一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法
【专利摘要】一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法，该装置包括一线路板主体，线路板主体设有一散热腔；一芯片构件，其电联接于线路板主体；以及一散热件，散热件一端部延伸进入散热腔以连接于芯片构件，从而用于传导芯片构件的热量到外界。
【专利说明】
一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种线路板装置，具体地说，是一种应用于投影模组的可散热线路板装置及其散热方法和制造方法。【背景技术】
[0002]随着数码技术地日益发展，手机、平板等移动平台产品研发的不断深入，最新研究成功的摄像模组新功能应接不暇，其中最引人注目的当属3D投影模组的出现，一种能改变目前生活方式的电子产品，3D投影模组将摄像模组的领域带向另一个高度。3D投影模组被广泛地应用于手机或者平板电脑领域，使用者通过手机或者平板电脑得以拍摄3D照片或者3D影像，使得手机或者平板电脑的功能应用不断提高，满足人们对数码科技的追求。在科技水平日新月异发展的当代，具有3D投影模组的手机或者平板电脑将具有更加强大的竞争力。
[0003]在实现3D投影功能时，采用一激光发射器(Vcsel)作为投射光源，所述激光发射器产生的电流和发射光束方向都与芯片表面垂直，同时，由于激光发射器具有输出功率大以及激光散斑效应低等特性，为3D成像提供独一无二的解决方案。但是大电流及高功率的工作状态使得所述激光发射器在投射光源的同时产生大幅的热量，导致投影模组发热严重。因而，投影模组在使用一段时间后，其工作温度将超过额定温度，导致投影模组无法继续稳定工作，一旦投影模组的温度过高将影响其成像清晰度，甚至对投影模组的内部构件造成破坏。
[0004]普通投影模组的线路板材质使用的是环氧树脂，而环氧树脂是热的不良导体，固定在所述线路板上的芯片工作产生的发热量无法通过环氧树脂有效传导到外部。由于投影模组是一个封闭的环境，一旦投影模组内产生的热量无法通过外围的材质传导到外部，投影模组在高频率工作状态中的温度就会急剧升高，超过额定温度，阻碍投影模组的正常使用。同时，传统芯片与线路板之间通过胶水实现芯片贴附(D/A)，使用的D/A胶并没有良好的导热性，芯片热量甚至难以传导到线路板上，即使线路板材质得以导热，D/A胶也会使得热量聚集在芯片中而无法排除，使得芯片的工作温度更加快速上升。
[0005]另一方面，传统电路板为印制电路板，也就是PCB板，由于PCB板的硬度较差，经过回流焊接过程后容易发生严重形变，降低线路板的平整性，导致芯片和线路板的焊接应用受到限制。为了增加线路板的硬度与平整性，常常会在线路板的底层附加上一层补强板，其中，补强层与线路板的连接方式通常采用的方式是在线路板的底层开窗，用导电胶导通补强板与焊盘，但导电胶电阻普遍达到3 Q，对于大电流电路，使得其中的发热量增大，能量损耗也进一步增加，导致投影模组的散热效果更加不尽如人意。从而，如何有效解决投影模组等结构光技术光学领域产品的散热问题以及线路板变形的平整性问题，已经成为相关制造商的一大挑战，
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其包括一散热件，通过所述散热件得以将所述线路板装置的内部热量传导到其外部，降低所述线路板装置的工作温度。
[0007]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其中，通过所述散热件的加固得以增强所述线路板装置的整体强度，有效解决所述线路板的高温变形问题，提高所述线路板装置的平整性，换句话说，所述散热件帮助所述线路板装置散热的同时得以保持其平整性。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其中，所述散热件得以将芯片构件的发热量及时散出，通过所述散热件的介质高效导出到外部，降低所述芯片构件的温度，适用于投影模组的有效散热。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其包括一线路板主体，所述线路板主体为所述芯片构件与所述散热件提供一对接空间，使得所述芯片构件得以将发热区域的热量传递到所述散热件，从而，有助于高效导出投射光源产生的热量，适用于解决结构光技术中的散热问题。
[0010]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其通过焊锡材料的良好导热性，得以焊接所述芯片构件与散热件，防止使用D/A胶水而导致内部温度过高，有助于加快所述芯片构件与散热件之间导热速度。
