TW201306673A - 電路板裝置及其製造方法及具有該電路板裝置的電源供應器 - Google Patents

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Shuo-Jen Shieh
Tsung-Po Hsu
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Abstract

一種電路板裝置,包含一電路板及一散熱模組,散熱模組包括一散熱殼體及一導熱膠,散熱殼體包含一第一側板,及一連接於第一側板一端的接合側板,接合側板形成有一卡槽,電路板一端插接於卡槽,電路板與第一側板相間隔,導熱膠包覆電路板並且黏固於第一側板與接合側板,藉此,使得電路板工作時所產生的熱量可經由多方向的熱傳導路徑傳遞至導熱膠並透過導熱膠傳遞至散熱殼體,能有效地提升散熱均勻性及效率。

Description

電路板裝置及其製造方法及具有該電路板裝置的電源供應器
本發明是有關於一種電路板裝置,特別是指一種用以對電路板散熱的電路板裝置及其製造方法及具有該電路板裝置的電源供應器。
電路板上的電子元件工作時會產生熱量,因此,為了使其能快速地散熱,通常會透過金屬散熱片來協助電路板及其電子元件散熱。電子元件與散熱片之間會設置導熱墊作為熱傳導介質,藉由螺絲與螺帽相配合將電路板以及散熱片鎖固在一起,使得導熱墊能分別與電子元件及散熱片迫緊接觸,藉此,電子元件所產生的熱量能經由導熱墊傳導至散熱片上以進行散熱。
由於導熱墊只會與電子元件的其中一個表面接觸,因此,電子元件所產生的熱量僅能沿著單一個方向的熱傳導路徑經由該表面傳導至導熱墊上,故散熱的均勻性及效率較差。此外,電路板的電子元件數量通常為複數個,導熱墊的使用數量也必須與電子元件的數目相同,才能對應地傳導各電子元件的熱量,從而提高了導熱墊使用的數量與成本。另一方面,前述電路板與散熱片之間的組裝固定方式需透過螺絲與螺帽相配合才能達成,組裝上較為複雜困難,易耗費組裝工時並且也會增添螺絲與螺帽的使用成本,同時,也不易透過自動化的方式進行組裝與製造。再者,螺帽容易因螺絲的鎖附力量太大而過度地壓縮,導致電路板或導熱墊受損。
本發明之一目的,在於提供一種電路板裝置,電路板及其電子元件工作時產生的熱量可經由多方向的熱傳導路徑傳遞至導熱膠並透過導熱膠傳遞至散熱殼體,能有效地提升散熱均勻性及效率。
本發明的目的及解決先前技術問題是採用以下技術手段來實現的,依據本發明所揭露的電路板裝置,包含一電路板及一散熱模組。
散熱模組包括一散熱殼體及一導熱膠,散熱殼體包含一第一側板,及至少一連接於第一側板一端的接合側板,接合側板形成有一卡槽,電路板一端插接於卡槽,電路板與第一側板相間隔;導熱膠包覆電路板並且黏固於第一側板與接合側板。
在一實施態樣中,第一側板與接合側板共同形成一容置空間,及一連通於容置空間底端的開口,用以使導熱膠經由開口填充至容置空間以及電路板經由開口插置於容置空間。
在另一實施態樣中,散熱殼體包含兩個分別連接於第一側板相反端的接合側板,第一側板與兩個接合側板共同形成容置空間及開口,各接合側板形成有一卡槽,電路板兩相反端分別插接於兩個接合側板的卡槽,導熱膠黏固於兩個接合側板。
在另一實施態樣中,散熱殼體還包含一第二側板,第二側板相反端分別連接於兩個接合側板上,第二側板與電路板相反於第一側板的一側相間隔,第一側板、第二側板與兩個接合側板共同形成容置空間及開口,導熱膠黏固於第二側板。
在又一實施態樣中,第二側板可拆卸地接合於兩個接合側板,第二側板包括兩個位於相反端的滑接肋,各接合側板相反於溝槽的一側還形成有一與卡槽相間隔的滑接槽,各滑接肋滑接於滑接槽內。
電路板包括一板體,及一設於板體一側的電子元件,第一側板包括一面向電路板的內板面,及一相反於內板面的外板面,內板面包含一與板體相間隔的基面部,及一由基面部朝外板面方向凹陷並與電子元件相間隔的凹陷面部,板體具有複數個穿伸出開口的插接腳。
電路板將容置空間分隔成位於相反兩側的一第一容置部與一第二容置部,第一容置部位於電路板與第一側板之間,第二容置部位於電路板背向第一側板的一側,第一容置部的橫斷面面積減去電子元件的橫斷面面積所得的一面積值與第二容置部的橫斷面面積的一面積值相當。
在又一實施態樣中,第一側板、第二側板與兩個接合側板共同形成一連通於容置空間頂端的通口,散熱模組還包括一散熱元件,散熱元件包含一散熱鰭片部,及一設於散熱鰭片部底端的插接部,插接部經通口穿伸至容置空間內,導熱膠黏固於插接部。
本發明之另一目的,在於提供一種具有電路板裝置的電源供應器,電路板及其電子元件產生的熱量可經由多方向的熱傳導路徑傳遞至導熱膠並透過導熱膠傳遞至散熱殼體,能有效地提升散熱均勻性及效率。
依據本發明所揭露的具有電路板裝置的電源供應器,包括一主電路板及一電路板裝置。
電路板裝置包含一電路板及一散熱模組,電路板插接於主電路板並與其電性連接;散熱模組包括一散熱殼體及一導熱膠,導熱膠包覆電路板並且黏固於導熱殼體。
本發明之又一目的,在於提供一種電路板裝置的製造方法,透過先填充導熱膠後再插置電路板在散熱殼體內的步驟,使導熱膠將電路板黏固在散熱殼體內,簡化了組裝的複雜度與步驟,並減少組裝元件的使用數量,藉此,能降低組裝工時並提升組裝生產的效率,並且可透過自動化的方式進行大量生產。
