CN210272334U-一種高信賴性散熱裝置

1、(19)中華人民共和國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局(12)實(shí)用新型專利(10)授權(quán)公告號(hào)(45)授權(quán)公告日cn 210272334 u2020.04.07(21)申請(qǐng)?zhí)?201921563350 .3 (22)申請(qǐng)日 2019.09.19(73) 專利權(quán)人騰輝電子股份有限公司地址中國(guó)臺(tái)灣桃園市平鎮(zhèn)區(qū)涌豐里工業(yè)五 路10號(hào)(72)發(fā)明人 王中秋 王娟 李中興 邱喬煒 劉明潞(74) 專利代理機(jī)構(gòu)北京商專永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11400 代理人翟世中(51)int .cl.ho il 23/373(2006 .01)hoil 23/14(2006 .01)權(quán)利要求書1頁(yè) 說(shuō)明書3頁(yè)附圖2頁(yè)(54)實(shí)

2、用新型名稱一種高信賴性散熱裝置(57)摘要本實(shí)用新型公開了一種高信賴性散熱裝置。 該一種高信賴性散熱裝置包括熱膨脹系數(shù)18- 20ppm/°c的鋁合金材質(zhì)的基板，絕緣層為40- 200um厚的薄平板，絕緣層經(jīng)高壓壓合貼合在基 板的上表面，銅板為18-105um厚的薄板，銅板的 表面粗糙度為4-8um ,銅板連接在絕緣層上,元器 件焊接在銅板上表面。本實(shí)用新型具有適用在長(zhǎng) 期高溫工作環(huán)境中，使用壽命更高，產(chǎn)品信賴性 高的效果。1. 一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，包括熱膨脹系數(shù)為18-20ppm/°c的鋁合金材質(zhì) 的基板(1),絕緣層(2)為40-200um厚的薄平板，所述

3、絕緣層(2)經(jīng)高壓壓合貼合在所述基板(1)的 上表面，銅板為18-105um厚的薄板，所述銅板的表面粗糙度為4-8um ,所述銅板(3)連接 在所述絕緣層(2)上，元器件(4)焊接在所述銅板(3)上表面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述基板(1)上表面形 成有凸凹面，所述絕緣層(2)經(jīng)持續(xù)壓貼后形成和所述基板(1)的凸凹面相同的輪廓。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述基板(1)上表面經(jīng) 過(guò)磨刷處理，形成粗糙度為0.1-1 .5um的所述凸凹面。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述基板(1)上表面經(jīng) 機(jī)加工

4、出若干個(gè)規(guī)則分布的凹槽形成所述凸凹面。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述銅板(3)在焊縫區(qū) 域預(yù)先機(jī)加工有凹槽。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述絕緣層(2)為鋁氧 化鋁膜板或pp樹脂。7 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述基板(1)為6061鋁合金、6063鋁合金或adc12鋁合金中的一個(gè)，所述銅板為t2純銅板或黃銅板。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述基板在焊縫兩 側(cè)對(duì)應(yīng)區(qū)域上對(duì)稱均勻分布有若干個(gè)導(dǎo)通孔(11),所述導(dǎo)通孔(11)內(nèi)填充有pp樹脂(5)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所

5、述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述銅板在焊接區(qū) 域內(nèi)設(shè)有涂覆有高溫耐火膠泥(6),所述元器件(4)下表面粘結(jié)在所述高溫耐火膠泥(6)±, 然后所述元器件(4)焊接在所述銅板(3)上表面。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種高信賴性散熱裝置，其特征在于，所述銅板的焊接區(qū) 域內(nèi)設(shè)有若干個(gè)膠孔(31),所述膠孔(31)內(nèi)放置有所述高溫耐火膠泥。一種高信賴性散熱裝置技術(shù)領(lǐng)域rooon本實(shí)用新型涉及散熱領(lǐng)域，特別涉及一種高信賴性散熱裝置。背景技術(shù)0002散熱裝置廣泛應(yīng)用在高溫環(huán)境中，在實(shí)際應(yīng)用中，常將元器件焊接在散熱裝置中，由于元器件的熱膨脹系數(shù)為6-7ppm/°c,散熱裝置的熱

