CN220586687U - 一种电路组件及其散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电路组件及其散热装置，散热装置包括：第一散热部件，其包括第一壳体和第一组散热翅片，第一组散热翅片包括平行且相互间隔排布的若干第一散热翅片；第二散热部件，其包括基板和第二组散热翅片，第二组散热翅片包括平行且相互间隔排布的若干第二散热翅片；第一组散热翅片和第二组散热翅片位于基板与第一壳体之间，若干第二散热翅片插入若干第一散热翅片之间的间隔中，且每个第二散热翅片与其相邻的第一散热翅片相互间隔。与现有技术相比，本实用新型可以在不改变翅片高度和保证形成翅片的压铸模具的强度和寿命的前提下，增加散热翅片的数量和散热面积，从而有利于进一步降低芯片的结温。

Description

一种电路组件及其散热装置

【技术领域】

本实用新型涉及芯片散热技术领域，特别涉及一种电路组件及其散热装置。

【背景技术】

请参考图1所示，其为一种现有域控制器产品的结构示意图。图1所示的现有域控制器产品主要散热路径：芯片110—导热胶120—上壳体凸台130—上壳体140—上壳体散热翅片150—与空气换热，其中，芯片110装配在PCB板160上。上壳体140的材料通常为铝合金材料，成型工艺为高压铸造成型。可成型复杂造型的产品，但是为了保证压铸模具的强度和寿命，散热翅片之间的间隔距离通常较大。当产品的散热翅片高度被锁定的时候，无法采用直接加密翅片的方式来降低芯片的结温(需保证模具强度和寿命)，即使选用较大风压或风量的风扇，降温效果可能也不明显。

因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种电路组件及其散热装置，其可以在不改变翅片高度和保证形成翅片的压铸模具的强度和寿命的前提下，增加散热翅片的数量和散热面积，从而有利于进一步降低芯片的结温。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种散热装置，其包括：第一散热部件，其包括第一壳体和第一组散热翅片，所述第一组散热翅片设置于所述第一壳体的上表面，所述第一组散热翅片包括平行且相互间隔排布的若干第一散热翅片；第二散热部件，其包括基板和第二组散热翅片，所述第二组散热翅片设置于所述基板的下表面，所述第二组散热翅片包括平行且相互间隔排布的若干第二散热翅片；当所述第一散热部件和所述第二散热部件扣合在一起时，所述基板与所述第一壳体相对且所述基板位于所述第一壳体上方，所述第一组散热翅片和所述第二组散热翅片位于所述基板与所述第一壳体之间；所述若干第二散热翅片插入所述若干第一散热翅片之间的间隔中，且每个所述第二散热翅片与其相邻的所述第一散热翅片相互间隔。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种电路组件，其包括：如前文所述的散热结构，第一散热部件还包括设置于所述第一壳体的下表面的若干凸台；PCBA板，其位于所述第一壳体的下方，且所述第一壳体的下表面分布的所述若干凸台通过导热胶与所述PCBA板上的芯片黏结。

与现有技术相比，本实用新型采用组合散热翅片方案，可以在不改变翅片高度和保证形成翅片的压铸模具的强度和寿命的前提下，增加散热翅片的数量和散热面积，从而有利于进一步降低芯片的结温。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为一种现有域控制器产品的结构示意图；

图2为本实用新型在一个实施例中的散热装置的立体图；

图3为本实用新型在第一个实施例中如图2所示的散热装置的右视图；

图4为本实用新型在第二个实施例中如图2所示的散热装置的右视图；

图5为本实用新型在一个实施例中如图2所示的第一散热部件的立体图；

图6为本实用新型在一个实施例中如图2所示的第二散热部件的立体图；

图7本实用新型在一个实施例中的电路组件的爆炸图；

图8为本实用新型在一个实施例中如图7所示的第一散热部件的仰视图；

图9为在一个实施例中仅采用如本实用新型图2所示的第一散热部件为芯片降温的仿真结果；

图10为在一个实施例中采用本实用新型如图2所示的散热装置为芯片降温的仿真结果。

【具体实施方式】

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的耦接、连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接相连，比如A与B相连，既包括A和B直接电性相连，还包括A通过电元器件或电路与B相连。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“正”、“背”、“左”、“右”、“竖直”、“垂直”、“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。

基于前述背景技术的分析可知，固定的翅片高度和保证形成翅片的压铸模具的强度/寿命的前提下，尽可能增加散热翅片的数量才可能通过风扇带走更多的热量，然后降低芯片的结温。故如何在限定尺寸和间距的条件下，增加散热翅片的数量就是本实用新型要解决的技术问题。

请参考图2所示，其为本实用新型在一个实施例中的散热装置的立体图。图2所示的散热装置包括扣合在一起的第一散热部件210和第二散热部件220。请参考图3所示，其为本实用新型在第一个实施例中如图2所示的散热装置的右视图；请参考图4所示，其为本实用新型在第二个实施例中如图2所示的散热装置的右视图；请参考图5所示，其为本实用新型在一个实施例中如图2所示的第一散热部件的立体图；请参考图6所示，其为本实用新型在一个实施例中如图2所示的第二散热部件的立体图。

