專利名稱：傳熱構(gòu)件和連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳熱構(gòu)件和包括所述傳熱構(gòu)件的連接器。
背景技術(shù)：
通常，已經(jīng)提出了一種傳熱構(gòu)件，該傳熱構(gòu)件將電子部件產(chǎn)生的
熱傳遞到散熱構(gòu)件(參見日本公開專利公報(Kokai ) No.2006畫331801 )。
傳熱構(gòu)件包括由金屬制成的類型和由樹脂制成的類型。 由金屬制成的傳熱構(gòu)件是彎曲成大致L形的彈簧。彈簧的一端與 電子部件接觸，另一端與散熱構(gòu)件接觸。 由樹脂制成的傳熱構(gòu)件是彈性片。
電子部件中產(chǎn)生的熱經(jīng)由L形彈簧或彈性片傳遞到散熱構(gòu)件。 但是，由于彈性片由樹脂制成，其導熱系數(shù)較低，因此散熱效率 比較低。
此外，由于與電子部件和散熱構(gòu)件的接觸面積較小，因此L形彈 簧具有導熱系數(shù)較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這些情況作出。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠增強 散熱效率的傳熱構(gòu)件，以及包括該傳熱構(gòu)件的連接器。
為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面中，提供了一種傳熱構(gòu) 件，所述傳熱構(gòu)件包括彈性體，所述彈性體設置在電子部件和散熱 構(gòu)件之間；以及導熱金屬薄膜，所迷導熱金屬薄膜形成在所述彈性體 上，用于將所述電子部件中產(chǎn)生的熱傳遞到所述散熱構(gòu)件。
根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的笫一方面的傳熱構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，所述傳熱構(gòu)件包
括彈性體和導熱金屬薄膜。因此，當所述傳熱構(gòu)件夾在所述電子部件 和所迷散熱構(gòu)件之間時，所述導熱金屬薄膜通過彈性體的彈性力與電 子部件和散熱構(gòu)件緊密接觸，由此，電子部件中產(chǎn)生的熱經(jīng)由導熱金 屬薄膜傳遞到散熱構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以增強散熱效率。優(yōu)選地，所述散熱構(gòu)件包括熱沉。優(yōu)選地，所述散熱構(gòu)件包括容納所述電子部件的金屬殼。 優(yōu)選地，所述散熱構(gòu)件包括用于散熱的導電圖案。為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種連接器，所述連接器包括傳熱構(gòu)件，所述傳熱構(gòu)件包括彈性體，所述彈性 體設置在電子部件和散熱構(gòu)件之間，以及導熱金屬薄膜，所述導熱金 屬薄膜形成在所述彈性體上，用于將所述電子部件中產(chǎn)生的熱傳遞到 所述散熱構(gòu)件；以及，導電金屬薄膜，所述導電金屬薄膜電連接所述 電子部件的接線端部分和基板的村墊。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可以獲得與本發(fā)明的第一方面相同的有 益效果。優(yōu)選地，所述散熱構(gòu)件包括熱沉。優(yōu)選地，所述散熱構(gòu)件包括容納所述電子部件的金屬殼。 優(yōu)選地，所述散熱構(gòu)件包括用于散熱的導電圖案。 通過下面的與附圖相結(jié)合的詳細描述，本發(fā)明的上述和其他目的、 特征和優(yōu)點將變得更顯而易見。