CN113692118A - 一种多层印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明属于电路板技术领域，具体的说是一种多层印刷电路板,包括基板、至少一个与基板直接或间接压合连接的分板，且基板与分板之间和/或分板与分板之间均通过绝缘材料而绝缘；分板的轮廓小于或等于基板的轮廓，且至少有一个分板的轮廓小于基板的轮廓；靠近基板的分板大于或等于远离基板的分板轮廓；与基板接触的分板布置在基板上导体密集的位置；远离基板的分板布置在靠近基板的分板上导体密集位置处，且该远离基板的分板与该临近基板的分板板面直接或间接的贴合；本案通过分板加基板的布置形式，节约多层印刷电路板使用的材料量，使得更多的内层基板或分板的表面暴露在外，从而有利于提高散热表面积，降低热量集聚。

Description

一种多层印刷电路板

技术领域

本发明属于电路板技术领域，具体的说是一种多层印刷电路板。

背景技术

印刷电路板按结构进行分类，分为单面板、双面板和多层板，其中，为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板。多层板的制作方法一般由内层图形先做，然后以印刷蚀刻法做成单面或双面基板，并纳入指定的层间中，再经加热、加压并予以粘合，至于之后的钻孔则和双面板的镀通孔法相同。

对于多层印刷电路板来说，工作时都会产生一定的热量，从而使多层印刷电路板内外温度迅速上升，如果不及时将该热量散发出去，多层印刷电路板就会持续的升温，元器件就会因过热而失效，多层印刷电路板的可靠性能就会下降。

现有技术中，很多多层印刷电路板采用被动式冷却方式，如通过加装散热装置或风扇对多层印刷电路板进行冷却来解决；在设计中加入风扇会给多层印刷电路板可靠性带来不稳定因素，风扇的振动、风力的吹动也会对多层印刷电路板带来一定的影响；采用水冷，可能会导致液体泄露及多层印刷电路板短路的问题；此外，还有许多多层印刷电路板由于空间限制而无法采用被动散热方式；因此，多层电路板的主动式散热方式也尤为重要。

在实现本发明过程中，发明人发现，现有技术中的多层印刷电路板的各层表面轮廓大小相同，多层印刷电路板的内层板完全被外层板覆盖，从而使得多层印刷电路板的散热面只能主要依靠多层印刷电路板的上、下表面进行主动散热，散热面积小，并且由于内层板完全被外层板覆盖而导致多层印刷电路板内层板热量难以散发。

发明内容

为了弥补现有技术的部分不足，本发明提出一种多层印刷电路板，通过分板加基板的布置形式，使得更多的内层基板或分板的表面暴露在外，从而有利于提高散热表面积，降低多层印刷电路板内层的热量集聚。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明一种多层印刷电路板,包括基板、至少一个与基板直接或间接压合连接的分板，且基板与分板之间和/或分板与分板之间均通过绝缘材料而绝缘；所述基板和分板上均布置有导体，所述分板的轮廓小于或等于基板的轮廓，且至少有一个分板的轮廓小于基板的轮廓；靠近基板的分板大于或等于远离基板的分板轮廓，分板与基板平行设置；与基板接触的分板布置在基板上导体密集的位置；远离基板的分板布置在靠近基板的分板上导体密集位置处，且该远离基板的分板与该临近基板的分板板面直接或间接的贴合。

分板至少有两条不同方向的定位边与基板边缘对齐或分板至少有两条不同方向的定位边和与其贴合且靠近基板的分板边缘对齐。

基板和/或分板上设置有元器件；所述基板和/或分板上固设有多根用于对整个多层印刷电路板支撑的支撑柱，且位于基板同一侧的支撑柱至少设置有三根；支撑柱包括柱本体以及柱本体远离基板的一端连接的弹性绝缘部，支撑柱远离基板的一端高度高于同一侧元器件的最大高度。

所述柱本体为导热材料；至少一根支撑柱临近多层印刷电路板上的热量聚集位置。

所述柱本体为管状，多根柱本体嵌套设置，位于内层的柱本体延伸入多层印刷电路板内层并连接，位于外层的柱本体与多层印刷电路板的外层连接，相邻柱本体之间通过绝缘胶水隔绝；相邻外侧的柱本体直径大于内侧的柱本体直径，伸出多层印刷电路板外表面的内侧柱本体局部表面未被外侧柱本体遮蔽。

部分所述分板为预制的标准板。

所述基板为导线布置板、信号布置板、电源板、接地板中的一种，单个所述分板为导线布置板、信号布置板、电源板、接地板中的一种。

本发明的有益效果如下：

1、本案中，分板布置在基板上电路或者导体密集的位置，以实现将基板上密集的线路引向分板上，以缓解基板上密集复杂的电路布置，同时以解决基板上局部电路的线路绕线过长的问题。

