CN212910184U - 印刷电路板、电子器件和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种印刷电路板、电子器件和电子设备。印刷电路板包括：印刷电路板本体，具有相对的第一表面和第二表面；AiP芯片，设置在所述印刷电路板本体的所述第一表面上；所述印刷电路板本体的所述第二表面上对应所述AiP芯片的位置开设有露铜区域；散热罩，设于所述印刷电路板本体的所述第二表面上；以及导热件，与所述散热罩和所述露铜区域连接。该实用新型提供一种能在不影响毫米波雷达整体结构设计、不影响天线收发信号性能的基础上实现对AiP芯片有效散热的印刷电路板、电子器件和电子设备。

Description

印刷电路板、电子器件和电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种印刷电路板、电子器件和电子设备。

背景技术

随着AiP(Antenna in Package，封装天线)技术的快速发展，AiP芯片被广泛的应用于各种传感器件中。AiP芯片是基于封装材料与工艺，通过将天线集成在芯片的封装层内，以实现系统级的无线通信、目标检测等功能。

在实际应用中，由于芯片功耗大，一般会直接在芯片上方设置与芯片直接物理连接的散热结构，以使得芯片在预设的温度环境下正常工作。

然而，由于天线进行无线信号发收时不能有遮挡，这就使得AiP芯片无法按照常规的方式来设置散热结构，只能通过热辐射、热对流等间接方式进行散热，进而使得散热效果差，从而影响AiP芯片的工作性能。

实用新型内容

本实用新型的提供一种印刷电路板、电子器件和电子设备，能在不影响器件整体结构设计的基础上实现对AiP芯片的有效散热。

本申请实施例提供了一种印刷电路板，可包括：

印刷电路板本体，具有相对的第一表面和第二表面；

AiP芯片，设置在所述印刷电路板本体的所述第一表面上；所述印刷电路板本体的所述第二表面上对应所述AiP芯片的位置开设有露铜区域；

散热罩，设于所述印刷电路板本体的所述第二表面上；以及

导热件，分别与所述散热罩和所述露铜区域连接。

该实施例中，通过将散热罩与AiP芯片设置印刷电路板本体的不同表面上，并在AiP芯片背面开设露铜区域，同时通过导热件将露铜区域直接与散热罩物理连接，可在不影响AiP芯片中天线收发信号性能的前提下，相较于传统通过热辐射和热对流等间接方式进行散热的方式，能更加有效的对AiP芯片进行及时、高效的散热，进而确保AiP芯片处于正常的环境温度中工作。

可选的，所述散热罩可包括：

散热罩本体；

其中，所述露铜区域通过所述导热件与所述散热罩本体直接物理连接。

可选的，所述散热罩还可包括：

散热膜，覆盖至少部分所述散热罩本体的外部表面，以进一步提升散热罩的散热性能。

可选的，所述散热膜为石墨烯薄膜等散热薄膜。

可选的，所述散热罩还可包括：

散热结构，固定设置在所述散热罩本体上；

其中，该散热结构可为在传统散热罩结构的基础上增设的散热结构，也可为通过对传统散热罩结构进行改进，以利用增加散热面积等方式形成的一体式的散热结构。

可选的，所述散热结构包括齿片形散热结构、扇叶形散热结构和鳍形散热结构等中的至少一种；

其中，当所述散热结构为扇叶形散热结构时，不仅可增大散热面积，而且还可增大散热的对流效应，以进一步提升散热效率。

可选的，所述导热件可为导热胶等。

可选的，所述散热罩本体可包括：

夹持件，可拆卸地固定设置在所述印刷电路板本体的所述第二表面上；以及

散热盖，所述夹持件夹持所述散热盖以将该散热盖固定在所述印刷电路板本体上，且散热盖的材质可为洋白铜、铝或紫铜等热良导体材质；

其中，所述露铜区域可通过所述导热件与所述散热盖直接物理连接，以达到直接物理散热的效果。

可选的，所述夹持件通过表面贴装方式可拆卸地固定设置在所述印刷电路板本体的所述第二表面上。

可选的，所述散热罩包括散热结构时，所述散热结构与所述散热盖为一体成型的结构。

可选的，所述散热罩本体为屏蔽罩，所述散热盖为屏蔽盖，所述夹持件为屏蔽夹。

可选的，所述印刷电路板还可包括：

板框，设置于所述印刷电路板本体的所述第二表面上；以及

屏蔽框，适配所述板框设置于该板框所限定的区域中；

其中，所述露铜区域位于所述屏蔽框所限定的区域中，所述夹持件设置在所述屏蔽框上。

可选的，所述屏蔽框为经亮铜处理后的屏蔽框，能够在实现屏蔽功能的同时，作为散热器件进行散热。

可选的，所述屏蔽框所限定的区域包括可屏蔽区和非屏蔽区，所述印刷电路板还包括通信芯片；

其中，所述露铜区域和所述散热盖在所述印刷电路板本体的所述第二表面上的投影均位于所述可屏蔽区中，所述通信芯片设置在所述非屏蔽区中，以避免散热盖对诸如通信芯片等模块造成干扰信号的电磁耦合等缺陷，同时也可为热对流预留一定的空间，以提升印刷电路板整体的散热性能。

