CN104254195A - 一种主动散热式pcb板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动散热式PCB板，包括由上向下顺序设置的电路导线层（1）、绝缘层（2）、导热层（3）和基板（4），电路导线层（1）上包括外接电源接入点；还包括至少一个微型风扇（5），所述导热层（3）的边缘上具有向外延伸的至少一个导热片（6），各个微型风扇（5）分别设置在导热片（6）上，且各个微型风扇（5）与电路导线层（1）上的外接电源接入点相连接；本发明设计的主动散热式PCB板，针对现有PCB板的结构进行改进，解决了现有PCB板散热不足的问题，实现主动式散热，大大提高了散热效率，保证了PCB板的工作效率。

Description

一种主动散热式PCB板

技术领域

本发明涉及一种主动散热式PCB板。

背景技术

PCB板即印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，简称线路板，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔（如元件孔、紧固孔、金属化孔等），用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板；按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其它多层线路板。由于印刷电路板并非一般终端产品，因此在名称的定义上略为混乱，例如：个人电脑用的母板，称为主板，而不能直接称为电路板，虽然主机板中有电路板的存在，但是并不相同，因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如：因为有集成电路零件装载在电路板上，因而新闻媒体称它为IC板，但实质上它也不等同于印刷电路板；我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。现有技术中出现了很多种PCB板，在结构上做出了很多改进，诸如专利号201420073776.1，要求保护一种PCB板，包括PCB基板，PCB基板上有已经完成钻孔的金属化过孔与尚未钻孔的非金属化过孔，PCB基板上还包括铜层焊盘，铜层焊盘覆于PCB基板表面，尚未钻孔的非金属化过孔位置；通过对非金属化过孔覆铜的方式，能够在不降低PCB基板耐热性的条件下，消除二次钻孔的爆孔及孔边缺损现象。

还有专利号201420028743.5，要求保护一种PCB板，包括焊接无源器件的主PCB板和用于电器元件的副PCB板，所述主PCB板上开设有插槽，所述插槽内设置有若干主端子，所述副PCB板上设置有可插入所述插槽的插入部，所述插入部上设置有容纳熔融助焊剂的容纳孔，所述无源器件镶嵌在所述主PCB板内，所述无源器件的上表面和下表面均设置有一层绝缘保护膜；采用将无源器件设置在PCB板内部，使无源器件免受外界的干扰，提高了元件的工作稳定性；副PCB板的插入部开设有容纳孔，在主PCB板和副PCB板插入焊接时，可以提供熔融助焊剂，从而使副PCB板牢固地固定在主PCB板上，提高了副PCB板和主PCB板连接的稳固性。

但是以上现有技术设计的PCB板都忽略了一个大问题，就是散热，由于PCB板上汇聚了大量的电子元器件，工作过程中将产生大量的热，热量的聚集就会反过来影响到电子元器件的工作，因此现有技术中就出现了针对该问题进行改进的PCB板，诸如专利号201420028947.9，要求保护一种散热PCB板，包括第一PCB基板和第二PCB基板，所述第一PCB基板和第二PCB基板之间设置有散热层，所述散热层与所述第一PCB基板和第二PCB基板之间分别设置有第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一PCB基板表面设置有散热槽，所述第二PCB基板底部覆盖有散热膜，所述第一PCB基板和第二PCB基板上分别设置有若干用于透气的通孔；设置有用于散热的散热层，有效地增加了所述PCB板的散热强度；在所述第一PCB基板上设置散热槽和散热通孔，有利于空气的流通。通过这种结构设计的PCB板是能够达到散热的效果，但是这种方式的散热，被动依赖于空气的对流，散热效果不理想，对于PCB板长时间的使用，更是无法及时进行散热，达到理想的散热效果。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种基于现有PCB板结构进行改进，能够实现主动散热功能的主动散热式PCB板。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种主动散热式PCB板，包括由上向下顺序设置的电路导线层、绝缘层、导热层和基板，电路导线层上包括外接电源接入点；还包括至少一个微型风扇，所述导热层的边缘上具有向外延伸的至少一个导热片，导热片的数量与微型风扇的数量相一致，且导热片的材料与导热层的材料相一致；各个微型风扇分别设置在导热片上，且各个微型风扇与电路导线层上的外接电源接入点相连接。

