一种电路板散热结构和一种电子设备的制作方法

文档序号:15448531发布日期:2018-09-14 23:39阅读:176来源:国知局

本实用新型涉及电路散热设计技术领域,特别涉及一种电路板散热结构和一种电子设备。



背景技术:

PCB(Printed Circuit Board)电路板是电子产品的基本组件,用来布置导电线路以及各类电子元器件。然而,随着电子芯片功耗的增加以及小型化设备电路板面积的不断减小,导致电子产品的散热问题越来越严重,致使芯片的功能下降和寿命缩短。目前无强迫散热的电子产品,如智能手机、平板电脑和小型3D相机等,其针对PCB散热增强的方法也仅仅局限在过孔散热、表面加装金属块或者芯片表面加装散热器等方法进行。但是,以上这些针对 PCB散热的方式中,过孔散热易受到PCB板电气设计的影响,局限性非常大,表面加装金属块或者芯片表面加装散热器又会导致产品体积过大、质量过重,此外还会受到芯片参数的影响,导致散热效果不佳。

因此,需要提出一种新型的电路板散热结构。



技术实现要素:

鉴于现有技术电路板散热方式具有设计局限大、体积和重量过重、导热散热效果不佳的问题,提出了本实用新型的一种电路板散热结构和一种电子设备,以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

依据本实用新型的一个方面,提供了一种电路板散热结构,该电路板散热结构包括均热铜箔,所述均热铜箔敷设在所述电路板的基板与表面绿漆之间,穿过所述电路板的发热元器件下方,并与所述发热元器件的焊盘连接,将所述发热元器件产生的热量均匀分散到所述电路板表面各处以加快散热。

可选地,所述电路板散热结构还包括外接导热件;所述均热铜箔的部分区域剥离掉表面绿漆形成裸露区域,所述裸露区域通过导热连接介质连接所述外接导热件,通过所述外接导热件加快所述电路板的散热。

可选地,所述导热连接介质为焊锡、导热双面胶或导热垫片。

可选地,所述导热连接介质为导热垫片时,所述外接导热件通过螺栓固定在所述电路板上。

可选地,所述外接导热件和所述裸露区域对应设置有多组,所述多组外接导热件和裸露区域分散设置在所述电路板远离所述发热元器件的区域上。

可选地,所述外接导热件为金属箔或热管。

可选地,所述外接导热件为金属箔时,所述均热铜箔敷设为片状结构;所述外接导热件为热管时,所述均热铜箔敷设为条状结构。

可选地,所述外接导热件的一端还连接至所述电路板外的散热装置上,通过所述电路板外的散热装置散热。

可选地,所述电路板外的散热装置为所述电路板所在电子设备的壳体。

依据本实用新型的另一个方面,提供了一种电子设备,所述电子设备内的电路板上设置有如上任一项所述的电路板散热结构。

综上所述,本实用新型的有益效果是:

在电路板内部的基板和表面绿漆之间设置均热铜箔,使均热铜箔穿过电路板的发热元器件下方,并与发热元器件的焊盘连接,从而将发热元器件产生的热量均匀分散到电路板表面各处,实现热量的板内快速转移,从而加快电路板散热,相比在芯片表面设置散热器,直接从电路板内部导热,不会明显增加电路板的体积和重量,尤其适用于多层电路板结构。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种高效散热电路板的结构示意图;

图2为图1所示高效散热电路板结构示意图中I-I截面示意图;

图3为图2所示I-I截面圈选区域的局部放大图;

图中,1、焊盘;2、外接导热件;3、导热连接介质;4、均热铜箔;5、基板;6、表面绿漆;7、电源层/底层;8、信号层;9、电子设备壳体。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的技术构思是:通过在电路板内部:基板和表面绿漆之间设置大面积的均热铜箔,使均热铜箔穿过电路板的发热元器件下方,并与发热元器件的焊盘连接,从而将发热元器件产生的热量均匀分散到电路板表面各处,实现热量的板内快速转移,加快了电路板散热,相比在发热元器件的表面设置散热器,直接从电路板内部导热,不会明显增加电路板的体积和重量,尤其适用于多层电路板结构。

图1-3示意性地示出了本实用新型电路板散热结构的一个实施例,如图 1-3所示,一种电路板散热结构,包括均热铜箔4,该均热铜箔4敷设在电路板的基板5与表面绿漆6之间,穿过电路板的发热元器件下方,并与发热元器件的焊盘1连接,从而将发热元器件产生的热量均匀分散到电路板表面各处以加快散热。

