CN201986254U - 带有绝缘微散热器的印刷电路板 - Google Patents

带有绝缘微散热器的印刷电路板 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种带有绝缘微散热器的印刷电路板，其包括一印刷电路板基板，该印刷电路板基板包括依次交叉叠压的多层覆铜线绝缘层和多层固化绝缘层，该带有绝缘微散热器的印刷电路板还包括柱形的绝缘微散热器，其嵌设于贯穿该印刷电路板基板的柱形通孔内，该绝缘微散热器的高度与印刷电路板基板的厚度相同，其上下底面均覆有铜层，其中一底面设置有发热元件，另一底面与所述铜层电路绝缘。本实用新型兼具了绝缘微散热器的高热导率、传热稳定以及传统的印刷电路板的走线灵活、电气连接可靠等两方面的优点，可将发光二极管等发热元件在工作时散发的热量及时有效地传导至印刷电路板外，是发热元件及其阵列理想的载板。

Description

带有绝缘微散热器的印刷电路板
技术领域
本实用新型涉及印刷电路板技术领域，尤其是一种将绝缘微散热器与传统印刷电路板相结合的新型的印刷电路板。
背景技术
印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)是电子工业的重要部件之一。PCB能为电子元件提供固定、装配的机械支撑，可实现电子元件之间的电气连接。另外，PCB上都印有元件的编号和一些图形，这为元件插装、检查、维修提供了方便。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机、通讯电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子元件，为了它们之间的电气互连，都要使用印刷电路板。
传统的印刷电路板采用孔金属化的结构，层与层之间的绝缘材料为FR4材料，其热导率为04W/mk，传热能力较低；近年来发展的金属基电路板，层与层之间绝缘材料的热导率为13-22W/mk，传热能力仍然有限。对于设置有大量集成电路的印刷电路板，尤其是设置有大功率发光二极管(LED)的印刷电路板，由于集成电路或发光二极管阵列稳定运行时，发热量大，结工作温度低(约60摄氏度)，要求该印刷电路板的热导率达到数十或数百W/mk，显然，这远远超出了现有技术的绝缘材料的热导率。
发明内容
针对以上现有的印刷电路板的不足，本实用新型的目的是提供一种带有绝缘微散热器的印刷电路板。
本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的：一种带有绝缘微散热器的印刷电路板，其包括一印刷电路板基板，该印刷电路板基板包括依次交叉叠压的多层覆铜线绝 缘层和多层固化绝缘层，该带有绝缘微散热器的印刷电路板还包括柱形的绝缘微散热器，其嵌设于贯穿该印刷电路板基板的柱形通孔内，该绝缘微散热器的高度与印刷电路板基板的厚度相同，其上下底面均覆有铜层，其中一底面设置有发热元件，另一底面与所述铜层电路绝缘。
作为本实用新型优选的技术方案，所述绝缘微散热器为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅、金刚石等电气绝缘材料制成。
作为本实用新型优选的技术方案，所述绝缘微散热器为椭圆柱形、立方体形、或上下底面均为菱形、三角形或梯形的柱形。
作为本实用新型优选的技术方案，所述绝缘微散热器为一个或多个。
作为本实用新型优选的技术方案，所述发热元件是发光二极管芯片。
作为本实用新型优选的技术方案，所述发热元件是发光二极管。
作为本实用新型优选的技术方案，所述覆铜线绝缘层为单面覆有铜层线路。
作为本实用新型优选的技术方案，所述覆铜线绝缘层为双面覆有铜层线路。
作为本实用新型优选的技术方案，所述发热元件与铜层线路电气连接。
作为本实用新型优选的技术方案，所述印刷电路板为四层、六层、八层或十六层印刷电路板。
相对于现有技术，本实用新型将具有高热导率的绝缘微散热器与传统刚性印刷电路板相结合，兼具了绝缘微散热器的高热导率、传热稳定以及传统的印刷电路板的走线灵活、电气连接可靠等两方面的优点，可将发光二极管等发热元件在工作时散发的热量及时有效地传导至印刷电路板外，是发热元件及其阵列理想的载板。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明：
图1是本实用新型较佳实施方式剖面示意图。
具体实施方式
图1为本实用新型较佳实施方式的剖面示意图。
如图1所示，该印刷电路板为一刚性印刷电路板，其包括依次交叉叠压的三层敷铜线绝缘层110和二层固化绝缘层120，其中，印刷电路板的顶层板及底层板均为表面敷铜线绝缘层110，每一层敷铜线绝缘层110的上下表面均设有铜层线路130。该印刷电路板还包 括二圆柱形的绝缘微散热器150，其分别嵌设于二贯穿印刷电路板的圆柱形通孔内，该绝缘微散热器150的高度与印刷电路板的厚度相同，其上下底面151均覆有铜层，在其上底面151分别设有一设有发光二极管发光体的发光二极管芯片160，该发光二极管芯片160的电源信号输入端(图中未示出)与印刷电路板的内层电路电气连接，绝缘微散热器150的另一底面151与印刷电路板的其他电路绝缘。
所述绝缘微散热器150为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅、金刚石等高导热率的电气绝缘材料制成，该绝缘微散热器150的两底面之间的热导率可达到20-1000W/mk。
该印刷电路板应用过程中，发光二极管芯片160工作，发光二极管发光体发光散发热量，热量通过绝缘微散热器150传导至绝缘微散热器150的另一底面151，再经该底面 151的铜层将热量传导至印刷电路板外。
本实用新型的印刷电路板不仅限于上述较佳实施方式，凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型权利要求书的范围所覆盖。例如：
在嵌设于印刷电路板内的绝缘微散热器150的上底面151还可设置一个或多个发光二极管元件或非发光二极管芯片的集成电路芯片等发热器件；
较佳实施方式之刚性印刷电路板可连接传统柔性印刷电路板，成为刚/柔性相结合的印刷电路板；
印刷电路板不限于具有六层铜层线路的六层印刷电路板，其还可为4层、8层、16层等多层印刷电路板；
所述敷铜线绝缘层110不限于两个表面均覆有铜层线路，其还可为单面覆有铜层线路，只需保证印刷电路板的顶层板及底层板的外表面覆有铜层线路即可；
绝缘微散热器的形状不限于圆柱形，其还可为椭圆柱形、立方体形、上下底面均为菱形、三角形、梯形的柱形等；
印刷电路板上设置的绝缘微散热器的数目由实际电路需要决定，可为一个或多个；
设置于绝缘微散热器一底面的发光二极管芯片或其他的集成电路芯片不限于与印刷电路板的内层电路电气连接，其还可与印刷电路板的顶层线路或底层线路连接。

