一種電路板散熱結構及電子設備的製作方法

2023-10-09 20:04:19

本發明涉及電路板技術領域，尤其涉及一種電路板散熱結構及電子設備。

背景技術：

目前，由於智慧型手錶的結構空間小，因此在布置電子器件時的整體結構較為緊湊。當電子器件工作時，由於整體空間較小，故而散熱面積小，從而導致發熱量大，整機溫度高；尤其當將3G(3rd-Generation第三代移動通信技術)和4G(4rd-Generation第四代移動通信技術)的晶片應用於智慧型手錶時，由於該晶片發熱量更大，因此通常採用常用的石墨散熱材料結合銅箔及散熱矽膠的等方式膜貼付在IC表面。

然而，採用上述方式，儘管能起到一定的散熱效果，但是由於智慧型手錶本身結構空間小，在IC表面貼覆石墨散熱材料結合銅箔及散熱矽膠，極大地增加了IC表面的厚度，從而佔用了一定的空間，整機厚度有所增加，無法滿足降低厚度的需求。

技術實現要素：

本發明實施例公開了一種電路板散熱結構及電子設備，以解決晶片及電子器件發熱量大導致的整機溫度高的問題。

本發明實施例第一方面公開了一種電路板散熱結構，包括：

所述電路板散熱結構包括電路板主體以及圍繞於所述電路板主體周緣設置的板邊，所述板邊上設置有主散熱層，所述電路板主體上設置有電子元器件，所述電子元器件鄰近所述板邊的主散熱層設置。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述電路板主體為多層板，每一層板依次疊加設置，位於頂部的層板為布線層，位於底部的層板為基材層，所述電子元器件設於所述布線層上。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述電路板主體為雙層板，包括基材層及疊設於所述基材層上的布線層，所述電子元器件設於所述布線層上，所述布線層上設置有連通至所述基材層的走線孔，所述電子元器件經由所述走線孔走線至所述基材層。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述基材層為銅箔層，且所述基材層上設置有輔助散熱層。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述輔助散熱層電鍍於所述基材層上。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述輔助散熱層為銅箔層或鎳金層。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述主散熱層與所述基材層之間形成散熱路徑，所述電子元器件發出的熱量經由所述主散熱層傳遞至所述基材層，並經由所述基材層散發出去。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述電路板主體為雙層板，包括基材層及疊設於所述基材層上的布線層，所述電子元器件設於所述布線層上，所述布線層上設置有連通至所述基材層的走線孔，所述電子元器件經由所述走線孔走線至所述基材層。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述電路板主體為五層板結構，分別為依次疊加設置的第一基材層、第一信號層、第二信號層、第二基材層及布線層，所述第一基材層及第二基材層均為地層。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述第一信號層及第二信號層上設置有連通的走線過孔，所述電子元器件的信號線經由所述走線過孔走線。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述電路板主體為十層板結構，分別為依次疊加設置的第一基材層、第一信號層、第二信號層、第二基材層、第三信號層、第三基材層、第四信號層、第五信號層、第四基材層及布線層，所述第一基材層、第二基材層、第三基材層及第四基材層均為地層。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例的第一方面中，所述第一基材層、第二基材層、第三基材層及第四基材層均為銅箔層，且所述第一基材層、第二基材層、第三基材層及第四基材層分別與所述主散熱層形成散熱路徑，所述布線層的電子元器件發出的熱量經由所述主散熱層分別傳遞至所述各散熱路徑後，經由所述第一基材層散出。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述第一信號層、第二信號層、第三信號層、第四信號層及第五信號層之間均開設有相互連通的走線過孔，以使所述電子元器件的信號線能夠經由所述走線過孔走線。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述電子元器件至所述板邊之間的距離為1.5mm～3.0mm。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述板邊為銅箔層，所述主散熱層為鎳金層，所述主散熱層電鍍於所述板邊上；或者

所述板邊為銅箔層，所述主散熱層為石墨層，所述主散熱層貼設於所述板邊上。

作為一種可選的實施方式，在本發明實施例第一方面中，所述主散熱層的厚度為2.03um～8.12um。

本發明實施例第二方面公開了一種電子設備，所述電子設備包括設備主體及如上述的電路板散熱結構，所述電路板散熱結構設於設備主體的殼體內。

與現有技術相比，本發明實施例具有以下有益效果：

(1)散熱效果好。本發明提供的電路板散熱結構，通過在電路板主體周邊的板邊上設置有主散熱層，將電子元器件靠近板邊設置，能夠利用主散熱層及時將電子元器件發出的熱量進行散發，防止熱量聚集在電路板主體中部而導致散熱效果不佳，進而導致的整機溫度高的問題。