可选的，所述印刷电路板还可包括：

电源芯片，设置在所述散热盖在所述印刷电路板本体的所述第二表面上的投影区域中；

其中，所述电源芯片通过导热胶与所述散热盖直接物理连接，即一些非通信类的发热芯片均可设置散热盖所覆盖的区域中，以在对此类芯片进行电磁隔离保护的同时，均可在不影响工作性能的前提下，利用导电胶等传热介质直接物理连接到散热盖上进行散热。

另外，需要注意的是上述的电源芯片、通信芯片等发热芯片均设置在印刷电路板本体的第二表面上，而AiP芯片则设置在印刷电路板本体的第一表面上；同时在印刷电路板本体还可设置信号连接器等。

本申请实施例还提供一种电子器件，可包括：

如上所述的印刷电路板；以及

壳体；

其中，所述印刷电路板设置于所述壳体中，用于进行目标检测和/或通信。

本申请实施例还提供一种电子设备，可包括：

设备本体；以及

设置于所述设备本体上的上述电子器件。

附图说明

图1是本实用新型实施例中印刷电路板的正面结构示意图；

图2是本实用新型实施例中印刷电路板的背面结构示意图；

图3是本实用新型实施例中印刷电路板的背面去掉散热盖的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中另一种印刷电路板的背面结构示意图；

图5是本实用新型实施例中另一种印刷电路板的背面去掉散热盖的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中散热罩本体的侧面结构示意图；

图7是本实用新型实施例中另一种散热罩本体的俯视结构示意图；

图8是本实用新型实施例中电子器件的结构示意图。

图中：

100、壳体；10、印刷电路板本体；11、板框；20、AiP芯片；30、散热罩； 40、夹持件；50、屏蔽框；60、露铜区域；70、电源芯片；80、信号连接器； 90、通信芯片；31、齿片形散热结构；32、扇叶形散热结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实用新型提供了一种印刷电路板，图1是本实用新型实施例中印刷电路板的正面结构示意图，如图1所示，印刷电路板包括印刷电路板本体10，印刷电路板本体10作为印刷电路板的基板，印刷电路板本体10上设置了若干电子元器件。印刷电路板本体10具有相对的第一表面和第二表面，下面就以印刷电路板本体10的正面为第一表面，印刷电路板本体10的背面为第二表面进行举例说明：

如图1所示，印刷电路板本体10的正面设置有AiP芯片20，印刷电路板本体10的背面对应AiP芯片20的位置开设有露铜区域60，露铜区域60的设置是为了将AiP芯片20的热量通过露铜区域60传递到AiP芯片20的背面，印刷电路板本体10的正面还可以根据需要设置其它电子元器件。如图2所示，印刷电路板本体10的背面设置有散热罩30，为便于说明结构，图2中示出的散热罩30只是示出了散热罩30在印刷电路板本体10背面所占的区域，所以图2中可以看到散热罩30罩设区域内的电子元器件，实际实施时，散热罩30所覆盖的区域内的电子元器件是被散热罩30罩住无法看见的。散热罩30至少覆盖印刷电路板本体10背面与AiP芯片20对应的区域，具体的，由于印刷电路板本体10的正面设置有AiP芯片20，所以印刷电路板本体10的背面有一块区域是与正面的AiP芯片20对应的，如图2所示，设此区域为A，散热罩30至少覆盖A区域，以实现散热罩30对AiP芯片20散热，当然散热罩30也还可以覆盖除A区域外的其它区域，在此不作限制。印刷电路板还包括导热件(图中未示出)，导热件与散热罩30和露铜区域60连接，用于将AiP芯片20产生的热量导至散热罩30。

散热罩30包括散热罩本体，露铜区域60通过导热件与散热罩本体直接物理连接，直接物理连接能更有效的实现热传导。导热件例如可以是导热胶，导热胶的一端连接露铜区域60，另一端连接散热罩30，从而将AiP芯片20产生的热量导到散热罩30上。

散热罩30可以选用金属散热罩30，例如铝散热罩30，金属材质具有较好的散热性能，当然也可以为其它导热材质的散热罩30。

请参考图2和图3，散热罩本体包括夹持件40和散热盖(图中未示出标号)，夹持件40可拆卸地固定设置在印刷电路板本体10的背面，夹持件40用于夹持散热盖，通过夹持件40来夹持散热盖便于散热盖的装配和拆卸。夹持件40在印刷电路板本体10背面的设置位置以及数量均可根据需要调整，在此不作限制。露铜区域60通过导热件与散热盖直接物理连接。

