一種PCB散熱組件、PCB電路器件及其散熱和制造方法與流程

本發(fā)明涉及pcb電路板領(lǐng)域，尤其涉及一種pcb散熱組件、pcb電路器件、pcb電路器件散熱和pcb電路器件制造方法。

背景技術(shù)：

在采用pcb表面貼工藝的功率電路中，由于功率管、磁芯器件、功率電阻等元器件和pcb銅箔本身的發(fā)熱，會導(dǎo)致pcb板溫度很高，而需要將該熱量傳導(dǎo)出去。目前使用的方法有灌膠、導(dǎo)熱硅膠墊片、導(dǎo)熱絕緣膜等方式，這些方法存在導(dǎo)熱效果差、安規(guī)很難保證、操作困難等問題的出現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種方便加工且導(dǎo)熱效果良好的pcb散熱組件。

本發(fā)明的第二目的是提供一種方便加工且導(dǎo)熱效果良好的pcb電路器件。

本發(fā)明的第三目的是提供一種方便加工且導(dǎo)熱效果良好的pcb電路器件散熱方法。

本發(fā)明的第四目的是提供一種方便加工且導(dǎo)熱效果良好的pcb電路器件制造方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種pcb散熱組件，包括：

pcb板，pcb板的正面上設(shè)置有受熱區(qū)，受熱區(qū)設(shè)置有第一導(dǎo)熱焊接位，pcb板的底面上設(shè)置有導(dǎo)熱區(qū)，pcb板在正面和底面之間貫穿地設(shè)置有多個過孔，過孔中設(shè)置有連接與受熱區(qū)和導(dǎo)熱區(qū)之間的導(dǎo)熱件；

陶瓷基板和第一導(dǎo)熱膠，第一導(dǎo)熱膠鄰接在陶瓷基板和pcb板的底面之間；

金屬基板，金屬基板與陶瓷基板連接；

固定組件，固定組件用于將pcb板、陶瓷基板和金屬基板固定連接。

由上述方案可見，通過在pcb板的正面上設(shè)置有受熱區(qū)，在底面設(shè)置導(dǎo)熱區(qū)，除了發(fā)熱器件的管腳與pcb板的印刷電路焊接外，受熱區(qū)的導(dǎo)熱焊接位用于與發(fā)熱器件焊接，使得發(fā)熱器件工作時產(chǎn)生的廢熱能夠高效地傳遞至導(dǎo)熱區(qū)，繼而依次通過過孔、導(dǎo)熱區(qū)、陶瓷基板至金屬基板，繼而完成廢熱高效地傳遞，金屬基板是可以連接散熱風(fēng)扇、或連接水冷裝置、或金屬基板上設(shè)置有散熱鰭片這些常規(guī)的散熱手段，本案不僅導(dǎo)熱效率高，且在制造安裝方面只需要過通過回流焊一次焊接成型，再通過固定組件固定便可完成，其安規(guī)規(guī)范且具有保證，同時操作簡單。

更進(jìn)一步的方案是，pcb散熱組件還包括第二導(dǎo)熱膠，第二導(dǎo)熱膠鄰接在陶瓷基板和金屬基板之間。

由上述方案可見，通過第二導(dǎo)熱膠能夠減小陶瓷基板和散熱基板之間的熱阻。

更進(jìn)一步的方案是，pcb板還設(shè)置有第一定位孔；陶瓷基板設(shè)置有第二定位孔；金屬基板設(shè)置有固定螺孔；固定組件包括螺釘，螺釘穿過第一定位孔、第二定位孔與固定螺孔固定連接。

更進(jìn)一步的方案是，第一定位孔、第二定位孔、固定螺孔和螺釘?shù)臄?shù)量和位置均相對應(yīng)地設(shè)置，第一定位孔的數(shù)量為多個，多個第一定位孔分別設(shè)置在pcb板的外周上。

由上述方案可見，通過螺釘和定位孔等的配合，能夠穩(wěn)定且高效地進(jìn)行固定。

更進(jìn)一步的方案是，受熱區(qū)呈長條設(shè)置，多個第一導(dǎo)熱焊接位并排地布置在受熱區(qū)上。

由上述方案可見，通過多個第一導(dǎo)熱焊接位能夠使多個發(fā)熱元件均能焊接在受熱區(qū)上，且回流焊焊接時元件的布置更為方便。

更進(jìn)一步的方案是，導(dǎo)熱件為沿過孔的周壁布置的覆銅。

更進(jìn)一步的方案是，導(dǎo)熱件為設(shè)置在過孔中的銅柱。

由上述方案可見，過孔的覆銅可以采用厚銅過孔或者過孔沉銅等方式形成，可以采用通過在過孔設(shè)置銅柱，這些均能夠良好起導(dǎo)熱區(qū)和受熱區(qū)之間的導(dǎo)熱效果，且制造工藝簡單。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供一種pcb電路器件，包括：

pcb散熱組件，pcb散熱組件采用上述權(quán)利要求1-7任一項的pcb散熱組件；

電路元件，電路元件包括引腳和封裝殼體，引腳與pcb板的印刷電路焊接，封裝殼體設(shè)有第二導(dǎo)熱焊接位，第二導(dǎo)熱焊接位和第一導(dǎo)熱焊接位焊接。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第三目的，本發(fā)明提供一種pcb電路器件的散熱方法，pcb電路器件采用上述方案中的pcb電路器件；

