專利名稱:一種具有熱交換裝置的印制板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及需要在密封機(jī)箱內(nèi)使用且需要通風(fēng)散熱的電子設(shè)備領(lǐng)域,特別是涉及一種電子設(shè)備中的具有熱交換裝置的印制板。
背景技術(shù):
隨著電子設(shè)備迅速發(fā)展,要求電子設(shè)備的體積小、重量輕;從而功耗、熱密度越來(lái)越大。對(duì)設(shè)備的使用環(huán)境、可靠性提出越來(lái)越高的要求。高密度組裝技術(shù)越來(lái)越廣泛應(yīng)用。我們知道,電子設(shè)備的可靠性很大程度上取決于電子器件的可靠性,而器件的可靠性與其工作溫度有著密切的關(guān)系,通常認(rèn)為電子元器件工作溫度降低一倍,其可靠性增加一倍;而在確定的電子設(shè)備中,電子元器件產(chǎn)生的熱量一般不會(huì)改變,因此,如果要降低電子元器件的工作溫度增加可靠性,就需要尋求高效的散熱方法。
常見(jiàn)的需要對(duì)電子器件進(jìn)行散熱的電子設(shè)備一般為印制板,圖1和圖2是傳統(tǒng)印制板的主視圖和俯視圖,如圖所示,面板107的一側(cè)對(duì)接有PCB板(印刷電路板)105,PCB板105上可設(shè)置插接件104、子卡103和發(fā)熱電子器件102,面板107的另一側(cè)用以和其他設(shè)備相連,該側(cè)面上還設(shè)有起拔器106。其散熱需要在印制板的大熱耗器件102上設(shè)計(jì)散熱裝置101,例如,PC機(jī)的CPU等器件,常常需要在其上面安裝散熱器和風(fēng)扇。
另一種方法是,在印制板上兩面焊接器件或在印制板的一面焊接器件另一面焊接金屬板或金屬條。這些金屬板或條作用散熱增大散熱面積、提高設(shè)備的傳導(dǎo)能力。
當(dāng)印制板安裝在一個(gè)非密閉箱體內(nèi)時(shí),設(shè)備的冷卻方式主要采用強(qiáng)迫風(fēng)冷或自然散熱,此時(shí),冷卻空氣直接與器件接觸,其缺點(diǎn)是印制板插件的表面易積灰,直接影響器件管腳之間的爬電距離,降低設(shè)備的可靠性;尤其是當(dāng)潮濕的空氣與器件直接接觸時(shí),器件管腳之間的絕緣距離下降,器件的管腿易腐蝕,嚴(yán)重影響設(shè)備的可靠性。
當(dāng)印制板安裝在一個(gè)密閉箱體內(nèi)時(shí),對(duì)于功耗低的設(shè)備,印制板熱量主要是依靠密閉密閉機(jī)箱內(nèi)的空氣對(duì)流、熱輻射和金屬板或金屬條來(lái)傳導(dǎo)來(lái)帶走器件的熱量,這種散熱方式效率較低;對(duì)于設(shè)備功耗較大的設(shè)備,需要采用額外的的冷卻設(shè)備,使冷卻氣流在密閉空間內(nèi),如密閉的機(jī)箱內(nèi)循環(huán),但這樣一來(lái),將大大增大設(shè)備體積和重量,并大大增加設(shè)備的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種具有熱交換裝置的印制板,解決現(xiàn)有的類似裝置不能在散熱的同時(shí)兼顧因冷卻空氣直接吹拂器件而腐蝕器件的技術(shù)問(wèn)題。
為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型提供了一種具有熱交換裝置的印制板,包括熱交換裝置和印制板板體,其特點(diǎn)在于,所述熱交換裝置為設(shè)置在所述印制板板體中的氣流通道。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述氣流通道為密封通道。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述印制板板體包括構(gòu)成所述板體上、下表面的上、下PCB板,向內(nèi)緊貼上、下PCB板的上、下金屬板,所述上、下金屬板之間的邊緣部分由金屬條密封,在所述上、下金屬板之間形成所述密封通道。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述印制板板體包括構(gòu)成所述板體上、下表面的上、下PCB板,向內(nèi)緊貼上PCB板的上金屬板和向內(nèi)緊貼下PCB板的金屬?gòu)澃?,所述金屬?gòu)澃宓倪吘壊糠窒蛏蠌澠?,所述上金屬板和所述金屬?gòu)澃迕芊庑纬伤雒芊馔ǖ馈?br>
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述氣流通道由翅片分割為多個(gè)氣流導(dǎo)向空間。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述翅片是用一塊薄板折彎成波浪形的散熱器。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述PCB板上設(shè)有導(dǎo)熱材料塊,所述導(dǎo)熱材料塊上設(shè)有電子器件。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述印制板板體的一側(cè)表面設(shè)置有用于連接外部設(shè)備的面板,所述面板上設(shè)有起拔器。
