发热芯片固定结构、车载导航主机及其组装方法

技术领域

本发明涉及发热芯片散热技术领域，尤其涉及一种发热芯片固定结构、车载导航主机及其组装方法。

背景技术

随着车辆导航技术的成熟，驾驶员在驾车时通常会使用导航主机进行定位和导航。在导航主机中，功放发热芯片是必不可少的电子元件，功放发热芯片在运行过程中会产生大量的热量，需要散热片进行导热、散热，功放发热芯片只有紧贴散热片才能更好的散热，因此需要设置功放支架保证功放发热芯片与散热片长期可靠地紧贴。

现有技术中，通常先将功放发热芯片和功放支架组装在一起后焊接到电路板上，将电路板放入导航主机的外壳内部，然后将电路板通过螺丝锁合于导航主机的外壳上，再通过螺丝将功放支架与散热片锁合。由于电路板被固定于外壳上，功放发热芯片的位置固定，在将功放支架与散热片锁合固定时，可能会导致以下情况：

1、散热片上的螺孔和功放支架上的螺孔错位，进而使功放支架与散热片难以进行锁合，并在强制锁合时，将功放发热芯片的引脚拉坏。

2、散热片与功放发热芯片之间存在间隙，导致功放发热芯片的散热效果不佳。

因此，急需一种能够解决上述问题的新的发热芯片固定结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发热芯片固定结构，无需对发热芯片进行精准对位、可避免发热芯片引脚损坏且散热效果佳。

本发明的另一目的在于提供一种车载导航主机，无需对发热芯片进行精准对位、可避免发热芯片引脚损坏且散热效果佳。

本发明的又一目的在于提供一种车载导航主机的组装方法，无需对发热芯片进行精准对位且可避免发热芯片引脚损坏。

为了实现上述目的，本发明提供了一种发热芯片固定结构，包括：

固定框架，所述固定框架包括散热片；

固定支架，所述固定支架上具有芯片安装区域，所述固定支架于所述芯片安装区域的横向两端和所述散热片之间形成有相互配合的固定组件，所述固定组件将所述固定支架固定于所述散热片上，并在所述固定支架和所述散热片之间形成容纳所述发热芯片的芯片容置腔，所述发热芯片被所述固定支架和所述散热片夹持于所述芯片容置腔中并使所述发热芯片的后侧与所述散热片贴合，所述芯片容置腔横向两端的间距大于所述发热芯片对应位置的长度。

相对于现有技术，本发明的发热芯片固定结构中，通过固定组件将固定支架固定于散热片上，固定支架与散热片之间形成容纳发热芯片的芯片容置腔，发热芯片被固定支架和散热片夹持于芯片容置腔中并使发热芯片的后侧与散热片贴合，芯片容置腔横向两端的间距大于发热芯片对应位置的长度，使得安装发热芯片时无需进行精准对位，能够避免装配有误差时难以将固定支架固定在散热片上。因此，本发明的发热芯片固定结构中，即使对发热芯片的装配有误差，也能保证将固定支架固定于散热片上使发热芯片的后侧与散热片贴合，进而使发热芯片散热效果好，固定支架固定于散热片上而不与电路板固定还能够避免划伤电路板以及装配有误差时由于固定支架被固定于电路板上而损坏发热芯片的引脚。

可选的，所述固定组件包括设于所述固定支架上的第一安装孔、设于所述散热片上并与所述第一安装孔位置对应的第二安装孔以及固定螺丝，所述固定支架的两端分别设有所述第一安装孔，所述散热片上分别对应所述第一安装孔设有所述第二安装孔，所述固定螺丝通过所述第一安装孔和所述第二安装孔将所述固定支架固定于所述散热片上。

可选的，所述固定组件形成所述芯片容置腔横向两侧的界限。

可选地，所述固定框架还包括抵挡壁，所述抵挡壁与所述散热片以一定间距相对设置；

所述固定支架包括固定本体，所述固定本体远离所述发热芯片的前侧凸设有至少两个弹性臂，所述固定支架与所述固定框架连接时，所述弹性臂抵接于所述抵挡壁并向所述抵挡壁提供向前的弹力以使所述发热芯片的后侧与所述散热片紧密贴合。

可选地，所述固定框架设置有两个所述抵挡壁，两个所述抵挡壁沿横向间隔设置，所述弹性臂对应所述抵挡壁设置且分别与所述抵挡壁抵接。

可选地，所述抵挡壁为平直壁，且平行于所述散热片，间隔设置的两个所述抵挡壁之间形成开口。

可选地，所述固定框架还包括第一连接壁和第二连接壁，所述第一连接壁和所述第二连接壁由所述散热片的横向两端向前弯折延伸而成，且所述第一连接壁和所述第二连接壁的前侧边沿分别与所述抵挡壁连接。