依據本發明所揭露的電路板裝置的製造方法,包含下述步驟:
(A)填充一呈液態的導熱膠至一散熱殼體的一容置空間內;
(B)插置一電路板至容置空間內,使導熱膠包覆電路板;及
(C)固化導熱膠使其黏固於散熱殼體與該電路板。
進一步地,製造方法還包含一位於步驟(A)之前的步驟(D),製備散熱殼體。
進一步地,製造方法還包含一位於步驟(D)之後且位於步驟(A)之前的步驟(E),置放散熱殼體於一輔助模具的一模穴內,使散熱殼體的一開口定位在朝上的位置,在步驟(A)中,導熱膠是經由開口填充至容置空間內,在步驟(B)中,電路板是經由開口插置於容置空間內。
進一步地,在步驟(D)中,散熱殼體是以鋁擠成型方式所製成,在步驟(E)中,輔助模具的一成型面與散熱殼體相配合,使容置空間形成是只透過開口與外部相連通的空間。
在步驟(B)中,電路板至少一端是經由散熱殼體的至少一個呈縱向延伸的卡槽導引而滑移至容置空間內。
在步驟(D)中,散熱殼體是以鋁擠成型方式所製成,製造方法還包含一位於步驟(D)之後且位於步驟(E)之前的步驟(F),置放一散熱元件於輔助模具的模穴內,使散熱元件的一插接部定位在朝上的位置,在步驟(E)中,插接部經由散熱殼體的一通口穿伸至容置空間內,在步驟(A)中,導熱膠包覆插接部。
進一步地,在步驟(D)中,散熱殼體是包含一第一側板,及至少一連接於第一側板一端的接合側板,接合側板形成有卡槽;或是散熱殼體是包含一第一側板及兩個分別連接於第一側板相反端的接合側板,各接合側板形成有一卡槽;或是散熱殼體是包含一第一側板、兩個分別連接於第一側板相反端的接合側板及一第二側板,第二側板相反端分別連接於兩個接合側板上,各接合側板形成有一卡槽;第一側板包括一內板面,內板面包含一基面部,及一由基面部朝外凹陷的凹陷面部,在步驟(B)中,電路板的一板體與基面部相間隔,電路板的一設於板體一側的電子元件與凹陷面部相間隔。
藉由上述技術手段,本發明電路板裝置的優點及功效在於,藉由導熱膠包覆電路板並黏固在散熱殼體的設計,使得電路板及其電子元件工作時所產生的熱量可經由多方向的熱傳導路徑傳遞至導熱膠並透過導熱膠傳遞至散熱殼體,能有效地提升散熱均勻性及效率。此外,在製造上,簡化了組裝的複雜度與步驟,並減少組裝元件的使用數量,藉此,能降低組裝工時並提升組裝生產的效率,並且可透過自動化的方式進行大量生產。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之五個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。透過具體實施方式的說明,當可對本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效得以更加深入且具體的了解,然而所附圖式只是提供參考與說明之用,並非用來對本發明加以限制。
在本發明被詳細描述之前,要注意的是,在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
如圖1、圖2及圖3所示,是本發明電路板裝置的第一較佳實施例,該電路板裝置200是應用於一電源供應器100上,電源供應器100包括一主電路板10,電路板裝置200組裝於主電路板10上。電路板裝置200包含一電路板20,及一散熱模組30,電路板20用以插接於主電路板10上並與其電性連接。在本實施例中,主電路板10具有一一次側電路(primary side circuit)及一二次側電路(secondary side circuit)的一部份,而電路板20具有該二次側電路(secondary side circuit)的一部份,當然,在應用上並不以此為限。
如圖3、圖4及圖5所示,電路板20包括一板體21,及至少一個凸設於板體21一側的電子元件22,本實施例的電子元件22數量是以兩個為例作說明。散熱模組30包括一散熱殼體3及一導熱膠4。散熱殼體3是以導熱性佳的金屬材質所製成,本實施例的散熱殼體3材質是以鋁為例,散熱殼體3呈中空狀並包含一第一側板31,及兩個分別連接於第一側板31相反端的接合側板32,各接合側板32內表面凹陷形成一呈縱向延伸的卡槽321,電路板20的板體21兩相反端分別插接於兩個接合側板32的卡槽321內,使得板體21及各電子元件22分別與第一側板31之間保持相間隔的狀態。散熱殼體3還包含一位於第一側板31相反側的第二側板33,第二側板33相反端分別連接於兩個接合側板32上並且與板體21相反於第一側板31的一側相間隔,透過板體21兩相反端分別插接於兩卡槽321內,使得板體21能同時與第二側板33之間保持相間隔的狀態。藉此,導熱膠4能填充在電路板20與第一側板31之間、電路板20與第二側板33之間,以及各接合側板32的卡槽321與板體21之間,以包覆板體21與各電子元件22並且黏固於第一側板31、第二側板33與兩個接合側板32,使得板體21與各電子元件22工作時所產生的熱量能透過導熱膠4傳導至散熱殼體3上,並藉由散熱殼體3與外部空氣進行熱交換而達到散熱的功效。
