หัวทำความร้อนและวิธีการผลิต

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของหัวทำความร้อนที่ติดตั้งบนเครื่องโทรสาร เครื่องพิมพ์ ฯลฯ

เช่น

รูปที่. 1 แสดงหัวทำความร้อน IC ไดรเวอร์ 3 สำหรับสร้างความร้อนแบบเลือกซึ่งเกิดจากตัวต้านทานความร้อน 2 ติดตั้งอยู่บนพื้นผิวตัวต้านทานความร้อนที่หุ้มฉนวน 1 ซึ่งวางสายของตัวต้านทานความร้อนและอิเล็กโทรดสำหรับจ่ายพลังงานให้กับตัวต้านทานความร้อน และ a แผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น 4 เชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับวงจรรวมของไดรเวอร์ (IC) 3 สำหรับส่งสัญญาณไฟฟ้าสำหรับควบคุมการทำงานและจ่ายพลังงานโดยวงจรภายนอก โดยปกติแล้ว แผงวงจรยืดหยุ่น 4 จะเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับขั้วเชื่อมต่ออิเล็กโทรดของซับสเตรตตัวต้านทานความร้อนด้วยวิธีการบัดกรีและวิธีอื่นๆ เพื่อให้ได้การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า นอกจากนี้ ตัวต้านทานความร้อนยังยึดอยู่กับแผ่นกระจายความร้อน 5 ที่มีซับสเตรต 1 และแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 เพื่อการกระจายความร้อนที่เหมาะสมที่สุดที่เกิดจากตัวต้านทานความร้อน 2

รูปที่ 3 และ 4 แสดงตัวอย่างโครงสร้างของหัวทำความร้อนแบบธรรมดา ด้วยการใช้เทปสองหน้า (เทป) หรือกาว ตัวต้านทานความร้อนจะติดอยู่กับแผ่นระบายความร้อน 5 โดยมีวัสดุพิมพ์ 1 และแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 อย่างไรก็ตาม เมื่อแผ่นกระจายความร้อน 5 สร้างโครงสร้างชิ้นส่วนแบบขั้นบันได ถ้า มันถูกยึดด้วยเทปสองหน้า (เทป) หรือกาว เป็นการยากที่จะแปะหรือปิดเทปสองหน้า (เทป) หรือกาวบนพื้นผิวทั้งหมดของแผ่นกระจายความร้อนในการทำงานเพียงครั้งเดียว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อใช้โครงสร้างที่มีชิ้นส่วนขั้นบันได ไม่สามารถใช้กาวโดยใช้ระบบการพิมพ์ได้ ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น หลักการอยู่ที่ด้านหนึ่งของแผ่นระบายความร้อน 5 สำหรับยึดพื้นผิวต้านทานความร้อน 1 และแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 เป็นพื้นผิวเรียบโดยไม่มีส่วนขั้น ดังนั้น ดังที่แสดงในรูปที่ 3 ความแตกต่างของขั้นตอนระหว่างแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 และแผ่นกระจายความร้อน 5 เนื่องจากความแตกต่างของความหนาของพื้นผิวที่ต้านทานความร้อน 1 จำเป็นต้องดำเนินการโดยการวางวัสดุพิมพ์ 6 ที่มีความหนาสอดคล้องกับความแตกต่างของขั้นตอนเมื่อเทียบกับการพิมพ์แบบยืดหยุ่น บอร์ด 4 อย่างไรก็ตาม ตามวิธีนี้ ต้นทุนการผลิตของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 นั้นเพิ่มขึ้นอย่างมาก ดังนั้นวิธีนี้จึงเป็นเรื่องยากที่จะนำมาใช้

รูปที่ 4 แสดงโครงสร้างของแผ่นกระจายความร้อน 5 ซึ่งสร้างส่วนขั้นบันได ตามโครงสร้างนี้ แผ่นกระจายความร้อน 5 สร้างความแตกต่างของขั้นตอน ดังนั้น เมื่อใช้เทปสองหน้า (เทป) สำหรับการยึด เทปสองหน้า (เทป) จะติดบนแผ่นกระจายความร้อนสำหรับการดำเนินการติด ส่วนของวัสดุพิมพ์ 1 สำหรับความต้านทานความร้อน และเทปสองหน้า (เทป) ติดบนแผ่นระบายความร้อน 5 สำหรับติดส่วนของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 จะต้องดำเนินการแยกกัน นอกจากนี้ ในกรณีของกาวตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ระบบการพิมพ์ไม่สามารถใช้ได้ แต่สามารถใช้ระบบการเคลือบ เช่น แปรงหรือระบบสเปรย์ เช่น ดิสทริบิวเตอร์ได้ ดังนั้นจึงไม่ยุ่งยากในการใช้งานเท่านั้น แต่ยัง ยากที่จะบรรลุผลที่สม่ำเสมอ

