电路板和电子设备的制作方法

1.本发明涉及电子设备技术领域，具体而言，涉及一种电路板和电子设备。


背景技术：

2.现有的电子产品，为实现功能的多样性，电子产品内部集成的芯片数量越来越多，芯片密度越来越大，电子产品的功耗也不断上升，使得发热量也更大。因此对电子产品的散热要求也越来越越高。
3.目前，芯片的散热方式大多为：芯片贴装在pcb(printed circuit board，印制电路板)板上，将pcb板安装在结构件上，芯片顶面的热量传递到结构件上，再通过风冷或自然散热等方式将结构件上的热量带走或散发到环境中，这样能解决大部分芯片的散热需求。但这种方式存在以下缺点：假如芯片的结壳热阻较大，芯片结的热量无法传递到芯片顶面的壳上，也无法通过结构件进行散热。大量的热量就会集中在结上或通过焊接点传递至pcb板上，导致pcb板的局部温度较高，使得整体pcb板的均温性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的包括，例如，提供了一种电路板和电子设备，其能够改善电路板的均温性，提高散热效率。
5.本发明的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本发明提供一种电路板，所述电路板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面包括间隔设置的贴装区和导热区，所述贴装区用于设置电子器件；所述导热区设有第一导热层；
7.所述电路板的内部设有线路层，所述线路层用于与所述电子器件电连接；所述线路层与所述第一导热层连接。
8.在可选的实施方式中，所述第一表面的边缘和所述第二表面的边缘均设有第二导热层。
9.在可选的实施方式中，所述第二导热层与所述线路层电连接，和/或，所述第一导热层和所述第一表面的第二导热层连接。
10.在可选的实施方式中，所述电路板包括基材，所述基材中设有所述线路层和第三导热层，所述第三导热层和所述线路层连接，所述第三导热层分别与所述第一导热层和/或所述第二导热层连接。
11.在可选的实施方式中，所述第一导热层、所述第二导热层和所述第三导热层分别采用铜层。
12.在可选的实施方式中，所述线路层与所述第一导热层采用过孔连接，和/或所述线路层与所述第二导热层采用过孔连接。
13.在可选的实施方式中，所述第二表面贴设有散热片。
14.第二方面，本发明提供一种电子设备，包括结构件、电子器件和如前述实施方式中
任一项所述的电路板，所述电子器件安装在所述电路板上，所述电路板安装在所述结构件上，所述第一导热层与所述结构件接触。
15.在可选的实施方式中，还包括界面层，所述界面层设于所述电子器件和所述结构件之间。
16.在可选的实施方式中，所述结构件上设有凸台，所述凸台分别与所述第一导热层和所述第一表面的第二导热层相对设置，在所述电路板和所述结构件连接的状态下，所述凸台分别与所述第一导热层和所述第二导热层抵接。
17.在可选的实施方式中，还包括风机和挡风板，所述风机和挡风板设于所述结构件远离所述电路板的一侧。
18.本发明实施例的有益效果包括，例如：
19.本发明实施例提供的电路板，在第一表面设有第一导热层，增加了表面散热面积，热传递效率更高。第一导热层和内部的线路层连接，能够将内部的热量传导至表面进行散热，导热率高，有效保证了整个电路板的均温性。
20.本发明实施例提供的电子设备，包括上述的电路板，电子器件安装在电路板，电路板安装在结构件上，电子器件产生的热量能够经电路板传递至结构件，便于实现电子器件的快速散热，保证整个电路板的均温性，满足电子设备工作时的散热需求。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
22.图1为本发明实施例提供的电路板贴装电子器件的第一视角的结构示意图；
23.图2为本发明实施例提供的电路板贴装电子器件的第二视角的结构示意图；
24.图3为本发明实施例提供的电路板的第二表面的结构示意图；
25.图4为本发明实施例提供的电子设备的第一视角的结构示意图；
26.图5为图4中a-a的剖面结构；
27.图6为本发明实施例提供的电子设备的结构件的一种结构示意图。
28.图标：100-电路板；110-第一表面；111-导热区；120-第二表面；121-散热片；130-第一导热层；140-第二导热层；150-第一安装孔；200-电子设备；210-结构件；211-凸台；213-第二安装孔；215-紧固件；220-电子器件；230-界面层；240-风机；250-挡风板。
具体实施方式
29.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通
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。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
