CN215268875U - 内嵌散热块的pcb板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电路板技术领域，提出一种内嵌散热块的PCB板，包括：多层板，所述多层板包括至少两张叠置的芯板及位于相邻所述芯板之间的介质层，所述多层板中开设有收容槽；陶瓷散热块，嵌设于所述收容槽中；第一外层线路层，设于所述多层板的第一侧；及第一高导热介质层，设于所述多层板和所述第一外层线路层之间。上述内嵌散热块的PCB板具有高散热性能，能够在散热块上制作线路，且制程简单。

Description

内嵌散热块的PCB板

技术领域

本实用新型涉及电路板技术领域，尤其涉及一种内嵌散热块的PCB板。

背景技术

随着电子通讯行业及车载电子不断发展，相关的线路板产品要求也越来越高，都趋向于小型化、多功能化，散热性能要求越来高。

现行业内高散热性能的产品以埋嵌铜块产品为主，其次还有埋陶瓷块产品。这两类产品局部散热效果较显著，不过这两类产品存在以下不足：对于埋铜块产品，铜块只有散热功能，铜块位置不能实现线路的制作，此弊端将严重制约此类产品的应用领域；对于埋陶瓷产品，通过外层镭射孔与陶瓷块连通进而达到热量传导的作用，然而此种设计需要棕化减铜、镭射钻孔、等离子除胶、盲孔填孔等制程，制作流程繁琐，需要耗费大量的时间。

实用新型内容

本实用新型提供了一种内嵌散热块的PCB板，具有高散热性能、能够在散热块上制作线路，且制程简单。

本实用新型实施例提出了一种内嵌散热块的PCB板，包括：

多层板，所述多层板包括至少两张叠置的芯板及位于相邻所述芯板之间的介质层，所述多层板中开设有收容槽；

陶瓷散热块，嵌设于所述收容槽中；

第一外层线路层，设于所述多层板的第一侧；及

第一高导热介质层，设于所述多层板和所述第一外层线路层之间。

在一实施例中，所述陶瓷散热块贯穿所述多层板的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。

在一实施例中，所述陶瓷散热块的至少一侧设有导电线路。

在一实施例中，所述内嵌散热块的PCB板还包括：

第二外层线路层，设于所述多层板的第二侧；

第二高导热介质层，设于所述多层板和所述第二外层线路层之间，且所述第二高导热介质层覆盖并连接所述散热块。

在一实施例中，所述内嵌散热块的PCB板还包括连接孔，所述连接孔贯穿所述第一外层线路层和所述第一高导热介质层；

所述连接孔中镀设有连接铜，所述第一外层线路层和所述散热块通过所述连接铜相导通。

在一实施例中，所述多层板的第二侧的所述芯板上设有第二外层线路层；所述陶瓷散热块的一端被所述第一高导热介质层和所述第一外层线路层所覆盖，另一端裸露。

在一实施例中，所述陶瓷散热块包括依次设置的铜层、钛层、陶瓷基体、钛层和铜层；

所述散热块上的导电线路之间具有间隙，且所述间隙暴露出所述陶瓷基体。

在一实施例中，所述陶瓷散热块与所述多层板上设有一层经沉铜制作而成的薄铜层，以及通过整板电镀制作在所述薄铜层上的加厚铜层，所述薄铜层和所述加厚铜层覆盖所述陶瓷散热块和所述多层板的连接处。

在一实施例中，所述陶瓷散热块与所述收容槽的侧壁之间具有间隙。

在一实施例中，所述第一高导热介质层的导热系数大于5W/(m·K)。

上述内嵌散热块的PCB板包括多层板、陶瓷散热块、第一外层线路层和第一高导热介质层，陶瓷散热块可实现散热，且陶瓷散热块的表面可制作线路，因此，解决了内置铜块的PCB板存在的功能单一的缺陷；上述PCB板通过陶瓷散热块和第一高导热介质层共同实现散热，具有高散热性能；另外，上述PCB板不需要通过外层镭射孔来实现外层线路与陶瓷块的传热连通，节省了棕化减铜、镭射钻孔、等离子除胶、盲孔填孔等制程，制作流程简单，缩短了制作周期，成本较低且制作效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型第一实施例提供的内嵌散热块的PCB板的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例提供的内嵌散热块的PCB板的结构示意图；

