用于电子元件的散热器制造技术

技术编号:9646229 阅读:142 留言:0更新日期:2014-02-07 11:46
提供一种用于阻性元件的散热器,该散热器具有在阻性元件的顶部表面之上并且与阻性元件电绝缘的主体部分。该散热器还包括从主体延伸并且与热沉以导热关系连接的一个或多个腿部部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种用于阻性元件的散热器,该散热器具有在阻性元件的顶部表面之上并且与阻性元件电绝缘的主体部分。该散热器还包括从主体延伸并且与热沉以导热关系连接的一个或多个腿部部分。【专利说明】用于电子元件的散热器
本专利技术通常涉及一种用于电子元件的散热器,并且更具体地涉及一种散热器,其用于安装到热沉的阻性元件。
技术介绍
通常电子元件在正常工作时产生热,其必须持续消散以确保正常工作。由于器件参数值通常随温度变化,过多的热量负面地影响电子系统的性能。在特别高的温度下,在规定范围内器件可能不再工作并且可能经历失效。这对于用于很多电子系统和器件的阻性元件尤其如此。随着这些系统和器件在尺寸上持续减小,它们的电子元件的大小也必须相应减小。尽管电子系统及其元件的物理尺寸已经减小,但是这些系统的功率需求和其产生的热并不一定按幅度减小。因而,为了为系统维持安全和可靠的操作温度,必须认真地管理由元件产生的热。阻性元件具有许多不同的结构。这些结构的一些缺乏有效的散热能力。尽管阻性元件可以安装至热沉,因此热通过在阻性元件和热沉之间的热接触点传导而消散,但这并不总能提供有效的散热。在操作期间,在阻性元件的中心,典型的电阻可产生热斑(例如,远离具有热沉益处的电引线)。过热量的阻性材料的电阻率容易改变,从而导致电阻在其寿命期间或者在功率过载期间移出容限。在高电流或脉冲应用到非常小的元件时这个问题尤其明显。一些电阻结构限于形状系数较大的电阻。随着该电阻的尺寸减小,提供充足的散热能力愈加困难。这些散热问题同样适于其它小型电子元件,例如电感、电容、半导体管芯和微处理器。因而,期望提供具有增强的散热能力的电子元件,例如阻性元件。还期望提供具有增强的散热途径的电子元件,其适用于小形状系数并且可以并入现有系统。还期望提供具有增强的散热途径的电子元件,其经济生产、经久耐用、操作有效。
技术实现思路
公开了一种散热器,其用于被安装至热沉上的阻性元件。该散热器包括设置在阻性元件的顶部表面之上并且与阻性元件电绝缘的主体部分。该散热器还包括一个或多个腿部部分,所述腿部部分从主体部分延伸且与热沉以导热关系相连接。该散热器还包括夹在主体部分和阻性元件的顶部表面之间的热界面材料,热界面材料是非导电的。热界面材料可以包括粘合剂。也公开了电阻和散热器组件。该组件包括热沉、安装在热沉上的阻性元件以及与阻性元件和热沉相连接的散热器。该散热器具有设置在阻性元件上且与阻性元件电绝缘的主体部分。该组件还包括设置在热沉和阻性元件的底部表面之间的热界面材料的第一层,以及设置在热阻性元件的顶部表面和散热器的主体部分之间的热界面材料的第二层。也公开了一种从阻性元件散热的方法。该方法包括以下步骤:提供阻性元件,在热沉上以导热关系安装阻性元件,以及提供具有主体部分和从主体部分延伸的至少一个腿部部分的散热器。热界面材料分配在阻性元件的顶部表面上,热界面材料是导热的和非导电的。散热器设置在阻性元件之上,以使得热界面材料夹在散热器的主体部分和阻性元件的顶部表面之间。散热器的腿部部分(一个或多个)和热沉以导热关系相连接。为了简洁起见,
技术实现思路
未列出本专利技术的所有方面,其在下面详细描述。【专利附图】【附图说明】当与附图相结合来阅读时,前述
技术实现思路
