CN113498253A

CN113498253A - 印刷基板

Info

Publication number: CN113498253A
Application number: CN202110308876.2A
Authority: CN
Inventors: 原洋之辅
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2021-10-12
Also published as: JP7469944B2; JP2021163936A; CN215734988U

Abstract

本发明提供经由导电图案而进行搭载电子部件的散热的印刷基板。印刷基板(1)具有：发热部件；树脂层，其至少设置有两层；由金属制成的导电图案，其由树脂层之间的夹持层、设置于多个树脂层的最表面的表面层以及设置于多个树脂层的最背面的背面层形成；以及散热部，其与最背面的导电图案连接，导电图案具有：第一导电导热图案(2)，其经由一个以上的第一通孔(10)而与发热部件(7)电连接并且也与散热部(9)连接；以及第二导电导热图案(3)，其不与所述第一导电导热图案(2)电连接，具有至少一部分(3e、3f)配置于发热部件(7)的正下方的受热层(3b、3c)，并且经由一个以上的第二通孔(11)而与散热部(9)连接。

Description

印刷基板

技术领域

本发明涉及经由导电图案而进行搭载电子部件的散热的印刷基板。

背景技术

在专利文献1中，第[0048]、[0050]、[0051]段和图3、图4中公开了具有多个绝缘层(树脂层)、以及配置于绝缘层的表面、背面、中间并与电子元件(发热部件)连接的多个金属层(导电图案)的印刷基板。

专利文献1的印刷基板具备如下散热构造：如[0048]、[0050]以及图3所记载的那样，使由作为发热部件的电子元件产生的热从通过第一孔而与接地端子电连接的第二金属层以及第七金属层向散热构件传递，进一步地如[0048]、[0051]以及图4所记载的那样，从通过第二孔而与接地端子电连接的第四金属层以及第五金属层向散热构件传递而向外部散热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-157057号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1的印刷基板中，图3以及图4所示的第二金属层、第四金属层、第五金属层以及第七金属层均电连接并被供电，从而使热沿面方向扩散并且向散热构件传递。各层的导电图案的配置面积越大，则面方向的扩散性越好，在带来迅速向散热构件导热的效果这一点上是优选的。

然而，与一个电子元件电连接的导电图案电路由于需要与同一层的其他电子部件的导电图案电路绝缘，因此路径受限，从而在使同一层的的配置面积扩大方面存在限度。

由于专利文献1的印刷电路中的第二金属层、第四金属层、第五金属层以及第七金属层形成均电连接的同一电路，因此在扩大各层中的配置面积方面存在限度，因此所发挥的导热性也存在限度。另一方面，专利文献1中的第三金属层以及第六金属层是与信号端子连接的金属层，如[0048]、图3以及图4所记载的那样，虽然形成与第二金属层、第四金属层、第五金属层以及第七金属层绝缘的其他导电图案电路，但是由于与散热构件也绝缘，因此在不产生向散热构件导热的效果这一点上存在问题。

鉴于上述问题，本申请提供一种具有提高了向散热部的导热性的导电图案的印刷基板。

用于解决问题的手段

一种印刷基板，所述印刷基板具有：树脂层，其至少设置有两层；由金属制成的导电图案，其由夹持于所述树脂层之间的夹持层、设置于多个所述树脂层的最表面的表面层、以及设置于多个所述树脂层的最背面的背面层形成；以及散热部，其设置于所述树脂层的最背面，并与所述导电图案的所述背面层连接，其特征在于，所述印刷基板还具有搭载于所述树脂层的所述最表面的发热部件，所述导电图案具有：第一导电导热图案，其经由一个以上的第一通孔而与所述发热部件电连接并且也与所述散热部连接；以及第二导电导热图案，其不与所述第一导电导热图案电连接，具有至少一部分配置于所述发热部件的正下方的受热层，并且经由一个以上的第二通孔而与所述散热部连接。

(作用)由发热部件产生的热通过不与第一导电导热图案电连接而从配置于发热部件的正下方的受热层经由第二通孔而与散热部连接的第二导电导热图案，以与第一导电导热图案不同的路径向散热部导热。

