CN109788636A - Pcba散热组件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCBA散热组件及其制作方法，PCBA散热组件包括贴片组件和PCB板，其特征在于，还包括金属散热基板，所述贴片组件和金属散热基板分别设置于所述PCB板相对的两侧面，所述贴片组件靠近PCB板的一侧面上设有散热焊盘，所述PCB板中设有金属导热件，所述金属导热件与所述散热焊盘对应设置，且所述金属导热件靠近贴片组件的一侧面与所述散热焊盘连接，所述金属导热件远离贴片组件的一侧面与所述金属散热基板连接。PCBA散热组件的散热效果好，可以解决金属化过孔导热不良的问题，且可以解决采用铝基板单面布局及走线导致的占用面积大且工艺复杂的问题；PCBA散热组件的制作过程简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及PCB技术领域，尤其涉及一种PCBA散热组件及其制作方法。
背景技术
目前电源设计的趋势是功率密度越来越高，而PCBA组装趋势则是元器件的表贴化，表贴化的功率管因不能使用传统散热方法(将功率管与散热器组装后通过自冷或者风冷的方式散热)，因此高功率密度电源中表贴功率管的散热问题成为制约电源设计的重要因素。
目前表贴功率管主要借助铝基板或者导热胶散热，铝基板散热方式对PCB板的设计有一定制约，且PCBA加工工艺难度较大；对于导热胶散热方式，申请号为201710358990.X的中国发明专利公开了一种PCB散热组件、PCB电路器件及其散热和制造方法，公开了在表贴功率管焊接焊盘与PCB底面散热焊盘之间通过设置金属过孔增加散热，然后在PCB底面散热焊盘依次放置导热胶，陶瓷基板和金属基板(陶瓷基板和金属基板间可增加导热胶)，该导热胶散热方式实际是通过PCB金属过孔将功率管的热传导到金属基板上，导热胶的作用是缓冲及导热，在一定程度上提高了散热效果并且解决了铝基板设计方面的缺陷。但是由于目前PCB加工能力的制约，PCB中的金属过孔的孔径和孔密度受到一定的限制，如果采用密布小孔径过孔的方式，孔的金属化效果会受到影响，同时加工成本会增加，如果采用在孔径中加铜柱的方式，也会导致加工成本的增加，另外通过PCB过孔增加散热的方式，过孔实际的截面积只占表面功率管散热面积的一部分，因此实际散热效果会受到影响，无法满足高导热的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种PCBA散热组件及其制作方法，其散热效果好，且便于制作。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种PCBA散热组件，包括贴片组件和PCB板，还包括金属散热基板，所述贴片组件和金属散热基板分别设置于所述PCB板相对的两侧面，所述贴片组件靠近PCB板的一侧面上设有散热焊盘，所述PCB板中设有金属导热件，所述金属导热件与所述散热焊盘对应设置，且所述金属导热件靠近贴片组件的一侧面与所述散热焊盘连接，所述金属导热件远离贴片组件的一侧面与所述金属散热基板连接。
进一步的，所述金属导热件与金属散热基板之间设有第一导热层。
进一步的，所述金属导热件与金属散热基板之间还设有第二导热绝缘层。
进一步的，所述第一导热层的材质为导热胶，所述第二导热绝缘层的材质为陶瓷或硅胶布。
进一步的，所述金属导热件与散热焊盘之间设有第一覆铜板层。
进一步的，所述贴片组件包括至少一个的贴片元件，所述金属导热件的数目与所述贴片组件的数目相同或与所述贴片元件的数目相同。
进一步的，所述金属导热件的材质为铜。
进一步的，所述金属导热件与金属散热基板之间设有第二覆铜板层。
进一步的，所述金属导热件的内部或边缘设有金属化过孔，或所述金属导热件上设有表贴焊盘。
进一步的，还包括连接组件，所述PCB板通过所述连接组件与所述金属散热基板固定连接。
本发明采用的另一技术方案为：
PCBA散热组件的制作方法，在所述PCB板中设置金属导热件，且使所述金属导热件与贴片组件上的散热焊盘对应；将所述金属导热件相对的两侧面分别与所述散热焊盘和金属散热件基板连接。
本发明的有益效果在于：在PCB板中设置金属导热件对贴片组件进行散热，其散热效果好，可以解决金属化过孔导热不良的问题，且可以解决采用铝基板单面布局及走线导致的占用面积大且工艺复杂的问题；本发明的PCBA散热组件的制作过程简单，成本低。
附图说明
图1为本发明实施例一的PCBA散热组件的结构示意图；
图2为本发明实施例一的PCBA散热组件的另一结构示意图；
图3为本发明实施例一的PCBA散热组件的部分结构示意图；
图4为本发明实施例一的PCBA散热组件的另一部分结构示意图；
