CN219478196U - 一种电路板以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子设备技术领域,尤其公开了一种电路板，包括板体、导热金属箔、结构件和功率器件；板体设有元件面、焊接面和安装孔；导热金属箔包括第一外导热金属箔和第二外导热金属箔，第一外导热金属箔设有第一通孔，第二外导热金属箔设置有第二通孔，第一通孔和第二通孔均与安装孔连通；结构件设有第三通孔，第三通孔与第二通孔连通；功率器件设有焊脚，焊脚依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔。本实用新型通过焊脚的外侧壁分别与第一外导热金属箔、第二外导热金属箔和结构件连接，使得功率器件在运行过程中产生的热量经焊脚分别传递至第一外导热金属箔、第二外导热金属箔和结构件进行散热，有效提高电路板的整体散热效率。

Description

一种电路板以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别是涉及一种电路板以及电子设备。

背景技术

由于电子设备在长时间工作过程中会产生一定的热量，使得电子设备内部的温度迅速上升，因此，若不及时对电子设备进行散热处理，易导致电子设备损坏。其中，对电子设备内部的电路板进行散热处理是电子设备散热的重要途径之一。

传统的电路板散热方法主要有三种：提高电路板自身的散热能力、优化电路板上的元器件布局和添加散热器。其中，提高电路板自身的散热能力是一种简单、实用及低成本的方法，因此，被广泛应用于电路板的散热处理中。提高电路板自身的散热能力，即提高与发热元件直接接触的电路板自身的散热能力，其主要是通过添加散热铜箔、添加热过孔或背面露铜等方法实现，但对于功率器件，尤其是大功率器件，例如：功率继电器、电流传感器或共模电感等，该类方法的散热效果较差，因此，对于使用大功率器件的电路板，其整体的散热效率较低，不利于正常使用。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电路板以及电子设备，能够克服上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电路板，包括板体、导热金属箔、结构件和功率器件；板体设有元件面、焊接面和安装孔，沿元件面往焊接面的方向，安装孔贯穿板体；导热金属箔包括第一外导热金属箔和第二外导热金属箔，第一外导热金属箔设置于元件面，第二外导热金属箔设置于焊接面，第一外导热金属箔设有第一通孔，第二外导热金属箔设置有第二通孔，第一通孔和第二通孔均与安装孔连通；结构件设有第三通孔，结构件设置于第二外导热金属箔远离焊接面的表面，第三通孔与第二通孔连通；功率器件设有焊脚，焊脚依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔，焊脚的外侧壁分别与第一外导热金属箔、第二外导热金属箔和结构件连接。

可选地，板体包括若干半固化片和若干基板，导热金属箔还包括若干内导热金属箔；若干半固化片依次叠置，一基板位于相邻两个半固化片之间，一内导热金属箔位于相邻的一基板和一半固化片之间，一最外侧的半固化片背离基板的表面为元件面，另一最外侧的半固化片背离基板的表面为焊接面，安装孔贯穿若干半固化片、若干基板和若干内导热金属箔，当焊脚贯穿安装孔时，若干内导热金属箔均与焊脚的外侧壁抵接。

可选地，半固化片设置有收容槽，一内导热金属箔收容于一半固化片的收容槽内。

可选地，板体还设有热过孔，热过孔贯穿板体设置，第一外导热金属箔设置有第四通孔，第二外导热金属箔设置有第五通孔，第四通孔和第五通孔均与热过孔连通。

可选地，沿元件面往焊接面的方向，结构件与热过孔错开设置。

可选地，结构件的表面积小于第二外导热金属箔的表面积。

可选地，结构件的材质为金属。

可选地，第三通孔距离焊脚的外侧壁的距离为1mm。

可选地，第三通孔的形状与焊脚的形状相同。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种电子设备，电子设备包括上述电路板。

本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型通过安装孔以及设置于板体的元件面和焊接面的第一外导热金属箔和第二外导热金属箔，使得焊脚依次贯穿第一通孔、安装孔和第二通孔，焊脚的外侧壁分别与第一外导热金属箔和第二外导热金属箔连接，进而使得功率器件在运行过程中产生的热量经焊脚传递至第一外导热金属箔和第二外导热金属箔进行散热，从而提高电路板的整体散热效率。

同时，还通过设置于板体的焊接面的结构件，使得焊脚依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔，焊脚的外侧壁还与结构件连接，进而使得功率器件在运行过程中产生的热量还经焊脚传递至结构件，并最终传递至第二外导热金属箔进行散热，从而进一步提高电路板的整体散热效率，此外，功率器件产生的热量传递至结构件的过程中，结构件将一部分的热量传递至第二外导热金属箔进行散热，另一部分的热量通过导热金属箔自身进行散热，有利于提高电路板的整体散热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型提供的电路板的整体结构示意图；

