电路板和移动终端的制作方法

文档序号:10516876
电路板和移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种电路板,包括板体和吸热散热件,所述板体包括两个板面,在其中至少一个板面上设置有所述吸热散热件;所述吸热散热件包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料,所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料组成,所述导热散热材料用于将所述板体上的热量传递给所述吸热储热材料,所述吸热储热材料用于吸收并储存所述板体上的热量,同时储存所述导热散热材料传导的热量。本发明还公开了一种移动终端。电路板上的发热元器件散发的热量可以直接通过电路板上设置的混合材料进行吸收,实现了对发热量较大的位置进行直接散热,提高了移动终端的散热性和可靠性。
【专利说明】
电路板和移动终端
技术领域
[0001]本发明涉及一种电子设备领域,尤其涉及一种电路板和移动终端。
【背景技术】
[0002]随着手机行业的发展,手机配置越来越高,手机电路板上的电子元器件也越来越多,导致手机发热量相应变大,如果这些热量达不到控制或转移,会带来两方面的影响:1、会使电路板温度过高,影响电子元器件的性能,甚至导致手机运算变慢,影响用户体验。2、电路板散发的热量传递至手机外壳,导致外壳温度较高,使用时会出现烫手、烫耳朵等问题。
[0003]为解决手机的发热问题,目前业内一般是将散热石墨片设置于壳体内壁或手机屏蔽盖上,来对芯片进行间接散热,但是发明人在实施上述技术方案时发现由于散热石墨片的设置受位置的局限较大,对发热量较大的位置无法进行直接散热,从而导致其散热性能较差。

【发明内容】

[0004]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种电路板,包括板体和吸热散热件,所述板体包括两个板面,在其中至少一个板面上设置有所述吸热散热件;
[0005]所述吸热散热件包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料,所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料组成,所述导热散热材料用于将所述板体上的热量传递给所述吸热储热材料,所述吸热储热材料用于吸收并储存所述板体上的热量,同时储存所述导热散热材料传导的热量。
[0006]其中,所述板体的其中一板面用于设置发热元器件,所述板体的另一板面设置有所述吸热散热件。
[0007]进一步的,在所述板体用于设置所述发热元器件的板面的空白区域设置有所述吸热散热件。
[0008]其中,所述板体的两个板面都用于设置发热元器件,在所述板体的每个板面的空白区域设置有所述吸热散热件。
[0009]其中,所述电路板还包括保护膜,所述保护膜设置于所述吸热散热件上,且所述保护膜位于远离所述板体的一侧。
[0010]其中,所述电路板包括印刷电路板和柔性电路板中的至少一种。
[0011]其中,所述混合材料中的所述吸热储热材料和所述导热散热材料之间的配比值为1:1。
[0012]其中,所述混合材料中的所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇,所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1:1?1:9,所述混合材料中的所述导热散热材料为石墨或金属O
[0013]进一步的,所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。
[0014]其中,所述吸热散热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层,所述混合材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料,所述胶层层叠贴覆于所述片状材料上,所述片状材料通过所述胶层粘接于所述板体上。
[0015]其中,所述吸热散热件还包括稀释溶剂和粘结溶液,所述混合材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述板体上。
[0016]其中,所述吸热散热件还包括基底和胶层,所述混合材料涂布于所述基底上,所述胶层层叠贴覆于所述混合材料上,且所述涂布有混合材料的基底通过所述胶层粘接于所述板体上。
[0017]本发明实施例还提供了一种移动终端,包括壳体和上述的部分或全部电路板,所述壳体边缘部位开设导热孔。
[0018]实施本发明实施例,具有以下有益效果:
