Igbt在电路板上的散热结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种IGBT在电路板上的散热结构，包含分布在印刷线路板上的IGBT，各IGBT之间在所述印刷线路板上错开设置；所述IGBT在电路板上的散热结构还包含：设置在各IGBT与印刷线路板之间用于对IGBT进行散热的散热片，所述散热片固定在印刷线路板上；其中，所述IGBT的引脚延伸到散热片外与印刷线路板上的焊盘进行焊接。同现有技术相比，可保证在不影响IGBT散热性能的前提下减小散热片在印刷线路板上的整体面积，使得整个IGBT的散热结构得以优化。
【专利说明】IGBT在电路板上的散热结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电路板，特别涉及一种IGBT在电路板上的散热结构。
【背景技术】
[0002]对于B2B变频器来说，由于功率元件IGBT在高温的环境下运行，元件的可靠性和性能会显著下降，并直接决定了系统的使用寿命和安全，并且由于空间所限和低成本的要求，散热片的尺寸受整体尺寸的限制，所以优化功率元件IGBT的散热设计，用尽量小具有好的散热性能的散热片来解决IGBT的散热问题，直接决定了系统的可靠性，安全和寿命。
[0003]现存在的一般方案主要是一体化的设计方案，即6个IGBT通过一块大的散热片来实现散热。由于IGBT和散热片之间需要一片绝缘垫来保证6个IGBT的断路，所以对绝缘垫的要求很高，一方面绝缘垫不能太厚，如太厚会导致散热性能变差，另一方面绝缘垫不能太薄，如太薄的会导致绝缘性能难以保证，另外还要保证散热片的表面具有较高的光洁度，如果散热片的表面存在毛刺，绝缘垫就会被戳穿，会造成IGBT的短路。
[0004]IGBT固定在散热片上时，需要通过一个弹片或者螺丝来固定。由于固定时要有一定的弹力要求，固定不紧的话会影响散热性能，同时会造成震动，使震动性能变差。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种IGBT在电路板上的散热结构，可在保证良好散热性能的同时，可减小散热片的面积。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种IGBT在电路板上的散热结构，包含分布在印刷线路板上的绝缘栅双极型晶体管IGBT，各IGBT之间在所述印刷线路板上错开设置；
[0007]所述IGBT在电路板上的散热结构还包含:设置在各IGBT与所述印刷线路板之间用于对所述IGBT进行散热的散热片，所述散热片固定在所述印刷线路板上；
[0008]其中，所述IGBT的引脚延伸到所述散热片外与所述印刷线路板上的焊盘进行焊接。
[0009]本实用新型的实施方式相对于现有技术而言，由于分布在印刷线路板上的各个IGBT之间是错开设置的，所以使得每个IGBT的底部可分别设置一个散热片，且各散热片之间不会相互干涉，从而保证在不影响IGBT散热性能的前提下可减小散热片在印刷线路板上的整体面积，使得整个IGBT的散热结构得以优化。并且由于每个IGBT的底部分别设有一个散热片，所以各IGBT之间是互不关联的，因此可取消绝缘垫的设计，避免了将各IGBT安装在一个散热片上导致其产生短路的情形，从而使得整个散热片的制造工艺的标准得以降低，减少了生产时所投入的成本。
[0010]进一步的，所述散热片连接所述印刷线路板的一侧具有凸起部，所述印刷线路板对应所述散热片上的凸起部开设定位孔；所述散热片在与所述印刷线路板进行连接时，所述散热片上的凸起部落在所述印刷线路板的定位孔内。由于散热片上具有凸起部，而印刷线路板上具有定位孔，在装配时，可将散热片上的凸起部插入至印刷线路板上的定位孔内，所以可对散热片在印刷线路板上的安装位置进行定位，方便了散热片的安装。
[0011]进一步的，所述定位孔与所述凸起部的形状相匹配。当散热片的凸起部插入至印刷线路板的定位孔内时，由于两者的形状相匹配，所以散热片的位置定位好后不会产生松动，从而使的散热片在印刷线路板上的安装位置的精准度得以提高。
[0012]进一步的，所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板依次通过螺栓进行固定连接；其中，所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板上均开设有与所述螺栓配合的螺孔；所述螺栓依次穿过所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板上的螺孔后将所述IGBT和所述散热片固定在所述印刷线路板上，从而完成IGBT、散热片与印刷线路板的装配工艺。
[0013]进一步的，所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板上的螺孔均与所述螺栓采用过盈配合。从而保证螺栓旋入螺孔后的垂直度，并确保了散热片和IGBT是垂直固定在印刷线路板上的，从而避免了应力点的产生。
[0014]进一步的，所述散热片对应所述IGBT的一侧形成一个用于对所述IGBT的安装位置进行定位的定位区，所述IGBT位于所述散热片的定位区内。其中，所述定位区包含由N个围绕在所述IGBT四周的凸点构成；其中，所述N为自然数。由于散热片上形成一个用于对所述IGBT的安装位置进行定位的定位区，通过定位区可方便对IGBT在散热片上的安装位置进行定位，从而加快了整个装配的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型第一实施方式的IGBT在电路板上的散热结构的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型第二实施方式的IGBT在电路板上的散热结构中散热片的结构示意图；
[0017]图3为本实用新型第三实施方式的IGBT在电路板上的散热结构中散热片与IGBT的连接示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0019]本实用新型的第一实施方式涉及一种IGBT在电路板上的散热结构，如图1所示，包含分布在印刷线路板I上的绝缘栅双极型晶体管IGBT2。其中，各IGBT2之间在印刷线路板上错开设置。
[0020]本实施方式的IGBT在电路板上的散热结构还包含:设置在各IGBT2与印刷线路板I之间用于对IGBT2进行散热的散热片3。其中，散热片3是固定在印刷线路板I上的。
[0021]并且，在实际的焊接过程中，IGBT2的引脚是直接延伸到散热片3外与印刷线路板上I的焊盘进行焊接固定。
[0022]从上述内容可知，由于分布在印刷线路板I上的各个IGBT2之间是错开设置的，从而加大了每个IGBT2在印刷线路板I上外围的空白区域，所以使得每个IGBT2的底部可分别设置一个散热片3，且各散热片3之间不会相互干涉，从而保证在不影响IGBT2散热性能的前提下可减小散热片3在印刷线路板上的整体面积，使得整个IGBT的散热结构得以优化。
[0023]并且，由于每个IGBT2的底部分别设有一个散热片3，所以各IGBT2之间是互不关联的，因此可取消绝缘垫的设计，避免了将各IGBT2安装在一个散热片3上导致其出现短路的情形，从而使得整个散热片3的制造工艺的标准得以降低，由此减少了生产时所投入的成本。
[0024]值得一提的是，在本实施方式中，IGBT2、散热片3和印刷线路板I依次是通过螺栓4进行固定连接的。
[0025]具体的说，在装配前，可以预先分别在IGBT2、散热片3和印刷线路板I上开设与螺栓4配合的螺孔(图中未标示)。在实际的装配过程中，螺栓4是依次穿过IGBT2、散热片3和印刷线路板I上的螺孔后将IGBT2和散热片3固定在印刷线路板I上，从而完成IGBT2、散热片3与印刷线路板I的装配工艺。并且，在实际的装配过程中，IGBT2、散热片3和印刷线路板I的螺孔与螺栓4是采用过盈配合，以此来保证螺栓4旋入螺孔后的垂直度，确保了散热片和IGBT是垂直固定在印刷线路板上的，避免了应力点的产生。
[0026]本实用新型的第二实施方式涉及一种IGBT在电路板上的散热结构，第二实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，其主要改进在于:如图2所示，在本实施方式中，散热片3连接印刷线路板I的一侧还具有一个凸起部5，而印刷线路板I对应散热片3上的凸起部5开设定位孔(图中未标示)。