图2是本实用新型提供的电路板的部分结构示意图；

图3是本实用新型提供的电路板的结构件的结构示意图。

图中：1板体、10元件面、11焊接面、12半固化片、13基板、2导热金属箔、20第一外导热金属箔、21第二外导热金属箔、22内导热金属箔、3结构件、30第三通孔、4功率器件、40焊脚。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，一种电路板，包括板体1、导热金属箔2、结构件3和功率器件4；板体1设有元件面10、焊接面11和安装孔(图未示)，沿元件面10往焊接面11的方向，安装孔贯穿板体1；导热金属箔2包括第一外导热金属箔20和第二外导热金属箔21，第一外导热金属箔20设置于元件面10，第二外导热金属箔21设置于焊接面11，第一外导热金属箔20设有第一通孔(图未示)，第二外导热金属箔21设置有第二通孔(图未示)，第一通孔和第二通孔均与安装孔连通；结构件3设有第三通孔30，结构件3设置于第二外导热金属箔21远离焊接面11的表面，第三通孔30与第二通孔连通；功率器件4设有焊脚40，焊脚40依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔30，焊脚40的外侧壁分别与第一外导热金属箔20、第二外导热金属箔21和结构件3连接。

一实施例中，对于电路板整体结构，组装时，先将第一外导热金属箔20连接于板体1的元件面10，第二外导热金属箔21连接于板体1的焊接面11，然后将结构件3连接于第二外导热金属箔21背离焊接面11的表面，使得结构件3的一面与第二外导热金属箔21背离焊脚40面的表面紧密相连，同时，沿竖直方向，第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔30均正对设置，最后将功率器件4的焊脚40依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔30，使得焊脚40的外侧壁分别与第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔30的侧壁连接。组装完成后，对于电路板的整体结构，功率器件4的主体部分位于板体1上方，功率器件4的主体的下方结构依次为第一外导热金属箔20、板体1、第二外导热金属箔21和结构件3，功率器件4的焊脚40依次贯穿第一外导热金属箔20、板体1、第二外导热金属箔21和结构件3。

需要注意的是，第一外导热金属箔20和第二外导热金属箔21分别通过焊锡固定于板体1的元件面10和焊接面11，另外，功率器件4的焊脚40依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔30后，也通过焊锡固定于板体1上。

工作时，功率器件4在运行的过程中产生热量，对于产生的热量，其热量传递过程如下：功率器件4产生的热量，经焊脚40，先同时传递至第一外导热金属箔20、第二外导热金属箔21和结构件3，然后通过第一外导热金属箔20、第二外导热金属箔21和结构件3向周围空气进行发散，以实现散热，提高电路板的整体散热效率。此外，当功率器件4的热量传递至结构件3时，结构件3的热量传递途径有两条，其一，一部分热量通过结构件3自身向周围空气进行发散，以实现散热，其二，由于结构件3的一面与第二外导热金属箔21背离焊接面11的一面紧密相连，因此，结构件3接收来自功率器件4的热量后，另一部分热量向第二外导热金属箔21进行热传递，并最终通过第二外导热金属箔21向周围空气发散，以实现散热，进一步提高电路板的整体散热效率。

需要注意的是，功率器件4的焊脚40通过结构件3与第二外导热金属箔21背离焊接面11的一面实现间接连接，相当于增大功率器件4焊脚40与第二外导热金属箔21的接触面积，进而提高焊脚40与第二外导热金属箔21的热传递效率，从而提高电路板的整体散热效率。

对于上述板体1，为了提高板体1的散热能力，进而提高电路板的整体散热，请参阅图2，板体1包括若干半固化片12和若干基板13，导热金属箔2还包括若干内导热金属箔22；若干半固化片12依次叠置，一基板13位于相邻两个半固化片12之间，一内导热金属箔22位于相邻的一基板13和一半固化片12之间，一最外侧的半固化片12背离基板13的表面为元件面10，另一最外侧的半固化片12背离基板13的表面为焊接面11，安装孔贯穿若干半固化片12、若干基板13和若干内导热金属箔22，当焊脚40贯穿安装孔时，若干内导热金属箔22均与焊脚40的外侧壁抵接。