需說明的是,前述散熱殼體3的兩個分別連接於第一側板31相反端的接合側板32,以及第二側板33相反端分別連接於兩個接合側板32上的描述方式,意指接合側板32可以是一體成型或是可拆卸地連接於第一側板31,而第二側板33也可以是一體成型或是可拆卸地連接於接合側板32。在本實施例中,由於散熱殼體3是由鋁擠成型的製造方式所製成,因此,本實施例的接合側板32是一體成型地連接於第一側板31,而第二側板33是一體成型地連接於接合側板32。
散熱殼體3的第一側板31、第二側板33與兩個接合側板32共同形成一容置空間34,及一連通於容置空間34底端的開口35,在本實施例中,第一側板31、第二側板33與兩個接合側板32還共同形成一連通於容置空間34頂端的通口36,容後敘述。開口35使容置空間34及各卡槽321與外部相連通,藉此,電路板20的板體21可經由開口35插接於兩個卡槽321內,並且沿著卡槽321的延伸方向滑移至容置空間34。另一方面,導熱膠4也可經由開口35填充至容置空間34內,透過開口35可同時提供電路板20插置以及導熱膠4填充,使得電路板20與導熱膠4能經由散熱殼體3的同一側進行插置與填充的作業,能提升組裝製造時的方便性。在本實施例中,製造的順序是先進行導熱膠4的填充,之後再進行電路板20的插置,其內容詳述於後。
此外,電路板20的板體21具有複數個穿伸出開口35並曝露出散熱殼體3底端的插接腳211,各插接腳211用以插接於主電路板10(如圖1所示)的插槽(圖未示)內,藉此,使得電路板20能與主電路板10電性連接。需說明的是,在其他的設計方式上,插接腳211也可以不穿伸出開口35,只要控制導熱膠4的量使其不會沾黏到插接脚211而影響插接脚211的插接,並且配合主電路板10上凸設插槽座(凸未示),使插槽座能穿伸入容置空間34內並供插接脚211插接,同樣能達到使電路板20與主電路板10電性連接。為了使散熱殼體3能穩固地組裝定位在主電路板10上,在本實施例中,各接合側板32相反於卡槽321的一側形成有一溝槽322,散熱模組30還包括兩個銲接銷5,各銲接銷5卡接於各接合側板32的溝槽322內且部分穿伸出溝槽322底端,透過各銲接銷5以銲接方式銲接於主電路板10,使得散熱殼體3能穩固地組裝定位在主電路板10上,同時,電路板20的插接腳211也能穩固地保持在插接於主電路板10的插槽內。
散熱殼體3的第一側板31包括一面向電路板20的內板面311,及一相反於內板面311的外板面312,內板面311包含一與電路板20的板體21相間隔的基面部313,及一由基面部313朝外板面312方向凹陷並與電子元件22相間隔的凹陷面部314。在本實施例中,由於電子元件22的數量為兩個且厚度不同,因此,凹陷面部314是呈現一深一淺的形狀,隨著電子元件22的數量設計不同以及電子元件22的厚度關係,能對應地將凹陷面部314設計成不同的形狀,以使凹陷面部314能與電子元件22相配合。
在本實施例中,內板面311的基面部313與板體21之間相間隔的間距、凹陷面部314與電子元件22之間相間隔的間距,以及第二側板33內板面與板體21之間相間隔的間距設計皆是以較短為佳(例如達到可絕緣的距離即可),除了能減少導熱膠4填充時的使用量外,還能使得電路板20的板體21與電子元件22工作時所產生的熱量能迅速地透過導熱膠4傳遞至第一側板31與第二側板33。另外,在其他的設計方式中,可以將內板面311的基面部313與板體21之間相間隔的間距設計成大致上和凹陷面部314與電子元件22之間相間隔的間距相當,透過前述的設計方式,能減少導熱膠4填充時的填充空間,以降低導熱膠4的使用量,使得導熱膠4的使用成本能降低。
如圖2、圖5及圖6所示,圖6是沿圖2中的V-V剖線所取的剖視圖,電路板20將容置空間34分隔成位於相反兩側的一第一容置部341與一第二容置部342,第一容置部341位於電路板20與第一側板31之間,第二容置部342位於電路板20背向第一側板31的一側,本實施例的第二容置部342位於電路板20與第二側板33之間,較佳地,如圖6所示由V-V剖線所取的剖視圖中,第一容置部341的橫斷面面積減去電子元件22的橫斷面面積所得的一面積值A1與第二容置部342的橫斷面面積的一面積值A2相當,前述相當意指完全相同或非常接近的狀態。
由於電路板裝置200在製造過程中是先將液態的導熱膠40(如圖11所示)填充在散熱殼體3的容置空間34內,接著再將電路板20插置於容置空間34內,當電路板20沿著卡槽321的延伸方向插置於容置空間34的過程中會同時擠壓液態導熱膠40,使液態導熱膠40往電路板20與散熱殼體3之間的空隙(也就是前述的第一容置部341與第二容置部342)流動。考量到電路板20將液態導熱膠40往第一容置部341與第二容置部342擠壓的過程中,導熱膠40分別在第一容置部341內與第二容置部342內所受到的阻力有可能不盡相同,進而導致流入第一容置部341內與第二容置部342內的流量不均的情形產生。因此,透過將第一容置部341的橫斷面面積(橫斷面剖切的方向是必需同時剖切到電子元件22,如圖2的V-V剖線所示)減去電子元件22的橫斷面面積所得的一面積值A1(也就是取導熱膠40在第一容置部341內流動過程中所能通過的最小橫斷面面積)與第二容置部342的橫斷面面積的一面積值A2相當,也就是面積值A1與面積值A2完全相同或非常接近,使得液態導熱膠40被電路板20往開口35方向推擠而流動到第一容置部341內以及第二容置部342內時所受的阻力大致上能相當,藉此,能確保導熱膠40流入第一容置部341內與第二容置部342內的流量均勻。當電路板20插置於容置空間34內並到達定位後,液態導熱膠40位在第一容置部341內以及第二容置部342內的高度相當,使得固化後的導熱膠4能完整地包覆住電路板20。透過此種設計方式,能避免因液態導熱膠40流動到第一容置部341內以及第二容置部342內的流量不均勻,使得導熱膠40位在第一容置部341內以及第二容置部342內的高度差過大,進而導致電路板20的其中一側無法被液態導熱膠40完全包覆的情形產生。
