本發(fā)明涉及電子器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種灌封式散熱結(jié)構(gòu)及電源模塊。

背景技術(shù)：

灌封式結(jié)構(gòu)由于能夠強(qiáng)化電子器件的整體性，提高內(nèi)部元件、線路之間的絕緣性，改善器件的防水、防潮性能，并提高使用性能和穩(wěn)定參數(shù)，廣泛應(yīng)用于電源模塊的封裝中。

如圖1所示，在傳統(tǒng)灌封式電源模塊的設(shè)計(jì)中，電源模塊母板105與頂部散熱器102之間沒(méi)有固定，僅通過(guò)灌封于電源模塊內(nèi)部的灌封硅膠傳導(dǎo)熱量至頂部散熱器102。當(dāng)電源模塊焊接在系統(tǒng)母板107上，并且頂部貼裝系統(tǒng)級(jí)散熱器101，如金屬機(jī)殼的時(shí)候，由于系統(tǒng)級(jí)散熱器101與系統(tǒng)母板107之間的裝配誤差，容易在電源模塊的上下兩面形成拉力。而在電源模塊內(nèi)部，模塊母板105與頂部散熱器102沒(méi)有額外的固定機(jī)制，僅通過(guò)有限個(gè)數(shù)的直徑較細(xì)的輸入輸出插針106同系統(tǒng)母板107固定，在振動(dòng)及沖擊環(huán)境下，缺乏有效的機(jī)械保護(hù)機(jī)制。這個(gè)拉力將直接加載在模塊母板105與頂部散熱器102之間的灌封硅膠上，并造成硅膠與模塊母板105、硅膠與頂部散熱器102之間界面的分層，從而破壞有效的傳熱途徑，導(dǎo)致模塊過(guò)熱及失效。

另外，傳統(tǒng)的灌封式電源模塊的頂部散熱器102與系統(tǒng)母板107之間的固定螺孔104通常為盲孔設(shè)計(jì)，深度較淺，如果裝配螺栓103的長(zhǎng)度超過(guò)螺孔104的深度，將損壞螺孔104及電源模塊。

因此，如何使模塊母板105與頂部散熱器102之間產(chǎn)生作用力，增強(qiáng)電源模塊抵抗機(jī)械振動(dòng)及沖擊的能力，并能在有效的機(jī)械保護(hù)機(jī)制下保證螺孔104及電源模塊不受損壞，成為亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)如何使模塊母板與頂部散熱器之間產(chǎn)生作用力，增強(qiáng)電源模塊抵抗機(jī)械振動(dòng)及沖擊的能力的問(wèn)題，提供一種具備有效保護(hù)機(jī)制的灌封式散熱結(jié)構(gòu)及電源模塊。

一種灌封式散熱結(jié)構(gòu)，包括：

第一散熱片，設(shè)置在所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)的表面，用于外部散熱；

第二散熱片，設(shè)置于所述第一散熱片上并與第一散熱片貼合，用于將熱量傳遞至第一散熱片；

插針，設(shè)置于所述第二散熱片上，并穿過(guò)第二散熱片延伸至所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部；所述插針用于與設(shè)于所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電路板固定連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述插針的數(shù)量為至少兩個(gè)且設(shè)置于所述第二散熱片的邊角位置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，其特征在于，所述插針設(shè)有插針限位環(huán)，所述插針限位環(huán)的外徑大于插針外徑。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二散熱片的面積小于第一散熱片的面積。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，在所述第一散熱片和第二散熱片上還對(duì)應(yīng)設(shè)有貫通部件，所述貫通部件設(shè)有螺孔，并且所述貫通部件穿過(guò)第一散熱片和第二散熱片延伸至所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述貫通部件的數(shù)量為至少兩個(gè)且設(shè)置于所述第一散熱片和第二散熱片的邊角位置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述貫通部件設(shè)有螺孔限位環(huán)，所述螺孔限位環(huán)的外徑大于螺孔外徑。

一種灌封式電源模塊，包括上述灌封式散熱結(jié)構(gòu)、模塊pcb和灌封母板，所述模塊pcb與灌封母板安裝在所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)上；其中，將所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的插針插入所述模塊pcb的預(yù)設(shè)孔位后使灌封式散熱結(jié)構(gòu)與模塊pcb固定。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括與灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的貫通部件匹配的螺栓，所述螺栓用于穿過(guò)所述貫通部件加固所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)、模塊pcb與灌封母板之間的連接。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述灌封母板上設(shè)有灌膠孔，且在灌封母板與所述第一散熱片貼合后通過(guò)所述灌膠孔注入灌封硅膠。

