CN103199068B - 一体化电路集成结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体化电路集成结构，包括电路基板及布设于电路基板上的电子元器件，所述电路基板上设有导热孔，所述导热孔对应位于每个电子元器件的下方，所述导热孔内均填充有导热绝缘层，所述导热绝缘层与各自位置对应的电子元器件相接触。本发明的电子元件可通过其下方的导热绝缘层传递散热，使各电子元件具有针对性地专门散热，具有良好的散热效果，能延长使用寿命，提高效率，同时又起到绝缘作用，且成本低廉。

Description

一体化电路集成结构

技术领域

本发明涉及印刷电路技术领域，特别涉及具有良好散热功能的一体化电路集成结构。

背景技术

电子元器件在集成电路中应用时，为达到长寿必须有很好的导热和散热方式，一般的导热散热方式主要是：采用铝基板和陶瓷基板作为电路基板起导电和导热的双重作用，或采用普通印刷电路板并在要散热的器件上增加散热器和风扇。

但是，采用铝基板时由于耐压达不到安全认证要求所以必须用隔离电源，造成电源效率低且成本高；若采用陶瓷基板，虽然耐压可达到安全认证要求，但成本是铝基板的数倍；而采用在要散热的器件上增加散热器和风扇等方式不但成本高且适用范围窄。

另外，采用铝基板和陶瓷基板作为电路基板时，电子元器件均焊接在电路基板的表面上，要做电子元器件的绝缘、防水、防火、防尘等防护只能在集成电路的成品表面另外浸绝缘漆或灌注树脂和硅胶或另加防护装置，这种方法不但成本高，且功效低，还会因绝缘漆或灌注树脂的覆盖过多而防碍散热，缩短电子元器件的寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种成本低廉、散热良好的一体化电路集成结构。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种一体化电路集成结构，包括电路基板及布设于电路基板上的电子元器件，所述电路基板上设有导热孔，所述导热孔对应位于每个电子元器件的下方，所述导热孔内均填充有导热绝缘层，所述导热绝缘层与各自位置对应的电子元器件相接触。

在上述基础上，本发明可做如下改进：

为保护电子元器件，所述电子元器件上覆盖有散热保护层。

进一步地，为方便固定连接散热保护层、填充散热保护层与电路基板之间的空隙，所述散热保护层与电路基板之间的空隙处填充有粘胶填充层。

本发明所述电路基板可以为一层，一般需采用陶瓷材料，电路基板的下端伸出有用于辅助散热的端脚，各端脚一一对应位于导热孔的下方；为降低陶瓷材料制成电路基板的成本，也可以将电路基板分为电路层和散热底层两层，即所述电路基板包括相互层叠构成的电路层和散热底层，所述导热孔位于电路层中。可以是所述导热绝缘层的上端与各自位置对应的电子元器件相接触，导热绝缘层的下端与散热底层相接触，以便电子元器件通过导热绝缘层绝缘并导热传递散热；也可以是所述导热绝缘层的上端与各自位置对应的电子元器件相接触，导热绝缘层的下端穿过散热底层后伸出，以通过导热绝缘层的伸出端加强散热。

进一步地，所述散热底层与导热绝缘层一体化成型，以减少安装工艺。

进一步地，所述电路层为用于各电子元器件间电气连接的印刷电路板。

进一步地，所述散热底层为金属板或陶瓷板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明的电子元件可通过其下方的导热绝缘层传递散热，使各电子元件具有针对性地专门散热，不仅具有良好的散热效果，延长使用寿命，可在市电直通到电路层的前提下保证电子元器件的散热要求，同时可达到IP67的防护要求和设计要求的机械强度，采用的电路基板、导热绝缘层和散热保护层形成物理绝缘结构，可直接采用不隔离电源，提高了效率同时又起到绝缘作用，且成本低廉；

（2）本发明的散热保护层经粘接填充层覆盖固定在电子元件上，不但可保护电子元件，还避免了后续浸绝缘漆或灌注树脂和硅胶或另加防护装置带来的覆盖位置不准、成本过高的问题；由于散热保护层可选用散热材料，所以还避免了妨碍散热的问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图；

图4为本发明实施例四的结构示意图；

图5为本发明实施例五的结构示意图；

图6为本发明散热底层与导热绝缘层一体化成型应用于实施例四的结构示意图。

图中：1、电路基板，11、导热孔，12、电路层，13、散热底层，14、端脚，2、电子元器件，3、导热绝缘层，4、散热保护层，5、粘胶填充层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一

