一种PCB散热组件、PCB电路器件及其散热和制造方法与流程

本发明涉及pcb电路板领域，尤其涉及一种pcb散热组件、pcb电路器件、pcb电路器件散热和pcb电路器件制造方法。

背景技术：

在采用pcb表面贴工艺的功率电路中，由于功率管、磁芯器件、功率电阻等元器件和pcb铜箔本身的发热，会导致pcb板温度很高，而需要将该热量传导出去。目前使用的方法有灌胶、导热硅胶垫片、导热绝缘膜等方式，这些方法存在导热效果差、安规很难保证、操作困难等问题的出现。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种方便加工且导热效果良好的pcb散热组件。

本发明的第二目的是提供一种方便加工且导热效果良好的pcb电路器件。

本发明的第三目的是提供一种方便加工且导热效果良好的pcb电路器件散热方法。

本发明的第四目的是提供一种方便加工且导热效果良好的pcb电路器件制造方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种pcb散热组件，包括：

pcb板，pcb板的正面上设置有受热区，受热区设置有第一导热焊接位，pcb板的底面上设置有导热区，pcb板在正面和底面之间贯穿地设置有多个过孔，过孔中设置有连接与受热区和导热区之间的导热件；

陶瓷基板和第一导热胶，第一导热胶邻接在陶瓷基板和pcb板的底面之间；

金属基板，金属基板与陶瓷基板连接；

固定组件，固定组件用于将pcb板、陶瓷基板和金属基板固定连接。

由上述方案可见，通过在pcb板的正面上设置有受热区，在底面设置导热区，除了发热器件的管脚与pcb板的印刷电路焊接外，受热区的导热焊接位用于与发热器件焊接，使得发热器件工作时产生的废热能够高效地传递至导热区，继而依次通过过孔、导热区、陶瓷基板至金属基板，继而完成废热高效地传递，金属基板是可以连接散热风扇、或连接水冷装置、或金属基板上设置有散热鳍片这些常规的散热手段，本案不仅导热效率高，且在制造安装方面只需要过通过回流焊一次焊接成型，再通过固定组件固定便可完成，其安规规范且具有保证，同时操作简单。

更进一步的方案是，pcb散热组件还包括第二导热胶，第二导热胶邻接在陶瓷基板和金属基板之间。

由上述方案可见，通过第二导热胶能够减小陶瓷基板和散热基板之间的热阻。

更进一步的方案是，pcb板还设置有第一定位孔；陶瓷基板设置有第二定位孔；金属基板设置有固定螺孔；固定组件包括螺钉，螺钉穿过第一定位孔、第二定位孔与固定螺孔固定连接。

更进一步的方案是，第一定位孔、第二定位孔、固定螺孔和螺钉的数量和位置均相对应地设置，第一定位孔的数量为多个，多个第一定位孔分别设置在pcb板的外周上。

由上述方案可见，通过螺钉和定位孔等的配合，能够稳定且高效地进行固定。

更进一步的方案是，受热区呈长条设置，多个第一导热焊接位并排地布置在受热区上。

由上述方案可见，通过多个第一导热焊接位能够使多个发热元件均能焊接在受热区上，且回流焊焊接时元件的布置更为方便。

更进一步的方案是，导热件为沿过孔的周壁布置的覆铜。

更进一步的方案是，导热件为设置在过孔中的铜柱。

由上述方案可见，过孔的覆铜可以采用厚铜过孔或者过孔沉铜等方式形成，可以采用通过在过孔设置铜柱，这些均能够良好起导热区和受热区之间的导热效果，且制造工艺简单。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种pcb电路器件，包括：

pcb散热组件，pcb散热组件采用上述权利要求1-7任一项的pcb散热组件；

电路元件，电路元件包括引脚和封装壳体，引脚与pcb板的印刷电路焊接，封装壳体设有第二导热焊接位，第二导热焊接位和第一导热焊接位焊接。

为了实现本发明的第三目的，本发明提供一种pcb电路器件的散热方法，pcb电路器件采用上述方案中的pcb电路器件；

散热方法包括：

电路元件在工作时产生废热；

废热通过受热区和过孔传递至导热区；

废热从导热区再通过第一导热胶和陶瓷基板传递至金属基板。

为了实现本发明的第四目的，本发明提供一种pcb电路器件的制造方法，pcb电路器件采用上述方案中的pcb电路器件；

制造方法包括：

通过回流焊贴装方式，将引脚与pcb板的印刷电路焊接，将第二导热焊接位和第一导热焊接位焊接；

在陶瓷基板设置第一导热胶；

将pcb板设置在陶瓷基板上，将陶瓷基板设置在金属基板上，并使导热区与第一导热胶邻接；

通过固定组件将pcb板、陶瓷基板和金属基板固定连接；

对第一导热胶在预设时间内加热，并使第一导热胶固化。

由上述方案可见，通过在pcb板的正面上设置有受热区，在底面设置导热区，除了发热器件的管脚与pcb板的印刷电路焊接外，受热区的导热焊接位用于与发热器件焊接，使得发热器件工作时产生的废热能够高效地传递至导热区，继而依次通过过孔、导热区、陶瓷基板至金属基板，继而完成废热高效地传递，金属基板是可以连接散热风扇、或连接水冷装置、或金属基板上设置有散热鳍片这些常规的散热手段，本案pcb电路器件和散热方法不仅导热效率高，且本案的制造方法只需要过通过回流焊一次焊接成型，再通过固定组件固定和对导热胶加固便可完成，其安规规范且具有保证，同时操作简单。