在图2-图6所示的实施例中，第一散热部件210包括第一壳体212和第一组散热翅片214，其中，第一组散热翅片214设置于第一壳体212的上表面，第一组散热翅片214包括平行且相互间隔排布的若干第一散热翅片2142；第二散热部件220包括基板222和第二组散热翅片224，其中，第二组散热翅片224设置于基板222的下表面，第二组散热翅片224包括平行且相互间隔排布的若干第二散热翅片2242；当第一散热部件210和第二散热部件220扣合在一起时，基板222与第一壳体212相对且基板222位于第一壳体212上方，第一组散热翅片214和第二组散热翅片224位于基板222与第一壳体212之间；若干第二散热翅片2242插入若干第一散热翅片2142之间的间隔中，且每个第二散热翅片2242与其相邻的第一散热翅片2142相互间隔(或每个第二散热翅片2242与其相邻的第一散热翅片2142不贴合或重叠)。也就是说，本实用新型采用了一种组合散热翅片方案。

在图2-图6所示的实施例中，在第一散热部件210和第二散热部件220扣合在一起时，第一散热翅片2142的上端与基板222相结合，第二散热翅片2242的下端与第一壳体212相结合。在一个实施例中，第一散热翅片2142的上端与基板222的结合面使用锡焊接或者胶水黏结；第二散热翅片2242的下端与第一壳体212的结合面使用锡焊接或者胶水黏结。

在图2-图5所示的实施例中，第一散热部件210采用高压铸造成型工艺制成，造型相对复杂；第二散热部件220采用挤压成型工艺制成。在一个实施例中，若干第二散热翅片2242的横截面一致；第二散热翅片2242的厚度小于第一散热翅片2142的厚度；第二散热部件220的导热系数高于第一散热部件210的导热系数，从而更加有利于降低芯片的温度。在一个具体的实施例中，第一散热部件210的材质选用AlSi10Mg，导热系数为125W/m*K；第二散热部件220的材质选用Al6063，导热系数为201W/m*K。

在图2-图5所示的实施例中，第一散热部件210内设置有第一空腔216，第一空腔216自第一组散热翅片214的上表面向下延伸至第一组散热翅片214内；第二散热部件220内设置有第二空腔226，第二空腔226自基板222的上表面向下贯穿基板222和第二组散热翅片224；当第一散热部件210和第二散热部件220扣合在一起时，第一空腔216和第二空腔226相对，且第一空腔216和第二空腔226构成腔体230，该腔体230用于放置风扇。在一个具体的实施例中，该风扇为“卧式”风扇。

在一个实施例中，为了保证高压铸造成型模具的强度和寿命，高压铸造形成的若干第一散热翅片2142的间隔为6mm，底部厚度约3mm，然后拔模1.2°，高度为30mm；挤压形成的若干第二散热翅片2242的间隔也可以为6mm，均匀分布，理论上，一个挤压形成的第二散热翅片2242刚好在两个高压铸造形成的第一散热翅片2142的中间位置，厚度可以偏小一些，如2mm，高度也为30mm；当第一散热部件210和第二散热部件220扣合在一起时，相当于翅片的间隔变成3mm，散热翅片的数量增加了1倍，散热面积就增加了约1倍。再搭配风扇就可以进一步降低芯片的温度(或结温)。由于在本实施例中，散热翅片高度仅为30mm，无法选用较大的风扇，采用“卧式”风扇，散热效果相对“立式”较差，故结合“组合散热翅片”方案，可进一步降低芯片结温。采用本实用新型的组合散热翅片方案时，由于系统风阻变大，因此，可以选用风压更大的风扇。

请参考图7所示，其为本实用新型在一个实施例中的电路组件的爆炸图。图7所示的电路组件包括如图2所示的散热装置200、PCBA板300和第二壳体400。请参考图8所示，其为本实用新型在一个实施例中如图7所示的第一散热部件的仰视图。在图8所示的实施例中，第一散热部件210还包括设置于第一壳体212的下表面的若干凸台218。

在图7和图8所示的实施例中，PCBA(Printed Circuit Board Assembly，即印制电路板)板300位于第一壳体212下方，且第一壳体212的下表面分布的若干凸台218通过导热胶与PCBA板300上的芯片310黏结；第二壳体400位于PCBA板300下方，且PCBA板300和第二壳体400均与第一壳体212固定连接，例如，通过螺钉把第二壳体400和PCBA板300锁附于第一壳体212上面。图7所示的电路组件(例如，阈控制器)工作时，芯片310的热量通过导热胶—第一壳体凸台218—第一壳体212—组合散热翅片(例如，第一组散热翅片214和第二组散热翅片224)—风扇(外抽)—空气的路径完成散热。

