CN114513894A - 一种高散热型印制电路板以及汽车散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高散热型印制电路板以及汽车散热系统。该高散热型印制电路板包括：多层线路板、散热块、外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层以及热源器件；多层线路板设置有第一通孔；散热块位于第一通孔内；第一绝缘粘结层位于多层线路板邻近热源器件的表面；外层线路层位于第一绝缘粘结层远离多层线路板的表面；热源器件位于外层线路层远离第一绝缘粘结层的表面；散热块在多层线路板的正投影覆盖热源器件在多层线路板的正投影。本发明实施例提供的技术方案在不增加热源器件尺寸的基础上，实现了一种散热性能良好的印制电路板。

Description

一种高散热型印制电路板以及汽车散热系统

技术领域

本发明实施例涉及印制电路板技术领域，尤其涉及一种高散热型印制电路板以及汽车散热系统。

背景技术

印制电路板即印刷电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，简称线路板，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔(如元件孔、紧固孔、金属化孔等)，用来代替以往装置电子元器件的底盘并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板；按照线路板层数可分为单面板、双面板、四层板、六层板以及其它多层线路板。由于印刷电路板并非一般终端产品，因此在名称的定义上略微混乱，例如：个人电脑用的母板，称为主板，而不能直接称为电路板，虽然主机板中有电路板的存在，但是并不相同，因此评估产业时两者有关不能说相同。再譬如：因为有集成电路零件装载在电路板上，因而新闻媒体称它为IC板，但实质上它也不等同于印刷电路板；我们通常说的印刷电路板是指裸板-即没有上元器件的电路板。现有的印制电路板采用多层结构设计，层层叠加压制而成，由于印制电路板的作用是用于提供电路结构之用，大量电子元件将被设置在印制电路板上，电子元件和多层线路板工作时会产生大量的热，热量的聚集就会反过来影响到电子元器件的工作。

高功率器件贴装位置所产生的大量热量，对于印制电路板的散热能力提出了更高的要求。目前，常用到的散热结构是在高功率器件下方的连接焊盘之间添加散热铜块，以用来提高其散热能力。但是，这种散热结构会使得高功率器件焊盘为了避免接触到散热铜块而增加其之间间距，迫使额外增加了高功率器件的占用面积，不利于高密度情况下的使用。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种高散热型印制电路板以及汽车散热系统，在不增加热源器件尺寸的基础上，以实现一种散热性能良好的印制电路板。

本发明实施例提供了一种高散热型印制电路板，包括：多层线路板、散热块、外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层以及热源器件；

