[实用新型]一种印制板散热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种元器件封装设计、印刷版布局以及散热器设计，特别是一种印制板散热装置。

背景技术

随着电子设计技术的不断进步，电子元器件的小型化、微小型化，集成电路的高集成化和微组装，导致了元器件、组件的热流密度不断提高，电子设备的热设计正面临严峻的挑战。据研究表明温度对电子设备的影响尤为重要，高温、低温及其循环会对电子系统中大多数电子元器件产生严重影响，它会导致电子元器件的失效，进而影响整个电子设备的失效。有资料表明，在某些电子设备中，功率晶体管的结温每增加10℃，其可靠性就会下降60%。现代电子设备热设计以传热学和流体力学为基础，结合电子设备电讯和结构的实际情况，辅以先进的软件仿真和热测试的手段，通过选择合适的冷却形式，为电子设备创造出一个良好的工作环境，确保元器件、整机或系统在允许的温度下稳定可靠的工作。

目前，以QFN封装为代表的在元器件底部有一大面积裸露焊盘来散热的封装形式，因具有良好的散热性，其应用得到了快速的增长。图1是先前采用QFN封装的印制板散热装置的俯视图。如图1所示，QFN封装散热方式为发热元器件通过其底部中央的大面积裸露焊盘将发热元器件的热量传导到印制板表面的散热焊盘2，再通过印制板表面散热焊盘2中的导热过孔3将发热元器件的热量传导到中间层中的多层大面积铜箔和FR-4基材。从材料特性来看，铜的导热系数为333w/m-k，FR-4基材的导热系数为0.285w/m-k。由于铜和FR-4基材的导热系数相差100倍以上，所以QFN器件通常将热量传导到中间层中的多层大面积铜箔来作为主要的导热途径。随后人们又提出了在印制板下表面也设置通过导热过孔与散热焊盘2连通的大面积裸露散热焊盘，如图2所示，由此进一步改善了印制板中发热元器件的散热效果。然而，随着电子设计技术的不断更新，发热元器件所产生的热量越来越多，现有的散热方式已不能满足日益发展的需要。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够进一步改良印制板中发热元器件的散热效果的印制板散热装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：该印制板散热装置包含分布于印制板第一面上的第一面散热焊盘，在印制板中包含多层铜箔的中间层，分布在印制板第二面上与所述第一面散热焊盘连通的第二面散热焊盘，贯穿所述第一面散热焊盘、所述中间层和所述第二面散热焊盘的导热过孔，设置在所述印制板第一面上的第一面发热元器件，还包含与所述第二面散热焊盘连接的散热机构。其中第二面散热焊盘与散热机构的连接包含第二面散热焊盘焊接、粘接或者通过诸如螺钉的紧固件压接于所述散热机构；散热机构包含具有散热凹槽、盖板或者腔体结构的散热器。印制板散热装置还包含设置在印制板第二面上的第二面发热元器件；另外还包含用以将所述第二面发热元器件与所述散热机构相连接的诸如导热硅胶的导热体。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中增加了一个与印制板下表面的散热焊盘相连接的散热机构，使得印制板上表面的发热元器件除了能够通过上下表面的散热焊盘和中间层的多层大面积铜箔散热外，还能够将其热量通过下表面散热焊盘由散热机构散出；

2、本实用新型中还可以将下表面的发热元器件与散热机构相连接，从而不仅能够实现印制板上表面发热元器件的良好散热，还能对下表面发热元器件进行散热，从而具有多重散热方式，能达到更为良好的散热效果。

附图说明

图1是先前采用QFN封装的印制板散热装置的俯视图；

图2是根据本实用新型的一个实施例，一种印制板散热装置的俯视图；

图3是根据本实用新型的一个实施例，一种印制散热装置的侧视图；

图4是根据本实用新型的另一实施例，一种印制板散热装置的侧视图。

图中标记：1为电气焊盘，2为A面散热焊盘，3为导热过孔，4为B面散热焊盘，5为A面发热元器件，6为B面元器件，7为印制板，8为螺钉，9为散热器，10为中间层，11为B面发热元器件，以及12为导热硅胶。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。