CN209419983U - 电子装置及其印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子装置及其印刷电路板，该印刷电路板包括：芯板组件、散热装置以及粘接层，其中，芯板组件包括：依次层叠设置的多层芯板及位于相邻芯板之间的第一间隔内的连接层，连接层用于将多层芯板连接以形成芯板组件，且在芯板组件上开设有沿层叠方向贯穿芯板组件的容置槽；散热装置至少部分容置在容置槽中，且容置于容置槽的散热装置的外壁与容置槽的内壁之间形成有第二间隔，第二间隔的大小为0.05mm‑0.2mm；粘接层设置在第二间隔内，用于将散热装置固定在容置槽中。通过将散热装置位于芯板组件内的表面通过厚度得当的粘接层与芯板组件连接，从而连接牢固稳定。

Description

电子装置及其印刷电路板

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种电子装置及其印刷电路板。

背景技术

印刷电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)是重要的电子元件，是电子工业的重要元件之一。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器件，为实现它们之间的电气互连，都要使用印刷电路板。因此，印刷电路板在电路技术领域中扮演的角色越来越重要。

目前，印刷电路板中通常设置有散热装置对印刷电路板进行散热，但是散热装置与芯板之间的结合稳定性及导热效果难以得到保证。

实用新型内容

本申请提供一种电子装置及其印刷电路板，以解决现有技术中散热装置粘接不牢固的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种印刷电路板，其中，包括：芯板组件，包括依次层叠设置的多层芯板及位于相邻所述芯板之间的第一间隔内的连接层，所述连接层用于将所述多层芯板连接以形成所述芯板组件，且在所述芯板组件上开设有沿层叠方向贯穿所述芯板组件的容置槽；散热装置，至少部分容置在所述容置槽中，且容置于所述容置槽的所述散热装置的外壁与所述容置槽的内壁之间形成有第二间隔，所述第二间隔的大小为0.05mm-0.2mm；粘接层，设置在所述第二间隔内，用于将所述散热装置固定在所述容置槽中。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种电子装置，包括如前文所述的印刷电路板以及发热元件，所述发热元件安装于所述印刷电路板上，且与所述散热装置热耦合。

上述实施例的有益效果为：通过在散热装置的外壁与容置槽的内壁之间设置第二间隔，且第二间隔的大小为0.05mm-0.2mm，并在第二间隔内设置粘接层，如此，散热装置位于芯板组件内的表面通过厚度得当的粘接层与芯板组件连接，从而连接牢固稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请提供的印刷电路板一实施例的剖视结构示意图；

图2是图1所示印刷电路板的芯板组件与散热装置配合连接的结构示意图；

图3是本申请另一实施例的印刷电路板的剖视结构示意图；

图4是本申请又一实施例的印刷电路板的剖视结构示意图；

图5是本申请又一实施例的印刷电路板的剖视结构示意图；

图6是是本申请又一实施例的印刷电路板的剖视结构示意图；

图7是本申请提供的电子装置一实施例的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，在本实施例中，该印刷电路板100大体上可包括：芯板组件10、散热装置20以及粘接层30。其中，芯板组件10上开设有贯穿芯板组件10的容置槽，散热装置20嵌设于容置槽内，且通过粘接层30与芯板组件10连接。

其中，芯板组件10可包括多层芯板14和连接层16。多层芯板14依次层叠设置，且在相邻芯板14之间预留有第一间隔，连接层16设置在第一间隔中，用于将相邻芯板14进行连接。

具体地，多层芯板14可以包括第一芯板142和第二芯板144。第一芯板142和第二芯板144的数量可以为多个，例如一个，两个，三个等。且第一芯板142的数量可以与第二芯板144的数量相等或者不等。本申请实施例不对第一芯板142和第二芯板144的数量进行限定。

在图1所示的实施例中，芯板组件10包括两个第一芯板142、一个第二芯板144以及位于第一芯板142和第二芯板144之间的两个连接层16。第一芯板142、连接层16、第一芯板142、连接层16和第二芯板144按照顺序依次层叠，以形成三明治状层叠结构的芯板组件10。

