一种PCB板上贴片功率MOS管的散热结构的制作方法

一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构
技术领域
1.本实用新型涉及线路板技术领域，具体地说是一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构。


背景技术：

2.功率mos管作为一种半导体电压控制器件，在电路工作时通常承载着大电流通过，因此其发热量会比较大，mos管散热不好会导致寿命缩短甚至损坏等问题，因此需要及时有效地对mos管进行散热降温。目前市面上常见的散热方式有：
3.一：多为在功率mos管背面设置散热器，散热器直接贴着功率mos管背部表面，通过锁螺丝将散热器与pcb一起固定。这样的散热器结构较大，使得pcba整体面积偏大，难以适应目前电子产品小型化的发展需要，且需要增加工位打螺丝固定，生产效率低下，从而增加成本的支出。
4.二：功率mos管与pcb上的铜箔连接，并且增加与功率mos管相连接的铜箔的面积，依靠pcb上的铜箔散热。这样的散热方式虽是最经济的散热方式，但其缺点也非常显著。因为受限于pcb尺寸，不可能无限制的通过加大pcb尺寸来增加铜箔面积来达到散热的目的，所以这种散热方式通常因为铜箔的散热面积不够，导致贴片功率mos管的散热受限，不易散热，长久下去会导致寿命短甚至损坏，长时间的烘烤也会加速pcb的老化。


