CN212115767U - 电路板组件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电路板组件和电子设备，所述电路板组件包括：基材层，所述基材层设有第一导热面和第二导热面，所述第一导热面的导热系数高于所述第二导热面的导热系数；第一电极，所述第一电极连接于所述第一导热面；以及第二电极，所述第二电极连接于所述第二导热面。本实用新型技术方案旨在保证不同位置的待散热的电子器件均具有良好的散热效果。

Description

电路板组件和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电路板技术领域，特别涉及一种电路板组件和电子设备。

背景技术

在电子产品中，热失效是最常见的一种失效模式，当电子产品出现电流过载、局部空间内短时间内通过较大电流的情况时，较大的电流会转化成热，从而导致局部温度快速升高，进而过高的温度会烧毁导电铜皮、导线和器件本身而导致电子产品失效。因此，如果想把产品的可靠性提高，一方面使设备和零部件的耐高温特性特高，能承受较大的散热应力(因环境温度或过载等一起均可)，这种方式的成本较高。另一方面是加强散热，是环境温度和过载引起的热量全部散掉，产品的可靠性一样可以提高。而电子产品不同位置的温度不同，通过单一的散热器件并不能保证良好的散热效果。

以上仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认为现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种电路板组件和电子设备，旨在保证不同位置的待散热的电子器件均具有良好的散热效果。

为实现上述目的，本实用新型提供一种电路板组件，所述电路板组件包括：

基材层，所述基材层设有第一导热面和第二导热面，所述第一导热面的导热系数高于所述第二导热面的导热系数；

第一电极，所述第一电极连接于所述第一导热面；以及

第二电极，所述第二电极连接于所述第二导热面。

在本实用新型的一些实施例中，所述基材层包括：

金属基板，所述第一导热面为所述金属基板的至少部分表面；和

绝缘导热支撑层，所述绝缘导热支撑层与所述金属基板连接，所述第二导热面设于所述绝缘导热支撑层，所述第二导热面与所述第一导热面位于所述金属基板的同一侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘导热支撑层邻接所述第一导热面设置，并贴合于所述金属基板的表面，所述第二导热面设于所述绝缘导热支撑层背离所述金属基板的表面；

所述绝缘导热支撑层的厚度s的取值范围为：0.2mm≤s≤20mm。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一电极投影于所述金属基板形成投影区域，所述投影区域的外轮廓与所述第一导热面的外轮廓一致，所述第一电极贴合设置于所述金属基板；

或者，所述第一电极与所述金属基板一体成型设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述金属基板包括背离所述第一导热面的支撑面，所述第一导热面至所述支撑面的距离与所述第二导热面至所述支撑面的距离相等。

在本实用新型的一些实施例中，所述电路板组件还包括散热器，所述散热器用于为所述金属基板散热。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热器为风扇，所述风扇的进风侧或出风侧朝向所述支撑面设置；

或者，所述散热器为散热片或散热管，所述电路板组件还包括导热粘结件，所述导热粘结件用于将所述散热片或所述散热管粘结固定于所述支撑面。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一电极为负极，所述第二电极为正极，所述负极用于焊接的表面积大于所述正极用于焊接的表面积。

在本实用新型的一些实施例中，所述电路板组件还包括封装支撑件，所述封装支撑件设于所述基材层的表面，并与所述第一电极和所述第二电极位于同一侧，所述封装支撑件具有显露所述第一电极和所述第二电极的显露口，至少部分所述封装支撑件设于所述第一电极和所述第二电极之间。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括电路板组件，所述电路板组件包括：

基材层，所述基材层设有第一导热面和第二导热面，所述第一导热面的导热系数高于所述第二导热面的导热系数；

第一电极，所述第一电极连接于所述第一导热面；以及

第二电极，所述第二电极连接于所述第二导热面。

本实用新型的技术方案通过在基材层设置第一导热面和第二导热面，并使第一导热面的导热系数高于第二导热面的导热系数，进而通过将第一电极连接于所述第一导热面，将第二电极连接于所述第二导热面，如此，第一电极的工作产生的热量可以通过第一导热面传递至基材层，进而降低第一电极的发热，由于该第一导热面的导热系数较高，从而可以快速与第一电极进行热交换，提高了电路板组件在发热量较大处的散热效果，第二电极则可以通过第二导热面进行正常散热，保证了电路板组件不同发热位置的散热。如此，本实用新型的技术方案可以保证不同位置的待散热的电子器件均具有良好的散热效果。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型电路板组件的第一电极和金属基板一体成型一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型电路板组件的第一电极和金属基板分体设置一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型电路板组件的第一电极和金属基板分体设置一实施例的分解示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电路板组件	20	第一电极
10	基材层	30	第二电极
				11	金属基板	40	封装支撑件
111	第一导热面	41	布线支撑部
				112	支撑面	42	封装覆盖层
12	绝缘导热支撑层	50	散热器
				121	第二导热面

