CN107371322A - 一种补强板的制作方法、补强板及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种补强板的制作方法、补强板及电子设备，所述方法包括制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体；将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构；将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内，并焊接配合的第一壳体和第二壳体；将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内；将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。本发明实施例提供的补强板的制作方法，当制作的补强板受热时，受热的工作液体发生气化，并在毛细结构的作用下在补强板内循环流动，从而将补强板上热量散发，实现及时将FPC板上的热量传导出去，提升电子设备的可靠性。

Description

一种补强板的制作方法、补强板及电子设备
技术领域
本发明涉及电路板制作技术领域，尤其涉及一种补强板的制作方法、补强板及电子设备。
背景技术
随着电子技术的发展，手机和电脑等电子设备越来越普及，电子设备已成为人们日常生活中不可缺少的一部分。柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，因其具有配线密度高、重量轻、厚度薄以及弯折性好等优点，被广泛应用于电子设备中。
在使用FPC板过程中，由于FPC板较柔软而导致其强度和平整度较差，故通常需要在FPC板下方设置补强板，通过补强板对FPC板的支撑来增强FPC板的强度以及平整性。目前的补强板通常由导热性能较差的不锈钢、聚酰亚胺(Polyimide，PI)或者玻璃纤维环氧树脂FR4等材料制成，当贴装于FPC板上的元器件发热时，补强板不能将FPC板上的热量及时传导出去，导致FPC板上贴装元器件的位置容易过热，从而降低元器件的工作性能，甚至可能导致元器件发生损坏。可见，目前的补强板存在导热性能差而降低电子设备可靠性的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种补强板的制作方法、补强板及电子设备，以解决目前的补强板存在导热性能差而降低电子设备可靠性的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种补强板的制作方法，包括：
制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体；
将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构；
将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内，并焊接配合的第一壳体和第二壳体；
将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内；
将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。
第二方面，本发明实施例还提供一种补强板，所述补强板由上述补强板的制作方法制作形成。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括FPC板，所述电子设备还包括上述补强板，所述补强板贴设于所述FPC板上。
这样，本发明实施例中，制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体；将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构；将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内，并焊接配合的第一壳体和第二壳体；将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内；将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。当补强板受热时，受热的工作液体发生气化，并在毛细结构的作用下在补强板内循环流动，从而将补强板上热量散发，实现及时将FPC板上的热量传导出去，提升电子设备的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种补强板的制作方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种补强板的制作方法的流程示意图；
图3a是本发明实施例提供的一种第一壳体的结构示意图；
图3b是本发明实施例提供的一种第二壳体的结构示意图；
图4a是本发明实施例提供的一种吸液芯结构的在第一视角的结构示意图；
图4b是图4a中吸液芯结构在第二视角的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种补强板的剖视图。
具体实施方式