技术实现要素：

5.为了解决上述的技术问题，本实用新型提供了一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：
7.一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构，包括pcb板，所述pcb板的正面设有铜箔，铜箔表面设置贴片功率mos管，pcb板的正面设有散热器，该散热器与贴片功率mos管位于pcb板的同一侧表面，散热器与贴片功率mos管之间具有间隙，并且散热器与铜箔接触。
8.作为进一步地改进，所述散热器包括散热主体，所述散热主体上设置有贴片支脚，贴片支脚与pcb板上的铜箔接触连接，散热主体、贴片支脚均与贴片功率mos管间隔设置。
9.作为进一步地改进，所述散热主体位于贴片功率mos管的正上方，所述贴片支脚位于散热主体的两端且位于贴片功率mos管的两侧。
10.作为进一步地改进，所述散热主体和贴片支脚为一体成型结构，散热主体的两端分别成型至少一个贴片支脚。
11.作为进一步地改进，所述贴片支脚的底面整个表面与pcb板上的铜箔接触。
12.作为进一步地改进，所述散热器采用导热金属材料或者石墨烯材料制成。
13.作为进一步地改进，所述散热主体的宽度面积大于贴片功率mos管的表面面积，使得散热主体将贴片功率mos管完全遮盖在下方。
14.作为进一步地改进，所述散热主体的表面为平整面，或者散热主体的表面设置凸
起的散热片。
15.作为进一步地改进，所述贴片功率mos管的底面整个表面或者部分表面与pcb板上的铜箔接触连接。
16.作为进一步地改进，所述贴片支脚与贴片功率mos管之间的间距，与散热主体与贴片功率mos管之间的间隙相同或者不同。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益技术效果：
18.1、将贴片功率mos管与pcb板上的铜箔连接接触，有利于热量从贴片功率mos管上传导到铜箔，然后通过散热器散发出去；
19.2、通过将散热器与贴片功率mos管间隔设置，即散热器与贴片功率mos管是不接触的，散热器与贴片功率mos管之间形成有间隙，散热器的贴片支脚与铜箔接触连接，而且，散热主体位于贴片功率mos管的正上方，铜箔传导过来的热量进入到贴片支脚，然后传递到散热主体上，从而向外散发，可将热量快速及时地传导出去，避免热量集中在贴片功率mos管上，对贴片功率mos管起到保护作用；
20.3、散热器可以做成适合smt自动化生产的标准贴片元件，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，还能很好的满足了目前电子产品小型化的发展需要。
附图说明
21.图1为本实用新型俯视结构示意图；
22.图2为本实用新型剖面结构示意图；
23.图3为本实用新型中散热器的立体结构示意图。
24.附图标记：
25.pcb板1，铜箔2，贴片功率mos管3，散热器4，散热主体41，贴片支脚42。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地
连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.实施例一
30.参考图1-3所示，一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构，包括pcb板1，所述pcb板1的正面设有铜箔2，铜箔2表面设置贴片功率mos管3，pcb板1的正面设有散热器4，该散热器4与贴片功率mos管3位于pcb板1的同一侧表面，散热器4与贴片功率mos管3之间具有间隙，并且散热器4与铜箔2接触。贴片功率mos管3在运行过程中会产生大量的热量，而铜箔也是一种能够快速传导热量的材料，因此，利用贴片功率mos管与铜箔接触的结构，使贴片功率mos管产生的热量传导到铜箔上，然后铜箔的热量传导到散热器上，通过散热器将热量向外散发出去。由于散热器与贴片功率mos管位于pcb板的同一侧表面，并且散热器与贴片功率mos管间隔设定，一方面可以使得整体的面积不会偏大，可以使整个电子产品做的更加小型化；另一方面，不需要额外增加铜箔的面积，也就不需要额外的增加生产成本。
31.另外，对于散热器，可以做成适合smt自动化生产的标准贴片元件。像常见的贴片元件一样由smt自动化生产进行贴片，然后通过回炉焊，把散热器的两个贴片支脚与pcb铜箔焊接固定，从而整个散热主体也便被固定下来。不需要采用螺丝或者螺钉来进行固定，也就不需要在pcb板上打孔，降低加工难度，可有效提高生产效率。散热器不需要整个与铜箔接触，只需要将散热器的一部分与铜箔接触，使得铜箔能够将热量传递到散热器上即可。由于散热器与贴片功率mos管之间具有间隙，也就是贴片功率mos管与散热器之间没有进行接触连接，这样也有利于形成对流，有助于散热器上的热量快速的散发出去；而且，由于散热器不需要整个表面贴合着pcb板表面，或者散热器压着贴片功率mos管，从而也不易对pcb板造成损伤，或者对贴片功率mos管造成影响。
32.实施例二
33.参考图1-3所示，一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构，包括pcb板1，所述pcb板1的正面设有铜箔2，铜箔2表面设置贴片功率mos管3，pcb板1的正面设有散热器4，该散热器4与贴片功率mos管3位于pcb板1的同一侧表面，散热器4与贴片功率mos管3之间具有间隙，并且散热器4与铜箔2接触。贴片功率mos管3在运行过程中会产生大量的热量，而铜箔也是一种能够快速传导热量的材料，因此，利用贴片功率mos管与铜箔接触的结构，使贴片功率mos管产生的热量传导到铜箔上，然后铜箔的热量传导到散热器上，通过散热器将热量向外散发出去。所述散热器4包括散热主体41，所述散热主体41上设置有贴片支脚42，贴片支脚42与pcb板1上的铜箔2接触连接，散热主体41、贴片支脚42均与贴片功率mos管3间隔设置。一共设有两个贴片支脚，分别在散热主体的两端各形成一个贴片支脚，而散热主体位于贴片功率mos管的正上方，散热器仅依靠贴片支脚与铜箔接触，这样整个导热过程中，贴片功率mos管的热量先传导到铜箔上，然后铜箔将热量传递到两个贴片支脚，两个贴片支脚再将热量传递到散热主体上，热量从散热主体上散发出去，实现温度的冷却降温，确保贴片功率mos管上的热量不会维持在较高的温度，对贴片功率mos管起到保护作用。
34.所述两个贴片支脚分别位于贴片功率mos管的两侧，共同将散热主体支撑在贴片功率mos管的正上方。贴片支脚距离贴片功率mos管的间隔距离，与散热主体距离贴片功率mos管的间隔距离，可以相同或者不同，根据pcb板以及贴片功率mos管的规格大小来灵活设
定。
