RU2677633C1 - Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом - Google Patents
Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2677633C1 RU2677633C1 RU2017143348A RU2017143348A RU2677633C1 RU 2677633 C1 RU2677633 C1 RU 2677633C1 RU 2017143348 A RU2017143348 A RU 2017143348A RU 2017143348 A RU2017143348 A RU 2017143348A RU 2677633 C1 RU2677633 C1 RU 2677633C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- printed circuit
- circuit board
- layers
- eri
- heat sink
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 title 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 13
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
- H05K1/0203—Cooling of mounted components
- H05K1/0207—Cooling of mounted components using internal conductor planes parallel to the surface for thermal conduction, e.g. power planes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области изготовления электронной аппаратуры с применением многослойных печатных плат (МПП). Технический результат - повышение эффективности теплоотвода от тепловыделяющих ЭРИ на печатную плату и на элементы конструкции от печатной платы. Достигается тем, что в заявленной конструкции дополнительный теплоотвод формируется в топологическом рисунке печатной платы из электрически незадействованной меди, входящей в состав проводящих слоев. Теплоотвод представляет собой тепловые площадки, связанные между собой металлизированными сквозными отверстиями, расположенными друг под другом под корпусом тепловыделяющего ЭРИ, либо сопрягаемого конструктивного элемента по всей его площади, начиная с установочного слоя печатной платы и далее на всех слоях, либо на группе смежных слоев, без ограничений по количеству слоев печатной платы, типа корпуса и способа монтажа тепловыделяющих ЭРИ. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области изготовления электронной аппаратуры с применением многослойных печатных плат (Ml 111).
В настоящее время известна конструкция, описанная в научно-практическом журнале «Электроника: Наука, Технология, Бизнес», №7 2009 г., в статье «Печатные платы с металлическим основанием» на стр. 100-101 автора Д. Марущенко и представляющая собой печатную плату, в качестве материала основания которой применяется металл с низким тепловым сопротивлением. Теплопроводность металлического основания печатной платы может превышать теплопроводность диэлектрического основания в сотни раз, поэтому применение печатных плат с металлическим основанием позволяет существенно повысить эффективность теплоотвода от электронных устройств на печатных платах без применения дополнительных конструктивных элементов для отвода тепла.
Основным недостатком известной конструкции является невозможность изготовления Ml 111 из материала основания печатной платы, что существенно ограничивает ее применение.
Известна также конструкция, описанная в научно-практическом журнале «Печатный монтаж», выпуск №6 2009 г., в статье «Печатные платы с металлическим основанием: свойства и технологии» на стр. 10-14 автора А. Максимова и представляющая собой печатную плату, спрессованную с металлическим корпусом с низким тепловым сопротивлением. Данная конструкция не накладывает ограничений на количество слоев печатной платы.
Недостатками известной конструкции являются: значительное увеличение массы и габаритов печатной платы, снижение надежности конструкции, вследствие воздействия дополнительной механической и тепловой нагрузки на печатную плату при ее прессовании с металлической основой.
Наиболее близкое техническое решение, принимаемое за прототип, описано в справочнике «Печатные платы» под редакцией К.Ф. Кумбза 2011 г. книга 1 стр. 419-425 и представляет собой теплоотводящие площадки, формируемые травлением меди на установочном слое печатной платы под корпусом тепловыделяющего электрорадиоизделия (ЭРИ). Монтаж ЭРИ на теплоотводящие площадки осуществляется пайкой к открытым теплоотводящим поверхностям корпуса ЭРИ.
Недостатками прототипа являются: ограничения по типу корпуса тепловыделяющего ЭРИ и необходимость применения специального оборудования для его пайки к теплоотводящей площадке печатной платы.
Целью изобретения является повышение эффективности теплоотвода от тепловыделяющих ЭРИ на печатную плату и на элементы конструкции от печатной платы.
Поставленная цель достигается тем, что в заявленной конструкции теплоотвод формируется из меди, входящей в состав проводящих слоев, которая не задействована в передаче электрического сигнала. Снятие ограничений по типу корпуса и способу монтажа тепловыделяющего ЭРИ достигнуто путем установки корпуса на теплоотвод методом приклеивания.