33.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
35.请参考图1至图3，本实施例提供了一种电路板100，用于安装芯片或其它电子器件220。该电路板100有利于对芯片或其它电子器件220进行散热，提高散热效率，保证整个电路板100具有良好的均温性。
36.电路板100包括相对设置的第一表面110和第二表面120，第一表面110包括间隔设置的贴装区和导热区111，贴装区用于设置电子器件220；导热区111设有第一导热层130。第一导热层130有利于将电路板100内的热量传递至电路板100表面，导热效率更高。可以理解，电路板100的内部设有线路层，线路层用于与电子器件220电连接；线路层与第一导热层130连接，可以将电路板100内部的热量传导至电路板100的表面，有利于提高散热效率。
37.本实施例中，电子器件220以芯片为例进行说明。芯片贴装在电路板100的贴装区。可以理解，一个电路板100上同时贴装多个芯片，即设有多个贴装区，多个贴装区间隔设置，每个贴装区贴装一个或多个芯片。可选地，一个贴装区贴装一个芯片。在多个贴装区的间隔处即形成导热区111。这样，在电路板100的第一表面110形成有较大面积的导热区111，可以有效提高散热面积和散热效率，确保电路板100整体的均温性较好。
38.可以理解，导热区111的形状和数量可以根据实际情况灵活设置，如图1，导热区111的数量为多个，每个导热区111大致呈十字形分布。可选地，多个十字形导热区111可以相互连通，也可以间隔设置。当然，并不仅限于此，导热区111也可以是沿电路板100的长度或宽度方向呈“一”字形布设。或者，沿不同方向呈网格状交错分布，这里不作具体限定。导热区111可以部分或全部地设置第一导热层130，即第一导热层130可以呈方形、圆形、椭圆形或其它任意形状分布。
39.可选地，电路板100呈矩形板状，电路板100的第一表面110的边缘和第二表面120的边缘均设有第二导热层140。即电路板100的四周边缘设有第二导热层140。本实施例中，第一导热层130和第二导热层140均采用铜层，比如以电镀的方式在电路板100的表面形成铜层。铜的导热率相对较高，能快速有效地将热量传递到整个电路板100上，不会造成因局部芯片功耗高，导致整个电路板100的温差较大，从而降低了整个电路板100的温差，保证了整个电路板100的温度均匀性。当然，在其它一些实施方式中，第一导热层130和第二导热层140也可以采用贴导热片或涂导热涂层等的方式实现散热，这里不作具体限定。
40.需要说明的是，现有的电路板100表面大多为绿漆层，可以将绿漆层替换为铜层，作为第一导热层130，以提高电路板100的导热率。
41.可选地，第一导热层130和第一表面110的第二导热层140连接。本实施例中，第一导热层130为十字形铜层，第二导热层140为设置在电路板100边缘的铜层。十字形铜层和电路板100边缘的铜层可以相互连通，以增加散热面积。当然，第一导热层130和第一表面110的第二导热层140也可以间隔设置，这里不作具体限定。
42.第二导热层140与线路层电连接，和/或，第一导热层130和第一表面110的第二导热层140连接。本实施例中，电路板100内部设有线路层，线路层采用铜层，线路层与第一导热层130采用过孔连接。即电路板100内部的线路层和表面的第一导热层130电性连接。这样设置，芯片工作时产生的热量，通过芯片和电路板100的焊接点传递至内部线路层，再由内部线路层传递至表面的第一导热层130，通过第一导热层130散热。这样不仅有利于电路板100表面热量的传导散热，还有利于将电路板100内部的热量传导至表面，提高散热效率。并且有利于实现整个电路板100的均温性，防止出现局部温度过高的现象。
43.类似地，线路层与第二导热层140采用过孔连接。电路板100内部的热量可以通过过孔传递至表面的第二导热层140，再由第二导热层140进行散热。可以理解，若第一导热层130和第二导热层140连接，则第一导热层130和第二导热层140中的至少一个与内部的线路层连接即可。
44.在一些实施方式中，第一表面110的第二导热层140和第二表面120的导热层也可以通过过孔连接，便于将电路板100内的热量朝两个表面进行传导，提高散热效率和均温性。
45.可选地，电路板100包括基材，基材中设有线路层和第三导热层，第三导热层和线路层连接，第三导热层分别与第一导热层130和/或第二导热层140连接。第三导热层采用铜材，即在基材内没有布设线路层的地方铺设铜层，提高铜材在电路板100中的占比，这样有利于提高电路板100的整体导热率，可加速电路板100的散热，以及提高整个电路板100的均温性。可以理解，第三导热层分别与第一导热层130和第二导热层140连接，以便于将电路板100内部的热量传导至表面。第三导热层可以直接以过孔的方式与第一导热层130或第二导热层140连接，也可以通过内部的线路层与第一导热层130或第二导热层140连接。