连接层16可以由粘性材料制成，并具体可以为热固性材料。热固性材料是指：第一次加热时该材料可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应，使交链固化而变硬；这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，该材料已不能再变软流动了。本实施例中，采用半固化片来制作连接层16，连接层16为半固化片熔融后凝固所形成。

在其它实施例中，该连接层16还可以由热塑性材料制成。其中，热塑性材料是指：热塑性塑料指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。常见的热塑性材料包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酪，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等。热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动，冷却变硬的过程是物理变化。

在一个实例中，该热塑性材料可以包括：聚酮、聚芳酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯砜、氟聚合物、聚苯并咪唑、它们的衍生物或它们的组合。

进一步地，在芯板组件10上开设贯穿每一芯板14和每一连接层16的容置槽。

具体地，如图1和图2所示，在第一芯板142上开设有贯穿第一芯板142的第一通槽143，在第二芯板144上开设有贯穿第二芯板144的第二通槽145。且第一通槽143和第二通槽145彼此连通形成一台阶状的容置槽。

当第一芯板142和第二芯板144分别为多个时，多个第一芯板142上的第一通槽143相互对齐，多个第二芯板144上的第二通槽145相互对齐，且第一通槽143和第二通槽145相互对齐。

其中，第一通槽143和第二通槽145的截面形状可以为矩形、正方形以及圆形等规则形状，也可以为不规则形状。本申请实施例不做具体限定。

在一实施例中，第一通槽143的横截面积可以大于第二通槽145的横截面积，以在芯板组件10上形成竖截面为凸型容置槽或者L型容置槽。可选地，形成凸型的容置槽情况下，第一通槽143的中心线与第二通槽145的中心线重合。其中，横截面是指沿垂直于第一芯板142和第二芯板144的层叠方向截取的截面，而竖截面则是沿第一芯板142和第二芯板144的层叠方向截取的截面。

当然，在其它的实施例中，第一通槽143的横截面积还可以小于或等于第二通槽145的横截面积，以在芯板组件10上形成竖截面为T型容置槽或者I型容置槽。

进一步地，如图1所示，散热装置20包括与第一通槽143相匹配的第一散热部22，及与第二通槽145相匹配的第二散热部24。其中，第一散热部22容置于第一通槽143内，第二散热部24容置于第二通槽145内。

其中，第一散热部22与第二散热部24可以是由同种材料制成的一体结构，采用此种方法制作的散热装置20结构简单，成本较低。

当然，还可以利用不同热传导效率的材料分别加工出第一散热部22和第二散热部24，然后再将第一散热部22与第二散热部24例如通过焊接、导电胶粘接等方式连接。例如，可以采用热传导效率较高的第二散热部24与发热元件直接接触，从而可以迅速的为发热元件散热，以此提高散热效率。

散热装置20可以至少部分容置在容置槽中。即，散热装置20可以部分容置在容置槽中，也可以完全容置在容置槽中。

例如，散热装置20的第一散热部22沿第一芯板142和第二芯板144层叠方向的长度大于第一通槽143的深度。此时，在第一芯板142远离第二芯板144的一侧，第一散热部22凸出于第一芯板142的外表面。

或者例如，第二散热部24沿第一芯板142和第二芯板144层叠方向的长度大于第二通槽145的深度。此时，在第二芯板144远离第一芯板142的一侧，第二散热部24凸出于第二芯板144的外表面。

在本实施例中，在沿第一芯板142和第二芯板144层叠的方向上，第一散热部22的长度等于第一通槽143的深度，且第二散热部24的长度等于第二通槽145的深度，从而散热装置20可以正好完全填充在容置槽中，以减小印刷电路板100的体积。

如图1所示，在垂直于第一芯板142和第二芯板144的层叠方向上，第一散热部22的横截面积大于第二散热部24的横截面积，以形成与容置槽形状相匹配的凸型散热装置20。

在图1所示的实施例中，散热装置20的第一散热部22与第二散热部24之间形成的台阶面与第二芯板144直接连接。散热装置20的第一散热部22的外侧壁与容置槽的内侧壁之间具有第二间隔，粘接层30设置在第二间隔中，以将散热装置20与芯板组件10连接。

