[go: up one dir, main page]

RU2495507C2 - Теплопроводный установочный элемент для крепления печатной платы к радиатору - Google Patents

Теплопроводный установочный элемент для крепления печатной платы к радиатору Download PDF

Info

Publication number
RU2495507C2
RU2495507C2 RU2010146650/07A RU2010146650A RU2495507C2 RU 2495507 C2 RU2495507 C2 RU 2495507C2 RU 2010146650/07 A RU2010146650/07 A RU 2010146650/07A RU 2010146650 A RU2010146650 A RU 2010146650A RU 2495507 C2 RU2495507 C2 RU 2495507C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
radiator
circuit board
pcb
conducting layer
Prior art date
Application number
RU2010146650/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010146650A (ru
Inventor
Йоханнес А. РЕБЕРГЕН
Original Assignee
Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Publication of RU2010146650A publication Critical patent/RU2010146650A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2495507C2 publication Critical patent/RU2495507C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/001—Fastening of light sources or lamp holders the light sources being semiconductors devices, e.g. LEDs
    • F21V19/003—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources
    • F21V19/004—Fastening of light source holders, e.g. of circuit boards or substrates holding light sources by deformation of parts or snap action mountings, e.g. using clips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V19/00—Fastening of light sources or lamp holders
    • F21V19/04—Fastening of light sources or lamp holders with provision for changing light source, e.g. turret
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50—Cooling arrangements
    • F21V29/70—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • F21V29/76—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section
    • F21V29/763—Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades with essentially identical parallel planar fins or blades, e.g. with comb-like cross-section the planes containing the fins or blades having the direction of the light emitting axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/40—Mountings or securing means for detachable cooling or heating arrangements ; fixed by friction, plugs or springs
    • H01L23/4093—Snap-on arrangements, e.g. clips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10106—Light emitting diode [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента. Технический результат - обеспечение экономически эффективного устройства, обеспечивающего эффективное рассеяние тепла, а также облегчение монтажа/демонтажа и предотвращение деформации, вызываемой различиями в коэффициенте теплового расширения. Достигается тем, что устройство для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента (10) содержит выделяющий тепло электрический компонент (10), размещенный на печатной плате (20), в тепловом контакте с теплопроводным слоем (23) печатной плате (РСВ). Теплопроводный установочный элемент (40) прикреплен к теплопроводному слою (23) посредством пайки и имеет соединительную часть (43), выполненную с возможностью зацепления с углублением (31) в радиаторе (30); обеспечивая, таким образом, крепление печатной платы (20) к радиатору (30); при этом обеспечен тепловой канал от выделяющего тепло электрического компонента (10) через теплопроводный слой (23) и установочный элемент (40) к радиатору (30). Вследствие применения теплопроводного установочного элемента, можно добиваться рассеяния тепла с РСВ, снабженной одним теплопроводным слоем, а не многослойной РСВ, требуемой в устройствах предшествующего уровня техники. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента, содержащему: радиатор; печатную плату, выполненную с возможностью размещения на радиаторе, причем печатная плата, содержит диэлектрическую подложку, снабженную теплопроводным слоем на стороне, обращенной от радиатора; выделяющий тепло электрический компонент, размещенный на печатной плате, при этом выделяющий тепло электрический компонент находится в тепловом контакте с теплопроводным слоем.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При размещении выделяющего тепло электрического компонента на монтажной плате может быть желательно рассеивать выделяемое тепло, используя какой-нибудь тип радиатора. Одним примером выделяющих тепло компонентов являются светоизлучающие диоды (LED).
Светоизлучающие диоды (LED) привлекательны для широкого диапазона применений освещения по таким причинам, как эффективность и долгий срок службы по сравнению с традиционным освещением, таким как флуоресцентные лампы и лампы накаливания. Тем не менее, во многих применениях тепло, вырабатываемое LED, является причиной пониженной эффективности и влияет на надежность при длительной эксплуатации устройств LED. Следовательно, управление теплом LED имеет решающее значение для надлежащей работы и продленного срока службы.