以下將針對電路板裝置200的製造方法進行說明:
如圖4、圖5及圖7所示,圖7是電路板裝置200的製造方法流程圖,圖7所示的主要流程為:
如步驟91,製備一散熱殼體3。
在本實例中,散熱殼體3是以鋁擠成型(aluminum extrusion)方式所製成,透過鋁擠成型的製造方式成型出一長條狀的半成品(圖未示),接著,再由該半成品上裁切出複數個成品,裁切後的各個成品即為散熱殼體3,此時,散熱殼體3會形成有第一側板31、接合側板32、第二側板33、容置空間34、開口35、通口36(如圖3所示),以及第一側板31的內板面311。藉由此種製造方式,可視需求在該半成品上裁切出所需長度的散熱殼體3,能提升製程中的彈性。再者,此種製造方式也可提升生產製造的效率,使產量能大幅提升。
如圖7、圖8、圖9及圖10所示,如步驟92,置放散熱殼體3於一輔助模具6的一模穴61內,使散熱殼體3的一開口35定位在朝上的位置。
在本實施例中,輔助模具6包括一下殼62、一蓋合於下殼62上的上殼63,及一設置於下殼62內的模座64,模座64形成有複數個彼此相間隔排列的模穴61,而上殼63形成有複數個分別與模穴61位置相對應的開孔631。在組裝時,先將散熱殼體3插置於模座64的模穴61內,使得散熱殼體3定位在使開口35朝上的位置,接著,再將上殼63蓋合於下殼62上,此時,上殼63的開孔631會與散熱殼體3的開口35對齊,且上殼63會抵壓在散熱殼體3形成開口35的一端,使得散熱殼體3能穩固地定位在模穴61內,以防止散熱殼體3脫離模穴61。需說明的是,在實際使用時,是將複數個散熱殼體3分別插置於模座64的複數個模穴61後,再將上殼63蓋合於下殼62以進行定位的動作。當然,輔助模具6的設計方式並不以本實施例所揭露的設計方式為限,在其他設計方式中,可將複數個散熱殼體3彼此緊靠在一起並放置於模座的一個長形的模穴內,接著,再透過夾持裝置將複數個散熱殼體3夾持在一起並固定於模座上,同樣能達到定位的功效。
另外,輔助模具6的模座64界定出模穴61的一成型面641會與散熱殼體3相配合,本實施例的成型面641是如圖10所示的一個位於底端的底面,透過成型面641封閉散熱殼體3的通口36,使得散熱殼體3的容置空間34形成是只透過開口35與外部相連通的空間。
如圖7、圖11及圖12所示,如步驟93,填充一呈液態的導熱膠40至散熱殼體3的一容置空間34內。
在本實施例中,在進行步驟93之前,要先計算第一容置部341(如圖5所示)的容積與第二容置部342(如圖5所示)的容積相加後的總合容積為多少,以此總合容積來判斷出要填充的液態導熱膠40的量,其中,要填充的液態導熱膠40的量以不大於前述總合的容積為佳,以避免電路板20插入容置空間34後將液態導熱膠40擠壓使其溢出開口35而產生溢膠的情形。接著,即可如步驟93所示經由開35將液態導熱膠40填充至容置空間34內,其中,本實施例的導熱膠40是採用具有黏固功能兼導熱功能的膠體,例如為AB膠或者是RTV膠。需說明的是,成型面641的材質選用是以導熱膠40固化後易於剝離的材質為佳,藉此,以便於電路板裝置200在製造完成後能輕易地由模穴61取出。
如圖7、圖13及圖14所示,如步驟94,插置一電路板20至容置空間34內,使導熱膠40包覆電路板20。
在本實施例中,在插置電路板20前,需將電路板20的插接腳211朝向上方,之後才可進行插置的作業,藉此,以避免電路板20在插置過程中插接腳211沾黏到導熱膠40。
將電路板20的板體21兩端分別對準散熱殼體3的兩個卡槽321,接著,沿箭頭I方向由上朝下地經由開口35將電路板20插置於容置空間34內,透過電路板20的板體21兩端經由兩個呈縱向延伸的卡槽321導引,使得電路板20能筆直地插置於容置空間34,藉此,能確保電路板20在插置後是分別與散熱殼體3的第一側板31及第二側板33之間保持相間隔的狀態,以避免電路板20在插置過程中因發生歪斜而造成電子元件22與第一側板31接觸,進而導致電路板20在工作時發生短路的情形。需說明的是,本實施例的卡槽321寬度是以略大於電路板20的板體21寬度為佳,藉此,使得電路板20的板體21能順暢地沿著卡槽321的延伸方向滑動。