上述灌封式散熱結(jié)構(gòu)及電源模塊，通過(guò)將灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的插針插入所述模塊pcb的預(yù)設(shè)孔位并固定，通過(guò)灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的貫通部件穿過(guò)所述模塊pcb與所述灌封母板固定，使散熱片與灌封母板之間的拉力通過(guò)螺孔與插針直接作用在電源模塊母版上，有效地防止了第二散熱片與灌封硅膠、灌封硅膠與模塊pcb之間界面的分離，增強(qiáng)了抵抗機(jī)械振動(dòng)及沖擊的能力，保護(hù)了有效的熱傳導(dǎo)路徑。

附圖說(shuō)明

圖1為傳統(tǒng)的灌封式電源模塊的示意圖；

圖2為一個(gè)實(shí)施例中的灌封式散熱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；

圖3為一個(gè)實(shí)施例中的灌封式電源模塊的示意圖；

圖4為一個(gè)實(shí)施例中的灌封式電源模塊的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

以下提供一種灌封式散熱結(jié)構(gòu)，如圖2所示，所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)包括第一散熱片110、第二散熱片130、貫通部件140和插針150，其中，第一散熱片110設(shè)置在所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)的表面，用于外部散熱，第二散熱片130設(shè)置于第一散熱片110上并與第一散熱片110貼合，用于將熱量傳遞至第一散熱片110。貫通部件140設(shè)置于第一散熱片110和第二散熱片130上并穿過(guò)所述第一散熱片110和第二散熱片130延伸至所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部，貫通部件140設(shè)有螺孔，所述螺孔用于與螺栓配合后將所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)與灌封母板固定。插針150設(shè)置于第二散熱片130上并穿過(guò)第二散熱片延伸至所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部，插針150用于與設(shè)于所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)內(nèi)部的電路板固定連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一散熱片110可以是金屬機(jī)殼，包括但不限于鋁、銅和鋁合金等材料。第二散熱片130的面積小于第一散熱片110的面積，在第二散熱片130上設(shè)有與需要封裝的pcb板匹配的凹槽和凸片(圖中未標(biāo))，所述凹槽和凸片與所述pcb板上的發(fā)熱部件的形狀匹配，使所述發(fā)熱部件的熱量能夠更有效地傳遞到第一散熱片110。

在一個(gè)實(shí)施例中，插針150的數(shù)量為四個(gè)，并將設(shè)置于第二散熱片130的邊角位置，其中，第二散熱片130為方形結(jié)構(gòu)，每個(gè)插針150通過(guò)過(guò)盈配合的方式分別固定在第二散熱片130的四個(gè)角落位置，由于需要封裝的pcb板上往往會(huì)設(shè)計(jì)有緊密連接的器件或線路，將插針150設(shè)置在第二散熱片130的角落位置能夠避免對(duì)需要封裝的pcb板造成影響。所述過(guò)盈配合即通過(guò)外力使第二散熱片130加熱膨脹后，將插針150壓入第二散熱片130的孔中，使插針150與第二散熱片130達(dá)到緊密配合?？梢岳斫獾氖牵谄渌麑?shí)施例中，插針150還可以設(shè)為其他數(shù)量并固定在第二散熱片130的其他邊角位置。

進(jìn)一步地，插針150上設(shè)有插針限位環(huán)151，插針限位環(huán)151的外徑大于插針部分的外徑，即插針限位環(huán)151的橫截面積大于插針部分的橫截面積，通過(guò)設(shè)置插針限位環(huán)151，使得在將插針150插入pcb板時(shí)能夠把pcb板固定在插針限位環(huán)151處，能夠更有效的對(duì)需要封裝的pcb板進(jìn)行固定，同時(shí)也能使第二散熱片130與pcb板保持一定距離，以使得第二散熱片對(duì)pcb板上的器件及線路不產(chǎn)生影響。

在一個(gè)實(shí)施例中，貫通部件140的數(shù)量為四個(gè)，并設(shè)置于第一散熱片110和第二散熱片130的邊角位置，每個(gè)貫通部件140分別焊接在第一散熱片110和第二散熱片130的四個(gè)角落位置，同樣的，將貫通部件140設(shè)置在第一散熱片110和第二散熱片130的角落位置能夠避免對(duì)需要封裝的pcb板上的器件或線路造成影響。在其他實(shí)施例中，貫通部件140還可以設(shè)為其他數(shù)量并固定在第一散熱片110和第二散熱片130的其他任意位置。

進(jìn)一步地，貫通部件140上設(shè)有螺孔限位環(huán)141，螺孔限位環(huán)141的外徑大于螺孔部分的外徑，即螺孔限位環(huán)141的橫截面積大于螺孔部分的橫截面積。螺孔限位環(huán)141的與插針限位環(huán)151的限位功能相同，且螺孔限位環(huán)141的限位高度與插針限位環(huán)151的限位高度相等，使得被封裝的pcb板可以更好地固定于特定位置，增強(qiáng)了所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)抵抗機(jī)械震動(dòng)及沖擊的能力。