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖1B的線IA-IA的剖視圖；圖1B是沿圖1A的線IB-IB的剖視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖2B的線IIA-IIA的剖視圖；圖2B是沿圖2A的線IIB-IIB的剖視圖2C是沿圖2A的線IIC-IIC的剖視圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖3B的線IIIA-IIIA的剖視圖3B是沿圖3A的線IIIB-IIIB的剖視圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖4B的線IVA-IVA的剖視圖4B是沿圖4A的線IVB-IVB的剖視圖5A是LED從圖4A中出現(xiàn)的金屬殼移除的狀態(tài)的沿圖5B的 線VA-VA的剖視圖5B是沿圖5A的線VB-VB的剖視圖6A是傳熱構(gòu)件和LED從圖4A中出現(xiàn)的金屬殼移除的狀態(tài)的 沿圖6B的線VIA-VIA的剖#見圖；以及
圖6B是沿圖6A的線VIB-VIB的剖^f見圖。
具體實施例方式
下面參考示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的附圖對本發(fā)明進行詳細 說明。
圖1A是根據(jù)本發(fā)明的笫一實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖1B的線IA-IA的剖視圖，圖1B是沿圖1A的線IB-IB的剖視圖。
如圖1A和圖1B所示，傳熱構(gòu)件1 i殳置在LED (電子部件)21 和熱沉(散熱構(gòu)件)22之間。
LED (發(fā)光二極管)21包括LED主體21a和發(fā)光部分21b。 LED 主體21a的底部在其中央部分形成有散熱部分21c。接線端部分21d 分別形成在LED主體21a的底表面的相對兩側(cè)上。
LED21安裝在電路板(基板)23上。電路板23具有貫穿它形成 的通孔23a。通孔23a與安裝在電路板23上的LED 21的散熱部分21c 相對。而且，在電路板23的上表面上形成兩個襯墊23b。襯墊23b設 置在通孔23a附近。接線端部分21d通過焊料29分別固定到襯墊23b。
熱沉22包括許多用于散熱的翅片(未示出)，并由具有高導熱系
數(shù)的材料(如鋁)制成。
如圖1B所示，熱沉22通過適合的固定裝置(未示出)例如螺栓 和螺母固定。
傳熱構(gòu)件1包括彈性體11、導熱金屬薄膜12和膜13。
彈性體11大致為板形。彈性體11容納在電路板23的通孔23a中， 并設置在LED 21和熱沉22之間。彈性體11夾在LED 21和熱沉22 之間，并彈性變形。樹脂(gum)或凝膠是彈性體ll的適合材料。
膜13附連到彈性體11的下表面和上表面。導熱金屬薄膜12形成 在膜13上。導熱金屬薄膜12的一端與LED 21的散熱部分21c接觸， 另一端與熱沉22接觸。
導熱金屬薄膜12通過濺射、氣相沉積或電鍍方法形成在膜13的 表面上。金等是導熱金屬薄膜12的適合材料。
膜13由具有絕緣性質(zhì)的材料制成。
下面說明傳熱構(gòu)件1如何使用。
為了將傳熱構(gòu)件1 i殳置在LED 21和熱沉22之間，熱沉預先通過
固定裝置固定到電路板23上。
首先，傳熱構(gòu)件l插入到電路板23的通孔23a中。
其次，LED 21的接線端部分21d通過焊料29固定到電路板23
的襯墊23b。
這時，傳熱構(gòu)件1的彈性體11夾在LED 21和熱沉22之間，并 被壓縮成彈性變形。
導熱金屬薄膜12的一端和另一端通過彈性體11的彈性力分別按 壓在LED 21和熱沉22上，這可以保證LED 21的散熱部分21c和導 熱金屬薄膜12之間的較大的接觸面積，并也保證熱沉22和導熱金屬 薄膜12之間的較大的接觸面積。因此，當LED 21產(chǎn)生熱時，熱被有 效地從LED 21經(jīng)由導熱金屬薄膜12傳遞到熱沉22。