[0019]本发明提供的电路板包括板体和吸热散热件,板体包括两个板面,在其中至少一个板面上设置有所述吸热散热件,所述吸热散热件包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料,所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料组成,所述导热散热材料将所述板体上的热量传递给所述吸热储热材料,所述吸热储热材料吸收并储存所述板体上的热量,同时储存所述导热散热材料传导的热量,电路板上的发热元器件散发的热量可以直接通过电路板上设置的混合材料进行吸收,实现了对发热量较大的位置进行直接散热,提高了移动终端的散热性和可靠性。
【附图说明】
[0020]为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本发明实施例提供的印刷电路板在移动终端内的局部示意图;
[0022]图2是本发明实施例提供的柔性电路板在移动终端内的局部示意图;
[0023]图3是本发明实施例提供的电路板的示意图;
[0024]图4是本发明第一实施例提供的吸热散热件的示意图;
[0025]图5是本发明第二实施例提供的吸热散热件的示意图;
[0026]图6是本发明第三实施例提供的吸热散热件的示意图;
[0027]图7是本发明实施例提供的一种移动终端的示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0029]本发明实施例涉及的移动终端可以是任何具备通信和存储功能的设备,例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。本发明实施例提供的电路板包括印刷电路板(英文:Printed Circuit Board,简称:PCB)和柔性电路板(英文:FlexibIePrinted Circuit,简称:FPC)中的至少一种。其中,印刷电路板在移动终端内的示意图可以参见图1;柔性电路板在移动终端内的示意图可以参见图2。
[0030]请参阅图3,图3是本发明实施例提供的电路板的示意图。如图3所示,电路板3包括板体31和吸热散热件32,板体31包括两个板面,分别为第一板面311和第二板面312,在板体31的至少一个板面上设置有吸热散热件32(图3是在两个板面上都设置了吸热散热件,在其他可选实施例中,可以只在其中一个板面设置吸热散热件),吸热散热件32包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料321 Ia。混合材料321 Ia由吸热储热材料和导热散热材料组成,导热散热材料用于将板体31上的热量传递给吸热储热材料,吸热储热材料用于吸收并储存板体31上的热量,同时储存导热散热材料传导的热量。
[0031 ]在本实施例中,电路板上设置有吸热散热件,吸热散热件包括由吸热储热材料和导热散热材料组成的混合材料,导热散热材料将发热元器件上的热量传递给吸热储热材料,吸热储热材料对热量进行吸收,并在吸收到一定程度后再缓慢释放,实现了对发热量较大的位置进行直接散热,提高了移动终端的散热性和可靠性。
[0032]电路板3可以为单面板、双面板、四层板或多层板。
[0033]单面板是一种单面敷铜,利用敷了铜的一面设计电路导线和元件的焊接。若电路板3为单面板,假设,板体31的第一板面311用于设置发热元器件,则板体31的第二板面312设置有吸热散热件32。
[0034]进一步的,若电路板3为单面板,板体31的第一板面311的空白区域(即未设置电子元器件的区域)还可以设置有所述吸热散热件32。通过两侧的混合材料3211a对电路板3上设置的发热元器件进行散热,加快散热力度,进一步提高了移动终端的散热性和可靠性。
[0035]双面板包括顶层、底层和绝缘层,绝缘层在顶层和底层之间。双面板的底层和顶层的双面都敷有铜,也就是说,顶层和底层的双面都可以布线和焊接。若电路板3为双面板,则板体31由顶层、底层和绝缘层组成的一个整体。若板体31的第一板面311为顶层远离绝缘层的一侧,则板体31的第二板面312为底层远离绝缘层的一侧。若板体31的第一板面311为底层远离绝缘层的一侧,则板体31的第二板面312为顶层远离绝缘层的一侧。若电路板3为双面板,则在板体31的第一板面311和第二板面312的空白区域都设置吸热散热件32。
[0036]多层板则是在双面板的顶层和底层之间加上别的层,如放置两个电源板层。若电路板3为多层板,则板体31由顶层、底层以及两者之间加上的层组成的一个整体。若板体31的第一板面311为顶层远离绝缘层的一侧,则板体31的第二板面312为底层远离绝缘层的一侦U。若板体31的第一板面311为底层远离绝缘层的一侧,则板体31的第二板面312为顶层远离绝缘层的一侧。若电路板3为多层板,则在板体31的第一板面311和第二板面312的空白区域都设置吸热散热件32。
