专利名称：散热结构的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种散热结构，特别是关于一种应用在电路板中的散热结构。
背景技术：
随着电子产品的飞速发展，用户在对功能提出更高要求的同时，对便携性的需求也越来越强，例如笔记本型计算机、手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant；PDA)等。为了符合电子产品微型化的发展趋势，上述各电子产品内部元件的封装尺寸也趋于微型化，特别是电路板上处理速度较快或发热较大的表面封装元件(例如中央处理器、电源器件等)的散热问题变得尤为重要，若不能将这些元件运行时产生的热量及时传递散逸，会使元件因热量的累积影响到产品的可靠性，造成产品寿命缩短甚至损毁的结果。关于电路板上元件的散热研究，至今已有许多技术早已公开而众所周知。
图1是现有电路板1上的发热元件10通过散热元件11被动散热的构造示意图。如图所示，散热元件11是直接接置在发热元件10上，运用热对流原理使该发热元件10的热量传导到该散热元件11，并通过该散热元件11与外界空气的自然热对流使热量散逸。这种散热方式是各种功率晶体中经常应用的技术，对于发热量较大的发热元件，仅仅采用由被动散热元件散热的方式远不能满足需要。另外，上述散热元件11需要另外制作并搭配扣件组装固定，因此需要花费额外的制造成本与组装成本，况且在发热元件10上增设具有一定高度的散热元件11，会导致产品的厚度相对增加，无法满足电子产品微型化的发展趋势。
图2是现有电路板2上的发热元件20通过气冷方式进行主动散热的构造示意图。如图所示，它是在发热元件20上增设散热元件21，且在散热元件21上加设一风扇22，通过风扇22提供主动式的对流空气，加速散热元件21与外界空气的对流使热量散逸，该现有技术虽然可提高发热元件的散热效率，但是无疑地也大幅增加了产品的厚度与体积，因此难以应用在电路板上所有的发热元件，特别是微型化的产品更是无法使用。此外，在发热元件20上增设过重的散热元件21与风扇22时，必须借由更大结合强度的扣件予以组装固定，如此更容易因为安装不当导致例如芯片等发热元件20的损坏。
因此，提供一种散热结构能够避免现有技术的种种缺失，已成目前亟待解决的课题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种散热结构，应用在一表面具有发热元件的电路板中，能有效地散逸该发热元件运行时产生的热量。
本发明的另一目的在于提供一种散热结构，应用在一表面具有发热元件的电路板中，能够延长该发热元件的使用寿命及提升该发热元件的可靠性。
本发明的再一目的在于提供一种制作简单、成本低廉的散热结构。
为达上述及其它目的，本发明提供一种散热结构，应用在表面具有供接置至少一发热元件的电性连接垫的电路板中，该散热结构至少包括散热体，埋设在该电路板内部；以及热导体，埋设在该电路板内部且连接该电性连接垫与该散热体，将接置在该电性连接垫上发热元件的热量传导到该散热体，借由该散热体散逸该发热元件产生的热量。
上述该热导体还可贯穿至该电路板底面，同时，该热导体还可包括一设置在该电路板底面、且连接到该热导体的底层散热体。上述该散热体是由具有高导热性的材料制成，可选用例如铜镀层的铜箔。
该热导体可以是连接于该电性连接垫的导热性通孔，该导热性通孔可以是镀通孔(Plated Through Hole；PTH)，或由一穿孔中填充的导热材料构成。另外，该电性连接垫可以是设在该电路板表面的焊垫(SolderPad)。该电路板是可采用叠层式电路板。
本发明的散热结构利用热导体将发热元件运行时产生的热量传导到散热体，借由该具有较大表面积的散热体将热量有效传递到外界，可不增设外部的散热元件。此外，本发明的散热体及热导体可在电路板制程中同时形成，因此制作简单，成本低廉，不须额外的组装工作，同时具有良好的散热效果，可避免现有技术中采用在发热元件上额外增加价格较高且制作复杂的散热元件及/或风扇进行散热引起的种种缺失。此外，本发明的散热结构可有效降低产品的尺寸，符合电子产品微型化的发展趋势。
图1是现有电路板发热元件通过散热元件被动散热的构造示意图；图2是现有电路板发热元件通过气冷方式主动散热的构造示意图；图3是本发明的散热结构的实施例1示意图；图4是本发明的散热结构的实施例2示意图；图5是本发明的散热结构的实施例3示意图；以及图6是本发明的散热结构的实施例4示意图。
具体实施例方式
实施例1图3所示是本发明的散热结构的实施例1示意图，该散热结构应用在表面具有供接置至少一发热元件41的电性连接垫40的电路板4中，该散热结构至少包括散热体30及热导体31。该散热体30埋设在该电路板4内部，该热导体31埋设在该电路板4内部且连接该电性连接垫40与该散热体30，将接置在该电性连接垫40上发热元件41的热量传导到该散热体30，借由该散热体30散逸发热元件41产生的热量。
本发明应用的电路板4可例如是多层的叠层式电路板，其表面因应电路布局而形成多个电性连接垫40(例如焊垫(Solder Pad))，用于接置所需的电子元件，本发明提供的散热结构则以运用于接近例如电源器件、中央处理器(CPU)以及各式发热元件为主，由于电路板4以及所接置的发热元件均是现有技术，在此不再详加赘述其功用。
散热体30是可由具有良好导热性的材料制成，例如金属铜制成的铜箔，在本实施例中，该散热体30是可在电路板4制程中一并制作完成，且该铜箔可以是电镀形成的铜镀层。
该热导体31是由各该电性连接垫40连接到该散热体30，在本实施例中，该热导体31是镀通孔(Plated Through Hole；PTH)，具有热传导特性，在其它实施例中，该热导体也可由在贯穿该电性连接垫40的穿孔中填充导热材料构成，并非以附图的镀通孔形式为限。