由于散热装置20的表面具有粗糙度，当第二间隔的宽度大于0.05mm时，才可以将散热装置20顺利放入容置槽。同时，如果第二间隔过大，则需要较多的粘接层30填入在第二间隔中，造成浪费。由此为了解决以上问题，在本申请实施例中，设置第二间隔的大小为0.05mm-0.2mm。例如，第二间隔的大小可以为0.05mm、0.08mm、0.1mm、0.13mm、0.15mm、0.18mm或0.2mm。一方面使得散热装置20可以较容易的被放入容置槽；另一方面，在保证粘接强度的同时，所用的粘接材料较少，成本较低。

具体地，在本实施例中，如图1所示，第二间隔包括位于第一散热部22外侧壁与第一通槽143内侧壁之间的第一子间隔，位于第二散热部24外侧壁与第二通槽145内侧壁之间的第二子间隔。位于第一子间隔中的粘接层30将第一散热部22与第一芯板142粘接，位于第二子间隔中的粘接层30将第二散热部24与第二芯板144粘接，从而将散热装置20牢固的固定在容置槽中。

其中，粘接层30的材料与连接层16的材料可以相同也可以不同。在本实施例中，粘接层30的材料与连接层16的材料相同，且粘接层30与连接层16一体成型。

具体地，至少一第一间隔与第二间隔的空间连通，粘接层30与连接层16均是采用半固化片制成的。相互连通的第一间隔中的连接层16和第二间隔中的粘接层30一体成型。

在本实施例中，如图1所示，第一芯板142与第二芯板144之间的第一间隔与第一子间隔相互连通。在第一间隔内设置半固化片，在进行热压时，半固化片融化成熔融状态，流入第二间隔中。当热压结束，芯板组件10在冷却后，连通的第一间隔和第二间隔内便形成了一体结构的粘接层30和连接层16，也即粘接层30是由熔融的连接层16流入第二间隔并固化而形成，此时上述实施例中第二间隔的宽度的设置能够让熔融的连接层16顺利流入第二间隔并填满。通过将粘接层30和连接层16一体成型，可以简化生产流程，提高生产效率。

其中，为了保证第一间隔中的半固化片融化后可以将第二间隔填满，通常设置第一间隔大于第二间隔，且第二间隔的大小通常设置为0.08mm-0.15mm。

请参阅图3，图3是本申请另一实施例的印刷电路板的剖视结构示意图。本实施例与上一实施例的区别在于，散热装置20位于容置槽内的端面与第二芯板144之间还具有第三子间隔。第三子间隔与第一子间隔和第二子间隔相互连通，粘接层30的至少一部分进入第三子间隔内。

本实施例，设置在第三子间隔中的粘接层30进一步增大了散热装置20与芯板组件10的粘接面积，使得粘接更加牢固。

请参阅图4，图4是本申请又一实施例的印刷电路板的剖视结构示意图。上一实施例中，填充在第二子间隔和第三子间隔中的粘接层30的材质与填充在第一间隔中的连接层16的材质相同，且粘接层30与连接层16一体成型。在本实施例与上一实施例的区别在于，填充在第二子间隔和第三子间隔中的均是导电粘结片。

其中，导电粘结片为具有导电和粘合作用的粘结层。导电粘结片的材料可以为包括导电材料与粘性材料的混合体。其中，导电材料可以为金属或石墨；粘性材料可以为环氧树脂。

在一个实施例中，导电粘结片可以为导电粘结材料。所谓的导电粘结材料可以为具有一定流动性的膏状或浆状的形态，也可为半固化形态。其中，半固定化形态为常温下为固态，但加热到一定温度后具有一定的流动性，然后在一定温度下形成最终固化。

在制作时可以先通过印刷或涂覆的方式将导电粘结材料粘结在散热装置20邻近第二芯板144的表面上或与散热装置20连接的第二芯板144上，而后放入散热装置20，并在将第一芯板142和第二芯板144压合形成层叠的三明治结构时，将散热装置20与第二芯板144粘合。

