一种用于电路板的散热器的制作方法

专利检索2022-05-11  0



1.本实用新型涉及散热装置领域,特别涉及一种用于电路板的散热器。


背景技术:

2.在常规的用于电路板的散热设计中,芯片需要施加屏蔽罩进行电磁屏蔽,再在其上施加散热器进行散热。芯片和屏蔽罩之间、屏蔽罩和散热器之间利用导热界面材料填充。由此导致芯片到空气的整体热阻较高,不利于芯片散热。
3.因此在需要兼顾导热的屏蔽设计中,屏蔽罩设计多采用两件式设计,由于公差、装配等因素影响,会出现屏蔽不彻底导致噪声泄露等情况。此时需要在散热器上寻找合适的接地点实现干扰抑制。
4.现有技术中提出了一些带屏蔽效果的散热器设计,主要有两种实现方式,第一种为在散热器上形成用于在电路板的周缘形成屏蔽腔的金属边框,该种设计的型材成本较高、加工成本高;第二种是在散热器内部开设用于容纳屏蔽罩的空腔,以将屏蔽罩装设于其内,不仅操作不易,而且这种内置的屏蔽罩的屏蔽效果并不理想。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种用于电路板的散热器,其通过嵌入结构将散热器本体和屏蔽支架连接为一体,从而将散热功能和屏蔽功能集成化,既能够降低电路板与散热器之间的热阻,又降低了制造成本。
6.本实用新型的一个实施例提供一种用于电路板的散热器,包括:
7.散热器本体,所述散热器本体具有相对设置的散热表面和屏蔽表面,所述散热器本体由金属制成;
8.屏蔽支架,所述屏蔽支架罩设于所述电路板,以将所述电路板表面的辐射芯片封闭于所述屏蔽支架内;
9.其中,所述屏蔽支架通过凸出于其顶面的嵌入结构与所述散热器本体连接为一体,所述嵌入结构自所述屏蔽表面嵌入所述散热器本体,以使所述屏蔽支架与所述散热器本体共同形成用于所述辐射芯片的屏蔽体。
10.在一个实施例中,所述屏蔽支架包括:
11.顶面,所述顶面开设至少一个开口,所述开口的周缘具有凸出于所述顶面的法兰,所述法兰朝向所述散热器本体延伸;
12.周壁,所述周壁自所述顶面的周缘朝向所述电路板延伸,以形成用于封闭所述辐射芯片的屏蔽空间;
13.所述散热器本体包括:
14.法兰槽,所述法兰槽形成于所述屏蔽表面,且与所述法兰的位置和形状对应,以将所述法兰接收于其中;
15.当所述法兰接收于所述法兰槽内时,所述顶面贴合所述屏蔽表面。
16.在一个实施例中,所述屏蔽支架包括多个开口,所述顶面在相邻的开口之间形成操作表面。
17.在一个实施例中,进一步包括:
18.导电海绵,所述导电海绵固定于所述顶面和屏蔽表面之间,以在所述散热器本体和屏蔽支架之间形成电连接。
19.在一个实施例中,所述导电海绵固定于所述顶面的除去所述开口的位置,
20.且,所述导电海绵形成沿着所述顶面的周缘延伸的封闭环形。
21.在一个实施例中,进一步包括:
22.弹性筋,所述弹性筋沿朝向所述散热器本体的方向凸出于所述顶面,所述弹性筋沿垂直于所述顶面的方向具有弹性形变量,所述弹性筋在所述散热器本体和屏蔽支架之间形成电连接。
23.在一个实施例中,多个所述弹性筋间隔设置,以形成沿着所述顶面的周缘延伸的封闭环形。
24.在一个实施例中,所述法兰与所述法兰槽过盈配合。
25.在一个实施例中,所述法兰朝向所述散热器本体延伸的方向与所述法兰槽的槽壁方向形成夹角,以使所述法兰接近或贴合所述法兰槽的槽壁。
26.在一个实施例中,所述法兰接收于所述法兰槽内的深度关联于所述屏蔽支架的截止波长。
27.由以上技术方案可知,在本实施例中提供了一种集成了散热功能和屏蔽功能的散热器,其中,散热功能通过散热器本体来实现,而屏蔽功能则由连接为一体的屏蔽支架和散热器本体共同实现。具体地,屏蔽支架在散热器本体和电路板之间形成能够将辐射芯片封闭在其内的封闭腔体,且与散热器本体共同将来自辐射芯片的辐射电波封闭于该封闭腔体内。
28.为了实现良好的散热功能,散热器本体大多由热的良导体——金属制成,金属又能够实现屏蔽辐射波的作用,因此,散热器本体可直接地作为形成封闭腔体的一部分。进一步地,屏蔽支架是通过凸出于其顶面的嵌入结构而与散热器本体连接为一体的,凸出于屏蔽支架顶面的嵌入结构可在屏蔽支架与散热器本体的连接缝隙之间形成一个封闭的屏蔽连接,从而防止辐射波自屏蔽支架与散热器本体的连接缝隙处泄露,进而大幅提高了本实施例的屏蔽性能。
