TW201505532A - 高散熱電路板組 - Google Patents

Abstract

本創作係一種高散熱電路板組，係具有一電路板及一散熱裝置；該電路板具有複數電子元件、至少一散熱孔及至少一導熱材，其中該電子元件係設置於該電路板的頂面，各散熱孔係貫穿該電路板的頂面及底面且正對其中一電子元件，各導熱材係容置於對應的散熱孔且與該散熱孔正對的電子元件接觸；該散熱裝置係平貼於該電路板的底面且與各導熱材接觸；透過高導熱係數的導熱材能將電子元件於電路板運作時產生的廢熱快速傳導至該散熱裝置進行散熱。

Description

高散熱電路板組

本創作係有關一種高散熱電路板組，尤指一種以改變電路板局部的導熱係數提升散熱效率的電路板組。

在現代社會中，電子裝置已是現代人生活的一部份，現代人追求電子裝置的小型化及高效能，然而，在電路系統縮小體積及增加速度的同時，電子裝置的散熱問題開始出現，且成為了設計電路的考量之一。

電子裝置一般含有電路板，其上設置有電子元件使該電子裝置具有完整功能，其中某些電子元件如處理器、電晶體、電阻器、電容器、發光二極體(LED)皆會於電子裝置運作時產生可觀的廢熱，當廢熱累積時，會造成該電路板及其上電子元件產生高溫問題，會使電子元件運作異常甚至導致整個電子裝置失去作用，也可能會導致該電路板及其上電子元件的燒毀或短路。由上述敘述可得知，如何排除廢熱的累積的確是現今電子裝置的設計重點之一。

請參閱圖7所示，既有散熱電路板組具有一電路板40及一金屬材質的散熱座50，其中該電路板40的底面係平貼該散熱座50的頂面，該電路板40的頂面具有複數電子元件41，而該散熱座50的底面則成形有複數散熱 鰭片51以增加散熱面積。當該電路板40運作時，該電子元件41產生的廢熱會傳導至該電路板40的頂面，然後再傳導至該電路板40的底面，最後傳導至與該電路板40底面接觸的散熱座50並將熱傳導至該散熱鰭片51以加速散熱。

然而，為了提升電路板的性能及可靠度，現今電路板的材質大多仍然以絕緣性作為主要考量，因此現今仍常以絕緣性優良且成本低的玻璃布基材環氧樹脂堆積板(GE)及或紙基材苯酚樹脂基層板(PP)來製造電路板，但是上述兩種材質的導熱係數不甚理想，即使電路板直接與導熱係數優良的散熱座接觸，該電路板上的電子元件仍然需要透過該電路板將運作時產生的廢熱傳導至該散熱座，該電路板的低導熱係數會降低整體的散熱效能，使散熱速度不及廢熱產生速度，導致廢熱累積產生上述高溫問題。

有鑑於上述因電路板的材質的導熱係數不佳而導致整體散熱性不佳的缺失，本創作的主要目的係提供一種快速散熱的電路板組。

欲達上述目的所使用的主要技術係令該電路板組包含有：一電路板，其具有複數電子元件、至少一散熱孔及至少一導熱材；其中該電子元件係設置於該電路板的頂面；各散熱孔係貫穿該電路板的頂面及底面，且正對其中一電子元件，而各導熱材係容置於對應的散熱孔，且與該散熱孔正對的電子元件接觸；及 一散熱裝置，係平貼於該電路板的底面且與該至少一導熱材接觸。

上述本創作散熱電路板組係改善了該電路板正對該至少一電子元件部份的導熱係數，即以具有良好導熱係數的導熱材代替導熱係數不良的電路板與該電子元件及該散熱裝置接觸，使該電子元件運作時產生的廢熱透過該導熱材傳導至該散熱裝置進行散熱。

10‧‧‧電路板

11‧‧‧電子元件

11’‧‧‧發熱電子元件

12‧‧‧散熱孔

20‧‧‧散熱裝置

21‧‧‧導熱面

22‧‧‧散熱面

221‧‧‧散熱鰭片

30‧‧‧導熱材

40‧‧‧電路板

41‧‧‧電子元件

50‧‧‧散熱座

51‧‧‧散熱鰭片

圖1係為本創作電路板組的第一較佳實施例尚未容置導熱材的電路板分解圖。

圖2係為本創作電路板組的第一較佳實施例尚未容置導熱材的電路板的剖面圖。

圖3係為本創作電路板組的第一較佳實施例尚未容置導熱材的電路板結合散熱裝置的剖面圖。

圖4係為本創作電路板組的第一較佳實施例的電路板結合散熱裝置的剖面圖

圖5係為本創作電路板組的第一較佳實施例的立體外觀圖。

圖6係為本創作電路板組的第二較佳實施例的電路板結合散熱裝置的剖面圖。

圖7係為既有散熱電路板組的立體外觀圖。

本創作係為一高散熱電路板組，請參閱圖1所 示，此為本創作散熱模組的第一較佳實施例，該散熱模模組包含一電路板10、一散熱裝置20及至少一導熱材30；於本實施例僅繪製一散熱材30以利說明。

