CN102595768A - 电路板 - Google Patents
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Abstract
一种电路板，包含基板、第一铜层、第一拒焊层、第二铜层以及第二拒焊层，其中，基板具有相对的第一与第二表面、及避开布线电路且贯穿第一与第二表面的导热部；第一铜层设于第一表面并连接导热部；第一拒焊层设于第一铜层表面，且具有对应功率组件的第一开口；第二铜层设于第二表面并连接导热部；第二拒焊层设于第二铜层表面，且具有外露导热部及部分第二铜层的第二开口；本发明是借助导热部将功率组件所产生的热能经第一铜层传至第二铜层，再通过第二开口散热至外界，故可改善功率组件的散热并避免热能蓄积在电路板中，以增进散热效能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路板，尤其涉及一种应用于接置功率组件的电路板。
背景技术
电路板广泛的用于各种电子产品中，例如印刷电路板(Printed CircuitBoard，PCB)、软性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)等，如图1所示的电路板，其主要由基板11、铜层12及拒焊绿漆13所组成，用于布设各种电子组件，例如电阻、电感、电容、二极管、晶体管以及IC芯片等，并借助信号铜层的电路布线使电子组件之间相互电连接。而由多个电子组件组合的单元或芯片型组件等工作时会产生高热能的电子组件进一步称为功率组件10，一般必须加装风扇或散热片等散热组件并考虑电路板上组件间的位置及距离的设计，来避免过热而导致性能降低或损坏。然而，随着科技发展及消费需求，电子产品的设计有轻、薄、短、小的趋势，使电路板上的布线电路及所装配的功率组件10趋向高密度化及微小化，进而造成热能累积的问题。
尤其是，目前因应小型化或携带型电子产品而采用的功率组件10多为表面黏着型组件(Surface Mounted Device，SMD)，包含芯片电阻(又称片状电阻或贴片电阻，Chip Resistor)、芯片电容(Chip Capacitor)、SMD电感、各式IC芯片等，其直接接触及/或电连接于电路板的铜层12或内部布线电路，如图1所示，因此，对于一些高度较高的表面黏着型组件而言，在产品内部的有限空间内无法加装风扇或散热片等散热组件，造成功率组件10的热能仅能通过接触电路板中的铜层12传导，进而导致散热效能不佳。同时，电路板中的接地铜层、及形成布线的信号铜层及布线电路内部有电流流通，因此也会产生热效应，导致热能蓄积在具有布线图形的特定区块。此外，更由于铜层12上覆盖有拒焊绿漆13的缘故，使热能更加不易传导至外部环境中。
公知布设于电路板的功率组件10的散热一般是在其表面涂布散热涂料(例如：散热膏/胶)，或加装散热装置14(例如：散热片或风扇)，借助上述的散热方式带走功率组件10工作时所产生的热能，以达成散热及降温，避免影响功率组件10本身及电子产品的效能。其中，利用涂布散热涂料于功率组件10表面的方式，其散热效能被功率组件10的表面积所限制，尤其不利于小型化的SMD组件；另外，加装散热片或风扇等散热方式，虽能提高散热效能，但散热装置本身的体积与电子产品微小化的需求相违背，并且对于空间有限的电子产品应用有限。
故上述公知的电路板的散热效率不佳，功率组件在运作的过程中，不断产生的热能蓄积在电路板中而难以有效散热，导致功率产品内部温度升高，对功率组件本身及电子产品的工作效能有负面的影响。
发明内容
为了解决公知电路板上功率组件散热效率不佳的问题，本发明的目的是提出一种电路板，可使布设于该电路板上的功率组件的散热效能增加。
为了达成上述目的，本发明提供一种电路板，用于接置功率组件，该电路板包含：基板，具有相对的第一表面与第二表面、介于该第一表面与该第二表面间的布线电路、及避开该布线电路且贯穿该第一表面与该第二表面的导热部，该导热部并对应该功率组件的位置；第一铜层，设于该第一表面并连接该导热部；第一拒焊层，设于该第一铜层表面，且具有对应该功率组件的第一开口；第二铜层，设于该第二表面并连接该导热部，通过该导热部接收来自该功率组件的热能；以及第二拒焊层，设于该第二铜层表面，且具有外露该导热部及部分该第二铜层的第二开口以供散发热能。
上述的电路板中，该导热部可包括贯穿该第一表面与该第二表面的通孔、及设于该通孔中的导热体。此外，该导热体的材料可为导体或绝缘体。
上述的电路板中，该导热部贯穿该基板的该第一表面与该第二表面、该第一铜层以及该第二铜层。其中，该导热部可为镀通孔(Plated Through Hole，PTH)。