请参考图2，印刷电路板还可包括板框11和屏蔽框50，板框11例如可以设置在印刷电路板本体10的边缘区域，屏蔽框50适配板框11设置于板框11 所限定的区域中，露铜区域60则可位于屏蔽框50所限定的区域中，夹持件40 设置在屏蔽框50上。屏蔽框50可为经亮铜处理后的屏蔽框，以进一步提升热传导和散热的效果。屏蔽框50的设置能够便于将夹持件40焊接在印刷电路板本体10上，而将印刷电路板上的部分区域进行亮铜处理是较常规的手段，在此不再对亮铜处理进行赘述。屏蔽框50的形状也不局限于图2所示的矩形，可以为任意形状，具体可根据散热盖的形状来调整。

在一种可选的实施方式中，如图2所示，屏蔽框50为矩形，且屏蔽框50 靠近印刷电路板本体10的边缘。

在本实用新型另一种可选的实施方式中，散热罩本体可以选用屏蔽罩，屏蔽罩为印刷电路板制造行业内的常用器件，其可通过金属钣金冲压或折弯等工艺成形，直接利用屏蔽罩作为散热罩本体，可以利用现有的成形工艺来制造散热罩本体，无需额外增加设计和制造成本。与用屏蔽罩作为散热罩本体相对应的，散热盖为屏蔽盖，夹持件40也可以用屏蔽夹，屏蔽夹是用来夹持屏蔽盖的常规器件，成形工艺相对来说较成熟，这样就避免额外增加设计和制造夹持件 40的成本。

具体的，可通过焊接的方式将夹持件40焊在印刷电路板本体10上，尤其是当夹持件40为屏蔽夹时，采用焊接工艺将屏蔽夹焊接在印刷电路板本体10 上更为方便，因为行业内屏蔽夹与印刷电路板本体10连接的方式就是焊接，具体的焊接方式可以选用SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)的方式，也就是说夹持件40通过表面贴装方式可拆卸地固定设置在印刷电路板本体10的背面，以便于根据需求灵活更换。

在一种实施方式中，散热罩30还包括散热膜，散热膜覆盖至少部分散热罩本体的外部表面，能提升散热罩本体的散热效果。散热膜例如可以是石墨烯薄膜。石墨烯具有非常好的热传导性能，是导热系数最高的碳材料，能快速的对散热罩本体进行散热，进而进一步提升了散热罩本体对AiP芯片20进行散热的散热效率。

另外，散热罩30还包括散热结构，散热结构可固定设置在散热罩本体上，如图6和图7所示，散热结构包括齿片形散热结构31、扇叶形散热结构32或鳍形散热结构等中的一种，也可以同时设置多种，以提升散热效果。散热结构可以与散热罩本体一提成型，例如齿片形散热结构31可以通过在散热罩本体上铲齿形成，扇叶形散热结构32则可以通过冲压成型。另外，还可以在散热罩 30上设置散热风扇，散热风扇可以加快散热罩30内的气流的流动，提升散热效率。

请参考图2，屏蔽框50所限定的区域包括可屏蔽区和非屏蔽区，露铜区域 60和散热盖在印刷电路板本体10的背面的投影均位于可屏蔽区中，印刷电路板还包括通信芯片90，通信芯片90设置在非屏蔽区中，通信芯片90用于实现毫米波雷达与其它设备的通信。通信芯片90设置在非屏蔽区中可避免散热盖对通信芯片90造成干扰信号的电磁耦合等缺陷，同时也可为热对流预留一定的空间，以提升印刷电路板整体的散热性能。

请继续参考图2，印刷电路板还包括电源芯片70，电源芯片70设置在散热盖在印刷电路板本体10的背面的投影区域中，也就使得散热盖罩设于电源芯片 70上方，电源芯片70通过导热胶与散热盖直接物理连接。由于电源芯片70发热量较大，所以可以利用散热盖同时给电源芯片70和AiP芯片20散热。请结合图2和图4，根据电源芯片70在印刷电路板本体10背面设置的位置不一样，散热罩30的形状也随之调整。另外，散热罩30的形状也不局限于如图2和图 4所示的“L”形，还可以是矩形或其它形状。

请参考图2至图5，根据散热罩30形状的不同，夹持件40在屏蔽框50上的设置位置也不一样，以使夹持件40能较好的夹持住散热盖。

请参考图1和图2，印刷电路板还包括信号连接器80，信号连接器80设置在印刷电路板本体10上，且贯穿印刷电路板本体10的正面和背面，也就是说信号连接器80穿设在印刷电路板本体10上，如图1所示，信号连接器80的一部分在印刷电路板本体10的正面，如图2所示，另一部在印刷电路板本体10 的背面，信号连接器80用于与毫米波雷达上的其它器件通过连接线连接进行信号传输。

