[发明专利]用于电子元件的散热装置

说明书

本发明提出了一种用于电子元件(1)的散热装置(2)，其中，所述散热装置(2)包括：散热部件(20)，其布置在所述电子元件(1)的第一侧；至少一个弹性元件(30)，其布置所述电子元件(1)的与所述第一侧相对的第二侧；压板(40)，其布置为使得所述至少一个弹性元件(30)位于所述压板(40)和所述电子元件(1)之间，所述压板(40)连接至固定结构，以通过所述至少一个弹性元件(30)向电子元件(1)施加朝向所述散热部件(20)的压力。本发明还提出了一种包括上述散热装置的交流‑直流转换器或直流‑交流转换器或直流‑直流转换器以及包括上述转换器的机动车辆。

技术领域

本发明涉及一种电子元件的散热装置，例如装备在机动车辆中的用于交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器的功率电子元件，确保散热装置与电子元件之间良好的热接触。

背景技术

电子元件的工作温度直接影响其自身的可靠性。例如，在交流-直流转换器或直流-交流转换器或直流-直流转换器的功率转换电路中，功率半导体器件承担着重要的功能，其工作状态直接影响整个设备运行的可靠性。功率半导体器件在使用过程中会消耗一部分能量并转换成热量，导致功率半导体器件发热、结温升高。当结温超过安全阈值时，电流将急剧增大，甚至造成晶体管烧毁。因此，需要借助散热装置将热量快速地释放到周围环境中，降低电子元件的工作温度。

为确保散热装置的稳定运行，需要保持散热装置与电子元件之间的良好热接触。

现有技术中已知利用压板和螺栓来保持散热装置与电子元件之间的接触。具体地，将压板叠置于电子元件上方，并在合适的位置通过螺栓将压板连接至散热部件，由此电子元件被紧压至散热部件。这种方案最明显的弊端在于，压板的刚性作用力直接施加于电子元件，这可能导致本身结构较为脆弱的电子元件的损坏。

现有技术还已知利用加载有预应力的弹性夹来保持散热装置与电子元件之间的接触。具体地，弹性夹一端固定在固定结构，例如散热部件上，另一端对电子元件施加弹性作用力，将电子元件朝向散热部件偏压。这种方案虽然能够避免对电子元件施加刚性作用力，然而，在热负载的作用下，随着时间的推移，弹性夹可能产生疲劳现象而引起弹性作用力的下降，以至于无法保持散热部件与电子元件之间的稳定接触。

发明内容

本发明旨在至少克服现有技术的上述缺陷，保持散热装置与电子元件之间的良好热接触并减轻对电子元件的损害。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于电子元件的散热装置，其中，所述散热装置包括：散热部件，其布置在所述电子元件的第一侧；至少一个弹性元件，其布置所述电子元件的与所述第一侧相对的第二侧；压板，其布置为使得所述至少一个弹性元件位于所述压板和所述电子元件之间，所述压板连接至固定结构，以通过所述至少一个弹性元件向电子元件施加朝向所述散热部件的压力。

根据本发明的这种配置可避免直接向电子元件施加刚性的作用力，防止电子元件产生局部集中应变而受到损坏。此外，由于压板连接至固定结构，随着时间的推移，弹性元件仍能够向电子元件施加足够的弹性作用力，从而在电子元件与散热部件之间形成稳定可靠的热接触。

在一些实施例中，所述电子元件容纳在壳体中且电连接至印刷电路板，且其中，所述固定结构是散热部件的一部分或壳体一部分或印刷电路板的一部分。

在一些实施例中，所述压板紧固连接至所述固定结构。可以使用几乎永久的连接(例如，焊接连接、粘合剂、铆接等)，或使用一个或多个紧固件(例如，螺钉、螺栓、卡扣连接等)的可移除连接。

在一些实施例中，所述至少一个弹性元件整体呈弧形的片状，且包括顶部和从顶部延伸的两个分支部。

在一些实施例中，所述至少一个弹性元件为螺旋弹簧或弹性垫片。

在一些实施例中，所述压板或所述壳体包括第一定位结构，用于与所述至少一个弹性元件的第二定位结构配合。