วิธีการถูกจัดเตรียมไว้ตามรายการจริงในรูปที่ 4 ซึ่งสำหรับส่วนของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 สำหรับติดแผ่นระบายความร้อน 5 ให้ติดเทปสองหน้า (เทป) ไว้ล่วงหน้าที่ด้านข้างของแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 ในกรณีนี้ แม้ว่าค่าใช้จ่ายจะอยู่ที่ ไม่สูงเท่ากับโครงสร้างของแผ่น 6 ซึ่งสอดคล้องกับความหนาของความแตกต่างของบันไดตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้เมื่อพิจารณาจากขั้นตอนการทำงานจำนวนมากที่จำเป็นเมื่อจำเป็นต้องลอกกระดาษออกใน เทปสองหน้า (เทป)

ดังนั้น ในตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ 3 และ 4 เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของต้นทุนของแผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น 4 หรือความซับซ้อนของขั้นตอนการติดเทปสองหน้า (เทป) หรือขั้นตอนการติดกาว เป็นปัจจัยที่ทำให้การผลิตเพิ่มขึ้น ค่าใช้จ่ายของหัวทำความร้อน

วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์นี้คือการจัดหาโครงสร้างหัวทำความร้อนที่มีราคาไม่แพงมากและวิธีการผลิตดังกล่าว โดยที่ต้นทุนที่เพิ่มขึ้นของแผงวงจรแบบยืดหยุ่นหรือแผ่นกระจายความร้อน เทปสองหน้า (เทป) ที่ง่ายและสะดวกติดอยู่กับแผ่นกระจายความร้อนหรือ กาวถูกนำไปใช้กับแผ่นกระจายความร้อน

ตามการประดิษฐ์นี้ ด้านหนึ่งของแผ่นระบายความร้อนสำหรับยึดพื้นผิวต้านทานความร้อนและแผงวงจรแบบยืดหยุ่นประกอบด้วยพื้นผิวเรียบ และแผงวงจรแบบยืดหยุ่นจะโค้งงอและยึดเข้ากับแผงกระจายความร้อน

เมื่อใช้โครงสร้างข้างต้น ไม่จำเป็นต้องแก้ไขวัสดุพิมพ์ที่ใช้เพื่อชดเชยความแตกต่างของขั้นตอนกับแผงวงจรแบบยืดหยุ่น หรือไม่ต้องติดเทปสองหน้า (เทป) ลงไป นอกจากนี้ยังสามารถใช้เทปสองหน้า (เทป) หรือใช้กับพื้นผิวตรงได้ในการทำงานครั้งเดียว

รูปที่ 1 เป็นมุมมองภาคตัดขวางของโครงสร้างตามการประดิษฐ์นี้ รูปที่ 2 เป็นมุมมองภาคตัดขวางของส่วนบางส่วนของโครงสร้างของการประดิษฐ์นี้ รูปที่ 3 เป็นมุมมองภาคตัดขวางของตัวอย่างทั่วไป รูปที่ 4 แสดงภาพตัดขวางของตัวอย่างทั่วไป

รูปลักษณ์ของการประดิษฐ์นี้จะอธิบายด้านล่าง

ขั้นแรก อธิบายสถานการณ์เมื่อใช้เทปสองหน้า (เทป) ด้านหนึ่งของวัสดุพิมพ์ 1 และแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 สำหรับติดตัวต้านทานความร้อนบนแผ่นระบายความร้อน 5 เป็นพื้นผิวเรียบโดยไม่มีความแตกต่างของขั้น ดังนั้น เทปสองหน้า (เทป) จึงติดด้านข้างในพื้นที่ที่สอดคล้องกับ ความกว้างที่ใช้วางวัสดุพิมพ์ทั้งสอง ในกรณีนี้ จำเป็นต้องลอกเฉพาะกระดาษที่ใช้สำหรับลอกเทปสองหน้า (กาว) ออก และเพื่อจุดประสงค์นี้ ต้องกดเทปสองหน้า (เทป) ติดกับแผ่นกระจายความร้อนโดยทาบางๆ แรงดังนั้นพื้นผิวพันธะจึงใช้เครื่องอัดรีดหรือสิ่งที่คล้ายกันถูและกด ในกรณีนี้ ตามโครงสร้างทั่วไป โครงสร้างแบบขั้นบันไดมีไว้บนพื้นผิวของฮีตซิงก์ และไม่เพียงแต่ต้องใช้เครื่องอัดรีดที่มีรูปร่างเฉพาะเพื่อบีบเทปสองหน้า (เทป) บนพื้นผิวทั้งหมดให้เท่าๆ กัน ของส่วนที่แปะไว้ แต่ก็ยากที่จะติดเทปเข้ากับส่วนที่เป็นขั้นของฮีตซิงก์โดยไม่ทำให้เกิดช่องว่างอากาศ