作为本发明的一种优选技术方案：所述导热层为镂空结构导热层。

作为本发明的一种优选技术方案：所述导热层为绝缘导热材料制成。

作为本发明的一种优选技术方案：所述导热层为氧化铍陶瓷层。

作为本发明的一种优选技术方案：所述导热片位于所述导热层所在平面内，所述微型风扇所在平面与所述导热片所在平面相平行。

作为本发明的一种优选技术方案：所述微型风扇为无刷电机风扇。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括铝合金层，铝合金层设置在所述基板的下表面。

本发明所述一种主动散热式PCB板采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的主动散热式PCB板，针对现有PCB板的结构进行改进，通过对其中的导热层进行结构改进，增设微型风扇，解决了现有PCB板散热不足的问题，实现主动式散热，大大提高了散热效率，保证了PCB板的工作效率；

（2）本发明设计的主动散热式PCB板中，针对其中的导热层，设计为镂空结构导热层，增进导热层结构中空气的对流，将设计的主动散热式结构与传统的空气对流方式相结合，实现双重散热结构，更加进一步提高了该设计PCB板的散热效果，进一步保证了PCB板的工作效率；

（3）本发明设计的主动散热式PCB板中，针对导热层，设计采用绝缘导热材料制成，并具体采用氧化铍陶瓷材料制成，具有高导热特性的同时，具有绝缘性，完全杜绝了对电路导线层任何可能的影响，真正保证了电路导线层不受任何外界影响，保证了PCB板的工作性能；

（4）本发明设计的主动散热式PCB板中，针对导热片、微型风扇和导热层三者所在平面进行了位置设计，最大限度的保证了该设计PCB板整体的空间体积，使得该设计PCB板，在增设微型风扇的同时，能够适用于更多应用场景；并且针对微型风扇，设计采用无刷电机风扇，能够有效控制风扇工作过程中的噪声，不影响PCB板的实际使用；

（5）本发明设计的主动散热式PCB板中，在所述基板的下表面还设计了铝合金层，在使用者使用螺丝穿过PCB板对其固定时，铝合金层能起到金属垫片作用，防止螺丝直接与基板接触，对基板起到了保护作用。

附图说明

图1是本发明设计主动散热式PCB板的结构示意图；

图2是本发明设计主动散热式PCB板中导热层的结构示意图。

其中，1. 电路导线层，2. 绝缘层，3. 导热层，4. 基板，5. 微型风扇，6. 导热片，7. 铝合金层。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。 

如图1所示，本发明设计一种主动散热式PCB板，包括由上向下顺序设置的电路导线层1、绝缘层2、导热层3和基板4，电路导线层1上包括外接电源接入点；还包括至少一个微型风扇5，所述导热层3的边缘上具有向外延伸的至少一个导热片6，导热片6的数量与微型风扇5的数量相一致，且导热片6的材料与导热层3的材料相一致；各个微型风扇5分别设置在导热片6上，且各个微型风扇5与电路导线层1上的外接电源接入点相连接；本发明设计的主动散热式PCB板，针对现有PCB板的结构进行改进，通过对其中的导热层3进行结构改进，增设微型风扇5，解决了现有PCB板散热不足的问题，实现主动式散热，大大提高了散热效率，保证了PCB板的工作效率。

基于以上设计技术方案的基础之上，本发明针对设计的主动散热式PCB板，还设计了如下优选改进：如图2所示，针对其中的导热层3，设计为镂空结构导热层，增进导热层3结构中空气的对流，将设计的主动散热式结构与传统的空气对流方式相结合，实现双重散热结构，更加进一步提高了该设计PCB板的散热效果，进一步保证了PCB板的工作效率；针对导热层3，设计采用绝缘导热材料制成，并具体采用氧化铍陶瓷材料制成，具有高导热特性的同时，具有绝缘性，完全杜绝了对电路导线层1任何可能的影响，真正保证了电路导线层1不受任何外界影响，保证了PCB板的工作性能；并且所述导热片6位于所述导热层3所在平面内，所述微型风扇5所在平面与所述导热片6所在平面相平行；针对导热片6、微型风扇5和导热层3三者所在平面进行了位置设计，最大限度的保证了该设计PCB板整体的空间体积，使得该设计PCB板，在增设微型风扇5的同时，能够适用于更多应用场景；并且针对微型风扇5，设计采用无刷电机风扇，能够有效控制风扇工作过程中的噪声，不影响PCB板的实际使用；本发明设计的主动散热式PCB板，在所述基板4的下表面还设计了铝合金层7，在使用者使用螺丝穿过PCB板对其固定时，铝合金层7能起到金属垫片作用，防止螺丝直接与基板4接触，对基板4起到了保护作用。

