CN216597564U - 散热基板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种散热基板。实施例的散热基板包括散热底板以及设置在散热底板上的电路基板；电路基板包括绝缘基板和设置在绝缘基板外表面的外层电路，绝缘基板与散热底板之间通过第一粘结片粘结连接；电路基板中沿其厚度方向设有至少一个通孔，通孔内设有嵌埋组件，嵌埋组件包括与散热底板连接的陶瓷块以及设置在陶瓷块上的金属块，使用时功率器件可以安装在嵌埋组件上，功率器件产生的热量通过嵌埋组件快速传导至金属散热板，使得散热基板具有优异的导热的耐电压性能；另外，电路图案设置在绝缘基板上，可显著降低散热基板中陶瓷的面积，从而有效解决因陶瓷和金属之间的热膨胀系数差异较大而导致的基板变形甚至产生裂纹的问题。

Description

散热基板

技术领域

本实用新型涉及一种散热基板。

背景技术

现有技术中，使用于功率器件的散热基板通常包括电路基板和设置在电路基板散热面一侧的金属散热板。其中，为了实现高载流、高耐压和快速散热等目的，电路基板通常采用在陶瓷板上制作金属化线路的结构，这种结构需要采用具有较大面积的陶瓷板，但由于陶瓷和金属之间的热膨胀系数差异较大，陶瓷板与金属线路和金属散热板界面在冷热循环过程中会产生较大的界面应力，进而导致散热基板的变形甚至产生裂纹。

发明内容

本实用新型的主要目的是提供一种散热基板，其可在保持优异导热和耐电压性能的同时，解决或减少因陶瓷与金属之间热膨胀系数差异较大而导致的散热基板变形甚至产生裂纹的缺陷。

为了实现上述主要目的，本实用新型实施例提供了一种散热基板，包括散热底板以及设置在散热底板上的电路基板；其中，电路基板包括绝缘基板以及设置在绝缘基板外表面的外层电路，绝缘基板与散热底板之间通过第一粘结片粘结连接；其中，电路基板沿其厚度方向设有一个或多个通孔，通孔内设有嵌埋组件，嵌埋组件包括与散热底板连接的陶瓷块以及设置在陶瓷块上的金属块。

根据本实用新型的一种具体实施方式，陶瓷块与金属块之间通过活性钎料焊接连接。

根据本实用新型的一种具体实施方式，散热底板为金属散热板，陶瓷块与金属散热板之间通过活性钎料焊接连接。

优选的，金属散热板上设有散热鳍片。

优选的，金属散热板中形成有散热流体通道。

根据本实用新型的一种具体实施方式，散热基板的表面设有连接外层电路和金属块的金属连接层。

根据本实用新型的一种具体实施方式，陶瓷块为氮化铝、氮化硅或氧化铝陶瓷块，金属块为铜块。

根据本实用新型的一种具体实施方式，绝缘基板包括一层或多层绝缘芯板，多层绝缘芯板之间通过第二粘结片粘结连接。

根据本实用新型的一种具体实施方式，电路基板还包括设置在绝缘基板内部的内层电路。

根据本实用新型的一种具体实施方式，陶瓷块的厚度为0.1mm～1.5mm，金属块的厚度为0.1mm～1.0mm。

本实用新型在电路基板内设置嵌埋组件，嵌埋组件包括与散热底板连接的陶瓷块以及设置在陶瓷块上的金属块，使用时功率器件可以安装在嵌埋组件上，功率器件产生的热量通过金属块和陶瓷块快速传导至散热底板，陶瓷块可以很好地将金属块和散热底板电绝缘，使得散热基板具有优异的导热的耐电压性能；进一步地，电路图案设置在绝缘基板上，可显著降低散热基板中陶瓷的面积，从而有效解决或减少现有散热基板中因陶瓷和金属之间的热膨胀系数差异较大而导致的基板变形甚至产生裂纹的问题。

为了更清楚地说明本实用新型的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型中散热基板实施例1的结构示意图；

图2是本实用新型中散热基板实施例2的结构示意图；

图3是本实用新型中散热基板实施例3的结构示意图；

图4是本实用新型中散热基板实施例4的结构示意图；

图5是本实用新型中散热基板实施例5的结构示意图。

需说明的是，为了清楚地示意所要表达的结构，附图中的不同部分可能并非以相同比例描绘。因此，除非明确指出，否则附图所表达的内容并不构成对散热基板各部分尺寸、比例关系的限制。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合，且不同实施例的部分描述因可以相互参照而有所省略。

实施例1

如图1所示，实施例1的散热基板包括散热底板10和设置在散热底板10上的电路基板20，电路基板20包括绝缘基板和设置在绝缘基板外表面的外层电路22。电路基板20沿其厚度方向设有一个或多个通孔，通孔内设有嵌埋组件30，嵌埋组件30包括连接在散热底板10上的陶瓷块31和设置在陶瓷块31上的金属块32，金属块32和外层电路22的表面可以相互平齐。通孔与嵌埋组件30的形状相适配，例如可以为圆形、方形或椭圆形，本实用新型对此不作限制。

实施例1中，绝缘基板包括外层绝缘芯板211和粘结片212，外层绝缘芯板211通过粘结片212与散热底板10粘结连接，外层电路22形成在外层绝缘芯板211的外表面。具体的，外层绝缘芯板211可以为FR-4芯板，粘结片212可以采用半固化片，但本实用新型并不以此为限。

本实用新型的实施例中，散热底板10可以为铜板、铝板或铝铜复合板的金属散热板，对其厚度可以不作限制。在一个可选的实施方式中，散热底板10采用厚度为1mm～5mm的金属散热板，例如采用厚度为3mm的铜板。