以下提供一種灌封式電源模塊，如圖3所示，所述灌封式電源模塊包括上述實(shí)施例中所述的灌封式散熱結(jié)構(gòu)、模塊pcb160、灌封母板180、螺栓120和信號(hào)傳輸插針170。其中，模塊pcb160與灌封母板180安裝在所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)上，將所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的插針150插入模塊pcb160的預(yù)設(shè)孔位后使灌封式散熱結(jié)構(gòu)與模塊pcb160固定，螺栓120用于穿過(guò)貫通部件140加固所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)、模塊pcb160與灌封母板180之間的連接，信號(hào)傳輸插針170設(shè)置于模塊pcb160上，并用于穿過(guò)灌封母板180與外界進(jìn)行信號(hào)傳輸。

在一個(gè)實(shí)施例中，參閱圖4所示，通過(guò)將第二散熱片130上的四個(gè)插針150插入模塊pcb板160上的預(yù)設(shè)孔位并進(jìn)行焊接固定后，使模塊pcb160與第一散熱片110和第二散熱片130固定，并且通過(guò)插針限位環(huán)151的限位作用使得模塊pcb160與第二散熱片130之間留有一定間隙，保護(hù)模塊pcb160上的器和線路不受干擾，將灌封硅膠填充所述間隙后能夠?qū)⒛Kpcb160上的器件散發(fā)的熱量傳遞至第二散熱片130，并經(jīng)由第二散熱片130傳至第一散熱片110，使熱量更快地傳遞至外界，實(shí)現(xiàn)有效的散熱途徑。

進(jìn)一步地，第一散熱片110與第二散熱片130上的四個(gè)貫通部件140穿過(guò)模塊pcb160上的預(yù)設(shè)孔位，可選地，貫通部件140可以與模塊pcb160進(jìn)行焊接固定。貫通部件140上的螺孔限位環(huán)141與插針限位環(huán)151的作用相同，并且限位高度相同，能夠?qū)⒛Kpcb160與第一散熱片110和第二散熱片130保持更穩(wěn)定的固定關(guān)系。

進(jìn)一步地，灌封母板180將模塊pcb160覆蓋后與所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)固定，其中，灌封母板180的邊框大小與第一散熱片匹配，在一種可實(shí)施的方式中，將灌封母板180與第一散熱片110通過(guò)粘合劑固定，所述粘合劑包括但不限于膠水。

進(jìn)一步地，在灌封母板180上預(yù)設(shè)有多個(gè)孔位，包括與貫通部件140匹配的孔位、與信號(hào)傳輸插針170匹配的孔位以及灌封孔181。其中，灌封式螺孔140穿過(guò)模塊pcb160后到達(dá)灌封母板180上的預(yù)設(shè)孔位并與該預(yù)設(shè)孔位持平，在一種可實(shí)施的方式中，貫通部件140與灌封母板180可通過(guò)焊接固定。通過(guò)螺栓120穿過(guò)灌封式螺孔140使所述灌封式散熱結(jié)構(gòu)、模塊pcb160與灌封母板180之間連接更緊固，螺栓120的長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定，可以理解的是，由于螺孔為貫通式，因此螺栓120的長(zhǎng)度不會(huì)對(duì)模塊pcb160產(chǎn)生影響。

進(jìn)一步地，灌封孔181設(shè)置于灌封母板180中間區(qū)域，在灌封母板180與第一散熱片110貼合后，通過(guò)灌封孔181向灌封母板180、模塊pcb160與第二散熱片130之間形成的灌封腔注入灌封硅膠，灌入所述灌封硅膠后提高內(nèi)部元件、線路之間的絕緣性，改善電源模塊的防水、防潮性能，并將模塊pcb160上的發(fā)熱部件發(fā)出的熱量傳遞至第一散熱片110，提高了電源模塊的散熱性能。

上述灌封式散熱結(jié)構(gòu)及電源模塊，通過(guò)將灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的插針插入所述模塊pcb的預(yù)設(shè)孔位并固定，通過(guò)灌封式散熱結(jié)構(gòu)上的貫通部件穿過(guò)所述模塊pcb與所述灌封母板固定，使散熱片與灌封母板之間的拉力通過(guò)螺孔與插針直接作用在電源模塊母版上，有效地防止了第二散熱片與灌封硅膠、灌封硅膠與模塊pcb之間界面的分離，增強(qiáng)了抵抗機(jī)械振動(dòng)及沖擊的能力，保護(hù)了有效的熱傳導(dǎo)路徑。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。