CN217445722U - 功率器件散热结构 - Google Patents
功率器件散热结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN217445722U CN217445722U CN202221371990.6U CN202221371990U CN217445722U CN 217445722 U CN217445722 U CN 217445722U CN 202221371990 U CN202221371990 U CN 202221371990U CN 217445722 U CN217445722 U CN 217445722U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power device
- radiator
- ceramic insulating
- insulating gasket
- printed board
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种功率器件散热结构，属于空调器电控系统中的功率器件散热技术领域。本实用新型包括印制板组件、电控盒和散热器，印制板组件和散热器均相对于电控盒固定设置，印制板组件包括功率器件，电控盒具有用于安装印制板组件的印制板安装部，印制板组件安装于印制板安装部的正面、散热器安装于印制板安装部的背面，印制板安装部具有供功率器件穿过的通孔，功率器件与散热器之间设置有陶瓷绝缘垫片，陶瓷绝缘垫片的一个面与功率器件相接触，陶瓷绝缘垫片背向功率器件的另一个面与散热器相接触，在散热器上或者在电控盒的印制板安装部设置有陶瓷绝缘垫片定位结构。本实用新型能够大幅改善产品的散热效果，提升散热结构的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率器件散热结构，属于空调器电控系统中的功率器件散热技术领域。
背景技术
变频空调室外机会使用有PFC功率电路，其中的IGBT晶体管和FRD二极管为电路中的核心器件，主要有TO247(金属封装)和TO3PF(塑封)两种封装，TO247具有热阻小，但不绝缘的特点，TO3PF具有热阻大，但绝缘的特点。行业中TO247封装的半导体更加普遍，且更便宜。近几年半导体行业供货持续紧张，价格持续增长；核心器件的散热性能直接影响了产品的可靠性，目前行业中主要使用铝型材的大散热器再借用风扇散热的风冷方式和通过空调系统的冷媒冷却的冷媒散热两种方式，风冷散热方式中大多采用了绝缘垫片(如：Sil-
K-10、LiPOLY PR27)，将绝缘垫片加入TO247封装的IGBT和FRD中；而冷媒散热因散热器的接地处理导致安规要求，较多采用TO3PF塑封的IGBT和FRD；绝缘垫片具有良好的绝缘性能和导热性能，在行业中广泛应用，但因封装大小限制，在一定的封装下热量过大特别是大功率机器的发热量更大的情况下，绝缘垫片的热阻相对较大，已成为瓶颈，严重影响了产品可靠性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种散热性能更好的功率器件散热结构。
为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：功率器件散热结构，包括印制板组件、电控盒和散热器，印制板组件和散热器均相对于电控盒固定设置，印制板组件包括功率器件，电控盒具有用于安装印制板组件的印制板安装部，印制板组件安装于印制板安装部的正面、散热器安装于印制板安装部的背面，印制板安装部具有供功率器件穿过的通孔，功率器件与散热器之间设置有陶瓷绝缘垫片，陶瓷绝缘垫片的一个面与功率器件相接触，陶瓷绝缘垫片背向功率器件的另一个面与散热器相接触，在散热器上设置有与陶瓷绝缘垫片相适配的定位槽或者在印制板安装部的通孔端面位置设置有与陶瓷绝缘垫片相适配的定位沉槽。
进一步的是：陶瓷绝缘垫片与功率器件的接触面之间设置有导热硅脂涂层；陶瓷绝缘垫片与散热器的接触面之间设置有导热硅脂涂层。
进一步的是：陶瓷绝缘垫片上设置有螺钉过孔，通过螺钉将功率器件、散热器及陶瓷绝缘垫片固定连接在一起。
本实用新型的有益效果是：陶瓷绝缘垫片主要由氧化铝组成，是一种高导热性能的材料，采用本实用新型实施后，相较于类似Sil-
K10的普通绝缘垫片能够降低温度20℃左右，大幅改善产品的散热效果。并且陶瓷绝缘垫片配设有定位结构，在一定情况下可以有效的限制陶瓷垫片开裂后的掉落风险，从而提升散热结构的可靠性。本实用新型可明显改善IGBT和FRD的散热条件，降低两种半导体的技术门槛要求。
附图说明
图1是本实用新型的整体装配结构示意图。