图3是本实用新型第三实施例提供的内嵌散热块的PCB板的结构示意图；

图4是本实用新型第四实施例提供的内嵌散热块的PCB板的结构示意图。

图中标记的含义为：

100、PCB板；

10、多层板；11、芯板；111、芯板介质层；112、铜层；12、介质层；101、收容槽；

20、陶瓷散热块；21、导电线路；

30、第一外层线路层；

40、第一高导热介质层；

50、第二外层线路层；

60、第二高导热介质层；

70、连接孔；71、连接铜。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。

请参照图1，本实用新型提出一种内嵌散热块的PCB板100，包括多层板10、陶瓷散热块20、第一外层线路层30和第一高导热介质层40。

多层板10包括至少两张叠置的芯板11及位于相邻芯板11之间的介质层12，多层板10中开设有收容槽101，陶瓷散热块20嵌设于收容槽101中。其中，每张芯板11可包括芯板介质层111和设于芯板介质层111上的至少一层铜层112，在本实施例中，每张芯板11包括芯板介质层111和设于芯板介质层111两侧的两层铜层112，但不限于此；如图1所示，多层板10包括两张叠置的芯板11和设于两张芯板11之间的介质层，可以理解，多层板10也可包括两张以上的芯板11，例如，四张芯板11。

在本实施例中，多层板10包括相对设置的第一侧和第二侧，收容槽101贯穿多层板10的第一侧和第二侧，如此，陶瓷散热块20可贯穿多层板10的第一侧和第二侧，便于对整个多层板10进行散热。可以理解，收容槽101和陶瓷散热块20也可仅贯穿第一侧或第二侧。

第一外层线路层30设于多层板10的第一侧，第一高导热介质层40设于多层板10和第一外层线路层30之间。第一高导热介质层40具有较高的导热系数，在PCB板100上贴装元器件后，元器件的热能可经由第一高导热介质层40传递至陶瓷散热块20，由陶瓷散热块20进行散热，进而实现PCB板100的散热。

上述内嵌散热块的PCB板100包括多层板10、陶瓷散热块20、第一外层线路层30和第一高导热介质层40，陶瓷散热块20可实现散热，且陶瓷散热块20的表面可制作线路，因此，解决了内置铜块的PCB板100存在的功能单一的缺陷；上述PCB板100通过陶瓷散热块20和第一高导热介质层40共同实现散热，具有高散热性能；另外，上述PCB板100不需要通过外层镭射孔来实现外层线路与陶瓷块的传热连通，节省了棕化减铜、镭射钻孔、等离子除胶、盲孔填孔等制程，制作流程简单，缩短了制作周期，成本较低且制作效率较高。

在一实施例中，陶瓷散热块20的至少一侧设有导电线路21。陶瓷散热块20上的导电线路可与多层板10中的线路网络或第一外层线路层30相导通，也可以为一个单独的网络，因此，上述内嵌散热块的PCB板100的应用领域较广。

如图1所示，芯板11上的铜层112包括内层线路，内层线路自芯板11延伸至陶瓷散热块20上，以实现陶瓷散热块20上的导电线路21与内层线路的导通。

进一步地，陶瓷散热块20包括依次设置的铜层、钛层、陶瓷基体、钛层和铜层，即陶瓷基体的两侧分别设有钛层和铜层。陶瓷散热块20上的导电线路21之间具有间隙，且间隙暴露出陶瓷基体。由于陶瓷散热块20上设有导电线路21，为避免导电线路21之间短路，在制作导电线路21之后，通过除钛的方式除去导电线路21之间的钛层，以形成上述间隙，使间隙暴露出陶瓷基体。

在一实施例中，陶瓷散热块20与收容槽101的侧壁之间具有间隙，可选的，沿垂直于收容槽101深度的方向，陶瓷散热块20的尺寸比收容槽101的尺寸小0.1-0.15mm，便于压合陶瓷散热块20以及避免溢胶。

在一实施例中，陶瓷散热块20与多层板10上设有一层经沉铜制作而成的薄铜层，以及通过整板电镀制作在所述薄铜层上的加厚铜层，薄铜层和加厚铜层覆盖陶瓷散热块20和多层板10的连接处。由于陶瓷散热块20与收容槽101的侧壁之间具有间隙，通过沉铜的方式制作薄铜层，以及通过整板电镀加厚整板及连接处的铜厚，后续在制作导电线路21时，可选择地，使多层板10中的内层线路与陶瓷散热块20上的导电线路21相导通，以实现不同的制作需求。

