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固定結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):8203512閱讀:233來源:國(guó)知局
專利名稱:固定結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種固定結(jié)構(gòu),特別是涉及一種用于將電子裝置固定于散熱單元的固
定結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
圖1是顯示現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件固定結(jié)構(gòu)l,其包括一半導(dǎo)體元件(絕緣柵雙極晶體 管(IGBT)芯片)10。該半導(dǎo)體元件10包括一本體11、一晶粒12以及多個(gè)接腳13。該晶 粒12埋設(shè)于該本體11之中。該多個(gè)接腳13從該本體11延伸出來,并電連接于一印刷電 路板(未圖示)。該半導(dǎo)體元件10通過一螺絲30固定于該散熱單元20的一安裝表面21 之上。該散熱單元20包括一散熱器23以及一界面材料22。該散熱器(鰭片)23由高導(dǎo)熱 系數(shù)材料所制造,例如銅或鋁。該界面材料22,例如導(dǎo)熱膠或是導(dǎo)熱板材,夾設(shè)于該半導(dǎo)體 元件10以及該散熱器23之間。 在現(xiàn)有技術(shù)中,該半導(dǎo)體元件10通過螺絲30固定于該散熱單元20。該散熱單元 的散熱效果因此受到散熱單元20的材料、散熱單元20的安裝表面21的平坦度或螺絲30 的扭矩等因素的影響。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)芯片在高低溫交替的環(huán)境下運(yùn)作,絕緣 柵雙極晶體管(IGBT)芯片的塑膠絕緣層常因此而老化或脆化,而使得絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)芯片無法充分接觸該散熱單元,散熱單元對(duì)于絕緣柵雙極晶體管(IGBT)芯片的散 熱效果因此降低,并造成絕緣柵雙極晶體管(IGBT)芯片的損壞。此外,絕緣柵雙極晶體管 (IGBT)芯片通常通過螺絲固定,螺絲貫穿絕緣柵雙極晶體管(IGBT)芯片,組裝的失誤將導(dǎo) 致電路在高電壓的環(huán)境中短路。因此難以得到穩(wěn)定的散熱效果。 圖2是顯示現(xiàn)有的另一種形式的半導(dǎo)體元件固定結(jié)構(gòu)2。多個(gè)半導(dǎo)體元件10被一 金屬條30緊壓在一散熱單元20之上。該金屬條30通過螺絲31固定于該散熱單元20之 上。該半導(dǎo)體元件10夾設(shè)于該金屬條30以及該散熱單元20之間。然而,由于半導(dǎo)體元件 10的厚度彼此有些微差異,使該金屬條30無法充分的緊壓全部的半導(dǎo)體元件10,因而造成 散熱效果降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種固定結(jié)構(gòu),以解決上述問題。 為了欲解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,本發(fā)明提供一種固定結(jié)構(gòu),用以將電子元件固定于 一散熱單元之上。該固定結(jié)構(gòu)包括一固定構(gòu)件以及至少一彈性元件。該固定構(gòu)件固定于該 散熱單元。彈性元件夾設(shè)于該電子元件以及該固定構(gòu)件之間,其中,該固定構(gòu)件以及該彈性 元件對(duì)該電子元件施壓,以使得該電子元件緊貼于該散熱單元。 在本發(fā)明的實(shí)施例中也提供一種固定結(jié)構(gòu),包括一散熱單元、一固定構(gòu)件、至少一 電子元件以及至少一彈性元件。散熱單元包括一安裝表面。固定構(gòu)件包括至少一收納部, 相對(duì)于該安裝表面,該固定構(gòu)件固定于該散熱單元。每一電子元件對(duì)應(yīng)設(shè)于該收納部之中。 彈性元件夾設(shè)于該電子元件以及該固定構(gòu)件之間,其中,該固定構(gòu)件以及該彈性元件對(duì)該電子元件施壓,以使得該電子元件緊貼于該散熱單元。 應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例,不同高度的電子元件緊貼于散熱元件之上,因此可改善散 熱效果。


圖1是顯示現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件固定結(jié)構(gòu); 圖2是顯示另一種現(xiàn)有的半導(dǎo)體元件固定結(jié)構(gòu) 圖3是顯示固定結(jié)構(gòu)的分解圖; 圖4是顯示固定結(jié)構(gòu)的組合圖;以及
圖5是顯示圖4中的I-I方向截面圖。 主要元件符號(hào)說明
1
10 -
11 -
12 -
13 -
14 -
20 -
21 -
22 -
23 -
30 -30,
31 -
100
101
102
110
111
112
113
114 120
固定結(jié)構(gòu)
-半導(dǎo)體元件
-本體
-晶粒
-接腳
-接觸表面
-散熱單元
-安裝表面
-界面材料
-散熱器
'固定結(jié)構(gòu)
'固定件
'印刷電路板
'固定構(gòu)件
z收納部
'定位凸塊
'通孔
z表面
'彈力元件
具體實(shí)施例方式
圖3以及圖4是顯示本發(fā)明實(shí)施例的固定結(jié)構(gòu)100,其用于將電子元件10固定于 一散熱單元20之上。圖3是顯示固定結(jié)構(gòu)100的分解圖。圖4是顯示固定結(jié)構(gòu)100的組 合圖。電子元件10為半導(dǎo)體元件,例如,絕緣柵雙極晶體管(IGBT)芯片。
參照?qǐng)D3以及圖4,固定結(jié)構(gòu)100包括一散熱單元20、一固定構(gòu)件110、彈力元件120以及電子元件10。固定構(gòu)件110固定于散熱單元20之上。彈力元件120可以為波形 彈簧,夾設(shè)于電子元件10與固定構(gòu)件110之間。固定構(gòu)件110以及彈力元件120對(duì)電子元 件10施壓,以使電子元件10緊貼散熱單元20。其中,固定構(gòu)件110是由絕緣材料所制造。