LED типично заключен в оболочку из прозрачного полимера, которая является плохим проводником тепла. Таким образом, большая часть вырабатываемого тепла проводится через заднюю сторону кристалла LED. Поэтому для поддержания низкой температуры перехода и сохранения хорошей производительности LED, устройства LED типично снабжают радиатором. На фиг.1 проиллюстрировано типичное устройство предшествующего уровня техники, где LED 1 установлен на печатной плате (PCB) 2. PCB 2 содержит листы 3, 4 меди, нанесенные слоями на обе стороны диэлектрической подложки 8. Типично, из верхнего листа 3 меди (т.е. листа меди, обращенного к LED) вытравливают связи электрической схемы для обеспечения соответствующей схемы. Листы 3,4 меди, размещенные на обеих сторонах РСВ 2, также служат в качестве теплопроводных слоев. Эти теплопроводные слои связаны рядом тепловых переходных отверстий 5. LED 1 припаян к PCB 2, причем p-n переход LED 1 электрически соединен со связями электрических схем PCB. Пайка также обеспечивает тепловой контакт между p-n переходом и верхним тепловодным слоем верхнего листа 3 меди. Печатную плату 2 типично монтируют к радиатору 6, используя винты 7. Устройство может быть также снабжено термопастой для улучшения теплового контакта между радиатором 6 и теплопроводным слоем 4, обращенным к радиатору. Посредством этого устройства тепло, выделяемое на переходе LED, проводится через теплопроводные слои печатной платы 2 и к радиатору 6, а затем в окружающую среду.
Однако многослойные PCB, описанные выше, могут быть слишком дорогостоящими, чтобы использоваться в недорогих применениях. Кроме того, поскольку PCB крепят к радиатору винтами, то различия в коэффициенте теплового расширения (CTE) между PCB и радиатором могут приводить к напряжению, вызывающему изгиб печатной платы и наклон LED.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить или, по меньшей мере, сократить проблемы, рассмотренные выше. В частности, задача заключается в том, чтобы обеспечить экономически эффективное устройство, обеспечивающее эффективное рассеяние тепла.
Согласно варианту изобретения, предложено устройство для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента, содержащее: радиатор; печатную плату, выполненную с возможностью размещения на радиаторе, причем печатная плата содержит диэлектрическую подложку, снабженную теплопроводным слоем на стороне, обращенной от радиатора; выделяющий тепло электрический компонент, размещенный на печатной плате, при этом выделяющий тепло электрический компонент находится в тепловом контакте с теплопроводным слоем, причем к теплопроводному слою посредством пайки прикреплен теплопроводный установочный элемент, при этом установочный элемент имеет соединительную часть, выполнен с возможностью зацепления с углублением в радиаторе; обеспечивая тем самым крепление печатной платы к радиатору; при этом обеспечен тепловой канал от выделяющего тепло электрического компонента через теплопроводный слой и установочный элемент к радиатору.
Вследствие применения теплопроводного установочного элемента, можно добиться рассеяния тепла с PCB, снабженной единственным теплопроводным слоем, а не многослойной PCB (имеющей теплопроводные слои на обеих сторонах, связанных при помощи тепловых переходных отверстий), требуемой в устройствах предшествующего уровня техники. Однослойная PCB типично ассоциируется с более низкими затратами, чем многослойная PCB. Кроме того, нет необходимости использования термопасты между PCB и радиатором. Так как не используется никаких винтов и/или клейких веществе для того, чтобы прикрепить PCB к радиатору, то PCB можно легко удалять, например, в случае неправильной работы LED.
Кроме этого, преодолена проблема изгиба PCB, вызываемого различиями в коэффициенте теплового расширения. Применение однослойной PCB может быть преимущественно, поскольку она может быть тоньше, чем многослойная PCB (типично около 0,4 мм вместо 1,6 мм).
Настоящее изобретение основано на понимание того, что используя теплопроводный установочный элемент, и надлежаще сконструированные области сопряжения между установочным элементом и теплопроводным слоем, и между установочным элементом и радиатором, можно добиться достаточного рассеяния тепла от выделяющего тепло электрического компонента к радиатору посредством однослойной PCB.
Углублением может быть паз, выходящий на поверхность на периферии радиатора, при этом в радиаторе сформировано отверстие, позволяющее извлечение установочного элемента из паза путем скольжения. Посредством такого устройства можно удалять (откреплять) PCB с радиатора путем перемещения PCB параллельно пазу. Кроме того, конструкция осуществима для производства, так как она может быть отштампована, что является экономически эффективным. Конструкция также обеспечивает большую поверхность контакта между установочным элементом и радиатором, благодаря тому, что паз проходит в продольном направлении, и, тем самым, обеспечивается эффективное рассеяние тепла.
Соединительная часть может быть выполнена с возможностью приведения в контакт с двумя противоположными сторонами внутренней области углубления, в силу чего поверхность контакта между установочным элементом и радиатором может быть доведена до максимума, обеспечивая эффективное рассеяние тепла.
Соединительная часть может быть выполнена с возможностью сжатия при зацеплении, в силу чего соединительная часть может зацепляться с углубление посредством действия пружины. Таким образом, PCB можно прикреплять к радиатору путем помещения PCB над радиатором и просто вдавливая установочный элемент в паз. Это также может способствовать зацеплению за счет трения соединительной части с углублением.