如圖6、圖13及圖14所示,當電路板20沿著卡槽321的延伸方向插置於容置空間34的過程中會同時擠壓位在容置空間34以及卡槽321內的液態的導熱膠40,使導熱膠40往電路板20與散熱殼體3之間的第一容置部341與第二容置部342流動,並且沿著板體21與卡槽321之間的空隙流動。由於第一容置部341的橫斷面面積減去電子元件22的橫斷面面積所得的一面積值A1與第二容置部342的橫斷面面積的一面積值A2相當,使得液態導熱膠40被電路板20往開口35方向推擠而流動到第一容置部341內以及第二容置部342內時所受的阻力大致上能相當,因此,液態導熱膠40流動到第一容置部341內以及第二容置部342內的流量大致相當。當電路板20的板體21抵觸到模座64的成型面641時,電路板20即到達定位而不再滑動,此時,液態導熱膠40位在第一容置部341內以及第二容置部342內的高度相當,使得液態導熱膠40能完整地包覆住電路板20位在容置空間34內的部分(如圖14所示)。透過此種設計方式,能避免因液態導熱膠40流動到第一容置部341內以及第二容置部342內的流量不均勻,使得導熱膠40位在第一容置部341內以及第二容置部342內的高度差過大,進而導致電路板20的其中一側無法被液態導熱膠40包覆的情形產生。
特別說明的是,由於電路板20插置於散熱殼體3的容置空間34後,開口35的空間會變的很狹小,且液態導熱膠40的黏滯係數大,因此,在製程中若先將電路板20插置於散熱殼體3的容置空間34,會造成導熱膠40填充入第一容置部341與第二容置部342內的困難度增加甚至是無法填充的情形。故本實施例電路板裝置200的製造方法流程中,透過先進行步驟93的填充液態導熱膠40再進行步驟94的插置電路板20,降低了製程上的困難度以及製造工時,能大幅提升製程上的效率。另外,本實施例的各銲接銷5可在步驟92至步驟94之間的其中一個步驟中插置於各溝槽322內。
如步驟95,固化導熱膠40使其黏固於散熱殼體3與電路板20。
透過液態導熱膠40(例如為AB膠)在常溫之下自行固化成固態的導熱膠4(如圖5所示)後,導熱膠4即黏固在電路板20與散熱殼體3,接著,將上殼63拆離下殼62,再將散熱殼體3由輔助模具6的模穴61取出後,即完成電路板裝置200的製造。較佳地,為了縮短液態導熱膠40(例如為AB膠)固化的時間,在本實施例的步驟95中,會透過加熱液態導熱膠40的方式使其加速固化成固態導熱膠4,藉此,能有效縮短整個製程的工時。需說明的是,隨著導熱膠40使用的種類不同,加速固化的方式也會不同,例如其他種類的導熱膠能透過冷卻或將濕度提高來縮短固化的時間。
如圖15及圖16所示,是本發明電路板裝置的第二較佳實施例,該電路板裝置210的整體結構與製造方法大致與第一較佳實施例相同,但散熱模組30的結構略有不同。
在本實施例中,散熱模組30還包括一散熱元件7,散熱元件7包含一散熱鰭片部71,及一凸設於散熱鰭片部71底端的插接部72,插接部72是經由散熱殼體3的通口36穿伸至容置空間34內並與電路板20的板體21接觸,固化後的固態導熱膠4會黏固於插接部72與散熱殼體3之間,使得散熱元件7能穩固地組裝定位在散熱殼體3上。藉由散熱元件7的設置,能進一步地提升散熱模組30散熱的效率。
如圖16、圖17及圖18所示,本實施例電路板裝置210的製造方法還包含一位於步驟91之後且位於步驟92之前的步驟96,置放一散熱元件7於輔助模具6的模座64的模穴61’內,使散熱元件7的一插接部72定位在朝上的位置,在本實施例中,模穴61’是呈階梯狀結構。接著,在步驟92中,散熱元件7的插接部72經由散熱殼體3的通口36穿伸至容置空間34內。在步驟93中,液態的導熱膠40除了包覆電路板20外還同時包覆散熱元件7的插接部72,由於插接部72形成有一供導熱膠40流入的扣槽721,因此,導熱膠40會填滿插接部72的扣槽721。最終,經過步驟95後,固化後的固態導熱膠4即黏固於散熱殼體3、電路板20及散熱元件7的插接部72,最後,即可將電路板裝置210由模穴61’中取出。
如圖19及圖20所示,是本發明電路板裝置的第三較佳實施例,該電路板裝置220的整體結構與製造方法大致與第一較佳實施例相同,但散熱模組30的結構略有不同。
本實施例的散熱殼體3’的橫斷面呈L形,其包含一第一側板31,及一連接於第一側板31一端的接合側板32,第一側板31與接合側板32共同形成容置空間34’。電路板20將容置空間34’分隔成位於相反兩側的第一容置部341與第二容置部342,第一容置部341位於電路板20與第一側板31之間,而第二容置部342位在電路板20背向第一側板31的一側。
如圖20、圖21及圖22所示,輔助模具6之模座64的成型面641’封閉住散熱殼體3’的通口36、散熱殼體3’相反於第一側板31的一側,以及散熱殼體3’相反於接合側板32的另一側,因此,成型面641’與散熱殼體3’相配合後,使得容置空間34’形成是只透過開口35與外部相連通的空間。液態導熱膠40填充至散熱殼體3’的容置空間34’後,透過成型面641’的輔助塑形,使得固化後的固態導熱膠4能黏固散熱殼體3’與電路板20。
如圖23及圖24所示,是本發明電路板裝置的第四較佳實施例,該電路板裝置230的整體結構與製造方法大致與第一、第三較佳實施例相同,但散熱模組30的結構略有不同。
本實施例的散熱殼體3”的橫斷面呈U形,其包含一第一側板31,及兩個分別連接於第一側板31相反端的接合側板32,第一側板31與兩個接合側板32共同形成容置空間34”。
如圖24、圖25及圖26所示,輔助模具6之模座64的成型面641”封閉住散熱殼體3”的通口36,以及散熱殼體3”相反於第一側板31的一側,因此,成型面641”與散熱殼體3”相配合後,使得容置空間34”形成是只透過開口35與外部相連通的空間。液態導熱膠40填充至散熱殼體3”的容置空間34”後,透過成型面641”的輔助塑形,使得固化後的固態導熱膠4能黏固散熱殼體3”與電路板20。