请参考图9所示，其为在一个实施例中仅采用如本实用新型图2所示的第一散热部件为芯片降温的仿真结果；请参考图10所示，其为在一个实施例中采用本实用新型如图2所示的散热装置为芯片降温的仿真结果。在图9和图10所示的实施例中使用了同一个风扇(80mm*80mm*15mm)，在图9所示的实施例中，没有第二散热部件220，仅采用第一散热部件210为芯片降温，芯片(J5,40W)的结温为122.741℃；在图10所示的实施例中，采用扣合在一起的第一散热部件210和第二散热部件220为芯片降温，芯片(J5,40W)的结温为120.303℃。也就是说，采用本实用新型图2所示的散热装置在风扇没有更新的情况下，芯片(J5,40W)的结温从122.741℃下降到120.303℃，下降约2.438℃。

综上可知，本实用新型采用组合散热翅片方案，其中，第一散热部件210采用高压铸造工艺制成，第二散热部件220采用型材挤压成型工艺制成；第一散热部件210造型复杂，其包括第一壳体212、第一组散热翅片214和凸台218；第二散热部件220造型相对简单，其包括基板222和第二组散热翅片224，且挤压成型的若干第二散热翅片2242的横截面一致/高导热/更薄壁厚；第二组散热翅片224中的若干第二散热翅片2242插入第一组散热翅片214中的若干第一散热翅片2142之间的间隔中，且每个第二散热翅片2242与其相邻的第一散热翅片2142相互间隔；若干第二散热翅片2242和若干第一散热翅片2142通过焊锡或者胶水黏合在一起。这样，本实用新型可以在不改变产品尺寸高度的要求，保证第一散热部件210中若干第一散热翅片2142的间距(即保证形成第一散热部件210的压铸模具的强度和寿命)的前提下，增加了约1倍的散热面积(翅片数量增加1倍)，再搭配“卧式”风扇就可以进一步降低芯片的温度(或结温)。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种散热装置，其特征在于，其包括：

第一散热部件，其包括第一壳体和第一组散热翅片，所述第一组散热翅片设置于所述第一壳体的上表面，所述第一组散热翅片包括平行且相互间隔排布的若干第一散热翅片；

第二散热部件，其包括基板和第二组散热翅片，所述第二组散热翅片设置于所述基板的下表面，所述第二组散热翅片包括平行且相互间隔排布的若干第二散热翅片；

当所述第一散热部件和所述第二散热部件扣合在一起时，所述基板与所述第一壳体相对且所述基板位于所述第一壳体上方，所述第一组散热翅片和所述第二组散热翅片位于所述基板与所述第一壳体之间；所述若干第二散热翅片插入所述若干第一散热翅片之间的间隔中，且每个所述第二散热翅片与其相邻的所述第一散热翅片相互间隔。

2.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

当所述第一散热部件和所述第二散热部件扣合在一起时，所述第一散热翅片的上端与所述基板相结合；所述第二散热翅片的下端与所述第一壳体相结合。

3.根据权利要求2所述的散热装置，其特征在于，

所述第一散热翅片的上端与所述基板的结合面使用锡焊接或者胶水黏结；

所述第二散热翅片的下端与所述第一壳体的结合面使用锡焊接或者胶水黏结。

4.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述第一散热部件采用高压铸造成型工艺制成；

所述第二散热部件采用挤压成型工艺制成。

5.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述若干第二散热翅片的横截面一致；

所述第二散热翅片的厚度小于所述第一散热翅片的厚度；和/或

所述第二散热部件的导热系数高于所述第一散热部件的导热系数。

6.根据权利要求5所述的散热装置，其特征在于，

所述第一散热部件的材质选用AlSi10Mg，导热系数为125W/m*K；

所述第二散热部件的材质选用Al6063，导热系数为201W/m*K。

7.根据权利要求1所述的散热装置，其特征在于，

所述第一散热部件内设置有第一空腔，所述第一空腔自所述第一组散热翅片的上表面向下延伸至所述第一组散热翅片内；

所述第二散热部件内设置有第二空腔，所述第二空腔自所述基板的上表面向下贯穿所述基板和所述第二组散热翅片；

当所述第一散热部件和第二散热部件扣合在一起时，所述第一空腔和第二空腔相对，且所述第一空腔和第二空腔构成腔体，该腔体用于放置风扇。

8.根据权利要求7所述的散热装置，其特征在于，

所述风扇为“卧式”风扇。

9.一种电路组件，其特征在于，其包括：

如权利要求1-8任一所述的散热装置，所述第一散热部件还包括设置于所述第一壳体的下表面的若干凸台；

PCBA板，其位于所述第一壳体下方，且所述第一壳体的下表面分布的所述若干凸台通过导热胶与所述PCBA板上的芯片黏结。

10.根据权利要求9所述的电路组件，其特征在于，

其还包括第二壳体，所述第二壳体位于所述PCBA板下方，且所述PCBA板和所述第二壳体均与所述第一壳体固定连接。