所述多层线路板设置有第一通孔；

所述散热块位于所述第一通孔内；

所述第一绝缘粘结层位于所述多层线路板邻近所述热源器件的表面；

所述外层线路层位于所述第一绝缘粘结层远离所述多层线路板的表面；

所述热源器件位于所述外层线路层远离所述第一绝缘粘结层的表面；

所述散热块在所述多层线路板的正投影覆盖所述热源器件在所述多层线路板的正投影。

可选的，所述热源器件设置有连接焊盘，所述连接焊盘位于所述外层线路层远离所述第一绝缘粘结层的表面；

所述外层线路层和所述第一绝缘粘结层的叠层设置有第二通孔，所述第二通孔在所述多层线路板的正投影位于所述热源器件在所述多层线路板的正投影之内；

所述第二通孔在所述多层线路板的正投影和所述连接焊盘在所述多层线路板的正投影无交叠。

可选的，所述散热块设置有至少一个散热结构，所述散热结构在所述多层线路板的正投影位于所述热源器件在所述多层线路板的正投影之内。

可选的，所述散热结构包括至少一个第一散热孔；

所述第一散热孔贯穿所述外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层以及所述散热块。

可选的，所述散热结构包括至少一个第二散热孔，所述第二散热孔位于所述散热块内部。

可选的，所述散热块包括导电块；

所述第一通孔的侧壁设置有第二绝缘粘结层。

可选的，所述散热块包括铜导电块。

可选的，所述热源器件包括高功率器件。

可选的，所述高功率器件的功率大于或等于30W，且小于或等于50W。

本发明实施例还提供了一种汽车散热系统，包括上述技术方案任意所述的高散热型印制电路板。

本发明实施例提供的技术，散热块在多层线路板的正投影覆盖热源器件在多层线路板的正投影，且位于多层线路板设置的第一通孔内，热源器件在使用的过程中，在热源器件的下方积聚的大量热量可以通过散热块快速传递出去，进而增加了印制电路板的散热能力。且散热块位于多层线路板设置的第一通孔内，热源器件位于外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层之上，散热块的面积大小不会影响热源器件的尺寸设置，可以避免由于散热块的设置使得热源器件的占用面积有所增加的问题。综上，本发明实施例提供的印制电路板在不增加热源器件的尺寸的基础上，实现了一种散热性能良好的印制电路板。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种高散热型印制电路板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种高散热型印制电路板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种高散热型印制电路板的结构示意图；

图4为图1中高散热型印制电路板的制备方法的流程图；

图5-图8为图4中高散热型印制电路板的制备方法各步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供了一种高散热型印制电路板。参见图1，该高散热型印制电路板包括：多层线路板10、散热块20、外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层以及热源器件30；多层线路板10设置有第一通孔10A；散热块20位于第一通孔10A内；第一绝缘粘结层105位于多层线路板10邻近热源器件30的表面；外层线路层106位于第一绝缘粘结层105远离多层线路板10的表面；热源器件30位于外层线路层106远离第一绝缘粘结层105的表面；散热块20在多层线路板10的正投影覆盖热源器件30在多层线路板的正投影。

可选的，热源器件30设置有连接焊盘301和连接焊盘302，热源器件30通过连接焊盘301和连接焊盘302与外层线路层106实现电连接，进而通过外层线路层106将电信号传递给多层线路板10。

示例性的，多层线路板10包括由第一覆铜板101、第二覆铜板102、第三覆铜板103和第四覆铜板104构成的多层线路板10。

在汽车散热系统中，可选的，热源器件30为高功率器件。可选的，高功率器件的功率大于或等于30W，且小于或等于50W。因此，热源器件30在使用的过程中会在下方的区域积聚大量热量。

示例性的，第一绝缘粘结层105为半固化片。在通过压合工艺将外层线路层106和第一绝缘粘结层105与多层线路板10压合在一起时，半固化片为半流动性具有粘结层。半固化片固化之后，具有一定的机械强度，用于支撑外层线路层106，并绝缘外层线路层106和多层线路板10。

本发明实施例提供的技术，散热块20在多层线路板10的正投影覆盖热源器件30在多层线路板10的正投影，且位于多层线路板10设置的第一通孔10A内，热源器件30在使用的过程中，在热源器件30的下方积聚的大量热量可以通过散热块20快速传递出去，进而增加了印制电路板的散热能力。且散热块20位于多层线路板10设置的第一通孔10A内，热源器件30位于外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层之上，散热块20的面积大小不会影响热源器件30的尺寸设置，可以避免由于散热块20的设置使得热源器件30的占用面积有所增加的问题。综上，本发明实施例提供的印制电路板在不增加热源器件30的尺寸的基础上，实现了一种散热性能良好的印制电路板。

可选的，热源器件设置有连接焊盘，连接焊盘位于外层线路层远离第一绝缘粘结层的表面；外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层设置有第二通孔，第二通孔在多层线路板的正投影位于热源器件在多层线路板的正投影之内；第二通孔在多层线路板的正投影和连接焊盘在多层线路板的正投影无交叠。

示例性的，参见图1，热源器件30设置有连接焊盘301和连接焊盘302，连接焊盘301和连接焊盘302位于外层线路层106远离第一绝缘粘结层105的表面；外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层设置有第二通孔40，第二通孔40在多层线路板10的正投影位于热源器件30在多层线路板10的正投影之内；第二通孔40在多层线路板10的正投影和连接焊盘301以及连接焊盘302在多层线路板的正投影无交叠。

具体的，由于热源器件30产生的热量主要积聚在热源器件30的下方，因此在多层线路板10的正投影位于热源器件30在多层线路板10的正投影之内的第二通孔40，增加了热源器件30下方与空气接触的面积，增加了热源器件30产生的热量的传输通路，可以进一步增加高散热型印制电路板的散热功能。且第二通孔40在多层线路板10的正投影和连接焊盘301以及连接焊盘302在多层线路板的正投影无交叠，可以保证外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层对于连接焊盘301以及连接焊盘302起到支撑作用，进而增加了高散热型印制电路板的结构稳定性。

