CN108882502A - 具导热及散热功能的电路板 - Google Patents
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Abstract
一种具导热及散热功能的电路板，包含板体、多个设置于所述板体上的电子元件，及涂布于所述板体上且包覆所述电子元件的第一绝缘散热材。其中，所述第一绝缘散热材具有一与所述板体平行间隔的第一散热表面，且得以吸收所述电子元件运作时产生的热能，并均匀地自所述第一散热表面进行散热，借此产生平均且良好的散热效果。因此，配合所述电路板的电子产品除了具有使消费者舒适良好的使用感受外，由于所述电路板的散热效果良好的关系，还具有系统运作稳定以及使用寿命长的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路板，特别是涉及一种具导热及散热功能的电路板。
背景技术
参阅图1，为一现有的电路板1，包括一板体11，及多个设置于该板体11上的电子元件12、13、14。该电路板1是配合一个与其间隔的产品外壳板2而使用。其中，因为所述电子元件12、13、14相对于该板体11的高度并不一致，故所述电子元件12、13、14与该产品外壳板2的间距亦不同。在所述电子元件12、13、14运作而产生热能时，由于所述的间距不同的关系，所述电子元件12、13、14产生的热能传递至该产品外壳板2的情况当然有所差异，因而该电路板1以及该产品外壳板2的温度将分布不均，无论是在该电路板1或者该产品外壳板2上设计散热机制时，都难以确实产生平均的散热效果。
另外，由于该电路板1配合该产品外壳板2使用时，该产品外壳板2会形成该电路板1直接将热能散热至外界的阻隔，故若是该电路板1自身散热的功效不足，或甚至未设计任何散热机制时，对于目前设计日渐精密的电子产品而言，将产生热能累积于该电路板1的问题，除了造成使用感受不良的缺点外，更可能因而影响该电路板1的正常运作和使用寿命，以及过热而引起系统当机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能产生平均且良好的散热效果的具导热及散热功能的电路板。本发明具导热及散热功能的电路板，包含板体、多个设置于所述板体上的电子元件，及涂布于所述板体上且包覆所述电子元件的第一绝缘散热材。所述第一绝缘散热材具有与所述板体平行间隔的第一散热表面，所述第一绝缘散热材吸收所述电子元件运作时产生的热能，通过所述第一散热表面均匀地进行散热。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述第一绝缘散热材的第一散热表面直接接触所述制品外壳。较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述具导热及散热功能的电路板还包含叠置于所述第一绝缘散热材的第一散热表面上的均热片，所述均热片夹制于所述制品外壳与所述第一绝缘散热材间。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述具导热及散热功能的电路板还包含叠置于所述第一绝缘散热材的第一散热表面上的金属遮片，所述金属遮片位于所述制品外壳与所述第一绝缘散热材间。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述板体具有位于相反侧的正面及背面，所述电子元件是设置于所述板体的正面及背面的至少其中的一者上，所述电路板还包含涂布于所述板体的背面的第二绝缘散热材，所述第二绝缘散热材具有与所述板体平行的第二散热表面。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述第一绝缘散热材的第一散热表面及所述第二绝缘散热材的第二散热表面分别直接接触所述制品外壳。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述具导热及散热功能的电路板还包含两个分别叠置于所述第一散热表面及所述第二散热表面上的均热片，所述均热片分别夹制于所述制品外壳与所述第一绝缘散热材及所述第二绝缘散热材间。