[实用新型]一种绝缘散热电子组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种绝缘散热电子组件。 

背景技术

随着科技的发展，越来越多的发热电子器件进入生活或工业，过多的热量产生和无法散去，成为阻碍发热电子器件保持正常高效工作的主要障碍。 

发光二极管元件LED是一种通过利用半导体的p-n结结构所注入的载流子之后，再通过少数载流子(电子和空穴)的复合而发光的新型器件。发光二极管元件LED具有低耗电量和长寿命，以及抗振特性；已经被用作显示元件和背光源。然而，根据发光二极管LED的光发生特性，输入发光二极管LED的能量只有20％被转化成光，而输入能量的剩余80％则被转化成结(junction portion)中的热量，从而增加了内部的温度，内部温度的增加使发光二极管LED的性能相当大程度地下降；当长时间使用LED时，发光二极管LED的发热量会增加，从而会缩短发光二极管LED的寿命。 

集成电路、半导体器件等在长时间的工作后，会产生大量的热量，且在工作过程中需与相邻的器件绝缘，良好的绝缘导热性能能很好地保证运行稳定及安全性能。 

太阳能光伏技术中，光伏电池在温度大于25℃后，每升高1℃，效率下降0.2％～0.5％；在现有聚光光伏电池组件技术中，由于辐照强度高，必须要求良好的散热设计；而电池片之间的组串连接以及安全规范要求又需要良好的基板电绝缘。光伏产业中较为常见的封装技术为EVA胶和TPT封装技术，主要的作用及功能是水气阻隔性、电气绝缘性、尺寸稳定性，易加工性及耐撕裂性等，整体成本高，散热效果不佳；申请号200720120801.7的聚光太阳电池组件的中国专利提出，一种聚光太阳电池组件，在散热器靠近光伏电池单体一侧的表面上紧密附着一层电绝缘层，在光伏电池单体与电绝缘层之间和导电连接片与电绝缘层之间均涂有导热硅脂；光伏表面的钢化玻璃与散热器之间通过弹性压紧装置联接。该结构绝缘层较厚，导热层粘度强度不够，且涂覆层的均匀性对绝缘 层的效果影响也很大，随着时间的推移其绝缘性也得不到良好的保证。 

发明内容

本实用新型的目的在于更好的解决发热电子器件本身的绝缘、导热及固定组装问题。 

为解决上述问题，本实用新型提供了一种绝缘散热电子组件，包括发热电子器件、散热基板及二者中间布置的绝缘导热材料；所述绝缘导热材料包括绝缘膜及牢固附着在绝缘膜正反两面的第一金属可焊接层和第二金属可焊接层；第一金属可焊接层和第二金属可焊接层分别通过焊接连接于发热电子器件和散热基板。 

进一步地，所述绝缘膜厚度小于100微米，以减少热阻，增强散热能力。 

优选地，所述绝缘膜厚度小于30微米，以进一步减少热阻，适用于更高功率密度的散热场合，减少热阻。 

进一步地，所述第一金属可焊接层和第二金属可焊接层全部或部分采用真空镀膜工艺附着在绝缘膜表面，以取消粘接层，减少总厚度，降低热阻，并获得更优良结合力。 

进一步地，所述第一金属可焊接层和第二金属可焊接层先采用真空镀膜镀一薄金属层，例如0.2-5微米；再采用湿法电镀工艺镀上相同或不同种类的金属层，例如先真空镀铬、再水镀铜。 

进一步地，所述金属可焊接层的膜层组成成分为Cr、Cu和Sn的组合，其中Cr层作为过渡结合层，直接与绝缘膜结合，在Cr层上逐渐复合沉积Cu层，在Cu层上再沉积Sn层，作为焊接界面，增强可焊性。 

进一步地，所述绝缘膜为绝缘高分子薄膜，例如PET、PC、PMMA、PP、PI及聚四氟乙烯等薄膜。 

优选地，所述绝缘膜具有良好的耐热性能，以便适应后续的焊接工序，如PP、PI及聚四氟乙烯等薄膜。 

进一步地，所述绝缘膜可以为云母薄片，具有优良的导热能力和绝缘特性，并且耐高温。 

进一步地，所述发热电子器件为光伏电池、发光二极管或三极管、集成电路器等器件。 

进一步地，所述光伏电池为砷化镓电池、单晶硅聚光电池、CIGS聚光薄膜电池等多种光电转换电池。 

进一步地，所述光伏电池、发光二极管等为阵列组串方式连接。 

进一步地，所述光伏电池的背部电极与附着在绝缘膜上面的上金属层直接焊接，增强导热性能，并提供固定力。 

进一步地，所述散热基板可固定在另外的散热装置上，以进一步提高散热能力。