本发明涉及热管理技术领域，具体涉及一种板体散热结构及其制作方法。
背景技术：
pcb板(英文全称：printedcircuitboard，中文：印制电路板或印刷线路板)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。功率器件、激光器件等高功耗元器件设置于pcb板时，往往散热量较大，容易引起pcb板局部过热。为此，现有技术提供了一种通过微通道对例如pcb板这样的板体的局部进行散热的方式。
现有技术对于板体进行散热的结构，往往是在芯板的表面开设连续的凹槽形成沟道，然后将盖板压合到芯板开设有凹槽的一面，从而形成可以用于散热的通道。
然而，上述板体散热结构在使用过程中，热量按照预定通道排出的效率不高。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例提供了一种板体散热结构及其制作方法，以解决现有板体散热结构在使用过程中热量按照预定通道排出的效率不高的问题。
本发明第一方面提供了一种板体散热结构，包括：芯板，所述芯板的至少一个表面开设凹槽，所述凹槽在所述芯板表面形成至少一条连续的沟道；至少一个盖板，覆盖在所述芯板的沟道表面以形成至少一条通道；所述通道的内壁一圈覆盖有金属层。
可选地，所述通道沿所述芯板的表面延伸。
可选地，所述通道沿所述芯板的表面呈s型分布，或者呈至少两条平行直线型分布。
本发明第二方面提供了一种板体散热结构，包括：芯板，开设有贯通所述芯板第一表面和第二表面的通孔，所述通孔在所述芯板表面形成至少一个连续的图案；所述芯板的第一表面和第二表面相对设置；第一盖板和第二盖板，分别覆盖在芯板第一表面和第二表面，与所述通孔形成至少一条通道；所述通道的内壁一圈覆盖有金属层。
可选地，所述通道沿所述芯板的表面延伸。
可选地，所述通道沿所述芯板的表面呈s型分布，或者呈至少两条平行直线型分布。
本发明第三方面提供了一种板体散热结构的制作方法，包括：在芯板的至少一个表面开设凹槽，所述凹槽在所述芯板表面形成至少一条连续的沟道；在所述芯板上开设有所述凹槽的表面形成第一金属层；所述第一金属层覆盖所述凹槽的内壁；在盖板的至少一个表面形成第二金属层；将所述芯板上形成有所述第一金属层的一面与所述盖板上形成有所述第二金属层的一面键合。
可选地，所述将所述芯板上形成有所述第一金属层的一面与所述盖板上形成有所述第二金属的一面键合的方法，包括：在所述盖板上第二金属层表面形成焊料层；将所述盖板上的焊料层与所述芯板上的所述第一金属层在预定温度下压合。
可选地，所述焊料层的材质为钎焊料。
本发明第四方面提供了一种板体散热结构的制作方法，包括：在芯板上形成贯穿第一表面和第二表面的通孔，所述通孔在所述芯板表面形成至少一个连续的图案；所述芯板的第一表面和第二表面相对设置；在所述芯板的第一表面和第二表面形成第一金属层，所述第一金属层覆盖所述通孔的内壁；在第一盖板的至少一个表面形成第二金属层，并在第二盖板的至少一个表面形成第三金属层；将所述芯板第一表面与所述第一盖板上形成有所述第二金属层的一面键合，并将所述芯板第二表面与所述第二盖板上形成有所述第三金属层的一面键合。
可选地，所述将所述芯板第一表面与所述第一盖板上形成有所述第二金属层的一面键合的步骤，包括：在所述第一盖板上第二金属层表面形成焊料层；将所述第一盖板上的焊料层与所述芯板上的所述第一金属层在预定温度下压合。
可选地，所述将所述芯板第二表面与所述第二盖板上形成有所述第三金属层的一面键合的步骤，包括：在所述第二盖板上第三金属层表面形成焊料层；将所述第二盖板上的焊料层与所述芯板上的所述第一金属层在预定温度下压合。
可选地，所述焊料层的材质为钎焊料。
本发明实施例所提供的板体散热结构，芯板与盖板之间形成通道，通道的内壁一圈覆盖有金属层，由于金属层的致密性较高，通道中通以用于作为热量载体的气体或液体时，难以渗入芯板并进一步扩散，从而提高热量按照预定通道排出的效率。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1a示出了根据本发明实施例的一种板体散热结构横切后的俯视图；
图1b示出了根据本发明实施例的另一种板体散热结构横切后的俯视图；
图2a-2e示出了根据本发明实施例的一种板体散热结构制作方法的步骤示意图；
图3示出了根据本发明实施例的一种板体散热结构的制作方法的流程图；
图4a-4f示出了根据本发明实施例的另一种板体散热结构制作方法的步骤示意图；