可选的，第一高导热介质层40的导热系数大于陶瓷散热块20的导热系数，以实现良好的散热性能。

具体地，第一高导热介质层40的导热系数可依据产品的散热需求进行选择。

在一实施例中，根据产品的散热需求，第一高导热介质层40的导热系数可大于5W/(m·K)，优选为大于10W/(m·K)。

在一实施例中，根据产品的散热需求，第一高导热介质层40的导热系数可大于6W/(m·K)，优先为大于14W/(m·K)。

在一实施例中，根据产品的散热需求，第一高导热介质层40的导热系数可大于8W/(m·K)，优选为12W/(m·K)以上，例如，选用不含玻纤的导热半固化片。

可以理解，高导热介质层可以根据产品的散热要求选择相应的半固化片。

图1示意出了本申请第一实施例的内嵌散热块的PCB板100，在第一实施例中，内嵌散热块的PCB板100为散热块全埋的PCB板100，即陶瓷散热块20的两端均位于PCB板100的内部而不裸露。

内嵌散热块的PCB板100还包括第二外层线路层50和第二高导热介质层60，第二外层线路层50设于多层板10的第二侧；第二高导热介质层60设于多层板10和第二外层线路层50之间，且第二高导热介质层60覆盖并连接陶瓷散热块20。第二高导热介质层60可与第一高导热介质层40选用相同的材质。

通过采用上述技术方案，第一高导热介质层40和第二高导热介质层60可分别将热能传递至陶瓷散热块20，进而实现良好的散热性能。由于PCB板100的两侧均设有高导热介质层，无需在外层线路层中开孔来实现陶瓷散热块20的导热，制程简单、成本较低。

第一实施例中，以多层板10包括两张芯板11为例，内嵌散热块的PCB板100的制作方法如下。

首先，提供芯板11、介质层12和陶瓷散热块20，芯板11的制作流程可包括开料、内层线路、内层蚀刻、锣嵌收容槽101、清洗和棕化。所述开料为自动裁切机加工，所述内层线路为使用湿膜涂布，菲林对位曝光的工艺进行图形转移，所述内层蚀刻时，第一次压合后位于多层板10顶部和底部的铜层不被蚀刻；所述收容槽101的尺寸比陶瓷散热块20的尺寸大0.1-0.15mm。

接着，将两张芯板11和介质层12进行铆合，在铆合后的半成品上贴膜，然后嵌入陶瓷散热块20，再进行第二次贴膜，然后进行压合、撕膜、削溢胶和钻孔，形成多层板10。

然后，通过沉铜，在板面沉上一层薄铜层，再进行整板电镀，以在薄铜层上形成加厚铜层，其中，薄铜层和加厚铜层均覆盖陶瓷散热块20和多层板10的连接处；接着，进行外层线路、外层蚀刻和除钛，除去陶瓷散热块20上导热线路21间的钛层，防止因钛层的存在而导致线路间的短路，再进行电测和棕化。

将棕化后的多层板10、陶瓷散热块20与第一高导热介质层40、第二高导热介质层60、两层铜箔进行预叠和第二次压合，然后通过沉铜、整板电镀、外层线路、外层蚀刻，制作第一外层线路层30和第二外层线路层50。

此后，依次进行防焊、文字、沉金、成型、电测、检查和包装，即可出货。

图2示意出了本申请第二实施例的内嵌散热块的PCB板100。与第一实施例相似，内嵌散热块的PCB板100包括多层板10、陶瓷散热块20、第一外层线路层30和第一高导热介质层40。多层板10包括至少两张叠置的芯板11及位于相邻芯板11之间的介质层12，多层板10中开设有收容槽101，陶瓷散热块20嵌设于收容槽101中；第一外层线路层30设于多层板10的第一侧，第一高导热介质层40设于多层板10和第一外层线路层30之间。

内嵌散热块的PCB板100还包括连接孔70，连接孔70贯穿第一外层线路层30和第一高导热介质层40；连接孔70中镀设有连接铜71，第一外层线路层30和陶瓷散热块20通过连接铜71相导通。连接孔70通过镭射钻孔的方式进行制作，并通过电镀的方式填充连接铜71。

可选的，陶瓷散热块20的两端分别设有导电线路21，位于多层板10第一侧的导电线路21可与第一外层线路相导通；位于多层板10第二侧的导电线路21可与多层板10中的内层线路导通，或者为单独的线路网络。可以理解，陶瓷散热块20也可仅一端设有导电线路21。