[0037]为了更进一步的改进,电路板3还包括保护膜33,保护膜33设置于吸热散热件32上,且保护膜33位于远离本体31的一侧。
[0038]在本实施例中,保护膜33为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),其层叠在吸热散热件32上,保护膜33能够进一步吸热散热件32进行定型和具有防尘的作用。当然,在其它实施例中,保护膜33的材质还可以为其它,比如说硅胶。
[0039]为了更进一步的改进,混合材料3211a中的所述吸热储热材料和所述导热散热材料之间的配比值为1:1。
[0040]为了更进一步的改进,混合材料321Ia中的所述吸热储热材料是由聚乙二醇和二氧化硅组成的相变储能材料,所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1:1?1:9,具体选用哪种配比值可以根据需求选定。混合材料3211a中的导热散热材料为石墨或金属中的任意一种。
[0041]为了更进一步的改进,所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。
[0042]其中,制作所述吸热储热材料的具体过程可以为:将聚乙二醇加入到一定浓度的硅溶胶中,待全部溶解后,滴加CaC12促凝剂溶液,在强力搅拌下,使其发生凝胶化反应,静置后形成三维网络结构凝胶;将凝胶在80°C烘箱中鼓风干燥24-28小时,然后冷却至室温,即可得到由若干以凝胶后的二氧化硅为囊壁、以乳化后的聚乙二醇为囊芯的微胶囊所构成的所述吸热散热材料。其中,所述微胶囊的囊芯中的聚乙二醇为相变储能材料,即所述微胶囊通过逐渐吸收热量,可以将所述囊芯中的聚乙二醇逐渐由固态转化为液态,以实现对热量的存储,同样当所述微胶囊所吸收的热量逐渐减少时,所述囊芯中的聚乙二醇也逐渐由液态转化为固态,以对所存储的热量进行散热,其中,为液态的所述聚乙二醇的本身温度并不高,即所吸收的热量都用于进行相变,且所述聚乙二醇由液态变为固态的过程是一个缓慢的散热过程,所以包含若干所述微胶囊的所述吸热散热件32以避免吸收到的热量短时间内直接传递到手机外壳而导致手机外壳温度过高。进一步的,由于存在为所述二氧化硅的囊壁,所以可以保证为液态的聚乙二醇不会流出所述微胶囊,因此,在所述囊芯中的聚乙二醇逐渐由固态转化为液态的过程中,所述微胶囊是逐渐由硬变软,进而影响所述吸热储热材料的质地也由硬变软。所述混合材料3211a中的所述导热散热材料以石墨为例,由于石墨的导热性好,所以石墨可以更快的将热量传导至所述吸热储热材料上进行热量存储,而且石墨在X、Y方向上的散热效果好,所以石墨还可以在避免将热量直接散发到与所述板体31相对的手机外壳的同时,提高所述混合材料的散热速度。其中,在混合形成所述混合材料之前,需要先将所述导热散热材料和为凝胶状的所述吸热储热材料进行强力搅拌,以分别得到对应的粉体,即混合过程是指对为粉体的所述导热散热材料和为粉体的所述吸热储热材料进行混合的过程;其中,由于所述吸热储热材料中的所述微胶囊是远小于为粉体的所述混合材料3211a的大小,所以在强力搅拌后得到的为粉体的所述吸热储热材料中依然包含若干完整的所述微胶囊,因此,为粉体的所述吸热储热材料依然具有吸热、储热功能,从而混合后所形成的所述混合材料依然具有吸热、储热以及散热功能。当然,在其它实施例中,混合材料321 Ia还可以为无机相变材料,或者其他复合相变材料等。
[0043]如图4所示,图4是本发明第一实施例提供的一种吸热散热件321。为了更进一步的改进,吸热散热件321还包括钛酸酯偶联剂321 Ib和胶层3212,混合材料321 Ia和钛酸酯偶联剂321 Ib混合制成片状材料3211,胶层3212层叠贴覆于片状材料3211上,片状材料3211通过胶层3212粘接于板体31上。
[0044]通过将混合材料3211a与钛酸酯偶联剂3211b混合制成片状材料3211,再通过胶层3212层叠连接于片状材料3211上形成吸热散热件321,片状的吸热散热件321应用较为方便,直接粘上即可,不用等待其冷却形成涂层。
[0045]在本实施例中,混合材料321Ia是先将导热散热材料和为凝胶状的吸热储热材料进行强力搅拌,以分别得到对应的粉体;由于所述吸热储热材料中的所述微胶囊是远小于为粉体的所述混合材料3211a的大小,所以在强力搅拌后得到的为粉体的所述吸热储热材料中依然包含若干完整的所述微胶囊,因此,为粉体的所述吸热储热材料依然具有吸热、储热功能,从而混合后所形成的所述混合材料依然具有吸热、储热以及散热功能。在粉末状的混合材料3211a添加钛酸酯偶联剂3211b得到无机拟有机复合定形相变材料,再将该无机拟有机复合定形相变材料经压片机压片制得薄片状即片状材料3211,片状材料3211再层叠连接上胶层3212形成吸热散热件321。可以理解的,胶层3212可以为背胶、双面胶或离型膜等。吸热散热件321可以根据需要粘贴的形状裁剪成一定形状,贴合在板体31上,实现吸热、储热和散热功能。