Claims (10)

1.一种带有绝缘微散热器的印刷电路板，其包括一印刷电路板基板，该印刷电路板基板包括依次交叉叠压的多层覆铜线绝缘层和多层固化绝缘层，其特征是：该带有绝缘微散热器的印刷电路板还包括柱形的绝缘微散热器，其嵌设于贯穿该印刷电路板基板的柱形通孔内，该绝缘微散热器的高度与印刷电路板基板的厚度相同，其上下底面均覆有铜层，其中一底面设置有发热元件，另一底面与所述铜层电路绝缘。
2.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述绝缘微散热器为氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷、碳化硅、金刚石等电气绝缘材质的柱状体。
3.根据权利要求1或2所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述绝缘微散热器为椭圆柱形、立方体形、或上下底面均为菱形、三角形或梯形的柱形。
4.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述绝缘微散热器为一个或多个。
5.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述发热元件是发光二极管芯片。
6.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述发热元件是发光二极管。
7.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述覆铜线绝缘层为单面覆有铜层线路。
8.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述覆铜线绝缘层为双面覆有铜层线路。
9.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述发热元件与铜层线路电气连接。
10.根据权利要求1所述的带有绝缘微散热器的印刷电路板，其特征是：所述印刷电路板为四层、六层、八层或十六层印刷电路板。 
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