如圖27及圖28所示,是本發明電路板裝置的第五較佳實施例,該電路板裝置240的整體結構與製造方法大致與第一、第四較佳實施例相同,但散熱模組30的結構略有不同。
在本實施例中,散熱殼體3’’’的第二側板33’可拆卸地接合於兩個接合側板32’,第二側板33’包括兩個位於相反端的滑接肋331,各接合側板32’相反於溝槽322的一側還形成有一與卡槽321相間隔的滑接槽323,各滑接肋331與各滑接槽323分別呈縱向延伸,第二側板33’透過各滑接肋331滑接於各滑接槽323內,使得第二側板33’能接合於兩個接合側板32’上。
歸納上述,各實施例的電路板裝置200、210、220、230、240,藉由導熱膠4包覆電路板20並黏固在散熱殼體3、3’、3”、3’’’的設計,使得電路板20及其電子元件22工作時所產生的熱量可經由多方向的熱傳導路徑傳遞至導熱膠4並透過導熱膠4傳遞至散熱殼體3、3’、3”、3’’’,能有效地提升散熱均勻性及效率。此外,在製造上,簡化了組裝的複雜度與步驟,並減少組裝元件的使用數量,藉此,能降低組裝工時並提升組裝生產的效率,並且可透過自動化的方式進行大量生產,故確實能達成本發明所訴求之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
100...電源供應器
10...主電路板
200、210...電路板裝置
220、230...電路板裝置
240...電路板裝置
20...電路板
21...板體
211...插接腳
22...電子元件
30...散熱模組
3、3’...散熱殼體
3”、3’’’...散熱殼體
31...第一側板
311...內板面
312...外板面
313...基面部
314...凹陷面部
32、32’...接合側板
321...卡槽
322...溝槽
323...滑接槽
33、33’...第二側板
331...滑接肋
34、34’...容置空間
34”...容置空間
341...第一容置部
342...第二容置部
35...開口
36...通口
4、40...導熱膠
5...銲接銷
6...輔助模具
61、61’...模穴
62...下殼
63...上殼
631...開孔
64...模座
641、641’...成型面
641”...成型面
7...散熱元件
71...散熱鰭片部
72...插接部
721...扣槽
91~96...步驟
A1、A2...面積值
圖1是本發明電路板裝置的第一較佳實施例應用於電源供應器的立體圖;
圖2是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的立體圖;
圖3是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的立體分解圖;
圖4是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱模組的立體圖;
圖5是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的俯視圖;
圖6是由圖2中的V-V剖線所取的剖視圖;
圖7是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的製造方法流程圖;
圖8是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的立體圖;
圖9是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的立體分解圖;
圖10是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖;
圖11是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明導熱膠填充至容置空間內;
圖12是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明導熱膠填充至容置空間內;
圖13是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明電路板插置於容置空間內;
圖14是本發明電路板裝置的第一較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明電路板插置於容置空間內;
圖15是本發明電路板裝置的第二較佳實施例的立體圖;
圖16是本發明電路板裝置的第二較佳實施例的立體分解圖;
圖17是本發明電路板裝置的第二較佳實施例的製造方法流程圖;
圖18是本發明電路板裝置的第二較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明電路板插置於容置空間內;
圖19是本發明電路板裝置的第三較佳實施例的立體圖;
圖20是本發明電路板裝置的第三較佳實施例的俯視圖;
圖21是本發明電路板裝置的第三較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的俯視圖;