2、本案中，采用分板加基板的布置形式，一方面可以节约多层印刷电路板使用的材料量，另一方面，分板的轮廓小于或等于基板的轮廓，靠近基板的分板大于或等于远离基板的分板轮廓，使得分板在基板上布置形成阶梯状，从而使得更多的内层基板或分板的表面暴露在外，从而有利于提高散热表面积，降低热量集聚，并且随着多层印刷电路板的层数增加，采用分板加基板并形成阶梯状的结构，散热效果越明显。

3、本案中，将分板布置在基板上局部电路过于密集的位置，以实现将基板上密集的电路引向分板上，一方面能够解决基板上局部电路的线路绕线过长的问题，从而减小该基板上局部电路的布线长度，电路长度的降低能够降低该电路上的能量损耗；另一方面，能够将该基板上局部过于密集的电路稀释，从而减少该基板局部电路的密集度，进而减小该局部密集电路发热量的聚集，有利于多层印刷电路板的散热。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明多层印刷电路板其中一种结构示意图；

图2是本发明多层印刷电路板的另一种结构示意图；

图3是本发明支撑柱结构示意图；

图中：基板1、分板2、导体3、元器件4、定位边5、支撑柱6、柱本体61、弹性绝缘部62、绝缘胶水63。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，其中，图1显示的是四层印刷电路板的一种结构布置示意图，图2显示的为七层印刷电路板的一种结构布置示意图；本发明一种多层印刷电路板,包括基板1、至少一个与基板1直接或间接压合连接的分板2，且基板1与分板2之间和/或分板2与分板2之间均通过绝缘材料而绝缘；所述基板1和分板2上均布置有导体3，所述分板2的轮廓小于或等于基板1的轮廓，且至少有一个分板2的轮廓小于基板1的轮廓；靠近基板1的分板2大于或等于远离基板1的分板2轮廓，分板2与基板1平行设置；与基板1接触的分板2布置在基板1上导体3密集的位置；远离基板1的分板2布置在靠近基板1的分板2上导体3密集位置处，且该远离基板1的分板2与该临近基板1的分板2板面直接或间接的贴合。

具体的，常规的多层印刷电路板一般指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，而本案的多层印刷电路板，是以基板1为为基础，并作为定位板，其余的分板2均是压合在基板1上，分板2与基板1之间通过绝缘材料隔离，分板2与分板2之间通过绝缘材料隔离，分板2与基板1上的导体3通过贯穿分板2与基板1上的孔并施以导体3而实现电连接或者以常规的多层印刷电路板层与层之间的常规电连接方式进行连接；本案的基板1和分板2均为绝缘板，基板1和分板2各自按照实际的需求布置铜导体3或元器件4或信号线或接地线或电源线等。靠近基板1的分板2大于或等于远离基板1的分板2轮廓，能够减少或避免部分分板2被架空而导致易于被折损的问题发生；本案并不限制在基板1和分板2所组成的层外另加一个与基板1轮廓相仿的绝缘层。本案中的基板1数量为一个，分板2数量为一个或者多个，分板2布置在基板1上电路或者导体3密集的位置，以实现将基板1上密集的电路引向分板2上，能够将该基板1上局部过于密集的电路稀释，从而减少该基板1局部电路的密集度，进而降低该局部密集电路发热量的聚集，有利于多层印刷电路板的散热；同时解决了基板1上局部电路的线路绕线过长的问题，电路长度的降低能够降低该电路上的能量损耗；此外，采用分板2加基板1的布置形式，一方面可以节约多层印刷电路板使用的材料量，常规的多层印刷电路板的每一层轮廓大小相同，因此，采用的材料必然更多；另一方面，常规的多层印刷电路板由于每一层轮廓的大小相同，使得该多层印刷电路板的内层并不易于散热，散热面积有限，并且常规的多层印刷电路板的内层被外层包裹，也难以快速降温散热；而本案中采用分板2加基板1的布置形式，且分板2的轮廓小于或等于基板1的轮廓，靠近基板1的分板2大于或等于远离基板1的分板2轮廓，使得分板2在基板1上布置形成阶梯状，从而使得更多的内层基板1或内层分板2的表面暴露在外，从而有利于提高散热表面积，降低热量集聚，并且随着多层印刷电路板的层数增加，采用分板2加基板1并形成阶梯状的结构，散热效果越明显。