图2是图1所示的实施例的其中一个陶瓷绝缘垫片所在位置的局部放大结构示意图。
图3是本实用新型中陶瓷绝缘垫片第一种定位方式的结构示意图。
图4是本实用新型中陶瓷绝缘垫片第二种定位方式的结构示意图。
图5是图4所示的实施例的散热器结构示意图。
图6是本实用新型中的印制板组件结构示意图。
图中标记：印制板组件1，电控盒2，散热器3，功率器件4，陶瓷绝缘垫片5，定位槽6，定位沉槽7，螺钉过孔8。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图6所示，本实用新型包括印制板组件1、电控盒2和散热器3，印制板组件1和散热器3均相对于电控盒2固定设置，印制板组件1包括功率器件4，电控盒2具有用于安装印制板组件1的印制板安装部，印制板组件1安装于印制板安装部的正面、散热器3安装于印制板安装部的背面，印制板安装部具有供功率器件4穿过的通孔，功率器件4与散热器3之间设置有陶瓷绝缘垫片5，陶瓷绝缘垫片5的一个面与功率器件4相接触，陶瓷绝缘垫片5背向功率器件4的另一个面与散热器3相接触，在散热器3上设置有与陶瓷绝缘垫片5相适配的定位槽6(参见图4和图5)或者在印制板安装部的通孔端面位置设置有与陶瓷绝缘垫片5相适配的定位沉槽7(参见图3)。陶瓷绝缘垫片5的长宽尺寸、厚度尺寸根据对应功率器件4的规格尺寸进行相应设计即可。功率器件4产生的热量由陶瓷绝缘垫片5传递给散热器3，陶瓷绝缘垫片5具有更好的导热性能和绝缘性能，同等条件下，相较于类似Sil-
K10的普通绝缘垫片能够降低温度20℃左右，可大幅改善产品的散热效果。并且散热器3上的定位槽6(或者电控盒2上的定位沉槽7)可对陶瓷绝缘垫片5起到限位作用，即使陶瓷绝缘垫片5有轻微破裂也不会从定位槽6中脱落，从而提升散热结构的可靠性。
优选地，陶瓷绝缘垫片5与功率器件4的接触面之间设置有导热硅脂涂层；陶瓷绝缘垫片5与散热器3的接触面之间设置有导热硅脂涂层。陶瓷绝缘垫片5一般是由质地坚硬的氧化铝组成,表面有一定的粗糙度,如果直接装配,陶瓷绝缘垫片5与功率器件4的接触面之间、陶瓷绝缘垫片5与散热器3的接触面可能会存在一些间隙，一定程度影响散热效率，因此,在陶瓷绝缘垫片5两侧的接触面之间涂加导热硅脂,用于填充接触面之间存在的细小间隙,减小它们之间的接触热阻，从而提升散热性能。可以理解的是，如果不设置导热硅脂涂层，也可以通过提升陶瓷绝缘垫片5表面质量的方式来提高散热效果，但会大大增加实施时的工艺难度。
陶瓷绝缘垫片5可以直接依靠印制板组件1和散热器3原有的固定连接结构进行压紧固定，优选地，陶瓷绝缘垫片5上设置有螺钉过孔8，通过螺钉将功率器件4、散热器3及陶瓷绝缘垫片5固定连接在一起，这样可以确保螺钉将功率器件4与陶瓷绝缘垫片5之间、散热器3与陶瓷绝缘垫片5之间均是处于紧密接触的状态，提升散热效果。可以理解的是，螺钉过孔8是用来供上述的连接螺钉穿过的，螺钉过孔8的位置根据对应功率器件4的封装尺寸进行设计。
本实用新型采用电控盒2上的定位沉槽7来对陶瓷绝缘垫片5进行限位时，可通过如下步骤实施：
s1:散热器3在对应功率器件4的位置上，涂覆导热硅脂，并将散热器3装配到电控盒2上；s2:在陶瓷绝缘垫片5一面涂覆导热硅脂；
s3:再将无导热硅脂的陶瓷绝缘垫片5一面装配到对应的电控盒2的定位沉槽7中，有导热硅脂面朝印制板组件1的功率器件面；
s4：将预装好的印制板组件1装配到电控盒2中，再固定螺钉紧固；完成装配。
本实用新型采用散热器3上的定位槽6来对陶瓷绝缘垫片5进行限位时，可通过如下步骤实施：
s1:散热器3上的定位槽6底面涂覆导热硅脂；
s2:在陶瓷绝缘垫片5一面涂覆导热硅脂；
s3:再将无导热硅脂的陶瓷绝缘垫片5一面装配到对应的散热器3的定位槽6中，并将散热器3装配到电控盒2上；陶瓷绝缘垫片5的有导热硅脂面朝印制板组件1的功率器件面；
s4：将预装好的印制板组件1装配到电控盒2中，再固定螺钉紧固；完成装配。
Claims (3)
1.功率器件散热结构，包括印制板组件(1)、电控盒(2)和散热器(3)，印制板组件(1)和散热器(3)均相对于电控盒(2)固定设置，印制板组件(1)包括功率器件(4)，电控盒(2)具有用于安装印制板组件(1)的印制板安装部，印制板组件(1)安装于印制板安装部的正面、散热器(3)安装于印制板安装部的背面，印制板安装部具有供功率器件(4)穿过的通孔，其特征在于：功率器件(4)与散热器(3)之间设置有陶瓷绝缘垫片(5)，陶瓷绝缘垫片(5)的一个面与功率器件(4)相接触，陶瓷绝缘垫片(5)背向功率器件(4)的另一个面与散热器(3)相接触，在散热器(3)上设置有与陶瓷绝缘垫片(5)相适配的定位槽(6)或者在印制板安装部的通孔端面位置设置有与陶瓷绝缘垫片(5)相适配的定位沉槽(7)。
