹性固定组件侧视剖视图。

附图标记说明：

1、TVS芯片；2、金属基板；3、导热硅胶层；4、导电层；5、导热铜板；6、弹力凸块；7、液冷铜盒；8、安装槽口；9、固定杆；10、散热翅片；11、T形槽；12、T形杆；13、梯形焊接点；14、铜支架；15、金/银电极；16、第一永磁铁；17、第二永磁铁；18、套筒；19、空心套杆；20、弹簧；21、橡胶套；22、环氧树脂封装体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

本实用新型提供了如图1-4所示的过压保护器件用的散热基板，包括TVS芯片1和金属基板2，所述TVS芯片1的两侧对称设有金/银电极15，所述TVS芯片1的外侧对称设有铜支架14，所述铜支架14上设有梯形焊接点13，所述梯形焊接点13焊接固定于金/银电极15上，所述金属基板2顶部设有导热硅胶层3，所述导热硅胶层3顶部设有导电层4，且所述金属基板2底部设有安装槽口8，所述安装槽口8内对称设有固定杆9，两个所述固定杆9之间设有液冷铜盒7，所述液冷铜盒7内安装有U形液冷铜管，所述液冷铜盒7的下方设有导热铜板5，且每个所述固定杆9远离液冷铜盒7的一侧均并排设有多个散热翅片10，所述散热翅片10和固定杆9均与金属基板2固定连接，且所述金属基板2上内嵌有四个弹性固定组件，每个所述弹性固定组件均包括套筒18和空心套杆19，所述空心套杆19底端与导热铜板5顶部固定连接，导电层4采用锡、铝、金、银中的一种。

进一步的，在上述技术方案中，四个所述弹性固定组件分别位于金属基板2的四个顶角处，且所述套筒18的内顶板上安装有第一永磁铁16，且所述空心套杆19的顶端安装有第二永磁铁17，所述第二永磁铁17与套筒18滑动连接，所述第二永磁铁17与第一永磁铁16相互吸合，所述空心套杆19的底端贯穿套筒18的底板并与套筒18的底板滑动连接，通过向下拉导热铜板5，使导热铜板5带动空心套杆19下移，空心套杆19带动第二永磁铁17下移，利用第二永磁铁17挤压弹簧20，完成液冷铜盒7的定位后，松开导热铜板5，在弹簧20反向弹力的作用下空心套杆19复位，使第二永磁铁17紧紧吸附在第一永磁铁16上，从而使导热铜板5上的弹力凸块6能压紧液冷铜盒7，完成液冷铜盒7的安装，不仅拆卸方便，便于后期更换液冷铜盒7，且弹簧20还具有减震作用，安装结构的稳定性高。

进一步的，在上述技术方案中，所述空心套杆19的上部套设有弹簧20，所述弹簧20的两端分别与套筒18的内底板和空心套杆19固定连接，且所述第二永磁铁17的外侧固定包裹有橡胶套21，通过橡胶套21减轻第二永磁铁17和第一永磁铁16受到的冲击，从而能降低第二永磁铁17和第一永磁铁16损坏的几率，通过设置的弹簧20能对空心套杆19进行限位，且松开空心套杆19时，利用弹簧20的弹力，能使空心套杆19快速复位。

进一步的，在上述技术方案中，所述固定杆9靠近液冷铜盒7的一侧设有T形槽11，且所述液冷铜盒7的两侧均安装有T形杆12，两个所述T形杆12呈相对设置，所述T形杆12与T形槽11滑动连接，通过将T形杆12插入T形槽11，定位液冷铜盒7。

进一步的，在上述技术方案中，所述导热铜板5上对称设有弧形缺口，所述导热铜板5的顶部中心处设有弹力凸块6，所述弹力凸块6与导热铜板5粘合连接，弹力凸块6采用导热硅胶制作，通过设置的弹力凸块6能压紧液冷铜盒7，提高液冷铜盒7的稳定性，同时弹力凸块6具有减震和导热作用，通过设置的弧形缺口能方便拉动导热铜板5。

进一步的，在上述技术方案中，所述TVS芯片1的四周边沿包裹有环氧树脂封装体22，所述环氧树脂封装体22与TVS芯片1粘合连接，通过设置的环氧树脂封装体22起到防水、防潮、防震、防尘、散热、保密的作用。

