專利名稱：一種針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種針對元器件結(jié)殼熱阻較大、排列較為密集的電子設(shè)備的散熱裝置，可應(yīng)用于航天電子設(shè)備的散熱。
背景技術(shù)：
衛(wèi)星上存在各種電子設(shè)備以實現(xiàn)衛(wèi)星的功能。隨著航天技術(shù)的發(fā)展，星上電子設(shè)備的種類和所采用電子設(shè)備的功耗都在不斷增加。為了保證電子產(chǎn)品的可靠性，通常需要對功耗大于200mW的電子元器件進(jìn)行散熱設(shè)計，使其溫度低于最高允許降額溫度。在實踐中發(fā)現(xiàn)，一些功率較小但是結(jié)殼熱阻較大的元器件也會出現(xiàn)溫升過高的問題，尤其當(dāng)元器件排列比較密集的情況下更加明顯。因此，需要對功率較小但是結(jié)殼熱阻較大的元器件采取特殊的散熱設(shè)計。散熱裝置首先要保證元器件的溫度控制要求，同時還必須滿足電子學(xué)、質(zhì)量、結(jié)構(gòu)等要求和限制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型目的是提供一種針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，其解決了現(xiàn)有星上電子設(shè)備中功率較小但是結(jié)殼熱阻較大的元器件溫升過高的技術(shù)問題。本實用新型的技術(shù)解決方案是:一種針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，其特殊之處在于:包括導(dǎo)熱板2、多個導(dǎo)熱柱3、設(shè)置在導(dǎo)熱柱3與元器件6之間的相應(yīng)多個導(dǎo)熱絕緣散熱墊4 ；所述導(dǎo)熱板2 —側(cè)面與機(jī)箱I內(nèi)側(cè)面貼合，該機(jī)箱內(nèi)側(cè)面與元器件4所在印制板5相對；所述多個導(dǎo)熱柱3垂直設(shè)置在導(dǎo)熱板2的另一側(cè)面且位置與結(jié)殼熱阻較大的元器件4位置——對應(yīng)；所述導(dǎo)熱柱3的外端面將導(dǎo)熱絕緣散熱墊4壓緊在相應(yīng)的元器件6封裝外殼上；所述導(dǎo)熱柱3的外端面形狀及相應(yīng)的導(dǎo)熱絕緣散熱墊4的形狀與相應(yīng)的元器件6封裝外殼表面形狀相匹配。 上述元器件6與導(dǎo)熱絕緣散熱墊4之間、導(dǎo)熱絕緣散熱墊4與導(dǎo)熱柱3之間、導(dǎo)熱板2與機(jī)箱I之間均涂覆有D-3導(dǎo)熱脂。上述導(dǎo)熱絕緣散熱墊4的厚度為0.2mnT0.35mm。上述導(dǎo)熱柱和導(dǎo)熱板為紫銅材料。本實用新型的技術(shù)效果是:1、散熱效果好。本實用新型在元器件的上封裝面增加了熱傳導(dǎo)為主的導(dǎo)熱柱，將元器件的熱量通過導(dǎo)熱柱、導(dǎo)熱板和機(jī)箱向外傳導(dǎo)，散熱效果好。2、絕緣性能好。本實用新型在導(dǎo)熱柱和元器件封裝殼之間設(shè)置導(dǎo)熱絕緣散熱墊，絕緣性能好。[0017]3、抗力學(xué)環(huán)境好。本實用新型的導(dǎo)熱柱和導(dǎo)熱板與機(jī)箱固連，抗力學(xué)環(huán)境好；導(dǎo)熱柱的另一端通過柔性的導(dǎo)熱絕緣散熱墊與元器件緊密接觸，導(dǎo)熱絕緣墊的柔軟特性也有利于改善元器件的力學(xué)環(huán)境。4、可靠性高。本實用新型散熱裝置為純機(jī)械裝置，可靠性高。

圖1是元器件在電路板上排列方式示意圖；圖2是本實用新型針對結(jié)殼熱阻較大元器件散熱裝置的原理示意圖；圖3是本實用新型針對結(jié)殼熱阻較大元器件散熱裝置的散熱路徑；圖4是本實用新型針對結(jié)殼熱阻較大元器件散熱裝置的結(jié)構(gòu)效果圖；其中:1_機(jī)箱，2-導(dǎo)熱板，3-導(dǎo)熱柱，4-導(dǎo)熱絕緣散熱墊，5-印制板，6-元器件。
具體實施方式
如圖1所示，元器件焊裝在印制板上。如圖2和圖4所示為本實用新型的散熱裝置結(jié)構(gòu)原理圖。為了保證散熱、電子學(xué)、抗力學(xué)環(huán)境要求，本實用新型采取了如下結(jié)構(gòu):散熱裝置包括導(dǎo)熱板2、多個導(dǎo)熱柱3、設(shè)置在導(dǎo)熱柱3與元器件6之間的相應(yīng)多個導(dǎo)熱絕緣散熱墊4 ;導(dǎo)熱板2—側(cè)面與機(jī)箱I內(nèi)側(cè)面貼合，該機(jī)箱內(nèi)側(cè)面與元器件4所在印制板5相對；多個導(dǎo)熱柱3垂直設(shè)置在導(dǎo)熱板2的另一側(cè)面且位置與結(jié)殼熱阻較大的元器件4位置一一對應(yīng)；導(dǎo)熱柱3的外端面將導(dǎo)熱絕緣散熱墊4壓緊在相應(yīng)的元器件6封裝外殼上；導(dǎo)熱柱3的外端面形狀及相應(yīng)的導(dǎo)熱絕緣散熱墊4的形狀與相應(yīng)的元器件6封裝外殼表面形狀相匹配。