На фиг. 1 представлена конструкция многослойной печатной платы со встроенным теплоотводом в разрезе с видами на его составные части.
МНИ состоит из:
- фольгированного диэлектрика (1);
- диэлектрического основания (2);
- проводящего рисунка (3);
- изолирующих склеивающих прокладок (4);
Многослойный печатный теплоотвод встроен в МИН и включает следующие элементы:
- металлизированные сквозные отверстия (МСО) (5);
- тепловые площадки (6).
Тепловые площадки представляют собой электрически незадействованные медные полигоны, расположенные друг под другом под корпусом тепловыделяющего ЭРИ по всей его площади, начиная с установочного слоя печатной платы и далее на всех слоях либо на группе смежных слоев.
Допускается изменение размеров тепловых площадок МПТ в сторону увеличения без ограничений и в сторону уменьшения не более чем на 50% от площади основания корпуса. Для корпусов ЭРИ, имеющих открытые теплоотводящие поверхности, допускается уменьшение размеров тепловых площадок МПТ не более чем на 20% от площади теплоотводящей поверхности, если иное не установлено в эксплуатационных требованиях к ЭРИ. Допускается объединение тепловых площадок МПТ с полигонами, электрически незадействованных теплораспределяющих слоев МПП.
Медные полигоны объединены МСО, геометрические параметры и количество которых могут быть различными и определяются исходя из заданной тепловой нагрузки.
Монтаж ЭРИ на МПТ осуществляется методом приклеивания корпуса тепловыделяющего ЭРИ к тепловой площадке МПТ на установочном слое по всей его площади.
Дополнительное применение МПТ представляет собой его использование для сброса тепла с теплонагруженной печатной платы на элементы конструкции. В таком случае ограничения размеров тепловых площадок МПТ определяют относительно сопрягаемого конструктивного элемента. Соединение МПТ с теплоотводящими конструктивными элементами осуществляется методом приклеивания тепловой площадки, расположенной на установочном слое печатной платы.
Таким образом, изобретение представляет собой конструкцию многослойной печатной платы с теплоотводом на установочном слое, при этом дополнительный теплоотвод формируется в топологическом рисунке печатной платы из электрически незадействованной меди, входящей в состав проводящих слоев. Теплоотвод представляет собой тепловые площадки, связанные между собой МСО, расположенными друг под другом под корпусом тепловыделяющего ЭРИ, либо сопрягаемого конструктивного элемента по всей его площади, начиная с установочного слоя печатной платы и далее на всех слоях либо на группе смежных слоев.
Разработанное техническое решение не накладывает ограничений на количество слоев печатной платы, тип корпуса и способ монтажа тепловыделяющих ЭРИ.
Конструкция МПТ является высокотехнологичной, так как элементы теплоотвода сформированы из электрически незадействованной меди, входящей в состав проводящих слоев печатной платы.
Техническим результатом от использования предлагаемого технического решения является существенное улучшение массогабаритных характеристик теплонагруженной электронной аппаратуры на печатных платах, повышение эффективности теплоотвода от тепловыделяющих ЭРИ на печатную плату и на элементы конструкции от печатной платы без применения дополнительных конструктивных элементов для отвода тепла, максимально используя для этого структурные элементы печатной платы, а также возможность широкого применения конструкции МПП со встроенным теплоотводом в теплонагруженной электронной аппаратуре на печатных платах.