35.对于贴片支脚，为了便于加工制造，与散热主体为一体成型结构，可由散热主体的两端直接弯折形成得到贴片支脚，贴片支脚与散热主体之间形成一个倾斜的过渡面结构，并且连接的弯折处可进行弧度设置，使得整体的结构更加紧凑，从而通过贴片支脚将散热主体支撑起来，利用贴片支脚与铜箔的连接，保证散热主体位于贴片功率mos管的上方区域。散热器可形成一个标准的贴片元件，可采用smt自动化生产，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，还能很好的满足了目前电子产品小型化的发展需要。
36.实施例三
37.参考图1-3所示，一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构，包括pcb板1，所述pcb板1的正面设有铜箔2，铜箔2表面设置贴片功率mos管3，pcb板1的正面设有散热器4，该散热器4与贴片功率mos管3位于pcb板1的同一侧表面，散热器4与贴片功率mos管3之间具有间隙，并且散热器4与铜箔2接触。贴片功率mos管3在运行过程中会产生大量的热量，而铜箔也是一种能够快速传导热量的材料，因此，利用贴片功率mos管与铜箔接触的结构，使贴片功率mos管产生的热量传导到铜箔上，然后铜箔的热量传导到散热器上，通过散热器将热量向外散发出去。对于散热器4而言，其中的贴片支脚42的底面整个表面与pcb板1上的铜箔2接触，散热主体41与铜箔2不接触。散热器4可采用铜材料或者铝材料制成，或者其他导热性良好的金属材料制成，具有更好的导热性。采用金属材料制成时，需要在散热器表面进行必要的涂覆处理，避免散热器对pcb板上的电子元器件形成干扰影响。或者采用石墨烯材料制成。
38.所述散热主体41的宽度面积大于贴片功率mos管3的表面面积，使得散热主体将贴片功率mos管完全遮盖在下方，即从散热主体的上方往下起到遮挡作用，贴片功率mos管对应贴片支脚以外的其他侧面，与散热器之间可为漏空结构。对于贴片功率mos管产生的热量，大部分直接传递到pcb板的铜箔上，经铜箔传递到贴片支脚，再传递到散热主体而散发掉；贴片功率mos管上的一部分热量散热到该贴片功率mos管与散热主体之间的间隙中，通过热气上升的原理，这部分热量上升进入到散热主体上，经散热主体散发掉。
39.所述散热主体的表面为平整面，或者散热主体的表面设置凸起的散热片，比如在散热主体上设置一些散热片，设置散热片可以增加散热性能，但也会形成较厚的厚度。当设置散热片时，也可以直接在散热主体上挖设一些槽腔形成散热片。
40.所述贴片功率mos管的底面整个表面或者部分表面与pcb板上的铜箔接触连接，当只有部分接触时，则需要确保贴片功率mos管的底面的大部分都与铜箔接触，较好的方案是将贴片功率mos管的底面的整个表面都与铜箔接触，这样可以将贴片功率mos管产生的热量更好更快的传递到铜箔上。
41.在本实施例中，散热主体41的两端各设置一个贴片支脚42，该贴片支脚是水平状，在水平方向具有一定的延伸，形成有更好的固定性和接触面积，与pcb板上的铜箔也能够实现更加牢固的装配。当然，如图3所示仅为本实施例的一种实施方式，散热器的贴片支脚还可以直接竖直向下，即贴片支脚与散热主体之间形成90度弯折，或者从散热主体上形成一个弧形弯折下来，或者是其他的形态结构。
42.本实用新型中，通过在贴片功率mos管的同一侧设置一个散热器，并且散热器只通过贴片支脚与pcb板上的铜箔接触，散热器的散热主体则位于贴片功率mos管的上方区域，散热主体与贴片功率mos管之间具有间隙，贴片功率mos管产生的热量经铜箔传递到贴片支
脚，然后传导到散热主体，从而将热量快速地散发出去，起到冷却降温的作用，对贴片功率mos管起到保护作用，避免贴片功率mos管因温度过高而损坏，能够起到延长贴片功率mos管使用寿命的作用。
43.需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种pcb板上贴片功率mos管的散热结构，包括pcb板，其特征在于，所述pcb板的正面设有铜箔，铜箔表面设置贴片功率mos管，pcb板的正面设有散热器，该散热器与贴片功率mos管位于pcb板的同一侧表面，散热器与贴片功率mos管之间具有间隙，并且散热器与铜箔接触。2.根据权利要求1所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述散热器包括散热主体，所述散热主体上设置有贴片支脚，贴片支脚与pcb板上的铜箔接触连接，散热主体、贴片支脚均与贴片功率mos管间隔设置。3.根据权利要求2所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述散热主体位于贴片功率mos管的正上方，所述贴片支脚位于散热主体的两端且位于贴片功率mos管的两侧。4.根据权利要求3所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述散热主体和贴片支脚为一体成型结构，散热主体的两端分别成型至少一个贴片支脚。5.根据权利要求2所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述贴片支脚的底面整个表面与pcb板上的铜箔接触。6.根据权利要求1所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述散热器采用导热金属材料或者石墨烯材料制成。7.根据权利要求2所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述散热主体的宽度面积大于贴片功率mos管的表面面积，使得散热主体将贴片功率mos管完全遮盖在下方。8.根据权利要求2所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述散热主体的表面为平整面，或者散热主体的表面设置凸起的散热片。9.根据权利要求1所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述贴片功率mos管的底面整个表面或者部分表面与pcb板上的铜箔接触连接。10.根据权利要求2所述的pcb板上贴片功率mos管的散热结构，其特征在于，所述贴片支脚与贴片功率mos管之间的间距，与散热主体与贴片功率mos管之间的间隙相同或者不同。

技术总结
本实用新型公开了一种PCB板上贴片功率MOS管的散热结构，包括PCB板，所述PCB板的正面设有铜箔，铜箔表面设置贴片功率MOS管，PCB板的正面设有散热器，该散热器与贴片功率MOS管位于PCB板的同一侧表面，散热器与贴片功率MOS管之间具有间隙，并且散热器与铜箔接触，所述散热器包括散热主体，所述散热主体上设置有贴片支脚，贴片支脚与PCB板上的铜箔接触连接，散热主体、贴片支脚均与贴片功率MOS管间隔设置。本实用新型利用与铜箔接触的散热器，实现热量的快速传导，从而可以快速地把热量散发出去，起到散热降温保护贴片功率MOS管的效果。起到散热降温保护贴片功率MOS管的效果。起到散热降温保护贴片功率MOS管的效果。


技术研发人员：张作勤 黎朋秋 陈永利
受保护的技术使用者：深圳市朗科智能电气股份有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/9/16