CN110868796A - 一种高效率低成本pcb散热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PCB板电路领域，具体而言，涉及一种高效率低成本PCB散热装置。一种高效率低成本PCB散热装置，包括PCB板，PCB板上设有芯片和发热器件，所述PCB板上设有通孔，所述发热器件上有安装孔，所述安装孔与PCB上的通孔同心设置。本发明为一种高效率低成本PCB散热装置，其可以减少热传导过程中的热阻，实现在小空间短距离高效传导散热到外壳，并且简化散热片的固定方式，减少安装难度并节省材料成本。

Description

一种高效率低成本PCB散热装置
技术领域
本发明涉及PCB板电路领域，具体而言，涉及一种高效率低成本PCB散热装置。
背景技术
在含有功率管、磁芯器件、功率电阻等发热元器件的PCB电路中，散热能力直接影响到产品整体的最大工作环境温度及产品寿命。关于PCB板散热技术，目前常用的方法是：1)在功率管或发热磁芯上面贴散热铝片，该散热方法的缺点是只做到了局部散热，并没有将热量完全导到外壳从而散到空气中，造成空间温度较高，影响电子器件寿命，同时生产组装不太方便；2)在PCB上安装散热风扇或者水冷管等降温模块，这种方法缺点是安装麻烦，产品成本较高。
综上所述，传统散热不能有针对性地解决PCB上部分电子器件发热严重的散热问题，同时存在安装复杂，成本较高。
发明内容
本发明提出一种高效率低成本PCB散热装置，其可以减少热传导过程中的热阻，实现在小空间短距离高效传导散热到外壳，并且简化散热片的固定方式，减少安装难度并节省材料成本。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种高效率低成本PCB散热装置，其特殊之处在于：
包括PCB板，PCB板上设有芯片和发热器件，
所述PCB板上设有通孔，所述发热器件上有安装孔，所述安装孔与PCB上的通孔同心设置。
进一步地，上述PCB板上的通孔内覆有金属层，在PCB板表面上位于通孔的附近设有散热金属层，所述散热金属层与通孔内覆的金属层连接。
进一步地，上述PCB板上的通孔内覆铜或者其他可焊接金属，同时，通孔内有金属覆层的优点是主要发热元件和PCB其他发热元件的热量通过金属覆层快速传导，并且实现热量的多方面散失：较大比表面积的金属覆层与空气的对流散热以及PCB板上散热金属层与外壳或者其他散热元件的传导散热。
进一步地，上述发热器件与散热金属层以焊接的方式固定。
进一步地，上述通孔的截面形状可以为矩形、圆角矩形、圆形、椭圆等便于加工的形状，大小可以在一定范围内变动。
进一步地，为提散热面积，提高散热效率，散热金属层在PCB背面的形状可以为圆形、矩形、椭圆等便于加工和不引起短路的其他形状，其厚度可不唯一。
进一步地，散热金属覆层可以连接其他散热器件，如：散热片或者散热管。
进一步地，所述PCB背面散热金属层可以与PCB保护外壳接触，加快热量传导。
本发明的优点：
1)本发明通过在PCB通孔内和PCB正背面覆一定面积散热金属层的方式，实现PCB和主要发热元件的高效率双重散热；
2)电子器件紧固PCB板，省掉了额外的散热铝材，节约了材料，简化生产流程，降低生产成本；
3)散热金属层通过焊接的方式固定在PCB板，安装方式更简单可靠，成本更低，占用空间更小。
附图说明
图1是PCB散热装置的整体装配轴测图；
图2是图1的分解图；
图3是图1的剖面图；
图4是图1的俯视图；
图5是图1的背面视图。
其中：1-芯片，2-发热器件，21-安装孔，3-PCB板,31-通孔，32-散热金属层。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。
参见图1-图6，一种高效率低成本PCB散热装置，包括PCB板3，所述PCB板3上设有芯片1和发热器件2，所述芯片1和发热器件2(此处为mos管)以焊接的方式固定在PCB板3上。
PCB 3由基板和铜箔组成。基板具有良好的电气绝缘性能，用于承载电子元器件。铜箔具有良好的导电性能，用于电子元器件间的电气连接。所述PCB板3可以是单层PCB板，也可以是多层PCB板。对于单层PCB板，铜箔均位于PCB板的表层。对于多层PCB板，铜箔可以位于PCB板的内层，也可以位于PCB板的表层。
发热器件2可以为mos管、电容、电阻等其他发热元器件。发热器件2朝PCB板3正面，并且发热器件2可以为一个或者多个呈阵列式排列。
所述PCB板3上设有多个通孔31，所述发热器件2上有安装孔21，所述安装孔21与PCB通孔31对齐。所述PCB板3上的通孔31内覆金属层，金属层与PCB两面的散热金属层32连接，便于热量的快速传导。焊接面的散热金属层32可以裸露一定面积，便于热量的双面传导，避免单面温度较高造成的热阻增大，不利于热量散失。所述发热器件2自带金属焊接点，发热器件2与散热金属层32以焊接的方式固定。
所述PCB板1上的通孔31内金属层及上下表面散热金属层32可以为铜或者其他可通过焊锡焊接的金属，发热元件和散热部分通过最简单的锡焊固定，连接方式更为可靠，成本也最低。
优选地，所述散热金属层32在与发热件焊接面的形状可以为矩形或者圆形等形状，其厚度可根据实际情况而定。
所述PCB通孔31的截面形状可以为矩形、圆角矩形、圆形、椭圆等便于加工的形状。
优选地，所述PCB板3背面散热金属层32可以连接水冷或者风扇等其他具有促进热对流的降温器件。
优选地，所述PCB板3背面散热金属层32可以与PCB保护外壳接触，加快热量传导。
以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：
包括PCB板(3)，PCB板(3)上设有芯片(1)和发热器件(2)，
所述PCB板(3)上设有通孔(31)，所述发热器件(2)上有安装孔(21)，所述安装孔(21)与PCB上的通孔(31)同心设置。
2.根据权利要求1所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：
所述PCB板(3)上的通孔(31)内覆有金属层，在PCB板(3)表面上位于通孔(31)的附近设有散热金属层(32)，所述散热金属层(32)与通孔(31)内覆的金属层连接。
3.根据权利要求1-2任一所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：
所述通孔(31)内金属层为可焊接金属。
4.根据权利要求3所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：
所述发热器件(2)与散热金属层(32)以焊接的方式固定。
5.根据权利要求4所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：
所述通孔(31)的截面形状为矩形、圆角矩形、圆形或椭圆。
6.根据权利要求5所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：
所述散热金属层(32)的形状为圆形、矩形或者椭圆形。
7.根据权利要求6所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：所述散热金属层(32)连接散热片或者散热管。
8.根据权利要求7所述的一种高效率低成本PCB散热装置，其特征在于：所述散热金属层(32)连接PCB外壳。
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