以及接下来详细描述的本专利技术的优选实施例会更容易理解。为了示例本专利技术,在附图中示出的实施例是目前优选的。然而,应理解为本专利技术不限定于示出的精确设置方式。图1为安装在功率封装上的散热器的第一实施例的顶视图。图2为沿着图1的线2-2的剖视图。图3为安装在功率封装上没有阻性元件的散热器的第二实施例的顶视图。图4为沿着图3的线4-4的剖视图。图5为安装在功率封装上具有阻性元件的散热器的第二实施例的顶视图。图6为沿着图5的线6-6的剖视图。图7为安装在功率封装上的散热器的第三实施例的顶视图。图8为在图7中示出的散热器和功率封装的左侧视图。图9为沿着图7的线9-9的剖视图。图10为具有用于容纳阻性元件基座的热沉的顶视图。图11为沿着图10的线11-11的剖视图。图12为图10中示出的安装在热沉上的散热器和阻性元件的第三实施例的顶视图。图13为在图12中示出的散热器和功率封装的左侧视图。图14为沿着图12的线14-14的剖视图。图15为安装在功率封装上没有阻性元件的散热器的第四实施例的顶视图。图16为沿着图15的线16-16的剖视图。图17为沿着图15的线17-17的剖视图。图18为安装在功率封装上具有阻性元件的散热器的第四实施例的顶视图。图19为沿着图18的线19-19的剖视图。图20为沿着图18的线20-20的剖视图。图21为没有散热器的阻性元件和装配有本散热器的阻性元件的性能对比图。【具体实施方式】在接下来的说明内容中仅为了方便而非限定地使用了一些术语。术语“顶部”、“”底部表面"、“上部”、“下部”、“内部”、“外部”指定附图方向作为参考。术语包括上述提到的特定词语、衍生词以及导入的相似词。图1和2示出根据本申请安装在功率封装50上的散热器30的实施例。功率封装50可包括任何表面贴装型电子元件,例如且不限于电阻、电感、电容、半导体管芯或微处理器。Zandman等人的U.S.专利N0.7843309公开了功率电阻的示例。为了说明目的,在图中示出的功率封装50包括安装在热沉70上的阻性元件60。阻性元件60可以通过任何合适的方法安装到热沉70上,优选是导热且非导电的方式,以使来自阻性元件60的热量可以通过热沉70消散而不会使阻性元件60电短路。阻性元件60可以例如且不限于是薄膜电阻、金属条电阻或绕线圆柱形电阻。为了进一步使热量从阻性元件60消散,散热器30连接于阻性元件60和热沉70。散热器30包括主体部分34,所述主体部分设置在阻性元件60的顶部表面62之上并且与阻性元件60电绝缘,以使得散热器30、阻性元件60和热沉70之间的连接不会短路阻性元件60。散热器30也包括至少一个、但是示出为两个的腿部部分38,所述腿部部分从主体部分34延伸且与热沉70以导热关系相连接。腿部部分38优选和散热器30的主体部分34 —体成形。例如,散热器30可以通过使矩形片材的相反两侧弯折而形成一个或多个腿部部分38。腿部部分38设置在阻性元件60的相反两侧面上,并且可以通过任何合适的方法与热沉70相连接,以允许热量从散热器30转移到热沉70。例如且不限于腿部部分38可通过焊接、锻接、铜焊、机械紧固件或导热粘合剂连接到热沉70。散热器30可用任何具有要求的热转移特性的材料形成,例如导电金属。例如,散热器30可由铜制成,其具有相对低的成本、高的导热率以及可以被焊接到热沉70。为了进一步将散热器30的主体部分34紧固到功率封装50,同时确保散热器30电绝缘于阻性元件60,可以在散热器30的主体部分34和阻性元件60的顶部表面62之间设置热界面材料80。热界面材料80也可设置在阻性元件60的侧面上,以填充阻性元件60和散热器30的腿部部分38之间的任何空隙。热界面材料80可以是任何合适的具有需要的热转移特性的非导电材料。优选地,热界面材料80包括粘合剂,以使散热器30的主体部分34粘合到阻性元件60。这最大化了阻性元件60、热界面材料80和散热器30之间的接触面本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种散热器,其用于安装在热沉上的阻性元件,所述散热器包括:设置在阻性元件的顶部表面上并与阻性元件电绝缘的主体部分;从主体部分延伸并且与热沉以导热关系连接的至少一个腿部部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·L·史密斯T·L·怀亚特T·L·韦克
申请(专利权)人:韦沙戴尔电子公司
类型:
国别省市:

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