另外，在印刷基板中，优选所述第二导电导热图案的所述受热层配置于与所述第一导电导热图案的配置层不同的层。

(作用)通过改变配置层，不论将第二导电导热图案配置于哪个位置，都不会与第一导电导热图案产生干扰。

另外，在印刷基板中，优选所述第二导电导热图案与接地线连接。

(作用)由第二导电导热图案接受的热从比较容易确保配置面积的接地图案向散热部传递。

另外，在印刷基板中，优选所述第二导电导热图案的所述夹持层设置有多个，并且通过埋孔连接。另外，优选的是，所述印刷基板还具有与所述第二导电导热图案的所述夹持层和所述背面层连接的盲孔。所述第一导电导热图案以及所述第二导电导热图案由铜箔等金属形成。

(作用)配置于埋孔的正上方的树脂层的电子部件与第二导电导热图案绝缘。

发明效果

根据本申请的印刷基板，就第二导电导热图案而言，与第一导电导热图案绝缘的第二导电导热图案沿面方向自由配置并且向散热部传递发热部件的热，对从第一导电导热图案向散热部进行的导热进行补充，从而发挥较高的散热性。

另外，根据印刷基板，通过将第二导电导热图案配置于与第一导电导热图案不同的层，能够提高第二导电导热图案的配置自由性而更大地确保导热面积从而提高向散热部的导热性。

另外，根据印刷基板，通过将第二导电导热图案设为容易确保在树脂层上的配置面积的接地图案，进一步较大地确保导热面积，从而进一步提高向散热部的导热性。

另外，根据印刷基板，即使是由于在通过通孔进行连接的情况下需要与第二导电导热图案绝缘而不能配置于孔的上方的电子部件，也能通过将第二导电导热图案的多个夹持层通过埋孔进行连接而配置于埋孔的上方。

附图说明

图1A～图1D是关于具有多个树脂层以及多层的第一导电导热图案以及第二导电导热图案的印刷基板的说明图，图1A是表示第一导电导热图案以及第二导电导热图案的表面层以及第一树脂层的、本实施方式的印刷基板的俯视图，图1B是假设从表面侧仅对第一导电导热图案的夹持层、第二导电导热图案的第一受热层以及第二树脂层进行观察的情况下的俯视图，图1C是假设从表面侧仅对第二导电导热图案的第二受热层以及第三树脂层进行观察的情况下的俯视图，图1D是假设从表面侧仅对第一导电导热图案和第二导电导热图案的背面层以及散热部进行观察的情况下的俯视图。

图2是将本实施方式的印刷基板在图1A的I-I位置切断后的剖视图。

附图标记说明

1：印刷基板；2：第一导电导热图案；2a：表面层；2b：夹持层；2d：背面层；3：第二导电导热图案；3a：表面层；3b：第一受热层；3c：第二受热层；3d：背面层；4a：第一树脂层的表面；7：发热部件；9：散热部；10：第一通孔；11：第二通孔；12：埋孔。

具体实施方式

以下，基于图1A～图1D和图2对本发明的优选实施方式进行说明。在各图中，以在搭载车辆(未图示)中印刷基板的方向为(表面侧：背面侧：左端侧：右端侧：前端侧：基端侧＝Up：Lo：Le：Ri：Fr：Re)来进行说明。

图1A至图1D表示本发明的实施方式所涉及的印刷基板1的第一导电导热图案2的表面层2a以及第二导电导热图案3的表面层3a、夹持层2b、作为夹持层的第一受热层3b、作为夹持层的第二受热层3c以及背面层2d、背面层3d。第一导电导热图案2的各层通过多个第一通孔10电连接，第二导电导热图案3的各层通过第二通孔11电连接。表面层2a、表面层3a设置于第一树脂层4的表面4a，与发热部件7、搭载部件8等电连接。夹持层2b以及第一受热层3b被第一树脂层4和背面侧的第二树脂层5夹持，第二受热层3c被第二树脂层5和背面侧的第三树脂层6夹持，背面层2d、背面层3d被第三树脂层6和背面侧的散热部9的导热部9a夹持。导热部9a与设置于背面的多个散热翅片9b共同形成散热部9。图2表示由发热部件7、搭载部件8等、层叠的第一导电导热图案2和第二导电导热图案3以及第一树脂层4、第二树脂层5、第三树脂层6、散热部9构成的本发明的印刷基板1的剖视图。此外，图2所示的印刷基板1为了便于说明，记载为比实际厚很多。

根据图1A～图1D的各图以及图2对本实施方式的印刷基板1进行说明。首先，由铜箔等金属形成的第二导电导热图案3相对于同样由铜箔等金属形成的第一导电导热图案2在任一层中均不电连接，配置为相互独立的状态。第二导电导热图案3与能够最大程度地确保配置面积的接地线(地电位)连接。