[0046]如图5所示,图5是本发明第二实施例提供的吸热散热件322。与本发明第一实施例提供的吸热散热件321的基本结构大致相同,其不同之处在于,本实施例中的吸热散热件322还包括稀释溶剂和粘结溶液,混合材料、稀释溶剂和粘结溶液混合后涂布于板体31上。
[0047]通过将稀释溶剂、粘结溶液与混合材料混合形成吸热散热件322,使得吸热散热件332直接具有附着力,无需再另外增加胶层即可涂布于上板体31,从而提供了一种使用较为便利的吸热散热件322。
[0048]在本实施例中,混合材料是先将导热散热材料和为凝胶状的吸热储热材料进行强力搅拌,以分别得到对应的粉体;由于所述吸热储热材料中的所述微胶囊是远小于为粉体的所述混合材料的大小,所以在强力搅拌后得到的为粉体的所述吸热储热材料中依然包含若干完整的所述微胶囊,因此,为粉体的所述吸热储热材料依然具有吸热、储热功能,从而混合后所形成的所述混合材料依然具有吸热、储热以及散热功能。在粉末状的吸热储热材料添加进稀释溶剂及添加特殊粘结溶液混合(比如:甲醇二甲苯,丙烯酸树脂等),使得吸热散热件322具有附着力,将吸热散热件322直接采用涂布的形式堆积成一定厚度附在板体31上,从而实现吸热、储热和散热功能。
[0049]如图6,本发明的第三实施例所提供一种吸热散热件323,与本发明第一实施例提供的吸热散热件321的基本结构大致相同,其不同之处在于,本实施例中的吸热散热件323还包括基底3232和胶层3233,混合材料3231涂布于基底3232上,胶层3233层叠连接于混合材料3231上,且胶层3233粘接于板体31上。
[0050]通过直接将混合材料3231涂布于基底3232上成型,再在混合材料3231设置胶层3233以粘贴于板体31上,无需压片机进行压片,制作较为简单。
[0051 ]在本实施例中,混合材料3231是先将导热散热材料和为凝胶状的吸热储热材料进行强力搅拌,以分别得到对应的粉体;由于所述吸热储热材料中的所述微胶囊是远小于为粉体的所述混合材料的大小,所以在强力搅拌后得到的为粉体的所述吸热储热材料中依然包含若干完整的所述微胶囊,因此,为粉体的所述吸热储热材料依然具有吸热、储热功能,从而混合后所形成的所述混合材料依然具有吸热、储热以及散热功能。基底3232为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),将粉末状的混合材料3231直接涂布于基底3232上成型,将混合材料3231的基底3232通过胶层3233粘接于板体31上,实现吸热散热件323的吸热、储热和散热功能。可以理解的,胶层可以为背胶、双面胶或者其它等。
[0052]请参阅图7,图7为本发明实施例提供的一移动终端7的示意图,移动终端7包括上述提及的电路板和壳体。其中,电路板包括上述吸热散热件321、322和323中的任意一种。
[0053]移动终端在制造时,首先确定电路板上需要设置吸热散热件的位置,接着在确定的位置设置吸热散热件,再在电路板上设置元器件,最后将电路板封装在移动终端内。其中,吸热散热件包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料,混合材料由吸热储热材料和导热散热材料组成,形成微囊结构的吸热储热材料在发热元器件散发的热量达到40度后,开始吸收发热元器件散发的热量,并且囊芯本身逐渐从固相-液相,当囊芯都转化为液相后,吸热储热材料吸收的热量已经饱和,其停止吸收热量,而在外部的温度逐渐降低至预设温度后,囊芯将吸收的热量散发出来,传递到空气中,并且囊芯会随着其身热量的逐渐减少而逐渐从液相-固相,通过吸热储热材料的循环相变,从而对发热元器件进行降温,进而提高移动终端的散热性能和可靠性。
[0054]本发明提供的移动终端通过在电路板上设置吸热散热件,吸热散热件包括由吸热储热材料和导热散热材料组成的混合材料,导热散热材料将发热元器件上的热量传递给吸热储热材料,吸热储热材料对热量进行吸收,并在吸收到一定程度后再缓慢释放,实现了对发热量较大的位置进行直接散热,提高了移动终端的散热性和可靠性。
[0055]本发明提供的移动终端通过在吸热散热件上设置保护膜,以对吸热散热件进行进一步保护,提高了移动终端的散热性和可靠性。
[0056]本发明提供的移动终端还通过石墨或金属等制成的导热散热材料将发热元器件散发的热量快速传导给吸热储热材料,将二氧化硅和聚乙二醇以质量比为1:1?1:9混合能够制得的吸热储热材料,能够及时吸收热量,在吸收到一定程度或者,温度达到一定程度后,吸热储热材料再将吸收的热量进行缓慢释放,进一步提高芯片和移动终端的可靠性。
