Igbt在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，包含分布在印刷線路板上的IGBT，各IGBT之間在所述印刷線路板上錯(cuò)開設(shè)置；所述IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)還包含：設(shè)置在各IGBT與印刷線路板之間用于對IGBT進(jìn)行散熱的散熱片，所述散熱片固定在印刷線路板上；其中，所述IGBT的引腳延伸到散熱片外與印刷線路板上的焊盤進(jìn)行焊接。同現(xiàn)有技術(shù)相比，可保證在不影響IGBT散熱性能的前提下減小散熱片在印刷線路板上的整體面積，使得整個(gè)IGBT的散熱結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化。
【專利說明】IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電路板，特別涉及一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]對于B2B變頻器來說，由于功率元件IGBT在高溫的環(huán)境下運(yùn)行，元件的可靠性和性能會(huì)顯著下降，并直接決定了系統(tǒng)的使用壽命和安全，并且由于空間所限和低成本的要求，散熱片的尺寸受整體尺寸的限制，所以優(yōu)化功率元件IGBT的散熱設(shè)計(jì)，用盡量小具有好的散熱性能的散熱片來解決IGBT的散熱問題，直接決定了系統(tǒng)的可靠性，安全和壽命。
[0003]現(xiàn)存在的一般方案主要是一體化的設(shè)計(jì)方案，即6個(gè)IGBT通過一塊大的散熱片來實(shí)現(xiàn)散熱。由于IGBT和散熱片之間需要一片絕緣墊來保證6個(gè)IGBT的斷路，所以對絕緣墊的要求很高，一方面絕緣墊不能太厚，如太厚會(huì)導(dǎo)致散熱性能變差，另一方面絕緣墊不能太薄，如太薄的會(huì)導(dǎo)致絕緣性能難以保證，另外還要保證散熱片的表面具有較高的光潔度，如果散熱片的表面存在毛刺，絕緣墊就會(huì)被戳穿，會(huì)造成IGBT的短路。
[0004]IGBT固定在散熱片上時(shí)，需要通過一個(gè)彈片或者螺絲來固定。由于固定時(shí)要有一定的彈力要求，固定不緊的話會(huì)影響散熱性能，同時(shí)會(huì)造成震動(dòng)，使震動(dòng)性能變差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，可在保證良好散熱性能的同時(shí)，可減小散熱片的面積。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，包含分布在印刷線路板上的絕緣柵雙極型晶體管IGBT，各IGBT之間在所述印刷線路板上錯(cuò)開設(shè)置；
[0007]所述IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)還包含:設(shè)置在各IGBT與所述印刷線路板之間用于對所述IGBT進(jìn)行散熱的散熱片，所述散熱片固定在所述印刷線路板上；
[0008]其中，所述IGBT的引腳延伸到所述散熱片外與所述印刷線路板上的焊盤進(jìn)行焊接。
[0009]本實(shí)用新型的實(shí)施方式相對于現(xiàn)有技術(shù)而言，由于分布在印刷線路板上的各個(gè)IGBT之間是錯(cuò)開設(shè)置的，所以使得每個(gè)IGBT的底部可分別設(shè)置一個(gè)散熱片，且各散熱片之間不會(huì)相互干涉，從而保證在不影響IGBT散熱性能的前提下可減小散熱片在印刷線路板上的整體面積，使得整個(gè)IGBT的散熱結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化。并且由于每個(gè)IGBT的底部分別設(shè)有一個(gè)散熱片，所以各IGBT之間是互不關(guān)聯(lián)的，因此可取消絕緣墊的設(shè)計(jì)，避免了將各IGBT安裝在一個(gè)散熱片上導(dǎo)致其產(chǎn)生短路的情形，從而使得整個(gè)散熱片的制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)得以降低，減少了生產(chǎn)時(shí)所投入的成本。
[0010]進(jìn)一步的，所述散熱片連接所述印刷線路板的一側(cè)具有凸起部，所述印刷線路板對應(yīng)所述散熱片上的凸起部開設(shè)定位孔；所述散熱片在與所述印刷線路板進(jìn)行連接時(shí)，所述散熱片上的凸起部落在所述印刷線路板的定位孔內(nèi)。由于散熱片上具有凸起部，而印刷線路板上具有定位孔，在裝配時(shí)，可將散熱片上的凸起部插入至印刷線路板上的定位孔內(nèi)，所以可對散熱片在印刷線路板上的安裝位置進(jìn)行定位，方便了散熱片的安裝。
[0011]進(jìn)一步的，所述定位孔與所述凸起部的形狀相匹配。當(dāng)散熱片的凸起部插入至印刷線路板的定位孔內(nèi)時(shí)，由于兩者的形狀相匹配，所以散熱片的位置定位好后不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，從而使的散熱片在印刷線路板上的安裝位置的精準(zhǔn)度得以提高。