上述的电路板中，该第二铜层外露的表面可设有至少一锡点。
上述的电路板中，可进一步包含散热体，该散热体通过该第二开口接触该第二铜层；其中，该散热体可为散热片、散热涂料、风扇及机壳的至少其中之一。
上述的电路板中，该基板可为双层基板及多层基板的其中之一。
相较于公知电路板，本发明的电路板可借助导热部将自功率组件产生的热能由第一铜层传导至第二铜层，再通过第二拒焊层的第二开口散热至外界；并且，对应第二开口中第二铜层外露的表面可进一步设有锡点、散热体或散热装置，使散热效能更加显著。故本发明的电路板可使功率组件的温度不会随工作时间而过热，并能避免热能蓄积于电路板中。
附图说明
图1为现有技术中电路板的结构示意图。
图2为本发明第一实施例的示意图。
图3为本发明第一实施例中，导热部未贯穿第一铜层的示意图。
图4为本发明第二实施例的示意图。
图5为本发明第三实施例的示意图。
图6为本发明第四实施例的示意图。
图7为本发明第五实施例的示意图。
【主要组件符号说明】
10功率组件
11基板
12铜层
13拒焊绿漆
14散热装置
100电路板
110基板
111第一表面
112第二表面
113布线电路
120第一铜层
130第一拒焊层
132第一开口
140第二铜层
141锡点
150第二拒焊层
160第二开口
170导热部
171通孔
172导热体
173镀通孔
190散热体
200电路板
210基板
211第一表面
212第二表面
213布线电路
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及功效，现借由以下具体实施例，并配合所附图式，对本发明作一详细说明。
参照图2，为本发明第一实施例的示意图。电路板100用于接置功率组件10，其包含基板110、第一铜层120、第一拒焊层130、第二铜层140、第二拒焊层150。其中，基板110具有相对的第一表面111与第二表面112、介于第一表面111与第二表面112间的布线电路113、及避开布线电路113且贯穿第一表面111与第二表面112的导热部170，导热部170对应功率组件10的位置以具有最短的散热路径；第一铜层120设于第一表面111并连接导热部170；第一拒焊层130设于第一铜层120表面，且具有对应功率组件10的第一开口132，即功率组件10可通过第一开口132与布线电路113电连接；第二铜层140设于第二表面112并连接导热部170，通过导热部170接收来自功率组件10的热能，达成功率组件10的散热；第二拒焊层150设于第二铜层140表面，且具有外露导热部170及部分第二铜层140的第二开口160，即第二铜层140通过第二开口160可露出部分面积，利用金属良好的热传特性将导热部170中的热能散发至外界，以提高散热效果。
上述电路板100中，第二开口160的位置对应于第一开口132的位置，即第一开口132与第二开口160相对设置于电路板100的两面，所以热能从功率组件10经由第一铜层120、导热部170、第二铜层140传至外界，其为最短的热能传递路径；此外，第二开口160的范围大小与数量、以及导热部170的大小、数量及密集度可依据电路板100上的各种功率组件10及布线电路113的配置来安排，例如：较大面积的功率组件10可对应设有多个导热部170及较大的第二开口160，以增进其散热效能，或第二开口160的范围可对应有多个功率组件10；在本实施例中，以一个第二开口160、及三个导热部170作为示例说明，然不以此为限。
如图2所示，上述的电路板100中，导热部170可进一步包含贯穿第一表面111与第二表面112、第一铜层120及第二铜层140的通孔171、及设于通孔171中的导热体172。其中，导热体172的材料可为导体或绝缘体，举例而言，导热体172可为实心的金属棒(铜棒、锡棒)或金属膜(铜膜、铜箔)，此时，第一铜层120及第二铜层140为等电位，即同时为信号层或接地层，以避免线路短路；或者，导热体172可为导热良好的导热膏或其它导热软性材料等，填充于通孔171内部以达成热连接第一铜层120及第二铜层140。另一方面，第一铜层120可不被导热部170所贯穿，如图3所示，具体而言，导热部170的通孔171贯穿第一表面111、第二表面112及第二铜层140，设于通孔171中的导热体172的一端可紧密接触第一铜层120表面，以获得良好的散热效果。