Claims (1)
- Конструкция многослойной печатной платы с теплоотводом на установочном слое, отличающаяся тем, что дополнительный теплоотвод формируется в топологическом рисунке печатной платы из электрически незадействованной меди, входящей в состав проводящих слоев, и представляет собой тепловые площадки, связанные между собой металлизированными сквозными отверстиями, расположенными друг под другом под корпусом тепловыделяющего электрорадиоизделия, либо сопрягаемого конструктивного элемента по всей его площади, начиная с установочного слоя печатной платы и далее на всех слоях либо на группе смежных слоев.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143348A RU2677633C1 (ru) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143348A RU2677633C1 (ru) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2677633C1 true RU2677633C1 (ru) | 2019-01-18 |
Family
ID=65025416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143348A RU2677633C1 (ru) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2677633C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078101A (en) * | 1996-12-04 | 2000-06-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High-power microwave-frequency hybrid integrated circuit |
| RU2201659C2 (ru) * | 1997-08-25 | 2003-03-27 | Роберт Бош Гмбх | Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства |
| RU82379U1 (ru) * | 2008-10-02 | 2009-04-20 | Закрытое акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | Устройство семейства корпусов по размерам кристалла интегральных микросхем |
| US20100238633A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-09-23 | Robert Bosch Gmbh | Power circuit |
| US20150055306A1 (en) * | 2012-05-04 | 2015-02-26 | A.B. Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Circuit board, particulary for a power-electronic module, comprising an electrically-conductive substrate |
| RU2556274C2 (ru) * | 2010-11-29 | 2015-07-10 | Швайцер Электроник Аг | Электронное устройство, способ его изготовления и печатная плата, содержащая электронное устройство |
-
2017
- 2017-12-12 RU RU2017143348A patent/RU2677633C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078101A (en) * | 1996-12-04 | 2000-06-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | High-power microwave-frequency hybrid integrated circuit |
| RU2201659C2 (ru) * | 1997-08-25 | 2003-03-27 | Роберт Бош Гмбх | Устройство, состоящее из подложки для мощных компонентов электрической схемы и теплоотвода, а также способ изготовления такого устройства |
| US20100238633A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-09-23 | Robert Bosch Gmbh | Power circuit |
| RU82379U1 (ru) * | 2008-10-02 | 2009-04-20 | Закрытое акционерное общество "ГРУППА КРЕМНИЙ ЭЛ" | Устройство семейства корпусов по размерам кристалла интегральных микросхем |
| RU2556274C2 (ru) * | 2010-11-29 | 2015-07-10 | Швайцер Электроник Аг | Электронное устройство, способ его изготовления и печатная плата, содержащая электронное устройство |
| US20150055306A1 (en) * | 2012-05-04 | 2015-02-26 | A.B. Mikroelektronik Gesellschaft Mit Beschraenkter Haftung | Circuit board, particulary for a power-electronic module, comprising an electrically-conductive substrate |
| RU2605439C2 (ru) * | 2012-05-04 | 2016-12-20 | А.Б. Микроэлектроник Гезелльшафт Мит Бешренктер Хафтунг | Печатная плата, в частности, для сильноточного электронного модуля, содержащего электропроводящую подложку |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107896423B (zh) | 一种快速散热的pcb | |
| MX2010004409A (es) | Aparato y metodos para administracion termica de dispositivos electronicos. | |
| PH12015500087B1 (en) | Halo-hydrocarbon polymer coating | |
| CN105407636B (zh) | 柔性电路板的金手指装置 | |
| TW200628725A (en) | Illumination assembly using circuitized strips | |
| CN105472865A (zh) | 包括传热结构的电路板 | |
| ATE426318T1 (de) | Leiterplatte | |
| WO2012013546A1 (en) | An electronic heating module and a method for manufacturing the same | |
| TWI267173B (en) | Circuit device and method for manufacturing thereof | |
| JP2002009452A5 (ru) | ||
| KR20070092432A (ko) | 금속코어를 구비한 인쇄회로기판 | |
| RU2677633C1 (ru) | Конструкция многослойных печатных плат со встроенным теплоотводом | |
| JP2015041776A (ja) | 多層プリント回路基板 | |
| CN207692149U (zh) | 一种具有导热结构的多层pcb板 | |
| RU2467528C2 (ru) | Электронная плата и летательный аппарат с такой электронной платой | |
| CN207283915U (zh) | 一种散热性能好的线路板 | |
| CN210351765U (zh) | 一种多层刚挠结合的印刷电路板 | |
| JP2007027472A5 (ru) | ||
| JP2017121124A (ja) | インバータ | |
| CN104137662B (zh) | 印刷电路板及其制造方法 | |
| JP7396461B2 (ja) | 回路基板モジュール | |
| RU2499374C2 (ru) | Плата печатная | |
| CN202435711U (zh) | 一种pcb板及包括该pcb板的电子元器件 | |
| JP6264721B2 (ja) | 多層配線基板の放熱構造 | |
| WO2004045016A3 (en) | Method and structures for enhanced temperature control of high power components on multilayer ltcc and ltcc-m boards |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191213 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20210521 |
|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20220325 |