可选地，所述弹性臂包括连接端和可产生弹性形变的弹性部，所述连接端连接所述固定本体和所述弹性部，所述弹性部弯折呈弧形并形成凸弧面，所述凸弧面朝向并抵接于所述抵挡壁。

可选地，所述弹性臂还包括自由端，所述弹性部远离所述连接端的一端为所述自由端，所述自由端朝向与所述连接端相反的方向延伸。

可选地，所述固定支架的上端背向所述芯片容置腔的方向弯折形成可手持的折边。

可选地，所述固定支架包括主体部分以及沿主体部分的四侧向外或向内弯折形成的加强边，所述主体部分临近发热芯片的一侧为平直的抵触面，所述芯片安装区域形成于所述抵触面上。

为了实现上述另一目的，本发明还提供了一种车载导航主机，包括：

壳体；

电路板，所述电路板设置在所述壳体内，所述电路板的芯片焊接位上焊接有发热芯片；

所述发热芯片固定结构，所述发热芯片固定结构如前所述。

相对于现有技术，本发明的车载导航主机中，发热芯片固定结构的固定组件将固定支架固定于散热片上，固定支架和散热片之间形成芯片容置腔，发热芯片被固定支架和散热片夹持于芯片容置腔中并使发热芯片的后侧与散热片贴合，芯片容置腔横向两端的间距大于发热芯片对应位置的长度，使得安装发热芯片时无需进行精准对位，能够避免装配有误差时难以将固定支架固定在散热片上。因此，本发明的车载导航主机中，即使对发热芯片的装配有误差，也能保证将固定支架固定于散热片上使发热芯片的后侧与散热片贴合，进而使发热芯片散热效果好，固定支架固定于散热片上而不与电路板固定还能够避免划伤电路板以及装配有误差时由于固定支架被固定于电路板上而损坏发热芯片的引脚。

可选地所述发热芯片直立式焊接于所述电路板上。

可选地，所述电路板固定于所述壳体的底壁上，所述固定框架与所述壳体为一体化结构。

为了实现上述又一目的，本发明还提供了一种如前所述的车载导航主机的组装方法，包括：

将所述发热芯片焊接于所述电路板上；

将所述电路板放置于所述壳体内，所述发热芯片随之进入所述芯片容置腔内；

将所述电路板固定安装于所述壳体内；

通过所述固定组件将所述固定支架固定于所述散热片上，进而将发热芯片夹持于所述芯片容置腔内。

相对于现有技术，本发明的车载导航主机的组装方法中，由于车载导航主机的发热芯片固定结构的固定组件将固定支架固定于散热片上，固定支架和散热片之间形成芯片容置腔，发热芯片被固定支架和散热片夹持于芯片容置腔中并使发热芯片的后侧与散热片贴合，芯片容置腔横向两端的间距大于发热芯片对应位置的长度，预留一定空间使得安装发热芯片时无需进行精准对位，能够避免装配有误差时难以将固定支架固定在散热片上。因此，本发明的车载导航主机的组装方法中，即使对发热芯片的装配有误差，也能保证将将固定支架固定于散热片上使发热芯片的后侧与散热片贴合，进而使发热芯片散热效果好，固定支架固定于散热片上而不与电路板固定还能够避免划伤电路板以及装配有误差时由于固定支架被固定于电路板上而损坏发热芯片的引脚。

附图说明

图1是本发明实施例发热芯片固定结构的结构示意图。

图2是本发明实施例发热芯片固定结构的分解示意图。

图3是图1中A部的放大示意图。

图4是本发明实施例固定支架的结构示意图。

图5是本发明实施例发热芯片固定结构另一视角的示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征、实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

请参阅图1至图5，本发明公开了一种车载导航主机(图未示)，包括壳体3、设置在壳体3内的电路板2和发热芯片固定结构1，电路板2的芯片焊接位上焊接有发热芯片40，芯片焊接位容置于发热芯片固定结构1的芯片容置腔50中，通过发热芯片固定结构1将发热芯片40贴合于散热片11上使发热芯片40进行散热，以防止车载导航主机内部的温度过高。

在本发明中，发热芯片40直立式焊接于电路板2上，发热芯片40可以是电路板2上任意发热量较大的芯片元件。当然，本发明的车载导航主机不限制发热芯片固定结构1的数量，可以仅对应发热量较大的功放芯片设置一个发热芯片固定结构1，若电路板中焊接有多个发热量较大的芯片，也可就每一发热热量较大的芯片元件均对应设置一个发热芯片固定结构1。本实施例中，该发热芯片40为音频功放芯片。