Углубление может иметь горловину, что позволяет углублению удерживать соединительную часть на месте, например, путем улучшенного зацепления за счет трения между соединительной частью и углублением.
Углубление может иметь упор, выполненный с возможностью зацепления с соответствующим упором соединительной части, обеспечивая, тем самым, надежное крепление соединительной части в углублении.
Печатная плата может быть снабжена отверстием, причем установочный элемент проходит через отверстие. Это обеспечивает надежное крепление PCB к радиатору, используя один установочный элемент.
Согласно варианту осуществления установочный элемент выполнен из меди, которая имеет хорошую теплопроводность и обеспечивает эффективное рассеяние тепла. Однако установочный элемент может быть изготовлен из какого-либо другого материала, имеющего высокую теплопроводность, например, из углерода или алюминиевого сплава.
Другие задачи, признаки и преимущества раскрыты в нижеследующем подробном описании прилагаемой формуле изобретения, а также показаны на чертежах.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышесказанное, а также дополнительные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более понятны благодаря нижеследующему иллюстративному и не ограничивающему подробному описанию предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где одни и те же номера позиций будут использоваться для подобных элементов, на которых:
Фиг.1 - вид в поперечном сечении устройства предыдущего уровня техники;
Фиг.2 - общий вид варианта осуществления изобретения;
Фиг.3 - поперечное сечение альтернативного варианта осуществления изобретения;
Фиг.4 - поперечное сечение альтернативного варианта осуществления изобретения;
Фиг.5 - поперечное сечение альтернативного варианта осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.2 показано устройство, в котором светоизлучающий диод (LED) 10 установлен на печатной плате (PCB) 20. PCB 20 снабжена установочным элементом 40, который выполнен с возможностью зацепления с углублением 31 в радиаторе 30. Это делает возможным монтаж PCB 20 к радиатору 30.
LED 10 типично содержит корпус 11 LED и линзу 12 в прозрачном полимере. PCB содержит лист 23 меди, нанесенный слоями на диэлектрическую подложку 22. Типично из листа 23 меди вытравлены связи электрических схем для обеспечения подходящей схемы, при этом диэлектрическая подложка 22 обеспечивает электрическую изоляцию между связями электрических схем и радиатором 30. Лист 23 меди также образует теплопроводный слой, размещенный на верхней части PCB 20 (т.е. обращенной от радиатора). Площадь PCB, покрытая теплопроводным слоем может меняться в зависимости от применения до тех пор, пока между LED и установочным элементом обеспечивается эффективный тепловой контакт. Хотя теплопроводный слой здесь образован листом меди, он может также быть из какого-нибудь альтернативного материала, имеющего высокую теплопроводность. Типичная толщина теплопроводного слоя составляет 35 или 75 микрометров.
LED 10 прикреплен к PCB 20 посредством пайки, причем p-n переход LED 10 соединен при помощи электричества со связями схем PCB 20 для питания LED. Кроме того, отдельная точка 13 пайки обеспечивает тепловой контакт между p-n переходом и участком листа меди, составляющего теплопроводный слой 23.
Установочный элемент 40 здесь размещен в отверстии 24 в PCB 20. Это обеспечивает прочное крепление PCB к радиатору 30, используя единственный установочный элемент 40, так как установочный элемент может быть расположен, например, возле центра PCB 20. При применении единственного установочного элемента также избегают статического электричества во время придания нужных размеров, тем самым, сокращая напряжение, которое может иначе возникать в PCB 20 при монтаже к радиатору 30.
Установочный элемент 40 типично выполнен из меди или какого-либо другого материала, имеющего высокую теплопроводность, такого как углерод или алюминиевый сплав. В этом варианте осуществления установочный элемент снабжен крепежной поверхностью 41, по существу, параллельной теплопроводному слою 23, при этом может достигаться эффективная теплопередача между теплопроводным слоем 23 и установочным элементом 40. Чтобы дополнительно способствовать теплопередаче установочный элемент 40 крепят к теплопроводному слою 23 посредством пайки, проиллюстрированной точкой 44 пайки. Установочный элемент обычно припаивают к PCB одновременно со LED. Это делают перед тем, как размещают PCB 20 на радиаторе 30.
Установочный элемент 40 имеет соединительную часть 43, которая здесь проходит перпендикулярно от PCB 20. В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.2, соединительная часть выполнена, по существу, U-образной формы, как видно на поперечном сечении. U-образная конструкция обеспечивает контакт с двумя противоположными сторонами внутренней области углубления 31, обеспечивая тем самым большую поверхность контакта между установочным элементом 40 и радиатором 30 и хорошую теплопередачу. U-образная конструкция типично обеспечивает присущую упругость, приводя соединительную часть 43 в контакт с внутренней областью углубления 31 и, тем самым, способствуя теплопередаче. Это также способствует зацеплению за счет трения между соединительной частью 43 и углублением 31 и удерживает PCB 20 с радиатором при креплении.