根據(jù)第一實施方式，由于LED 21中產(chǎn)生的熱被有效地傳遞到熱 沉22,因此可以獲得高的散熱效率。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿
圖2B的線IIA-IIA的剖視圖，圖2B是沿圖2A的線IIB-IIB的剖視 圖，圖2C是沿圖2A的線IIC-IIC的剖視圖。與根據(jù)第一實施方式的那些部件相同的部件用相同的參考標號表 示，并省略了對它們的說明，下面僅說明結(jié)構(gòu)上不同于第一實施方式 的主要部件。與第一實施方式的僅具有將LED21中產(chǎn)生的熱傳遞到熱沉22的 功能的傳熱構(gòu)件1截然不同的是，根據(jù)第二實施方式的傳熱構(gòu)件201 還具有電連接LED 21和電路板223功能，從而既用作傳熱構(gòu)件又用 作連接器。如圖2A和圖2B所示，LED 21壓入電路板(基板)223的通孔 223a中。電路板223具有形成在它的下表面上的襯墊223b。襯墊223b 設置在通孔223a的附近。傳熱構(gòu)件201包括彈性體211、導熱金屬薄膜212、導電金屬薄膜 203和膜213。彈性體211大致為板形，并比LED 21大。膜213附連至彈性體211的上表面到下表面。導熱金屬薄膜212 形成在膜213上。在膜213上形成兩個帶形的導電金屬薄膜203 (導電金屬膜)。導 電金屬薄膜203設置在導熱金屬薄膜212的相對兩側(cè)上(參見圖2A )。 兩個帶形的導電金屬薄膜203分別與LED 21的相關(guān)接線端部分21d 和電路板223的相關(guān)村墊223b接觸，由此分別與之相關(guān)的接線端部分 21d和襯墊223b電連接。下面，描述傳熱構(gòu)件201如何^吏用。為了將傳熱構(gòu)件201 i殳置在LED 21和熱沉22之間，LED 21預先容納在電路板223的通孔223a中。首先，傳熱構(gòu)件201夾在LED21和熱沉22之間。其次，熱沉22通過未示出的固定裝置固定在電路板223上。這時，彈性體211夾在LED21和熱沉22之間，并,皮壓縮成彈性變形。
每個導電金屬薄膜203的一端和另一端通過彈性體211的彈性力 分別按壓抵靠LED 21的相關(guān)接線端部分21d和電路板223的相關(guān)襯 墊223b。而且，導熱金屬薄膜212的一端和另一端分別按壓抵靠熱沉 22和LED 21的散熱部分21c。結(jié)果，導電金屬薄膜203在與之相關(guān)的LED 21和電路板223之 間電連接，并且導熱金屬薄膜212將LED 21中產(chǎn)生的熱傳遞到熱沉 22。根據(jù)第二實施方式，可以獲得與第一實施方式相同的有益效果， 并可以電連接LED 21和電路板223。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖3B的線IIIA-IIIA的剖視圖，圖3B是沿圖3A的線IIIB-IIIB的剖 視圖。與根據(jù)第一和第二實施方式的那些部件相同的部件用相同的參考 標號表示，并省略了對它們的說明，下面僅說明結(jié)構(gòu)上不同于第二實 施方式的主要部件。與使用用于將LED21中產(chǎn)生的熱傳遞到熱沉22的結(jié)構(gòu)的第二實 施方式截然不同的是，第三實施方式使用這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于將 LED 21中產(chǎn)生的熱傳遞到金屬殼(散熱構(gòu)件)307和電路板(基板) 323上的未示出的導體圖案(conductor pattern)(散熱構(gòu)件)的襯墊 323c。如圖3A和圖3B所示，鎖定片21e形成在LED 21的LED主體 21a的相對兩側(cè)上。電路板323具有形成在它的上表面上的襯墊323b和323c。電路 板323上的連接到村墊323c的導體圖案延伸到金屬殼307的外部，以 用作散熱構(gòu)件。金屬殼307包括殼主體371和翅片372 (參見圖3B )。殼主體是 中空棱柱狀的，并具有形成在它的相對兩側(cè)上的鎖定孔371a。鎖定孔 371a接收LED21的鎖定片21a，由此LED 21保持在殼主體371中。翅片372連接到殼主體371。翅片372與電路板323的襯墊323c 的一端接觸。
