專利名稱：一種固態繼電器結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電子元器件，尤其涉及固態繼電器，特別是關于散熱結構的改進。
背景技術：
固態繼電器(Solid State Relay,縮寫SSR)，是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無觸點開關，用隔離器件實現了控制端與負載端的隔離。固態繼電器工作時會產生一定功耗，因此在設計和使用中散熱是必須考慮的問題。
面板安裝的固態繼電器可以通過直接安裝在金屬機架或散熱器上來解決散熱的問題。但對于單列直插式印制板裝的固態繼電器而言，難以安裝散熱器來改善散熱問題是這類繼電器需要解決的應用難點。一中國的實用新型專利ZL03263552. 4公開了散熱器與產品一體化設計的方案。該技術方案是設有雙面電路板、固態繼電器電路、散熱器和密封層，固態繼電器電路設于雙面電路板的一側面，組成電路板組件，散熱器直接焊接于雙面電路板的另一側面，電路板組件、散熱器由環氧樹脂層裹封成一個整體，電路引出端子焊接在電路板上。該專利方案可解決單列直插式印制板裝的固態繼電器的散熱問題，但該方案的缺點是工藝復雜、產品體積大。另一中國的實用新型專利ZL00247771.8中公開了內置散熱片的方案。該技術方案是一種印制板組件和功率組件嵌合配置結構的固態繼電器，功率組件的散熱片內置，介于印制電路板和外殼之間，功率元件嵌合在印制板的缺口處，其以簡單的結構獲得所期望的工作特性，且成本低，體積小。該方案產品體積比前述方案小，缺點是散熱能力有限，僅適合功率為2W左右的固態繼電器。針對單列直插式印制板裝的固態繼電器，如何在提升產品散熱功耗的前提下減小產品體積，這是一個難點。

實用新型內容因此，本實用新型針對上述的問題，提出一種能夠以較小體積來實現產品的高散熱效率，且結構簡單易于實現。本實用新型具體采用如下技術方案—種固態繼電器結構,包括外殼、設置于外殼內的由功率器件和除功率器件外的其他電子元器件焊接在印制板上構成的繼電器電路板，繼電器電路板上引出電極引腳，夕卜殼內填充環氧樹脂進行保護和固定；具體的還包括一金屬散熱片，該金屬散熱片是彎曲成“U”型的結構，分別為第一面、第二面和第三面，第一面和第三面相互平行，第二面垂直于第一面和第三面；上述的功率器件的散熱面緊貼于第一面并固定于其上，上述的印制板固定于第三面上；所述的金屬散熱片套設在外殼內固定，環氧樹脂填充在繼電器電路板與金屬散熱片的剩余空間。進一步的，所述的金屬散熱片的第一面上設有凸苞，用以對所述的功率器件進行限位。更進一步的，所述的凸苞是至少2個。優選，所述的凸苞是3個，分別對應于所述的功率器件的上、下端和一側邊。進一步的，所述的金屬散熱片的第一面和第三面上均設有讓位缺口。通過讓位缺口更加方便功率器件的安裝和焊接。進一步的，所述的固定于金屬散熱片第一面上的功率器件的管腳進行彎曲整形。這樣做的目的是方便功率器件的管腳焊接到金屬散熱片第三面上固定的印制板。
進一步的，所述的功率器件的散熱面緊貼于第一面并通過焊接固定于其上的。通過焊接的方式固定，不僅簡單而且利于提高散熱性。進一步的，所述的金屬散熱片是銅質散熱片、或鋁質散熱片、或鋁合金質散熱片、或鐵合金質散熱片。這幾種是常見的散熱金屬材質，不考慮成本的前提下，也可以是采用其他散熱性能更好的金屬合金。本實用新型通過一個“U”型結構的金屬散熱片來解決單列直插式印制板裝的固態繼電器的散熱問題，對于決單列直插式印制板裝的固態繼電器的結構基本無影響，且結構簡單，散熱效果佳。

圖I是金屬散熱片進行第一次彎折的“L”型結構示意圖；圖2是功率器件焊接固定于金屬散熱片的第一面的結構示意圖；圖3是金屬散熱片進行第二次彎折的“U”型結構示意圖；圖4是金屬散熱片的第三面固定印制板后的結構示意圖；圖5是本實用新型的固態繼電器結構剖視圖。
具體實施方式
現結合附圖和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。參閱圖I-圖5所示，本實用新型的固態繼電器結構，包括外殼5、設置于外殼5內的由功率器件2和除功率器件外的其他電子元器件焊接在印制板3上構成的繼電器電路板，繼電器電路板上引出電極引腳4，外殼5內填充環氧樹脂6進行保護和固定；還包括一金屬散熱片1，該金屬散熱片I是彎曲成“U”型的結構，分別為第一面U、第二面12和第三面13，第一面11和第三面13相互平行，第二面12垂直于第一面11和第三面13 ;上述的功率器件2的散熱面緊貼于第一面11并固定于其上，上述的印制板3固定于第三面13上；所述的金屬散熱片I套設在外殼5內固定，環氧樹脂6填充在繼電器電路板與金屬散熱片I的剩余空間。結合附圖對本實用新型的實現方式和部分改進點進行詳細說明。再次參閱圖I所示，先將如銅質散熱片、或鋁質散熱片、或鋁合金質散熱片、或鐵合金質散熱片或者其他金屬合金片的金屬散熱片I先彎折成“L”型結構，形成的第一面11，用于固定功率器件2。功率器件2的類型包括單向可控硅、雙向可控硅、三極管、MOSFET等。