带有散热器的印刷电路板制造技术

技术编号:24106079 阅读:49 留言:0更新日期:2020-05-09 17:24
印刷电路板(PCB)可以包括散热器(120),所述散热器被配置为通过所述PCB(110)从表面安装的部件(128)朝向与具有所述表面安装的部件的一侧(114)相对的所述PCB的一侧(116)汲取热量。所述散热器可以是至少部分地延伸通过所述PCB的单件式部件。在一些实施例中,所述PCB可以包括在所述PCB与散热器或可能的其他部件之间介接的连接器(500、517、530、531、537、545)。

Printed circuit board with radiator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有散热器的印刷电路板相关申请的交叉引用本申请要求于2017年9月21日提交的标题为“带有散热器的印刷电路板”的美国专利申请号15/711,707的优先权,本申请的全部内容通过引用的方式并入本文。
技术介绍
某些电气部件在操作期间产生热量。从电气部件,诸如微处理器或具有电阻器的集成电路产生的热量可能比从其他电气部件(诸如电容器)产生的热量多得多。在一些情况下,可以使用主动式热交换器(诸如风扇或流体冷却系统)来从部件中提取热量。在其他情况下,可以使用被动式热交换器(诸如散热器)从部件中提取热量。印刷电路板(PCB)通常是在制造过程中形成的,并且随后进行修改以添加部件,诸如表面安装的处理器和可能在PCB上产生热量的其他部件。设计要求可能需要从表面安装的部件的底部并且通过PCB汲取热量。例如,一些部件被设计为在其关键功能区和至PCB的焊料连接之间具有最低的导热率。这意味着必须通过PCB来传导热量。在各种实现方式中,垂直互连访问(VIA)装置位于表面安装的部件下方,以通过PCB从表面安装的部件汲取热量。然而,这些装置仅能够通过PCB并且远离表面安装的部件汲取一小部分的热量。在一些实现方式中,在形成PCB之后,将铜币插入通过在PCB中铣削腔而形成的间隙中。铜币可以经由腔与表面安装的部件介接,以通过PCB从表面安装的部件汲取热量。与使用VIA装置相比,铜币能够通过PCB以及远离表面安装的部件汲取更多的热量。使用单独的制造过程,可以将翼片附接到铜币以增强从铜币的散热。该配置实施起来是昂贵且费时的,这是因为其在制造PCB之后涉及多个过程。另外,使用附接到铜币的单独翼片限制了在铜币和翼片之间的热传递,这导致了更大的热阻并且减少了从表面安装的部件的热传递。附图说明参考附图来描述详细说明。在附图中,附图标记最左侧的一个或多个数字标识了首次出现该附图标记的附图。在不同图中的相同附图标记指示类似或相同的项目。图1是示出用于形成具有散热器的印刷电路板(PCB)的说明性过程的示意流程图,所述散热器被配置为通过PCB从表面安装的部件朝向与表面安装的部件相对的一侧汲取热量。图2A是说明性PCB的透视图,所述说明性PCB包括被配置为通过PCB汲取热量的说明性散热器。图2B至图2G是说明性PCB的横截面侧立视图,所述说明性PCB包括被配置为通过PCB汲取热量的说明性散热器。图3A和图3B是说明性散热器的侧立视图,所述说明性散热器被配置为通过PCB汲取热量。图4A至图4B是电子装置的透视图,所述电子装置包括具有多个散热器的PCB。图5A至图5F是说明性PCB的侧立视图,所述说明性PCB包括被配置为将诸如散热器的部件联接到PCB的说明性连接器。图6是用于制造PCB的说明性过程的流程图,所述PCB包括连接器和和/或被配置为通过PCB汲取热量的散热器。具体实施方式本公开涉及包括散热器的印刷电路板(PCB),所述散热器被配置为通过PCB从表面安装的部件朝向与具有表面安装的部件的一侧相对的PCB的一侧汲取热量,并且本公开涉及用于制造所述印刷电路板的过程。本公开还涉及包括连接器的PCB,所述连接器可以用于将诸如散热器的部件联接到PCB。根据一个或多个实施例,用于形成PCB的层可以形成有在每一层上的一个或多个孔。可以通过模切或以其他方式(例如,铣削等)去除材料,通过印刷每一层以在用于形成孔的位置排除材料,或通过用于形成具有至少一个孔的层的其他已知技术来形成孔。可以使用这些层来形成PCB。当形成PCB时,可以对齐这些层的孔,使得PCB包括从PCB的第一侧朝向PCB的第二侧延伸的至少一个PCB孔。PCB孔可以完全延伸通过PCB。在一些实施例中,PCB孔可以包括PCB特征,诸如唇缘、边缘或与连接器和/或散热器介接的其他特征。在一些实施例中,连接器(也称为“接口”或“联接器”)可以经由前述的PCB特征联接到PCB孔。连接器可以包括连接器特征,所述连接器特征被配置为联接到其他部件,诸如散热器。可以使用连接器将散热器联接到包括在PCB中的PCB孔,或可以经由前述的PCB特征将散热器直接联接到PCB。散热器可以包括安装侧,其被配置为与安装在PCB上的表面安装的部件介接。散热器可以包括与安装侧相对的翼片侧。翼片侧可以包括一个或多个翼片,所述一个或多个翼片被配置为散发在与具有表面安装的部件的一侧相对的PCB的一侧上的热量。散热器可以形成为单件,使得第一侧和翅片侧一体地形成为单个部件,从而减小热阻并增加从表面安装的部件的热传递。由于单件设计,说明性散热器也可以比常规的散热器更轻。在一些实施例中,表面安装的部件可以至少部分地在散热器的安装侧的上方联接到PCB。