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。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。
参见图1，图1是本发明实施例提供的一种补强板的制作方法的流程示意图，如图1所示，上述方法包括以下步骤：
步骤101、制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体。
本发明实施例中，第一壳体可以采用平板切割机对待加工金属基板进行平板切割得到，第二壳体可以采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到；或者第一壳体可以采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到，第二壳体可以采用平板切割机对待加工金属基板进行平板切割得到；或者第一壳体和第二壳体均可以采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到，使制作的第一壳体和第二壳体可以相互配合，且配合的第一壳体和第二壳体形成容置腔。其中，上述待加工金属基板可以是由铜、不锈钢以及铝等金属材料制成的基板，且基板的厚度可以根据实际需要进行调整。
步骤102、将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构。
本发明实施例中，可以将粉体均匀填充于毛细结构烧结模具内，将填充粉体的毛细结构烧结模具放置于自动填粉振动平台上进行振动，通过振动将毛细结构烧结模具中的粉体压实，或者对毛细结构烧结模具内的粉体进行按压，使毛细结构模具中的粉体压实，并将粉体压实的毛细结构烧结模具置于烤箱中进行加热，烧结形成上述毛细结构。其中，上述粉体可以是铜粉、镁粉、锌粉以及铝粉等金属粉体中的至少一种。
需要说明的是，上述步骤102可以是在步骤101之后执行，也可以在步骤101之前执行，还可以与步骤101同时执行，在此并不进行限定。
步骤103、将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内，并焊接配合的第一壳体和第二壳体。
本发明实施例中，上述将毛细结构固定于第一壳体和第二壳体配合形成的容置腔内，可以是将毛细结构焊接或者烧结到第一壳体上，并将焊接或者烧结有毛细结构的第一壳体与第二壳体配合，使毛细结构固定在容置腔内；或者可以是将毛细结构焊接或者烧结到第二壳体上，并将焊接或者烧结有毛细结构的第二壳体与第一壳体配合，使毛细结构固定在容置腔内。当然，也可以采用其他方式将毛细结构固定在容置空腔内，如将毛细结构与第一壳体或者第二壳体粘接等，在此并不进行限定。
步骤104、将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内。
本发明实施例中，若上述步骤103将毛细结构固定于容置腔内，并将第一壳体和第二壳体焊接密封，可以将工作液体由连通容置腔和外部的充液管或者注液通孔注入至容置腔内。其中，上述充液管或者注液通孔可以是设置于第一壳体上或者第二壳体上；也可以是由第一壳体和第二壳体配合形成；上述工作液体可以是水、甲醇或者乙醇等液体，工作液体在真空环境下，受热容易发生气化，并在毛细结构的毛细力作用下在容置腔内循环流动。
步骤105、将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。
本发明实施例中，若上述步骤104将工作液体注入至容置腔内，可以使用抽气机通过充液管道将容置腔内的空气抽出，使容置腔内形成真空，然后将充液管多余的部分截断，并将截断的充液管采用点焊等方式密封管口，或者是采用点焊等方式将注液通孔进行封孔，使容置腔处于密封，从而形成上述补强板。
本发明实施例中，制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体；将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构；将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内，并焊接配合的第一壳体和第二壳体；将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内；将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。当补强板受热时，受热的工作液体发生气化，并在毛细结构的作用下在补强板内循环流动，从而将补强板上热量散发，实现及时将FPC板上的热量传导出去，提升电子设备的可靠性。
参见图2，图2是本发明实施例提供的一种补强板的制作方法的流程示意图，如图2所示，上述方法包括以下步骤：
步骤201、制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体。
本发明实施例中，上述制作第一壳体和第二壳体，可以是采用平板切割机对待加工金属基板进行平板切割得到第一壳体，并采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到第二壳体；或者第一壳体可以采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到，第二壳体可以采用平板切割机对待加工金属基板进行平板切割得到；或者第一壳体和第二壳体均可以采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到。
