[发明专利]用于将印刷电路板附着到散热器的热传导装配元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发热电部件的散热布置，该布置包括：散热器；可布置于散热器上的印刷电路板，该印刷电路板包括电介质衬底，该电介质衬底在背离散热器的一侧上具有热传导层；布置于印刷电路板上的发热电部件，该发热电部件与热传导层热接触。

背景技术

当在电路板上布置发热电部件时，可能希望使用某类散热器来耗散生成的热。发热部件的一个例子为发光二极管(LED)。

出于比如与常规照明如白炽灯和荧光灯相比的高效率和长寿命之类的原因，发光二极管(LED)对于广范围的照明应用而言有吸引力。然而在许多应用中，LED产生的热造成LED器件的效率降低并且影响LED器件的长期可靠性。因而，LED的热管理对于正常操作和延长寿命而言至关重要。

LED通常封装于作为不良热导体的透明树脂中。因此产生的热中的大部分经过LED芯片的背部传导。因此为了维持LED的低的结温并且保持LED的良好性能，LED器件通常配有散热器。图1图示了现有技术的典型布置，其中LED 1装配到印刷电路板(PCB)2。PCB 2包括层积到电介质衬底8的任一侧上的铜片3、4。通常从上铜片3(即面向LED的铜片)蚀刻电路迹线以提供适当电路。布置于PCB 2的任一侧上的铜片3、4也用作为热传导层3、4。这些热传导层3、4由一连串热通孔5链接。LED 1焊接到PCB 2，其中LED1的PN结电连接到PCB的电路迹线。焊接也在PN结与上铜片3的上热传导层3之间提供热接触。印刷电路板2通常使用螺丝7来装配到散热器6。该布置也可以配有热膏(thermal paste)以改进在散热器6与面向散热器的热传导层4之间的热接触。通过这一布置，在LED结处生成的热经过印刷电路板2的热传导层3、4传导到散热器6、然后传导到周围环境。

然而在低成本应用中利用上述多层PCB可能太浪费。另外当PCB用螺丝附着到散热器时，在PCB与散热器之间的热膨胀系数(CTE)之差可能造成应力从而使印刷电路板产生弯曲并且LED发生倾斜。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的在于解决或者至少减轻上文讨论的问题。具体而言，目的在于提供一种实现高效散热的高成本效率布置。

根据本发明的一个方面，提供一种用于发热电部件的散热布置，该布置包括：散热器；可布置于散热器上的印刷电路板，该印刷电路板包括电介质衬底，该电介质衬底在背离散热器的一侧上具有热传导层；布置于印刷电路板上的发热电部件，该发热电部件与热传导层热接触，其中热传导装配元件借助焊接来附着到热传导层，该装配元件具有适合于与散热器中的凹陷对接的连接部分；由此使印刷电路板能够附着到散热器；其中提供从发热电部件经由热传导层和装配元件到散热器的热路径。

通过利用热传导装配元件，可以利用具有单个热传导层的PCB而不是在现有技术的布置中需要的多层PCB(在用热通路链接的两侧上都具有热传导层)来实现散热。单层PCB通常与比多层PCB更低的成本关联。另外在PCB与散热器之间无需热膏。由于没有使用螺丝和/或粘合剂将PCB附着到散热器，所以可以例如在LED有故障的情况下容易地拆卸PCB。此外，克服了由于热膨胀系数之差造成的PCB弯曲的问题。由于单层PCB可以比多层PCB薄(通常大约0.4mm而不是1.6mm)，所以利用单层PCB也可以是有利的。

本发明基于以下理解：通过使用热传导装配元件以及在装配元件与热传导层之间和在装配元件与散热器之间的恰当设计的界面，单层PCB可以实现从发热电部件到散热器的充分散热。

凹陷可以是在散热器的外围伸出的槽，其中开口形成于散热器中从而允许装配元件滑出该槽。通过这一布置，可以通过与槽平行地移动PCB来从散热器拆卸PCB(或者将PCB附着到散热器)。另外，该设计具有生产可行性，因为可以模压形成，这具有成本效率。该设计也通常由于槽的纵向延伸而实现在装配元件与散热器之间的大的接触表面，并且由此实现高效散热。

连接部分可以适合于变成与凹陷的内部的两个相对侧接触，由此可以最大化在装配元件与散热器之间的接触表面从而实现高效散热。

连接部分可以适合于在对接时被压缩，其中连接部分可以经过弹簧作用来对接凹陷。因此可以通过将PCB放置于散热器之上并且将装配元件简单地按入槽中来将PCB附着到散热器。这也可以促进连接部分到凹陷的摩擦对接。

凹陷可以具有颈部，从而使凹陷能够例如由于在连接部分与凹陷之间的改进的摩擦对接使连接部分保持就位。

凹陷可以具有适合于与对应的连接部分的邻接件对接的邻接件，由此实现连接部分到凹陷的可靠附着。