可选的，散热块设置有至少一个散热结构，散热结构在多层线路板的正投影位于热源器件在多层线路板的正投影之内。

示例性的，参见图2和图3，散热块20设置有至少一个散热结构50，散热结构50在多层线路板10的正投影位于热源器件30在多层线路板10的正投影之内。

具体的，由于热源器件30产生的热量主要积聚在热源器件30的下方，散热结构50在多层线路板10的正投影位于热源器件30在多层线路板10的正投影之内，增加了热源器件30产生的热量的传输通路，可以进一步增加高散热型印制电路板的散热功能。

可选的，散热结构包括至少一个第一散热孔；第一散热孔贯穿外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层以及散热块。

示例性的，参见图2，散热结构50包括第一散热孔51和第一散热孔52；第一散热孔51和第一散热孔52贯穿外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层以及散热块20，增加了热源器件30下方与空气接触的面积，可以增加热源器件30产生的热量的传输通路，进而可以进一步增加高散热型印制电路板的散热功能。

可选的，散热结构包括至少一个第二散热孔，第二散热孔位于散热块内部。

示例性的，参见图3，散热结构50包括第二散热孔53和第二散热孔54，第二散热孔53和第二散热孔54位于散热块20内部。需要说明的是，第二散热孔53和第二散热孔54的深度可以等于散热块20的高度。

具体的，第二散热孔53和第二散热孔54位于散热块20内部，增加了散热块20与空气接触的面积，可以增加散热块20内的热量的传输通路，进而可以进一步增加高散热型印制电路板的散热功能。

可选的，散热块包括导电块；第一通孔的侧壁设置有第二绝缘粘结层。

示例性的，参见图2和图3，散热块20包括导电块；第一通孔10A的侧壁设置有第二绝缘粘结层60。

导电块作为散热块20，导电块通常都具有良好的散热性能，可以使得印制电路板具有良好的散热性能。第二绝缘粘结层60用于绝缘散热块20和多层线路板10，避免漏电。示例性的，第二绝缘粘结层60为半固化片。在通过压合工艺将多层线路板10、第二绝缘粘结层60和散热块20进行压合在一起时，半固化片为半流动性具有粘结层。半固化片固化之后，具有一定的机械强度，用于支撑外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层，并绝缘散热块20和多层线路板10。

可选的，散热块20包括铜导电块。具体的，铜导电块具有良好的散热性能，且价格低廉，在提高印制电路板的散热性能的同时，降低了高散热型印制电路板的制备成本。

针对图1示出的高散热型印制电路板，本发明实施例还提供了一种高散热型印制电路板的制备方法。参见图4，该高散热型印制电路板的制备方法包括如下步骤：

步骤110、提供多层线路板。

参见图5，提供多层线路板10。示例性的，多层线路板10包括由第一覆铜板101、第二覆铜板102、第三覆铜板103和第四覆铜板104通过压合工艺压合而成。

步骤120、在多层线路板内形成第一通孔。

参见图6，通过开槽工艺在多层线路板10内形成第一通孔10A。

步骤130、在第一通孔内形成散热结构，其中散热结构和第一通孔的侧壁之间设置有第二绝缘粘结层。

参见图7，通过压合工艺将多层线路板10、第二绝缘粘结层60和散热块20进行压合。示例性的，第二绝缘粘结层60为半固化片。在通过压合工艺将多层线路板10、第二绝缘粘结层60和散热块20进行压合在一起时，半固化片为半流动性具有粘结层。半固化片固化之后，具有一定的机械强度，用于支撑外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层，并绝缘散热块20和多层线路板10。

步骤140、形成外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层，其中，第一绝缘粘结层位于多层线路板邻近热源器件的表面；外层线路层位于第一绝缘粘结层远离多层线路板的表面。