另外，多层印刷电路板自身发热的主要原因，一方面由于元器件4发热导致，另一方面由于导体3发热导致，本案描述的导体3包括但不限于电路、铜导体3、导电线路、电路等，因此，若是基板1上局部电路过于密集，将导致该局部电路发热量集聚，而若将本案的分板2布置在该基板1上局部电路过于密集的位置，则一方面能够减小该局部电路的布线长度，另一方面，能够将该基板1上局部过于密集的电路稀释，从而减少该基板1局部电路的密集度，降低该局部密集电路发热量的聚集，同时由于线路长度降低进而降低能量损耗。

分板2至少有两条不同方向的定位边5与基板1边缘对齐或分板2至少有两条不同方向的定位边5和与其贴合且靠近基板1的分板2边缘对齐。

具体的，通过使分板2具有两条不同方向的定位边5，从而方便分板2相对于基板1进行定位，使分板2上布置的电路与基板1上布置的电路能够吻合的进行连接，并降低分板2布置位置的误差，提高分板2布置的效率；同时，多个分板2尽量使用基板1的同一位置的定位边5，从而更好的降低分板2相对于基板1的位置偏差；此外，若是基板1轮廓过大，分板2过小且距离基板1边缘距离较远，也可使得分板2至少有两条不同方向的定位边5和与其贴合且靠近基板1的分板2边缘对齐，以实现该过小的分板2的定位，并降低该分板2需要使定位边5延伸到基板1边缘的材料浪费问题。

基板1和/或分板2上设置有元器件4；所述基板1和/或分板2上固设有多根用于对整个多层印刷电路板支撑的支撑柱6，且位于基板1同一侧的支撑柱6至少设置有三根；支撑柱6包括柱本体61以及柱本体61远离基板1的一端连接的弹性绝缘部62，支撑柱6远离基板1的一端高度高于同一侧元器件4的最大高度。

具体的，基板1和分板2上的元器件4按照实际需求选择是否全部布置或者仅布置在基板1上或仅布置在部分分板2上；本案中的支撑柱6布置在基板1的一侧，支撑柱6只是位于基板1的一侧，而并不是限定支撑柱6是否直接连接在基板1的一侧上。支撑柱6布置在基板1上或者分板2上均可，基板1的一侧布置至少三根支撑柱6，三个支撑柱6通过合理布置恰好能够支撑起整个多层印刷电路板，通过使支撑柱6的端部为弹性绝缘部62，支撑柱6远离基板1的一端高度高于同一侧元器件4的最大高度；一方面，多层印刷电路板运输时，弹性绝缘板部能够起到减震的作用，另一方面，多层印刷电路板放置时，由于支撑柱6的存在，不至于多层印刷电路板表面的元器件4直接与桌面接触而沾染灰尘或其他污物；此外，当支撑柱6布置在基板1的两侧时，可实现多层印刷电路板正反面随意放置，且在多层印刷电路板掉落时，支撑柱6上的弹性绝缘部62也能起到缓冲作用，有利于对多层印刷电路板的保护；同时，若是多层印刷电路板外部安装壳体，由于支撑柱6的存在，能够避免或减少壳体碰到多层印刷电路板表面的元器件4或者电路，进而更进一步的实现对多层电路板的保护；同时由于支撑柱6的存在，也避免了元器件4的引脚被压弯而导致多层印刷电路板短路的问题发生；支撑柱6在需要时其表面将布置绝缘层。

所述柱本体61为导热材料；至少一根支撑柱6临近多层印刷电路板上的热量聚集位置。

具体的，柱本体61采用导热材料，同时将柱本体61布置临近多层印刷电路板上的热量聚集位置，从而能够通过柱本体61进行散热，当柱本体61深入连接在多层印刷电路板的内层时，能够将多层印刷板的内层热量导出并散热，从而提高多层印刷电路板的散热效果。

所述柱本体61为管状，多根柱本体61嵌套设置，位于内层的柱本体61延伸入多层印刷电路板内层并连接，位于外层的柱本体61与多层印刷电路板的外层连接，相邻柱本体61之间通过绝缘胶水63隔绝；相邻外侧的柱本体61直径大于内侧的柱本体61直径，伸出多层印刷电路板外表面的内侧柱本体61局部表面未被外侧柱本体61遮蔽。

具体的，柱本体61为管状，多根柱本体61嵌套设置，使得多层印刷电路板的内层及外层均能通过柱本体61导热并散热，提高了多层印刷电路板的散热效果；相邻柱本体61之间通过绝缘胶水63绝缘隔绝，避免多层印刷电路板的各层通过柱本体61而导通，另一方面，通过绝缘胶水63的粘接以及柱本体61的连接，能够提高多层印刷电路板各层之间的连接强度，从而降低多层印刷电路板表面的起皮等问题，进而提高多层印刷电路板的可靠性。

