[实用新型]大功率场效应管压紧散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种散热装置，特别是涉及一种大功率场效应管压紧散热装置。

背景技术

随着半导体制造业技术的飞速发展，单个功率晶体管(LDMOS、VDMOS)的输出功率越来越大。由于单个晶体管的功率耗散越来越大，其结温也越来越高(最高可达225℃)。我们知道晶体管的寿命与结温成反比。经实验表明晶体管结温每升高8～10℃，晶体管的反向饱和电流就会按指数规律升高一倍，器件的工作寿命也会按指数规律下降约一半。同时，结温升高，还会造成器件参数温漂，使整机性能不稳定，使器件的极限耗散功率降低，安全工作区缩小。因此对于晶体管要控制其结温不超过允许值。在功率放大器中，电源供给的直流功率，一部分转换为负载的有用功率，另一部分则成为功放管的损耗，使功放管发热。这种热的积累将导致晶体管的性能恶化，甚至烧坏。为了使晶体管输出足够大的功率，并同时保证晶体管能够安全可靠的工作，晶体管的散热等问题应特别给予考虑。为了保证晶体管结温不超过允许值，就必须将其工作时所产生的热散发出去。

在电路的具体应用中，我们通常是将晶体管安装在金属散热器上来降低晶体管的结温，以维持晶体管的正常输出，延长晶体管的使用寿命。通常的做法是先在晶体管基板的底面涂上导电导热的硅脂，然后将它贴在散热器上，之后再利用晶体管基板两端的两个安装孔(开槽)分别用两个螺钉将晶体管的基板与散热器连接锁紧进行散热。然而当需要在有限的面积内快速散掉几百瓦的热量时，晶体管基板与散热器之间的热阻要非常小才行，即晶体管基板与散热器之间要保证极佳的接触。最佳的方法是将晶体管烧结在散热器上，但是这需要一套专门的设备和相应的工艺来实现，一般生产批量大的企业都采用这种方法。然而对于多数中小批量的生产企业来说，为了减少生产成本一般都采取手工螺钉锁紧的方法将晶体管与散热器锁紧散热。

现有的晶体管结构如图1A及图1B所示，图1A及图1B是现有晶体管结构的主视图及俯视图。其中晶体管基板1的长度L约为41.5mm，宽度W约为10.5mm，两个安装孔6的中心距D约为36mm，孔径φ约为3.3mm。通常我们采用M2.5的螺钉4并配合垫片5将晶体管安装至散热器3上，如图2A、图2B所示，图2A及图2B是现有晶体管与散热器安装的主视图及俯视图。由于垫片最小的直径为5.2mm，当我们用M2.5的螺钉4配合最小的垫片5进行安装时，为了避免与晶体管陶瓷帽2的边缘发生干涉，螺钉4的安装中心要向外移，即偏离晶体管安装孔6的中心约0.5mm，这样两个螺钉4安装后的实际中心距D’就变成了37mm。为了快速将晶体管一百多度的结温传导至散热器上，对于图2A及图2B中所示的整个晶体管而言，仅靠陶瓷帽2边缘的两个螺钉将晶体管与散热器3锁紧的方法显然并不能够保证晶体管与散热器3充分、良好的接触，从而使晶体管基板1与散热器3之间具有最小的热阻。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种新型结构的大功率场效应管压紧散热装置，所要解决的技术问题是使其能够使大功率场效应管的基板在均匀受力的条件下与散热器充分接触、锁紧，使大功率场效应管的基板与散热器之间达到最小的热阻，从而提升大功率场效应管的散热效果，非常适于实用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种大功率场效应管压紧散热装置，其包括：一铝合金压板，其中在所述铝合金压板一侧表面的中间设有一凹槽，所述铝合金压板覆盖于所述大功率场效应管的上方，且使所述大功率场效应管的陶瓷帽容置于所述凹槽内；在所述铝合金压板的所述凹槽两侧的支脚对应于所述大功率场效应管基板上的安装孔分别设有一安装孔；以及两个螺钉，分别从所述铝合金压板的上方贯穿所述铝合金压板的两个安装孔及所述大功率场效应管基板上的安装孔，而与所述大功率场效应管下方的一散热器锁紧，使所述凹槽的底面紧压所述大功率场效应管的陶瓷帽。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的大功率场效应管压紧散热装置，还包括一硅橡胶垫板，所述硅橡胶垫板是设置于所述凹槽内，并位于所述凹槽的底面与所述陶瓷帽之间；所述凹槽的底面是经所述硅橡胶垫板而紧压所述大功率场效应管的陶瓷帽。

前述的大功率场效应管压紧散热装置，还包括一玻璃布垫板，所示玻璃布垫板是设置于所述凹槽内，并位于所述硅橡胶垫板与所述陶瓷帽之间；所述凹槽的底面是依次经所述硅橡胶垫板及所述玻璃布垫板而紧压所述大功率场效应管的陶瓷帽。