例如：如图3a所示，采用冲压机对待加工金属基板进行冲压得到第一壳体10，并在第一壳体10上形成充液管11；如图3b所示，采用平板切割机对待加工金属基板进行平板切割得到第二壳体20，使第一壳体10和第二壳体20配合形成容置腔，充液管11可以将容置腔与外部连通。
其中，上述待加工金属基板可以是由铜、不锈钢以及铝等金属材料制成的基板。可选的，上述第一壳体和所述第二壳体的厚度范围均为0.08毫米至0.1毫米，即经过加工后的待加工金属基板的厚度范围为0.08毫米至0.1毫米，从而保证补强板的刚度，增加补强板的受力性能。
步骤202、将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构。
本发明实施例中，可以将粉体均匀填充于毛细结构烧结模具内并进行压实，将粉体压实的毛细结构烧结模具进行加热，使毛细结构烧结模具内粉体烧结形成上述毛细结构。其中，上述粉体可以是铜粉、镁粉、锌粉以及铝粉等金属粉体中的至少一种。
可选的，上述粉体的颗粒直径范围可以为20微米至40微米，保证粉体之间的间隙合适，使烧结形成的毛细结构具有较大的毛细力，从而可以增强工作液体在补强板内循环流动的能力，提升补强板的散热性能。
可选的，上述步骤202可以包括：将粉体均匀填充于毛细结构烧结模具内；对填充有粉体的毛细结构烧结模具进行振动，以将所述毛细结构烧结模具内的粉体压实；对粉体压实的毛细结构烧结模具进行加热，烧结形成毛细结构。通过振动压实毛细结构烧结模具内的粉体，使压实的粉体之间的间隙分布均匀，从而使烧结形成的毛细结构内的气孔大小比较一致，使毛细结构各部分的毛细力分布均匀，进一步增强工作液体在补强板内循环流动的能力，提升补强板的散热性能。
上述毛细结构烧结模具可以采用石墨材料制成的烧结模具，从而使毛细结构烧结模具具有耐高温、加工简单以及经济性好等优点，同时可以避免毛细结构烧结模具在烧结过程中与粉体发生物理化学反应。另外，上述加热条件可以根据实际需要进行设置，例如：当上述粉体为铜粉时，可以设置加热温度为950°，加热时间为10分钟等，在此并不进行限定。
步骤203、将所述毛细结构烧结在所述第二壳体上，形成吸液芯结构。
本发明实施例中，若上述步骤202烧结形成毛细结构，可以将第二壳体放入烧结夹具内，将上述毛细结构放置在第二壳体上，例如：如图4a和图4b所示，可以将毛细结构30放置在第二壳体上，通过将烧结夹具放置于高温还原气氛烧结炉内进行烧结，将毛细结构烧结粘附在第二壳体上，形成吸液芯结构，从而可以使第一壳体与第二壳体安装方便，且提升毛细结构固定于第一壳体与第二壳体形成的容置腔内的牢固性。
其中，上述将烧结夹具放置于高温还原气氛烧结炉内进行烧结，可以根据实际需要调节加热条件，例如：可以调节高温还原气氛烧结炉内的烧结温度为950℃，且保温时间设置为3个小时等。
步骤204、装配所述吸液芯结构与所述第一壳体，使所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体形成的容置腔内。
本发明实施例中，若在上述步骤203烧结形成吸液芯结构，可以将吸液芯结构与第一壳体扣合，使毛细结构位于第一壳体和第二壳体形成的容置腔内，再将扣合的吸液芯结构和第一壳体放入扩散焊焊接夹具内，并将扩散焊焊接夹具内的吸液芯结构和第一壳体锁紧，最后将扩散焊焊接夹具放入高温还原气氛炉内进行加热与保温，并按照预设的扩散焊接工艺参数焊接吸液芯结构和第一壳体，使吸液芯结构与第一壳体焊接成型形成均热板，例如：吸液芯结构与第一壳体焊接成型的均热板如图5所示。
其中，上述将扩散焊焊接夹具内的吸液芯结构和第一壳体锁紧，可以通过扭矩扳手锁紧焊接夹具上的螺栓来预紧第一壳体和第二壳体待焊接区域。另外，上述扩散焊接工艺参数可以根据实际需要进行设置，例如：可以设置预紧力矩为30N/m，焊接温度850℃，保温时间30分钟等。
步骤205、将工作液体由充液管注入至所述容置腔内，使所述工作液体填充于所述吸液芯结构的孔隙内，其中，所述充液管设置于所述第一壳体和/或所述第二壳体上，且所述容置腔通过所述充液管与外部连通。
本发明实施例中，若上述步骤205焊接形成均热板，可以通过自动注液机由均热板上的充液管向均热板的容置腔内注入工作液体，如水、甲醇或者乙醇等，并将注入工作液体的均热板防止一定时间，使工作液体充分进入到吸液芯结构的空隙内，通过充液管注入工作液体，可以使注液操作更加方便。
步骤206、将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。
本发明实施例中，在上述步骤205的工作液体充分进入到吸液芯结构的空隙内时，可以将充液管插入除气机抽气口内，通过除气机将均热板的容置腔内的空气抽出，使容置腔形成真空，然后将抽气完成的均热板的充液管进行冲压封口，使容置腔成为密闭腔，并将充液管多余的部分冲掉，最后采用点焊焊接部分冲掉的充液管口，确保容置腔的密闭性，形成如图5所示的补强板。
本发明实施例中，将所述毛细结构烧结在所述第二壳体上，形成吸液芯结构；装配所述吸液芯结构与所述第一壳体，使所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体形成的容置腔内；将工作液体由充液管注入至所述容置腔内，使所述工作液体填充于所述吸液芯结构的孔隙内。从而使形成的补强板内的毛细结构稳固，且加工简单，同时提高补强板的散热性能。