2.如权利要求1所述的功率器件散热结构，其特征在于：陶瓷绝缘垫片(5)与功率器件(4)的接触面之间设置有导热硅脂涂层；陶瓷绝缘垫片(5)与散热器(3)的接触面之间设置有导热硅脂涂层。
3.如权利要求1或2所述的功率器件散热结构，其特征在于：陶瓷绝缘垫片(5)上设置有螺钉过孔(8)，通过螺钉将功率器件(4)、散热器(3)及陶瓷绝缘垫片(5)固定连接在一起。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221371990.6U CN217445722U (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 功率器件散热结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202221371990.6U CN217445722U (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 功率器件散热结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217445722U true CN217445722U (zh) | 2022-09-16 |
Family
ID=83221932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221371990.6U Active CN217445722U (zh) | 2022-06-02 | 2022-06-02 | 功率器件散热结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN217445722U (zh) |
-
2022
- 2022-06-02 CN CN202221371990.6U patent/CN217445722U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11062972B2 (en) | Electronic module for power control and method for manufacturing an electronic module power control | |
| CN110996491B (zh) | 电路板装置以及电子设备 | |
| CN220417604U (zh) | 控制板、电控组件及空调器 | |
| CN217445722U (zh) | 功率器件散热结构 | |
| CN207282486U (zh) | 一种控制器mos管的固定结构、控制器以及电动车 | |
| CN217064199U (zh) | 电机控制器的散热结构 | |
| CN206993579U (zh) | 一种控制器散热结构用散热铝块以及控制器散热结构 | |
| CN211650663U (zh) | 电控组件及空调器 | |
| JP2012119401A (ja) | 放熱構造を有する電装品モジュール | |
| CN115379729A (zh) | 散热模块、装置、刀片服务器及电子设备 | |
| CN209785918U (zh) | 一种贴片式三极管 | |
| JPS60171751A (ja) | Ｉｃの放熱構造 | |
| CN220965268U (zh) | 散热装置 | |
| CN212136420U (zh) | 一种半导体芯片集成元件 | |
| CN215819171U (zh) | 一种电路板散热结构 | |
| CN219919518U (zh) | 电源变换器 | |
| CN218920813U (zh) | 一种用于电路板电气元件的散热装置 | |
| CN218417074U (zh) | 一种工业互联网用网关设备 | |
| CN220139990U (zh) | 电源变换器 | |
| CN220672570U (zh) | 具有抗压性能的散热装置 | |
| CN220417603U (zh) | 控制板、电控组件及空调器 | |
| CN214228724U (zh) | 一种电路板用散热结构 | |
| CN218679677U (zh) | 一种基于抗电磁干扰结构的单层印刷电路板 | |
| CN216431822U (zh) | 一种电磁加热用电路板及电磁加热烹饪器具 | |
| CN212970579U (zh) | 带石墨片的散热器与电子器件散热结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |