一种电子元件散热装置及电子设备

技术领域

本发明涉及电子元件散热领域，更具体地说，涉及一种电子元件散热装置及电子设备。

背景技术

电子元件散热是电子设备的常见问题，例如通用变频器的PCB板上有很多发热器件，如MOS管等。电子元件在使用过程中会产生大量热，目前的散热方案是使用导热陶瓷散热片来散热，即在导热陶瓷片的两面涂上导热硅脂，把导热陶瓷片贴在发热元器件上面，导热陶瓷片的另一面贴合散热外壳，把热量传递到外壳上面进行散热。但使用导热陶瓷片存在一些弊端：

第一、在MOS管散热上使用导热陶瓷片时需要螺丝进行紧固锁紧，由于存在装配公差，会产生螺丝紧固的力量大小不均，进而导致导热陶瓷片存在压碎的风险，导热陶瓷片压碎之后就会对导热性能产生不利影响。

第二、在生产过程中需要涂抹导热硅脂，生产工序较多，而且导热硅脂在老化性能上较差，长时间使用后存在变干粉化的风险。

第三、为了贴合的更好使用导热硅脂，使得导热陶瓷片的导热性能受到限制，在实际使用时不能发挥出应有的导热性能。

第四、导热陶瓷片在生产使用过程中还存在安装保管过程发生跌落破碎的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电子元件散热装置及电子设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电子元件散热装置，包括电子元件、导热复合垫片和散热器，所述电子元件贴合所述导热复合垫片的第一面，所述导热复合垫片的第二面贴合所述散热器；

所述导热复合垫片包括第一导热硅胶层、第二导热硅胶层和玻璃纤维层，所述玻璃纤维层的第一面贴合所述第一导热硅胶层，所述玻璃纤维层的第二面贴合所述第二导热硅胶层。

进一步，本发明所述的电子元件散热装置还包括用于将所述散热器锁紧至所述导热复合垫片的锁紧模块。

进一步，在本发明所述的电子元件散热装置中，所述导热复合垫片的厚度大于所述电子元件和所述散热器之间间隙。

进一步，在本发明所述的电子元件散热装置中，所述导热复合垫片的厚度大于所述电子元件和所述散热器之间间隙的130％。

进一步，在本发明所述的电子元件散热装置中，所述导热复合垫片与所述电子元件的发热面尺寸一致；所述第一导热硅胶层、所述第二导热硅胶层和所述玻璃纤维层的尺寸一致。

进一步，在本发明所述的电子元件散热装置中，所述第一导热硅胶层和所述第二导热硅胶层的厚度相等；

所述第一导热硅胶层厚度大于所述玻璃纤维层的厚度。

进一步，在本发明所述的电子元件散热装置中，所述导热复合垫片的硬度不大于shore oo 30；

所述导热复合垫片的使用温度范围为-50℃至150℃；

所述导热复合垫片的阻燃等级要达到V0；

所述导热复合垫片的导热系数不小于6W/m.K；

所述导热复合垫片的体积电阻率大于10

所述导热复合垫片的热阻小于0.5℃.in

所述导热复合垫片的耐击穿电压大于8KV/mm。

进一步，在本发明所述的电子元件散热装置中，所述电子元件为MOS管。

另外，本发明还提供一种电子设备，包括如上述的电子元件散热装置。

进一步，本发明的所述的电子设备为通用变频器；所述电子元件散热装置的散热器为所述通用变频器的散热外壳。

实施本发明的一种电子元件散热装置及电子设备，具有以下有益效果：本发明的导热复合垫片能紧密贴合电子元件和散热器，散热性能好，且耐老化性能优异，保证良好散热同时延长电子元件使用寿命。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例提供的电子元件散热装置的剖面结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的导热复合垫片20的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

在一优选实施例中，参考图1和图2，本实施例的电子元件散热装置包括电子元件10、导热复合垫片20和散热器30，电子元件10安装在电路板上，电子元件10为现有各种电子元件；作为选择，电子元件10为MOS管。电子元件10贴合导热复合垫片20的第一面，电子元件10贴合导热复合垫片20的第一面是指电子元件10和导热复合垫片20的第一面完全接触，没有间隙，以方便电子元件10将热量传输至导热复合垫片20。导热复合垫片20的第二面贴合散热器30，导热复合垫片20的第二面贴合散热器30是指导热复合垫片20的第二面和散热器30完全接触，没有间隙，以方便热复合垫片20将热量传输至散热器30。

导热复合垫片20包括第一导热硅胶层201、第二导热硅胶层202和玻璃纤维层203，玻璃纤维层203的第一面贴合第一导热硅胶层201，玻璃纤维层203的第二面贴合第二导热硅胶层202，第一导热硅胶层201、第二导热硅胶层202和玻璃纤维层203使用现有技术合成为一个整体，例如经热压工艺压制而成。第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202不仅具有良好的导热性，有利于热量快速传导。第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202还具有良好的弹性，方便安装，能更好适应不同安装间隙。玻璃纤维层203具有较大强度，能够弥补第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202在强度上的不足，使导热复合垫片20不仅具有良好导热性，还具有较好强度。可以理解，因玻璃纤维层203的结构特性，第一导热硅胶层201、第二导热硅胶层202和玻璃纤维层203成为一个整体后，第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202的导热硅胶会渗入玻璃纤维层203，使第一导热硅胶层201、第二导热硅胶层202和玻璃纤维层203相互融合为一个整体。