Радиатор 30 обычно выполнен из металла, такого как алюминий. Он снабжен углублением 31, здесь в виде паза на поверхности, обращенной к PCB (также именуемой как верхняя поверхность радиатора). В варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.2, паз проходит по прямой линии в верхней поверхности радиатора 30 и имеет единообразное поперечное сечение по всей своей протяженности. Паз преимущественно достает до, по меньшей мере, одного края радиатора 30, так что в радиаторе сформировано отверстие, через которое соединительную часть 43 установочного элемента 40 можно по скольжению вставлять в и/или вынимать из паза. Поперечное сечение здесь, по существу, прямоугольное, чтобы соответствовать U-образной соединительной части 43 установочного элемента 40. В этом варианте осуществления паз центрирован в радиаторе 30.
Теплопередача между установочным элементом 40 и радиатором 30 может быть повышена путем увеличения поверхности контакта между ними, например, обеспечивая установочный элемент 40, имеющий большую протяженность в направлении паза.
Посредством вышеописанного устройства, PCB 20 может быть прикреплена к радиатору 30 путем размещения PCB над радиатором 30 и просто вдавливания установочного элемента 40 в паз.
Из-за своей U-образной конструкции соединительная часть 43 установочного элемента 40 может быть отчасти сжата, когда она вводится в паз. Таким образом, присущая упругость U-образной соединительной части 43 приводит соединительную часть 43 в контакт с радиатором 30, обеспечивая хороший тепловой контакт и удерживая PCB 20 с радиатором 30, поскольку соединительная часть 43 за счет трения входит в зацепление в паз. Углубление 31 может также иметь упор 34, выполненный с возможностью зацепления с соответствующим упором 42 соединительной части 43, чтобы гарантировать зацепление, как показано в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.2, обеспечивая, тем самым, «защелкивающуюся посадку». PCB 20 можно удалить с радиатора путем перемещения PCB параллельно пазу, тем самым, вынимая путем скольжения соединительную часть 43 из паза.
Радиатор 30 может быть также снабжен выступами 35 по краям, чтобы избежать того, что PCB чрезмерно поднимает сама себя от радиатора 30. Эти выступы типично размещены на сторонах радиатора 30, которые параллельны пазу.
При работе тепло, выделяемое на p-n переходе LED 10, проводится через точку пайки к теплопроводному слою 23 и далее передается через установочный элемент 40 к радиатору 30 и в окружающую среду. Типичные температуры LED здесь около 130°C, а радиатор типично может иметь температуру до 80°C.
Согласно другому варианту осуществления для крепления PCB 20 к радиатору могут быть использованы многочисленные установочные устройства 40. Пример такого варианта осуществления проиллюстрирован на фиг.3. Здесь PCB 20 прикреплена к радиатору 30 с помощью двух установочных элементов 40, размещенных на обеих сторонах PCB 20. Этот вариант осуществления также иллюстрирует пример альтернативной конструкции упоров 34, 42 установочного элемента и углубления.
Согласно еще одному варианту осуществления паз может быть снабжен горловиной, или быть суживающимся по направлению к верхней поверхности радиатора. Таким образом, по мере ввода соединительной части, U-образная соединительная часть будет сжиматься, при этом сила сжатия пружины приводит установочный элемент в контакт с радиатором и за счет трения зацепляется с пазом.
Изобретение было в основном описано выше со ссылкой на несколько вариантов осуществления. Однако, как легко понятно специалисту в данной области техники, в пределах объема изобретения равным образом возможны и другие варианты осуществления, отличные от раскрытых выше, как определено прилагаемой формулой изобретения.
Например, хотя установочный элемент здесь был описан с U-образной соединительной частью, она может иметь многообразие форм. Например, соединительная часть могла бы иметь поперечное сечение формы якоря или полое прямоугольное поперечное сечение. Соединительная часть может быть также цельной, как приведено для примера на фиг.4 и 5. На фиг.5 также проиллюстрировано, как поверхность контакта между установочным элементом и углублением может быть расширена путем обеспечения продольных ребер, проходящих в направлении паза. Это обеспечивает улучшенную теплопередачу и может быть выгодным, например, когда на ограниченной поверхности установлено большое число LED. Продольные ребра могут также закреплять соединительную часть 43 установочного элемента 40 в пазу.
Хотя вышеописанные варианты осуществления были описаны с единственным выделяющим тепло электрическим компонентом, понятно, что изобретение в равной степени применимо для множества выделяющих тепло электрических компонентов, размещенных на PCB.
Кроме того, изобретение не ограничено охлаждением LED, а могло бы одинаково хорошо использоваться для рассеяния тепла других выделяющих тепло электрических компонентов, таких как, например, полевые МОП-транзисторы.