46.需要说明的是，本实施例中，线路层、第一导热层130、第二导热层140和第三导热层均采用铜层，材质相同，热传导效率高，有利于改善电路板100的导热率以及实现电路板100整体温度的均匀性。
47.可选地，电路板100的第二表面120贴设有散热片121。本实施例中，散热片121采用辐射贴片，可快速将电路板100的第二表面120上的热量传导至空气中。散热片121的形状和大小可以根据实际情况灵活设定，本实施例中，散热片121的数量为多个，呈多行多列的矩阵式分布，也可以呈环形阵列分布，或者散热片121呈整体式贴设在第二表面120，这里不作具体限定。散热片121可以是方形、菱形、三角形、圆形、椭圆形或任意多边形等。
48.结合图4至图6，本发明实施例提供的一种电子设备200，包括结构件210、电子器件220和上述的电路板100，电子器件220安装在电路板100上，电路板100安装在结构件210上。电子器件220位于电路板100和结构件210之间，以便于电子器件220的热量和电路板100上的热量能快速传导至结构件210上。
49.可选地，电路板100的边缘设有第一安装孔150，结构件210上设有与第一安装孔150相对设置的第二安装孔213，可以利用螺钉等紧固件215穿过第一安装孔150和第二安装
孔213，以实现电路板100和结构件210的固定连接。当然，电路板100和结构件210也可以采用卡接、粘接、铆接或其它粘接方式，这里不作具体限定。
50.容易理解，结构件210上设有凸台211，凸台211分别与第一导热层130和第一表面110的第二导热层140相对设置，在电路板100和结构件210连接的状态下，第一导热层130和第二导热层140分别与结构件210上的凸台211抵接。即第一导热层130和凸台211接触，第二导热层140和凸台211接触，这样，可以增加电路板100和结构件210的接触面积，有利于将电路板100的热量传递至结构件210上，散热面积大，散热效率高，有利于实现电路板100的快速降温，减小电路板100的整体温差。
51.可选地，电子设备200还包括界面层230，界面层230设于芯片和结构件210之间。芯片顶面的热量通过界面层230传递至结构件210上，芯片的顶面是指芯片远离电路板100的一侧表面。界面层230可采用界面材料，如导热垫、导热胶或导热膏等，有利于将芯片的热量传导至结构件210上，热传导效率高。当然，在一些实施方式中，第一导热层130和凸台211之间、第二导热层140和凸台211之间也可以设置界面层230，这里不作具体限定。
52.本实施例中，电子设备200还包括风机240和挡风板250，风机240和挡风板250设于结构件210远离电路板100的一侧。风机240用于带动结构件210周围的空气流动，加速将结构件210的热量散发至空气中，提高结构件210和空气的热交换效率。挡风板250用于限定从风机240出来的气流的流向，以实现对整个结构件210的风冷，提高散热效率。可选地，结构件210上开设有多个散热槽或散热通孔，可加速结构件210的冷却，提高散热效率，同时，有利于降低整个结构件210的重量。
53.根据本实施例提供的电路板100和电子设备200，其散热的工作原理如下：
54.芯片工作时会产生热量，一部分热量经过界面层230传递至结构件210进行散热，另一部分热量经过芯片和电路板100的焊接处传递至内部线路层，再由内部线路层传导至表面的第一导热层130和第二导热层140，电路板100表面的热量经过第一导热层130和第二导热层140传导至结构件210进行散热。电路板100的内部还铺设有第三导热层，有利于快速将电路板100的内部热量传导至电路板100表面，提高整个电路板100的导热率。结构件210通过风机240实现风冷，加速结构件210和周围空气的热交换，从而实现芯片的快速散热，并且确保了整个电路板100具有良好的均温性。该电路板100对于结壳热阻较大的芯片，也能实现良好的散热效果，满足其工作时的散热需求。
55.综上所述，本发明实施例提供了一种电路板100和电子设备200，具有以下几个方面的有益效果：
56.该电路板100的表面设有第一导热层130和第二导热层140，即具有大面积的铜层，导热效率高。并且，第一导热层130和电路板100内部的线路层通过过孔连接，有利于将电路板100内部的热量传导至电路板100的表面，从而提高散热效率，确保整个电路板100的均温性较好。此外，电路板100的内部在没有布设线路层的地方还大面积铺设有铜层，作为第三导热层，有利于将电路板100的内部热量传导至电路板100表面，提高整个电路板100的导热率，确保电路板100整体的均温性。
57.该电子设备200包括上述的电路板100，不仅可以提高普通芯片的散热效率，对于结壳热阻大的芯片，也能提高散热效率，有利于提高电子设备200的散热性能。
58.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。