[0012]進(jìn)一步的，所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板依次通過螺栓進(jìn)行固定連接；其中，所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板上均開設(shè)有與所述螺栓配合的螺孔；所述螺栓依次穿過所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板上的螺孔后將所述IGBT和所述散熱片固定在所述印刷線路板上，從而完成IGBT、散熱片與印刷線路板的裝配工藝。
[0013]進(jìn)一步的，所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板上的螺孔均與所述螺栓采用過盈配合。從而保證螺栓旋入螺孔后的垂直度，并確保了散熱片和IGBT是垂直固定在印刷線路板上的，從而避免了應(yīng)力點(diǎn)的產(chǎn)生。
[0014]進(jìn)一步的，所述散熱片對應(yīng)所述IGBT的一側(cè)形成一個(gè)用于對所述IGBT的安裝位置進(jìn)行定位的定位區(qū)，所述IGBT位于所述散熱片的定位區(qū)內(nèi)。其中，所述定位區(qū)包含由N個(gè)圍繞在所述IGBT四周的凸點(diǎn)構(gòu)成；其中，所述N為自然數(shù)。由于散熱片上形成一個(gè)用于對所述IGBT的安裝位置進(jìn)行定位的定位區(qū)，通過定位區(qū)可方便對IGBT在散熱片上的安裝位置進(jìn)行定位，從而加快了整個(gè)裝配的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施方式的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施方式的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)中散熱片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型第三實(shí)施方式的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)中散熱片與IGBT的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本實(shí)用新型各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0019]本實(shí)用新型的第一實(shí)施方式涉及一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包含分布在印刷線路板I上的絕緣柵雙極型晶體管IGBT2。其中，各IGBT2之間在印刷線路板上錯(cuò)開設(shè)置。
[0020]本實(shí)施方式的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)還包含:設(shè)置在各IGBT2與印刷線路板I之間用于對IGBT2進(jìn)行散熱的散熱片3。其中，散熱片3是固定在印刷線路板I上的。
[0021]并且，在實(shí)際的焊接過程中，IGBT2的引腳是直接延伸到散熱片3外與印刷線路板上I的焊盤進(jìn)行焊接固定。
[0022]從上述內(nèi)容可知，由于分布在印刷線路板I上的各個(gè)IGBT2之間是錯(cuò)開設(shè)置的，從而加大了每個(gè)IGBT2在印刷線路板I上外圍的空白區(qū)域，所以使得每個(gè)IGBT2的底部可分別設(shè)置一個(gè)散熱片3，且各散熱片3之間不會(huì)相互干涉，從而保證在不影響IGBT2散熱性能的前提下可減小散熱片3在印刷線路板上的整體面積，使得整個(gè)IGBT的散熱結(jié)構(gòu)得以優(yōu)化。
[0023]并且，由于每個(gè)IGBT2的底部分別設(shè)有一個(gè)散熱片3，所以各IGBT2之間是互不關(guān)聯(lián)的，因此可取消絕緣墊的設(shè)計(jì)，避免了將各IGBT2安裝在一個(gè)散熱片3上導(dǎo)致其出現(xiàn)短路的情形，從而使得整個(gè)散熱片3的制造工藝的標(biāo)準(zhǔn)得以降低，由此減少了生產(chǎn)時(shí)所投入的成本。
[0024]值得一提的是，在本實(shí)施方式中，IGBT2、散熱片3和印刷線路板I依次是通過螺栓4進(jìn)行固定連接的。
[0025]具體的說，在裝配前，可以預(yù)先分別在IGBT2、散熱片3和印刷線路板I上開設(shè)與螺栓4配合的螺孔(圖中未標(biāo)示)。在實(shí)際的裝配過程中，螺栓4是依次穿過IGBT2、散熱片3和印刷線路板I上的螺孔后將IGBT2和散熱片3固定在印刷線路板I上，從而完成IGBT2、散熱片3與印刷線路板I的裝配工藝。并且，在實(shí)際的裝配過程中，IGBT2、散熱片3和印刷線路板I的螺孔與螺栓4是采用過盈配合，以此來保證螺栓4旋入螺孔后的垂直度，確保了散熱片和IGBT是垂直固定在印刷線路板上的，避免了應(yīng)力點(diǎn)的產(chǎn)生。
[0026]本實(shí)用新型的第二實(shí)施方式涉及一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，第二實(shí)施方式是在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，其主要改進(jìn)在于:如圖2所示，在本實(shí)施方式中，散熱片3連接印刷線路板I的一側(cè)還具有一個(gè)凸起部5，而印刷線路板I對應(yīng)散熱片3上的凸起部5開設(shè)定位孔(圖中未標(biāo)示)。