圖5是顯示圖4中的I-I方向截面圖。參照?qǐng)D5,電子元件10于一接觸表面14接 觸散熱單元20。散熱單元20包括一散熱器23以及一界面材料22。散熱器(鰭片)23由 高導(dǎo)熱系數(shù)材料所制造,例如銅或鋁。界面材料22,例如導(dǎo)熱膠或是導(dǎo)熱板材,夾設(shè)于半導(dǎo) 體元件10以及散熱器23之間。 固定構(gòu)件110通過固定件101固定于散熱單元20之上。固定件101為螺絲。
搭配參照?qǐng)D3、圖4以及圖5,固定構(gòu)件110由絕緣材料所制造,其包括多個(gè)收納部 lll,收納部lll以矩陣的型式排列。電子元件10對(duì)應(yīng)設(shè)于收納部111之中。彈力元件120 則夾設(shè)于電子元件10與固定構(gòu)件110之間。實(shí)際組設(shè)時(shí),將電子元件10以及彈力元件120 設(shè)于固定構(gòu)件110之中后,固定構(gòu)件110通過固定件101固定于散熱單元20之上。
收納部111限制電子元件10的自由度。每一收納部111具有一凹陷部、多個(gè)定位 凸塊112以及多個(gè)通孔113。定位凸塊112為三角柱,形成于收納部111的內(nèi)壁之上,且定 位凸塊112環(huán)繞電子元件10以限制其自由度。電子元件10具有多個(gè)接腳13,其中,接腳 13從收納部111延伸穿過通孔113,并突出于固定構(gòu)件110的表面114。接腳13電連接于 一印刷電路板102 (圖5)。 彈力元件120在本較佳實(shí)施例是為波形彈簧。彈力元件120抵接電子元件10以及 收納部111的內(nèi)壁。彈力元件120施加多重彈力于電子元件10的環(huán)狀區(qū)域用以確保電子 元件10緊貼于散熱單元20。因此,可增進(jìn)散熱單元的散熱效果。特別是,對(duì)應(yīng)于具有不同 高度的電子元件也可被施壓以緊貼散熱單元。因此,相較于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實(shí)施例的散熱 單元的散熱效果獲得改善,且因?yàn)槁萁z并未直接鎖固于半導(dǎo)體元件的本體上,因此塑膠絕 緣層較不易受螺絲鎖固的壓制因此而老化或脆化。電子元件10的壽命也獲得延長(zhǎng)。本發(fā) 明的實(shí)施例通過具有多個(gè)收納部111的固定構(gòu)件IIO,將電子元件10設(shè)于印刷電路板102 之上,各部件的定位相對(duì)的較為容易,組裝過程也獲得簡(jiǎn)化。 雖然結(jié)合以上具體的較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明,然而其并非用以限定本發(fā)明,任 何熟悉此技術(shù)者,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾,因此本發(fā)明的 保護(hù)范圍應(yīng)以附上的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種固定結(jié)構(gòu),包括散熱單元,包括安裝表面;固定構(gòu)件,包括至少一收納部,相對(duì)于該安裝表面,該固定構(gòu)件固定于該散熱單元;至少一電子元件,每一電子元件設(shè)于該對(duì)應(yīng)收納部之中;以及至少一彈性元件,夾設(shè)于該電子元件以及該固定構(gòu)件之間,其中,該固定構(gòu)件以及該彈性元件對(duì)該電子元件施壓,以使得該電子元件緊貼于該散熱單元。
2. 如權(quán)利要求l所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該固定構(gòu)件通過固定件固定于該散熱單元之上。
3. 如權(quán)利要求2所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該固定件為螺絲。
4. 如權(quán)利要求1所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該彈力元件為彈片。
5. 如權(quán)利要求1所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該彈力元件為波形彈簧。
6. 如權(quán)利要求1所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該收納部為凹陷部。
7. 如權(quán)利要求1所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該收納部具有多個(gè)通孔,該電子裝置具有多個(gè) 接腳,該多個(gè)接腳從該收納部中,延伸穿過該多個(gè)通孔,并突出于該固定構(gòu)件的一表面。
8. 如權(quán)利要求1所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該收納部具有多個(gè)定位凸塊,該多個(gè)定位凸塊 環(huán)繞該電子元件以限制該電子元件的自由度。
9. 如權(quán)利要求8所述的固定結(jié)構(gòu),其中,該多個(gè)定位凸塊呈三角柱。
全文摘要
本發(fā)明公開一種固定結(jié)構(gòu),包括一散熱單元、一固定構(gòu)件、電子元件以及彈性元件。該固定構(gòu)件固定于該散熱單元。彈性元件夾設(shè)于該電子元件以及該固定構(gòu)件之間,其中,該固定構(gòu)件以及該彈性元件對(duì)該電子元件施壓,以使得該電子元件緊貼于該散熱單元。
文檔編號(hào)H05K7/20GK101715284SQ20091025006
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者楊世仁, 涂弘森 申請(qǐng)人:崇貿(mào)科技股份有限公司
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