上述的具有熱交換裝置的印制板,其特點(diǎn)在于,所述導(dǎo)熱材料塊為導(dǎo)熱硅脂塊或?qū)崮z塊。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于本實(shí)用新型的具有熱交換裝置的印制板,其實(shí)質(zhì)是一種中空印制板,通過(guò)將印制板的中間設(shè)計(jì)成一個(gè)可以形成高效散熱的風(fēng)道,從而能提供較大熱密度電子設(shè)備自生散熱能力;其高效的散熱能力,降低了印制板上安裝的器件的溫度;因?yàn)轱L(fēng)道設(shè)置在印制板板體中,冷卻空氣不用直接吹拂器件,不用直接與器件接觸,減少空氣對(duì)設(shè)備的腐蝕,提高設(shè)備的可靠性。
另外,因?yàn)轱L(fēng)道設(shè)置為密封,進(jìn)一步防止了冷卻空氣的腐蝕作用,從而克服目前類似裝置不能兼顧密封與散熱的缺點(diǎn)。
再有,多個(gè)翅片不僅具有良好的散熱作用,還能引導(dǎo)氣流,充分避免亂流,增加了散熱效率。
圖1是傳統(tǒng)印制板的主視圖;圖2是傳統(tǒng)印制板的俯視圖;圖3是本實(shí)用新型印制板的主視圖;圖4是本實(shí)用新型印制板的俯視圖;圖5是圖3中工部分中的金屬條結(jié)構(gòu)的放大圖;圖6是本實(shí)用新型中的金屬?gòu)澃褰Y(jié)構(gòu)的示意圖;圖7是本實(shí)用新型印制板的空氣流向示意圖;圖8是圖7中印制板的俯視圖。
其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下傳統(tǒng)印制板101散熱器102器件103子卡104接插件105PCB板 106起拔器107面板本實(shí)用新型的印制板201器件 202導(dǎo)熱材料203接插件204PCB板205起拔器206面板207翅片 208金屬條
209金屬板 210金屬?gòu)澃?b>具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述圖3、圖4分別是本實(shí)用新型印制板的主視圖和俯視圖;如圖3、圖4所示,面板206的一側(cè)對(duì)接有PCB板204,PCB板204上可設(shè)置插接件203、和導(dǎo)熱材料202,導(dǎo)熱材料202上設(shè)有發(fā)熱電子器件201,面板206的另一側(cè)面用以和其他設(shè)備相連,該側(cè)面上還設(shè)有起拔器205。
圖5是圖3中工部分中的金屬條結(jié)構(gòu)的放大圖;如圖所示,本實(shí)用新型的印制板設(shè)置為中空夾層的結(jié)構(gòu),最外部的上、下面為PCB板204,向內(nèi)緊貼上、下PCB板是兩個(gè)金屬板209,在兩個(gè)金屬板209之間設(shè)有翅片207,用以分隔出多個(gè)氣流導(dǎo)向空間,冷卻空氣從此通過(guò),在翅片兩端是金屬條208,(即金屬板209的兩個(gè)邊緣部分),從而翅片207、金屬板209、金屬條208形成密閉風(fēng)道,防止空氣泄漏到氣流導(dǎo)向空間外面而腐蝕器件,冷卻空氣不會(huì)直接吹到電子器件。
圖6是本實(shí)用新型中的金屬?gòu)澃褰Y(jié)構(gòu)的示意圖;與圖5的區(qū)別在于,用一個(gè)金屬?gòu)澃?10的彎折部分代替金屬條208,用金屬?gòu)澃?10的平直部分代替了一個(gè)金屬板209。
圖7是本實(shí)用新型印制板的空氣流向示意圖,圖8是圖7中印制板的俯視圖。如圖所示,由多個(gè)翅片分隔出了多個(gè)氣流導(dǎo)向空間,圖中的箭頭表示氣流方向,散熱空氣在PCB板中間流動(dòng)。
散熱空氣流過(guò)氣流導(dǎo)向空間來(lái)對(duì)金屬板209、翅片207、金屬條208或金屬?gòu)澃?10進(jìn)行散熱,熱量沿器件201、導(dǎo)熱材料202、PCB板204傳導(dǎo)至金屬板209、翅片207、金屬條208或金屬?gòu)澃?10,最后由散熱空氣帶走。又因?yàn)榻饘贄l208或金屬?gòu)澃?10將氣流導(dǎo)向空間封閉,可以防止空氣從氣流導(dǎo)向空間泄漏,所以本實(shí)用新型可以防止用于冷卻的空氣直接與器件接觸,防止器件腐蝕,延長(zhǎng)了器件使用壽命,增加了電子設(shè)備的可靠性。
本實(shí)用新型印制板的散熱裝置為密封的氣流通道,可以按下列步驟構(gòu)成步驟1構(gòu)建散熱裝置組成結(jié)構(gòu)一在翅片207兩面焊接或膠接金屬板209和金屬?gòu)澃?10。該步驟的主要特征在于保證熱交換器的風(fēng)道密封;或者組成結(jié)構(gòu)二在翅片207兩面各焊接或膠接一塊金屬板209,兩側(cè)各焊接或膠接一條金屬條208;步驟2構(gòu)成中空印制板在熱交換裝置兩面金屬板上焊接或膠接PCB板204。