เมื่อใช้กาว กาวจะติดกับส่วนเดียวกันของขั้วกระจายความร้อนซึ่งเป็นพื้นที่เดียวกับที่ใช้สำหรับเทปสองหน้า (เทป) วิธีนี้จะทำได้ดีที่สุดโดยใช้การพิมพ์สกรีน ซึ่งในกรณีนี้สามารถทำได้อย่างเรียบง่าย ง่ายดาย และทั่วถึง ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ในกรณีของโครงสร้างที่มีส่วนเหยียบบนพื้นผิวของแผ่นกระจายความร้อน จะไม่สามารถเคลือบด้วยระบบการพิมพ์สกรีนได้ และระบบการพิมพ์สกรีนจะใช้ได้ก็ต่อเมื่อแผ่นกระจายความร้อนเป็นแนวตรงเท่านั้น

พื้นผิวตัวต้านทานความร้อน 1 และแผงวงจรแบบยืดหยุ่นได้ 4 เชื่อมต่อกันล่วงหน้าโดยการบัดกรี ฯลฯ พื้นผิวตัวต้านทานความร้อน 1 และแผ่นความต้านทานแบบยืดหยุ่น 4 ยึดติดกับแผ่นระบายความร้อน 5 โดยใช้สองด้าน (กาว) เทปที่อธิบายไว้ข้างต้น และวัสดุพิมพ์ต้านทานความร้อน 1 และแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 ก่อตัวเป็นหน้าสัมผัสอัดขึ้นรูปกับแผ่นระบายความร้อน 5

ในกรณีนี้ แม้ว่าแผงวงจรไฟฟ้าแบบยืดหยุ่น 4 จะงอตามที่แสดงในรูปที่ 1 โดยปกติแม้ว่าวัสดุพิมพ์จะโค้งงอในระดับนี้ แต่ก็ไม่ก่อให้เกิดปัญหา เช่น การถอดสายไฟแต่อย่างใด ในเวลาเดียวกัน ความยืดหยุ่นของชิ้นส่วนที่ยืดหยุ่นนี้สามารถปรับปรุงเพิ่มเติมได้โดยใช้แผงวงจรยืดหยุ่นที่มีโครงสร้างดังแสดงในรูปที่ 2 โดยทั่วไป ซับสเตรตประกอบด้วยตะกั่วสองด้านของตัวนำแรก 7 ซึ่งเป็นชั้นฉนวน 8 และใช้ตัวนำที่สอง 9 เป็นแผงวงจรสำหรับหัวทำความร้อน ในตัวอย่างนี้ ส่วนที่ยืดหยุ่นประกอบด้วยตัวนำชั้นที่ 1 เท่านั้น โดยใช้แผงวงจรที่ยืดหยุ่นนี้ ทั้งประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือได้รับการปรับปรุง

นอกจากนี้ แนวโน้มหลักของวัสดุแผ่นกระจายความร้อนทั่วไปคือวัสดุอัดขึ้นรูปจากอะลูมิเนียมโลหะ แม้สำหรับอ่างความร้อนที่มีรูปร่างเป็นขั้นบันไดก็ยังค่อนข้างสะดวกในการผลิต อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการใช้แผ่นเหล็กเป็นวัสดุนี้ ซึ่งมีราคาถูกกว่าอะลูมิเนียม แผ่นเหล็กเป็นของบอร์ดรูปร่างดังกล่าว ทั้งสองด้านเป็นเส้นตรง ดังนั้นเมื่อส่วนขั้นบันไดของแผ่นระบายความร้อน 5 แสดงในรูปที่ 4 ติดอยู่กับส่วนของแผ่นระบายความร้อน 5 สำหรับติดแผงวงจรแบบยืดหยุ่น 4 ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น จำเป็นต้องโค้งงอ ในกรณีนี้ ต้นทุนจะเพิ่มขึ้นแม้ว่าจะใช้วัสดุที่มีราคาถูกลงก็ตาม ดังนั้นสิ่งสำคัญคือต้องทำให้รูปร่างของฮีตซิงก์เรียบเสมอพื้นผิวและไม่มีความแตกต่างของขั้นบันได

ตามการประดิษฐ์นี้ เทปสองหน้า (เทป) สามารถติดได้ง่ายและสะดวกบนแผ่นกระจายความร้อนหรือกาวที่เคลือบบนแผ่นกระจายความร้อน โดยไม่ต้องใช้แผงวงจรยืดหยุ่นหรือแผ่นกระจายความร้อนที่เพิ่ม ดังนั้นจึงสามารถผลิตหัวทำความร้อนที่มีราคาถูกมากได้