散熱方法包括：

電路元件在工作時產(chǎn)生廢熱；

廢熱通過受熱區(qū)和過孔傳遞至導(dǎo)熱區(qū)；

廢熱從導(dǎo)熱區(qū)再通過第一導(dǎo)熱膠和陶瓷基板傳遞至金屬基板。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的第四目的，本發(fā)明提供一種pcb電路器件的制造方法，pcb電路器件采用上述方案中的pcb電路器件；

制造方法包括：

通過回流焊貼裝方式，將引腳與pcb板的印刷電路焊接，將第二導(dǎo)熱焊接位和第一導(dǎo)熱焊接位焊接；

在陶瓷基板設(shè)置第一導(dǎo)熱膠；

將pcb板設(shè)置在陶瓷基板上，將陶瓷基板設(shè)置在金屬基板上，并使導(dǎo)熱區(qū)與第一導(dǎo)熱膠鄰接；

通過固定組件將pcb板、陶瓷基板和金屬基板固定連接；

對第一導(dǎo)熱膠在預(yù)設(shè)時間內(nèi)加熱，并使第一導(dǎo)熱膠固化。

由上述方案可見，通過在pcb板的正面上設(shè)置有受熱區(qū)，在底面設(shè)置導(dǎo)熱區(qū)，除了發(fā)熱器件的管腳與pcb板的印刷電路焊接外，受熱區(qū)的導(dǎo)熱焊接位用于與發(fā)熱器件焊接，使得發(fā)熱器件工作時產(chǎn)生的廢熱能夠高效地傳遞至導(dǎo)熱區(qū)，繼而依次通過過孔、導(dǎo)熱區(qū)、陶瓷基板至金屬基板，繼而完成廢熱高效地傳遞，金屬基板是可以連接散熱風(fēng)扇、或連接水冷裝置、或金屬基板上設(shè)置有散熱鰭片這些常規(guī)的散熱手段，本案pcb電路器件和散熱方法不僅導(dǎo)熱效率高，且本案的制造方法只需要過通過回流焊一次焊接成型，再通過固定組件固定和對導(dǎo)熱膠加固便可完成，其安規(guī)規(guī)范且具有保證，同時操作簡單。

附圖說明

圖1是本發(fā)明pcb電路器件實施例的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明pcb電路器件實施例的結(jié)構(gòu)分解圖。

圖3是本發(fā)明pcb電路器件實施例的剖視圖。

圖4是本發(fā)明pcb電路器件實施例的正面的受熱區(qū)的示意圖。

圖5是本發(fā)明pcb電路器件實施例的底面的導(dǎo)熱區(qū)的示意圖。

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

具體實施方式

參照圖1至圖5，pcb電路器件包括pcb散熱組件和電路元件，在本實施例中電路元件為多個功率管11和電感12，當(dāng)然在本實施例外可以包括一些其他發(fā)熱量較大的器件，如電容等。功率管11包括管腳和封裝殼體，引腳與pcb板2的印刷電路的焊接位25焊接，封裝殼體的底面111設(shè)有第二導(dǎo)熱焊接位，第二導(dǎo)熱焊接位可設(shè)置有銅片，封裝殼體的正面可采用塑封，電感12包括與pcb板2的印刷電路焊接的管腳和位于底面121的第二導(dǎo)熱焊接位。

pcb散熱組件包括pcb板2、陶瓷基板3、第一導(dǎo)熱膠、第二導(dǎo)熱膠、金屬基板4和固定組件，pcb板2內(nèi)部設(shè)置有印刷電路，pcb板2的正面上設(shè)置有受熱區(qū)23，受熱區(qū)23由長條地布置在正面的銅板構(gòu)成，并并排地預(yù)設(shè)有多個第一導(dǎo)熱焊接位24，pcb板2的正面還設(shè)置有包括由單獨片狀設(shè)置的銅板構(gòu)成的受熱區(qū)27。第一導(dǎo)熱焊接位用于與第二導(dǎo)熱焊接位焊接連接。

pcb板2的底面上設(shè)置有導(dǎo)熱區(qū)28和導(dǎo)熱區(qū)29，導(dǎo)熱區(qū)28和導(dǎo)熱區(qū)29均有銅板構(gòu)成，且形狀、大小和位置大致與受熱區(qū)相互匹配，pcb板2在正面和底面之間貫穿地設(shè)置有多個過孔26，過孔26中設(shè)置有連接與受熱區(qū)26和導(dǎo)熱區(qū)28之間的導(dǎo)熱件，過孔的布置可與均勻地鋪滿在受熱區(qū)26上，當(dāng)然也是可以排出一定形狀地布置，或者主要地設(shè)置在導(dǎo)熱焊接位上，在導(dǎo)熱區(qū)29和受熱區(qū)27之間也是設(shè)置有過孔的，過孔內(nèi)也設(shè)置有導(dǎo)熱件。導(dǎo)熱件可以為沿過孔的周壁布置的覆銅，覆銅可采用厚銅過孔或者過孔沉銅等方式形成，導(dǎo)熱件也可為設(shè)置在過孔中的銅柱。

