一种高效散热的PCB板，PCB板散热方法与流程

本发明涉及pcb板技术领域，尤其涉及一种高效散热的pcb板，pcb板散热方法。

背景技术：

随着电子消费类产品外观越来越小及轻薄，里面的pcb主板面积越来越小，芯片集成度大幅度提高，加上成本压力下采用的塑料外壳，带来产品美观和高性能的同时，长时间在相对的高温下工作，系统的稳定性受到挑战，产品的散热成为亟待解决的问题。但是不当的散热方式反而会带来反效果。

高密度图像传输模块需要尽可能解决散热问题，否则图像会有热噪点，达到一定温度的cpu和图像传感器都有可能不工作。但是在解决散热的过程中发现某些不当的处理方法虽然可以更好地散热，但是同时也出现图像质量更差的问题。比如把cpu这边的散热引到图像传感器一侧可能就出现图像噪点较多的现象，更甚者会导致图像传感器不工作。

现有的产品散热主要通过：1.产品外壳适当位置打散热孔；此方法属于对流散热，只适用于室内机型，没有防水要求；2.高功耗器件表面安装散热片；此方法属于传导散热，智能有效降低局部的温度，且容易受结构的限制，同时增加硬件成本。3.安装风扇，此方式属于强制对流散热，增加产品尺寸，一般适用于室内大型机架或框架式产品。4.通过pcb板面阻焊开窗及增大阻焊开窗的面积到整板，增加了热量传播的辐射途径和面积，来达到pcb整体的均匀散热；此种方法芯片背面不能放器件，不适用于高密度的产品。5.通过在发热最大的芯片布局的地方打大孔散热，但是这种不适合对于光敏感的产品，因为打孔透光使得背面感光产品数据有误。

公开号为cn104994678a的专利提供了一种高效散热的pcb板。一种高效散热的pcb板，包括板材，所述板材内部设有内排管，所述内排管与外排管连接，所述板材安装在固定板上，所述固定板两端设有端板，所述固定板两端设有端板，所述外排管与固定板的接触位置设有密封圈，所述板材上设有通孔。这种高效散热的pcb板在使用的时候，利用排管将板材上电子元件的热量排出，保证了板材上电子元件的温度处于正常的工作状态，满足使用需求。该发明在产品外科打散热孔，属于对流散热，没有防水要求。并且该发明的通孔不适合对于光敏感的产品上，打孔透光会使得背面感光产品数据有误。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题目的在于提供一种高效散热的pcb板，pcb板散热方法，用以解决现有pcb板长时间在高温下工作影响系统稳定性的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高效散热的pcb板，包括相对设置的第一表面与第二表面，所述第一表面设有cpu安装空间，所述第二表面设有图像传感器安装空间，所述cpu安装空间中间设置有cpu焊盘，所述cpu焊盘在所述第二表面的投影与所述图像传感器安装空间具有重叠部分，还包括：

第一散热通孔，位于所述重叠部分；

第二散热通孔，位于所述cpu焊盘在所述第二表面的投影与所述图像传感器安装空间不重叠部分；

第三散热通孔，位于所述cpu安装空间的非焊盘部分。

进一步地，所述第一散热通孔的孔径小于所述第二散热通孔的孔径；所述第二散热通孔的孔径小于所述第三散热通孔的孔径。

进一步地，所述第一散热通孔的孔径范围为0.254mm～0.3mm。

进一步地，所述第二散热通孔的孔径范围为0.4mm～0.5mm。

进一步地，所述第三散热通孔的孔径范围为0.5mm～1mm。

进一步地，还包括：

开窗口，位于所述第二表面的图像传感器安装空间的上方。

进一步地，所述第一散热通孔进行了塞孔处理。

一种pcb板散热方法，包括步骤：

在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的重叠部分设置第一散热通孔；

在所述cpu焊盘的投影与所述图像传感器安装空间的不重叠部分设置第二散热通孔；

在所述cpu安装空间的非焊盘部分设置第三散热通孔。

进一步地，还包括步骤：

在所述图像传感器安装空间的上方开窗。

进一步地，还包括步骤：

对所述第一散热通孔进行塞孔处理。

本发明与传统的技术相比，有如下优点：

本发明解决因pcb板处理不当带来的漏光问题，并且不增加成本和工序。

附图说明

图1是现有技术中pcb板打大孔的示意图；

图2是现有技术中pcb板打小孔的示意图；

图3是实施例一提供的一种高效散热的pcb板的示意图；

图4是实施例二提供的一种pcb板散热方法流程图；

图5是实施例三提供的一种pcb板散热方法流程图；

图6是实施例四提供的一种pcb板散热方法流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

pcb的中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。电子设备采用印制板后，由于同类印制板的一致性，从而避免了人工接线的差错，并可实现电子元器件自动插装或贴装、自动焊锡、自动检测，保证了电子设备的质量，提高了劳动生产率、降低了成本，并便于维修。