参见图8，通过压合工艺将外层线路层106和第一绝缘粘结层105与多层线路板10压合在一起。通过控深铣开槽与打孔工艺或者掩膜化学刻蚀工艺形成第二通孔40。第二通孔40在多层线路板10的正投影位于热源器件30在多层线路板10的正投影之内；第二通孔40在多层线路板10的正投影和连接焊盘301以及连接焊盘302在多层线路板的正投影无交叠。示例性的，第一绝缘粘结层105为半固化片。在通过压合工艺将外层线路层106和第一绝缘粘结层105与多层线路板10压合在一起时，半固化片为半流动性具有粘结层。半固化片固化之后，具有一定的机械强度，用于支撑外层线路层106，并绝缘外层线路层106和多层线路板10。

步骤150、形成热源器件，其中，热源器件位于外层线路层远离第一绝缘粘结层的表面；散热块在多层线路板的正投影覆盖热源器件在多层线路板的正投影。

参见图1，通过贴装工艺形成热源器件30，热源器件30设置有连接焊盘301和连接焊盘302，连接焊盘301和连接焊盘302位于外层线路层106远离第一绝缘粘结层105的表面。

需要说明的是，图2和图3中的散热结构50可以通过控深铣开槽与打孔工艺或者掩膜化学刻蚀工艺形成。

本发明实施例还提供了一种汽车散热系统。该汽车散热系统包括上述技术方案中任意所述的高散热型印制电路板。

本发明实施例提供的汽车散热系统，在汽车散热系统中，热源器件30为高功率器件。高功率器件的功率大于或等于30W，且小于或等于50W。因此，热源器件30在使用的过程中会在下方的区域积聚大量热量。该汽车散热系统包括上述技术方案中任意所述的高散热型印制电路板，可以提高散热系统的散热效率。具体的，汽车散热系统包括的高散热型印制电路板中的散热块20在多层线路板10的正投影覆盖热源器件30在多层线路板10的正投影，且位于多层线路板10设置的第一通孔10A内，热源器件30在使用的过程中，在热源器件30的下方积聚的大量热量可以通过散热块20快速传递出去，进而增加了印制电路板的散热能力。且散热块20位于多层线路板10设置的第一通孔10A内，热源器件30位于外层线路层106和第一绝缘粘结层105的叠层之上，散热块20的面积大小不会影响热源器件30的尺寸设置，可以避免由于散热块20的设置使得热源器件30的占用面积有所增加的问题。综上，本发明实施例提供了一种散热性能良好的汽车散热系统。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种高散热型印制电路板，其特征在于，包括：多层线路板、散热块、外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层以及热源器件；

所述多层线路板设置有第一通孔；

所述散热块位于所述第一通孔内；

所述第一绝缘粘结层位于所述多层线路板邻近所述热源器件的表面；

所述外层线路层位于所述第一绝缘粘结层远离所述多层线路板的表面；

所述热源器件位于所述外层线路层远离所述第一绝缘粘结层的表面；

所述散热块在所述多层线路板的正投影覆盖所述热源器件在所述多层线路板的正投影。

2.根据权利要求1所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述热源器件设置有连接焊盘，所述连接焊盘位于所述外层线路层远离所述第一绝缘粘结层的表面；

所述外层线路层和所述第一绝缘粘结层的叠层设置有第二通孔，所述第二通孔在所述多层线路板的正投影位于所述热源器件在所述多层线路板的正投影之内；

所述第二通孔在所述多层线路板的正投影和所述连接焊盘在所述多层线路板的正投影无交叠。

3.根据权利要求1所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述散热块设置有至少一个散热结构，所述散热结构在所述多层线路板的正投影位于所述热源器件在所述多层线路板的正投影之内。

4.根据权利要求3所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述散热结构包括至少一个第一散热孔；

所述第一散热孔贯穿所述外层线路层和第一绝缘粘结层的叠层以及所述散热块。

5.根据权利要求3所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述散热结构包括至少一个第二散热孔，所述第二散热孔位于所述散热块内部。

6.根据权利要求1所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述散热块包括导电块；

所述第一通孔的侧壁设置有第二绝缘粘结层。

7.根据权利要求6所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述散热块包括铜导电块。

8.根据权利要求1所述的高散热型印制电路板，其特征在于，所述热源器件包括高功率器件。

9.根据权利要求8所述的高散热型印制电路板，其特征在于，

所述高功率器件的功率大于或等于30W，且小于或等于50W。

10.一种汽车散热系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的高散热型印制电路板。

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