基于图1和图2中实施例提供的补强板的制作方法的流程示意图，本发明实施例还提供一种补强板，上述补强板由上述补强板的制作方法制作形成。
本发明实施例中，上述补强板的毛细结构可以是环绕补强板内的容置腔腔壁设置；也可以是固定于第二壳体上，且设置低于容置腔的高度的毛细结构等。当然，上述毛细结构也可以是其他形状，仅需实现工作液体可以在容置腔内循环流动即可。
可选的，如图5所示，所述补强板的毛细结构包括连接部以及延伸部，所述连接部固定于所述补强板的第二壳体上，所述延伸部由所述连接部向远离所述第二壳体的方向延伸形成。这样，当工作液体在受热气化后发生冷凝时，延伸部可以提供较强的毛细力，在毛细力的作用下，冷凝的工作液体流回受热部位，加快工作液体的循环速度，从而进一步提高补强板的散热性能。
其中，上述延伸部可以设置为板块状等；或者进一步可选的，所述延伸部可以为管状结构，进一步增强毛细结构的毛细力，提升补强板的散热性能。
基于上述补强板，本发明实施例还提供一种电子设备，上述电子设备包括FPC板以及上述补强板，所述补强板贴设于所述FPC板上。本发明实施例中对于具体的电子设备的结构不再赘述。
本发明实施例中，上述补强板贴设于FPC板上，可以通过焊接、卡箍或者粘接等方式将补强板固定于FPC板上。
可选的，所述补强板通过表面贴装技术贴装于所述FPC板上；或者所述补强板通过导热胶贴合至所述FPC板上。从而可以使补强板与FPC板连接稳固，且提升补强板对FPC板的散热能力。
本实施方式中，上述将补强板通过表面贴装技术贴装于FPC板上，可以依次通过印刷锡膏、零件贴装、回流焊接以及检验过程实现，即先通过印刷机在FPC板上印刷锡膏；再通过贴片机将补强板准确贴装到FPC板的固定位置上；然后通过回流焊炉将锡膏融化，使补强板与FPC板牢固焊接在一起；最后通过自动光学检测机对焊接在一起的补强板和FPC板进行焊接质量的检测。
本发明实施例中，上述电子设备可以是移动终端，例如：手机、平板电脑(TabletPersonal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等，还可以是其它电子设备，如数码相机、电子书、导航仪等。
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权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种补强板的制作方法，其特征在于，包括：
制作第一壳体以及与所述第一壳体配合的第二壳体；
将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构；
将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内，并焊接配合的第一壳体和第二壳体；
将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内；
将注入有所述工作液体的容置腔内的空气抽出形成真空，并将所述容置腔密封形成补强板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体配合形成的容置腔内的步骤，包括：
将所述毛细结构烧结在所述第二壳体上，形成吸液芯结构；
装配所述吸液芯结构与所述第一壳体，使所述毛细结构固定于所述第一壳体和所述第二壳体形成的容置腔内；
所述将工作液体注入至容置有所述毛细结构的容置腔内的步骤，包括：
将工作液体由充液管注入至所述容置腔内，使所述工作液体填充于所述吸液芯结构的孔隙内，其中，所述充液管设置于所述第一壳体和/或所述第二壳体上，且所述容置腔通过所述充液管与外部连通。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将填充于毛细结构烧结模具内的粉体进行烧结，形成毛细结构的步骤，包括：
将粉体均匀填充于毛细结构烧结模具内；
对填充有粉体的毛细结构烧结模具进行振动，以将所述毛细结构烧结模具内的粉体压实；
对粉体压实的毛细结构烧结模具进行加热，烧结形成毛细结构。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作液体包括水、甲醇以及乙醇中的任意一种液体。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一壳体和所述第二壳体的厚度范围均为0.08毫米至0.1毫米。
6.一种补强板，其特征在于，所述补强板由权利要求1至5中任一项所述的补强板的制作方法制作形成。
7.根据权利要求6所述的补强板，其特征在于，所述补强板的毛细结构包括连接部以及延伸部，所述连接部固定于所述补强板的第二壳体上，所述延伸部由所述连接部向远离所述第二壳体的方向延伸形成。
8.根据权利要求7所述的补强板，其特征在于，所述延伸部为管状结构。
9.一种电子设备，包括FPC板，其特征在于，所述电子设备还包括如权利要求6至8中任一项所述的补强板，所述补强板贴设于所述FPC板上。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述补强板通过表面贴装技术贴装于所述FPC板上；或者所述补强板通过导热胶贴合至所述FPC板上。
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