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述第一绝缘散热材是由重量百分比为50％～90％的填充物，及重量百分比为10％～50％的有机高分子聚合物所组成，其中，所述填充物为金属粉粒、金属氧化物、金属氮化物、碳化物、金属氢氧化物的绝缘导热的填充材料，且所述金属粉粒的金属种类为金、银、铜，或铝，在需要重新配置所述电子元件时，能通过所述第一绝缘散热材易于粘附及移除的效果，达成便于重新加工的重工性。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述第二绝缘散热材是由重量百分比为50％～90％的填充物，及重量百分比为10％～50％的有机高分子聚合物所组成，其中，所述填充物为金属粉粒、金属氧化物、金属氮化物、碳化物、金属氢氧化物的绝缘导热的填充材料，且所述金属粉粒的金属种类为金、银、铜，或铝，在需要重新配置所述电子元件时，能通过所述第一绝缘散热材易于粘附及移除的效果，达成便于重新加工的重工性。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述的均热片是以等向性热传导的金属材料，或者非等向性热传导的石墨材料所制成。
较佳地，前述具导热及散热功能的电路板，其中，所述具导热及散热功能的电路板还包含接触所述第一绝缘散热材的散热模组，所述散热模组包括围绕出流通有流体的内腔室的金属片材、连通于所述内腔室的流体管，及连接于所述流体管相反于该金属片材的一端的散热风扇。本发明的有益效果在于：所述第一绝缘散热材得以吸收所述电子元件运作时产生的热能，并均匀地自所述第一散热表面进行散热，借此产生平均且良好的散热效果。
附图说明
图1是一示意图，说明一现有的电路板配合一个产品外壳板而使用的情况；
图2是一示意图，说明本发明具导热及散热功能的电路板的一第一实施例；
图3是一示意图，说明该第一实施例配合一制品外壳使用的情况；
图4是一示意图，说明本发明具导热及散热功能的电路板的一第二实施例；
图5是一示意图，说明本发明具导热及散热功能的电路板的一第三实施例；
图6是一示意图，说明该第三实施例的另一种实施方式；
图7与图8皆是示意图，说明本发明具导热及散热功能的电路板的一第四实施例；
图9是一示意图，说明该第四实施例配合两个制品外壳使用的情况；
图10是一示意图，说明本发明具导热及散热功能的电路板的一第五实施例；及
图11是一示意图，说明本发明具导热及散热功能的电路板的一第六实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
参阅图2，本发明具导热及散热功能的电路板3的一第一实施例，包含一板体31、多个设置于该板体31上的电子元件32，及一涂布于该板体31上且包覆所述电子元件32的第一绝缘散热材33。其中，该第一绝缘散热材33是由重量百分比为50％～90％的填充物，及重量百分比为10％～50％的有机高分子聚合物所组成。所述填充物为金属粉粒、金属氧化物(例如氧化铝、氧化锌等)、金属氮化物(例如氮化铝、氮化錋等)、碳化物(例如碳化硅)、金属氢氧化物(例如氢氧化铝)的绝缘导热的填充材料(insulation&thermal conductivefiller)，且所述金属粉粒的金属种类为金、银、铜、铝，或铁。而所述填充物与所述有机高分子聚合物组合成导热绝缘胶(Thermal Grease)。
该第一绝缘散热材33具有一与该板体31平行间隔的第一散热表面331，并能吸收所述电子元件32运作时产生的热能，通过该第一散热表面331均匀地进行散热。也因为上述的金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物等良好的导热以及散热效率，该第一实施例具有良好的散热效果。另外，通过该第一绝缘散热材33中导热但不导电的绝缘性质，当该第一绝缘散热材33包覆所述电子元件32，所述电子元件32的运作并不会受到影响。
要特别说明的是，因该第一绝缘散热材33形成质感类似粘土的可塑且易于粘附及移除的物质。因此，涂覆该第一绝缘散热材33的电路板，在需要重新配置所述电子元件32时(例如需要更换或维修所述电子元件32时)，能通过该第一绝缘散热材33易于粘附及移除的效果，达成便于重新加工的良好重工性(rework)。