其中，该导电粘结材料例如由树脂基体、导电粒子和分散添加剂、助剂等组成的导电胶。其中，树脂基体可以为环氧树脂、有机硅树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂等胶黏剂体系。这些胶黏剂在固化后形成了导电胶的分子骨架结构，提供了力学性能和粘接性能保障，并使导电填料粒子形成通道。而导电粒子可以是金、银、铜、铝、锌、铁、镍的粉末和石墨及一些导电化合物，用于实现导电性能。

此外，该导电粘结材料还可以为导电银浆、导电铜浆或导电焊膏等。以导电银浆为例，在使用时，可将导电银浆涂敷于散热装置20邻近第二芯板144的表面和与散热装置20连接的第二芯板144上，并在该导电银浆未固化前将涂覆导电银浆的区域相互粘结，通过之后的固化过程可将该导电银浆固化形成导电粘结层，由此可将散热装置20与第二芯板144进行粘结。

进一步地，如图1所示，第二芯板144远离第一芯板142的一侧设置有信号层146，第二芯板144邻近第一芯板142一侧设置有接地层148。

其中，信号层146为用于形成电子器件之间的电连接的多条金属线路所在的层；接地层148用于与地连接，通常为大面积连续金属区域的层。

通过设置散热装置20与接地层148直接或间接电连接，可以缩短接地路径，提升印刷电路板100的接地性能。例如，在图1所示的实施例中，是将散热装置20与接地层148直接电连接。在图4所示的实施例中，是将散热装置20与接地层148通过导电粘结片电连接。

具体地，可以在散热装置20上设置与信号层146电连接的导电装置，而后将导电装置与散热装置20电连接，从而实现散热装置20与信号层146电连接，以将信号层146与接地层148电连接。

另外，通过在散热装置20与接地层148之间夹设导电粘结片，利用散热装置20与接地层148之间的面接触，代替传统的在印刷电路板100中打孔，并在孔内填充导电材料而进行电连接的点接触方式。导电粘结片可以使得印刷电路板100的接地性能更好。

在本实施例中，如图1所示，在印刷电路板100上还开设有自信号层146至少延伸至接地层148的导通孔18，且在导通孔18内设置有电连接信号层146和接地层148的导电层19。该导电层19用于将信号层146接地。通过采用导电通孔的方式将信号层146和接地层148直接连接，可以进一步提高信号层146接地稳定性。

在另一实施例中，如图5所示，导通孔18自信号层146开始延伸经过接地层148，并延伸至散热装置20内，且导通孔18与导电粘结层彼此错开，并电性绝缘。

在又一实施例中，导通孔18也可以由信号层146延伸经过接地层148，并贯穿导电粘结层后延伸至散热装置20内。其中，导通孔18可以将整个散热装置20贯穿；或者导通孔18也可以不贯穿整个散热装置20，例如导电孔18可部分打入散热装置20内，或者导通孔18也可以部分打入导电粘结层中而不与散热装置20连接。

当然，在其它实施例中，还可以在导通孔18内设置导电柱(图未示)。该导电柱一端与信号层146电连接，一端与接地层148或者散热装置20电连接，从而将信号层146与接地层148直接电连接或间接电连接。

进一步地，在第一芯板142远离第二芯板144的一侧和第二芯板144远离第一芯板142的一侧的至少其中之一上还设置有金属封盖层40，该金属封盖层40用于封盖容置槽的开口。

具体地，如图6所示，在第一芯板142远离第二芯板144的一侧设置有金属封盖层40。该金属封盖层40可以进一步将散热装置20密封在容置槽中，防止散热装置20掉落。另一方面，该金属封盖层40还可以进一步增大散热装置20的散热体积，加快散热。同时，该金属封盖层40还可以防止第一子间隔中熔融状态下的粘接层30从第一子间隔中溢出，减少后续处理。

当然还可以只在第二芯板144远离第一芯板142的一侧设置金属封盖层40，或者在第一芯板142和第二芯板144相互远离的两侧均设置金属封盖层40，从而进一步提升密封效果。

