專利名稱：散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種散熱結(jié)構(gòu)，特別是關(guān)于一種應(yīng)用在電路板中的散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，用戶在對(duì)功能提出更高要求的同時(shí)，對(duì)便攜性的需求也越來越強(qiáng)，例如筆記本型計(jì)算機(jī)、手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant；PDA)等。為了符合電子產(chǎn)品微型化的發(fā)展趨勢(shì)，上述各電子產(chǎn)品內(nèi)部元件的封裝尺寸也趨于微型化，特別是電路板上處理速度較快或發(fā)熱較大的表面封裝元件(例如中央處理器、電源器件等)的散熱問題變得尤為重要，若不能將這些元件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳遞散逸，會(huì)使元件因熱量的累積影響到產(chǎn)品的可靠性，造成產(chǎn)品壽命縮短甚至損毀的結(jié)果。關(guān)于電路板上元件的散熱研究，至今已有許多技術(shù)早已公開而眾所周知。
圖1是現(xiàn)有電路板1上的發(fā)熱元件10通過散熱元件11被動(dòng)散熱的構(gòu)造示意圖。如圖所示，散熱元件11是直接接置在發(fā)熱元件10上，運(yùn)用熱對(duì)流原理使該發(fā)熱元件10的熱量傳導(dǎo)到該散熱元件11，并通過該散熱元件11與外界空氣的自然熱對(duì)流使熱量散逸。這種散熱方式是各種功率晶體中經(jīng)常應(yīng)用的技術(shù)，對(duì)于發(fā)熱量較大的發(fā)熱元件，僅僅采用由被動(dòng)散熱元件散熱的方式遠(yuǎn)不能滿足需要。另外，上述散熱元件11需要另外制作并搭配扣件組裝固定，因此需要花費(fèi)額外的制造成本與組裝成本，況且在發(fā)熱元件10上增設(shè)具有一定高度的散熱元件11，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的厚度相對(duì)增加，無法滿足電子產(chǎn)品微型化的發(fā)展趨勢(shì)。
圖2是現(xiàn)有電路板2上的發(fā)熱元件20通過氣冷方式進(jìn)行主動(dòng)散熱的構(gòu)造示意圖。如圖所示，它是在發(fā)熱元件20上增設(shè)散熱元件21，且在散熱元件21上加設(shè)一風(fēng)扇22，通過風(fēng)扇22提供主動(dòng)式的對(duì)流空氣，加速散熱元件21與外界空氣的對(duì)流使熱量散逸，該現(xiàn)有技術(shù)雖然可提高發(fā)熱元件的散熱效率，但是無疑地也大幅增加了產(chǎn)品的厚度與體積，因此難以應(yīng)用在電路板上所有的發(fā)熱元件，特別是微型化的產(chǎn)品更是無法使用。此外，在發(fā)熱元件20上增設(shè)過重的散熱元件21與風(fēng)扇22時(shí)，必須借由更大結(jié)合強(qiáng)度的扣件予以組裝固定，如此更容易因?yàn)榘惭b不當(dāng)導(dǎo)致例如芯片等發(fā)熱元件20的損壞。
因此，提供一種散熱結(jié)構(gòu)能夠避免現(xiàn)有技術(shù)的種種缺失，已成目前亟待解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種散熱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在一表面具有發(fā)熱元件的電路板中，能有效地散逸該發(fā)熱元件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種散熱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在一表面具有發(fā)熱元件的電路板中，能夠延長(zhǎng)該發(fā)熱元件的使用壽命及提升該發(fā)熱元件的可靠性。
本發(fā)明的再一目的在于提供一種制作簡(jiǎn)單、成本低廉的散熱結(jié)構(gòu)。
為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提供一種散熱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在表面具有供接置至少一發(fā)熱元件的電性連接墊的電路板中，該散熱結(jié)構(gòu)至少包括散熱體，埋設(shè)在該電路板內(nèi)部；以及熱導(dǎo)體，埋設(shè)在該電路板內(nèi)部且連接該電性連接墊與該散熱體，將接置在該電性連接墊上發(fā)熱元件的熱量傳導(dǎo)到該散熱體，借由該散熱體散逸該發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量。
上述該熱導(dǎo)體還可貫穿至該電路板底面，同時(shí)，該熱導(dǎo)體還可包括一設(shè)置在該電路板底面、且連接到該熱導(dǎo)體的底層散熱體。上述該散熱體是由具有高導(dǎo)熱性的材料制成，可選用例如銅鍍層的銅箔。
該熱導(dǎo)體可以是連接于該電性連接墊的導(dǎo)熱性通孔，該導(dǎo)熱性通孔可以是鍍通孔(Plated Through Hole；PTH)，或由一穿孔中填充的導(dǎo)熱材料構(gòu)成。另外，該電性連接墊可以是設(shè)在該電路板表面的焊墊(SolderPad)。該電路板是可采用疊層式電路板。
本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)利用熱導(dǎo)體將發(fā)熱元件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)到散熱體，借由該具有較大表面積的散熱體將熱量有效傳遞到外界，可不增設(shè)外部的散熱元件。此外，本發(fā)明的散熱體及熱導(dǎo)體可在電路板制程中同時(shí)形成，因此制作簡(jiǎn)單，成本低廉，不須額外的組裝工作，同時(shí)具有良好的散熱效果，可避免現(xiàn)有技術(shù)中采用在發(fā)熱元件上額外增加價(jià)格較高且制作復(fù)雜的散熱元件及/或風(fēng)扇進(jìn)行散熱引起的種種缺失。此外，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)可有效降低產(chǎn)品的尺寸，符合電子產(chǎn)品微型化的發(fā)展趨勢(shì)。