Claims (9)

1. Устройство для рассеяния тепла для выделяющего тепло электрического компонента (10), содержащее: радиатор (30), печатную плату (20), выполненную с возможностью размещения на радиаторе (30), при этом печатная плата (20) содержит диэлектрическую подложку (22), снабженную теплопроводным слоем (23) на стороне, обращенной от радиатора (30), выделяющий тепло электрический компонент (10), размещенный на печатной плате (20) и находящийся в тепловом контакте с теплопроводным слоем (23), отличающееся тем, что теплопроводный установочный элемент (40) прикреплен к теплопроводному слою (23) посредством пайки, причем установочный элемент (40) имеет соединительную часть (43), выполненную с возможностью зацепления с углублением (31) в радиаторе (30), обеспечивая тем самым крепление печатной платы (20) к радиатору (30), так что обеспечивается тепловой канал от выделяющего тепло электрического компонента (10) через теплопроводный слой (23) и установочный элемент (40) к радиатору (30).
2. Устройство по п.1, в котором выделяющий тепло электрический компонент (10) является LED (светодиодом) (10).
3. Устройство по п.1 или 2, в котором углубление (31) является пазом, выходящим на поверхность на периферии радиатора (30), при этом в упомянутом радиаторе (30) выполнено отверстие, обеспечивающее вставку в и/или извлечение из паза путем скольжения.
4. Устройство по п.1 или 2, в котором соединительная часть (43) выполнена с возможностью приведения в контакт с двумя противоположными сторонами внутренней области углубления (31).
5. Устройство по п.1 или 2, в котором упомянутая соединительная часть (43) выполнена с возможностью сжатия при зацеплении с углублением (31) и удерживания на месте под действием пружины.
6. Устройство по п.1 или 2, в котором углубление (31) имеет упор (34), выполненный с возможностью зацепления с соответствующим упором (42) соединительной части (43).
7. Устройство по п.1 или 2, в котором печатная плата снабжена отверстием (24), при этом установочный элемент (40) проходит через отверстие (24).
8. Устройство по п.1 или 2, в котором установочный элемент (40) выполнен из меди.
9. Способ сборки электрического компонента, содержащий этапы, на которых: устанавливают выделяющий тепло электрический компонент (10) на печатную плату (20), имеющую теплопроводный слой (23), посредством пайки, прикрепляют теплопроводный установочный элемент (40) к теплопроводному слою (23) посредством пайки, прикрепляют упомянутую печатную плату (20) к радиатору (30) путем зацепления соединительной части (43) упомянутого элемента (40) с углублением (31) в радиаторе (30), прикрепляют таким образом печатную плату (20) к радиатору (30), так что обеспечивается тепловой канал от выделяющего тепло электрического компонента (10) через теплопроводный слой (23) и установочный элемент (40) к радиатору (30).
RU2010146650/07A 2008-04-17 2009-04-10 Теплопроводный установочный элемент для крепления печатной платы к радиатору RU2495507C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08154716.8 2008-04-17
EP08154716 2008-04-17
PCT/IB2009/051521 WO2009128005A1 (en) 2008-04-17 2009-04-10 Thermally conductive mounting element for attachment of printed circuit board to heat sink