本实施例的导热复合垫片能紧密贴合电子元件和散热器，散热性能好，且耐老化性能优异，避免现有技术中导热硅胶风化的风险，保证良好散热同时延长电子元件使用寿命。另外，本实施例的导热复合垫片20安装过程不需要涂刷导热硅脂，不仅节省材料成本，而且简化生产工艺，从而降低生产成本。

在一些实施例的电子元件散热装置中，虽然导热复合垫片20的第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202具有一定的粘性，但并不足以稳定粘贴在电子元件10上，所以本实施例的电子元件散热装置还包括用于将散热器30锁紧至导热复合垫片20的锁紧模块(图中未示出)，例如锁紧模块的一端固定散热器30，锁紧模块的另一端固定在电路板上，从而将散热器30、导热复合垫片20和电子元件10能紧密接触，没有空隙。可以理解，锁紧模块具有可调性，能够逐步锁紧散热器30、导热复合垫片20和电子元件10。作为选择，锁紧模块可选用螺丝螺母锁定、卡扣锁定、弹簧锁定等多种锁定方式。本实施例的锁定模块解决了散热器30、导热复合垫片20和电子元件10的安装问题，能够使散热器30、导热复合垫片20和电子元件10紧密且稳定接触，保证良好的散热性的稳定性。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的厚度大于电子元件10和散热器30之间间隙，电子元件10和散热器30之间间隙是指电子元件10和散热器30设计时的间隙，根据该间隙选择导热复合垫片20的厚度，使导热复合垫片20的厚度大于电子元件10和散热器30之间间隙。需要说明的，之所以要求导热复合垫片20的厚度大于电子元件10和散热器30之间间隙，是为了电子元件10、导热复合垫片20和散热器30能更紧密接触。因第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202具有一定弹性，从而使导热复合垫片20具有一定弹性，安装时适当压缩导热复合垫片20不仅能保证电子元件10、导热复合垫片20和散热器30能更紧密接触，而且能使导热复合垫片20的安装更加稳定。作为选择，导热复合垫片20的厚度大于电子元件10和散热器30之间间隙的130％。本实施例的导热复合垫片20的厚度大于电子元件10和散热器30之间间隙，能够使散热器30、导热复合垫片20和电子元件10紧密且稳定接触，保证良好的散热性的稳定性。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20与电子元件10的发热面尺寸一致，电子元件10的发热面是指电子元件10的主要发热位置，当然也是电子元件10需要散热的位置，不同电子元件10的发热面不同，本领域技术人员可根据电子元件10的特定灵活选择发热面。因导热复合垫片20具有良好的裁剪特性，可根据电子元件10的发热面的形状裁切导热复合垫片20，使导热复合垫片20与电子元件10的发热面尺寸完全一致，这样既能保证最大限度的散热，又能节省空间，即避免占用电路板和电子设备的空间。第一导热硅胶层201、第二导热硅胶层202和玻璃纤维层203的尺寸一致，也就是说，第一导热硅胶层201、第二导热硅胶层202和玻璃纤维层203形状和大小一致。本实施例的导热复合垫片20能根据不同电子元件的形状和尺寸裁切出对应的导热复合垫片20，相较于现有技术中的散热陶瓷，具有更好的适应性，从而降低设计加工成本。

在一些实施例的电子元件散热装置中，第一导热硅胶层201厚度大于玻璃纤维层203的厚度。而第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202的厚度可以相同，也可以不同，优选地，第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202的厚度相等。在第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202的厚度相等时，玻璃纤维层203刚好位于导热复合垫片20中间。当第一导热硅胶层201和第二导热硅胶层202的厚度不相等时，玻璃纤维层203不位于导热复合垫片20中间。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的硬度不大于shore oo30。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的使用温度范围为-50℃至150℃。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的阻燃等级要达到V0。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的导热系数不小于6W/m.K。

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的体积电阻率大于10

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的热阻小于0.5℃.in

在一些实施例的电子元件散热装置中，导热复合垫片20的耐击穿电压大于8KV/mm。

在一优选实施例中，本实施例的电子设备包括如上述实施例的电子元件散热装置，电子设备通常包括多个能够发热的电子元件，每个电子元件对应一个电子元件散热装置。为减少散热器30的数量，散热器30可多个电子元件共用，即一个电子设备仅有一个散热器30。作为选择，散热器30为电子设备的外壳。例如，电子设备为通用变频器，通用变频器是指能够适用于所有负载的变频器，电子元件散热装置的散热器30为通用变频器的散热外壳。本实施例的电子设备使用导热复合垫片进行散热，导热复合垫片能紧密贴合电子元件和散热器，散热性能好，且耐老化性能优异，保证良好散热同时延长电子元件使用寿命。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。