表面安装的部件可以与散热器物理接触和/或可以经由导热油脂或其他物质与散热器介接,以减小在表面安装的部件和散热器之间的热阻。本文所述的设备和技术可以以多种方式来实现。下文参考以下附图来提供示例实现方式。图1是示出用于形成具有散热器的印刷电路板(PCB)的说明性过程100的示意流程图,所述散热器被配置为通过PCB从表面安装的部件朝向与表面安装的部件相对的一侧汲取热量。在102处,用于形成PCB的层104被形成为包括用于散热器的孔106。层104可以由玻璃纤维、塑料或通常用于形成PCB的其他材料形成。在一些实施例中,层104可以通过利用三维(3D)印刷的增材制造过程形成。增材制造过程可以在某些区域中省略或避免添加材料以形成孔。在一些实施例中,层104可以进行机加工、模切或以其他方式进行处理以去除材料从而形成孔106。在一些实施例中,孔107的尺寸可以相对于其他孔106中的至少一个较小。这种尺寸上的差异可以在PCB中形成唇缘或特征,所述唇缘或特征可以用于限制散热器相对于PCB的移动。在108处,可以通过组合层104来形成PCB110。可以对齐层104,使得孔106形成PCB孔112,所述PCB孔112使得能够从PCB110的第一侧114朝向PCB110的第二侧116接入。在一些实施例中,第一层可以包括第一层孔,所述第一层孔的尺寸小于第二层的第二层孔。如下面所讨论的,第一层孔和第二层孔的差异可能在第一层上形成额外的表面积,所述额外的表面积可以用于约束散热器。在118处,散热器120可以经由PCB孔112或可能经由如下面参考图5A至图5F所讨论的连接器联接到PCB110。散热器120可以包括安装侧122和与安装侧122相对的翼片侧124。安装侧122可以包括基本上平坦的表面,以与产生热量的部件物理介接。散热器可以从PCB114的第一侧汲取来自部件的热量并且朝向散热器120的翼片侧124朝向PCB的第二侧116汲取热量,从而冷却部件。在一些实施例中,散热器120可以插入到PCB孔112中通过PCB的第一侧114,并且可以被表面,诸如可能具有比第二层的表面积更大的表面积的第一层的表面约束不能通过PCB孔112一直移动,如上面所讨论的。在126处,可以在散热器120的安装侧122的上方将表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造包括散热器的印刷电路板(PCB)的方法,所述方法包括:/n在用于形成PCB的每一层中形成层孔,其中第一层孔包括小于第二层孔的尺寸;/n通过对齐每一层中的每个层孔以形成从所述PCB的第一侧朝向所述PCB的第二侧延伸的PCB孔来形成所述PCB;以及/n通过至少部分地将所述散热器插入通过所述PCB孔来将所述散热器联接到所述PCB,所述散热器包括与所述散热器的翼片侧相对的安装侧,所述散热器在至少一个方向上由包括所述第一层孔的第一层的表面约束,/n其中所述散热器被配置为与表面安装的部件物理介接,所述散热器的所述翼片侧包括多个翼片,所述多个翼片用于散发从所述表面安装的部件产生的并且由所述散热器通过所述PCB朝向与所述表面安装的部件相对的所述PCB的一侧汲取的热量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170921 US 15/711,7071.一种用于制造包括散热器的印刷电路板(PCB)的方法,所述方法包括:
在用于形成PCB的每一层中形成层孔,其中第一层孔包括小于第二层孔的尺寸;
通过对齐每一层中的每个层孔以形成从所述PCB的第一侧朝向所述PCB的第二侧延伸的PCB孔来形成所述PCB;以及
通过至少部分地将所述散热器插入通过所述PCB孔来将所述散热器联接到所述PCB,所述散热器包括与所述散热器的翼片侧相对的安装侧,所述散热器在至少一个方向上由包括所述第一层孔的第一层的表面约束,
其中所述散热器被配置为与表面安装的部件物理介接,所述散热器的所述翼片侧包括多个翼片,所述多个翼片用于散发从所述表面安装的部件产生的并且由所述散热器通过所述PCB朝向与所述表面安装的部件相对的所述PCB的一侧汲取的热量。


2.如权利要求1所述的方法,其还包括在将所述散热器联接到所述PCB之前将连接器联接到所述PCB,并且其中所述散热器联接到与所述PCB介接的所述连接器。


3.如权利要求1或2中任一项所述的方法,其中所述第一层孔是由模切过程或在利用三维印刷的增材制造过程期间进行省略中的至少一个形成的矩形孔。


4.如权利要求1、2或3中任一项所述的方法,其中将所述散热器联接到所述PCB还包括朝向所述PCB的所述第二侧将所述散热器插入通过所述PCB的所述第一侧直到所述散热器接合所述PCB的所述第一层。


5.如权利要求1、2、3或4中任一项所述的方法,其还包括在将表面安装的部件联接到所述PCB之前向所述散热器的所述安装侧施加导热油脂。


6.一种电子装置,其包括:
散热器,所述散热器具有基本上平坦的安装侧和包括多个翼片的与所述安装侧相对的翼片侧;
包括多个层的印刷电路板(PCB),每一层具有层孔,所述层孔形成从PCB的第一侧朝向所述PCB的第二侧延...

【专利技术属性】
技术研发人员:W·米歇
申请(专利权)人:亚马逊技术股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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