[0027]散熱片3在與印刷線路板I進(jìn)行實(shí)際的裝配時(shí)，可將散熱片3上的凸起部5直接插入至印刷線路板I的定位孔內(nèi)，使得印刷線路板I能夠?qū)ι崞?的安裝位置進(jìn)行定位，從而方便了裝配人員對其散熱片3進(jìn)行安裝。
[0028]另外，值得一提的是，在本實(shí)施方式中，印刷線路板I上的定位孔應(yīng)與散熱片3上的凸起部5的形狀相匹配，一般可采用圓形、方形，也可采用其他形狀。以此來保證，當(dāng)散熱片3的凸起部5插入至印刷線路板I的定位孔內(nèi)時(shí)，由于兩者的形狀相匹配，所以散熱片3在印刷線路板I上的位置定位好后就不會(huì)產(chǎn)生任何松動(dòng)，從而使得散熱片3在印刷線路板I上的安裝位置的精準(zhǔn)度得以提高。
[0029]本實(shí)用新型的第三實(shí)施方式涉及一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，第三實(shí)施方式是在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步改進(jìn)，其主要改進(jìn)在于:如圖3所示，在本實(shí)施方式中，散熱片3對應(yīng)IGBT2的一側(cè)形成一個(gè)用于對IGBT2的安裝位置進(jìn)行定位的定位區(qū)。在實(shí)際的裝配時(shí)，該IGBT2位于散熱片3的定位區(qū)內(nèi)。
[0030]具體的說，該定位區(qū)是由五個(gè)圍繞在IGBT2四周的凸點(diǎn)6構(gòu)成，IGBT2在實(shí)際的安裝過程中，可將其安裝在由五個(gè)凸點(diǎn)6所圍成的定位區(qū)域內(nèi)，通過5個(gè)凸點(diǎn)來分別抵住IGBT2，從而實(shí)現(xiàn)IGBT2的定位。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，散熱片3上的定位區(qū)僅以五個(gè)凸點(diǎn)6為例進(jìn)行說明，在實(shí)際應(yīng)用中，也可以只包含更多或更少的凸點(diǎn)6。
[0031]由上述內(nèi)容可知，由于散熱片3上形成一個(gè)用于對所述IGBT2的安裝位置進(jìn)行定位的定位區(qū)，通過定位區(qū)可方便對IGBT在散熱片上的安裝位置進(jìn)行定位，從而加快了整個(gè)IGBT散熱結(jié)構(gòu)的裝配效率。
[0032]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，包含分布在印刷線路板上的絕緣柵雙極型晶體管IGBT，其特征在于:各IGBT之間在所述印刷線路板上錯(cuò)開設(shè)置； 所述IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)還包含:設(shè)置在各IGBT與所述印刷線路板之間用于對所述IGBT進(jìn)行散熱的散熱片，所述散熱片固定在所述印刷線路板上； 其中，所述IGBT的引腳延伸到所述散熱片外與所述印刷線路板上的焊盤進(jìn)行焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述散熱片連接所述印刷線路板的一側(cè)具有凸起部，所述印刷線路板對應(yīng)所述散熱片上的凸起部開設(shè)定位孔； 所述散熱片在與所述印刷線路板進(jìn)行連接時(shí)，所述散熱片上的凸起部落在所述印刷線路板的定位孔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述定位孔與所述凸起部的形狀相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板依次通過螺栓進(jìn)行固定連接； 其中，所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板上均開設(shè)有與所述螺栓配合的螺孔； 所述螺栓依次穿過所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板上的螺孔后將所述IGBT和所述散熱片固定在所述印刷線路板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述IGBT、所述散熱片和所述印刷線路板上的螺孔均與所述螺栓采用過盈配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述散熱片對應(yīng)所述IGBT的一側(cè)具形成一個(gè)用于對所述IGBT的安裝位置進(jìn)行定位的定位區(qū)，所述IGBT位于所述散熱片的定位區(qū)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IGBT在電路板上的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述定位區(qū)包含由N個(gè)圍繞在所述IGBT四周的凸點(diǎn)構(gòu)成；其中，所述N為自然數(shù)。
【文檔編號】H01L23/367GK203775520SQ201420043961
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月23日
【發(fā)明者】孫業(yè)樹, 李波 申請人:上海綠聯(lián)軟件有限公司