步驟3功能板的實(shí)現(xiàn)在中空印制板兩面安裝焊接器件201,形成功能板。
功能板的大部分的熱量是通過(guò)器件的管腿把熱量傳導(dǎo)到中空印制板上,還有部分器件的部分熱量是靠器件的表面?zhèn)鲗?dǎo)給中空印制板上的。
本實(shí)用新型印制板的熱交換裝置為密封的氣流通道,其實(shí)質(zhì)是一種中空印制板。通過(guò)將印制板的中間設(shè)計(jì)成一個(gè)可以形成高效散熱的風(fēng)道,從而能提供大熱密度電子設(shè)備自生散熱能力;其高效的散熱途徑,降低了印制板上安裝的器件的溫度;冷卻空氣不用直接與器件接觸,減少空氣對(duì)設(shè)備的腐蝕;提高設(shè)備的可靠性。冷卻空氣從印制板內(nèi)的氣流通道的一端進(jìn)入,另一端出來(lái),帶走發(fā)熱器件耗散的熱量。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)帶來(lái)了以下特點(diǎn)冷卻空氣與器件不直接接觸;散熱效率高,能有效的降低印制板上安裝的器件表面溫度;可以將PCB板插入(或放入)盒體或插箱內(nèi),易于適應(yīng)密封使用和方便EMC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍;凡是依本實(shí)用新型所作的等效變化與修改,都被本實(shí)用新型的專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種具有熱交換裝置的印制板,包括熱交換裝置和印制板板體,其特征在于,所述熱交換裝置為設(shè)置在所述印制板板體中的氣流通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述氣流通道為密封通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述印制板板體包括構(gòu)成所述板體上、下表面的上、下印刷電路板,向內(nèi)緊貼上、下印刷電路板的上、下金屬板,所述上、下金屬板之間的邊緣部分由金屬條密封,在所述上、下金屬板之間形成所述密封通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述印制板板體包括構(gòu)成所述板體上、下表面的上、下印刷電路板,向內(nèi)緊貼上印刷電路板的上金屬板和向內(nèi)緊貼下印刷電路板的金屬?gòu)澃澹鼋饘購(gòu)澃宓倪吘壊糠窒蛏蠌澠穑錾辖饘侔搴退鼋饘購(gòu)澃迕芊庑纬伤雒芊馔ǖ馈?br>
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述氣流通道由翅片分割為多個(gè)氣流導(dǎo)向空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述翅片是用一塊薄板折彎成波浪形的散熱器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述印刷電路板上設(shè)有導(dǎo)熱材料塊,所述導(dǎo)熱材料塊上設(shè)有電子器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述印制板板體的一側(cè)表面設(shè)置有用于連接外部設(shè)備的面板,所述面板上設(shè)有起拔器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有熱交換裝置的印制板,其特征在于,所述導(dǎo)熱材料塊為導(dǎo)熱硅脂塊或?qū)崮z塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有熱交換裝置的印制板,包括熱交換裝置和印制板板體,其特點(diǎn)在于,所述熱交換裝置為設(shè)置在所述印制板板體中的氣流通道。本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)是一種中空印制板,通過(guò)將印制板的中間設(shè)計(jì)成一個(gè)可以形成高效散熱的風(fēng)道,從而能提供較大熱密度電子設(shè)備自生散熱能力;縮短了器件的傳熱途徑,降低了印制板上安裝的器件的溫度;因?yàn)轱L(fēng)道設(shè)置在印制板板體中,冷卻空氣不用直接吹拂器件,不用直接與器件接觸,減少空氣對(duì)設(shè)備的腐蝕,提高設(shè)備的可靠性。
文檔編號(hào)G12B15/06GK2768388SQ200420121020
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者盛路寧, 何劍波 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司