CN201878420U - 散热型pcb结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种散热型PCB结构，其包括电子元器件、PCB板及金属基板，所述PCB板上具有复数个过孔，所述过孔中具有金属导热条。该结构结合外在散热金属基板的同时优化线路板本身结构，让线路板自身有利于导热、散热并提高其耐热性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及PCB板结构，准确地说是PCB板散热结构。
背景技术
在大功率电源线路板的运用中，为保证大功率的元件发出的热量能快速有效地散发出去，一般在PCB板上安装金属基板对元器件散热，如果散热不佳则可能触发超温保护装置而断电停止工作，更有甚者会影响元器件的使用寿命和可靠性。
目前所有的散热设计均是在线路板之外加装散热金属基板，金属基板的成本高，热量在线路板本身的传递效果差，而且上述结构未考虑到热源对线路板本身的伤害。
传统的线路板散热结构一般情况下由线路板、元器件及金属基板构成，元器件焊接在线路板的一个表面，金属基板通过绝缘膜（或焊锡）与线路板相连接。元器件发出的热量通过线路板上的过孔传递到绝缘膜（或焊锡）和散热金属基板上，最后由散热金属基板完成热量的辐射、对流和传导。
该传统线路板散热结构的缺陷是热量通过线路板和过孔传递，而事实上线路板本身的材质导热性能差，过孔有一定的导热性但因铜厚只有30μm，过孔中存在的空气又会降低热的传导性，故无法达到要求的散热效果。
发明内容
基于此，本实用新型提供一种新型的散热型PCB结构，该结构能够有效进行PCB板的散热，大大提高线路板本身的导热性能。
为达到上述目的，本实用新型是这样实现的：
一种散热型PCB结构，其包括电子元器件、PCB板及金属基板，其特征在于所述PCB板上具有复数个过孔，所述过孔中具有金属导热条。该结构结合外在散热金属基板的同时优化线路板本身结构，让线路板自身有利于导热、散热并提高其耐热性能。
所述的金属导热条，其充满过孔，能够有效地进行导热，避免了原有过孔无法导热的问题。
所述过孔的金属导热条，可设置为实心圆柱状结构，即能导热，又能进行导通。
所述金属导热条，其延伸出PCB板底面与金属基板接触，以有效地进行散热。
上述金属导热条，其与金属基板接触部分，具有扩大的接触面，以增加导热性能。
上述的过孔，都位于电子元器件的焊接区域，特别是大功率元器件焊接区域。
本实用新型采用上述的结构，使线路板本身通过过孔能够快速传导热量，提高了线路板的散热性能，也增加了线路板的耐热性能。
而且本实用新型结构简单、易于实现，可广泛应用于现有的各种线路板上。
附图说明
图1为本实用新型所实施的结构示意图。
图2为本实用新型另一个实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图所示，对本实用新型的具体实施做详细说明。
图1所示，为本实用新型的一种实施方式，在该实施方式中，线路板1上表面焊接有电子元器件2（简称元件），电子元器件2的焊接区域具有过孔3，线路板1的下表面设置有绝缘膜（或焊锡）5，绝缘膜（或焊锡）4的下表面固定有金属基板5。
在该实施方式中，过孔3由电镀铜填实从而形成一个个铜柱6，元件2发出的热量可及时、高效地通过铜柱传递至绝缘膜（或焊锡）4及散热块5上，散热效果有了很大的提高。
特别指出的是，工程设计上将大功率元器件焊接区域原导通过孔3全部改成电镀铜填孔。一般情况下线路板的过孔主要起导通作用，孔壁铜厚控制在20~30μm，本实用新型是将热源区域的此类过孔全部设计成电镀铜填孔，用电镀铜将孔填实、镀平，形成铜柱6。
具体的制做方式如下。
1、线路板正常内层制作与压合。
2、在线路板1上一次钻镀铜填孔。
3、正常沉铜/板镀（孔金属化过程，板电铜厚控制在5-8μm）。
4、镀铜填孔区域图形转移，只露出镀铜填孔区域，其它区域全部用抗电镀型保护膜覆盖。
5、填孔电镀。采用细电流、长时间的方法进行孔内电镀，要求填孔饱满，无空洞、凹陷。
6、研磨。通过磨板设备将电镀填孔处的镀铜凸起磨平。
7、正常钻其他所有孔及后续所有流程。
对比普通线路板的制作，本实用新型的关键是对线路板上大功率元器件之热源区域过孔全部改成电镀填孔。在流程制作上将需电镀填孔单独钻出，依次作孔金属化、塞孔处图形转移，最后采用细电流、长时间方法将孔内填实并将板面研磨平。通过此流程后原导通孔不但孔内全部被金属铜填实且表面平整、目视外观几乎不易发现。
这样将导通孔用电镀铜填实、磨平后为线路板面元件及散热块的焊接加大了接触表面积，同时孔内填实的金属铜结构形成一个个铜柱从而大大提高了线路板本身的导热性能，使大功率元器件发出的热量更有效地传递到另一面的散热金属块上（一般为铜或铝）。
图2所示，为本实用新型的另一种实施方式，在该实施方式中，对铜柱6的结构进行了延伸，将铜柱6延伸直接抵靠在金属基板5上，同时铜柱6与金属基板5的接触部位具有扩大的头部61，增加铜柱6的传热面积，提高传热效率。
总之，以上所述者，仅为本实用新型之列举实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围。即大凡依本实用新型申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖之范围内。
Claims (6)
1.一种散热型PCB结构，其包括电子元器件、PCB板及金属基板，其特征在于所述PCB板上具有复数个过孔，所述过孔中具有金属导热条。
2.如权利要求1所述的散热型PCB结构，其特征在于所述的金属导热条，其充满过孔。
3.如权利要求1所述的散热型PCB结构，其特征在于所述过孔的金属导热条，设置为实心圆柱状结构。
4.如权利要求1所述的散热型PCB结构，其特征在于所述金属导热条，其延伸出PCB板底面与金属基板接触。
5.如权利要求4所述的散热型PCB结构，其特征在于上述金属导热条，其与金属基板接触部分，具有扩大的接触面。
6.如权利要求1所述的散热型PCB结构，其特征在于上述的过孔，都位于PCB板上大功率元器件焊接区域。
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