CN211352604U - 一种电路板的散热优化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电路板的散热优化结构，包括PCB电路板，所述PCB电路板设置有发热元件、多层覆铜区，所述PCB电路板表面开设有连结多层覆铜区的导热过孔，所述PCB电路板表面设置有覆盖在导热过孔上的导热介质、与导热介质背对导热过孔的一面接触的散热器。通过多层导热通道设计搭配散热器结构来降低热阻，以较低的设计成本提高散热效能，达到很好的散热效果，满足高功率元件的散热需求。

Description

一种电路板的散热优化结构

技术领域

本实用新型涉及一种印刷电路板的技术领域，尤其是涉及一种电路板的散热优化结构。

背景技术

在电子产品中，高功耗元件散热一直是PCB设计中的重要环节， PCB制造商普遍以玻璃纤维、布织物料、以及树脂组成PCB的绝缘部分，再以环氧树脂和铜箔压制而成。多数PCB电路板在散热方面处理方面表现不佳，使用过程中常因为各种情况而产生过热问题，过热容易导致电子零件出现不稳定性或损坏的情况，也会降低电子零件寿命。

现有技术中，通常PCB的散热方案是增加PCB板层内铺铜量或是铺铜面积，将热能传导分散至各层铺铜区，通过铜层来实现PCB的散热。

但是，随着电子产品功耗越来越大，电子元件在PCB电路板产生的热密度更为集中时，上述散热方案无法满足高功耗元件的散热需求，亟需一种散热性能更佳的电路板散热结构。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的之一是提供一种电路板的散热优化结构，提高散热效能，达到很好的散热效果。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电路板的散热优化结构，包括PCB电路板，所述PCB电路板设置有发热元件、多层覆铜区，所述PCB电路板表面开设有连结多层覆铜区的导热过孔，所述PCB电路板表面设置有覆盖在导热过孔上的导热介质、与导热介质背对导热过孔的一面接触的散热器。

通过采用上述技术方案，发热元件产生的热能由下方导热过孔快速扩散至各个覆铜区来降低热集中效应，再由相匹配的散热器将导热过孔区域及发热元件封装面的热传至散热器上，作热交换以降低发热元件的温度，通过多层导热通道设计搭配散热器结构来降低热阻，以较低的设计成本提高散热效能，达到很好的散热效果，满足高功率元件的散热需求。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导热过孔包括第一导热孔，所述发热元件覆盖在第一导热孔位于PCB电路板表面的一端。

通过采用上述技术方案，第一导热孔的设置便于发热元件针对性的、快速散热，发热元件的热能散发出来后直接通过第一导热孔导热散发出去，散热的反应比较快，达到散热效果好。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导热过孔包括第二导热孔，所述第二导热孔分布于发热元件的外侧四周。

通过采用上述技术方案，第二导热孔的位置便于PCB板上发热元件附近周围的区域也能够达到较好的导热散热效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导热介质包括第一介质，所述第一介质位于发热元件与散热器之间，且与发热元件、散热器接触。

通过采用上述技术方案，第一介质具有导热性，便于发热元件封装面上的热能导出，再利用散热器对散发出来的热能进行散热，使热能散发比较快，不易集中，达到散热效果好。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导热介质包括第二介质，所述第二介质位于PCB电路板与散热器之间，且与PCB电路板表面、散热器接触。

通过采用上述技术方案，第二介质具有导热性，热能通过覆铜区进行热传递，并在第二介质的导热作用下，导热到PCB电路板的表面，再通过散热器进行散热，以达到较好的散热性能。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述散热器底部在第一介质与第二介质之间的区域内设置有散热腔。

通过采用上述技术方案，散热腔便于发热元件的周围热量散发，避免热能集中，为PCB电路板的散热提供足够的空间。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述导热过孔内壁覆有覆铜层，且所述覆铜层连结多层覆铜区。

通过采用上述技术方案，热能通过导热过孔内的覆铜层导热到覆铜区上，实现较好的热传递。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