请参阅图1至图5，发热芯片固定结构1包括固定框架10和固定支架20，固定框架10包括散热片11，固定支架20上具有芯片安装区域，固定支架20于芯片安装区域的横向两端和散热片11之间形成有相互配合的固定组件，固定组件将固定支架20固定于散热片11上，并在固定支架20和散热片11之间形成容纳发热芯片40的芯片容置腔50，发热芯片40被固定支架20和散热片11夹持于芯片容置腔50中并使发热芯片40的后侧与散热片11贴合，芯片容置腔50横向两端的间距大于发热芯片40对应位置的长度。

本发明的发热芯片固定结构1中，固定组件将固定支架20固定于散热片11上，固定支架20和散热片11之间形成芯片容置腔50，发热芯片40被固定支架20和散热片11夹持于芯片容置腔50中并使发热芯片40的后侧与散热片11贴合，芯片容置腔50横向两端的间距大于发热芯片40对应位置的长度，使得安装发热芯片40时无需进行精准对位，能够避免装配有误差时难以将固定支架20固定在散热片11上。因此，本发明的发热芯片固定结构1中，即使发热芯片40装配有误差，也能保证将固定支架20固定于散热片11上使发热芯片40的后侧与散热片11贴合，进而使发热芯片40散热效果好；固定支架20固定于散热片11而不与电路板2固定还能够避免划伤电路板2以及装配有误差时由于固定支架20被固定于电路板2上而损坏发热芯片40的引脚。

其中，固定支架20抵触发热芯片40的主体部分具有一定刚度，本实施例中，固定支架20的主体部分为不易变形的板材，例如具有一定厚度的金属片、塑胶片等。本实施例中，固定支架20包括主体部分以及沿主体部分的四侧向外或向内弯折形成的加强边，该加强边包括沿主体部分的下侧向外或向内弯折形成的第一加强边、沿主体部分横向两侧向外或向内弯折延伸形成的第二加强边、沿主体部分的上侧向外或向内弯折形成的折边23，第一加强边、第二加强边、折边23形成于主体部分的四周，防止该主体部分抵触发热芯片40时发生形变。本实施例中，该固定支架20的主体部分临近发热芯片40的一侧为平直的抵触面。具体地，该固定支架20为平直板。主体部分上下两侧的加强边与主体部分横向两侧的加强边弯折方向相反。

其中，芯片容置腔50横向两端的间距比发热芯片40对应位置的长度大预设值，例如该预设值以1mm-3mm之间为宜，本实施例中，该预设值为2mm。

在一些实施例中，固定组件包括设于固定支架20上的第一安装孔31、设于散热片11上并与第一安装孔31位置对应的第二安装孔32以及固定螺丝30，固定支架20的两端分别设有第一安装孔31，散热片11上分别对应第一安装孔31设有第二安装孔32，固定螺丝30通过第一安装孔31和第二安装孔32将固定支架20固定于散热片11上。当然，固定组件不限于该实施例，也可设置为其他固定尺寸可调节的固定结构，例如可相互卡合的卡凸件或卡槽件，且卡槽件沿固定支架20夹持发热芯片的方向上设置有多个可调节位置的调节卡槽，该卡凸件可伸入卡槽件并与卡槽件内任一调节卡槽卡合。其中，固定支架20的后侧面凸设有环绕第一安装孔31的凸台，以防止固定螺丝30固定时，第一安装孔31周边的变形，并增加第一安装孔31内的螺纹长度，增加第一安装孔31和固定螺丝30的固定稳固性。

在一些实施例中，固定组件形成芯片容置腔50横向两侧的界限。比如固定支架两端的第一安装孔31与散热片11两端的第二安装孔32形成芯片容置腔50横向两侧的界限。

具体而言，请参阅图2，固定支架20两端的第一安装孔31与散热片11两端的第二安装孔32的间距H大于发热芯片40的左耳和右耳之间的间距S，以使固定螺丝30不对发热芯片40产生紧固作用，不会产生由于电路板2的限位导致第一安装孔31和第二安装孔32错位而使固定支架20难以固定在散热片11上的情况。当然，本发明的发热芯片40的结构不以图2中的具体结构为限，因此本发明的第一安装孔31和第二安装孔32的间距并非仅限于大于发热芯片40的左耳和右耳之间的间距，可根据发热芯片40的具体结构设置。