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010146650A RU2010146650A (ru) 2012-05-27
RU2495507C2 true RU2495507C2 (ru) 2013-10-10

Family

ID=40886168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010146650/07A RU2495507C2 (ru) 2008-04-17 2009-04-10 Теплопроводный установочный элемент для крепления печатной платы к радиатору

Country Status (10)

Country Link
US (1) US8410672B2 (ru)
EP (1) EP2269429B1 (ru)
JP (1) JP5283750B2 (ru)
KR (1) KR20100133491A (ru)
CN (1) CN102007830B (ru)
AT (1) ATE532400T1 (ru)
ES (1) ES2376710T3 (ru)
RU (1) RU2495507C2 (ru)
TW (1) TW201008474A (ru)
WO (1) WO2009128005A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205641U1 (ru) * 2021-03-16 2021-07-26 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Устройство охлаждения

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009047489B4 (de) * 2009-12-04 2013-07-11 Osram Gmbh Leuchtmodul
WO2012039658A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-29 Enercomp Ab Led lamp
US9279543B2 (en) * 2010-10-08 2016-03-08 Cree, Inc. LED package mount
JP6305766B2 (ja) 2010-12-15 2018-04-04 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 照明装置及び照明装置を組み立てる方法
JP6031666B2 (ja) * 2011-03-03 2016-11-24 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ ばね式ｌｅｄ保持部を有する発光デバイス
DE102011051047B4 (de) * 2011-06-14 2015-06-18 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungseinrichtung
US9714762B2 (en) * 2011-10-02 2017-07-25 Nanker(Guang Zhou)Semiconductor Manufacturing Corp. LED photo-electric source assembly and LED road lamp
CN103890487A (zh) * 2011-10-13 2014-06-25 欧司朗股份有限公司 用于光源的安装装置
KR101921127B1 (ko) * 2012-02-29 2018-11-22 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
TWM436127U (en) * 2012-03-14 2012-08-21 Jia-Shing Wong Fastener structure of light-emitting diode lamp
DE102012206098A1 (de) * 2012-04-13 2013-10-17 Trilux Gmbh & Co. Kg Leuchte mit einem Trägerelement für ein LED-Modul
CN203243595U (zh) * 2013-03-07 2013-10-16 杭州华三通信技术有限公司 一种pcb结构
US9435527B1 (en) * 2013-10-04 2016-09-06 Universal Lighting Technologies, Inc. Thermal venting apparatus and method for LED modules
US20150201486A1 (en) * 2014-01-16 2015-07-16 Whelen Engineering Company, Inc. Stacked Heatsink Assembly
EP2918906B1 (en) * 2014-03-12 2019-02-13 TE Connectivity Nederland B.V. Socket assembly and clamp for a socket assembly
CN103836595A (zh) * 2014-03-25 2014-06-04 重庆大学 热沉胀接结构总成
USD744155S1 (en) * 2014-05-28 2015-11-24 Osram Sylvania Inc. Lens
RU2570652C1 (ru) * 2014-07-15 2015-12-10 Владимир Вячеславович Павлов Интегрированный блок для светодиодного светильника и способ его изготовления
US20170273169A1 (en) * 2014-09-24 2017-09-21 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Heat sink with a load spreading bar
CN104363737B (zh) * 2014-10-11 2017-09-12 东莞市柏尔电子科技有限公司 一种新型散热可控硅动补调节器
US9605821B2 (en) 2014-11-19 2017-03-28 GE Lighting Solutions, LLC Outdoor LED luminaire with plastic housing
DE202014106099U1 (de) * 2014-12-17 2016-03-18 Zumtobel Lighting Gmbh Leuchtmittelträger für eine Lichtbandleuchte
WO2017086974A1 (en) 2015-11-19 2017-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Thermal management system for downhole tools
EP3497368B1 (en) * 2016-08-19 2020-05-13 Janse Van Rensburg, Frederick Heat sink
CN107507813A (zh) * 2017-10-10 2017-12-22 北京比特大陆科技有限公司 散热片、芯片及电路板
US10638647B1 (en) * 2017-12-30 2020-04-28 Xeleum Lighting Attaching printed circuit board to heat exchanger
US10383252B2 (en) * 2018-01-11 2019-08-13 Comptake Technology Inc. Solid state disk module and heat sink device thereof
US10561045B2 (en) 2018-03-19 2020-02-11 Dolby Laboratories Licensing Corporation Surface mount heatsink attachment
CN112787118A (zh) * 2019-11-08 2021-05-11 泰科电子(上海)有限公司 背板组件和电子装置
CN113314481B (zh) * 2020-02-27 2023-01-24 光宝电子(广州)有限公司 晶体管散热模块及其组装方法
RU198573U1 (ru) * 2020-03-05 2020-07-16 Общество с ограниченной ответственностью "ДОНЭЛЕКТРОИНТЕЛ" Печатная плата с радиатором охлаждения
WO2021177863A2 (ru) * 2020-03-05 2021-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ДОНЭЛЕКТРОИНТЕЛ" Печатная плата с радиатором охлаждения
WO2024061677A1 (en) * 2022-09-22 2024-03-28 Signify Holding B.V. Pcb clip