通过多层导热通道设计搭配散热器结构来降低热阻，以较低的设计成本提高散热效能，达到很好的散热效果，满足高功率元件的散热需求；

设计成本低，且导热性能和散热性能较佳。

附图说明

图1是一种电路板的散热优化结构的剖视图；

图2是一种电路板的散热优化结构的剖面示意图；

图3是一种电路板的散热优化结构中外壳、PCB电路板的结构示意图。

图中，1、散热器；2、PCB电路板；3、发热元件；4、导热介质；4.1、第一介质；4.2、第二介质；5、外壳；6、导热过孔；6.1、第一导热孔；6.2、第二导热孔；7、覆铜层；8、覆铜区；9、散热腔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：参照图1，为本实用新型公开的一种电路板的散热优化结构，包括PCB电路板2、非高导材质制成的外壳5、散热器1，外壳5的截面形状为U型，PCB电路板2安装于外壳5内。PCB电路板2设置有多层覆铜区8、发热元件3，发热元件3为带有焊盘的半导体元件，设置于PCB电路板2中心处的表面，覆铜区8的数量为四层，且沿PCB电路板2的厚度方向上排布。

参照图1和图2，PCB电路板2的表面开设有连结四层覆铜区8的导热过孔6，导热过孔6沿PCB电路板2的厚度方向延伸，每一个导热过孔6内覆有覆铜层7，覆铜层7由PCB电路板2的表面沿PCB电路板2的厚度反向延伸，覆铜层7覆在导热过孔6的内壁上，且覆铜层7与四层覆铜区8相连结。

参照图2和图3，PCB电路板2表面设置有覆盖在导热过孔6一端的导热介质4，导热介质4包括第一介质4.1和第二介质4.2，第一介质4.1位于发热元件3与散热器1之间，且第一介质4.1的表面与散热器1的底面接触，底面与发热元件3的封装表面接触，第一介质4.1具有较好的导热性能。第二介质4.2位于PCB电路板2与散热器1之间，且第二介质4.2的表面与散热器1的底面接触，底面与PCB电路板2的表面接触。

参照图1和图2，导热过孔6包括第一导热孔6.1和第二导热孔6.2，第一导热孔6.1对应位于PCB电路板2的中心处位置，发热元件3覆盖在第一导热孔6.1位于PCB电路板2表面的一端，第一导热孔6.1内覆有覆铜层7，沿PCB电路板2的厚度方向延伸，且覆铜层7与四层覆铜区8相连结。第二导热孔6.2分布于发热元件3的外侧四周，第二介质4.2覆盖在第二导热孔6.2上，第二导热孔6.2内覆有覆铜层7，沿PCB电路板2的厚度方向延伸，覆铜层7与四层覆铜区8相连结。

参照图1和图2，散热器1的底面在第一介质4.1与第二介质4.2之间的区域内设置有散热腔9，散热腔9的截面形状为长方形，供PCB电路板2表面、发热元件3散发出的热量流动。

本实施例的实施原理为：发热元件3产生的热能由下方导热过孔6快速扩散至各个覆铜区8来降低热集中效应，再由相匹配的散热器1将导热过孔6区域及发热元件3封装面的热传至散热器1上，作热交换以降低发热元件3的温度，多层覆铜区8为电流及信号通道，同时也作为热传导通道。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电路板的散热优化结构，包括PCB电路板(2)，所述PCB电路板(2)设置有发热元件(3)、多层覆铜区(8)，其特征在于：所述PCB电路板(2)表面开设有连结多层覆铜区(8)的导热过孔(6)，所述PCB电路板(2)表面设置有覆盖在导热过孔(6)上的导热介质(4)、与导热介质(4)背对导热过孔(6)的一面接触的散热器(1)。

2.根据权利要求1所述的一种电路板的散热优化结构，其特征在于：所述导热过孔(6)包括第一导热孔(6.1)，所述发热元件(3)覆盖在第一导热孔(6.1)位于PCB电路板(2)表面的一端。

3.根据权利要求2所述的一种电路板的散热优化结构，其特征在于：所述导热过孔(6)包括第二导热孔(6.2)，所述第二导热孔(6.2)分布于发热元件(3)的外侧四周。

4.根据权利要求1所述的一种电路板的散热优化结构，其特征在于：所述导热介质(4)包括第一介质(4.1)，所述第一介质(4.1)位于发热元件(3)与散热器(1)之间，且与发热元件(3)、散热器(1)接触。

5.根据权利要求4所述的一种电路板的散热优化结构，其特征在于：所述导热介质(4)包括第二介质(4.2)，所述第二介质(4.2)位于PCB电路板(2)与散热器(1)之间，且与PCB电路板(2)表面、散热器(1)接触。

6.根据权利要求5所述的一种电路板的散热优化结构，其特征在于：所述散热器(1)底部在第一介质(4.1)与第二介质(4.2)之间的区域内设置有散热腔(9)。

7.根据权利要求1所述的一种电路板的散热优化结构，其特征在于：所述导热过孔(6)内壁覆有覆铜层(7)，且所述覆铜层(7)连结多层覆铜区(8)。

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