参阅图3，当该第一实施例配合电子产品的一制品外壳4使用时，该第一绝缘散热材33的第一散热表面331是直接接触该制品外壳4。因为该制品外壳4是采用导热及散热效果良好的金属或导热及散热效果较差的塑料所制成，配合该第一绝缘散热材33良好的导热效果，该制品外壳4直接贴附于该第一散热表面331而使用时，所述电子元件32因运作所产生的热被该第一绝缘散热材33吸收后，可以由该第一散热表面331均匀地传导至该制品外壳4，并通过该制品外壳4进行散热。因此，配合该第一实施例的电子产品除了具有良好的使用感受以外，因为该第一实施例的散热效果良好的关系，还具有运作稳定以及使用寿命长的优点。
参阅图4，为本发明具导热及散热功能的电路板3的一第二实施例，该第二实施例与该第一实施例的差别在于：该第二实施例还包含一叠置于该第一绝缘散热材33的第一散热表面331上的均热片(Heat spreading sheet)34，该均热片34夹制于该制品外壳4与该第一绝缘散热材33间。为了确保该电路板3得以对于运作产生的热能达到更均匀的散热效果，该第三实施例在该第一散热表面331上再设置该均热片34。其中，所述的均热片34是以等向性热传导的金属材料，或者非等向性热传导的石墨材料所制成，故具有优异的热传导效果；通过该均热片34的均热性质，更能确保热能更均匀地传导至该制品外壳4，产生平均且良好的散热效果。
参阅图5，为本发明具导热及散热功能的电路板3的一第三实施例，该第三实施例与该第一实施例的差别在于：该第三实施例还包含一叠置于该第一绝缘散热材33的第一散热表面331上的金属遮片35，该金属遮片35位于该制品外壳4与该第一绝缘散热材33间，且该金属遮片35与该制品外壳4间形成一空气隔层(air gap)5。因为所述电子元件32在运作时难免会产生部分电磁波，考量到配合该第三实施例的电子产品的使用体验，该金属遮片35可以遮蔽所述的电磁波，防止所述电磁波影响电子产品所能发挥的各种功能，特别是通过电磁波所达成的通讯以及互联网功能。除此以外，由于金属材料本身就具有良好的导热及散热效果，因此当该金属遮片35直接与该第一绝缘散热材33接触，仍能产生平均且良好的散热效果，若考量到使用者握持该制品外壳4的使用感受，该空气隔层5能避免该金属遮片35的高热直接传递至该制品外壳4，优化使用者的使用感受。如图6所示为该第三实施例的另一种实施方式，差异在于该金属遮片35是直接接触该电子产品的该制品外壳4，若考量到散热需求时，具有能直接将热传导至该制品外壳4而散热的优点。
参阅图7以及图8，为本发明具导热及散热功能的电路板3的一第四实施例，该第四实施例与该第一实施例的差别在于：该板体31具有位于相反侧的一正面311及一背面312，所述电子元件32是如图7所示地设置于该板体31的正面311上，或者如图8所示地设置于该板体31的该正面311以及该背面312上。而该第四实施例还包含一涂布于该板体31的背面312的第二绝缘散热材36，该第二绝缘散热材36具有一与该板体31平行的第二散热表面361。其中，该第二绝缘散热材36与该第一绝缘散热材33的材料相同，故同样具有良好的导热、散热，以及重工效果。考量到该等电子元件32运作而产生的热能，仍有可能通过该板体31而传导至该背面312，通过该第二绝缘散热材36，能自该板体31的相反两侧同时产生吸热及散热效果，优化该电路板3的导热以及散热功能。
参阅图9，该第四实施例适用于配合两个制品外壳4，对于目前外型逐渐薄型化的电子产品而言，电路微型化而产生的高密度热能，时常需要配合能同时自相反两侧进行散热的机制，才足以应付电子产品的散热需求，并维持正常运作。该第一绝缘散热材33的第一散热表面331，及第二绝缘散热材36的第二散热表面361分别直接接触所述制品外壳4，故所述电子元件32运作而产生的热能，得以分别自该第一绝缘散热材33及该第二绝缘散热材36吸收，并经由该第一散热表面331及该第二散热表面361传导至该等制品外壳4，故除了能产生与该第一实施例相同的功效外，还能进一步自另一侧优化散热的效果。
参阅图10，为本发明具导热及散热功能的电路板3的一第五实施例，该第五实施例与该第四实施例的差别在于：该第五实施例还包含两个分别叠置于该第一散热表面331及该第二散热表面361上的均热片34，所述均热片34分别夹制于所述制品外壳4与该第一绝缘散热材33及该第二绝缘散热材36间，通过所述均热片34的优异热传导效能，在该板体31的相反两侧皆能达成使散热更加平均的效果。