一实施例中，考虑到成本的因素，基板13的数量优选为两个，以基板13的数量为两个为基础，半固化的数量对应为三个，内导热金属箔22的数量对应为四个，组装后，板体1的整体结构，沿竖直方向，自上往下，依次为元件面10、一半固化片12、一内导热金属箔22、一基板13、一内导热金属箔22、一半固化片12、一内导热金属箔22、一基板13、一内导热金属箔22、一半固化片12和焊接面11，同时，四个内导热金属箔22之间相互连接，靠近元件面10的一内导热金属箔22与第一外导热金属箔20连接，靠近焊接面11的一内导热金属箔22与第二外导热金属箔21连接，当焊脚40贯穿安装孔时，四个内导热金属箔22均与焊脚40的外侧壁抵接，即四个内导热金属箔22均包裹焊脚40的外侧壁。

工作时，功率器件4在运行过程中产生的热量，经焊脚40，同时将热量传递至四个内导热金属箔22，并最终将热量传递至第一外导热金属箔20和第二外导热金属箔21进行散热，有效提高板体1的散热能力，进而提高电路板的整体散热效率。另外，由于四个内导热金属箔22、第一外导热金属箔20和第二外导热金属箔21在进行级传导散热的过程中，热量也会有所损耗，因此，通过四个内导热金属箔22实现增加电路板的整体散热面积，进而进一步提高电路板的整体散热效率。

一实施例中，为了降低电路板的生产成本，第一外导热金属箔20、第二外导热金属箔21和若干内导热金属箔22的金属材质优选为铜。

对于上述半固化片12，请参阅图2，半固化片12设置有收容槽(图未示)，一内导热金属箔22收容于一半固化片12的收容槽内。

一实施例中，由于内导热金属箔22设置于半固化片12与基板13之间，因此，为了避免半固化片12与基板13之间存在中空间隙，使得板体1由于中空间隙的存在易导致其遭遇外力压迫造成破损，半固化片12设有收容槽。通过收容槽的设置，使得一内导热金属箔22收容于一半固化片12的收容槽内，即消除半固化片12与基板13之间的中空间隙，进而使得一半固化片12和一内导热金属箔22靠近基板13的表面均与一基板13的一表面之间紧密连接，降低板体1破损的概率。

对于上述板体1，为进一步提高上述板体1的散热能力，请参阅图1和图2，板体1还设有热过孔(图未示)，热过孔贯穿板体1设置，第一外导热金属箔20设置有第四通孔(图未示)，第二外导热金属箔21设置有第五通孔(图未示)，第四通孔和第五通孔均与热过孔连通。

一实施例中，板体1通过热过孔的设置及第四通孔和第五通孔均与热过孔连通，当第一外导热金属箔20和第二外导热金属箔21进行接收来自功率器件4产生的热量后，第一外导热金属箔20和第二外导热金属箔21均将一部分的热量通过自身向周围空气发散，以进行散热，然后，二者均将另一部分热量传递至热过孔的侧壁，沿热过孔的轴向方向，空气流经热过孔时，热过孔的侧壁将热量向空气发散，以进行散热，进而提高板体1的整体散热能力，从而提高电路板的整体散热效率。需要注意的是，热过孔的材质为金属，通过金属材质的设置，使得热过孔具备良好的导热能力，有利于提高热过孔的散热效率。

对于上述热过孔，请参阅图1和图2，沿元件面10往焊接面11的方向，结构件3与热过孔错开设置。

一实施例中，基于热过孔分别与第一外导热金属箔20的第四通孔和第二外导热金属箔21的第五通孔连通，结构件3设置于第二外导热金属箔21背离焊接面11的的表面，并且结构件3在实际生产过程中需要印锡膏处理，使得结构件3表面实现镀锡，此外，为了提高电路板与功率器件4连接处的紧密连接度，通常需要将电路板过回流焊处理，使得电路板与功率器件4紧密相连，当电路板过回流焊时，由于回流焊工艺需要升温处理，因此，结构件3表面的部分锡膏融化，通过结构件3与热过孔的错开设置，可避免融化的锡膏进入热过孔并造成电路板漏锡，尤其对于孔径大于或等于0.5mm的热过孔，更需将结构件3与热过孔错开设置。

对于上述结构件3，请参阅图1，结构件3的表面积小于第二外导热金属箔21的表面积。

一实施例中，由于结构件3设置于第二外导热金属箔21背离焊接面11的表面，因此，通过结构件3的表面积小于第二外导热金属箔21的表面积的设置，可使结构件3整体小于第二外导热金属箔21，避免结构件3过大导致结构件3放置于第二外导热金属箔21的表面时，超出第二外导热金属箔21的边缘，造成结构件3与安装于电路板上的其他元件存在冲突，即结构件3与安装于电路板上的其他元件的安全距离不够。

进一步的，对于上述结构件3，请参阅图1至图3，结构件3的材质为金属，通过设置结构件3的材质为金属，可使结构件3具备良好的导热能力，进而有利于结构件3进行热传递和散热。