参照图4，其为本发明第二实施例的示意图。其中，电路板100的导热部170避开基板110上的布线电路113，并贯穿基板110的第一表面111与第二表面112、第一铜层120及第二铜层140，而外露于第二开口160中；其中，导热部170可为镀通孔173(Plated Through Hole，PTH)，其是将铜或锡等金属电镀于通孔内壁以形成金属电镀层，并与第一铜层120及第二铜层140连接，当功率组件10工作而产生热能时，第一铜层120将热能从功率组件10中带走，并通过镀通孔173将热能传导至第二铜层140，进一步散热至外界。此时，第一铜层120及第二铜层140为等电位，即同时为信号层或接地层，以避免线路短路。
图5为本发明第三实施例的示意图，在电路板100中，第二铜层140通过第二开口160外露的表面可设有至少一锡点141，较佳为以多个锡点141排列在露出于第二开口160的第二铜层140上，以增加散热面积，并可同时防止第二铜层140生锈而导致散热不良。此外，第二铜层140未被锡点141覆盖的部分，也可设置有机护铜层(Organic Solderability Preservative Layer)，以保护暴露于环境中的第二铜层140避免氧化。
参照图6，为本发明第四实施例的示意图，电路板100可进一步包含散热体190，散热体190可通过第二开口160接触第二铜层140，其中，散热体190可为散热片、散热涂料、风扇、机壳或其各种组合，通过热传导性质良好的散热片或散热涂料、散热面积大的机壳、或风扇的强制对流来将热能自第二铜层140带走，更进一步地提升散热效能。
参照图7，为本发明第五实施例的示意图，电路板200中，基板210可为双层基板或多层基板，因此电路板200第一表面211及第二表面212均可用以布设功率组件10并容纳更多布线电路213，以提升电路板200利用率与布线面积，有利于电子产品的微小化及电路板组件高密度化。
上述的电路板100、200中，第一拒焊层130及第二拒焊层150可为拒焊油墨或拒焊绿漆，其用以提供绝缘及保护电路板100，可避免表面铜层氧化及焊接短路。
本发明在上文中已以较佳实施例公开，然熟知本领域的技术人员应理解的是，上述实施例仅用于说明本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，所有与实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围应以下文权利要求所界定者为准。
Claims (9)
1.一种电路板，用于接置功率组件，其特征在于，该电路板包含：
基板，具有相对的第一表面与第二表面、介于该第一表面与该第二表面间的布线电路、及避开该布线电路且贯穿该第一表面与该第二表面的导热部，该导热部并对应该功率组件的位置；
第一铜层，设置于该第一表面并连接该导热部；
第一拒焊层，设置于该第一铜层表面，且具有对应该功率组件的第一开口；
第二铜层，设置于该第二表面并连接该导热部，通过该导热部接收来自该功率组件的热能；以及
第二拒焊层，设置于该第二铜层表面，且具有外露该导热部及部分该第二铜层的第二开口以供散发热能。
2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，该导热部包括贯穿该第一表面与该第二表面的通孔、及设于该通孔中的导热体。
3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，该导热体的材料为导体及绝缘体的其中之一。
4.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，该导热部贯穿该基板的该第一表面与该第二表面、该第一铜层以及该第二铜层。
5.如权利要求4所述的电路板，其特征在于，该导热部为镀通孔。
6.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，该第二铜层外露的表面设有至少一锡点。
7.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，还包含散热体，该散热体通过该第二开口接触该第二铜层。
8.如权利要求6所述的电路板，其特征在于，该散热体为散热片、散热涂料、风扇及机壳的至少其中之一。
9.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，该基板为双层基板及多层基板的其中之一。
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| PB01 | Publication | ||
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Application publication date: 20120718 |