WO2019205535A1 - 散热结构及其实现方法、散热装置 - Google Patents

散热结构及其实现方法、散热装置 Download PDF

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王含愈
陈娜
刘金锁
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    • H01L23/367—Cooling facilitated by shape of device
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components

Definitions

  • the present application relates to the field of heat dissipation technology, for example, to a heat dissipation structure, an implementation method thereof, and a heat dissipation device.
  • MOS tube In the heat dissipation design of a Metal-Oxide-Semiconductor (MOS) tube, a silicone grease layer is usually disposed between the heat sink and the MOS tube. Moreover, as a heat source requiring heat dissipation, the MOS tube core in the MOS tube is also wrapped by a MOS tube package which is usually made of plastic material.
  • MOS tube package which is usually made of plastic material.
  • Embodiments of the present disclosure provide a heat dissipation structure including: a printed circuit board (PCB) on one side for arranging a heat generating device; and a heat sink disposed on the other side of the PCB.
  • PCB printed circuit board
  • Embodiments of the present disclosure also provide a heat dissipation device including the above heat dissipation structure.
  • the embodiment of the present disclosure further provides a method for implementing a heat dissipation structure.
  • the heat dissipation member is disposed on the other side of the PCB with respect to a side of the PCB on which the heat generating device is disposed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a heat dissipation structure according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a schematic diagram of still another heat dissipation structure according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a schematic diagram of still another heat dissipation structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a heat sink provided by an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of still another heat dissipating component according to an embodiment of the present disclosure.
  • the embodiment of the present disclosure provides a heat dissipation structure, as shown in FIG. 1 , which may include:
  • the heat sink 3 is disposed on the other side of the PCB 1.
  • the heat sink 3 can be directly connected to the PCB 1, and the connection manner can be screw connection, bonding, welding, and the like.
  • the heat sink 3 can also be indirectly connected to the PCB 1.
  • the heat sink 3 is indirectly connected to the PCB 1 through a medium having good thermal conductivity such as metal.
  • connection may be screw connection, bonding, soldering, or the like.
  • the heat sink 3 and the PCB 1 may have a metal connection.
  • the heat sink 3 can achieve a metal connection with the PCB 1 by contacting a metal device on the PCB 1.
  • the heat generating device 2 may be any heat generating source disposed on the PCB 1, such as a computing power device.
  • the operational power device may be a field effect transistor (FET) or the like, such as a MOSFET (which may be simply referred to as a MOS transistor).
  • FET field effect transistor
  • MOSFET which may be simply referred to as a MOS transistor
  • the heat generating device 2 may be a MOS transistor.
  • the MOS transistor may include a MOS transistor substrate 4, a MOS transistor core 5, and a MOS transistor package 6.
  • the MOS tube substrate 4 is disposed on the PCB 1, and the MOS tube substrate 4 is a metal substrate; the MOS tube core 5 is usually a heat generating member in the MOS tube, which is disposed on the MOS tube substrate 4; the MOS tube package 6 can The MOS tube core 5 is wrapped, and the MOS tube package 6 can be made of plastic material.
  • At least one via hole 7 may be disposed on the PCB 1, and the heat sink 3 may realize a metal connection with the PCB 1 through the contact via hole 7.
  • the material of the hole wall of the via hole 7 may be a metal such as copper.
  • the metal connection can be a welded connection.
  • the welding may be brazing or the like.
  • the welded joint can be formed by solder (for example, solder) used in brazing.
  • solder for example, solder
  • the solder is connected between the heat sink 3 and a metal device such as the via 7 of the PCB 1 by soldering.
  • solder may also be filled in the via 7.
  • the heat sink 3 may be a planar structure or a shaped three-dimensional structure including a space.
  • the heat sink 3 when having a shaped three-dimensional structure including a space, may include a heat conductive interface 8 and at least one heat dissipation fin 9 not in the same plane as the heat conduction interface 8.
  • the heat conducting interface 8 is perpendicular to the heat sink fins 9.
  • the heat conducting interface 8 and the heat sink fins 9 can also be at other angles.
  • the angle between the different heat dissipation fins 9 and the heat conduction interface 8 may be the same or different, and the position and posture of the different heat dissipation fins 9 on the heat conduction interface 8 may be the same or different.
  • spaces may be included between different heat dissipation fins 9.
  • the heat sink 3 can also be presented in other various shapes and structures, one of which is shown in FIG.
  • the heat dissipation component 3 may include a heat conduction interface 10 and at least one first heat dissipation fin 11 and second heat dissipation fin 12 that are not in the same plane as the heat conduction interface 10 .
  • the heat conductive interface 10 is perpendicular to the first heat dissipation fin 11 and the second heat dissipation fin 12 .
  • the heat conducting interface 10 and other first fins 11 and second fins 12 may also have other angles.
  • the second heat dissipation fins 12 are T-shaped.
  • the second heat dissipation fins 12 may also have other shapes.
  • the angle between the different heat dissipation fins and the heat conduction interface 10 may be the same or different, and the positions of the different heat dissipation fins on the heat conduction interface 10 , gestures, etc. can also be the same or different.
  • space may be included between different heat sink fins.
  • Embodiments of the present disclosure provide a heat dissipation device that can include the heat dissipation structure described above.
  • the heat dissipating device may be a device that needs to dissipate heat, for example, the heat dissipating device is a power source or a data processing device; or the heat dissipating device is disposed in a power source or disposed in the data processing device.
  • the data processing in the present application may include at least one of setting, calculating, judging, transmitting, storing, managing, and the like based on the data or the data.
  • the data processing may be data processing related to the digital voucher performed by the data processing device, the digital voucher may be obtained by data processing, and the data processing device may be a digital voucher processing device.
  • the digital voucher processing device may be a digital currency mining machine, and the digital currency may be a cryptographic currency such as bitcoin.
  • the embodiment of the present disclosure provides a method for implementing a heat dissipation structure.
  • the heat dissipation member 3 can be disposed on the other side of the PCB 1 with respect to a side of the PCB 1 on which the heat generating device 2 is disposed.
  • the way of disposing the heat sink 3 may be: directly connecting the heat sink 3 to the PCB 1.
  • a metal connection may be provided between the heat sink 3 and the PCB 1.
  • the metal connection may be provided by forming the metal connection through the via 7 on the PCB 1.
  • the manner in which the metal connections are formed may be soldering.
  • the manner of performing the welding may be brazing.
  • the via holes 7 may be filled with solder.
  • the heat dissipation structure, the implementation method thereof and the heat dissipation device provided by the embodiments of the present disclosure have the following heat dissipation paths: a heat generating device ⁇ a PCB ⁇ a heat sink.
  • the heat dissipation structure, the implementation method thereof and the heat dissipation device provided by the embodiments of the present disclosure have the following heat dissipation paths: MOS tube core ⁇ MOS tube substrate ⁇ PCB ⁇ heat sink.
  • the above heat dissipation path includes fewer links and better thermal conductivity, thereby significantly improving the heat dissipation effect.
  • the heat dissipating member disposed on the PCB has electrical conductivity, the internal resistance of the entire circuit can be reduced, the loss of the entire circuit can be reduced, and the efficiency of the entire circuit can be improved.