如图1A以及图2所示，第一导电导热图案2的表面层2a、第二导电导热图案3的表面层3a、发热部件7以及其他搭载部件8配置于第一树脂层4的表面4a(第一树脂层4至第三树脂层6的最表面)。发热部件7和其他搭载部件8与未图示的其他构成部件一起与第一导电导热图案2的表面层2a电连接。第一导电导热图案2的表面层2a与由铜等金属制成的圆筒构件所构成的多个第一通孔10电连接，各第一通孔10贯通表面层2a和第一树脂层4而向背面侧突出。第二导电导热图案3的表面层3a也与由铜等金属制成的圆筒构件所构成的多个第二通孔11电连接，各第二通孔11贯通表面层3a和第一树脂层4而向背面侧突出。由发热部件7产生的热向第一导电导热图案2的表面层2a以及多个第一通孔10传递。

此外，就第二导电导热图案3的表面层3a而言，也可以是，在发热部件7的正下方设置不配置第一导电导热图案2的表面层2a的部分，在此基础上，将表面层3a的一部分配置于发热部件7的正下方，由此作为接受产生的热的受热部。在该情况下，由发热部件7产生的热的一部分从第二导电导热图案3的表面层3a向第二通孔11传递。

如图1B以及图2所示，第一导电导热图案2的夹持层2b和第二导电导热图案3的第一受热层3b配置于第二树脂层5的表面，与未图示的搭载部件电连接。第一导电导热图案2的夹持层2b与贯通其表面和背面并且突出的多个第一通孔10电连接。另外，第二导电导热图案3的第一受热层3b以将第一受热部3e(由双点划线包围的区域)配置于发热部件7的正下方且包围夹持层2b(除前端侧之外)的方式，并且以独立于未图示的其他电位的导电图案的状态配置于第二树脂层5的表面。第一受热层3b与贯通其表面和背面并且突出的多个第二通孔11电连接。

如图1C以及图2所示，第二导电导热图案3的第二受热层3c配置于第三树脂层6的表面，与未图示的搭载部件电连接。第二导电导热图案3的第二受热层3c以将第二受热部3f(由双点划线包围的区域)配置于发热部件7的正下方且包围多个第一通孔10(除前端侧之外)的方式，并且以独立于未图示的其他电位的导电图案的状态配置于第三树脂层6的表面。第二受热层3c与贯通其表面和背面并且突出的多个第二通孔11电连接。

另外，如图1B、图1C以及图2所示，第一受热层3b和第二受热层3c与不向第一树脂层4以及第三树脂层6侧突出而仅贯通第一受热层3b以及第二受热层3c这两者的由圆筒型铜制金属等构成的埋孔(仅贯通印刷基板的多个内层的孔)12电连接。如图1A以及图2所示，通过将配置于其他搭载部件8的正下方的孔设为不贯通第一树脂层4的埋孔12，使得其他搭载部件8不会与第二导电导热图案3短路地与第一导电导热图案2的表面层2a连接。

进一步，如图1B、图1C以及图2所示，第一受热层3b和第二受热层3c与多个盲孔(不将表面侧的第一树脂层4和表面层3a贯通的孔)13电连接。

在图1A至图1C以及图2所示的发热部件7中产生而未传递给第一导电导热图案2和多个第一通孔10的热经由第一树脂层4而向第一受热层3b的第一受热部3e传递，进一步经由第二树脂层5而向第二受热层3c的第二受热部3f传递。传递给第一受热部3e的热沿着面方向而向第一受热层3b整体扩散，传递给第二受热部3f的热也沿着面方向而向第二受热层3c整体扩散。扩散至第一受热层3b的热经由埋孔12而向第二受热层3c传递。扩散至第一受热层3b和第二受热层3c的热向第二通孔11和盲孔13传递。

另外，如图1D以及图2所示，第一导电导热图案2的背面层2d和第二导电导热图案3的背面层3d设置于第三树脂层6的背面6d(从第一树脂层4至第三树脂层6的最背面)，并且与散热部9的导热部9a连接。通过在由促进热传递的硅脂、导热片形成的导热部9a的背面设置由金属制成的多个散热翅片9b而构成散热部9。此外，在图1D中，省略了多个散热翅片9b的一部分。第一导电导热图案2的背面层2d与贯通其表面和背面的多个第一通孔10电连接。第二导电导热图案3的背面层3d与贯通其表面和背面的多个第二通孔11和盲孔13电连接。由发热部件7产生的热经由第一导电导热图案2和多个第一通孔10而从背面层2d向散热部9传递，进一步地即使不直接向第一导电导热图案2传递，也能够经由第二导电导热图案3、多个第二通孔11和盲孔13而从背面层3d向散热部9传递，经由多个散热翅片9b而向印刷基板1的背面侧的外部散热。