附图说明

图1是本发明pcb电路器件实施例的结构图。

图2是本发明pcb电路器件实施例的结构分解图。

图3是本发明pcb电路器件实施例的剖视图。

图4是本发明pcb电路器件实施例的正面的受热区的示意图。

图5是本发明pcb电路器件实施例的底面的导热区的示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1至图5，pcb电路器件包括pcb散热组件和电路元件，在本实施例中电路元件为多个功率管11和电感12，当然在本实施例外可以包括一些其他发热量较大的器件，如电容等。功率管11包括管脚和封装壳体，引脚与pcb板2的印刷电路的焊接位25焊接，封装壳体的底面111设有第二导热焊接位，第二导热焊接位可设置有铜片，封装壳体的正面可采用塑封，电感12包括与pcb板2的印刷电路焊接的管脚和位于底面121的第二导热焊接位。

pcb散热组件包括pcb板2、陶瓷基板3、第一导热胶、第二导热胶、金属基板4和固定组件，pcb板2内部设置有印刷电路，pcb板2的正面上设置有受热区23，受热区23由长条地布置在正面的铜板构成，并并排地预设有多个第一导热焊接位24，pcb板2的正面还设置有包括由单独片状设置的铜板构成的受热区27。第一导热焊接位用于与第二导热焊接位焊接连接。

pcb板2的底面上设置有导热区28和导热区29，导热区28和导热区29均有铜板构成，且形状、大小和位置大致与受热区相互匹配，pcb板2在正面和底面之间贯穿地设置有多个过孔26，过孔26中设置有连接与受热区26和导热区28之间的导热件，过孔的布置可与均匀地铺满在受热区26上，当然也是可以排出一定形状地布置，或者主要地设置在导热焊接位上，在导热区29和受热区27之间也是设置有过孔的，过孔内也设置有导热件。导热件可以为沿过孔的周壁布置的覆铜，覆铜可采用厚铜过孔或者过孔沉铜等方式形成，导热件也可为设置在过孔中的铜柱。

第一导热胶邻接在陶瓷基板3和pcb板2的底面之间，第二导热胶邻接在陶瓷基板3和金属基板4之间。pcb板2还设置有第一定位孔21，陶瓷基板3设置有第二定位孔31，金属基板4设置有固定螺孔41，第一定位孔21、第二定位孔31、固定螺孔41和螺钉22的数量和位置均相对应地设置，第一定位孔21、第二定位孔31、固定螺孔41和螺钉22的数量为多个，多个第一定位孔21分别设置在pcb板的外周上，且有一个第一定位孔21是可以位于中部的。

固定组件包括螺钉22，螺钉22穿过第一定位孔21、第二定位孔31与固定螺孔41固定连接，并将pcb板、陶瓷基板和金属基板固定连接在一起。

pcb电路器件的制造方法包括：

首先将pcb通过正常加工工序加工成pcba，即装联了贴片器件和插件器件的pcb，具体是通过回流焊贴装方式，在底面将电路元件的引脚与pcb板2的印刷电路焊接，在正面将电路元件的封装上的导热焊接位与受热区的焊接位焊接，即将第二导热焊接位和第一导热焊接位焊接；

随后，在陶瓷基板朝向pcb板的端面上刷上0.1mm-0.2mm第一导热胶，在陶瓷基板朝向金属基板的端面也设有第二导热胶；

然后，将pcb板设置在陶瓷基板上，再将陶瓷基板设置在金属基板上，并使导热区与第一导热胶邻接，第二导热胶邻接在陶瓷基板和金属基板之间；

随后，通过固定组件将pcb板、陶瓷基板和金属基板固定连接；

最后，对第一导热胶和第二导热胶在预设时间30min内130℃地加热，并使第一导热胶和第二导热胶固化。

继而完成最后的装配。

pcb电路器件在工作时，其散热方法包括：

电路元件在工作时产生废热；

废热通过受热区和过孔传递至导热区；

废热从导热区再通过第一导热胶、陶瓷基板和第二导热胶传递至金属基板。

当然上述只是本发明的较佳实施例，在实际应用时可具有更多变化，如不设置第二导热胶，直接将金属基板与陶瓷基板邻接，其也是能够实现本发明的目的，或者导热区是由多个小片状地并排构成，或呈其他形状设置，只在是在正面设置相应的焊接位，使得废热能够有效地从正面传递至底面，其也是能够实现本发明的目的。

由上可见，通过在pcb板的正面上设置有受热区，在底面设置导热区，除了发热器件的管脚与pcb板的印刷电路焊接外，受热区的导热焊接位用于与发热器件焊接，使得发热器件工作时产生的废热能够高效地传递至导热区，继而依次通过过孔、导热区、陶瓷基板至金属基板，继而完成废热高效地传递，金属基板是可以连接散热风扇、或连接水冷装置、或金属基板上设置有散热鳍片这些常规的散热手段，本案pcb电路器件和散热方法不仅导热效率高，且本案的制造方法只需要过通过回流焊一次焊接成型，再通过固定组件固定和对导热胶加固便可完成，其安规规范且具有保证，同时操作简单。