[0027]散热片3在与印刷线路板I进行实际的装配时，可将散热片3上的凸起部5直接插入至印刷线路板I的定位孔内，使得印刷线路板I能够对散热片3的安装位置进行定位，从而方便了装配人员对其散热片3进行安装。
[0028]另外，值得一提的是，在本实施方式中，印刷线路板I上的定位孔应与散热片3上的凸起部5的形状相匹配，一般可采用圆形、方形，也可采用其他形状。以此来保证，当散热片3的凸起部5插入至印刷线路板I的定位孔内时，由于两者的形状相匹配，所以散热片3在印刷线路板I上的位置定位好后就不会产生任何松动，从而使得散热片3在印刷线路板I上的安装位置的精准度得以提高。
[0029]本实用新型的第三实施方式涉及一种IGBT在电路板上的散热结构，第三实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，其主要改进在于:如图3所示，在本实施方式中，散热片3对应IGBT2的一侧形成一个用于对IGBT2的安装位置进行定位的定位区。在实际的装配时，该IGBT2位于散热片3的定位区内。
[0030]具体的说，该定位区是由五个围绕在IGBT2四周的凸点6构成，IGBT2在实际的安装过程中，可将其安装在由五个凸点6所围成的定位区域内，通过5个凸点来分别抵住IGBT2，从而实现IGBT2的定位。需要说明的是，在本实施方式中，散热片3上的定位区仅以五个凸点6为例进行说明，在实际应用中，也可以只包含更多或更少的凸点6。
[0031]由上述内容可知，由于散热片3上形成一个用于对所述IGBT2的安装位置进行定位的定位区，通过定位区可方便对IGBT在散热片上的安装位置进行定位，从而加快了整个IGBT散热结构的装配效率。
[0032]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。
【权利要求】
1.一种IGBT在电路板上的散热结构，包含分布在印刷线路板上的绝缘栅双极型晶体管IGBT，其特征在于:各IGBT之间在所述印刷线路板上错开设置； 所述IGBT在电路板上的散热结构还包含:设置在各IGBT与所述印刷线路板之间用于对所述IGBT进行散热的散热片，所述散热片固定在所述印刷线路板上； 其中，所述IGBT的引脚延伸到所述散热片外与所述印刷线路板上的焊盘进行焊接。
2.根据权利要求1所述的IGBT在电路板上的散热结构，其特征在于:所述散热片连接所述印刷线路板的一侧具有凸起部，所述印刷线路板对应所述散热片上的凸起部开设定位孔； 所述散热片在与所述印刷线路板进行连接时，所述散热片上的凸起部落在所述印刷线路板的定位孔内。
3.根据权利要求2所述的IGBT在电路板上的散热结构，其特征在于:所述定位孔与所述凸起部的形状相匹配。
4.根据权利要求1所述的IGBT在电路板上的散热结构，其特征在于:所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板依次通过螺栓进行固定连接； 其中，所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板上均开设有与所述螺栓配合的螺孔； 所述螺栓依次穿过所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板上的螺孔后将所述IGBT和所述散热片固定在所述印刷线路板上。
5.根据权利要求4所述的IGBT在电路板上的散热结构，其特征在于:所述IGBT、所述散热片和所述印刷线路板上的螺孔均与所述螺栓采用过盈配合。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的IGBT在电路板上的散热结构，其特征在于:所述散热片对应所述IGBT的一侧具形成一个用于对所述IGBT的安装位置进行定位的定位区，所述IGBT位于所述散热片的定位区内。
7.根据权利要求6所述的IGBT在电路板上的散热结构，其特征在于:所述定位区包含由N个围绕在所述IGBT四周的凸点构成；其中，所述N为自然数。
【文档编号】H01L23/367GK203775520SQ201420043961
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】孙业树, 李波 申请人:上海绿联软件有限公司