[0057]本发明提供的移动终端还通过将吸热储热材料制成微囊结构,能够较佳对发热元器件散发的热量进行吸热储热,进而达到较佳的散热性能。
[0058]本发明提供的移动终端还通过将混合材料与钛酸酯偶联剂混合制成片状材料,再通过胶层层叠连接于片状材料上形成吸热散热件,不仅使得吸热散热件能够按照一定的形状去进行裁切,而且片状的吸热散热件应用较为方便,直接粘上即可,不用等待其冷却形成涂层。
[0059]本发明提供的移动终端还通过将稀释溶剂、粘结溶液与混合材料混合形成吸热散热件,使得吸热散热件直接具有附着力,无需再另外增加胶层即可涂布于板体上,从而提供了一种使用较为便利的吸热散热件。
[0060]本发明提供的移动终端还通过将混合材料涂布于基底上,胶层层叠贴覆于混合材料上,且涂布有混合材料的基底通过胶层粘接于所述板体上。通过直接将混合材料涂布于基底上成型,再在混合材料设置胶层以粘贴于板体上,无需压片机进行压片,制作较为简单。
[0061]本发明提供的移动终端还通过壳体边缘部位开设的导热孔,将移动终端内部产生的热量散发到移动终端外部,进而提高了移动终端的散热性能和可靠性。
[0062]以上是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种电路板,其特征在于,包括板体和吸热散热件,所述板体包括两个板面,在其中至少一个板面上设置有所述吸热散热件; 所述吸热散热件包括具有吸热、储热以及散热功能的材料属性的混合材料,所述混合材料由吸热储热材料和导热散热材料组成,所述导热散热材料用于将所述板体上的热量传递给所述吸热储热材料,所述吸热储热材料用于吸收并储存所述板体上的热量,同时储存所述导热散热材料传导的热量。2.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述板体的其中一板面用于设置发热元器件,所述板体的另一板面设置有所述吸热散热件。3.如权利要求2所述的电路板,其特征在于,在所述板体用于设置所述发热元器件的板面的空白区域设置有所述吸热散热件。4.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述板体的两个板面都用于设置发热元器件,在所述板体的每个板面的空白区域设置有所述吸热散热件。5.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述电路板还包括保护膜,所述保护膜设置于所述吸热散热件上,且所述保护膜位于远离所述板体的一侧。6.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述电路板包括印刷电路板和柔性电路板中的至少一种。7.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述混合材料中的所述吸热储热材料和所述导热散热材料之间的配比值为1:1。8.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述混合材料中的所述吸热储热材料包括二氧化硅和聚乙二醇,所述二氧化硅和聚乙二醇的质量比为1:1?1:9,所述混合材料中的所述导热散热材料为石墨或金属。9.如权利要求8所述的电路板,其特征在于,所述吸热储热材料由若干以所述二氧化硅为囊壁、以所述聚乙二醇为囊芯的微囊构成。10.如权利要求1?9中任一项所述的电路板,其特征在于,所述吸热散热件还包括钛酸酯偶联剂和胶层,所述混合材料和所述钛酸酯偶联剂混合制成片状材料,所述胶层层叠贴覆于所述片状材料上,所述片状材料通过所述胶层粘接于所述板体上。11.如权利要求1?9中任一项所述的电路板,其特征在于,所述吸热散热件还包括稀释溶剂和粘结溶液,所述混合材料、所述稀释溶剂和所述粘结溶液混合并涂布于所述板体上。12.如权利要求1?9中任一项所述的电路板,其特征在于,所述吸热散热件还包括基底和胶层,所述混合材料涂布于所述基底上,所述胶层层叠贴覆于所述混合材料上,且所述涂布有混合材料的基底通过所述胶层粘接于所述板体上。13.—种移动终端,其特征在于,包括壳体以及如权利要求1?12任一项所述的电路板,所述壳体边缘部位开设导热孔。
【文档编号】H05K1/02GK105873357SQ201610286977
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】曾赞坚
【申请人】广东欧珀移动通信有限公司
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