由于对应接置该发热元件41的垫性连接垫40的材质通常为铜，本身具有良好的热传导特性，可通过各该电性连接垫40将接置其上的发热元件41的热量传导给各该热导体31，并借由该热导体将热量传导给该散热体30，借由该散热体30散逸热量。该散热体30除了可借由电路板4扩散热量之外，还可利用其它没有接置发热元件41的电性连接垫40与热导体31(未标出)作为散热路径。
借由该具有较大表面积的散热体30，将热量有效地传递到外界的设计，可不增设外部散热元件实现散热的目的，可有效降低产品的尺寸，符合电子产品微型化的发展趋势。此外，本发明的散热体30及热导体31可在电路板4制程中同时形成，因此制作简单，成本低廉，且无须额外的组装工作，同时具有良好的散热效果，因而可避免现有技术中采用在发热元件上额外增加价格较高且制作复杂的散热元件及/或风扇进行散热引起的种种缺失。
实施例2请参阅图4，它是本发明的散热结构的实施例2示意图，该散热结构与实施例1同样是应用在表面具有供接置至少一发热元件41的电性连接垫40的电路板4中，该散热结构也至少包括散热体30及热导体31。本实施例2与实施例1的差异，是在于各该热导体31除了由该电性连接垫40连接到该散热体30之外，还贯穿到电路板4的底面，如此该散热体30通过各该热导体31可进一步将热量传导到外界。适应了一般电路板4设置在电子装置中均贴靠在机壳一侧的设计，由该电路板4底面传导出的热量可进一步传导到电子装置的机壳。
实施例3图5是本发明的散热结构的实施例3示意图，该散热结构与实施例2同样是应用在表面具有供接置至少一发热元件41的电性连接垫40的电路板4中，该散热结构至少包括散热体30及热导体31。本实施例3与实施例2的差异是在于，各该热导体31贯穿到电路板4底面之外，还连接一位于电路板4底面的底层散热体30’。如此该散热体30借由各该热导体3 1可进一步将热量传导到外界的底层散热体30’，更加提升散热效率。
实施例4图6是本发明的散热结构的实施例4示意图，如图所示，为进一步增强产品的散热效果，还可在上述电路板4底面的底层散热体30’增设一散热元件45，以及在该发热元件41的顶面增设一散热元件45，由于散热元件45的结构并非本发明的改良，故不予赘述其结构设计。本实施例4中增设该散热元件45的功效与现有技术相同，由于有了本发明的热导体31与散热体30、30’的设计，可有效、快速地将热量迅速传导到外界，因此其所需使用散热元件45的数量可大幅度地减少，不用在每个发热元件41中均设置散热元件45，只需要在特定产生高热的发热元件41上设置散热元件45即可。
与现有技术相比，本发明的散热结构利用热导体将发热元件运行时产生的热量传导至散热体，借由该具有较大表面积的散热体将发热元件运行所产生的热量有效传递到外界，故可无须增设外部散热元件。此外，本发明中散热体及热导体可在电路板制程中同时形成，制作简单，且成本低廉，同时具有良好的散热效果，因而避免了现有技术中采用在发热元件上额外增加价格较高且制作复杂的散热元件及/或风扇进行散热引起的种种缺失，此外，本发明的散热结构可有效降低产品的尺寸，符合了电子产品微型化的发展趋势。
权利要求
1.一种散热结构，应用在表面具有供接置至少一发热元件的电性连接垫的电路板中，其特征在于，该散热结构至少包括散热体，埋设在该电路板内部；以及热导体，埋设在该电路板内部且连接该电性连接垫与该散热体，将接置在该电性连接垫上发热元件的热量传导到该散热体，借由该散热体散逸该发热元件产生的热量。
2.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该热导体还贯穿到该电路板底面。
3.如权利要求2所述的散热结构，其特征在于，该散热结构还包括一设置在该电路板底面、且连接到该热导体的底层散热体。
4.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该热导体是连接于该电性连接垫的导热性通孔。
5.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，该导热性通孔镀通孔。
6.如权利要求4所述的散热结构，其特征在于，该导热性通孔由一穿孔中填充导热材料所构成。
7.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该散热体是一铜箔。
8.如权利要求7所述的散热结构，其特征在于，该铜箔是一铜镀层。
9.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该电性连接垫是设在该电路板表面的焊垫。
10.如权利要求1所述的散热结构，其特征在于，该电路板是叠层式电路板。
全文摘要
一种散热结构，应用在表面具有供接置至少一发热元件的电性连接垫的电路板中，该散热结构至少包括散热体，埋设在该电路板内部；以及热导体，埋设在该电路板内部且连接该电性连接垫与该散热体，将接置在该电性连接垫上发热元件的热量传导到该散热体，借由该散热体散逸该发热元件产生的热量；本发明的散热结构借由该具有较大表面积的散热体将热量有效传递到外界，不增设外部的散热元件，本发明的散热体及热导体可在电路板制程中同时形成，因此制作简单，成本低廉，不须额外的组装工作，同时具有良好的散热效果，本发明的散热结构可有效降低产品的尺寸，符合电子产品微型化的发展趋势。
文档编号H01L23/34GK1984551SQ200510131940
公开日2007年6月20日 申请日期2005年12月15日 优先权日2005年12月15日
发明者韦啟锌, 范文纲 申请人:英业达股份有限公司