傳熱構(gòu)件301包括彈性體311、導熱金屬薄膜312、導電金屬薄膜 303和303，以及膜313。傳熱構(gòu)件301具有電連接LED 21和電路板 323的功能，因此既用作傳熱構(gòu)件又用作連接器。
彈性體311大致為板形，并比LED 21大。彈性體311包括彈性 主體311a和壓接部分311c。彈性主體311a設置在LED 21和電路板 323之間。壓接部分311c與彈性主體311a的相對側(cè)部連續(xù)(即與彈 性主體311a整體形成)并與金屬殼307的相關(guān)內(nèi)壁表面壓接。
膜313附連至彈性主體311a的上表面到下表面。帶形的導熱金屬 薄膜312形成在膜313上。導熱金屬薄膜312的寬度略微小于LED 21 的散熱部分21c的寬度。導熱金屬薄膜312的一端與LED 21的散熱 部分21c接觸，另一端與金屬殼307的翅片372接觸。
帶形的兩個導電金屬薄膜(導電金屬膜)303和303，形成在膜313 上(參見圖3A)。導電金屬薄膜303和303，設置在導熱金屬薄膜312 的相對兩側(cè)上。導電金屬薄膜303與LED 21的接線端部分21d和電 路板323的襯墊323b接觸，以在接線端21d和襯墊323b之間電連接。 導電金屬薄膜303，與LED 21的接線端部分21d和電路板323的導電 圖案323c的另 一端接觸，以在接線端部分21d和導電圖案323c之間 電連接。
下面，說明傳熱構(gòu)件301如何使用。
為了將傳熱構(gòu)件301設置在LED 21和電路板323之間，金屬殼 307預先固定在電路板323上。
首先，傳熱構(gòu)件301插入到金屬殼307中。這時，由于壓接部分 311c與金屬殼307的內(nèi)壁表面壓接，因此防止傳熱構(gòu)件301在金屬殼 307中歪斜。
其次，LED21插入到金屬殼307中，并且LED21的鎖定片21e 插入到金屬殼307的鎖定孔371a中，以將LED21固定在金屬殼307 中。
這時，彈性主體311a夾在LED21和電路板323之間，并被壓縮
成彈性變形。
導電金屬薄膜303的一端和另 一端通過彈性主體311a的彈性力分 別按壓在LED 21的接線端部分21d和電路板323的村墊323b上。導 電金屬薄膜303，的一端和另一端分別按壓在LED 21的接線端部分 21d和電路板323的襯墊323c上。而且，導熱金屬薄膜312的一端按 壓在散熱部分21c上，另一端經(jīng)由翅片372按壓在電路板323的襯墊 323c上。
結(jié)果，導電金屬薄膜303和303，電連接LED 21和電路板323。 而且，導熱金屬薄膜312將LED 21中產(chǎn)生的熱經(jīng)由翅片372傳遞到 殼主體371，并也經(jīng)由翅片372和電路板323的襯墊323c傳遞到導體 圖案，用于散熱。
根據(jù)笫三實施方式，可以獲得與第一和第二實施方式相同的有益 效果。并且通過提供金屬殼307，可以更穩(wěn)定地保持LED21和傳熱構(gòu) 件301。
作為第三實施方式的變型，傳熱構(gòu)件可以設計成其中LED 21中 產(chǎn)生的熱傳遞到殼主體371或者導體圖案323c。
圖4A是根據(jù)本發(fā)明的第四實施方式的傳熱構(gòu)件在使用狀態(tài)下沿 圖4B的線IVA-IVA的剖視圖，圖4B是沿圖4A的線IVB-IVB的剖 視圖，圖5A是LED從圖4A中出現(xiàn)的金屬殼移除的狀態(tài)的沿圖5B 的線VA-VA的剖視圖，圖5B是沿圖5A的線VB-VB的剖視圖，圖 6A是傳熱構(gòu)件和LED從圖4A中出現(xiàn)的金屬殼移除的狀態(tài)的沿圖6B 的線VIA-VIA的剖視圖，圖6B是沿圖6A的線VIB-VIB的剖視圖。
