[发明专利]一种快速散热的PCB

说明书

本发明涉及电路板领域，公开了一种快速散热的PCB，包括阶梯槽，以及阶梯型高导热金属块，其设置于阶梯槽内，所述阶梯型高导热金属块的顶面与设置于所述PCB表面的高功率元器件之间设置焊料膏；所述阶梯型高导热金属块的肩部和与其相邻的金属层之间设置焊料膏。本发明在PCB内部设置阶梯槽并埋入阶梯型高导热金属块，能够及时将高功率元器件以及PCB内部金属层产生的热量通过阶梯型高导热金属块传递至空气中，提高了PCB的散热性能，结构简单，加工和安装更加方便。

技术领域

本发明涉及电路板领域，尤其涉及一种快速散热的PCB。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，即印制电路板，是电子元器件电气连接的提供者。多层PCB是由芯板和半固化片通过压合制成。随着电子产品技术的发展，元器件的表贴化、小型化趋势越来越明显，产品的密度不断增加，元器件主频不断提高，单个元器件的功耗逐渐增大，导致热流密度的急剧提高。因此为保证电子设备的使用寿命，就必须解决高功率元器件的散热问题。

高功率元器件贴装位置的散热问题主要可以从两个方面解决，一方面，采用更低的驱动电压，寄生的电阻/电容等更小，从而使器件的热耗相应降低；另一方面，通过特殊的散热结构来协助器件散热。如现有技术提供了一种散热PCB，该PCB由上至下依次排列有金属层、绝缘层和散热层，散热层的底部设有散热坑，用于将热量迅速散失。绝缘层和散热层内具有铜制的树状散热芯，由芯枝、芯杆和芯根组成，芯枝和芯根都呈伞状，对称分布在芯杆的上下两端。芯枝和芯根分别埋在绝缘层和散热层内。散热坑位于芯根的正下方。但是，该种技术存在以下缺陷：

1)散热芯为铜制品，不能够直接与金属层接触，而绝缘层的导热性较差，因此电子元件上的热量难以通过绝缘层传递到散热芯上，因此，虽然在PCB中加入散热芯，其散热性并不能得到明显提高；

2)即便选择绝缘的导热材料作为半固化片，如散热硅脂、导热硅胶片等，由于其使用方法不同于传统的半固化片方法，因此会增加层压的难度；

3)树状散热芯要进行一系列的加工和定型才能包埋于绝缘层和散热层内，制备工艺十分复杂，大批量生产速率低。

所以，需要一种快速散热的PCB，来解决上述缺陷，以加快电子元器件的散热。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速散热的PCB，能够解决现有PCB散热性能低的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种快速散热的PCB，包括阶梯槽以及阶梯型高导热金属块，阶梯型高导热金属块设置于阶梯槽内，阶梯型高导热金属块的顶面与高功率元器件之间设置焊料膏；阶梯型高导热金属块的肩部与其相邻的金属层之间设置焊料膏。

在PCB内部开设阶梯槽并设置阶梯型高导热金属块，与阶梯型高导热金属块相接触的高功率元器件能够迅速将热量扩散至阶梯型高导热金属块，因此，阶梯型高导热金属块起到了快速散热的效果。

优选地，阶梯型高导热金属块的材质为铜。采用铜材质作为阶梯型高导热金属块的主体，是利用了铜优良的导热和导电性能，铜制的阶梯型高导热金属块能够将高功率元器件上的热量迅速传递到散热片上。

优选地，焊料膏为锡膏。焊料膏的选用需要保证高功率元器件和阶梯型高导热金属块之间的粘结性、导电性和导热性，为满足这些需求，选用锡膏作为焊料膏。由于锡膏的熔点约为150℃至220℃，而高功率元器件的发热远远达不到这一温度，故选用锡膏做焊料膏也不会发生熔化。

优选地，阶梯型高导热金属块埋入阶梯槽内。将阶梯型高导热金属块埋入阶梯槽内，使得在阶梯型高导热金属块与PCB压合的过程中，能够固定在PCB的内部，从而省去了阶梯型高导热金属块与PCB的阶梯槽之间额外的固定工艺，也无需额外的粘结材料。