專利名稱：在散熱器上固定電子器件封裝件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子器件的封裝件和散熱器的組件。本發(fā)明尤其涉及將電子器件封裝件固定在散熱器主體的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上，并涉及將組件裝在線路板等上。
很多電子元件封裝件被設(shè)計(jì)成使其中包含的電線器件芯片產(chǎn)生的熱量傳送到封裝件的表面上。通常，封裝件的一個(gè)表面由塑料、陶瓷或金屬件構(gòu)成，它們起熱傳送介質(zhì)的作用，將電子器件產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到封裝件的外表面上。必須配置外部散熱裝置例如散熱器，使其與該熱傳送介質(zhì)形成熱量傳遞關(guān)系，從而吸收熱量和/或?qū)⑵浜纳⒌街車h(huán)境中。散熱器可以是熱導(dǎo)率相當(dāng)高的金屬件，適當(dāng)?shù)乇怀尚危蛊淇梢酝ㄟ^對(duì)流、傳導(dǎo)或輻射耗散能量。熱散器通常是鋁或鋁合金外殼，具有很大的表面積，成散熱片、散熱刺等形狀，使熱量容易從上面散發(fā)出去。
器件封裝件可以用粘合劑和/或機(jī)械裝置到如螺栓等因定在散熱器上。為了容易地進(jìn)行器件封裝件的固定和拆卸還可以應(yīng)用彈簧夾舌形件。然而大多數(shù)的彈簧夾是散熱器的整體部分，因此需要專門地成形各個(gè)散熱片，以便接納各個(gè)特定的元件封裝件。
在將器件封裝件裝在線路板等上時(shí)，必須確保，需要散熱器的這些封裝件與適合的散熱器匹配，并將散熱器定位在線路板上，使得可以正常地耗散熱量。在很多情況下，散熱器本身固定于線路板，以確保組件的穩(wěn)定性，而在一些情況下則為了有利于器件封裝件中熱量的傳送。因此線路板組裝人必須設(shè)計(jì)、制造和貯存各種尺寸、式樣和形狀的數(shù)目巨大的散熱器，而每種散熱器只能容納一種或很少幾種器件封裝件。
本發(fā)明提供一種方法和裝置，用于將器件封裝件組裝在散熱器上和將組裝的組件裝在線路板等上，本發(fā)明應(yīng)用一種在其相對(duì)兩側(cè)具有固定指形件或舌形件的散熱器板。該組件可以使元件封裝件固定在散熱器板的任何一側(cè)面或兩個(gè)側(cè)面上，因此增加了在線路板上的器件封裝件的布居密度。組件的散熱器板相對(duì)于夾片舌形件剛性地固定。因此不需要占據(jù)組件的散熱器板的兩個(gè)側(cè)面。因此散熱器組件可以用來使器件封裝件支承在一側(cè)或兩側(cè)。器件封裝件在一側(cè)的固定完全不依賴于器件封裝件在另一側(cè)的固定。
在優(yōu)選實(shí)施例中，散熱器包括安裝底架和散熱器板，前者適合于固定于線路板等，后者適合于安裝在安裝底架上。散熱器板以及安裝底架的構(gòu)形、尺寸等可以根據(jù)需要散熱的電子器件封裝件的數(shù)目和其散熱要求進(jìn)行改變。因?yàn)榘惭b底架和散熱器板是分開形成的，所以可以設(shè)計(jì)一種和少數(shù)幾種安裝底架來接納各式各樣的散熱器板。因此可以根據(jù)散熱要求選擇合適的散熱器板，然后直接插入共用的或通用的安裝底架。因?yàn)閵A片指形件或舌部在散熱器板的相對(duì)兩側(cè)獨(dú)立的地操作，所以在板的一側(cè)或兩側(cè)可以安裝各種不同尺寸、形狀和數(shù)目的封裝件。因?yàn)樯崞靼迨且环N單獨(dú)構(gòu)件，裝在標(biāo)準(zhǔn)的或通用的安裝底架上，所以用最小數(shù)目的或甚至一種通用的標(biāo)準(zhǔn)安裝底架便可以將各種各樣的散熱器板和器件封裝件裝在線路板上。
下面結(jié)合所附權(quán)利要求書和附圖進(jìn)行詳細(xì)說明，由此可以容易理解其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是

圖1是本發(fā)明目前優(yōu)選實(shí)施例中所用的散熱器組件的散熱板的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖2是圖1所示散熱器板的安裝底架的一個(gè)實(shí)施例的透視圖；圖3是圖1和2的組件的前部透視圖；圖4是圖3所示組件的后部透視圖；圖5是本發(fā)明的散熱器構(gòu)件和器件封裝件所構(gòu)成的組件其分解前部透視圖；圖6是圖5所示組件的后部透視圖。
所示的實(shí)施例包括支承散熱器板10的安裝底架20(見圖1～4)。散熱器板10具有相對(duì)的主表面11、11a和許多散熱片12及類似的散熱件。散熱器板10用薄鋼板沖壓成形，或用其它方法成形，形成很大的散熱表面積。散熱板10的尺寸和形狀當(dāng)然根據(jù)裝在散熱板上的電子器件封裝件的散熱要求和尺寸等因素決定。很明顯，散熱器板10的尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)等可以根據(jù)需要或要求改變。