如图1所示的一体化电路集成结构，包括电路基板1及布设于电路基板1上的电子元器件2，电路基板1可根据需要设置成不同的形状，电子元器件2可根据电路功能需要设置不同种类及不同数量。在电路基板1上设有导热孔11，根据电子元器件2的形状来对应设置成不同形状，如圆形、方形。导热孔11对应位于每个电子元器件2的下方，在导热孔11内均填充有导热绝缘层3，为硅脂材料，也可采用导热硅胶或导热树脂，导热绝缘层3与各自位置对应的电子元器件2相接触，用于传导各电子元器件2的热能，同时起到绝缘隔离作用。

在电子元器件2上覆盖有散热保护层4，其材料为导热塑料，也可采用玻璃或金属或其它散热材料，根据所需要的使用情况而定，具体是在电子元器件2上平铺设置，并在散热保护层4与电路基板1之间的空隙处填充有粘胶填充层5，用于方便连接固定散热保护层4，也起到填充散热保护层4与电路基板1之间空隙的作用，防止异物进入。

本实施例的电路基板1分为电路层12和散热底层13两层，电路层12和散热底层13相互层叠，电路层12为用于各电子元器件2间电气连接的印刷电路板（PCB），导热孔11位于电路层12中；散热底层13为金属板，如铁板、铝板，也可采用陶瓷、导热塑料或导热涂层等散热材料，起保证制成品的机械强度、机械联接和对大气的散热作用。导热绝缘层3的上端与各自位置对应的电子元器件2相接触，导热绝缘层3的下端与散热底层13相接触，用于电子元器件2通过导热绝缘层3绝缘并导热传递散热。

实施例二

如图2所示为本发明一体化电路集成结构的实施例二，本实施例二与实施例一的不同之处在于：电路基板1设为一层陶瓷基板，可缩小结构体积，以适应狭窄环境。

实施例三

如图3所示为本发明一体化电路集成结构的实施例三，本实施例三与实施例二的不同之处在于：电路基板1的下端伸出有用于辅助散热的端脚14，各端脚14一一对应位于导热孔11的下方，通过端脚14来向外界导热，加强散热效果。

实施例四

如图4所示为本发明一体化电路集成结构的实施例四，本实施例四与实施例一的不同之处在于：导热绝缘层3的上端与各自位置对应的电子元器件2相接触，导热绝缘层3的下端穿过散热底层13后伸出，用于伸出外界辅助加强散热，对应在散热底层13上开有供导热绝缘层3穿过的通孔。

实施例五

如图5所示为本发明一体化电路集成结构的实施例五，本实施例五与实施例一的不同之处在于：散热底层13与导热绝缘层3共同采用导热塑料预成型，形成一体化结构，也可采用陶瓷预成型，以省去导热绝缘层3的填充工艺步骤，节约成本。另外，如图6所示，散热底层13与导热绝缘层3的一体化结构也可应用于实施例四。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种一体化电路集成结构，包括电路基板及布设于电路基板上的电子元器件，其特征在于：所述电路基板上设有导热孔，所述导热孔对应位于每个电子元器件的下方，所述导热孔内均填充有导热绝缘层，所述导热绝缘层与各自位置对应的电子元器件相接触，所述电子元器件上覆盖有散热保护层，所述散热保护层与电路基板之间的空隙处填充有粘胶填充层；所述散热保护层由所述粘胶填充层覆盖固定在所述电子元器件上，所述散热保护层与所述电子元器件相接触，所述电子元器件的四周被所述粘胶填充层包覆。

2.根据权利要求1所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述电路基板的下端伸出有用于辅助散热的端脚，各端脚一一对应位于导热孔的下方。

3.根据权利要求1所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述电路基板包括相互层叠构成的电路层和散热底层，所述导热孔位于电路层中。

4.根据权利要求3所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述导热绝缘层的上端与各自位置对应的电子元器件相接触，导热绝缘层的下端与散热底层相接触。

5.根据权利要求3所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述导热绝缘层的上端与各自位置对应的电子元器件相接触，导热绝缘层的下端穿过散热底层后伸出。

6.根据权利要求4或5所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述散热底层与导热绝缘层一体化成型。

7.根据权利要求3所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述电路层为用于各电子元器件间电气连接的印刷电路板。

8.根据权利要求3所述的一体化电路集成结构，其特征在于：所述散热底层为金属板、陶瓷板、导热塑料板或导热涂层。