29.在本实施例中,具有屏蔽功能的散热器由屏蔽支架和散热器本体两个独立的元件连接形成,从而既集成了屏蔽和散热功能,又降低了兼具两项功能的散热器的制造成本。进一步地,本实施例通过法兰结构形成了有效屏蔽腔体的作用,同时,导热界面材料直接作用于芯片和散热器主体,减小了热阻,提高了散热效率。
附图说明
30.以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释,并不限定本实用新型的范围。
31.图1是本实用新型的用于电路板的散热器的截面示意图。
32.图2是本实用新型中的屏蔽支架的第一实施例的结构示意图。
33.图3是本实用新型中的散热器本体的第一实施例的结构示意图。
34.图4是本实用新型中的屏蔽支架的第二实施例的结构示意图。
35.图5是本实用新型中的散热器本体的第二实施例的结构示意图。
36.图6是本实用新型中的法兰结构的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
37.为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部分。
38.在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
39.为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关部分,而并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。
40.本实用新型的目的在于提供一种用于电路板的散热器,其通过嵌入结构将散热器本体和屏蔽支架连接为一体,从而将散热功能和屏蔽功能集成化,既能够降低电路板与散热器之间的热阻,又降低了制造成本。
41.图1是本实用新型的用于电路板的散热器的截面示意图。如图1所示,本实用新型提供了一种用于电路板1的散热器,包括:
42.散热器本体10,散热器本体10具有相对设置的散热表面11和屏蔽表面12,散热器本体10由金属制成;
43.屏蔽支架20,屏蔽支架20罩设于电路板1,以将电路板1表面的辐射芯片封闭于屏蔽支架20内;
44.其中,屏蔽支架20通过凸出于其顶面的嵌入结构(例如23)与散热器本体10连接为一体,嵌入结构自屏蔽表面12嵌入散热器本体10,以使屏蔽支架20与散热器本体10共同形成用于辐射芯片的屏蔽体。
45.在本实施例中提供了一种集成了散热功能和屏蔽功能的散热器,其中,散热功能通过散热器本体10来实现,而屏蔽功能则由连接为一体的屏蔽支架20和散热器本体10共同实现。具体地,屏蔽支架20在散热器本体10和电路板1之间形成能够将辐射芯片封闭在其内的封闭腔体,且与散热器本体10共同将来自辐射芯片的辐射电波封闭于该封闭腔体内。
46.为了实现良好的散热功能,散热器本体10大多由热的良导体——金属制成,金属又能够实现屏蔽辐射波的作用,因此,散热器本体10可直接地作为形成封闭腔体的一部分。进一步地,屏蔽支架20是通过凸出于其顶面的嵌入结构而与散热器本体10连接为一体的,则如图1所示,凸出于屏蔽支架20顶面的嵌入结构可在屏蔽支架20与散热器本体10的连接缝隙之间形成一个封闭的屏蔽连接,从而防止辐射波自屏蔽支架20与散热器本体10的连接缝隙处泄露,进而大幅提高了本实施例的屏蔽性能。
47.具体地,如图2所示,屏蔽支架20包括:
48.顶面21,顶面21开设至少一个开口22,开口22的周缘具有凸出于顶面21的法兰23,法兰23朝向散热器本体10延伸;
49.周壁24,周壁24自顶面21的周缘朝向电路板1延伸,以形成用于封闭辐射芯片的屏蔽空间;
50.结合图3所示,散热器本体10包括:
51.法兰槽13,法兰槽13形成于屏蔽表面12,且与法兰23的位置和形状对应,以将法兰23接收于其中;
52.当法兰23接收于法兰槽13内时,顶面21贴合屏蔽表面12。
53.在本实施例中,屏蔽支架20通过周壁24与顶面21围合形成用于封闭辐射芯片的屏蔽空间,屏蔽支架20可通过将周壁24的底部周缘与电路板1焊接而与电路板1固定连接,从而将电路板1上的辐射芯片置于屏蔽支架20内。而嵌入结构实现为自开设于顶面21的开口22的周缘凸出的法兰23的形式,该嵌入结构具有降低热阻以及形成屏蔽连接这两个作用。