对于上述第三通孔30，请参阅图1至图3，第三通孔30距离焊脚40的外侧壁的距离为1mm。

一实施例中，在实际生产中，结构件3的第三通孔30通常使用焊锡膏实现与焊脚40的外侧壁的固定连接，进而实现将功率器件4固定于板体1上，因此，第三通孔30与焊脚40的外侧壁之间存在间隙以收容焊锡膏，而为了方便生产，此间隙优选为1mm，即第三通孔30距离焊脚40的外侧壁的距离为1mm，可避免间隙过大导致焊锡膏的使用量较大，进而避免提高生产成本及导致结构件3与焊脚40之间的稳固性不足，还可避免间隙过小导致焊锡膏的使用量较小，进而避免导致结构件3与焊脚40之间的稳固性不足。

另一实施例中，为了满足焊脚40稳固性的需求，对于焊脚40中部设有通孔的功率器件4，即沿焊脚40的竖直方向，焊脚40的中部设有通孔，以形成焊脚40的内侧壁和外侧壁，当该功率器件4的焊脚40贯穿结构件3的第三通孔30时，需满足：b>a>1/2b，其中，a为焊脚40外侧壁与结构件3的第三通孔30侧壁之间的距离，b为焊脚40通孔的壁厚，即焊脚40的内侧壁和外侧壁之间的距离。

进一步的，对于上述第三通孔30，请参阅图1至图3，第三通孔30的形状与焊脚40的形状相同，通过设置第三通孔30的形状与焊脚40的形状相同，可使第三通孔30侧壁的每一处与焊脚40外侧壁的每一处的距离都相同，进而使得焊锡膏可均匀分布于第三通孔30侧壁与焊脚40外侧壁之间，从而避免由于焊锡膏的分布不均影响结构件3与焊脚40之间的稳固性。此外，由于焊脚40依次贯穿第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔30，因此，第一通孔、安装孔和第二通孔的形状均与焊脚40的形状相同，并且为了满足焊脚40依次贯穿第一通孔、安装孔和第二通孔时，第一外导热金属箔20、第二外导热金属箔21和若干内导热金属箔22均与焊脚40的外侧壁实现抵接，第一通孔、安装孔和第二通孔的大小均与焊脚40的大小相同。

本实用新型又提供电子设备实施例，电子设备包括上述电路板，对于上述电路板的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电路板，其特征在于，包括：

板体，所述板体设有元件面、焊接面和安装孔，沿所述元件面往焊接面的方向，所述安装孔贯穿所述板体；

导热金属箔，所述导热金属箔包括第一外导热金属箔和第二外导热金属箔，所述第一外导热金属箔设置于所述元件面，所述第二外导热金属箔设置于所述焊接面，所述第一外导热金属箔设有第一通孔，所述第二外导热金属箔设置有第二通孔，所述第一通孔和第二通孔均与安装孔连通；

结构件，所述结构件设有第三通孔，所述结构件设置于所述第二外导热金属箔远离所述焊接面的表面，所述第三通孔与所述第二通孔连通；

功率器件，所述功率器件设有焊脚，所述焊脚依次贯穿所述第一通孔、安装孔、第二通孔和第三通孔，所述焊脚的外侧壁分别与所述第一外导热金属箔、第二外导热金属箔和结构件连接。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述板体包括若干半固化片和若干基板，所述导热金属箔还包括若干内导热金属箔；

所述若干半固化片依次叠置，一所述基板位于相邻两个半固化片之间，一所述内导热金属箔位于相邻的一所述基板和一所述半固化片之间，一最外侧的半固化片背离所述基板的表面为所述元件面，另一最外侧的半固化片背离所述基板的表面为所述焊接面，所述安装孔贯穿所述若干半固化片、若干基板和若干内导热金属箔，当所述焊脚贯穿所述安装孔时，所述若干内导热金属箔均与所述焊脚的外侧壁抵接。

3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述半固化片设置有收容槽，一所述内导热金属箔收容于一所述半固化片的收容槽内。

4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述板体还设有热过孔，所述热过孔贯穿所述板体设置，所述第一外导热金属箔设置有第四通孔，所述第二外导热金属箔设置有第五通孔，所述第四通孔和第五通孔均与所述热过孔连通。

5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，沿所述元件面往焊接面的方向，所述结构件与所述热过孔错开设置。

6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述结构件的表面积小于所述第二外导热金属箔的表面积。

7.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述结构件的材质为金属。

8.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第三通孔距离所述焊脚的外侧壁的距离为1mm。

9.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第三通孔的形状与所述焊脚的形状相同。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的电路板。