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本申请提出一种电路板组件100，旨在保证不同位置的待散热的电子器件均具有良好的散热效果。该电路板组件100可应用在电子设备之中，可以理解地，该电子设备可以是但并不限于手机、平板电脑、个人数字助理(PersonalDigital Assistant，PDA)、电子书阅读器、MP3(动态影像专家压缩标准音频层面3，Moving Picture Experts Group AudioLayer III)播放器、MP4(动态影像专家压缩标准音频层面4，Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer IV)播放器、笔记本电脑、车载电脑、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备、导航仪、掌上游戏机等。

下面将对本申请电路板组件100的具体结构进行介绍：

参照图1至图3，本实用新型电路板组件100一些实施例中，所述电路板组件100包括：

基材层10，所述基材层10设有第一导热面111和第二导热面121，所述第一导热面111的导热系数高于所述第二导热面121的导热系数；

第一电极20，所述第一电极20连接于所述第一导热面111；以及

第二电极30，所述第二电极30连接于所述第二导热面121。

本实施例中的基材层10的材质可以包括FR4环氧树脂板和金属材料，其内部设有电路，电路层数可以为单层、双层或多层。在一实施例中，定义该第一电极20在单位时间的内的发热量高于第二电极30，进而将第一电极20与导热系数较高的第一导热面111连接，可以较好地为第一电极20散热。需要说明的是，在一实施例中，该第一电极20为负极，第二电极30为正极，当该正负极用于负载LED二极管时，由于LED二极管的负管脚挂载了LED芯片(主要发光部分)，根据光电转换效应，LED负管脚处的发热量较高，通过第一导热面111为第一电极20散热，可以使得LED芯片可以快速散热，提高了电路板组件100和LED二极管的散热效果以及使用寿命。或者该第一电极20和第二电极30均可以为因电流而产生热量的电子元件，只要由于产生不同的热量，并通过不同导热系数的导热面与电极接触传热，均在本申请的保护范围内。

需要进一步说明的是，所述第一电极20为负极，所述第二电极30为正极时，为了便于LED二极管的连接，第一电极20的面积大于第二电极30的面积，由于热量主要在负极产生，将负极的面积增大，有助于提高负极与外部环境的接触面积，提高散热的效率；并且便于外部电子元件的安装。

本实用新型的技术方案通过在基材层10设置第一导热面111和第二导热面121，并使第一导热面111的导热系数高于第二导热面121的导热系数，进而通过将第一电极20连接于所述第一导热面111，将第二电极30连接于所述第二导热面121，如此，第一电极20的工作产生的热量可以通过第一导热面111传递至基材层10，进而降低第一电极20的发热，由于该第一导热面111的导热系数较高，从而可以快速与第一电极20进行热交换，提高了电路板组件100在发热量较大处的散热效果，第二电极30则可以通过第二导热面121进行正常散热，保证了电路板组件100不同发热位置的散热。如此，本实用新型的技术方案可以保证不同位置的待散热的电子器件均具有良好的散热效果。

参照图1至图3，在本实用新型的一些实施例中，所述基材层10包括：

金属基板11，所述第一导热面111为所述金属基板11的至少部分表面；和

绝缘导热支撑层12，所述绝缘导热支撑层12与所述金属基板11连接，所述第二导热面121设于所述绝缘导热支撑层12，所述第二导热面121与所述第一导热面111位于所述金属基板11的同一侧。本实施例中，通过将第一电极20直接连接于金属基板11的第一导热面111上，从而通过金属基板11对第一电极20进行导热。以及，将第二电极30连接在绝缘导热支撑层12的第二导热面121上，该绝缘导热支撑层12可以选择导热塑料或者导热胶，从而通过导热塑料或者导热胶对第二电极30进行导热，如绝缘导热支撑层12选导热塑料的时，其导热系数一般在0.5-0.8w/mk左右；绝缘导热支撑层12是导热胶时，其导热系数一般在2-2.5w/mk左右；金属材料的导热系数一般很大，金属基板11的具体材质可以选取铜或者铝或者其他合金，铜基的导热系数300-400之间，铜铝合金导热系数在100-200之间，均能较好地实现导热的效果。以及，通过将第二导热面121与第一导热面111设置在同一侧，便于对第二电极30与第一电极20进行安装，提高电路板组件100的安装效率。

参照图1至图3，在本实用新型的一些实施例中，所述绝缘导热支撑层12邻近所述第一导热面111设置，并贴合于所述金属基板11的表面，所述第二导热面121设于所述绝缘导热支撑层12背离所述金属基板11的表面；