其中，该金属封盖层40可以通过电镀的方式成型，或者采用涂覆金属材料的方式成型，本申请不做具体限定。

本申请还提供了一种电子装置，请参阅图7，电子装置包括前文所述的印刷电路板100以及设置于印刷电路板100上的发热元件200，发热元件200与散热装置20热耦合。

其中，发热元件200可以包括电子器件210和导电装置220。导电装置220固定在散热装置20暴露于印刷电路板100的一侧，且与散热装置20电连接，电子器件210设置在导电装置220远离散热装置20一侧。电子器件210产生的热量经由导电装置220传递给散热装置20，以进行散热。

电子器件210可以为产生热的构件或其中部分包括该产生热的构件，例如是电气零件、应用处理器或IC芯片等。

导电装置220可以为金属块或者其它导电导热材料制成的基座，用于安装电子器件210。导电装置220可以通过焊接材料焊接在散热装置20上，也可以通过导热胶粘接在散热装置20上，此处本申请不做具体限定。

进一步地，导电装置220还可以包括连接端子221，且该导电装置220通过连接端子221与信号层146电连接。其中，连接端子221可以是焊盘，与之对应地，在信号层146上设置有与连接端子221相匹配的焊接位置，通过将连接端子221焊接在上述焊接位置上，以实现电子器件与信号层146电连接。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种印刷电路板，其特征在于，包括：

芯板组件，包括依次层叠设置的多层芯板及位于相邻所述芯板之间的第一间隔内的连接层，所述连接层用于将所述多层芯板连接以形成所述芯板组件，且在所述芯板组件上开设有沿层叠方向贯穿所述芯板组件的容置槽；

散热装置，至少部分容置在所述容置槽中，且容置于所述容置槽的所述散热装置的外壁与所述容置槽的内壁之间形成有第二间隔，所述第二间隔的大小为0.05mm-0.2mm；

粘接层，设置在所述第二间隔内，用于将所述散热装置固定在所述容置槽中。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，至少一所述第一间隔与所述第二间隔的空间连通，相互连通的所述第一间隔、所述第二间隔内的所述连接层和所述粘接层为一体结构。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述连接层和所述粘接层为半固化片熔融后凝固所形成，所述第一间隔大于所述第二间隔，所述第二间隔的大小为0.08mm-0.15mm。

4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述芯板包括第一芯板和第二芯板，所述第一芯板上开设有贯穿所述第一芯板的第一通槽，所述第二芯板上开设有贯穿所述第二芯板的第二通槽，所述第一通槽与所述第二通槽连通以形成所述容置槽。

5.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，在所述层叠方向上，所述第一通槽的横截面积大于所述第二通槽的横截面积，所述第二芯板背离所述第一芯板一侧设置有信号层，所述第二芯板邻近所述第一芯板的一侧具有接地层；

所述散热装置直接或通过导电粘结层电连接所述接地层，所述信号层通过导电装置电连接所述散热装置。

6.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，所述第二芯板背离所述第一芯板一侧设置有信号层，所述第二芯板邻近所述第一芯板的一侧具有接地层；

所述印刷电路板进一步开设有自所述信号层至少延伸至所述接地层的导通孔；所述导通孔内设置有电连接所述信号层和所述接地层的导电层。

7.根据权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述导通孔自所述信号层延伸经过所述接地层，并延伸至所述散热装置内；所述导通孔内设置有电连接所述信号层和所述散热装置的导电层。

8.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，所述第一芯板远离所述第二芯板的一侧和所述第二芯板远离所述第一芯板的一侧的至少其中之一上设置有一金属封盖层，所述金属封盖层封盖所述容置槽的开口。

9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1-8任一项所述的印刷电路板以及发热元件，所述发热元件安装于所述印刷电路板上，且与所述散热装置热耦合。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，所述发热元件包括电子器件以及导电装置，所述导电装置固定在所述散热装置暴露于所述印刷电路板的一侧，所述电子器件固定在所述导电装置背对所述散热装置一侧。