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU156979A1 (ru) *
SU1621192A1 (ru) * 1988-05-04 1991-01-15 Предприятие П/Я В-8751 Термокомпенсированна теплопроводна многослойна плата и способ ее изготовлени
JPH07326692A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Aging Tesuta Kaihatsu Kyodo Kumiai ベヤーチップｉｃ用ソケット
RU2061511C1 (ru) * 1987-10-07 1996-06-10 "Харрьер" ГмбХ, Гезельшафт фюр ден Фертриб Медицинишер унд Технишер Герете Лампа поляризованного света для биостимулирующей терапии
RU2177678C2 (ru) * 1997-12-18 2001-12-27 Грузных Сергей Иванович Бесконтактный пускатель
RU2190898C2 (ru) * 1996-10-25 2002-10-10 Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн Сборочный узел для крепления теплового радиатора относительно поверхности электронного устройства
US6735077B2 (en) * 2001-10-01 2004-05-11 Fujitsu Limited Thermal diffuser and radiator
US20050259401A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Chan-Young Han Plasma display device
US20060098441A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Au Optronics Corp. Backlight module

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032898A (en) 1979-12-10 1991-07-16 Amp Incorporated Electro-optic device assembly having integral heat sink/retention means
US4878108A (en) 1987-06-15 1989-10-31 International Business Machines Corporation Heat dissipation package for integrated circuits
JP2689550B2 (ja) * 1988-12-21 1997-12-10 日本電気株式会社 通信機ケースの放熱構造
US5079567A (en) 1991-03-04 1992-01-07 Eastman Kodak Company Leaf-spring assembly for LED printhead
FR2686765B1 (fr) 1992-01-28 1994-03-18 Alcatel Converters Dispositif de fixation, notamment pour la fixation d'un composant electronique sur une paroi d'un dissipateur thermique .
US5323295A (en) * 1992-07-21 1994-06-21 P & P Marketing, Inc. Assembly for integrating heat generating electronic device with nonheat generating devices
EP0619605B1 (en) 1993-04-05 1996-08-28 STMicroelectronics S.r.l. Combination of an electronic semiconductor device and a heat sink
US6582100B1 (en) * 2000-08-09 2003-06-24 Relume Corporation LED mounting system
US6541800B2 (en) 2001-02-22 2003-04-01 Weldon Technologies, Inc. High power LED
JP2004172459A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Advics:Kk 電子制御装置における電子部品の放熱構造
US7170751B2 (en) 2005-01-05 2007-01-30 Gelcore Llc Printed circuit board retaining device
US7502229B2 (en) * 2004-10-15 2009-03-10 Alcatel Lucent Heat dissipation system for multiple integrated circuits mounted on a printed circuit board
US7677763B2 (en) 2004-10-20 2010-03-16 Timothy Chan Method and system for attachment of light emitting diodes to circuitry for use in lighting
JP2006140291A (ja) * 2004-11-11 2006-06-01 Fujitsu Ltd プリント板ユニット、通信装置及びプリント板
DE102005002812B4 (de) 2005-01-20 2013-07-18 Infineon Technologies Ag Kühlkörper für oberflächenmontierte Halbleiterbauteile und Montageverfahren
KR20080042798A (ko) * 2005-06-27 2008-05-15 라미나 라이팅, 인크. 발광 다이오드 패키지 및 제작방법
WO2007058438A1 (en) 2005-11-18 2007-05-24 Amosense Co., Ltd. Electronic parts packages
US20070235739A1 (en) 2006-03-31 2007-10-11 Edison Opto Corporation Structure of heat dissipation of implant type light emitting diode package and method for manufacturing the same
CN101438633A (zh) 2006-05-08 2009-05-20 皇家飞利浦电子股份有限公司 多个led热表面安装到热沉上