第一導(dǎo)熱膠鄰接在陶瓷基板3和pcb板2的底面之間，第二導(dǎo)熱膠鄰接在陶瓷基板3和金屬基板4之間。pcb板2還設(shè)置有第一定位孔21，陶瓷基板3設(shè)置有第二定位孔31，金屬基板4設(shè)置有固定螺孔41，第一定位孔21、第二定位孔31、固定螺孔41和螺釘22的數(shù)量和位置均相對應(yīng)地設(shè)置，第一定位孔21、第二定位孔31、固定螺孔41和螺釘22的數(shù)量為多個，多個第一定位孔21分別設(shè)置在pcb板的外周上，且有一個第一定位孔21是可以位于中部的。

固定組件包括螺釘22，螺釘22穿過第一定位孔21、第二定位孔31與固定螺孔41固定連接，并將pcb板、陶瓷基板和金屬基板固定連接在一起。

pcb電路器件的制造方法包括：

首先將pcb通過正常加工工序加工成pcba，即裝聯(lián)了貼片器件和插件器件的pcb，具體是通過回流焊貼裝方式，在底面將電路元件的引腳與pcb板2的印刷電路焊接，在正面將電路元件的封裝上的導(dǎo)熱焊接位與受熱區(qū)的焊接位焊接，即將第二導(dǎo)熱焊接位和第一導(dǎo)熱焊接位焊接；

隨后，在陶瓷基板朝向pcb板的端面上刷上0.1mm-0.2mm第一導(dǎo)熱膠，在陶瓷基板朝向金屬基板的端面也設(shè)有第二導(dǎo)熱膠；

然后，將pcb板設(shè)置在陶瓷基板上，再將陶瓷基板設(shè)置在金屬基板上，并使導(dǎo)熱區(qū)與第一導(dǎo)熱膠鄰接，第二導(dǎo)熱膠鄰接在陶瓷基板和金屬基板之間；

隨后，通過固定組件將pcb板、陶瓷基板和金屬基板固定連接；

最后，對第一導(dǎo)熱膠和第二導(dǎo)熱膠在預(yù)設(shè)時間30min內(nèi)130℃地加熱，并使第一導(dǎo)熱膠和第二導(dǎo)熱膠固化。

繼而完成最后的裝配。

pcb電路器件在工作時，其散熱方法包括：

電路元件在工作時產(chǎn)生廢熱；

廢熱通過受熱區(qū)和過孔傳遞至導(dǎo)熱區(qū)；

廢熱從導(dǎo)熱區(qū)再通過第一導(dǎo)熱膠、陶瓷基板和第二導(dǎo)熱膠傳遞至金屬基板。

當(dāng)然上述只是本發(fā)明的較佳實施例，在實際應(yīng)用時可具有更多變化，如不設(shè)置第二導(dǎo)熱膠，直接將金屬基板與陶瓷基板鄰接，其也是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的，或者導(dǎo)熱區(qū)是由多個小片狀地并排構(gòu)成，或呈其他形狀設(shè)置，只在是在正面設(shè)置相應(yīng)的焊接位，使得廢熱能夠有效地從正面?zhèn)鬟f至底面，其也是能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。

由上可見，通過在pcb板的正面上設(shè)置有受熱區(qū)，在底面設(shè)置導(dǎo)熱區(qū)，除了發(fā)熱器件的管腳與pcb板的印刷電路焊接外，受熱區(qū)的導(dǎo)熱焊接位用于與發(fā)熱器件焊接，使得發(fā)熱器件工作時產(chǎn)生的廢熱能夠高效地傳遞至導(dǎo)熱區(qū)，繼而依次通過過孔、導(dǎo)熱區(qū)、陶瓷基板至金屬基板，繼而完成廢熱高效地傳遞，金屬基板是可以連接散熱風(fēng)扇、或連接水冷裝置、或金屬基板上設(shè)置有散熱鰭片這些常規(guī)的散熱手段，本案pcb電路器件和散熱方法不僅導(dǎo)熱效率高，且本案的制造方法只需要過通過回流焊一次焊接成型，再通過固定組件固定和對導(dǎo)熱膠加固便可完成，其安規(guī)規(guī)范且具有保證，同時操作簡單。