54.其中,屏蔽支架20本身并未形成封闭的空间,而是在顶部形成了开口22,该开口22的面积、形状、以及位置等均与辐射芯片相对应,用于使得辐射芯片直接面向散热器本体的屏蔽表面12,从而降低散热芯片与散热器本体之间的热阻。而屏蔽支架20的开口位置通过散热器本体10进行封闭,并且依靠法兰23环绕形成完整的屏蔽效果,从而通过屏蔽支架和散热器本体的结合而形成完整的屏蔽空间。在一个实施例中,辐射芯片和屏蔽表面12之间可进一步设置导热垫50,以提高散热效果。
55.进一步地,法兰23与开设于屏蔽表面的法兰槽形成完整的法兰结构,能够阻挡电磁波沿着散热器本体表面横向传播,以进而在屏蔽支架和散热器本体之间形成屏蔽连接。
56.在本实施例中,具有屏蔽功能的散热器由屏蔽支架和散热器本体两个独立的元件连接形成,从而既集成了屏蔽和散热功能,又降低了兼具两项功能的散热器的制造成本,开模难度大幅降低。进一步地,本实施例通过法兰结构实现两个独立元件的连接,具有降低热阻以及形成屏蔽连接这两个作用。
57.具体地,如图1和图3所示,散热器本体10可进一步在其散热表面11设置散热鳍片14。
58.在如图4和图5所示的第二实施例中,屏蔽支架20可包括多个开口22,顶面21在相邻的开口22之间形成操作表面25。对应地,散热器本体10可具有与开口22的数量和位置对应的法兰槽13。
59.在一个优选实施例中,如图1所示,进一步包括:
60.导电海绵30,导电海绵30固定于顶面21和屏蔽表面12之间,以在散热器本体10和屏蔽支架20之间形成电连接。
61.由于屏蔽支架20与电路板1焊接连接,因此,通过导电海绵30在散热器本体10和屏蔽支架20之间形成电连接,并形成与电路板1同样的接地电位,能够实现第二层屏蔽效果。
62.具体地,导电海绵30固定于顶面21的除去开口22的位置,例如环绕开口22,且,导电海绵30形成沿着顶面21的周缘延伸的封闭环形。导电海绵30至少沿着顶面21的周向方向形成封闭形状,以保证散热器本体10和屏蔽支架20的同电位。
63.可选地,进一步包括:
64.弹性筋40,弹性筋40沿朝向散热器本体10的方向凸出于顶面21,弹性筋40沿垂直于顶面21的方向具有弹性形变量,弹性筋40在散热器本体10和屏蔽支架20之间形成电连接。
65.其中,如图4所示,多个弹性筋40间隔设置,以形成沿着顶面21的周缘延伸的封闭环形。弹性筋40可实现为一侧边缘与顶面21连接,其余边缘与顶面分离的弹片形式,以实现
具有沿垂直于顶面21的方向具有弹性形变量。且弹性筋40凸出于顶面21,以确保能够与散热器本体的屏蔽表面实现电接触。
66.为了实现屏蔽支架20与散热器本体10之间的稳固连接,法兰23与法兰槽13过盈配合,以保证连接效果。
67.具体地,如图6所示,法兰23朝向散热器本体10延伸的方向与法兰槽13的槽壁方向形成夹角,以使法兰23接近或贴合法兰槽13的槽壁。
68.例如,法兰槽13的槽壁沿着垂直于屏蔽表面12的方向延伸,而法兰23可与顶面21形成一夹角地外翻或者内倾,从而减小法兰23与法兰槽13之间的间隙,甚至形成与法兰槽13的槽壁的接触,以提高法兰23与法兰槽13的配合力。
69.进一步地,法兰23接收于法兰槽13内的深度关联于屏蔽支架20的截止波长。法兰槽13的槽越深,介质波长越长,屏蔽效果越好。具体地,不同深度的法兰槽会使得本实施例的散热器具有不同的截止波长,法兰槽越深,截止波长越大。其中,该截止波长需要和所屏蔽的芯片产生的干扰频率对应的波长比较,要保证该结构的截止波长大于干扰信号波长,从而可以起到阻碍干扰信号传输的作用。
70.在本文中,“一个”并不表示将本实用新型相关部分的数量限制为“仅此一个”,并且“一个”不表示排除本实用新型相关部分的数量“多于一个”的情形。
71.除非另有说明,本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围,也包括含于其中的若干子范围。
72.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明,而并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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