安裝底架20包括底架部分21，該部分支承向上凸出的舌形件22和直立片24。在優(yōu)選實(shí)施例中，安裝底架20也用薄金屬板成形，但也可以用其它材料制造。直立片24分別包括可以裝入如圖3所示的散熱器板10的槽口25。安裝底架20最好包括沿第一平面延伸的底架部分21，而直立片24從該第一平面伸出并沿大體垂直于該第一平面的方向延伸，如圖2所示。
在例示的實(shí)施例中，散熱器板10插入直立片24上的槽口25，使得主表面11、11a垂直于安裝底架20的底架部分21的平面。如果需要，一個(gè)或多個(gè)直立片24可以包括鎖銷26，該鎖銷適合于與板10上的散熱片12的或切口邊緣嚙合，從而使散熱板10牢固地和剛性地鎖定在槽25中。
安裝底架20支承一對(duì)相對(duì)配置的向上凸出的舌形件22，該舌形件位于直立片24的相對(duì)兩側(cè)，因而位于散熱器板的相對(duì)兩則。安裝底架20還包括底架部分21上的孔23，使得貼著表面11、11a安裝的器件封裝件的引線可以穿過安裝底架20，如圖5和6所示。安裝底架20還包括許多相反于直立片24的方向延伸的腳27。腳27適合于插入線路板等上的適當(dāng)?shù)目字校允沟媒M件固定在線路板上。
如圖5和6所示，器件封裝件30可以插在表面11和舌形件22之間，并用熱傳輸板31固定，該傳輸板與散熱器板10以導(dǎo)熱方式緊密相接。如圖6所示，另一個(gè)器件封裝件可以以類似方式裝在相對(duì)側(cè)。
應(yīng)當(dāng)注意到，各個(gè)舌形件22獨(dú)立于其它舌形件操作。因?yàn)樯崞靼?0是剛性的，并剛性地固定于安裝底架20，所以舌形件22完全彼此獨(dú)立操作。因此器件封裝件(例如封裝件30)可以裝在散熱器板10的其中一側(cè)或兩側(cè)。
在例示的實(shí)施例中，垂直安裝各個(gè)電子器件組件30，使其引線32平行于表面11、11a延伸并穿過孔23，使得整個(gè)組件可手用手工或自動(dòng)方法裝在線路板等上。因此由器件封裝件(或多個(gè)封裝件)和散熱器構(gòu)成的組件可以作為一個(gè)單一單元容易地處理和放置在線路板上(手工操作或自動(dòng)操作)，使得引線32和腳27穿過線路板的適當(dāng)?shù)目字?。散熱器可以采用與電子器件引線的焊接操作焊接在線路板上。在將組件裝在電路板上后，可以從線路板上取下器件封裝件30而不用取下散熱器，方法是簡單地燙下焊接固定的引線，然后垂直拉出封裝件30。因此可以相當(dāng)容易地替換器件封裝件。
因?yàn)樯崞靼?0垂直于底架部分21配置，而且底架部分21上有孔，所以既可以從底架部分21的下面又可以從上面插入器件封裝件。這種配置允許自動(dòng)地組裝散熱器和器件封裝件的組件。
盡管已具體參照由兩個(gè)薄金屬板沖壓構(gòu)件構(gòu)成的散熱器組件說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此，例如本發(fā)明可以用多件模制件或機(jī)加工件組裝，或可以被模制、加工、沖壓成或以其它加工方式被加工成整體單元。同樣，彈性指形件或舌形件22可以為任何形式或形狀。例如為柔性的指形件或永久的槽口、法蘭、凸部等，這些部件可使器件封裝件與散熱板對(duì)準(zhǔn)和/或?qū)⑵骷庋b件固定在散熱板上。盡管在組件的各側(cè)只示出一個(gè)舌形件22，但可以在散熱板的各側(cè)應(yīng)用多重舌形件或多個(gè)舌形件，以固定一個(gè)或多個(gè)器件封裝件。另外，舌形件22可以形成散熱器板10的一部分而不是安裝底架20的一部分。
雖然已具有參考可裝在電路板等的孔中的組件示出和說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。例如，腳27可以改裝為平面安裝，方法是在腳上形成一個(gè)水平延伸的表面。同樣，電子器件封裝件也可以改裝為適于平面安裝而不違背本發(fā)明的原理。
很容易看到，制造本發(fā)明散熱器安裝組件所用的材料可以根據(jù)要求，視應(yīng)用的需要而改變。構(gòu)件的物理尺寸和形狀同樣也可以改變，以接納各種尺寸、形狀和要求的各種器件封裝件。例如，盡管散熱器板和其安裝底架根據(jù)上述說明是分開的構(gòu)件，但散熱器板可以根據(jù)需要改變，以調(diào)節(jié)各種能量耗散要求?？梢栽O(shè)計(jì)不同尺寸、形狀等的散熱器板，使其與一種尺寸或形狀的安裝底架聯(lián)用。