圖22是本發明電路板裝置的第三較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明電路板插置於容置空間內;
圖23是本發明電路板裝置的第四較佳實施例的立體圖;
圖24是本發明電路板裝置的第四較佳實施例的俯視圖;
圖25是本發明電路板裝置的第四較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的俯視圖;
圖26是本發明電路板裝置的第四較佳實施例的散熱殼體安裝於輔助模具內的剖視示意圖,說明電路板插置於容置空間內;
圖27是本發明電路板裝置的第五較佳實施例的立體圖;及
圖28是本發明電路板裝置的第五較佳實施例的俯視圖。
20...電路板
21...板體
22...電子元件
3...散熱殼體
31...第一側板
311...內板面
312...外板面
313...基面部
314...凹陷面部
32...接合側板
321...卡槽
322...溝槽
33...第二側板
34...容置空間
341...第一容置部
342...第二容置部
4...導熱膠
5...銲接銷

Claims (26)

  1. 一種電路板裝置,包含:一電路板;一散熱模組,包括:一散熱殼體,包含一第一側板,及至少一連接於該第一側板一端的接合側板,該接合側板形成有一卡槽,該電路板一端插接於該卡槽,該電路板與該第一側板相間隔;及一導熱膠,包覆該電路板並且黏固於該第一側板與該接合側板。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之電路板裝置,其中,該第一側板與該接合側板共同形成一容置空間,及一連通於該容置空間底端的開口,用以使該導熱膠經由該開口填充至該容置空間以及該電路板經由該開口插置於該容置空間。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之電路板裝置,其中,該散熱殼體包含兩個分別連接於該第一側板相反端的接合側板,該第一側板與該兩個接合側板共同形成該容置空間及該開口,各該接合側板形成有一卡槽,該電路板兩相反端分別插接於該兩個接合側板的卡槽,該導熱膠黏固於該兩個接合側板。
  4. 根據申請專利範圍第3項所述之電路板裝置,其中,該散熱殼體還包含一第二側板,該第二側板相反端分別連接於該兩個接合側板上,該第二側板與該電路板相反於該第一側板的一側相間隔,該第一側板、該第二側板與該兩個接合側板共同形成該容置空間及該開口,該導熱膠黏固於該第二側板。
  5. 根據申請專利範圍第4項所述之電路板裝置,其中,該第二側板可拆卸地接合於該兩個接合側板,該第二側板包括兩個位於相反端的滑接肋,各該接合側板相反於該溝槽的一側還形成有一與該卡槽相間隔的滑接槽,各該滑接肋滑接於該滑接槽內。
  6. 根據申請專利範圍第2、3、4或5項所述之電路板裝置,其中,該電路板包括一板體,及一設於該板體一側的電子元件,該第一側板包括一面向該電路板的內板面,及一相反於該內板面的外板面,該內板面包含一與該板體相間隔的基面部,及一由該基面部朝該外板面方向凹陷並與該電子元件相間隔的凹陷面部,該板體具有複數個穿伸出該開口的插接腳。
  7. 根據申請專利範圍第6項所述之電路板裝置,其中,該電路板將該容置空間分隔成位於相反兩側的一第一容置部與一第二容置部,該第一容置部位於該電路板與該第一側板之間,該第二容置部位於該電路板背向該第一側板的一側,該第一容置部的橫斷面面積減去該電子元件的橫斷面面積所得的一面積值與該第二容置部的橫斷面面積的一面積值相當。
  8. 根據申請專利範圍第4項所述之電路板裝置,其中,該第一側板、該第二側板與該兩個接合側板共同形成一連通於該容置空間頂端的通口,該散熱模組還包括一散熱元件,該散熱元件包含一散熱鰭片部,及一設於該散熱鰭片部底端的插接部,該插接部經該通口穿伸至該容置空間內,該導熱膠黏固於該插接部。
  9. 一種具有電路板裝置的電源供應器,包括:一主電路板;一電路板裝置,包含:一電路板,插接於該主電路板並與其電性連接;及一散熱模組,包括一散熱殼體及一導熱膠,該導熱膠包覆該電路板並且黏固於該導熱殼體。
  10. 根據申請專利範圍第9項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該散熱殼體包含一第一側板,及至少一連接於該第一側板一端的接合側板,該接合側板形成有一卡槽,該電路板一端插接於該卡槽,該電路板與該第一側板相間隔,該導熱膠黏固於該第一側板與該接合側板。
  11. 根據申請專利範圍第10項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該第一側板與該接合側板共同形成一容置空間,及一連通於該容置空間底端的開口,用以使該導熱膠經由該開口填充至該容置空間以及該電路板經由該開口插置於該容置空間。
  12. 根據申請專利範圍第11項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該接合側板相反於該卡槽的一側形成有一溝槽,該散熱模組還包括一卡接於溝槽且部分穿伸出該溝槽底端並銲接於該主電路板的銲接銷。