本发明设计的主动散热式PCB板在实际应用过程当中，包括由上向下顺序设置的电路导线层1、绝缘层2、导热层3、基板4和铝合金层7，电路导线层1上包括外接电源接入点；还包括至少一个微型风扇5，所述导热层3的边缘上具有向外延伸的至少一个导热片6，导热片6的数量与微型风扇5的数量相一致，且导热片6的材料与导热层3的材料相一致；各个微型风扇5分别设置在导热片6上，导热片6位于导热层3所在平面内，微型风扇5所在平面与导热片6所在平面相平行，各个微型风扇5与电路导线层1上的外接电源接入点相连接；所述导热层3为由绝缘导热材料制成的镂空结构导热层，实际应用中，导热层3采用氧化铍陶瓷层；微型风扇5采用无刷电机风扇。实际应用中，本发明设计的PCB板按电路设计需求连接电路，其中，电路导线层1上的外接电源接入点通过导线外接电源为该PCB板进行供电，无刷电机风扇通过电路导线层1上的外接电源接入点进行取电开始工作，由于PCB板上汇聚着大量的电子元器件，PCB板通电工作后，各个电子元器件工作过程中会产生大量的热，热量透过绝缘层2传递到导热层3上，由于导热层3具有导热性，故将热量进行传导经无刷电机风扇进行散热，由于实际应用中，导热层3采用由氧化铍陶瓷材料制成的镂空结构导热层，因此，该设计的导热层3具有热量高传导性能的同时，具有可靠的绝缘性，完全杜绝了任何可能干扰电路导线层1的问题，使得该设计PCB板处于一个完全可靠的工作环境当中，并且将导热层设计为镂空结构，大大增加了导热层3结构中的空气对流，更加有助于整个设计PCB板的散热效果，并且无刷电机风扇的数量限定为至少一个，给予了实际应用中充分的硬件扩展方式，使之整体达到一个完美的散热效果；并且整个PCB板的设计过程中，充分考虑到了空间体积、工作噪声等等影响，从结构和硬件选择着手，充分体验了人性化设计的目标宗旨，其中，针对导热片6、微型风扇5和导热层3三者所在平面的位置进行充分的验证设计，最大限度的保证了该设计PCB板整体的空间体积，并且将微型风扇5的选择定位在了无刷电机风扇，将整个装置的工作噪声控制在了最低。

综上所述，本发明设计的主动散热式PCB板，针对现有PCB板结构进行改进，改变传统散热方式的不足，采用全新结构采取主动散热方式，并且在结构设计上保留并重新设计应用传统的空气对流原理进行散热，并且整个PCB板的设计考虑周详，每一个细节设计处理到位，无不体现出设计者的人性化设计宗旨，打破了传统PCB板设计固有的思维，克服并改进了现有技术存在的问题与不足，将具有很大的市场应用价值。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1. 一种主动散热式PCB板，包括由上向下顺序设置的电路导线层（1）、绝缘层（2）、导热层（3）和基板（4），电路导线层（1）上包括外接电源接入点；其特征在于：还包括至少一个微型风扇（5），所述导热层（3）的边缘上具有向外延伸的至少一个导热片（6），导热片（6）的数量与微型风扇（5）的数量相一致，且导热片（6）的材料与导热层（3）的材料相一致；各个微型风扇（5）分别设置在导热片（6）上，且各个微型风扇（5）与电路导线层（1）上的外接电源接入点相连接。

2. 根据权利要求1所述一种主动散热式PCB板，其特征在于：所述导热层（3）为镂空结构导热层。

3. 根据权利要求1或2所述一种主动散热式PCB板，其特征在于：所述导热层（3）为绝缘导热材料制成。

4. 根据权利要求3所述一种主动散热式PCB板，其特征在于：所述导热层（3）为氧化铍陶瓷层。

5. 根据权利要求1所述一种主动散热式PCB板，其特征在于：所述导热片（6）位于所述导热层（3）所在平面内，所述微型风扇（5）所在平面与所述导热片（6）所在平面相平行。

6. 根据权利要求1所述一种主动散热式PCB板，其特征在于：所述微型风扇（5）为无刷电机风扇。

7. 根据权利要求1所述一种主动散热式PCB板，其特征在于：还包括铝合金层（7），铝合金层（7）设置在所述基板（4）的下表面。