(2)結構簡單，整體厚度較薄。本發明的電路板散熱結構採用在電路板主體的板邊上設置主散熱層，替代了現有採用直接在電子元器件表面貼設石墨散熱材料結合銅箔及散熱矽膠的方式，無需增加電子元器件的表面厚度，結構簡單，且整體厚度較薄。

(3)加工工藝簡單。本發明的電路板散熱結構採用在電路板主體的板邊上設置主散熱層，因此，在對電路板主體進行加工工藝時即可，因此，加工工藝簡單，有利於節約加工製程。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例一公開的電路板散熱結構的結構示意圖；

圖2是圖1的橫截面示意圖；

圖3是本發明實施例二提供的電路板散熱結構的橫截面示意圖；

圖4是本發明實施例三提供的電路板散熱結構的橫截面示意圖；

圖5是本發明實施例四提供的電路板散熱結構的橫截面示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本發明實施例公開了一種電路板散熱結構及電子設備，能夠解決現有的電子設備內部電子元器件發熱量大且散熱效果不佳的問題。

本發明實施例提供的電路板散熱結構，包括電路板主體以及圍繞於電路板主體周緣設置的板邊，該板邊上設置有主散熱層，該電路板主體上設置有電子元器件，該電子元器件鄰近該板邊的主散熱層設置。

在本實施例中，該電路板主體可為單層板或多層板。

當該電路板主體為單層板時，該電路板主體僅包括布線層，該電子元器件設於該布線層上，該主散熱層設於該布線層的板邊上。

當該電路板主體為多層板時，每一層板依次疊加設置，位於頂部的層板為布線層，位於底部的層板為基材層，該電子元器件設於布線層上。

具體地，該基材層為銅箔層，即，該基材層作為地層，以便於該電子元器件的走線及信號傳輸。該基材層上設置有輔助散熱層，以當該電子元器件產生的熱量經由該基材層散發出去時，利用該輔助散熱層能夠起到加快散熱、增強散熱效果的目的。優選地，該輔助散熱層可為銅箔層或鎳金層，該輔助散熱層也可電鍍於該基材層上，以確保該輔助散熱層牢牢地附著在該基材層上。

在進行散熱時，該主散熱層與基材層之間形成散熱路徑，電子元器件發出的熱量經由該主散熱層傳遞至該基材層，並由該基材層散發出去，以達到對電子元器件進行散熱的目的。

以下將結合附圖對本發明實施例提供的電路板散熱結構進行詳細描述。

實施例一

請一併參閱圖1及圖2，為本發明實施例一提供的電路板散熱結構10的結構示意圖。該電路板散熱結構10包括電路板11以及圍繞於該電路板主體11周緣設置的板邊12，該板邊12上設置有主散熱層12a，該電路板主體11上設置有電子元器件11a，且該電子元器件11a鄰近該板邊12的主散熱層12a設置。採用在電路板的板邊12上設置主散熱層12a的方式，然後將電子元器件11a鄰近該主散熱層12a設置，從而當該電子元器件11a工作散發出熱量時，可通過該主散熱層12a將該熱量進行散發，從而能夠避免該電子元器件11a在高溫熱量下工作而有可能導致的故障問題。

具體地，如圖2所示，該電路板主體11為單層板，包括布線層11b，該電子元器件11a設置在該布線層11b上，且該布線層11b為銅箔層。可以理解的是，在其他實施例，該電路板主體11還可為多層板，當該電路板主體11為多層板時，每一層板依次疊加設置，位於頂部的層板為上述布線層11b，該電子元器件11a設於該布線層11b上。位於底部的層板為基材層，且該基材層上設置有輔助散熱層。例如，當所述電路板主體為多層板時，其可為雙層板、三層板、四層板、五層板或更多層板等。

在本實施例中，該電子元器件11a為中央處理單元(CPU)，該電子元器件11a可通過表面貼裝技術(SMT)貼設在該布線層11b上。優選地，該電子元器件11a至該板邊12的距離為1.5mm～3.0mm，從而能夠使得電子元器件11a發出的熱量能夠及時地被板邊12上的主散熱層12a散發出去，提高散熱效率。優選地，該該電子元器件11a至該板邊12的距離為1.5mm或3mm，以靠近該板邊12的主散熱層12a，進而有利於散熱。可以理解的是，在其他實施例中，該電子元器件11a至該板邊12的距離還可根據實際布件情況設置。