此外，伸出多层印刷电路板外表面的内侧柱本体61局部未被外侧柱本体61遮蔽，如位于外侧的柱本体61表面开设孔或槽使得内层的柱本体61暴露在外，或者内层的柱本体61伸出外层的柱本体61，如此将更有利于多层印刷电路板内层的散热，进而有利于提高整个多层印刷电路板的散热效果，进而提高电路板的使用寿命。

部分所述分板2为预制的标准板。

具体的，很多电路板上总会出现为实现某种功能的标准电路，如二极管放大功能的电路或者其他实现某种功能的电路，而若这些电路被使用的频率增多，就可以将这些电路确定一个标准规格，并通过依附于本案的分板2进行提前预制，实现部分分板2上的电路规格化、标准化，从而可以提前预制，进而可以提高多层印刷电路板的制造效率；同时，由于分板2较基板1轮廓小，可实现多个分板2布置在同一个基板1表面上，从而使得预制的为标准板的分板2使用更加灵活，并降低该分板2制造时的出错率；本案中的标准板的标准是根据实际厂家需求自定义标准。

所述基板1为导线布置板、信号布置板、电源板、接地板中的一种，单个所述分板2为导线布置板、信号布置板、电源板、接地板中的一种；多个不同功能类型的分板2能够实现将导线或信号或电源或接地功能布置在同一层。

具体的，本案的基板1为现有技术中的导线布置的板或信号布置板或电源板或接地板中的一种，但不限于导线布置板、信号布置板、电源板、接地板；按照实际需求选择基板1的功能类型，而分板2亦是如此，并且多层印刷电路板的同一层可设置多块功能不同的分板2，也可将多个功能不同的分板2分层依次设置，从而增加多层印刷板设计的多样性，使多层印刷电路板向着更加精密、更加小型化的方向发展。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种多层印刷电路板,其特征在于：包括基板(1)、至少一个与基板(1)直接或间接压合连接的分板(2)，且基板(1)与分板(2)之间和/或分板(2)与分板(2)之间均通过绝缘材料而绝缘；所述基板(1)和分板(2)上均布置有导体(3)，所述分板(2)的轮廓小于或等于基板(1)的轮廓，且至少有一个分板(2)的轮廓小于基板(1)的轮廓；靠近基板(1)的分板(2)大于或等于远离基板(1)的分板(2)轮廓，分板(2)与基板(1)平行设置；与基板(1)接触的分板(2)布置在基板(1)上导体(3)密集的位置；远离基板(1)的分板(2)布置在靠近基板(1)的分板(2)上导体(3)密集位置处，且该远离基板(1)的分板(2)与该临近基板(1)的分板(2)板面直接或间接的贴合。

2.根据权利要求1所述的一种多层印刷电路板，其特征在于：分板(2)至少有两条不同方向的定位边(5)与基板(1)边缘对齐或分板(2)至少有两条不同方向的定位边(5)和与其贴合且靠近基板(1)的分板(2)边缘对齐。

3.根据权利要求1所述的一种多层印刷电路板，其特征在于：基板(1)和/或分板(2)上设置有元器件(4)；所述基板(1)和/或分板(2)上固设有多根用于对整个多层印刷电路板支撑的支撑柱(6)，且位于基板(1)同一侧的支撑柱(6)至少设置有三根；支撑柱(6)包括柱本体(61)以及柱本体(61)远离基板(1)的一端连接的弹性绝缘部(62)，支撑柱(6)远离基板(1)的一端高度高于同一侧元器件(4)的最大高度。

4.根据权利要求3所述一种多层印刷电路板，其特征在于：所述柱本体(61)为导热材料；至少一根支撑柱(6)临近多层印刷电路板上的热量聚集位置。

5.根据权利要求4所述的一种多层印刷电路板，其特征在于：所述柱本体(61)为管状，多根柱本体(61)嵌套设置，位于内层的柱本体(61)延伸入多层印刷电路板内层并连接，位于外层的柱本体(61)与多层印刷电路板的外层连接，相邻柱本体(61)之间通过绝缘胶水(63)隔绝；相邻外侧的柱本体(61)直径大于内侧的柱本体(61)直径，伸出多层印刷电路板外表面的内侧柱本体(61)局部表面未被外侧柱本体(61)遮蔽。

6.根据权利要求1所述的一种多层印刷电路板，其特征在于：部分所述分板(2)为预制的标准板。

7.根据权利要求1所述的一种多层印刷电路板，其特征在于：所述基板(1)为导线布置板、信号布置板、电源板、接地板中的一种，单个所述分板(2)为导线布置板、信号布置板、电源板、接地板中的一种。

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