图5示出了根据本发明实施例的另一种板体散热结构的制作方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、优点、制备方法更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施示例进行详细描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中附图中部分结构直接给出了优选的结构材料，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，参考附图描述的实施例是示例性的，实施例中表明的结构材料也是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制，本发明各个实施例的附图仅是为了示意的目的，因此没有必要按比例绘制。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
发明人发现，现有板体散热结构按照预定通道排出时效率不高的原因在于通道内壁为芯板材质，气密性或密封性较差(尤其是采用有机材料制作的芯板，例如pcb板)，通道内作为热量载体的气体或液体，容易渗入芯板并进一步扩散。
实施例一
本发明实施例提供了一种板体散热结构，该板体散热结构贴附在板体表面或者嵌入设置与板体内部。板体散热结构可以用于给pcb板上设置的功率器件或激光器件等高功耗器件散热，当然也可以用于给其他板体散热。
图2e示出了根据本发明实施例的板体散热结构的纵向剖面图，图1a和图1b为图2e中的纵向剖面图中的板体散热结构沿xx’横切后得到的两种可能的俯视图。如图1a、图1b和图2e所示，该板体散热结构包括芯板a和至少一个盖板b。
芯板a的至少一个表面开设凹槽10，凹槽10在芯板a表面形成至少一条连续的沟道。盖板b覆盖在芯板a的沟道表面以形成至少一条通道，例如通道可以如图1a或图1b所示。通道的内壁一圈覆盖有金属层。
上述板体散热结构，芯板与盖板之间形成通道，通道的内壁一圈覆盖有金属层，由于金属层的致密性较高，通道中通以用于作为热量载体的气体或液体时，难以渗入芯板并进一步扩散，从而提高热量按照预定通道排出的效率。
可选地，通道内壁的金属层材质为铜。
需要补充说明的是，芯板表面开设有至少两个通孔，与通道的两端连通(图中未示出)，用于通以作为热量载体的气体或液体，本申请对于此处通孔的具体形成方式不做限定。
作为本实施例的一种可选实施方式，通道沿芯板的表面延伸。可选地，通道沿芯板的表面呈s型分布，如图1a所示；也可以呈至少两条平行的直线型分布，如图1b所示。当然通道也可以为其他任意形状，本申请对俯视状态下的通道形状不做限定。
本发明实施例中的芯板可以是采用有机材料制作而成的芯板(例如pcb板)，机械强度高、韧性好，或者也可以是其他材质制作而成的芯板，本申请对此不做限定。
实施例二
图3示出了根据本发明实施例的一种板体散热结构的制作方法的流程图。该方法可以用于制作实施例一所述的板体散热结构。如图3所示，该方法包括如下步骤：
s101：在芯板的至少一个表面开设凹槽，凹槽在芯板表面形成至少一条连续的沟道。如图2a所示，其中a为芯板，10为凹槽。
s102：在芯板上开设有凹槽的表面形成第一金属层。第一金属层覆盖凹槽的内壁。如图2b所示，20为第一金属层。
s103：在盖板的至少一个表面形成第二金属层。如图2c所示，其中b为盖板，40为第二金属层。
s104：将芯板上形成有第一金属层的一面与盖板上形成有第二金属层的一面键合，从而形成内壁一圈覆盖有金属层的至少一条通道。
图2d示出了芯板a与盖板在键合前相对放置时的对应关系，图2e示出了键合后所形成的板体散热结构的示意图。
作为本实施例的一种可选实施方式，步骤s104的方法可以是在盖板b上第二金属层40表面形成焊料层50，将盖板b上的焊料层50与芯板a上的第一金属层20在预定温度下压合。焊料层的材质可以为钎焊料，例如锡或者锡铅合金等。当焊料层为钎焊料时，上述步骤s104通过钎焊工艺实现，也即在盖板b上第二金属层40表面附一层钎焊料，将盖板b、钎焊料层、芯板a压合，然后加热到钎焊料的熔点温度，钎焊料熔化，并借助毛细作用被吸入并充满第一金属层20与第二金属层之间、第一金属层20与第三金属层之间的间隙，液态钎焊料与金属层相互扩散溶解，冷凝后形成致密无缝的通道内壁。
实施例三
本发明实施例提供了另一种板体散热结构，该板体散热结构贴附在板体表面或者嵌入设置与板体内部。板体散热结构可以用于给pcb板上设置的功率器件或激光器件等高功耗器件散热，当然也可以用于给其他板体散热。