此外，第二导电导热图案3的第一受热层3b以及第二受热层3c均形成为比表面层3a以及背面层3d的板厚度厚。

一般而言，在印刷基板中，大多通过将与发热部件电连接的多层的导电图案设置于发热部件正下方的多个通孔而向印刷基板背面侧的散热部(散热器)传递并散热。但是，这样一来，大多必须将各层中的导电图案的面积限制得很小以避免与连接于电位不同的搭载部件的其他复杂的导电图案发生短路。在本实施方式中，如图1A～图1D的各图以及图2所示，在从发热部件7的正下方偏移的位置配置用于将由多层构成的第一导电导热图案2电连接的多个第一通孔10，使其与配置为从发热部件7的正下方沿面方向延伸的表面层2a、夹持层2b以及背面层2d连接。

如此，如图1B、图1C以及图2所示，能够在发热部件7的正下方配置与配置面积受限制的第一导电导热图案2电位不同的第二导电导热图案3的第一受热层3b以及第二受热层3c。第一导电导热图案2和多个第一通孔10由于第一导电导热图案2的各层的总面积受限制而不能将较多的热向散热部9传递。但是，第二导电导热图案3由于与第一导电导热图案2电位不同，因此如图1B、图1C以及图2所示那样能够将第一受热层3b以及第二受热层3c的面积设为比夹持层2b大很多。另外，第二受热层3c由于在第二树脂层5和第三树脂层6之间不设置第一导电导热图案2的夹持层，而设置于与第一导电导热图案2不同的层，从而能够进一步确保较大的面积。未能通过第一导电导热图案2向散热部9完全传递的发热部件7的热在第一受热层3b以及第二受热层3c中沿面方向大幅度地扩散，从而高效地向第二导电导热图案3传递，并且经由多个第二通孔11以及盲孔13而从散热部9高效地进行散热，在这一点上很优异。

此外，对于第二导电导热图案3，优选与能够最大程度地确保总面积的接地线连接，但是也可以设为具有接地以外的电位的导电图案。

另外，在本实施方式的印刷基板中，作为一个例子，将树脂层设为三层而将第一导电导热图案2的夹持层和第二导电导热图案3的受热层设为两层，但只要将树脂层设为两层以上，则也可以将夹持于其间的夹持层以及受热层根据受热层的层数而设为一层或多层。另外，为了提高导热性，优选尽可能较多地设置第一通孔10、第二通孔11以及盲孔13，但也可以设为一个，也可以为了提高导热性而设置多个埋孔12。

Claims

1.一种印刷基板，所述印刷基板具有：树脂层，其至少设置有两层；由金属制成的导电图案，其由夹持于所述树脂层之间的夹持层、设置于多个所述树脂层的最表面的表面层、以及设置于多个所述树脂层的最背面的背面层形成；以及散热部，其设置于所述树脂层的最背面，并与所述导电图案的所述背面层连接，其特征在于，

所述印刷基板还具有搭载于所述树脂层的所述最表面的发热部件，

所述导电图案具有：

第一导电导热图案，其经由一个以上的第一通孔而与所述发热部件电连接并且也与所述散热部连接；以及

第二导电导热图案，其不与所述第一导电导热图案电连接，具有至少一部分配置于所述发热部件的正下方的受热层，并且经由一个以上的第二通孔而与所述散热部连接。

2.根据权利要求1所述的印刷基板，其特征在于，

所述第二导电导热图案的所述受热层配置于与所述第一导电导热图案的配置层不同的层。

3.根据权利要求1或2所述的印刷基板，其特征在于，

所述第二导电导热图案与接地线连接。

4.根据权利要求1或2所述的印刷基板，其特征在于，

所述第二导电导热图案的所述夹持层设置有多个，并且通过埋孔连接。

5.根据权利要求4所述的印刷基板，其特征在于，

所述印刷基板还具有与所述第二导电导热图案的所述夹持层和所述背面层连接的盲孔。

6.根据权利要求1或2所述的印刷基板，其特征在于，

所述第一导电导热图案以及所述第二导电导热图案由铜箔等金属形成。