CN201733513U - 一种印制板散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种印制板散热装置，属于印制板散热技术的领域。该印制板散热装置包含分布于印制板第一面上的第一面散热焊盘，在印制板中包含多层铜箔的中间层，分布在印制板第二面上与所述第一面散热焊盘连通的第二面散热焊盘，贯穿所述第一面散热焊盘、所述中间层和所述第二面散热焊盘的导热过孔，设置在所述第一面和所述第二面上的发热元器件，其特征在于，还包含所述第二面散热焊盘连接的散热机构。通过该装置，发热元器件能够达到更好的散热效果。

Description

一种印制板散热装置

技术领域

本实用新型涉及一种元器件封装设计、印刷版布局以及散热器设计，特别是一种印制板散热装置。

背景技术

随着电子设计技术的不断进步，电子元器件的小型化、微小型化，集成电路的高集成化和微组装，导致了元器件、组件的热流密度不断提高，电子设备的热设计正面临严峻的挑战。据研究表明温度对电子设备的影响尤为重要，高温、低温及其循环会对电子系统中大多数电子元器件产生严重影响，它会导致电子元器件的失效，进而影响整个电子设备的失效。有资料表明，在某些电子设备中，功率晶体管的结温每增加10℃，其可靠性就会下降60%。现代电子设备热设计以传热学和流体力学为基础，结合电子设备电讯和结构的实际情况，辅以先进的软件仿真和热测试的手段，通过选择合适的冷却形式，为电子设备创造出一个良好的工作环境，确保元器件、整机或系统在允许的温度下稳定可靠的工作。

目前，以QFN封装为代表的在元器件底部有一大面积裸露焊盘来散热的封装形式，因具有良好的散热性，其应用得到了快速的增长。图1是先前采用QFN封装的印制板散热装置的俯视图。如图1所示，QFN封装散热方式为发热元器件通过其底部中央的大面积裸露焊盘将发热元器件的热量传导到印制板表面的散热焊盘2，再通过印制板表面散热焊盘2中的导热过孔3将发热元器件的热量传导到中间层中的多层大面积铜箔和FR-4基材。从材料特性来看，铜的导热系数为333w/m-k，FR-4基材的导热系数为0.285w/m-k。由于铜和FR-4基材的导热系数相差100倍以上，所以QFN器件通常将热量传导到中间层中的多层大面积铜箔来作为主要的导热途径。随后人们又提出了在印制板下表面也设置通过导热过孔与散热焊盘2连通的大面积裸露散热焊盘，如图2所示，由此进一步改善了印制板中发热元器件的散热效果。然而，随着电子设计技术的不断更新，发热元器件所产生的热量越来越多，现有的散热方式已不能满足日益发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够进一步改良印制板中发热元器件的散热效果的印制板散热装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：该印制板散热装置包含分布于印制板第一面上的第一面散热焊盘，在印制板中包含多层铜箔的中间层，分布在印制板第二面上与所述第一面散热焊盘连通的第二面散热焊盘，贯穿所述第一面散热焊盘、所述中间层和所述第二面散热焊盘的导热过孔，设置在所述印制板第一面上的第一面发热元器件，还包含与所述第二面散热焊盘连接的散热机构。其中第二面散热焊盘与散热机构的连接包含第二面散热焊盘焊接、粘接或者通过诸如螺钉的紧固件压接于所述散热机构；散热机构包含具有散热凹槽、盖板或者腔体结构的散热器。印制板散热装置还包含设置在印制板第二面上的第二面发热元器件；另外还包含用以将所述第二面发热元器件与所述散热机构相连接的诸如导热硅胶的导热体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中增加了一个与印制板下表面的散热焊盘相连接的散热机构，使得印制板上表面的发热元器件除了能够通过上下表面的散热焊盘和中间层的多层大面积铜箔散热外，还能够将其热量通过下表面散热焊盘由散热机构散出；