图4f示出了根据本发明实施例的板体散热结构的纵向剖面图，图1a、图1b为图4f中的纵向剖面图中的板体散热结构沿xx’横切后得到的两种可能的俯视图。如图1a、图1b和图4f所示，该板体散热结构包括芯板a、第一盖板b1和第二盖板b2。
芯板a开设有贯通芯板a第一表面和第二表面的通孔10，通孔10在芯板a表面形成至少一个连续的图案。第一盖板b1和第二盖板b2分别覆盖在芯板第一表面和第二表面，与通孔10形成至少一条通道，例如通道可以如图1a或图1b所示。通道的内壁一圈覆盖有金属层。芯板a的第一表面和第二表面相对设置。
上述板体散热结构，芯板与盖板之间形成通道，通道的内壁一圈覆盖有金属层，由于金属层的致密性较高，通道中通以用于作为热量载体的气体或液体时，难以渗入芯板并进一步扩散，从而提高热量按照预定通道排出的效率。
可选地，通道内壁的金属层材质为铜。可选地，第一盖板和/或第二盖板的材质为有机材料。
需要补充说明的是，芯板表面开设有至少两个通孔，与通道的两端连通(图中未示出)，用于通以作为热量载体的气体或液体，本申请对于此处通孔的具体形成方式不做限定。
作为本实施例的一种可选实施方式，通道沿芯板的表面延伸。可选地，通道沿芯板的表面呈s型分布，当然也可以是直条形或者其他形状，本申请对此不做限定。
实施例四
图5示出了根据本发明实施例的另一种板体散热结构的制作方法的流程图。该方法可以用于制作实施例三所述的板体散热结构。如图5所示，该方法包括如下步骤：
s201：在芯板上形成贯穿第一表面和第二表面的通孔，通孔在芯板表面形成至少一个连续的图案。芯板a的第一表面和第二表面相对设置。如图4a所示，其中a为芯板，10为通孔。
s202：在芯板的第一表面和第二表面形成第一金属层，第一金属层覆盖通孔的内壁。
图4c示出了执行步骤s202之后的结构示意图，其中，20为第一金属层中芯板表面的部分，30为第一金属层中通孔10内壁的部分。可以一步形成如图4c所示的结构；或者，也可以在执行步骤s201之前先在芯板的第一表面和第二表面形成金属层20(如图4b所示)，然后再执行步骤s201形成通孔，最后在通孔内形成覆盖通孔内壁的金属层30。本申请对第一金属层的具体形成方式及步骤不做限定。
s203：在第一盖板的至少一个表面形成第二金属层，并在第二盖板的至少一个表面形成第三金属层。
如图4d所示，b可以用于指示第一盖板，相应地，40可以用于指示第二金属层；或者，b也可以用于指示第二盖板，相应地，40可以用于指示第三金属层。
s204：将芯板第一表面与第一盖板上形成有第二金属层的一面键合，并将芯板第二表面与第二盖板上形成有第三金属层的一面键合，从而形成内壁一圈覆盖有金属层的至少一条通道。
图4e示出了芯板a与第一盖板b1、第二盖板b2在键合前相对放置时的对应关系，图4f示出了键合后所形成的板体散热结构的示意图。
作为本实施例的一种可选实施方式，步骤s204的步骤中，将芯板第一表面与第一盖板上形成有第二金属层的一面键合的方法可以是先在第一盖板上第二金属层表面形成焊料层，然后将第一盖板上的焊料层与芯板上的第一金属层在预定温度下压合。
作为本实施例的一种可选实施方式，步骤s204的步骤中，将芯板第二表面与第二盖板上形成有第三金属层的一面键合的方法可以是先在第二盖板上第三金属层表面形成焊料层，然后将第二盖板上的焊料层与芯板上的第一金属层在预定温度下压合。
需要补充说明的是，本实施例中的焊料层的材质可以为钎焊料，例如锡或者锡铅合金等。当焊料层为钎焊料时，上述步骤s204通过钎焊工艺实现，也即在芯板a与第一盖板b1之间、芯板a与第二盖板b2之间各附一层钎焊料，将芯板a、第一盖板b1、第二盖板b2、钎焊料层压合，然后加热到钎焊料的熔点温度，钎焊料熔化，并借助毛细作用被吸入并充满第二金属层40、第一金属层20之间的间隙，液态钎焊料与金属层相互扩散溶解，冷凝后形成致密无缝的通道内壁。
虽然关于示例实施例及其优点已经详细说明，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和所附权利要求限定的保护范围的情况下对这些实施例进行各种变化、替换和修改，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。对于其他例子，本领域的普通技术人员应当容易理解在保持本发明保护范围内的同时，工艺步骤的次序可以变化。
此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施例大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。