參閱圖2所示，將功率器件2的散熱面緊貼于第一面11并固定于其上，固定的方式可以是普通膠水粘結，或通過散熱膠粘結，或者是螺絲鎖固。優選的，采用焊錫來焊接，不僅方便易于操作且對于散熱性也是有一定程度的幫助。再優選的，為了剛好的對固定在第一面11上的功率器件2進行快速定位，我們還在第一面11上沖出凸苞111。優選的，所述的凸苞111是至少2個，通過至少2個凸苞111即可對功率器件2進行限位。最佳的，所述的凸苞111是3個，分別對應于所述的功率器件2的上、下端和一側邊。參閱圖3所示，再將“L”型結構的金屬散熱片I再次彎折，形成“U”型結構。則金屬散熱片I具有3個面，分別為第一面11、第二面12和第三面13，第一面11和第三面13相互平行，第二面12垂直于第一面11和第三面13。優選的，為了方面對功率器件2進行固定調整和焊接操作，我們在金屬散熱片I的第一面11和第三面13上還設有讓位缺口 112和131。 參閱圖4所示，再將印制板3固定在第三面13上，印制板3焊接有除功率器件2之外的其它所有器件，包括但不局限于控制電路、隔離電路、驅動電路、RC吸收電路等。此時，功率器件2的管腳與印制板3上相應的位置進行焊接，即可構成完整的繼電器電路板，完成固態繼電器的半成品。請再次參閱圖2、圖3和圖4所示，為了使固定在第一面11的功率器件2與固定在第三面13的印制板3進行對接，我們對功率器件2的管腳先進行彎曲整形，彎曲成圖中所示的“Z”字型。最后參閱圖5所示，我們將上述的金屬散熱片I (包括金屬散熱片I上的功率器件2和印制板3)—體地套設在外殼5內固定，同時將環氧樹脂6填充在繼電器電路板(包括功率器件2、其他電子元器件和印制板3)與“U”型金屬散熱片I的剩余空間，對繼電器電路板進行保護和固定，形成一個完整的固態繼電器成品。盡管結合優選實施方案具體展示和介紹了本實用新型，但所屬領域的技術人員應該明白，在不脫離所附權利要求書所限定的本實用新型的精神和范圍內，在形式上和細節上可以對本實用新型做出各種變化，均為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.ー種固態繼電器結構，包括外殼、設置于外殼內的由功率器件和除功率器件外的其他電子元器件焊接在印制板上構成的繼電器電路板，繼電器電路板上引出電極引腳，外殼內填充環氧樹脂進行保護和固定，其特征在干還包括ー金屬散熱片，該金屬散熱片是彎曲成“ U”型的結構，分別為第一面、第二面和第三面，第一面和第三面相互平行，第二面垂直于第一面和第三面；上述的功率器件的散熱面緊貼于第一面并固定于其上，上述的印制板固定于第三面上；所述的金屬散熱片套設在外殼內固定，環氧樹脂填充在繼電器電路板與金屬散熱片的剩余空間。
2.根據權利要求I所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的金屬散熱片的第一面上設有凸苞，用以對所述的功率器件進行限位。
3.根據權利要求2所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的凸苞是至少2個。
4.根據權利要求3所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的凸苞是3個，分別對應于所述的功率器件的上、下端和一側邊。
5.根據權利要求I所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的金屬散熱片的第一面和第三面上均設有讓位缺ロ。
6.根據權利要求I所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的固定于金屬散熱片第一面上的功率器件的管腳進行彎曲整形。
7.根據權利要求I所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的功率器件的散熱面緊貼于第一面并通過焊接固定于其上的。
8.根據權利要求I所述的固態繼電器結構，其特征在于所述的金屬散熱片是銅質散熱片、或鋁質散熱片、或鋁合金質散熱片、或鐵合金質散熱片。
專利摘要本實用新型涉及電子元器件，尤其涉及一種固態繼電器結構。本實用新型的固態繼電器結構，包括外殼、設置于外殼內的由功率器件和除功率器件外的其他電子元器件焊接在印制板上構成的繼電器電路板，繼電器電路板上引出電極引腳，外殼內填充環氧樹脂進行保護和固定，其特征在于還包括一金屬散熱片，該金屬散熱片是彎曲成“U”型的結構，分別為第一面、第二面和第三面，第一面和第三面相互平行，第二面垂直于第一面和第三面；上述的功率器件的散熱面緊貼于第一面并固定于其上，上述的印制板固定于第三面上；所述的金屬散熱片套設在外殼內固定，環氧樹脂填充在繼電器電路板與金屬散熱片的剩余空間。本實用新型用在小體積的單列直插式印制板裝的固態繼電器，提升產品散熱功耗。
文檔編號H05K7/20GK202617583SQ201220236380
公開日2012年12月19日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者王建國 申請人:廈門金欣榮電子科技有限公司