本实用新型的实施例中，陶瓷块31可以为氮化硅、氮化铝或氧化铝陶瓷块，优选采用氮化铝或氮化硅陶瓷块；陶瓷块31的厚度可以为0.1mm～1.5mm，优选为0.2mm～0.8mm，但本实用新型并不以此为限。金属块32可以为铜块，其厚度可以为0.1mm～1.0mm，优选为0.3mm～0.8mm，但本实用新型并不以此为限。

本实用新型的实施例中，陶瓷块31可以通过活性钎料焊接在例如金属散热板的散热底板10上，金属块32与陶瓷块31之间同样可以通过活性钎料焊接连接。另外，金属块32也可以直接形成在陶瓷块31上，此时二者之间不具有活性钎料，而是直接接触，以实现更佳的导热性能。

本实用新型的实施例中，散热基板的表面可以设有图案化的金属连接层40，金属连接层40可以为铜连接层；外层电路22可以与至少一部分嵌埋组件30的金属块32通过金属连接层40电连接。本实用新型的实施例中，外层电路22的厚度可以为0.1mm～1mm，更具体可以为0.3mm～0.8mm，但本实用新型并不以此为限。

需特别说明的是，金属连接层40的设置不是必须的，例如在金属块32不需要与外层电路22电连接时，散热基板的表面可以不具有金属连接层40。

实施例2

如图2所示，实施例2的散热基板中，绝缘基板包括外层绝缘芯板211，外层绝缘芯板211的两个表面分别通过粘结片212与散热底板10和外层电路22粘结连接。实施例2的其他方面可参阅实施例1，不再赘述。

实施例3

如图3所示，实施例3的散热基板中，嵌埋组件30包括陶瓷块31和直接形成在陶瓷块32上的金属块32，金属块32的面积小于陶瓷块31的面积，且金属块32的侧边内缩于陶瓷块31的侧边。

实施例3中，可以通过加工陶瓷金属复合板而得到埋嵌组件30，该金属陶瓷复合板包括陶瓷板和形成在陶瓷板表面的金属层。制作嵌埋组件30时，可以首先对该金属层的预定区域进行蚀刻以形成金属块32，然后再沿预定切割线对陶瓷板进行切割而得到陶瓷块32。这样，在切割陶瓷板时金属层不会被切割，从而避免因切割金属层而产生的披锋，有利于提高生产效率，且不会产生因金属块32侧边存在披锋而影响产品质量的问题。

实施例3的其他方面可参阅实施例1或实施例2，不再赘述。

实施例4

如图4所示，实施例4的散热基板中，绝缘基板包括设置在外层绝缘芯板211和散热底板10之间的内层绝缘芯板213。内层绝缘芯板213可以为一层或多层，具体可以根据绝缘基板的厚度要求进行设置，本实用新型对此不作限制。

其中，内层绝缘芯板213与散热底板10之间、内层绝缘芯板213与外层绝缘芯板211之间、以及多层内层绝缘芯板213之间均可以通过例如半固化片的粘结片212粘结连接。

实施例5

本实用新型的实施例中，散热底板10上可以具有例如散热鳍片等增大散热面积的非平面结构。进一步地，散热底板10内可以形成有散热流体通道。

如图5所示，实施例5的散热基板中，散热底板10上可以形成有散热鳍片12，且散热底板10内可以形成有散热流体通道11，工作过程中可以向散热流体通道11内通入例如冷却水的导热流体，以促进散热。

本实用新型的其他实施例中，还可以在外层绝缘芯板211的内侧表面和/或内层绝缘芯板213上制作内层电路，内层电路的结构设计可以与现有技术相同，在此不再赘述。

虽然以上通过实施例描绘了本实用新型，但应当理解的是，上述实施例仅用于示例性地描述本实用新型的可实施方案，而不应解读为限制本实用新型的保护范围，凡本领域技术人员依照本实用新型所作的同等变化，应同样为本实用新型权利要求的保护范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种散热基板，包括散热底板以及设置在所述散热底板上的电路基板；其特征在于：所述电路基板包括绝缘基板以及设置在所述绝缘基板外表面的外层电路，所述绝缘基板与所述散热底板之间通过第一粘结片粘结连接；其中，所述电路基板沿其厚度方向设有一个或多个通孔，所述通孔内设有嵌埋组件，所述嵌埋组件包括与所述散热底板连接的陶瓷块以及设置在所述陶瓷块上的金属块。

2.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述陶瓷块与所述金属块之间通过活性钎料焊接连接。

3.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述散热底板为金属散热板，所述陶瓷块与所述金属散热板之间通过活性钎料焊接连接。

4.根据权利要求3所述的散热基板，其特征在于：所述金属散热板上设有散热鳍片。

5.根据权利要求3所述的散热基板，其特征在于：所述金属散热板内形成有散热流体通道。

6.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述散热基板的表面设有金属连接层，所述外层电路与至少一部分所述嵌埋组件的金属块通过所述金属连接层电连接。

7.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述陶瓷块为氮化铝、氮化硅或氧化铝陶瓷块，所述金属块为铜块。

8.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述绝缘基板包括一层或多层绝缘芯板，多层所述绝缘芯板之间通过第二粘结片粘结连接。

9.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述电路基板还包括设置在所述绝缘基板内部的内层电路。

10.根据权利要求1所述的散热基板，其特征在于：所述陶瓷块的厚度为0.1mm～1.5mm，所述金属块的厚度为0.1mm～1.0mm。

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