การเรียกร้อง

1. หัวทำความร้อนซึ่งประกอบรวมด้วยซับสเตรตสำหรับตัวต้านทานความร้อนซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานความร้อนจำนวนหนึ่งและวงจรรวมของไดรเวอร์ (IC) สำหรับการเลือกให้ความร้อนแก่ตัวต้านทานความร้อนแต่ละตัวบนซับสเตรตที่หุ้มฉนวน แผงวงจรยืดหยุ่นที่เชื่อมต่อกับพื้นผิวสำหรับตัวต้านทานความร้อนสำหรับจ่ายไฟให้กับวงจรรวมของไดรเวอร์ แผ่นกระจายความร้อน พื้นผิวต้านทานความร้อน และแผ่นต้านทานแบบยืดหยุ่นติดอยู่กับฐาน และในประเด็นนี้ ด้านหนึ่งของแผ่นฮีตซิงก์ที่ใช้ยึดวัสดุพิมพ์สำหรับการต้านทานความร้อน และด้านหนึ่งของแผ่นฮีทซิงก์ที่ใช้ยึดแผงวงจรแบบยืดหยุ่นนั้นเป็นพื้นผิวเรียบ และแผงวงจรแบบยืดหยุ่นจะยึดกับบอร์ดฮีทซิงก์ โดยการดัดแผงวงจรแบบยืดหยุ่น

2. หัวทำความร้อนตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งแผงวงจรแบบยืดหยุ่นประกอบด้วยชั้นนำไฟฟ้าจำนวนหนึ่งที่วางอยู่ระหว่างชั้นฉนวนต่างๆ ตามลำดับ และตัวนำขนาดใหญ่ที่ส่วนที่ยืดหยุ่นได้ของแผงวงจรแบบยืดหยุ่นนั้นเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับชั้นนำไฟฟ้าบน พื้นผิวสำหรับความต้านทานความร้อน

3. หัวทำความร้อนตามข้อถือสิทธิข้อที่ 1 ซึ่งแผ่นกระจายความร้อนประกอบด้วยวัสดุแผ่นเหล็ก

4. วิธีการผลิตหัวทำความร้อน หัวทำความร้อนประกอบด้วยการยึดซับสเตรตต้านทานความร้อนของวงจรรวม (IC) ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทานความร้อนจำนวนหนึ่งและความต้านทานความร้อนสำหรับแต่ละความต้านทานความร้อนบนซับสเตรตที่หุ้มฉนวนและวงจรยืดหยุ่น บอร์ดเชื่อมต่อกับพื้นผิวต้านทานความร้อนเพื่อจ่ายพลังงานให้กับวงจรรวม (IC) ไปยังบอร์ดกระจายความร้อน วิธีการนี้ประกอบด้วยขั้นตอนที่ประกอบด้วยพื้นผิวคงที่ของพื้นผิวต้านทานความร้อนคงที่ของแผ่นระบายความร้อนและพื้นผิวคงที่ของวัสดุยืดหยุ่นคงที่ แผงวงจรของแผ่นกระจายความร้อนสร้างชั้นพันธะพร้อมกัน ใช้ชั้นกาวนี้เพื่อยึดความต้านทานความร้อนกับแผ่นกระจายความร้อนด้วยวัสดุพิมพ์ โดยการดัดแผงวงจรแบบยืดหยุ่นและใช้ชั้นประสานนี้ แผงวงจรแบบยืดหยุ่นจะยึดติดกับแผ่นระบายความร้อน

5. วิธีการผลิตหัวทำความร้อนตามข้อถือสิทธิข้อ 4 ซึ่งชั้นกาวประกอบด้วยสารยึดติด และชั้นพันธะถูกสร้างขึ้นโดยใช้อุปกรณ์การพิมพ์สกรีน

สรุปข้อความแบบเต็ม

มีหัวทำความร้อนราคาไม่แพงมากและวิธีการผลิต ซึ่งสามารถใช้เทปสองหน้ากับแผ่นฮีตซิงก์ได้อย่างง่ายดาย หรือใช้กาวติดบนแผ่นฮีตซิงก์โดยไม่ต้องใช้แผงวงจรยืดหยุ่นหรือแผ่นฮีตซิงก์ที่ เพิ่มค่าใช้จ่าย ทั้งสองด้านของวัสดุพิมพ์และแผงวงจรแบบยืดหยุ่นที่ใช้ในการยึดตัวต้านทานความร้อนบนแผ่นฮีตซิงก์จะเป็นพื้นผิวเรียบ และแผงวงจรแบบยืดหยุ่นจะยึดกับแผงฮีทซิงค์โดยการงอวัสดุพิมพ์