請再配合參閱圖2所示，該電路板10具有複數電子元件11及至少一散熱孔12；該電子元件11係設置於該電路板10的頂面，使該電路板10具有功能性且可運作；該散熱孔12係貫穿該電路板10的頂面及底面，且正對於運作時易生高熱的電子元件11’；又，該電子元件11、11’可為處理器、電晶體、電阻器、電容器或發光二極體(LED)。

請參閱圖3所示，該散熱裝置20具有一導熱面21及一散熱面22；其中該導熱面21係平貼於該電路板10的底面；該散熱面22朝下延伸形成有複數散熱鰭片221以增加散熱面積；又，該散熱裝置20可為具高導熱係數的金屬材質。

請參閱圖4所示，該導熱材30具有高導熱係數，係容置於該電路板10的散熱孔12，以與該發熱電子元件11’接觸。具體而言，該導熱材30係以液態及澆注方式來設置於該散熱孔12中，在該電路板10結合該散熱裝置20後，該液態的導熱材30係被澆注於該散熱孔12，該液態的導熱材30填滿該散熱孔12且與該散熱裝置20的導熱面21接觸，然後持續澆注該導熱材30使其溢出，溢出的導熱材30會填滿該發熱電子元件11’底面及電路板10的頂面之間的縫隙，故導熱材固化後即與該發熱電子元件11’接觸，並固定於該散熱孔12中，該凝固的導熱材30的 二端係分別與該散熱裝置20的導熱面21及該電路板10頂面上的發熱電子元件11’接觸以進行導熱；又，該導熱材30可進一步具有電絕緣性，該導熱材30可為導熱矽膠、環氧樹脂或橡膠。

藉由上述結構，本創作改善了該電路板10正對該發熱電子元件11’的部分的導熱係數，即以具有高導熱係數的導熱材30代替低導熱係數的電路板10與該發熱電子元件11’及該散熱裝置20接觸，以透過該導熱材30將該發熱電子元件11’於電路板10運作時產生的廢熱快速傳導至該散熱裝置20的散熱鰭片221進行散熱。

此外，請參閱圖6所示，此為本創作散熱模組的第二較佳實施例的電路板10，其結構與第一較佳實施例大致相同，惟該導熱材30也澆注於該發熱電子元件11’上，使該導熱材30於結構上係完全包覆該發熱電子元件11’，本創作的第二較佳實施例除了具有上述第一較佳實施例的優點外，因該導熱材30也可作為電絕緣保護之用，將該發熱電子元件11’整體包覆能夠進一步強化該發熱電子元件11’的電絕緣性防止該發熱電子元件11’與其他電子元件11或該散熱裝置20之間產生短路造成該電路板10損壞。

綜上所述，本創作散熱電路板組以該導熱材改善發熱電子元件與該散熱裝置之間的導熱係數，使該發熱電子元件產生的廢熱透過高導熱係數的導熱材傳導至該散熱裝置以進行散熱。

10‧‧‧電路板

11‧‧‧電子元件

11’‧‧‧發熱電子元件

12‧‧‧散熱孔

20‧‧‧散熱裝置

21‧‧‧導熱面

22‧‧‧散熱面

221‧‧‧散熱鰭片

30‧‧‧導熱材

Claims (10)

1. 一種高散熱電路板組，其包含有：一電路板，其具有複數電子元件、至少一散熱孔及至少一導熱材；其中該電子元件係設置於該電路板的頂面；各散熱孔係貫穿該電路板的頂面及底面，且正對其中一電子元件，而各導熱材係容置於對應的散熱孔，且與該散熱孔正對的電子元件接觸；及一散熱裝置，係平貼於該電路板的底面且與該至少一導熱材接觸。
2. 如請求項1所述之電路板組其中該導熱材進一步具有電絕緣性。
3. 如請求項2所述之電路板組，其中該導熱材係完整包覆該至少一電子元件。
4. 如請求項1至3中任一項所述之電路板組，其中該導熱材為導熱矽膠。
5. 如請求項1至3中任一項所述之電路板組，其中該導熱材為環氧樹脂。
6. 如請求項1至3中任一項所述之電路板組，其中該導熱材為橡膠。
7. 如請求項1至3中任一項所述之電路板組，其中該散熱裝置為金屬材質且具有一導熱面及一散熱面，該導熱面係平貼於該電路板的底面且與該導熱材接觸，該散熱面向下延伸形成有複數散熱鰭片。
8. 如請求項7所述之電路板組，其中該散熱裝置為金屬材質且具有一導熱面及一散熱面，該導熱面係平貼於該 電路板的底面且與該導熱材接觸，該散熱面向下延伸形成有複數散熱鰭片。
9. 如請求項1至3中任一項所述之電路板組，其中該電子元件為處理器、電晶體、電阻器、電容器或發光二極體(LED)。
10. 如請求項8所述之電路板組，其中該電子元件為處理器、電晶體、電阻器、電容器或發光二極體(LED)。