在本實施例中，該板邊12為銅箔層，該主散熱層12a覆蓋設於該板邊12上。

進一步地，該主散熱層12a為鎳金層，該主散熱層12a電鍍於該板邊12上。該主散熱層12a採用鎳金層且電鍍於該板邊12的方式，能夠確保該主散熱層12a在該板邊12上的附著能力的同時，也能夠使得該主散熱層12a的散熱效果更佳，進而有利於提高該電路板散熱結構10的整體散熱效果。優選地，該主散熱層12a的厚度為2.03um～8.12um，其中，由於該主散熱層12a為鎳金層，因此，在電鍍時，其電鍍的鎳層的厚度為2um～8um，其電鍍的金層的厚度為0.03um～0.12um。因此，該主散熱層12a的厚度可為2.03um、3um、4um、5um、6um、8.12um等。可以理解的是，在其他實施例中，該主散熱層12a的厚度還可根據實際需求設置更厚一些，例如為2um～9um等。

作為本實施例的另一種實施方式，該主散熱層12a還可為石墨層，該主散熱層12a貼設於該板邊12上。採用石墨層的方式，也同樣能夠起到散熱效果，同時，採用石墨層的方式能夠便於該主散熱層12a與該板邊12的加工，加工工藝簡單。

本發明實施例一提供的電路板散熱結構10，通過在板邊12上設置主散熱層12a，然後將電子元器件11a鄰近該板邊12設置，從而可通過該主散熱層12a將該電子元器件11a發出的熱量散發出去。此外，通過控制該主散熱層12a的厚度，使得該電路板散熱結構10的整體厚度在可接受範圍內，替代現有採用直接在電子元器件11a表面貼設散熱材料而導致整個電路板結構厚度增加的方式，結構簡單且散熱效果良好。

實施例二

請參閱圖3，為本發明實施例二提供的電路板散熱結構20的結構示意圖。本發明實施例二與實施例一的區別在於：

該電路板主體21為雙層板，包括基材層21a及疊設於該基材層21a上的布線層21b，電子元器件21c設於該布線層21b上，且該布線層21b上設置有連通至該基材層21a的走線孔(未圖示)，該電子元器件21c經由該走線孔走線至該基材層21a。

具體地，該基材層21a為銅箔層，且該基材層21a為地層，以確保該電子元器件21c的信號傳輸。該基材層21a與該板邊22的主散熱層22a形成散熱路徑，以便於將電子元器件21c發出的熱量及時進行散發。

進一步地，為了進一步提高該電路板散熱結構20的散熱效果，該基材層21a上設置有輔助散熱層211，該輔助散熱層211為石墨層、銅箔層或銅鎳金層。該輔助散熱層211與板邊22的主散熱層22a之間形成散熱路徑(如圖中箭頭所示)，從而將該電子元器件21c發出的熱量經由該主散熱層22a傳遞至該輔助散熱層211，進而經由該輔助散熱層211將熱量散發出去。利用輔助散熱層211加主散熱層22a來形成散熱路徑的方式，能夠進一步提高該電路板散熱結構20的散熱效果。

優選地，該輔助散熱層211的厚度可根據實際需求設置，例如2um～10um。當然，該輔助散熱層211的厚度也可與該主散熱層22a的厚度一致，為2.03um～8.12um。

本發明實施例二提供的電路板散熱結構20，通過設置該電路板主體21為雙層板，並在基材層21a上設置輔助散熱層211，利用該輔助散熱層211來進一步幫助該主散熱層22a進行散熱，從而大大地提高了電路板散熱結構20的散熱效果。

實施例三

請參閱圖4，為本發明實施例三提供的電路板散熱結構30的橫截面示意圖。本發明實施例三與本發明實施例二的區別之處在於：

該電路板主體31為五層板，分別為依次疊加設置的第一基材層311、第一信號層312、第二信號層313、第二基材層314及布線層315，該第一基材層311及該第二基材層314均為地層，電子元器件315a設於該布線層315上。

在本實施例中，該第一基材層311及第二基材層314均為銅箔層，以實現作為地層滿足走線的同時，也能作為散熱層對該電子元器件315a發出的熱量進行散發。具體地，該第一基材層311及第二基材層314與該板邊32的主散熱層32a形成散熱路徑，該電子元器件315a發出的熱量經由該主散熱層32a傳遞至該第二基材層314及該第一基材層311，並經由該第一基材層311散發出去。

