[发明专利]热导体的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子设备的装配。更具体地说，本发明涉及用于高效冷却的高频电子元件的装配。本发明尤其涉及在微波设备中高效地传热和消除空气间隙。

背景技术

法兰类预装件的安装在本领域是公知的。已知法兰类预装件具有很好的热处理能力，但同时在回流焊接期间不能自动校准且在微波频率上通常表现不佳。它们不能很好自动校准的一个原因是，焊料或空气外围的表面张力产生的恢复运动相对于重力和空间性/不对称产生的位移运动来说是微不足道的。为了承受来自安装螺钉的压力，法兰类预装件必须是坚固的，坚固与优良特征和高精度结合在一起很难在合理的成本下实现。自动校准、优良特征和高精度对于好的微波性能是关键的。

具有优良特征的预装件，下文称作优良特征预装件，例如BGA(球栅阵列)和LGA(矩栅阵列)在本领域是公知的。这些类型的预装件关于从有源器件到预装件底部的热传递的热性能是可接受的。

各种各样的电路板在本领域也是已知的。FR4(阻燃剂4)多层电路板代表了电路板的一个已知的示例类型。FR4电路板是基本上用在几乎所有的现代的高容量电子产品中。可是，它们不是特别适于高效制冷和高机械精度。

硬质背板代表了适于高效制冷和高机械精度的一类电路板。但是，它们是的价格远高于FR4电路板。

除了通过电路板外，另一种已知的完成热传递的方法是采用对流的散热器。这种方法可通过在电路预装件上装配冷却法兰或依靠风扇强制对流来实现。

回流焊接是一种已知的将部件焊接到电路板上的方法。将部件焊接到电路板上，所述电路板可包括以前已焊接的电路板或部件。

美国专利US5019941公开了具有增强的散热能力的电子组件。散热是通过利用第一金属导体衬垫导体传导来自电子元件的热来完成的。第一衬垫与一个或多个地面衬垫并列放置并从而通过对流热耦合到一个或多个地面衬垫，所述一个或多个的地面衬垫具有连接到接地层或散热器的镀通孔。

现有技术没有揭示：在不降低电路可靠性情况下，从装配电路预装件的板上散热的有效的解决方案；它尤其没有揭示：适于表面装配的热导体，所述表面装配以通过板的热通道为主要特征并且消除或减少在板或板底边散热器之间的间隙，提供可用于装配高频的部件或应用(例如，微波应用)的低成本板。

发明内容

高频电子设备的主要问题是当保持在合理的成本并具有非常高的设备可靠性的优良的电子性能时，获得优良的热性质。

当具有优良的热性质时，法兰类预装件通常不能在高频时实现优良的电子性能(至少在不与具有研磨孔的昂贵的硬性背板结合使用的情况下不行)。

优质预装件在高频时可以实现优良的电子性能，但是强加了关于热传递的问题。

对流散热器通常需要风扇来达到期望的热传递水平。

FR4电路板相对于硬性背板具有成本优势，而对于热性质后者胜过前者。

因此，需要提供用于热传递以及在电路板上适当装配的方法和部件，而不在板上、优选地不在将要被装配的预装件上引入额外的需求。

本发明的一个目的是提高通过电路板的热传递。

本发明的另一个目的是提供用于安排不降低电路可靠性的热传递的方法。

此外，一个目的是消除或减少板或散热器之间的间隙，而在电子元件的紧邻处不需要夹持部件。

再一个目的是提供适于表面装配和回流焊接的方法。

又一个目的是提供沿着适于自动装配的电路板的热传递方法。

另外，一个目的是经济地减少从热源到散热器的热阻。

最后，一个目的是提供可靠装配的电路板、热导体和散热器的方法。

这些目的通过用于表面装配组件的热导体的方法和部件来实现。

下面参照附图，通过示例来描述本发明优选的实施例。

附图说明

图1示出了根据本发明的焊接到电路板上的示例热导体的侧视图。

图2示出了根据本发明的夹到电路板上的示例热导体的侧视图。

图3示出了根据本发明的示例热导体的俯视图。

图4示出了根据本发明的示例热导体的装配的示意性流程图。

图5从俯视方向描述了根据本发明的具有电子元件和热传导盘的示例板。

图6示出了根据本发明的连接到散热器的图5所示的示例板的侧视图。

具体实施方式

如背景技术中所述，存在可利用的高频法兰类预装件。但是它们相当昂贵，并且不适于表面装配组件。而且，它们需要具有孔的金属背板，这又提高了成本。