参阅图11，为本发明具导热及散热功能的电路板3的一第六实施例，该第六实施例与该第一实施例的差别在于：还包含一接触该第一绝缘散热材33的散热模组37。该散热模组37包括一片围绕出一流通有流体的内腔室370的金属片材371、一连通于该内腔室370的流体管372，及一连接于该流体管372相反于该金属片材371的一端的散热风扇373。其中，该金属片材371是采用金属材料所制成，特别较佳是采用铜金属材质，配合该流体管372使流体在该内腔室370流通，可加速热的传导作用，后续再利用该散热风扇373而散热，将热排出该制品外壳4外，进一步优化该第六实施例整体的散热效能。要特别说明的是，当该第六实施例配合一制品外壳4使用时，该散热模组37较佳是与第一绝缘散热材33的第一散热表面331接触，并与该制品外壳4相间隔而形成一空气隔层(air gap)5，但并不以此为限。
Claims (11)
1.一种具导热及散热功能的电路板，包含板体；其特征在于：所述具导热及散热功能的电路板还包含多个设置于所述板体上的电子元件，及涂布于所述板体上且包覆所述电子元件的第一绝缘散热材，所述第一绝缘散热材具有与所述板体平行间隔的第一散热表面，所述第一绝缘散热材吸收所述电子元件运作时产生的热能，通过所述第一散热表面均匀地进行散热。
2.如权利要求1所述具导热及散热功能的电路板，适用于配合一个制品外壳使用，其特征在于：所述第一绝缘散热材的第一散热表面直接接触所述制品外壳。
3.如权利要求1所述具导热及散热功能的电路板，适用于配合一个制品外壳使用，其特征在于：所述具导热及散热功能的电路板还包含叠置于所述第一绝缘散热材的第一散热表面上的均热片，所述均热片夹制于所述制品外壳与所述第一绝缘散热材间。
4.如权利要求1所述具导热及散热功能的电路板，适用于配合一个制品外壳使用，其特征在于：所述具导热及散热功能的电路板还包含叠置于所述第一绝缘散热材的第一散热表面上的金属遮片，所述金属遮片位于所述制品外壳与所述第一绝缘散热材间。
5.如权利要求1所述具导热及散热功能的电路板，其特征在于：所述板体具有位于相反侧的正面及背面，所述电子元件设置于所述板体的正面及背面的至少其中的一者上，所述电路板还包含涂布于所述板体的背面的第二绝缘散热材，所述第二绝缘散热材具有与所述板体平行的第二散热表面。
6.如权利要求5所述具导热及散热功能的电路板，适用于配合两个制品外壳使用，其特征在于：所述第一绝缘散热材的第一散热表面及所述第二绝缘散热材的第二散热表面分别直接接触所述制品外壳。
7.如权利要求5所述具导热及散热功能的电路板，适用于配合两个制品外壳使用，其特征在于：所述具导热及散热功能的电路板还包含两个分别叠置于所述第一散热表面及所述第二散热表面上的均热片，所述均热片分别夹制于所述制品外壳与所述第一绝缘散热材及所述第二绝缘散热材间。
8.如权利要求1所述具导热及散热功能的电路板，其特征在于：所述第一绝缘散热材是由重量百分比为50％～90％的填充物，及重量百分比为10％～50％的有机高分子聚合物所组成，其中，所述填充物为金属粉粒、金属氧化物、金属氮化物、碳化物、金属氢氧化物的绝缘导热的填充材料，且所述金属粉粒的金属种类为金、银、铜、铝，或铁，在需要重新配置所述电子元件时，能通过所述第一绝缘散热材易于粘附及移除的效果，达成便于重新加工的重工性。
9.如权利要求5所述具导热及散热功能的电路板，其特征在于：所述第二绝缘散热材是由重量百分比为50％～90％的填充物，及重量百分比为10％～50％的有机高分子聚合物所组成，其中，所述填充物为金属粉粒、金属氧化物、金属氮化物、碳化物、金属氢氧化物的绝缘导热的填充材料，且所述金属粉粒的金属种类为金、银、铜、铝，或铁，在需要重新配置所述电子元件时，能通过所述第二绝缘散热材易于粘附及移除的效果，达成便于重新加工的重工性。
10.如权利要求3或7所述具导热及散热功能的电路板，其特征在于：所述的均热片是以等向性热传导的金属材料，或者非等向性热传导的石墨材料所制成。
11.如权利要求1所述具导热及散热功能的电路板，其特征在于：所述具导热及散热功能的电路板还包含接触所述第一绝缘散热材的散热模组，所述散热模组包括围绕出流通有流体的内腔室的金属片材、连通于所述内腔室的流体管，及连接于所述流体管相反于该金属片材的一端的散热风扇。
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