6、膨脹系數(shù)為25ppm/°c ,兩者熱膨脹系 數(shù)差異較大，在長(zhǎng)期高溫工作中，由于受熱后熱膨脹系數(shù)差異形成的熱脹尺寸不同，形成了 熱脹分離應(yīng)力，長(zhǎng)期負(fù)載會(huì)使兩者之間的連接物焊錫容易發(fā)生斷裂，造成產(chǎn)品失效不能使 用，長(zhǎng)期工作時(shí)信賴性差，風(fēng)險(xiǎn)高。實(shí)用新型內(nèi)容0003為了解決上述問題的一個(gè)或多個(gè)，本實(shí)用新型提供了一種高信賴性散熱裝置。2004根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，該一種高信賴性散熱裝置包括熱膨脹系數(shù)18絕緣層為40-200um厚的薄平板，絕緣層經(jīng)高壓壓合貼合在基板的上表面， 銅板為18-105um厚的薄板，銅板的表面粗糙度為4-8um ,銅板連接在絕緣層上, 元器件焊接在銅板上表面。該散熱

7、裝置選用熱膨脹系數(shù)低的鋁合金材質(zhì)的基板作為散熱主體，元器件和鋁合20ppm/°c的鋁合金材質(zhì)的基板，=10005000600070008金材質(zhì)的基板之間的熱膨脹系數(shù)差異小，其有益效果是：其一，在長(zhǎng)期高溫工作環(huán)境中，熱 應(yīng)力差小，使用壽命更高，產(chǎn)品有效性更長(zhǎng)，產(chǎn)品信賴性高；其二，銅板作為焊接中間件，散 熱性好，熱膨脹系數(shù)低，而且表面原始粗糙度4-8um ,在不機(jī)加工的情況下，能夠具有更好的 焊接性能，元器件和銅板之間焊接牢固，承載能力大大增強(qiáng)，能夠抵抗的熱應(yīng)力差更大，提 局產(chǎn)品的壽命，進(jìn)而提產(chǎn)品的信賴性。0009 優(yōu)選的，基板上表面形成有凸凹面，絕緣層經(jīng)持續(xù)壓貼后形成和基板的凸凹面相

8、同的輪廓。001。 優(yōu)選的，基板上表面經(jīng)過(guò)磨刷處理，形成粗糙度為0.1-1 .5um的凸凹面。00111 優(yōu)選的，基板上表面經(jīng)機(jī)加工出若干個(gè)規(guī)則分布的凹槽形成凸凹面。0012 優(yōu)選的，銅板在焊縫區(qū)域預(yù)先機(jī)加工有凹槽。2013優(yōu)選的，絕緣層為鋁氧化鋁膜板或pp樹脂。0014 優(yōu)選的，基板為6061鋁合金、6063鋁合金或adc12鋁合金中的一個(gè)，銅板為t2純銅 板或黃銅板。0015優(yōu)選的，基板在焊縫兩側(cè)對(duì)應(yīng)區(qū)域上對(duì)稱均勻分布有若干個(gè)導(dǎo)通孔，導(dǎo)通孔內(nèi)填充有pp樹脂。0。16優(yōu)選的，銅板在焊接區(qū)域內(nèi)設(shè)有涂覆有高溫耐火膠，元器件下表面粘結(jié)在高溫耐火膠泥上，然后元器件焊接在銅板上表面。0017優(yōu)選的，銅

9、板的焊接區(qū)域內(nèi)設(shè)有若干個(gè)膠孔，膠孔內(nèi)放置有高溫耐火膠泥。附圖說(shuō)明00180019002000210022j圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施方式的一種高信賴性散熱裝置的示意圖（一）；圖2為圖1所示一種高信賴性散熱裝置的示意圖（二）；圖3為圖1所示一種高信賴性散熱裝置的示意圖（三）；圖4為圖1所示一種高信賴性散熱裝置的示意圖（四）；基板1,導(dǎo)通孔11,絕緣層2,銅板3,膠孔31,元器件4, pp樹脂5,高溫耐火膠泥6。具體實(shí)施方式0023下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，下面描述中使用的詞語(yǔ)前、后"左、右、上'和下'指的是附圖中的方向，詞語(yǔ)內(nèi)和外'分