由于电路板内部的均热铜箔4实现了热量的板内快速转移,从而可以加快电路板的均热散热,使电路板的温度分布更加均匀,平均温度降低。相比在发热元器件表面设置散热器,直接从电路板内部导热,不会明显增加电路板的体积和重量,尤其适用于多层电路板结构。

例如,图1-图3所示实施例即为一个多层电路板结构,具体如I-I截面图2所示,该多层电路板内设置有电源层/底层7,以及处于电源层/地层7中间的信号层8,多层板内部走线,从而表面的均热铜箔4敷设不受限制,可以灵活敷设为大面积片状、条状或网状结构,当发热元器件的功耗较小时,仅通过该均热铜箔4即可实现电路板热量的快速散失,实现电路板温度均匀分布,使电路板发热元器件处的最高温度降低。

在本实用新型的一些实施例中,电路板散热结构还包括外接导热件2;均热铜箔4的部分区域剥离掉表面绿漆6形成裸露区域,该裸露区域通过导热连接介质3连接外接导热件2,通过外接导热件2加快电路板的散热。

具体结构见图3局部放大图所示:均热铜箔4设置在基板5和表面绿漆 6之间,均热铜箔4位于外接导热件2下方的区域剥离掉表面绿漆6,通过导热连接介质3与外接导热件2连接,从而,形成一条从电路板内部到外接导热件2的低热阻的传热路径,将电路板发热元器件产生的热量快速传递到外接导热件2,进一步提高散热效果,达到降低发热元器件和电路板温度的目的,适用于元器件发热功耗较大的电路板使用。

在本实用新型的一些实施例中,导热连接介质3为焊锡、导热双面胶或导热垫片。

当导热连接介质3采用焊锡时,外接导热件2通过焊锡进行焊接,焊接面积尽量大,焊接面尽量平整以减小接触热阻;当导热连接介质3采用导热双面胶时,外接导热件2可以直接采用导热双面胶进行粘接固定;当导热连接介质3为导热垫片时,外接导热件2通过螺栓固定在电路板上。

在本实用新型的一些实施例中,外接导热件2和裸露区域对应设置有多组,如图1所示,多组外接导热件2和裸露区域分散设置在电路板远离发热元器件的区域上。从而,表面安装的发热元器件产生的热量通过焊盘1传递至大面积均热铜箔4,再通过均热铜箔4迅速以辐射状传递到电路板远离热源的边缘低温区域,并在均热铜箔4的裸露区域处,经导热连接介质3最终传递到外接导热件2。外接导热件2的种类、尺寸、数量和分布等参数可以依实际的散热压力进行选择。

在本实用新型的一些实施例中,外接导热件2为金属箔或热管。

当散热压力不大时,外接导热件2可选用金属箔,如铜箔或铝箔,见图 1所示,此时均热铜箔4敷设为片状结构,以降低热阻保证传热效果;当元器件功耗较大导致散热压力较大时,外接导热件2可以选用热管,由于热管是热超导材料,可进行超导传热散热速度极快,因此均热铜箔4敷设可敷设为条状结构,仅布置在焊盘1下方,以长条状通过导热连接介质3连接热管,条状结构更利于于均热铜箔4的敷设。当然,均热铜箔4敷设的尺寸和形状也可根据散热压力和表面元器件的布局进行选择调整,并非一成不变,在不影响电路板信号的前提下,尽可能大面积的均热铜箔4可以取得更好的散热效果。

在本实用新型的一些实施例中,外接导热件2的一端还连接至电路板外的散热装置上,通过所述电路板外的散热装置散热。外接导热件2本身可以独立工作,充当散热器翅片,通过增大表面散热面积将热量耗散到周围环境中,此外,在散热压力更大时,外接导热件2还可以充当导热介质,外接散热装置,如电子设备壳体9,从而将热量传递到电路板所在电子设备壳体9 上,通过电子设备表面的广大散热面积实现快速散热。

本实用新型还公开了一种电子设备,同样参考图1-3,该电子设备内的电路板上设置有如上任一项实施例所述的电路板散热结构,从而可以实现电路板的快速散热。

以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,在本实用新型的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白,上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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