所述绝缘导热支撑层12的厚度s的取值范围为：0.2mm≤s≤20mm。

本实施例中，将绝缘导热支撑层12贴合设置在金属基板11的表面，从而使得绝缘导热支撑层12可以将其从第二电极30交换的热量，传递至金属基板11，提高第二电极30处的散热效率。该绝缘导热支撑层12的厚度小于0.2mm时，容易导致第二电极30与金属基板11之间的绝缘性不足，进而第二电极30通过金属基板11直接与第一电极20连通，造成短路；该绝缘导热支撑层12的厚度大于20mm时，导致第二电极30通过绝缘导热支撑层12与金属基板11的热交换距离增加，并且由于绝缘导热支撑层12的导热系数较小，热传导的速度慢，降低了电路板组件100的散热效率。当该绝缘导热支撑层12的厚度s的取值范围为：0.2mm≤s≤20mm时，一方面便于防止第一电极20和第二电极30短路，提高电路板组件100的工作稳定性，另一方面，便于提高对第二电极30处的热传导速度，提高电路板组件100的散热效率。可以理解的是，绝缘导热支撑层12的厚度s取值为0.5mm、0.7mm、1mm、2mm、5mm、7mm、10mm、13mm、15mm、17mm、19mm或者前述任意二者之间的数值时，均可一方面便于防止第一电极20和第二电极30短路，提高电路板组件100的工作稳定性，另一方面，便于提高对第二电极30处的热传导速度，提高电路板组件100的散热效率。

参照图1至图3，在本实用新型的一些实施例中，所述第一电极20投影于所述金属基板11形成投影区域，所述投影区域的外轮廓与所述第一导热面111的外轮廓一致，所述第一电极20贴合设置于所述金属基板11；本实施例中，将第一电极20的尺寸与第一导热面111的尺寸设置为一致的形状，便于提高第一导热面111与第一电极20的接触面积，进而提高二者的传热效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一电极20与所述金属基板11一体成型设置。如此设置时，该第一电极20的制作可以与金属基板11一起制作，在沉积或电镀形成金属基板11后，直接在金属基板11进行蚀刻，从而形成第一电极20。提高了第一电极20的制作效率，降低了制作成本，并且能实现较好地散热。

参照图1至图3，在本实用新型的一些实施例中，所述金属基板11包括背离所述第一导热面111的支撑面112，所述第一导热面111至所述支撑面112的距离与所述第二导热面121至所述支撑面112的距离相等。通过设置支撑面112，使得电路板组件100便于安装固定，提高电路板组件100的安装效果，保证电路板组件100工作的稳定性。以及，将所述第一导热面111至所述支撑面112的距离与所述第二导热面121至所述支撑面112的距离设置为相等的，便于将外部电子元件安装于电路板组件100，提高了电路板组件100安装外部电子元器件的适配性和效率。本实施例中，具体可以通过在金属基板11的第一导热面111的位置设置凸台，并使第一导热面111设置在凸台的顶面，从而抬高第一导热面111的高度，或者通过在金属基板11的第二导热面121的位置设置沉台，并使第绝缘导热支撑层12设置在沉台，从而使得第二导热面121与第一导热面111齐平。

参照图1至图3，在本实用新型的一些实施例中，所述电路板组件100还包括散热器50，所述散热器50用于为所述金属基板11散热。通过在电路板组件100设置散热器50，从而进一步提高金属基板11的散热效率，进而提高电路板组件100的散热效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述散热器50为风扇，所述风扇的进风侧或出风侧朝向所述支撑面112设置；通过设置风扇，使得在金属基板11的处的空气流动速度增加，进而可以使得金属基板11的散热效率提高，进而提高电路板组件100的散热效率。

或者，所述散热器50为散热片或散热管，所述电路板组件100还包括导热粘结件，所述导热粘结件用于将所述散热片或所述散热管粘结固定于所述支撑面112。该散热片可以为铜或者铝或者其他金属制成的散热片，具体可以为散热鳍片，从而提高其与空气的接触面积，提高散热效率。通过设置散热管，可以使得散热器50的内部形成散热回来，增大了散热面积。

在本实施例中，散热片和散热管可以使用导热胶粘结于支撑面112，该导热胶的厚度h的取值范围可以为0.2mm≤h≤20mm，该导热胶的厚度小于0.2mm时，容易导致散热器50与金属基板11之间的绝缘性不足，导致散热器50带电，如此设置，容易降低电路板的工作稳定性；该导热胶的厚度大于20mm时，导致散热器50通过导热胶与金属基板11的热交换距离增加，并且由于导热胶的导热系数较小，热传导的速度慢，降低了电路板组件100的散热效率。当该导热胶的厚度s的取值范围为：0.2mm≤s≤20mm时，一方面便于防止散热器50和金属基板11短路，提高电路板组件100的工作稳定性，另一方面，便于提高对金属基板11处的热传导速度，提高电路板组件100的散热效率。可以理解的是，导热胶的厚度s取值为0.5mm、0.7mm、1mm、2mm、5mm、7mm、10mm、13mm、15mm、17mm、19mm或者前述任意二者之间的数值时，均可一方面便于防止散热器50和金属基板11短路，提高电路板组件100的工作稳定性，另一方面，便于提高对金属基板11处的热传导速度，提高电路板组件100的散热效率。