图5为本发明实施例一的电子元器件的结构示意图；
图6为本发明实施例一的PCBA散热组件的另一部分结构示意图。
标号说明：
1、贴片组件；11、贴片元件；2、PCB板；3、金属散热基板；4、金属导热件；5、金属化过孔；6、管子引脚；7、表贴焊盘。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：在PCB板中设置金属导热件对贴片组件进行散热，其散热效果好。
请参照图1至图6，一种PCBA散热组件，包括贴片组件1和PCB板2，还包括金属散热基板3，所述贴片组件1和金属散热基板3分别设置于所述PCB板2相对的两侧面，所述贴片组件1靠近PCB板2的一侧面上设有散热焊盘，所述PCB板2中设有金属导热件4，所述金属导热件4与所述散热焊盘对应设置，且所述金属导热件4靠近贴片组件1的一侧面与所述散热焊盘连接，所述金属导热件4远离贴片组件1的一侧面与所述金属散热基板3连接。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在PCB板中设置金属导热件对贴片组件1进行散热，其散热效果好，可以解决金属化过孔导热不良的问题，且可以解决采用铝基板单面布局及走线导致的占用面积大且工艺复杂的问题。
进一步的，所述金属导热件4与金属散热基板3之间设有第一导热层。
由上述描述可知，设置第一导热层便于进行热量的传递，提高导热效果。
进一步的，所述金属导热件4与金属散热基板3之间还设有第二导热绝缘层。
由上述描述可知，设置第二导热绝缘层可以增加绝缘效果，其厚度可以根据需要进行设置。
进一步的，所述第一导热层的材质为导热胶，所述第二导热绝缘层的材质为陶瓷或硅胶布。
由上述描述可知，第一导热层和第二导热绝缘层的材质可以根据需要进行选择。
进一步的，所述金属导热件4与散热焊盘之间设有第一覆铜板层。
由上述描述可知，第一覆铜板层可以为PCB板的一部分，即金属导热件并没有贯穿PCB板靠近贴片组件的一侧面，这样多个不等电位的贴片元件可以通过同一个金属导热件进行散热。
进一步的，所述贴片组件1包括至少一个的贴片元件11，所述金属导热件4的数目与所述贴片组件1的数目相同或与所述贴片元件11的数目相同。
由上述描述可知，一个金属导热件可以对应一个贴片元件也可以对应多个贴片元件，可以根据具体需要进行设置。
进一步的，所述金属导热件4的材质为铜。
由上述描述可知，采用铜作为金属导热件，其导热效果好且成本低。
进一步的，所述金属导热件与金属散热基板之间设有第二覆铜板层。
由上述描述可知，第二覆铜板层可以为PCB板的一部分，即金属导热件并没有贯穿PCB板靠近金属散热基板的一侧面，此时第二覆铜板层可以代替第二导热绝缘层。
进一步的，所述金属导热件4的内部或边缘设有金属化过孔5，或所述金属导热件4上设有表贴焊盘7。
由上述描述可知，通过设置金属化过孔或者表贴焊盘可以将其他的电子元器件与金属导热件连接。
进一步的，还包括连接组件，所述PCB板2通过所述连接组件与所述金属散热基板3固定连接。
由上述描述可知，通过设置连接组件可以保证PCB板与金属散热基板之间的连接稳定性，通过调节连接组件的松紧可使第一导热层和第二导热绝缘层处于压缩状态，保证散热效果。
本发明涉及的另一技术方案为：
PCBA散热组件的制作方法，在所述PCB板2中设置金属导热件4，且使所述金属导热件4与贴片组件1上的散热焊盘对应；将所述金属导热件4相对的两侧面分别与所述散热焊盘和金属散热件基板连接。
由上述描述可知，PCBA散热组件的制作过程简单，成本低。
请参照图1至图6，本发明的实施例一为：
一种PCBA散热组件，如图1所示，包括贴片组件1、PCB板2和金属散热基板3，所述贴片组件1和金属散热基板3分别设置于所述PCB板2相对的两侧面，所述贴片组件1靠近PCB板2的一侧面上设有散热焊盘，所述PCB板2中设有金属导热件4，所述金属导热件4与所述散热焊盘对应设置，且所述金属导热件4靠近贴片组件1的一侧面与所述散热焊盘连接，所述金属导热件4远离贴片组件1的一侧面与所述金属散热基板3连接。优选的，所述金属导热件4与金属散热基板3之间分别设有第一导热层和第二导热绝缘层，所述第一导热层的材质为导热胶，所述第二导热绝缘层的材质为陶瓷或硅胶布，第一导热层和第二导热绝缘层的厚度可以根据需要进行设置。所述PCBA散热组件还包括连接组件，所述PCB板2通过所述连接组件与所述金属散热基板3固定连接，连接组件可以是螺钉等连接件，通过调整连接组件的松紧可以使第一导热层和第二导热绝缘层处于压缩状态，以保证良好的导热效果。本实施例中，一个贴片组件1包括至少一个的贴片元件11，贴片元件11可以是贴片功率晶体管，所述金属导热件4的数目与所述贴片组件1的数目相同或与所述贴片元件11的数目相同。如图1中，一个金属导热件4对应一个贴片元件11；图2中，一个金属导热件4对应四个贴片元件11(即一个贴片组件1)，所述金属导热件4的材质优选为铜。