在第二实施例中，陶瓷散热块20的一侧向第一高导热介质层40传递热能，并通过连接孔70传递热能和实现电导通，另一侧向第二高导热介质层60传递热能。通过采用上述技术方案，仅在需要实现线路导通的一侧开设连接孔70即可，相较于享有技术，不需要在PCB板100的两侧开设镭射孔，制程较为简单。

图3示意出了本申请第三实施例的内嵌散热块的PCB板100，与第二实施例相似，不同之处在于，内嵌散热块的PCB板100中的连接孔70贯穿第二外层线路层50和第二高导热介质层60；连接孔70中镀设有连接铜71，第二外层线路层50和陶瓷散热块20通过连接铜71相导通。

通过采用上述技术方案，可实陶瓷散热块20上的导电线路21与第二外层线路层50的电导通。

图4示意出了本申请第四实施例的内嵌散热块的PCB板100，与第一实施例相似，内嵌散热块的PCB板100包括多层板10、陶瓷散热块20、第一外层线路层30和第一高导热介质层40。多层板10包括至少两张叠置的芯板11及位于相邻芯板11之间的介质层，多层板10中开设有收容槽101，陶瓷散热块20嵌设于收容槽101中；第一外层线路层30设于多层板10的第一侧，第一高导热介质层40设于多层板10和第一外层线路层30之间。

在本实施例中，多层板10的第二侧的芯板11上设有第二外层线路层50，内嵌散热块的PCB板100为半埋式的PCB板100，陶瓷散热块20的一端被第一高导热介质层40和第一外层线路层30所覆盖，另一端裸露。

在本实施例中，陶瓷散热块20的一端将热能传递至第一高导热介质层40，裸露的一端则直接进行散热。

可选的，陶瓷散热块20的两端分别设有导电线路21，位于多层板10第一侧的导电线路21可与多层板10上的内层线路相导通；位于多层板10第二侧的导电线路21可与第二外层线路层50导通，或者为单独的线路网络。可以理解，陶瓷散热块20也可仅一端设有导电线路21。

上述内嵌散热块的PCB板100使用第一高导热介质层40取代镭射孔传导散热，按此设计制作后无需增加棕化减铜、镭射钻孔、等离子除胶、盲孔填孔等工序，可大幅缩短产品制作周期，同时节约大量的人力物力和设备购置支出。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内嵌散热块的PCB板，其特征在于，包括：

多层板，所述多层板包括至少两张叠置的芯板及位于相邻所述芯板之间的介质层，所述多层板中开设有收容槽；

陶瓷散热块，嵌设于所述收容槽中；

第一外层线路层，设于所述多层板的第一侧；及

第一高导热介质层，设于所述多层板和所述第一外层线路层之间。

2.如权利要求1所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述陶瓷散热块贯穿所述多层板的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。

3.如权利要求2所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述陶瓷散热块的至少一侧设有导电线路。

4.如权利要求3所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述内嵌散热块的PCB板还包括：

第二外层线路层，设于所述多层板的第二侧；

第二高导热介质层，设于所述多层板和所述第二外层线路层之间，且所述第二高导热介质层覆盖并连接所述散热块。

5.如权利要求4所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述内嵌散热块的PCB板还包括连接孔，所述连接孔贯穿所述第一外层线路层和所述第一高导热介质层；

所述连接孔中镀设有连接铜，所述第一外层线路层和所述散热块通过所述连接铜相导通。

6.如权利要求3所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述多层板的第二侧的所述芯板上设有第二外层线路层；所述陶瓷散热块的一端被所述第一高导热介质层和所述第一外层线路层所覆盖，另一端裸露。

7.如权利要求3所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述陶瓷散热块包括依次设置的铜层、钛层、陶瓷基体、钛层和铜层；

所述散热块上的导电线路之间具有间隙，且所述间隙暴露出所述陶瓷基体。

8.如权利要求3所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述陶瓷散热块与所述多层板上设有一层经沉铜制作而成的薄铜层，以及通过整板电镀制作在所述薄铜层上的加厚铜层，所述薄铜层和所述加厚铜层覆盖所述陶瓷散热块和所述多层板的连接处。

9.如权利要求1所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述陶瓷散热块与所述收容槽的侧壁之间具有间隙。

10.如权利要求1-9中任一项所述的内嵌散热块的PCB板，其特征在于：所述第一高导热介质层的导热系数大于5W/(m·K)。

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