在一些实施例中，请参阅图1、图3和图4，固定框架10还包括抵挡壁12，抵挡壁12与散热片11以一定间距相对设置。固定支架20包括固定本体21，固定本体21远离发热芯片40的前侧凸设有至少两个弹性臂22，固定支架20与固定框架10连接时，弹性臂22抵接于抵挡壁12并向抵挡壁12提供向前的弹力以使发热芯片40的后侧与散热片11紧密贴合。在本实施例中，由于弹性臂22向抵挡壁12提供向前的弹力，进而使抵挡壁12对固定支架20产生向后的抵推力使发热芯片40的后侧与散热片11能够更紧密地贴合，进一步提高发热芯片40的散热效果。

进一步地，固定框架10设置有两个抵挡壁12，两个抵挡壁12沿横向间隔设置，弹性臂22对应抵挡壁12设置且分别与抵挡壁12抵接。在本实施例中，组装时，电路板2上的芯片焊接位能够从两个抵挡壁12的间隔处进入芯片容置腔50中，进而使发热芯片40进入芯片容置腔50中，便于发热芯片固定结构1的组装。

更进一步地，抵挡壁12为平直壁，且平行于散热片11，间隔设置的两个抵挡壁12之间形成开口。具体地说，该开口自壳体3的底壁向上贯穿，能够使电路板2的芯片焊接位从上至下伸入芯片容置腔50中。本实施例中，平行于散热片11的两个抵挡壁12能够使固定支架20受力方向一致，进而使发热芯片40更稳定地贴合于散热片11上。当然，本发明的抵挡壁12不限于上述具体结构，也可以相对于散热片11呈一定角度设置，或者对应弹性臂22的形状设置，本发明对此不作限制。

本实施例中，抵挡壁12为平直壁，当然，抵挡壁12也可以为凹弧形壁，以防止组装时固定支架20滑落偏移。

本发明对抵挡壁12的数量也不作限制，也可以仅设置一个抵挡壁12，抵挡壁12与壳体3的底壁之间预留有可供电路板2的芯片焊接位进入芯片容置腔50的空间，只要能够实现与弹性臂22抵接使发热芯片40的后侧与散热片11紧贴即可。

在一些实施例中，如图3和图5所示，固定框架10还包括第一连接壁13和第二连接壁14，第一连接壁13和第二连接壁14由散热片11的横向两端向前弯折延伸而成，且第一连接壁13和第二连接壁14的前侧边沿分别与抵挡壁12连接。本实施例中，通过设置第一连接壁13和第二连接壁14连接散热片11和抵挡壁12，能够使固定框架10的结构更加稳定可靠。当然，本发明的固定框架10也可以设置其他结构使固定框架10的结构更稳定可靠。

具体地说，第一连接壁13和第二连接壁14可以分别连接同一抵挡壁12的两端，也可以分别连接两个抵挡壁12。

在一些实施例中，请参阅图3和图4，弹性臂22包括连接端220和可产生弹性形变的弹性部221，连接端220连接固定本体21和弹性部221，弹性部221弯折呈弧形并形成凸弧面，凸弧面朝向并抵接于抵挡壁12。弹性部221形成的凸弧面抵接于抵挡壁12使弹性部221产生弹性形变，向抵挡壁12提供向前的弹力，进而使抵挡壁12对固定支架20产生向后的抵推力使发热芯片40的后侧与散热片11能够更紧密地贴合。

进一步地，如图4所示，弹性臂22还包括自由端222，弹性部221远离连接端220的一端为自由端222，自由端222朝向与连接端220相反的方向延伸。弹性部221的自由端222向与连接端220相反的方向延伸使弹性臂22为非封闭结构，能够增大弹性部221的可形变量，进而使弹性部221向抵挡壁12提供更大的弹力，使散热片11与发热芯片40贴合更加紧密。

在另外一些实施例中，也可将弹性臂22设置为封闭结构，弹性部221的两端均通过连接端220与固定本体21连接。

当然，本发明的弹性臂22不限于上述具体结构，能够与抵挡壁12抵接并向抵挡壁12提供向前的弹力即可。

具体而言，如图4所示，四个弹性臂22凸设于固定本体21的前侧且对称分布在固定本体21的四角，以使固定本体21受力平衡，从而更好地固定发热芯片40。当然，本发明对弹性臂22的数量不作限制。

更具体地，本实施例中，如图3所示，所述固定本体32纵向两端的弹性臂33为相背方向弯折而成的弯折片，其中固定本体21上端的两个弹性臂22的自由端222向上延伸，固定本体21下端的两个弹性臂22的自由端222向下延伸。

在一些实施例中，如图2至3所示，固定支架20的上端背向散热片11的方向弯折形成可手持的折边23，也即固定支架20的上端朝向电路板2的一侧弯折形成折边23，通过该折边23，便于组装时手持固定支架20，有利于固定支架20的组装。