進一步地，該第一基材層311上設置有輔助散熱層311a，該輔助散熱層311a的材料為銅箔或鎳金。該輔助散熱層311a能夠進一步加強該第一基材層311的散熱效果，因此，當熱量傳遞至該第一基材層311上時，通過該輔助散熱層311a能夠快速及時地將熱量散發出去，有利於提高該第一基材層311的散熱效果。優選地，該輔助散熱層311a可採用電鍍的方式電鍍於該第一基材層311上，從而確保該輔助散熱層311a始終牢牢地附著在該第一基材層311上。

進一步地，為了便於該電子元器件315a的走線，在該第一信號層312及第二信號層313之間設置有走線孔(未圖示)，以使電子元器件的信號線能夠經由所述走線過孔走線，以實現信號傳輸。

本發明實施例三提供的電路板的散熱結構30，通過設置該電路板主體31為五層板，然後利用該第一基材層311及第二基材層314與該板邊32上的主散熱層32a形成散熱路徑，從而能夠及時將電子元器件315a發出的熱量及時進行散發，提高該電路板的散熱結構30的散熱效果。此外，採用在第一基材層311上設置輔助散熱層311a，能夠進一步增強該第一基材層311的散熱效果。

實施例四

請參閱圖5，為本發明實施例四提供的電路板散熱結構40的橫截面示意圖。本發明實施例四與本發明實施例三的區別之處在於：

該電路板主體41為十層板，分別為依次疊加設置的第一基材層411、第一信號層412、第二信號層413、第二基材層414、第三信號層415、第三基材層416、第四信號層417、第五信號層418、第四基材層419及布線層420，該第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419均為地層。

在本實施例中，該第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419均為銅箔層，且該第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419分別與該板邊形成散熱路徑(如圖中箭頭所示)，布線層420的電子元器件420a發出的熱量經由該板邊42分別傳遞至散熱路徑後，經由第一基材層411散出。具體地，該第一基材層411、、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419分別與該板邊42上的主散熱層42a形成散熱路徑，從而當該電子元器件420a發出熱量後，該主散熱層42a能夠將該電子元器件420a發出的熱量依次傳遞至該第四基材層419、第三基材層416、第二基材層414直至該第一基材層411，進而散發出去。同時，由於該第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419均為銅箔層，因此，均具有一定的散熱效果，從而當熱量經由該第四基材層419、第三基材層416、第二基材層414及該第一基材層411進行逐層分散，因此，能夠避免熱量集中在該電子元器件420a周圍的情況，散熱效果良好。

進一步地，在該第一基材層411上設置有輔助散熱層411a，且該輔助散熱層411a的材料為銅箔或鎳金。該輔助散熱層411a能夠進一步加強該第一基材層411的散熱效果，因此，當熱量傳遞至該第一基材層411上時，通過該輔助散熱層411a能夠快速及時地將熱量散發出去，有利於提高該第一基材層411的散熱效果。優選地，該輔助散熱層411a可採用電鍍的方式電鍍於該第一基材層411上，從而確保該輔助散熱層411a始終牢牢地附著在該第一基材層411上。

該第一信號層412、第二信號層413、第三信號層415、第四信號層417及第五信號層418之間均開設有相互連通的走線過孔(未圖示)，以使電子元器件420a的信號線能夠經由所述走線過孔走線，以實現信號傳輸。

本發明實施例四提供的電路板散熱結構40，通過設置該電路板主體41為十層板，然後設置第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419中的部分間隔設置在每一信號層之間，同時使得該第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419均為銅箔層，且作為地層，從而能夠實現信號正常傳輸，且能夠利用該第一基材層411、第二基材層414、第三基材層416及第四基材層419與板邊42的主散熱層42a形成散熱路徑，進而將位於頂部的布線層420上的電子元器件420a發出的熱量散發出去。

此外，本發明實施例還提供了一種具有上述電路板散熱結構的電子設備(未圖示)，該電子設備包括設備主體及上述的電路板散熱結構，該設備主體包括殼體，該電路板散熱結構收容於該設備主體的殼體內。

本發明實施例提供的電路板散熱結構及電子設備，通過在電路板主體周邊的板邊上設置有主散熱層，將電子元器件靠近板邊設置，能夠利用主散熱層及時將電子元器件發出的熱量進行散發，防止熱量聚集在電路板主體中部而導致散熱效果不佳，進而導致的整機溫度高的問題。此外，由於本發明的電路板散熱結構採用在電路板主體的板邊上設置主散熱層，替代了現有採用直接在電子元器件表面貼設石墨散熱材料結合銅箔及散熱矽膠的方式，無需增加電子元器件的表面厚度，結構簡單，且整體厚度較薄。

以上對本發明實施例公開的一種電路板散熱結構及電子設備進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的電路板散熱結構及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。