10、別指 的是朝向或遠(yuǎn)離特定部件幾何中心的方向。圖1至圖4示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的一種高信賴性散熱 如圖所示，該裝置包括熱膨脹系數(shù)18-20ppm/°c的鋁合金材質(zhì)的基板11=1絕緣層2為40-200um厚的溥平板/絕緣層2經(jīng)局）壓壓合貼合在基板1銅板3為18105um厚的薄板，銅板3的表面粗糙度為48um ,銅板30024 裝置。0025j0026 上，00270028j的上表面, 連接在絕緣層2元器件4焊接在銅板3上表面。該散熱裝置選用熱膨脹系數(shù)低的鋁合金材質(zhì)的基板1作為散熱主體,兀器件4和鋁 合金材質(zhì)的基板1之間的熱膨脹系數(shù)差異小，其有益效果是：其一，在長(zhǎng)期高溫

11、工作環(huán)境中， 熱應(yīng)力差小，使用壽命更高，產(chǎn)品有效性更長(zhǎng)，產(chǎn)品信賴性高；其二，銅板3作為焊接中間件, 散熱性好，熱膨脹系數(shù)低，而且表面原始粗糙度4-8um ,在不機(jī)加工的情況下,能夠具有更好 的焊接性能，元器件4和銅板3之間焊接牢固，承載能力大大增強(qiáng)，能夠抵抗的熱應(yīng)力差更 大，提產(chǎn)品的壽命，進(jìn)而提產(chǎn)品的信賴性。0。29 優(yōu)選的，如圖2所示，基板1上表面形成有凸凹面，絕緣層2經(jīng)持續(xù)壓貼后形成和基 板1的凸凹面相同的輪廓。其有益效果是：基板1和絕緣層2的凸凹面能夠提高散熱裝置的強(qiáng) 度。0030優(yōu)選的，如圖2所示，基板1上表面經(jīng)過(guò)磨刷處理，形成粗糙度為0.l-l.5um的凸凹面。其有益效果是：該方式加

12、工簡(jiǎn)單，加工量低，成本低，速度快。31 優(yōu)選的，如圖2所示，基板1上表面經(jīng)機(jī)加工出若干個(gè)規(guī)則分布的凹槽形成凸凹面。 其有益效果是：機(jī)加工形成的凸凹面具有的尺寸更加精準(zhǔn)可控，使得兩者的結(jié)合強(qiáng)度可控。0。32優(yōu)選的，如圖4所示，銅板3在焊縫區(qū)域預(yù)先機(jī)加工有凹槽。其有益效果是：該設(shè)置提高了焊接強(qiáng)度，提高了銅板3和元器件4之間的連接強(qiáng)度，降低焊縫被破壞的可能。0033優(yōu)選的，絕緣層2為鋁氧化鋁膜板或pp樹脂。其有益效果是：該選擇的材料的絕緣層2絕緣性能好，而且散熱性能，同時(shí)耐高溫性能高。0034優(yōu)選的，基板1為6061鋁合金、6063鋁合金或adc12鋁合金中的一個(gè)，銅板3為t2純銅板或黃銅板。其有益效果是：該選擇的基板1具有更低的熱膨脹系數(shù)。0035優(yōu)選的，如圖4所示，基板1在焊縫兩側(cè)對(duì)應(yīng)區(qū)域上對(duì)稱均勻分布有若干個(gè)導(dǎo)通孔11, 導(dǎo)通孔11內(nèi)填充有pp樹脂5。其有益效果是：設(shè)置導(dǎo)通孔11,能夠增加焊縫區(qū)域處的熱膨 脹應(yīng)力，使較大的熱膨脹力分解為幾個(gè)較小的膨脹力，從而使兩者之間的熱應(yīng)力差大大降低，使兩者焊縫脫焊不再產(chǎn)生，提高了產(chǎn)品長(zhǎng)期高溫使用的可信賴度。0036 優(yōu)選的，如圖3所示，銅板3在焊接區(qū)域內(nèi)設(shè)有涂覆有高溫耐火膠泥6,元器件4下表 面粘結(jié)在高溫耐火膠泥6上，然后元器件4焊接在銅板3上表面。其有益效果是：該設(shè)置能夠 增加一個(gè)銅板3和元器件4的額