CN1359606A - 印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在印刷电路板中设置热通道的方法,以用于通过所述板件从表面安装的元件导热并将其从那里导出,在其顶部侧面和底部侧面上包括金属层的板件材料中形成一个或多个孔,从而形成所述印刷电路板。将金属插塞压入到该孔中并固定在其中,以便通过使该插塞在所述孔中径向地膨胀来密封贴靠于所述金属层中的所述孔的内壁。然后在该板件材料上设置包括电连接点的导体图形,以获得所述印刷电路板。本发明还涉及一种包括根据前述的方法所布置的通道的印刷电路板。

Description

印刷电路板
发明的领域
本发明涉及一种在印刷电路板中布置热通道的方法，以及涉及一种包括热通道的印刷电路板。
发明的背景
当表面焊接如RF功率晶体管这样的功率元件时，需要借助于热通道改善在板件中的热传导。这是因为一般为聚合材料的实际板件材料的导热率很低，大约为0.5W/m℃，而金属材料的导热率大约为400w/m℃，在这种特定的情况下，金属材料的导热率大约是板件材料的800倍。
目前，在要焊接元件体的表面上，通过在板件材料上钻许多孔来形成热通道。在制造板件的后面的阶段中，这些通道的内部表面涂敷薄的金属层，通常为铜层。主要是靠这种薄的铜层通过板件来导热。
当前的热通道具有的一个问题是将元件体连接到板件上的焊料会朝下进入该各孔中，于是从所需的焊料的焊接位置漏出而影响结合，并在相对于元件体的板件的相反侧面上形成了焊滴。这些焊滴所带来的问题是它们极大地损害了在板件的底侧和冷却器之间的热接触，因此无论如何都需要清除这些滴。
发明的概述
本发明的一个目的是至少减少前述的问题。
根据本发明的第一方面，应用根据权利要求1的印刷电路板实现这个目的。
本发明提供的一个优点是，与根据当前的技术所制造的板件相比，该印刷电路板从所述板的上部侧面到下部侧面具有低得多的热阻。
本发明提供的另一优点是当各通道完全封闭时简化通道的探测。
本发明提供的另一优点是功率元件可以表面安装，而同时可以将所有其它的元件表面安装在该板件上，与传统的手工安装过程相比极大地降低了成本。
本发明提供的再一优点是冷却器或底座(chassi)不需满足对表面平整度的很高要求，因为如RF功率晶体管这样的元件可以直接表面焊接在印刷电路板上。
将参考其示范性实施例以及附图更详细地描述本发明。
附图的简要描述
附图1为用于制造印刷电路板的板件的侧视图。
附图2从上方示出设有孔并计划用于制造印刷电路板的板件。
附图3为发明的板件的侧视图，已经将热通道牢固地压到该板件中，而该板件计划用于制造印刷电路板。
优选实施例的描述
附图1为计划用于制造印刷电路板的板件1的侧视图。板件1包括在其上已经分别布置金属化的顶部和底部表面12和14的板件材料10。金属化的顶部和底部形成了用于导体图形的基础，即通过本领域普通技术人员熟悉的方法从导电顶部和底部侧面上蚀刻出导体图形，因此在本文件中不需要详细地描述该方法。板件材料是某些在商业上可得的适合的材料，比如FR4或BT。
附图2从上方示出包括三个孔20的板件1。各孔20的尺寸和形状适合于容纳准备压入到该孔中的金属插塞。
附图3为印刷电路板1的侧视图，在该印刷电路板1中已经将金属插塞30压入到所述孔中。将该金属插塞压入该板件材料中并轴向地压缩或镦粗，以使插塞在垂直于相应的孔20的纵向方向的方向上膨胀。插塞30的膨胀使该插塞向外推靠板件材料10的相应的顶部和底部侧面上的金属层12和14的内壁表面。各插塞在板件1中形成热通道并还形成了带有周边金属层12和14的紧的表面。为了改善在随后的导体图形的平版印刷构图和后面的蚀刻过程的最终结果，需要使该板件的顶部和底部侧面平整，以便消除在金属层12和14以及插塞30之间的任何高度差。
插塞30优选由铜制成。虽然在板件中容纳插塞的孔20优选为圆形，但可替换的是，它们可以是矩形、三角形或椭圆形。相应的插塞30的形状和尺寸与该板件中的相应的孔20的形状和尺寸相适应。该孔最好不包含锐角。
在形成所述导体图形之前，通过在该板件的底部和/或顶部侧面上放置附加的铜层可以进一步改善导热率。这种附加层的存在可以确保化学物质不会在后面的处理阶段中进入插塞和孔之间的任何可能的裂缝中。
虽然在附图中所示的板件是两层的板件，但可以理解的是，本发明还可以应用于单层板件或包括超过两层的板件。在板件包括超过两层的情况下，插塞将密封贴靠板件材料10的相应的顶部和底部侧面上的金属层12和14的内壁表面，而不密封贴靠板件内的金属层或各层。
应该理解的是，本发明并不限于前述的和所示的示范性实施例，并在下面的权利要求的范围内可以作出各种改型。

Claims (12)

1.一种在印刷电路板中布置热通道的方法，以用于通过所述板件从表面安装的元件导热并将其从那里导出，其特征在于，在包括一金属层的至少一个板件的顶部侧面和底部侧面上设有一个或多个孔，将金属插塞压入所述孔中，以便通过对该金属插塞压缩或镦粗来将所述插塞固定贴靠和密封贴靠于该板件上的所述金属层中的所述孔中的内壁，然后为板件设置一包括电连接点的导电图形并随之得到印刷电路板。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该板件的所述顶部和/底部表面上设置一位于所述金属插塞上面和其附近的金属层。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在该板件的底部和顶部侧面上的金属层之间设置至少一个导电图形层。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该板件中设置的孔为圆形。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该板件中设置的孔为矩形。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，该金属插塞由铜制成。
7.一种印刷电路板，其包括板件材料(10)、导体图形、至少一个电连接点和用于通过所述板件从一个或多个表面安装的元件导热并将其从那里导出的一个或多个热通道，其特征在于，该板件包括一个或多个孔(20)，将金属插塞(30)牢固地压入或牢固地镦入该孔中；在所述板件材料(10)的顶部侧面和底部侧面的一部分上的所述插塞周围设置一金属层，当使该插塞在其中压缩或镦粗以形成所述热通道时，由于该金属插塞(30)垂直于相应的孔(20)的纵向方向膨胀的结果，所述金属插塞(30)用以密封贴靠于所述板件材料(10)的顶部和底部侧面上的所述金属层中的内壁并由该内壁固定。
8.根据权利要求7所述的印刷电路板，其特征在于，在该板件材料(10)的所述顶部和底部侧面之间设置至少一个另外的导体图形层。
9.根据权利要求7或8所述的印刷电路板，其特征在于，板件(10)中的孔(20)为圆形。
10.根据权利要求7或8所述的印刷电路板，其特征在于，板件(10)中的孔(20)为矩形。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的印刷电路板，其特征在于，该金属插塞(30)由铜制成。
12.根据权利要求7-11中任一项所述的印刷电路板，其特征在于，在该板件的顶部侧面和/或底部侧面上的该插塞的顶部上和该插塞附近设置一金属层。
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