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Abstract

本申请提供了一种散热结构及其实现方法、散热装置。所述散热结构包括：PCB，其一面上用于设置发热器件；以及散热件，设置于所述PCB的另一面。所述散热装置包括上述的散热结构。所述散热结构的实现方法，相对于PCB上用于设置发热器件的一面，将散热件设置于所述PCB的另一面。

Description

散热结构及其实现方法、散热装置 技术领域
本申请涉及散热技术领域，例如涉及一种散热结构及其实现方法、散热装置。
背景技术
在金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)管的散热设计中，散热片与MOS管之间通常设置有硅脂层。并且，作为需要散热的发热源，MOS管中的MOS管核心还被通常为塑料材质的MOS管封装所包裹。
发明内容
本公开实施例提供了一种散热结构，包括：印刷电路板(PCB)，其一面上用于设置发热器件；以及散热件，设置于所述PCB的另一面。
本公开实施例还提供了一种散热装置，包括上述的散热结构。
本公开实施例还提供了一种散热结构的实现方法，相对于PCB上用于设置发热器件的一面，将散热件设置于所述PCB的另一面。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
图1为本公开实施例提供的散热结构的示意图；
图2为本公开实施例提供的又一散热结构的示意图；
图3为本公开实施例提供的再一散热结构的示意图；
图4为本公开实施例提供的散热件的示意图；以及
图5为本公开实施例提供的又一散热件的示意图。
附图标记：
1：PCB；2：发热器件；3：散热件；4：MOS管基板；5：MOS管核心；6：MOS管封装；7：过孔；8：导热介面；9：散热鳍片；10：导热介面；11：第一散热鳍片；12：第二散热鳍片。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
本公开实施例提供了一种散热结构，如图1所示，可以包括：
PCB 1，其一面上用于设置发热器件2；以及
散热件3，设置于所述PCB 1的另一面。
散热件3可以与PCB 1直接连接，连接方式可以为螺钉连接、粘接、焊接等。散热件3也可以与PCB 1间接连接，例如：散热件3通过金属等导热性好的介质与PCB 1间接连接。
在散热件3与PCB 1间接连接的情况下，连接方式可以为螺钉连接、粘接、焊接等。
在散热件3与PCB 1直接连接的情况下，散热件3与PCB 1之间可以具有金属连接。例如，散热件3可以通过接触PCB 1上的金属器件实现与PCB1之间的金属连接。
发热器件2可以是设置于PCB 1上的任何发热源，例如：运算型功率器件。
所述运算型功率器件可以是场效应管(FET)等，例如：MOSFET(可以简称为MOS管)。
如图2所示，发热器件2可以是MOS管。所述MOS管可以包括：MOS管基板4、MOS管核心5、MOS管封装6。
其中，MOS管基板4设置于PCB 1上，MOS管基板4可以是金属材质的基板；MOS管核心5通常是MOS管中的发热件，其设置于MOS管基板4上；MOS管封装6能够包裹MOS管核心5，MOS管封装6可以是塑料材质。
如图3所示，PCB 1上可以设置至少一个过孔7，散热件3可以通过接触过孔7实现与PCB 1之间的金属连接。
过孔7的孔壁材质可以是铜等金属。
所述金属连接可以为焊接连接。
所述焊接可以为钎焊等。
在进行钎焊的情况下，可以通过钎焊时使用的焊料(例如：焊锡)形成所述焊接连接。例如：通过钎焊使得所述焊料连接于散热件3与PCB 1的过孔7等金属器件之间。
在进行钎焊的情况下，还可以将所述焊料填充于过孔7中。
散热件3可以是平面结构，也可以是包含空间的异形立体结构。
如图4所示，具有包含空间的异形立体结构时，散热件3可以包含导热介面8，以及与导热介面8不在同一平面的至少一个散热鳍片9。
图4中，导热介面8与散热鳍片9垂直。导热介面8与散热鳍片9之间也可以呈其它角度。
当散热鳍片9的数量超过一个时，不同的散热鳍片9与导热介面8之间的角度可以相同或不同，不同的散热鳍片9在导热介面8上的位置、姿态等也可以相同或不同。另外，不同的散热鳍片9之间可以包含空间。
具有包含空间的异形立体结构时，散热件3还可以呈现为其它的多种形状、结构，其中的一种如图5所示。图5中，散热件3可以包含导热介面10，以及与导热介面10不在同一平面的至少一个第一散热鳍片11、第二散热鳍片12。