可以理解的是，印刷电路板本体10上的各电子元器件的设置位置并不局限于附图中所示位置，可以调整。

本发明实施例还提供了一种电子器件，如图8所示，该电子器件包括上述任一实施例所阐述的印刷电路板，该印刷电路板设置在壳体100内，构成诸如雷达等传感器或通信器件，以实现目标检测和/或通信等功能。

可选的，本申请实施例中毫米波AiP芯片20可为SoC芯片 (System-on-a-Chip，系统芯片)，SoC芯片是一种集成电路的芯片，如毫米波雷达芯片等。

本发明还提供了一种电子设备，电子设备包括设备本体以及设置在该设备本体之上或之中的电子器件。电子器件可通过发射及接收信号实现诸如目标检测及通信等功能。

在一个可选的实施例中，上述设备本体则可为智能交通运输设备(如汽车、自行车、摩托车、船舶、地铁、火车等)、安防设备(如摄像头)、智能穿戴设备(如手环、眼镜等)、智能家居设备(如电视、空调、智能灯等)、各种通信设备(如手机、平板电能等)等，以及诸如道闸、智能交通指示灯、智能指示牌、交通摄像头及各种工业化机械手(或机器人)等。电子器件则可为本实用新型任一实施例中所阐述的电子器件，电子器件的结构和工作原理在上述实施例中已经进行了详细说明，此处不在一一赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种印刷电路板，其特征在于，包括：

印刷电路板本体(10)，具有相对的第一表面和第二表面；

AiP芯片(20)，设置在所述印刷电路板本体的所述第一表面上；所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上对应所述AiP芯片(20)的位置开设有露铜区域(60)；

散热罩(30)，设于所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上；以及

导热件，与所述散热罩(30)和所述露铜区域(60)连接。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热罩包括：

散热罩本体；

其中，所述露铜区域(60)通过所述导热件与所述散热罩本体直接物理连接。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热罩还包括：

散热膜，覆盖至少部分所述散热罩本体的外部表面。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热膜为石墨烯薄膜。

5.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热罩还包括：

散热结构，固定设置在所述散热罩本体上。

6.根据权利要求5所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热结构包括齿片形散热结构(31)、扇叶形散热结构(32)和鳍形散热结构中的至少一种。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的印刷电路板，其特征在于，所述导热件为导热胶。

8.根据权利要求2-6中任意一项所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热罩本体包括：

夹持件(40)，可拆卸地固定设置在所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上；以及

散热盖，所述夹持件(40)夹持所述散热盖以将该散热盖固定在所述印刷电路板本体上；

其中，所述露铜区域(60)通过所述导热件与所述散热盖直接物理连接。

9.根据权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于，所述夹持件(40)通过表面贴装方式可拆卸地固定设置在所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上。

10.根据权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热罩包括散热结构时，所述散热结构与所述散热盖为一体成型的结构。

11.根据权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于，所述散热罩本体为屏蔽罩，所述散热盖为屏蔽盖，所述夹持件为屏蔽夹。

12.根据权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于，还包括：

板框(11)，设置于所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上；以及

屏蔽框(50)，适配所述板框(11)设置于该板框(11)所限定的区域中；

其中，所述露铜区域(60)位于所述屏蔽框(50)所限定的区域中，所述夹持件(40)设置在所述屏蔽框(50)上。

13.根据权利要求12所述的印刷电路板，其特征在于，所述屏蔽框(50)为经亮铜处理后的屏蔽框(50)。

14.根据权利要求12所述的印刷电路板，其特征在于，所述屏蔽框(50)所限定的区域包括可屏蔽区和非屏蔽区，所述印刷电路板还包括通信芯片(90)；

其中，所述露铜区域(60)和所述散热盖在所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上的投影均位于所述可屏蔽区中，所述通信芯片(90)设置在所述非屏蔽区中。

15.根据权利要求14所述的印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板还包括：

电源芯片(70)，设置在所述散热盖在所述印刷电路板本体(10)的所述第二表面上的投影区域中；

其中，所述电源芯片(70)通过导热胶与所述散热盖直接物理连接。

16.一种电子器件，其特征在于，包括：

如权利要求1-15中任意一项所述的印刷电路板；以及

壳体(100)；

其中，所述印刷电路板设置于所述壳体(100)中，用于进行目标检测和/或通信。

17.一种电子设备，其特征在于，包括：

设备本体；以及

设置于所述设备本体上的权利要求16所述的电子器件。

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