在本实用新型的一些实施例中，所述电路板组件100还包括封装支撑件40，所述封装支撑件40设于所述基材层10的表面，并与所述第一电极20和所述第二电极30位于同一侧，所述封装支撑件40具有显露所述第一电极20和所述第二电极30的显露口，至少部分所述封装支撑件40设于所述第一电极20和所述第二电极30之间。本实施例中封装支撑件40包括布线支撑部41和封装覆盖层42，该布线支撑部41设置在第一电极20和第二电极30之间，且布线支撑部41的一侧连接于金属基板11，封装覆盖层42设置在布线支撑部41背离金属基板11的一表面。可以理解的是，第一电极20和第二电极30位于电路板组件100的布线层，该布线层可用以放置焊接元件所用的焊盘及起电性连接作用的线路连接部分(即第一电极20、第二电极30)，布线层具体可以是有一定宽度的铜线也可以是大面积的铜箔，只要便于布线即可。布线支撑部41用于隔绝布线层的各电子元件，使得各电子元件相互绝缘，保证电路板组件100的工作稳定性。

封装覆盖层42即为绿油层，绿油即液态光致阻焊剂，是一种丙烯酸低聚物，作为一种保护层，涂覆在印刷电路板不需焊接的线路和基材层10上，或用作阻焊剂，并且在其凝固时具有防止导体电路的物理性断线的效果；并且在焊接工艺中，可以防止因桥连产生的短路；以及凝固时对表层信号线与基板的连接具有压紧的效果，进而提高焊盘与基材层10的固定效果。

本实用新型还提出一种电子设备(未图示)，所述电子设备包括电路板组件100，所述电路板组件100包括：

基材层10，所述基材层10设有第一导热面111和第二导热面121，所述第一导热面111的导热系数高于所述第二导热面121的导热系数；

第一电极20，所述第一电极20连接于所述第一导热面111；以及

第二电极30，所述第二电极30连接于所述第二导热面121。由于本电子设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电路板组件，其特征在于，所述电路板组件包括：

基材层，所述基材层设有第一导热面和第二导热面，所述第一导热面的导热系数高于所述第二导热面的导热系数；

第一电极，所述第一电极连接于所述第一导热面；以及

第二电极，所述第二电极连接于所述第二导热面。

2.如权利要求1所述的电路板组件，其特征在于，所述基材层包括：

金属基板，所述第一导热面为所述金属基板的至少部分表面；和

绝缘导热支撑层，所述绝缘导热支撑层与所述金属基板连接，所述第二导热面设于所述绝缘导热支撑层，所述第二导热面与所述第一导热面位于所述金属基板的同一侧。

3.如权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述绝缘导热支撑层邻接所述第一导热面设置，并贴合于所述金属基板的表面，所述第二导热面设于所述绝缘导热支撑层背离所述金属基板的表面；

所述绝缘导热支撑层的厚度s的取值范围为：0.2mm≤s≤20mm。

4.如权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电极投影于所述金属基板形成投影区域，所述投影区域的外轮廓与所述第一导热面的外轮廓一致，所述第一电极贴合设置于所述金属基板；

或者，所述第一电极与所述金属基板一体成型设置。

5.如权利要求2所述的电路板组件，其特征在于，所述金属基板包括背离所述第一导热面的支撑面，所述第一导热面至所述支撑面的距离与所述第二导热面至所述支撑面的距离相等。

6.如权利要求5所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括散热器，所述散热器用于为所述金属基板散热。

7.如权利要求6所述的电路板组件，其特征在于，所述散热器为风扇，所述风扇的进风侧或出风侧朝向所述支撑面设置；

或者，所述散热器为散热片或散热管，所述电路板组件还包括导热粘结件，所述导热粘结件用于将所述散热片或所述散热管粘结固定于所述支撑面。

8.如权利要求1至7中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述第一电极为负极，所述第二电极为正极，所述负极用于焊接的表面积大于所述正极用于焊接的表面积。

9.如权利要求1至7中任一项所述的电路板组件，其特征在于，所述电路板组件还包括封装支撑件，所述封装支撑件设于所述基材层的表面，并与所述第一电极和所述第二电极位于同一侧，所述封装支撑件具有显露所述第一电极和所述第二电极的显露口，至少部分所述封装支撑件设于所述第一电极和所述第二电极之间。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至9中任一项所述的电路板组件。

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