與根據(jù)第一和第三實施方式的那些部件相同的部件用相同的參考 標號表示，并省略了對它們的說明，下面僅說明結(jié)構(gòu)上不同于第一和 笫三實施方式的主要部件。
與使用用于將LED 21中產(chǎn)生的熱傳遞到金屬殼307的結(jié)構(gòu)的第 三實施方式截然不同的是，笫四實施方式使用這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用 于將LED21中產(chǎn)生的熱傳遞到熱沉22。
如圖4A、 4B、 5A和5B所示，電路板423具有貫穿它的中心部
分形成的通孔423a。電路板423具有形成在它的上表面上的襯墊423b。 村墊423b設置在通孔423a的附近。
如圖6A和圖6B所示，金屬殼407沒有翅片。金屬殼407是正方 棱柱形的，并具有貫穿它的相對側(cè)部形成的鎖定孔407a。鎖定孔407a 接收LED 21的鎖定片21a，由此LED 21保持在殼主體407內(nèi)。
如圖4A、 4B、 5A和5B所示，傳熱構(gòu)件401包括彈性體411、導 熱金屬薄膜412、導電金屬薄膜403和膜413。傳熱構(gòu)件401具有電連 接LED 21和電路板423的功能，從而傳熱構(gòu)件401既用作傳熱構(gòu)件 又用作連接器。
彈性體411比LED 21大，并包括彈性主體411a、突出部(tab) 411b和壓接部分411c (參見圖4B和圖5B)。彈性主體411a設置在 LED 21和熱沉22之間，并且其厚度大于突出部411b和壓接部分411c 的厚度。突出部411b與彈性主體411a的相對的側(cè)部連續(xù)(即與彈性 主體411a整體形成)，并設置在LED 21和電路板423之間。壓接部 分411c與相關(guān)的突出部411b連續(xù)(即與相關(guān)的突出部411b整體形 成)，并與金屬殼407的內(nèi)壁表面壓接。
膜413附連至彈性主體411a的上表面到下表面以及突出部411b 的上表面到下表面。帶形的導熱金屬薄膜412形成在膜413上。導熱 金屬薄膜的寬度略微大于LED 21的散熱部分21c的寬度。導熱金屬 薄膜412的一端與LED 21的散熱部分21c接觸，另一端與熱沉22接 觸。
兩個帶形的導電金屬薄膜(導電金屬膜)403形成在膜413上。 導電金屬薄膜403設置在導熱金屬薄膜412的相對兩側(cè)上。每個導電 金屬薄膜403均與LED 21的相關(guān)接線端部分21d和電路板423的相 關(guān)襯墊423b接觸，從而電連接接線端部分21d和襯墊423b。
下面，i兌明傳熱構(gòu)件401如何^吏用。
為了將傳熱構(gòu)件401設置在LED 21和電路板423之間，金屬外 殼407預先固定在電路板423上。
首先，傳熱構(gòu)件401插入到金屬殼407中。這時，由于傳熱構(gòu)件
401的壓接部分411c與金屬殼407的內(nèi)壁表面壓接，因此防止傳熱構(gòu) 件401在金屬殼407中歪'斜。而且，彈性體411的彈性主體411a的下 半部分插入到電路板423的通孔423a中。
其次，LED21插入到金屬殼407中，并且LED21的鎖定片21e 插入到金屬殼407的鎖定孔471a中，從而將LED 21固定在金屬殼407 中。
這時，彈性主體411a夾在LED 21和熱沉22之間并被壓縮，突 出部411b夾在LED 21和電路板423之間并被壓縮，由此彈性主體 411a和突出部411b彈性變形。
導熱金屬薄膜412的一端和另一端通過彈性主體411a的彈性力分 別按壓在LED 21的散熱部分21c和熱沉22上。
而且，每個用于導電的金屬薄膜403的一端和另一端通過相關(guān)突 出部411b的彈性力分別按壓在LED 21的相關(guān)接線端部分21d和電路 板423的相關(guān)襯墊423b上。
結(jié)果，導電金屬薄膜403電連接LED 21和電路板423，并且導熱 金屬薄膜412將LED 21中產(chǎn)生的熱傳遞到熱沉22。
根據(jù)第四實施方式，可以獲得與第三實施方式相同的有益效果。