圖1是現(xiàn)有電路板發(fā)熱元件通過散熱元件被動(dòng)散熱的構(gòu)造示意圖；圖2是現(xiàn)有電路板發(fā)熱元件通過氣冷方式主動(dòng)散熱的構(gòu)造示意圖；圖3是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1示意圖；圖4是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例2示意圖；圖5是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3示意圖；以及圖6是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例4示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖3所示是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例1示意圖，該散熱結(jié)構(gòu)應(yīng)用在表面具有供接置至少一發(fā)熱元件41的電性連接墊40的電路板4中，該散熱結(jié)構(gòu)至少包括散熱體30及熱導(dǎo)體31。該散熱體30埋設(shè)在該電路板4內(nèi)部，該熱導(dǎo)體31埋設(shè)在該電路板4內(nèi)部且連接該電性連接墊40與該散熱體30，將接置在該電性連接墊40上發(fā)熱元件41的熱量傳導(dǎo)到該散熱體30，借由該散熱體30散逸發(fā)熱元件41產(chǎn)生的熱量。
本發(fā)明應(yīng)用的電路板4可例如是多層的疊層式電路板，其表面因應(yīng)電路布局而形成多個(gè)電性連接墊40(例如焊墊(Solder Pad))，用于接置所需的電子元件，本發(fā)明提供的散熱結(jié)構(gòu)則以運(yùn)用于接近例如電源器件、中央處理器(CPU)以及各式發(fā)熱元件為主，由于電路板4以及所接置的發(fā)熱元件均是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳加贅述其功用。
散熱體30是可由具有良好導(dǎo)熱性的材料制成，例如金屬銅制成的銅箔，在本實(shí)施例中，該散熱體30是可在電路板4制程中一并制作完成，且該銅箔可以是電鍍形成的銅鍍層。
該熱導(dǎo)體31是由各該電性連接墊40連接到該散熱體30，在本實(shí)施例中，該熱導(dǎo)體31是鍍通孔(Plated Through Hole；PTH)，具有熱傳導(dǎo)特性，在其它實(shí)施例中，該熱導(dǎo)體也可由在貫穿該電性連接墊40的穿孔中填充導(dǎo)熱材料構(gòu)成，并非以附圖的鍍通孔形式為限。
由于對(duì)應(yīng)接置該發(fā)熱元件41的墊性連接墊40的材質(zhì)通常為銅，本身具有良好的熱傳導(dǎo)特性，可通過各該電性連接墊40將接置其上的發(fā)熱元件41的熱量傳導(dǎo)給各該熱導(dǎo)體31，并借由該熱導(dǎo)體將熱量傳導(dǎo)給該散熱體30，借由該散熱體30散逸熱量。該散熱體30除了可借由電路板4擴(kuò)散熱量之外，還可利用其它沒有接置發(fā)熱元件41的電性連接墊40與熱導(dǎo)體31(未標(biāo)出)作為散熱路徑。
借由該具有較大表面積的散熱體30，將熱量有效地傳遞到外界的設(shè)計(jì)，可不增設(shè)外部散熱元件實(shí)現(xiàn)散熱的目的，可有效降低產(chǎn)品的尺寸，符合電子產(chǎn)品微型化的發(fā)展趨勢(shì)。此外，本發(fā)明的散熱體30及熱導(dǎo)體31可在電路板4制程中同時(shí)形成，因此制作簡(jiǎn)單，成本低廉，且無須額外的組裝工作，同時(shí)具有良好的散熱效果，因而可避免現(xiàn)有技術(shù)中采用在發(fā)熱元件上額外增加價(jià)格較高且制作復(fù)雜的散熱元件及/或風(fēng)扇進(jìn)行散熱引起的種種缺失。
實(shí)施例2請(qǐng)參閱圖4，它是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例2示意圖，該散熱結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1同樣是應(yīng)用在表面具有供接置至少一發(fā)熱元件41的電性連接墊40的電路板4中，該散熱結(jié)構(gòu)也至少包括散熱體30及熱導(dǎo)體31。本實(shí)施例2與實(shí)施例1的差異，是在于各該熱導(dǎo)體31除了由該電性連接墊40連接到該散熱體30之外，還貫穿到電路板4的底面，如此該散熱體30通過各該熱導(dǎo)體31可進(jìn)一步將熱量傳導(dǎo)到外界。適應(yīng)了一般電路板4設(shè)置在電子裝置中均貼靠在機(jī)殼一側(cè)的設(shè)計(jì)，由該電路板4底面?zhèn)鲗?dǎo)出的熱量可進(jìn)一步傳導(dǎo)到電子裝置的機(jī)殼。
實(shí)施例3圖5是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例3示意圖，該散熱結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2同樣是應(yīng)用在表面具有供接置至少一發(fā)熱元件41的電性連接墊40的電路板4中，該散熱結(jié)構(gòu)至少包括散熱體30及熱導(dǎo)體31。本實(shí)施例3與實(shí)施例2的差異是在于，各該熱導(dǎo)體31貫穿到電路板4底面之外，還連接一位于電路板4底面的底層散熱體30’。如此該散熱體30借由各該熱導(dǎo)體3 1可進(jìn)一步將熱量傳導(dǎo)到外界的底層散熱體30’，更加提升散熱效率。