当然，本发明的发热芯片固定结构1不限于设置在车载导航主机上，也适用于其他需要对发热芯片40进行散热的电子器件中。

在一些实施例中，如图1和图3所示，电路板2对应固定框架10设置有避空结构60，避空结构60形成于电路板2的芯片焊接位的两端，电路板2的芯片焊接位从固定框架10的开口伸入芯片容置腔50中，第一连接壁13与其连接的抵挡壁12设置于一避空结构60中，第二连接壁14与其连接的抵挡壁12设置于另一避空结构60中，能够避免位于固定本体21下端的两个弹性臂22向下延伸的自由端222下移时与电路板2接触而划伤电路板2。

在一些实施例中，固定框架10与壳体3为一体化结构，电路板2固定于壳体3的底壁上。在本实施例中，固定框架10与壳体3为一体化结构，方便组装，且发热芯片40产生的热量能够快速导向壳体3，进而通过表面积较大的壳体3将热量传导至外部环境，能够进一步提升发热芯片40的散热效果。

具体而言，固定框架10的散热片11与壳体3固定连接或一体成型，固定框架10的抵挡壁12、第一连接壁13和第二连接壁14与壳体3的底壁固定连接或一体成型，抵挡壁12、第一连接壁13和第二连接壁14自壳体3的底壁向上延伸设置。

在一些实施例中，如图5所示，电路板2和壳体3底壁的四角对应设有四个螺丝孔位70，将壳体螺丝(图未示)分别锁合于电路板2和壳体3的底壁的各个螺丝孔位70以将电路板2固定在壳体3的底壁上。

综上所述，本发明的车载导航主机中，发热芯片固定结构1的固定组件将固定支架20固定于散热片11上，固定支架20和散热片11之间形成芯片容置腔50，发热芯片40被固定支架20和散热片11夹持于芯片容置腔50中并使发热芯片40的后侧与散热片11贴合，芯片容置腔50横向两端的间距(固定支架20的芯片安装区域两端设置的第一螺孔31的间距)大于发热芯片40对应位置的长度，使得安装发热芯片40时无需进行精准对位，能够避免装配有误差时难以将固定支架20固定在散热片11上。因此，本发明的车载导航主机中，即使对发热芯片40的装配有误差，也能保证将固定支架20固定于散热片11上使发热芯片40的后侧与散热片11贴合，进而使发热芯片散热效果好，固定支架20固定于散热片11上而不与电路板2固定还能够避免划伤电路板2以及装配有误差时由于固定支架20被固定于电路板2上而损坏发热芯片40的引脚。

本发明还公开了一种如前所述的车载导航主机的组装方法，包括：

(1)将发热芯片40焊接于电路板2的芯片焊接位上。

(2)将电路板2放置于壳体3内，发热芯片40随之进入芯片容置腔50内。

(3)将电路板2固定安装于壳体3内。本实施例中，螺丝穿过电路板2四角的螺丝孔位70，以将电路板2固定于壳体3上。

(4)通过固定组件将固定支架20固定于散热片11上，进而将发热芯片40夹持于芯片容置腔50内。

具体而言，本发明的车载导航主机的组装方法如下：将发热芯片40焊接于电路板2的芯片焊接位上，将该电路板2放置于壳体3内，发热芯片40随之进入固定框架10内；通过螺丝将电路板2固定在壳体3的底壁上。将固定支架20从上方插入抵挡壁12和发热芯片40的前侧面之间，此时，弹性臂33弹性支撑于抵挡壁12和固定支架20的固定本体之间，并对固定本体21提供抵触发热芯片40的前侧面的抵推力，以将发热芯片40夹持于固定本体21和散热片11之间。将第一安装孔31和第二安装孔32位置对齐，第一安装孔31和第二安装孔32均位于发热芯片40的横向两相对外侧，将固定螺丝30依次穿过位置相对的第二安装孔32和第一安装孔31，并将固定螺丝30紧固于第一安装孔31上，固定支架20、散热片11之间形成固定发热芯片40的芯片容置腔50，发热芯片40在固定螺丝30的定位下，弹性臂22对发热芯片40的弹力下，确保发热芯片40的后侧紧贴于散热片11上。其中，弹性臂33不但使得组装时，在固定螺丝30固定前，对固定支架20进行预定位和对准，便于螺丝固定，还进一步确保了使用过程中，发热芯片40的安装稳固性，防止由于固定螺丝30的松弛影响发热芯片40安装的稳固性。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明的之权利范围，因此依本发明的申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明的所涵盖的范围。