图5中，导热介面10与第一散热鳍片11、第二散热鳍片12垂直。导热 介面10与第一散热鳍片11、第二散热鳍片12之间也可以呈其它角度。
图5中，第二散热鳍片12呈T型。第二散热鳍片12也可以具有其它形状。
当第一散热鳍片11或第二散热鳍片12的数量超过一个时，不同的散热鳍片与导热介面10之间的角度可以相同或不同，不同的散热鳍片在导热介面10上的位置、姿态等也可以相同或不同。另外，不同的散热鳍片之间可以包含空间。
本公开实施例提供了一种散热装置，可以包括上述的散热结构。
所述散热装置可以是需要散热的装置，例如：所述散热装置是电源，或是数据处理装置；或，所述散热装置设置于电源中，或设置于数据处理装置中。本申请中的数据处理可以包括基于数据或对数据进行的设置、计算、判断、传输、存储、管理等至少之一。
作为一个实施例，数据处理可以是由数据处理装置进行的与数字凭证相关的数据处理，数字凭证可以通过数据处理得到，数据处理装置可以是数字凭证处理装置。
当数字凭证与数字货币相关或体现为数字货币时，数字凭证处理装置可以是数字货币挖矿机，数字货币可以是比特币等加密货币。
本公开实施例提供了一种散热结构的实现方法，相对于PCB 1上用于设置发热器件2的一面，可以将散热件3设置于PCB 1的另一面。
设置散热件3的方式可以为：将散热件3与PCB 1直接连接。
在散热件3与PCB 1之间可以设置金属连接。
设置所述金属连接的方式可以为：通过PCB 1上的过孔7形成所述金属连接。
形成所述金属连接的方式可以为焊接。
进行所述焊接的方式可以为钎焊。
进行所述钎焊时，可以在过孔7中填充焊料。
上述的散热结构的实现方法，可以参考前述结合附图1-5描述的涉及散 热结构的内容。
本公开实施例所提供的散热结构及其实现方法、散热装置，具有如下散热通路：发热器件→PCB→散热件。
以MOS管为例，本公开实施例所提供的散热结构及其实现方法、散热装置，具有如下散热通路：MOS管核心→MOS管基板→PCB→散热件。
上述散热通路所包含的环节更少，导热性更好，因此显著提高了散热效果。
另外，由于设置在PCB上的散热件具有导电性，因此可以减少整个电路的内阻，降低了整个电路的损耗，能够提高整个电路的效率。
本申请中使用的用词仅用于描述实施例并且不用于限制权利要求。如在实施例以及权利要求的描述中使用的，除非上下文清楚地表明，否则单数形式的“一个”(a)、“一个”(an)和“所述”(the)旨在同样包括复数形式。类似地，如在本申请中所使用的术语“和/或”是指包含一个或一个以上相关联的列出的任何以及所有可能的组合。另外，当用于本申请中时，术语“包括”(comprise)及其变型“包括”(comprises)和/或包括(comprising)等指陈述的特征、整体、步骤、操作、元素，和/或组件的存在，但不排除一个或一个以上其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或这些的分组的存在或添加。
所描述的实施例中的各方面、实施方式、实现或特征能够单独使用或以任意组合的方式使用。
上述技术描述可参照附图，这些附图形成了本申请的一部分，并且通过描述在附图中示出了依照所描述的实施例的实施方式。虽然这些实施例描述的足够详细以使本领域技术人员能够实现这些实施例，但这些实施例是非限制性的；这样就可以使用其它的实施例，并且在不脱离所描述的实施例的范围的情况下还可以做出变化。比如，流程图中所描述的操作顺序是非限制性的，因此在流程图中阐释并且根据流程图描述的两个或两个以上操作的顺序可以根据若干实施例进行改变。作为另一个例子，在若干实施例中，在流程图中阐释并且根据流程图描述的一个或一个以上操作是可选的，或是可删除的。另外，某些步骤或功能可以添加到所公开的实施例中，或两个以上的步 骤顺序被置换。所有这些变化被认为包含在所公开的实施例以及权利要求中。
另外，上述技术描述中使用术语以提供所描述的实施例的透彻理解。然而，并不需要过于详细的细节以实现所描述的实施例。因此，实施例的上述描述是为了阐释和描述而呈现的。上述描述中所呈现的实施例以及根据这些实施例所公开的例子是单独提供的，以添加上下文并有助于理解所描述的实施例。上述说明书不用于做到无遗漏或将所描述的实施例限制到本公开的精确形式。根据上述教导，若干修改、选择适用以及变化是可行的。在某些情况下，没有详细描述为人所熟知的处理步骤以避免不必要地影响所描述的实施例。