作為第四實施方式的變型，散熱構(gòu)件設計成其中金屬殼407通過 具有較低的導熱系數(shù)的材料(如陶瓷材料)制成的殼代替。
根據(jù)上述變型，可以將LED 21中產(chǎn)生的熱以集中的方式傳遞到 熱沉22。
應當注意的是，雖然在上述實施方式中，導熱金屬薄膜12、 212、 312和412均作為導熱金屬膜分別形成在附連到彈性體11、 211、 311 和411的膜13、 213、 313和413上，但導熱金屬膜不一定必須是薄膜， 它可以是厚膜。
而且，導熱金屬薄膜可以直接形成在彈性體上。
應當注意的是，雖然在上述實施方式中，導電金屬薄膜203、 303 和403均作為導電金屬膜分別形成在附連到彈性體211、 311和411的 膜213、 313和413上，但導電金屬膜不一定必須是薄膜，它可以是厚
膜或者是金屬箔形。
而且，導電金屬膜可以直接形成在彈性體上。
根據(jù)上述實施方式，如附圖中所示，具有導熱金屬薄膜形成在其
上的膜13、 213、 313和413均不覆蓋彈性體11、 211、 311和411的
相關(guān)的那一個的整個外周，以使彈性體易于變形。
應當注意的是，雖然根據(jù)上述實施方式的傳熱構(gòu)件1、 201、 301 和401用于執(zhí)行LED的熱傳導，但本發(fā)明的用途的范圍并不局限于 LED,本發(fā)明可以應用于其他的電子部件，例如表面安裝類型的LSI。
式，在不背離本發(fā)明:精、神:^范圍的前提下，可以對其作出各^改變 和變型。
權(quán)利要求
1、一種傳熱構(gòu)件，包括彈性體，所述彈性體設置在電子部件和散熱構(gòu)件之間；以及導熱金屬膜，所述導熱金屬膜形成在所述彈性體上，用于將所述電子部件中產(chǎn)生的熱傳遞到所述散熱構(gòu)件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱構(gòu)件，其中所述散熱構(gòu)件包括熱沉。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱構(gòu)件，其中所述散熱構(gòu)件包括容納 所述電子部件的金屬殼。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳熱構(gòu)件，其中所述散熱構(gòu)件包括用于 散熱的導電圖案。
5、 一種連接器，包括 傳熱構(gòu)件，所述傳熱構(gòu)件包括彈性體，所述彈性體設置在電子部件和散熱構(gòu)件之間；以及 導熱金屬膜，所述導熱金屬膜形成在所述彈性體上，用于將 所述電子部件中產(chǎn)生的熱傳遞到所述散熱構(gòu)件； 以及，導電金屬膜，所述導電金屬膜電連接所述電子部件的接線 端部分和基板的村墊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳熱構(gòu)件，其中所述散熱構(gòu)件包括熱沉。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳熱構(gòu)件，其中所述散熱構(gòu)件包括容納 所述電子部件的金屬殼。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳熱構(gòu)件，其中所述散熱構(gòu)件包括用于 散熱的導電圖案。
全文摘要
一種能夠提高散熱效率的傳熱構(gòu)件和包括該傳熱構(gòu)件的連接器。在布置在LED和熱沉之間的彈性體的表面上，形成將LED中產(chǎn)生的熱傳遞到熱沉的導熱金屬薄膜。
文檔編號H01L23/36GK101394052SQ20081014949
公開日2009年3月25日 申請日期2008年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者桑原亮, 石山善明, 秋元比呂志, 遠藤宏, 高橋拓也, 高橋誠哉 申請人:日本航空電子工業(yè)株式會社