一般高密度图像传输模块需要尽可能解决散热问题，否则图像会有噪点，达到一定温度的cpu和图像传感器都有可能不工作。但是在解决散热过程中某些不当处理虽然可以更好地散热，但是同时也出现图像质量更差的情况。

为了解决散热问题，会对pcb板进行打孔。cpu较大必然会有部分放在pcb板中间。如果cpu较小则尽可能避开板子中心避免跟背面图像传感器的芯片互相发热并相互影响。cpu散发出来的热通过板材和地孔会直接影响背面的图像传感器，如果环境温度超过图像传感器工作温度时，摄像头出来的图像就会有热噪点或者直接崩溃。

在外壳散热设计及贴散热片之后，需要通过pcb尽可能向空气中散热。这是很多pcb设计师会出现两种极端情况。

如图1所示，在pcb板的cpu焊盘上打大孔，这种方案经测试散热效果更好，但是在贴片的时候会漏锡，使得从cpu背面看影响pcb板的美观，另外大部分打孔在图像传感器安装空间内，使得光线通过大孔进入图像传感器安装空间影响图像传感器，使得摄像头最终出现在电脑的图像色彩误差大或者图像部分模糊等质量不好的问题。

另一种情况如图2所示，在图像传感器安装空间部分对应pcb板位置不打孔或打少量孔，这样不利于散热，经测试工作不久后cpu会停止工作。

本实施例提供了一种高效散热的pcb板，如图3所示，包括相对设置的第一表面100与第二表面200，第一表面100设有cpu安装空间110，第二表面200设有图像传感器安装空间210，cpu安装空间110中间设有cpu焊盘111，cpu焊盘111在第二表面200的投影与图像传感器安装空间210具有重叠部分，还包括：

第一散热通孔112，位于重叠部分；

第二散热通孔113，位于cpu焊盘111在第二表面200的投影与图像传感器安装空间210不重叠部分；

第三散热通孔114，位于cpu安装空间110的非焊盘部分。

开窗口211，位于第二表面200的图像传感器安装空间的上方。

本实施例中，第一散热通孔112的孔径小于所述第二散热通孔113的孔径；第二散热通孔113的孔径小于第三散热通孔114的孔径。

其中，第一散热通孔112的孔径范围为0.254mm～0.3mm。

第二散热通孔113的孔径范围为0.4mm～0.5mm。

第三散热通孔114的孔径范围为0.5mm～1mm。

本发明涉及含感光器件的pcb板的表面处理。在pcb板上打孔用via10，via12的孔，并筛孔处理，以免漏光影响感光效果，从而影响产品功能，如果产品发热严重则需考虑加散热片或者更改程序减少工号，不可在感光期间附近打大孔。

本发明设计高密度图像传输模块的pcb板的散热问题以获取更好地摄像质量。

本实施例提供的pcb板打孔方案最适合pcb板散热。

具体的，在传感器安装空间210用第一散热通孔。第一散热通孔112的孔径范围为0.254mm～0.3mm。优选的，选择via10(0.254mm)，via12(0.3mm)的孔并且进行塞孔处理，避免漏光。

其中，via又称过孔，在线路板中，一条线路从板的一面跳到另一面，连接两条连线的孔也叫过孔(区别于焊盘，边上没有助焊层。)

在cpu安装空间110的cpu焊盘111在图像传感器安装空间210不重叠部分打稍大的第二散热通孔。第二散热通孔113的孔径范围为0.4mm～0.5mm。为避免漏锡影响美观，优选的，可以用via16(孔径0.4mm)，via20(0.5mm)的孔，另外在第二表面200的图像传感器安装空间210的上方设有开窗口211。

其中，开窗即漏铜的意思，将开窗口211设计成网状。有利于散热。图1中靠近图像传感器安装空间210上面的小长方形即开窗口211。因为考虑过分散热到第二表面200会影响图像传感器的工作，故只开了小部分窗。开窗铜皮不能超过图像传感器安装空间210且不能超出地铜皮。

在cpu安装空间110下面或者其他地方不涉及cpu焊盘111的地方可打较大的第三散热通孔。第三散热通孔114的孔径范围为0.5mm～1mm。方便散热。

本发明在图像传感器安装空间210部分用小孔并且塞孔处理避免漏光；在cpu安装空间110的cpu焊盘111且不在图像传感器安装空间210的部分打稍大的孔避免漏锡影响美观，另外还在第二表面200适当开窗；在cpu安装空间110下面或其他不涉及cpu焊盘111的部分打较大的孔方便散热。相比传统的pcb板打孔的方法，能达到均匀散热的效果且不会因为漏光而影响产品质量。本发明只在产品内部的pcb板上处理，不增加额外的成本和工序。