實(shí)施例4圖6是本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)的實(shí)施例4示意圖，如圖所示，為進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品的散熱效果，還可在上述電路板4底面的底層散熱體30’增設(shè)一散熱元件45，以及在該發(fā)熱元件41的頂面增設(shè)一散熱元件45，由于散熱元件45的結(jié)構(gòu)并非本發(fā)明的改良，故不予贅述其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本實(shí)施例4中增設(shè)該散熱元件45的功效與現(xiàn)有技術(shù)相同，由于有了本發(fā)明的熱導(dǎo)體31與散熱體30、30’的設(shè)計(jì)，可有效、快速地將熱量迅速傳導(dǎo)到外界，因此其所需使用散熱元件45的數(shù)量可大幅度地減少，不用在每個(gè)發(fā)熱元件41中均設(shè)置散熱元件45，只需要在特定產(chǎn)生高熱的發(fā)熱元件41上設(shè)置散熱元件45即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)利用熱導(dǎo)體將發(fā)熱元件運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至散熱體，借由該具有較大表面積的散熱體將發(fā)熱元件運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量有效傳遞到外界，故可無須增設(shè)外部散熱元件。此外，本發(fā)明中散熱體及熱導(dǎo)體可在電路板制程中同時(shí)形成，制作簡(jiǎn)單，且成本低廉，同時(shí)具有良好的散熱效果，因而避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用在發(fā)熱元件上額外增加價(jià)格較高且制作復(fù)雜的散熱元件及/或風(fēng)扇進(jìn)行散熱引起的種種缺失，此外，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)可有效降低產(chǎn)品的尺寸，符合了電子產(chǎn)品微型化的發(fā)展趨勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種散熱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在表面具有供接置至少一發(fā)熱元件的電性連接墊的電路板中，其特征在于，該散熱結(jié)構(gòu)至少包括散熱體，埋設(shè)在該電路板內(nèi)部；以及熱導(dǎo)體，埋設(shè)在該電路板內(nèi)部且連接該電性連接墊與該散熱體，將接置在該電性連接墊上發(fā)熱元件的熱量傳導(dǎo)到該散熱體，借由該散熱體散逸該發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量。
2.如權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該熱導(dǎo)體還貫穿到該電路板底面。
3.如權(quán)利要求2所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱結(jié)構(gòu)還包括一設(shè)置在該電路板底面、且連接到該熱導(dǎo)體的底層散熱體。
4.如權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該熱導(dǎo)體是連接于該電性連接墊的導(dǎo)熱性通孔。
5.如權(quán)利要求4所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)熱性通孔鍍通孔。
6.如權(quán)利要求4所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)熱性通孔由一穿孔中填充導(dǎo)熱材料所構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該散熱體是一銅箔。
8.如權(quán)利要求7所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該銅箔是一銅鍍層。
9.如權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該電性連接墊是設(shè)在該電路板表面的焊墊。
10.如權(quán)利要求1所述的散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，該電路板是疊層式電路板。
全文摘要
一種散熱結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在表面具有供接置至少一發(fā)熱元件的電性連接墊的電路板中，該散熱結(jié)構(gòu)至少包括散熱體，埋設(shè)在該電路板內(nèi)部；以及熱導(dǎo)體，埋設(shè)在該電路板內(nèi)部且連接該電性連接墊與該散熱體，將接置在該電性連接墊上發(fā)熱元件的熱量傳導(dǎo)到該散熱體，借由該散熱體散逸該發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量；本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)借由該具有較大表面積的散熱體將熱量有效傳遞到外界，不增設(shè)外部的散熱元件，本發(fā)明的散熱體及熱導(dǎo)體可在電路板制程中同時(shí)形成，因此制作簡(jiǎn)單，成本低廉，不須額外的組裝工作，同時(shí)具有良好的散熱效果，本發(fā)明的散熱結(jié)構(gòu)可有效降低產(chǎn)品的尺寸，符合電子產(chǎn)品微型化的發(fā)展趨勢(shì)。
文檔編號(hào)H01L23/34GK1984551SQ200510131940
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月15日
發(fā)明者韋啟鋅, 范文綱 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司