本实施例中，所述金属导热件4可以贯穿或者不贯穿PCB板2靠近贴片组件1的一侧面，当金属导热件4不贯穿时，所述金属导热件4与散热焊盘之间设有第一覆铜板层。此时，可以设置一个金属导热件4对多个不等电位的贴片元件11进行散热。当金属导热件4贯穿时，金属导热件4直接与散热焊盘连接。所述金属导热件4可以贯穿或者不贯穿PCB板2靠近金属散热基板3的一侧面，当金属导热件4不贯穿时，所述金属导热件4与金属散热基板3之间设有第二覆铜板层，此时的第二覆铜板层可以代替第二导热绝缘层。
在另一具体实施方式中，如图3所示，在所述金属导热件4的边缘可以设置金属化过孔5与其他的电子元器件连接。
在另一具体实施方式中，如图4所示，在所述金属导热件4的内部设有金属化过孔5与其他的电子元器件连接。电子元器件可以是TO-220或TO-247，如图5所示，需要先将管子引脚6弯折成型，然后与金属化过孔5焊接。
在另一具体实施方式中，如图6所示，在所述金属导热件4上设有表贴焊盘7与其他的电子元器件连接。
本实施例的PCBA散热组件的制作过程包括：在所述PCB板2中设置金属导热件4，且使所述金属导热件4与贴片组件1上的散热焊盘对应，对应方式可以是一个金属导热件4对应一个贴片组件1，也可是一个金属导热件4对应一个贴片元件11；然后将所述金属导热件4相对的两侧面分别与所述散热焊盘和金属散热件基板连接，以实现热传导。在将金属导热件4与金属散热基板3连接之前，在金属导热件4和金属散热基板3之间分别设置第一导热层和第二导热绝缘层，以便提高导热和绝缘效果。
综上所述，本发明提供的一种PCBA散热组件及其制作方法，PCBA散热组件的散热效果好，可以解决金属化过孔导热不良的问题，且可以解决采用铝基板单面布局及走线导致的占用面积大且工艺复杂的问题；制作过程简单，成本低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种PCBA散热组件，包括贴片组件和PCB板，其特征在于，还包括金属散热基板，所述贴片组件和金属散热基板分别设置于所述PCB板相对的两侧面，所述贴片组件靠近PCB板的一侧面上设有散热焊盘，所述PCB板中设有金属导热件，所述金属导热件与所述散热焊盘对应设置，且所述金属导热件靠近贴片组件的一侧面与所述散热焊盘连接，所述金属导热件远离贴片组件的一侧面与所述金属散热基板连接。
2.根据权利要求1所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述金属导热件与金属散热基板之间设有第一导热层。
3.根据权利要求2所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述金属导热件与金属散热基板之间还设有第二导热绝缘层。
4.根据权利要求3所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述第一导热层的材质为导热胶，所述第二导热绝缘层的材质为陶瓷或硅胶布。
5.根据权利要求1所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述金属导热件与散热焊盘之间设有第一覆铜板层。
6.根据权利要求1所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述贴片组件包括至少一个的贴片元件，所述金属导热件的数目与所述贴片组件的数目相同或与所述贴片元件的数目相同。
7.根据权利要求1所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述金属导热件与金属散热基板之间设有第二覆铜板层。
8.根据权利要求1所述的PCBA散热组件，其特征在于，所述金属导热件的内部或边缘设有金属化过孔，或所述金属导热件上设有表贴焊盘。
9.根据权利要求3或4所述的PCBA散热组件，其特征在于，还包括连接组件，所述PCB板通过所述连接组件与所述金属散热基板固定连接。
10.权利要求1-9任意一项所述的PCBA散热组件的制作方法，其特征在于，在所述PCB板中设置金属导热件，且使所述金属导热件与贴片组件上的散热焊盘对应；将所述金属导热件相对的两侧面分别与所述散热焊盘和金属散热件基板连接。
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