Claims (19)

  1. 一种散热结构，其特征在于，包括：
    印刷电路板PCB，其一面上用于设置发热器件；以及
    散热件，设置于所述PCB的另一面。
  2. 根据权利要求1所述的散热结构，其特征在于，所述散热件与所述PCB直接连接。
  3. 根据权利要求1或2所述的散热结构，其特征在于，所述散热件与所述PCB之间具有金属连接。
  4. 根据权利要求3所述的散热结构，其特征在于，所述PCB上设置有过孔，所述金属连接通过所述过孔形成。
  5. 根据权利要求4所述的散热结构，其特征在于，所述金属连接为焊接连接。
  6. 根据权利要求5所述的散热结构，其特征在于，所述焊接连接通过焊料形成。
  7. 根据权利要求6所述的散热结构，其特征在于，所述过孔中填充有所述焊料。
  8. 根据权利要求1-7任一项所述的散热结构，其特征在于，所述发热器件是运算型功率器件。
  9. 根据权利要求8所述的散热结构，其特征在于，所述运算型功率器件为场效应管FET。
  10. 根据权利要求1-9任一项所述的散热结构，其特征在于，所述散热件包含导热介面、散热鳍片。
  11. 一种散热装置，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的散热结构。
  12. 根据权利要求11所述的散热装置，其特征在于：
    所述散热装置是电源，或是数据处理装置；或
    所述散热装置设置于电源中，或设置于数据处理装置中。
  13. 一种散热结构的实现方法，其特征在于，相对于PCB上用于设置发热器件的一面，将散热件设置于所述PCB的另一面。
  14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，设置所述散热件的方式 为：将所述散热件与所述PCB直接连接。
  15. 根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，包括：在所述散热件与所述PCB之间设置金属连接。
  16. 根据权利要求15所述的方法，其特征在于，设置所述金属连接的方式为：通过所述PCB上的过孔形成所述金属连接。
  17. 根据权利要求16所述的方法，其特征在于，形成所述金属连接的方式为焊接。
  18. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，进行所述焊接的方式为钎焊。
  19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于，进行所述钎焊时，在所述过孔中填充焊料。
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