2、本实用新型中还可以将下表面的发热元器件与散热机构相连接，从而不仅能够实现印制板上表面发热元器件的良好散热，还能对下表面发热元器件进行散热，从而具有多重散热方式，能达到更为良好的散热效果。

附图说明

图1是先前采用QFN封装的印制板散热装置的俯视图；

图2是根据本实用新型的一个实施例，一种印制板散热装置的俯视图；

图3是根据本实用新型的一个实施例，一种印制散热装置的侧视图；

图4是根据本实用新型的另一实施例，一种印制板散热装置的侧视图。

图中标记：1为电气焊盘，2为A面散热焊盘，3为导热过孔，4为B面散热焊盘，5为A面发热元器件，6为B面元器件，7为印制板，8为螺钉，9为散热器，10为中间层，11为B面发热元器件，以及12为导热硅胶。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

根据本实用新型的一个实施例，在本印制板散热装置中，在先前散热装置的基础上加入了与B面散热焊盘相连接的散热机构来进一步改善印制板中散热装置的散热效果。如图3所示，A面散热焊盘2上设置有A面发热元器件5，并且其通过导热过孔3与B面散热焊盘4、包含多层铜箔的中间层10连通，B面散热焊盘4通过诸如螺钉8的紧固件与具有诸如散热凹槽的散热器9相连接，其中A面发热元器件5根据需要可以考虑印制板A面上所有或者部分的发热元器件。在发热元器件的散热过程中，首先A面发热元器件5将其热量传导至裸露在印制板A面上的大面积A面散热焊盘2，接着由A面散热焊盘2将热量通过导热过孔3传递给包含多层大面积铜箔的中间层和B面散热焊盘4，然后B面散热焊盘4将热量传导至散热器9，由此实现了更好地导出了A面发热元器件5所散发出来的热量。

根据本实用新型的另一实施例，如图4所示，在上述实施例的基础上，将B面发热元器件11通过诸如导热硅胶12的导热体与散热器9相连接，其中B面发热元器件11是在设计中根据实际情况需要考虑其散热的B面上的元器件，B面元器件6是在设计中根据实际情况不需要予以考虑的元器件，也就是说，根据实际情况，与散热器9连接的发热元器件可以是所有或者部分的发热元器件。在散热过程中，除了上一个实施例的散热途经之外，本实施例还可以使B面发热元器件11也能通过散热器来实现其散热，而且与A面发热元器件5使用同一个散热器9来实现。

综上所述，该印制板散热装置中的发热元器件不仅可以通过A面散热焊盘、B面散热焊盘和包含多层大面积铜箔的中间层来散热，还可以通过增加的散热器来散热，从而实现了发热元器件的多重散热，能达到更好的散热效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种印制板散热装置，包含分布于印制板第一面上的第一面散热焊盘，在印制板中包含多层铜箔的中间层，分布在印制板第二面上与所述第一面散热焊盘连通的第二面散热焊盘，贯穿所述第一面散热焊盘、所述中间层和所述第二面散热焊盘的导热过孔，设置在所述印制板第一面上的第一面发热元器件，其特征在于，还包含散热机构，与所述第二面散热焊盘连接。

2.如权利要求1所述的印制板散热装置，其特征在于，所述散热机构与所述第二面散热焊盘的连接包含将所述第二面散热焊盘焊接、粘接或者通过紧固件压接至所述散热机构。

3.如权利要求2所述的印制板散热装置，其特征在于，所述紧固件包含螺钉。

4.如权利要求1所述的印制板散热装置，其特征在于，所述散热机构包含具有散热凹槽、盖板或者腔体结构的散热器。

5.如权利要求1所述的印制板散热装置，其特征在于，所述印制板散热装置还包含设置在所述印制板第二面上的第二面发热元器件。

6.如权利要求5所述的印制板散热装置，其特征在于，所述印制板散热装置还包含用以将所述第二面发热元器件与所述散热机构相连接的导热体。

7.如权利要求6所述的印制板散热装置，其特征在于，所述导热体包含导热硅胶。

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