实施例二

本实施例提供了一种pcb板散热方法，如图4所示，包括步骤：

s11：在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的重叠部分设置第一散热通孔；

s12；在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的不重叠部分设置第二散热通孔；

s13：在cpu安装空间的非焊盘部分设置第三散热通孔。

本实施例设计高密度图像传输模块的pcb板的散热问题以获取更好地摄像质量。一般高密度图像传输模块需要尽可能解决散热问题，否则图像会有噪点，达到一定温度的cpu和图像传感器都有可能不工作。但是在解决散热过程中某些不当处理虽然可以更好地散热，但是同时也出现图像质量更差的情况。

本实施例提供的pcb板包括相对设置的第一表面与第二表面，第一表面设有cpu安装空间，第二表面设有图像传感器安装空间，cpu安装空间中间设有cpu焊盘，cpu焊盘在第二表面的投影与图像传感器安装空间具有重叠部分。

具体的，在传感器安装空间用第一散热通孔。第一散热通孔的孔径范围为0.254mm～0.3mm。优选的，选择via10(0.254mm)，via12(0.3mm)的孔，避免漏光。

其中，via又称过孔，在线路板中，一条线路从板的一面跳到另一面，连接两条连线的孔也叫过孔(区别于焊盘，边上没有助焊层。)

在cpu安装空间的cpu焊盘在图像传感器安装空间不重叠部分打稍大的第二散热通孔。第二散热通孔113的孔径范围为0.4mm～0.5mm。为避免漏锡影响美观，优选的，可以用via16(孔径0.4mm)，via20(0.5mm)的孔。

在cpu安装空间下面或者其他地方不涉及cpu焊盘的地方可打较大的第三散热通孔。第三散热通孔的孔径范围为0.5mm～1mm。方便散热。

与传统的pcb板散热方法，一个是在pcb板的cpu焊盘上打大孔，这种方案经测试散热效果更好，但是在贴片的时候会漏锡，从cpu背面看影响pcb板的美观，另外大部分打孔在图像传感器安装空间内，光线通过大孔进入图像传感器安装空间影响图像传感器，摄像头最终出现在电脑的图像色彩误差大或者图像部分模糊等质量不好的问题。

另一种情况在图像传感器安装空间部分对应pcb板位置不打孔或打少量孔，这样不利于散热，经测试工作不久后cpu会停止工作。

本实施例提供的方法避免了漏光漏锡，不影响美观，并且能够使得pcb板高效散热。

实施例三

本实施例提供了一种pcb板散热方法，如图5所示，包括步骤：

s21：在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的重叠部分设置第一散热通孔；

s22；在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的不重叠部分设置第二散热通孔；

s23：在图像传感器安装空间的上方开窗；

s24：在cpu安装空间的非焊盘部分设置第三散热通孔。

与实施例二不同之处在于，还包括步骤s23。

在cpu安装空间的cpu焊盘在图像传感器安装空间不重叠部分打稍大的第二散热通孔。为避免漏锡影响美观，优选的，可以用via16(孔径0.4mm)，via20(0.5mm)的孔，另外在第二表面的图像传感器安装空间的上方设有开窗口。

其中，开窗即漏铜的意思，将开窗口设计成网状。有利于散热。因为考虑过分散热到第二表面会影响图像传感器的工作，故只开了小部分窗。开窗铜皮不能超过图像传感器安装空间且不能超出地铜皮。

开窗漏铜，避免了漏锡影响美观，有利于散热。

实施例四

本实施例提供了一种pcb板散热方法，如图6所示，包括步骤：

s31：在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的重叠部分设置第一散热通孔；

s32：对第一散热通孔进行塞孔处理；

s33；在cpu焊盘的投影与图像传感器安装空间的不重叠部分设置第二散热通孔；

s34：在图像传感器安装空间的上方开窗；

s35：在cpu安装空间的非焊盘部分设置第三散热通孔。

与实施例二、三不同之处在于，还包括步骤s32。

具体的，在传感器安装空间用第一散热通孔。第一散热通孔的孔径范围为0.254mm～0.3mm。优选的，选择via10(0.254mm)，via12(0.3mm)的孔并且进行塞孔处理，避免漏光。

其中，via又称过孔，在线路板中，一条线路从板的一面跳到另一面，连接两条连线的孔也叫过孔(区别于焊盘，边上没有助焊层。)

通过塞孔处理，能够更好地避免漏光。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。