在元器件6與導(dǎo)熱絕緣散熱墊4之間、導(dǎo)熱絕緣散熱墊4與導(dǎo)熱柱3之間、導(dǎo)熱板2與機(jī)箱I之間均涂覆有D-3導(dǎo)熱脂。導(dǎo)熱絕緣散熱墊4的厚度為0.2mnT0.35mm。導(dǎo)熱柱和導(dǎo)熱板為紫銅材料。本實用新型原理:I)采用紫銅材料作為導(dǎo)熱柱和導(dǎo)熱板的材料。紫銅導(dǎo)熱系數(shù)較大，有利于降低元器件傳熱路徑中的熱阻。2)散熱裝置一端與元器件接觸，接觸面間涂覆D-3導(dǎo)熱脂，并安裝0.2mnT0.35mm導(dǎo)熱絕緣膠墊(型號為Silpad2000)。這一措施一方面保證了元器件與導(dǎo)熱片的絕緣，利于保證電子學(xué)可靠性。另一方面，減小了元器件外殼與散熱片間的接觸熱阻。另一方面，導(dǎo)熱絕緣墊的柔軟特性也有利于改善元器件的力學(xué)環(huán)境。3)散熱裝置另一端固定安裝在機(jī)箱殼體上，機(jī)箱安裝在衛(wèi)星艙板上，所有接觸面涂覆D-3導(dǎo)熱脂，這一措施使得散熱裝置與熱沉直接相連，有效降低了散熱路徑中的熱阻。圖3為本實用新型的散熱路徑圖，元器件熱耗的主要散熱方式為:I)以導(dǎo)熱方式從元器件封裝外殼傳遞到導(dǎo)熱片，散熱裝置傳遞到機(jī)箱。2)以導(dǎo)熱方式從元器件安裝面和焊裝管腳傳遞到印制板，再從印制板傳遞到鋁邊框，鋁邊框傳遞到機(jī)箱。3 )以輻射方式從元器件傳遞到機(jī)箱內(nèi)表面及其他元件表面。
權(quán)利要求1.一種針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置， 其特征在于: 包括導(dǎo)熱板(2)、多個導(dǎo)熱柱(3)、設(shè)置在導(dǎo)熱柱(3)與元器件(6)之間的相應(yīng)多個導(dǎo)熱絕緣散熱墊(4)； 所述導(dǎo)熱板(2)—側(cè)面與機(jī)箱(I)內(nèi)側(cè)面貼合，該機(jī)箱內(nèi)側(cè)面與元器件(4)所在印制板(5)相對； 所述多個導(dǎo)熱柱(3)垂直設(shè)置在導(dǎo)熱板(2)的另一側(cè)面且位置與結(jié)殼熱阻較大的元器件(4)位置——對應(yīng)； 所述導(dǎo)熱柱(3 )的外端面將導(dǎo)熱絕緣散熱墊(4 )壓緊在相應(yīng)的元器件(6 )封裝外殼上； 所述導(dǎo)熱柱(3)的外端面形狀及相應(yīng)的導(dǎo)熱絕緣散熱墊(4)的形狀與相應(yīng)的元器件(6)封裝外殼表面形狀相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，其特征在于:所述元器件(6)與導(dǎo)熱絕緣散熱墊(4)之間、導(dǎo)熱絕緣散熱墊(4)與導(dǎo)熱柱(3)之間、導(dǎo)熱板(2)與機(jī)箱(I)之間均涂覆有D-3導(dǎo)熱脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，其特征在于:所述導(dǎo)熱絕緣散熱墊(4)的厚度為0.2mnT0.35mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，其特征在于:所述導(dǎo)熱柱和導(dǎo)熱板為紫銅材料。
專利摘要本實用新型涉及一種針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，包括導(dǎo)熱板、多個導(dǎo)熱柱、設(shè)置在導(dǎo)熱柱與元器件之間的相應(yīng)多個導(dǎo)熱絕緣散熱墊；導(dǎo)熱板一側(cè)面與機(jī)箱內(nèi)側(cè)面貼合，該機(jī)箱內(nèi)側(cè)面與元器件所在印制板相對；多個導(dǎo)熱柱垂直設(shè)置在導(dǎo)熱板的另一側(cè)面且位置與結(jié)殼熱阻較大的元器件位置一一對應(yīng)；導(dǎo)熱柱的外端面將導(dǎo)熱絕緣散熱墊壓緊在相應(yīng)的元器件封裝外殼上；導(dǎo)熱柱的外端面形狀及相應(yīng)的導(dǎo)熱絕緣散熱墊的形狀與相應(yīng)的元器件封裝外殼表面形狀相匹配。本實用新型目的是提供一種針對結(jié)殼熱阻較大電子元器件的散熱裝置，其解決了現(xiàn)有星上電子設(shè)備中功率較小但是結(jié)殼熱阻較大的元器件溫升過高的技術(shù)問題。
文檔編號H05K7/20GK203057770SQ20122073335
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者王英豪, 楊文剛, 初昶波, 陳智, 汶德勝 申請人:中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所