  13. 根據申請專利範圍第11項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該散熱殼體包含兩個分別連接於該第一側板相反端的接合側板,該第一側板與該兩個接合側板共同形成該容置空間及該開口,各該接合側板形成有一卡槽,該電路板兩相反端分別插接於該兩個接合側板的卡槽,該導熱膠黏固於該兩個接合側板。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該散熱殼體還包含一第二側板,該第二側板相反端分別連接於該兩個接合側板上,該第二側板與該電路板相反於該第一側板的一側相間隔,該第一側板、該第二側板與該兩個接合側板共同形成該容置空間及該開口,該導熱膠黏固於該第二側板。
  15. 根據申請專利範圍第14項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該第二側板可拆卸地接合於該兩個接合側板,該第二側板包括兩個位於相反端的滑接肋,各該接合側板相反於該溝槽的一側還形成有一與該卡槽相間隔的滑接槽,各該滑接肋滑接於該滑接槽內。
  16. 根據申請專利範圍第11、13或14項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該電路板包括一板體,及一設於該板體一側的電子元件,該第一側板包括一面向該電路板的內板面,及一相反於該內板面的外板面,該內板面包含一與該板體相間隔的基面部,及一由該基面部朝該外板面方向凹陷並與該電子元件相間隔的凹陷面部,該板體具有複數個插接於該主電路板上並與其電性連接的插接腳。
  17. 根據申請專利範圍第16項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該電路板將該容置空間分隔成位於相反兩側的一第一容置部與一第二容置部,該第一容置部位於該電路板與該第一側板之間,該第二容置部位於該電路板背向該第一側板的一側,該第一容置部的橫斷面面積減去該電子元件的橫斷面面積所得的一面積值與該第二容置部的橫斷面面積的一面積值相當。
  18. 根據申請專利範圍第14項所述之具有電路板裝置的電源供應器,其中,該第一側板、該第二側板與該兩個接合側板共同形成一連通於該容置空間頂端的通口,該散熱模組還包括一散熱元件,該散熱元件包含一散熱鰭片部,及一設於該散熱鰭片部底端的插接部,該插接部經該通口穿伸至該容置空間內,該導熱膠黏固於該插接部。
  19. 根據申請專利範圍第9項所述之具有電路板的裝置的電源供應器,其中,該主電路板具有一一次側電路及一二次側電路的一部份,該電路板裝置的電路板具有該二次側電路的一部份。
  20. 一種電路板裝置的製造方法,包含下述步驟:(A)填充一呈液態的導熱膠至一散熱殼體的一容置空間內;(B)插置一電路板至該容置空間內,使該導熱膠包覆該電路板;及(C)固化該導熱膠使其黏固於該散熱殼體與該電路板。
  21. 根據申請專利範圍第20項所述之電路板裝置的製造方法,還包含一位於該步驟(A)之前的步驟(D),製備該散熱殼體。
  22. 根據申請專利範圍第21項所述之電路板的裝置的製造方法,還包含一位於該步驟(D)之後且位於該步驟(A)之前的步驟(E),置放該散熱殼體於一輔助模具的一模穴內,使該散熱殼體的一開口定位在朝上的位置,在該步驟(A)中,該導熱膠是經由該開口填充至該容置空間內,在該步驟(B)中,該電路板是經由該開口插置於該容置空間內。
  23. 根據申請專利範圍第22項所述之電路板裝置的製造方法,其中,在該步驟(D)中,該散熱殼體是以鋁擠成型方式所製成,在該步驟(E)中,該輔助模具的一成型面與該散熱殼體相配合,使該容置空間形成是只透過該開口與外部相連通的空間。
  24. 根據申請專利範圍第22項所述之電路板裝置的製造方法,其中,在該步驟(B)中,該電路板至少一端是經由該散熱殼體的至少一個呈縱向延伸的卡槽導引而滑移至該容置空間內。
  25. 根據申請專利範圍第22項所述之電路板裝置的製造方法,其中,在該步驟(D)中,該散熱殼體是以鋁擠成型方式所製成,該製造方法還包含一位於該步驟(D)之後且位於該步驟(E)之前的步驟(F),置放一散熱元件於該輔助模具的模穴內,使該散熱元件的一插接部定位在朝上的位置,在該步驟(E)中,該插接部經由該散熱殼體的一通口穿伸至該容置空間內,在該步驟(A)中,該導熱膠包覆該插接部。
  26. 根據申請專利範圍第24項所述之電路板裝置的製造方法,其中,在該步驟(D)中,該散熱殼體是包含一第一側板,及至少一連接於該第一側板一端的接合側板,該接合側板形成有該卡槽;或是該散熱殼體是包含一第一側板及兩個分別連接於該第一側板相反端的接合側板,各該接合側板形成有一卡槽;或是該散熱殼體是包含一第一側板、兩個分別連接於該第一側板相反端的接合側板及一第二側板,該第二側板相反端分別連接於該兩個接合側板上,各該接合側板形成有一卡槽;該第一側板包括一內板面,該內板面包含一基面部,及一由該基面部朝外凹陷的凹陷面部,在該步驟(B)中,該電路板的一板體與該基面部相間隔,該電路板的一設於該板體一側的電子元件與該凹陷面部相間隔。
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