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU156979A1 (ru) *
RU2061511C1 (ru) * 1987-10-07 1996-06-10 "Харрьер" ГмбХ, Гезельшафт фюр ден Фертриб Медицинишер унд Технишер Герете Лампа поляризованного света для биостимулирующей терапии
SU1621192A1 (ru) * 1988-05-04 1991-01-15 Предприятие П/Я В-8751 Термокомпенсированна теплопроводна многослойна плата и способ ее изготовлени
JPH07326692A (ja) * 1994-05-31 1995-12-12 Aging Tesuta Kaihatsu Kyodo Kumiai ベヤーチップｉｃ用ソケット
RU2190898C2 (ru) * 1996-10-25 2002-10-10 Интернэшнл Бизнес Машинз Корпорейшн Сборочный узел для крепления теплового радиатора относительно поверхности электронного устройства
RU2177678C2 (ru) * 1997-12-18 2001-12-27 Грузных Сергей Иванович Бесконтактный пускатель
US6735077B2 (en) * 2001-10-01 2004-05-11 Fujitsu Limited Thermal diffuser and radiator
US20050259401A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Chan-Young Han Plasma display device
US20060098441A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Au Optronics Corp. Backlight module

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU205641U1 (ru) * 2021-03-16 2021-07-26 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Устройство охлаждения

Also Published As

Publication number Publication date
US20110031864A1 (en) 2011-02-10
US8410672B2 (en) 2013-04-02
EP2269429A1 (en) 2011-01-05
TW201008474A (en) 2010-02-16
ES2376710T3 (es) 2012-03-16
JP5283750B2 (ja) 2013-09-04
EP2269429B1 (en) 2011-11-02
ATE532400T1 (de) 2011-11-15
JP2011518436A (ja) 2011-06-23
CN102007830A (zh) 2011-04-06
CN102007830B (zh) 2014-07-09
KR20100133491A (ko) 2010-12-21
RU2010146650A (ru) 2012-05-27
WO2009128005A1 (en) 2009-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2495507C2 (ru) Теплопроводный установочный элемент для крепления печатной платы к радиатору
US7926982B2 (en) LED illumination device and light engine thereof
US7771082B2 (en) Lamp with heat conducting structure and lamp cover thereof
RU2518198C2 (ru) Светоизлучающее устройство
CN102159885B (zh) 发光二极管互连组件
US7676915B2 (en) Process for manufacturing an LED lamp with integrated heat sink
KR101134671B1 (ko) Ｌｅｄ 램프 모듈의 방열구조체
JP5388598B2 (ja) 素子の放熱構造
CN101776248B (zh) 灯具及其照明装置
US20140233245A1 (en) LED-Based Lighting With Reflector Mounted On PCB
JP4969332B2 (ja) 基板及び照明装置
RU2423803C2 (ru) Монтажная панель для электронного компонента
US20070109788A1 (en) Backlight module
KR100922433B1 (ko) 히트파이프를 이용한 엘이디 조명장치의 방열구조
CN102597618A (zh) 改进型发光二极管(led)组件及其制造方法
KR101022485B1 (ko) 히트파이프 모듈을 이용한 엘이디 조명장치의 방열구조
KR20170105973A (ko) 조명 장치
WO2014127594A1 (zh) 具有发光二极管的发光装置
JP5835560B2 (ja) 照明装置
KR100775922B1 (ko) 백라이트 유닛용 ｌｅｄ모듈 및 그 제조방법
US7385285B2 (en) Light assembly
KR102878841B1 (ko) 등기구용 엘이디 일체형 방열판
US20180266647A1 (en) Lighting module with heat dissipation means on pcb and method for producing thereof
KR101027021B1 (ko) 써멀패드가 확장된 ｌｅｄ 등기구의 방열구조
CN116053392A (zh) 一种带散热器的led模组

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150411