根據(jù)以上所述可以看出，本發(fā)明的原理可以用在各種配置中，以獲得許多有益的優(yōu)點(diǎn)和特征。應(yīng)當(dāng)明白，即使已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和作用說明本發(fā)明的許多特征和優(yōu)點(diǎn)，但這種公開只能認(rèn)為是例示的。在細(xì)節(jié)上可以進(jìn)行各種改變和變型，特別是在部件的尺件、形狀和配置方面進(jìn)行改變和變型，這樣并不違背所述權(quán)利要求書確定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于安裝電子器件封裝件的裝置，包括(a)剛性的散熱器板，具有相對(duì)配置的第一和第二主表面；(b)至少一個(gè)舌形件，對(duì)著各個(gè)主表面配置，適合于推壓電子器件封裝件，使其與上述第一和第二主表面中的一個(gè)表面接觸；
2．如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，上述剛性散熱器板裝在安裝底架上。
3．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，上述安裝底架包括基本上沿第一平面延伸的底架部分和從該第一表面伸出的并大體沿垂直于該第一平面的方向延伸的直立片。
4．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，上述直立片包括槽口，上述散熱器板固定在上述槽中口，上述槽口對(duì)準(zhǔn)基本上垂直于上述第一平面的上述第一和第二主表面。
5．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，上述直立片包括嚙合上述散熱板的鎖銷，以便將上述散熱器板固定在上述安裝底架上。
6．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，上述安裝底架支承至少兩個(gè)從底架上沿大體垂直于上述第一平面的方向延伸的舌形件。
7．如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，上述安裝底架包括適于軟焊在線路板等上的腳。
8．如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，上述安裝底架包括大體沿第一平面延伸的底架部分和上述底架部分上的孔。
9．一種安裝電子器件封裝件的裝置，包括(a)安裝底架，具有大體沿第一平面延伸的底架部分；(b)具有第一和第二相對(duì)配置的主表面的散熱器板；(c)至少一個(gè)舌形件，對(duì)著各個(gè)上述主表面配置并適于推壓電子器件封裝件，使其與上述主表面緊密接觸。
10．如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，上述安裝底架包括從上述底架部分上沿大體垂直于上述第一平面的方向延伸的直立片。
11．如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，上述安裝底架具有從該架上伸出的腳，用于將上述安裝底架固定在線路板等上。
12．如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，上述底架部分具有至少一個(gè)孔。
13．如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，上述直立片包括用于將上述散熱器固定在上述安裝底架上的鎖銷。
14．一種結(jié)合件，包括(a)散熱器，包括(ⅰ)安裝底架，具有大體沿第一平面延伸的底架部分；(ⅱ)具有相對(duì)配置的第一和第二主表面的散熱器板；(ⅲ)至少一個(gè)舌形件，對(duì)著各個(gè)上述主表面配置并適合于推壓電子器件封裝件，使其與上述主表面緊密接觸；(b)電子器件封裝件，固定在上述舌形件中的一個(gè)舌形件和上述散熱器板的一個(gè)主表面之間。
15．如權(quán)利要求14所述的結(jié)合件，其特征在于，上述底架部分具有至少一個(gè)孔，上述電子器件封裝件的引線穿過該孔，上述電子器件封裝件被這樣對(duì)準(zhǔn)，使得上述引線可伸出上述孔。
16．一種將可焊接安裝的散熱器和電子器件封裝件組裝成組件的方法，包括以下步驟(a)形成安裝底架，該底架具有孔并適合于用焊接方法固定在線路板等上；(b)形成許多適合于固定在上述安裝底架上的散熱器板；(c)將至少一個(gè)上述散熱器板固定在上述安裝底架上；(d)將至少一個(gè)電子器件封裝件固定在上述散熱器板上，并使其引線穿過上述孔；(e)同時(shí)將上述安裝底座和上述電子器件封裝件軟焊在線路板上。
全文摘要
本發(fā)明涉及由電子器件封裝件和散熱器構(gòu)成的組件。本發(fā)明具體涉及將電子器件封裝件固定在散熱器主體的兩個(gè)相對(duì)側(cè)面上并將該組件安裝在線路板5上。
文檔編號(hào)H01L23/40GK1219838SQ9811943
公開日1999年6月16日 申請(qǐng)日期1998年10月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者D·L·克萊門茨, S·F·埃德瓦德斯 申請(qǐng)人:熱合金有限公司