本实用工作原理：

参照说明书附图1-4，通过采用掺杂铜的锡膏来作为焊料，以增加接口的导热效率，并降低热阻，通过梯形焊接点13扩大焊接接口，增加铜支架14传导面积来增进整体热导效率，同时将TVS芯片1的电极优化为金或银电极以增进其导热效率，进而降低芯片、焊料及铜支架14间的热阻，不仅提高了导热效率，且增进了TVS本身在同尺寸下的浪涌能力，通过导热硅胶层3将TVS芯片1的热量传导到金属基板2上，通过散热翅片10进行自然散热的同时，通过液冷铜盒7将热量传导到U形液冷铜管上，利用U形液冷铜管内的冷却液进行液冷散热，从而实现了快速散热，散热效果好；

参照说明书附图1-4，通过向下拉导热铜板5，使导热铜板5带动空心套杆19下移，空心套杆19带动第二永磁铁17下移，利用第二永磁铁17挤压弹簧20，之后将T形杆12插入T形槽11，完成液冷铜盒7的定位，然后松开导热铜板5，在弹簧20反向弹力的作用下空心套杆19复位，使第二永磁铁17紧紧吸附在第一永磁铁16上，从而使导热铜板5上的弹力凸块6能压紧液冷铜盒7，完成液冷铜盒7的安装，不仅拆卸方便，便于后期更换液冷铜盒7，且弹簧20还具有减震作用，安装结构的稳定性高。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.过压保护器件用的散热基板，包括TVS芯片(1)和金属基板(2)，其特征在于：所述TVS芯片(1)的两侧对称设有金/银电极(15)，所述TVS芯片(1)的外侧对称设有铜支架(14)，所述铜支架(14)上设有梯形焊接点(13)，所述梯形焊接点(13)焊接固定于金/银电极(15)上，所述金属基板(2)顶部设有导热硅胶层(3)，所述导热硅胶层(3)顶部设有导电层(4)，且所述金属基板(2)底部设有安装槽口(8)，所述安装槽口(8)内对称设有固定杆(9)，两个所述固定杆(9)之间设有液冷铜盒(7)，所述液冷铜盒(7)内安装有U形液冷铜管，所述液冷铜盒(7)的下方设有导热铜板(5)，且每个所述固定杆(9)远离液冷铜盒(7)的一侧均并排设有多个散热翅片(10)，所述散热翅片(10)和固定杆(9)均与金属基板(2)固定连接，且所述金属基板(2)上内嵌有四个弹性固定组件，每个所述弹性固定组件均包括套筒(18)和空心套杆(19)，所述空心套杆(19)底端与导热铜板(5)顶部固定连接。

2.根据权利要求1所述的过压保护器件用的散热基板，其特征在于：四个所述弹性固定组件分别位于金属基板(2)的四个顶角处，且所述套筒(18)的内顶板上安装有第一永磁铁(16)，且所述空心套杆(19)的顶端安装有第二永磁铁(17)，所述第二永磁铁(17)与套筒(18)滑动连接，所述第二永磁铁(17)与第一永磁铁(16)相互吸合，所述空心套杆(19)的底端贯穿套筒(18)的底板并与套筒(18)的底板滑动连接。

3.根据权利要求2所述的过压保护器件用的散热基板，其特征在于：所述空心套杆(19)的上部套设有弹簧(20)，所述弹簧(20)的两端分别与套筒(18)的内底板和空心套杆(19)固定连接，且所述第二永磁铁(17)的外侧固定包裹有橡胶套(21)。

4.根据权利要求1所述的过压保护器件用的散热基板，其特征在于：所述固定杆(9)靠近液冷铜盒(7)的一侧设有T形槽(11)，且所述液冷铜盒(7)的两侧均安装有T形杆(12)，两个所述T形杆(12)呈相对设置，所述T形杆(12)与T形槽(11)滑动连接。

5.根据权利要求1所述的过压保护器件用的散热基板，其特征在于：所述导热铜板(5)上对称设有弧形缺口，所述导热铜板(5)的顶部中心处设有弹力凸块(6)，所述弹力凸块(6)与导热铜板(5)粘合连接。

6.根据权利要求1所述的过压保护器件用的散热基板，其特征在于：所述TVS芯片(1)的四周边沿包裹有环氧树脂封装体(22)，所述环氧树脂封装体(22)与TVS芯片(1)粘合连接。

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