[0011]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其中，所述焊接方法采用的是对称焊盘设计，降低焊锡材料过回流焊的不可控性，从而，有助于减少芯片构件在贴附时的偏移量。
[0012]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其中，通过一直导层得以直接导通所述散热件与线路板装置中的焊盘线路，有效避免使用导电胶连接焊盘导致的阻抗较大问题。
[0013]本发明的另一目的在于提供一种可散热的线路板装置及其散热方法和制造方法， 其中，不需要对复杂的机械制造步骤和装置，也没有对线路板的原始结构进行重大改变，减少相关制造成本。
[0014]从而，为了实现以上提到的目的，本发明提供一种可散热的线路板装置包括一线路板主体，所述线路板主体设有一散热腔；一芯片构件，所述芯片构件电联接于所述线路板主体；以及一散热件，所述散热件一端部延伸进入所述散热腔并连接于所述芯片构件，从而用于传导所述芯片构件的热量到外界。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述散热件包括一引导部以及一外延部，所述引导部从所述外延部一体向所述芯片构件延伸，以用于对接所述芯片构件，所述外延部贴附于所述线路板主体。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述散热件引导部的直径匹配于所述线路板主体的散热腔内径，以用于所述引导部通过所述散热腔对接于所述芯片构件。
[0017]根据本发明的一个实施例，所述散热件的外延部重叠于所述线路板主体一基座， 以用于扩大所述散热件的散热面积以及加固所述线路板主体的基座，其中，所述散热腔形成于所述基座。
[0018]根据本发明的一个实施例，所述可散热线路板装置进一步包括至少一贴附层，所述贴附层分别设于所述芯片构件、散热件以及线路板主体之间，以用于贴合所述芯片构件、 散热件以及线路板主体。
[0019]根据本发明的一个实施例，所述贴附层包括一第一贴附层以及一第二贴附层，所述第一贴附层设于所述芯片构件与所述散热件的引导部之间，以用于可导热地对接所述芯片构件与所述散热件，所述第二贴附层设于所述散热件的外延部与所述线路板主体的基座之间，以用于贴合所述散热件与所述线路板主体。
[0020]根据本发明的一个实施例，所述第一贴附层是一焊锡层，通过焊接的方式可导热的对接所述芯片构件与所述散热件。
[0021]根据本发明的一个实施例，所述散热件进一步包括一些凸起，相对应地，所述线路板主体的基座设有一些通孔，所述凸起从所述散热件的外延部向所述基座的通孔延伸，以用于接合所述散热件与所述线路板主体的基座，得以使所述散热件的外延部贴合于所述线路板主体。
[0022]根据本发明的一个实施例，在所述第一贴附层中，所述芯片构件对称地对接于所述线路板主体的基座以及所述散热件，以用于减少所述芯片构件焊接偏移。
[0023]根据本发明的一个实施例，通过所述芯片构件与所述线路板主体的对称连接，所述散热件的引导部高度高于所述基座的散热腔，以用于缩短所述散热件与所述芯片构件的对接距离。
[0024]根据本发明的一个实施例，所述散热件设有一开槽，所述开槽形状对称地形成于所述散热件的引导部，以用于所述芯片构件对称地焊接所述散热件的引导部。
[0025]根据本发明的一个实施例，所述散热件是散热钢片。
[0026]根据本发明的一个实施例，所述可散热线路板装置适用于投影模组的线路板装置。
[0027]—种可散热线路板装置的散热方法，其步骤包括:将连接于所述线路板装置的线路板主体的芯片构件的热量通过设置于基座散热腔的一散热件传导到其外部。
[0028]根据本发明的一个实施例，所述散热方法还包括步骤:所述芯片构件的发热量通过一第一贴附层传导到所述散热件的引导部，其中，所述第一贴附层为一可导热的焊锡层。
[0029]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤:
[0030]从所述散热件引导部向外传递热量到所述散热件的外延部；以及
[0031]从所述外延部径向向外地传导热量到外界，以用于扩大面积散热。
[0032]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤:所述芯片构件的发热量通过所述第一贴附层传导到一线路板主体，其中，所述线路板主体为可导热的柔性线路板。
[0033]根据本发明的一个实施例，所述方法还包括步骤:通过所述线路板主体的通孔焊盘中设置的凸起将所述散热件与所述线路板主体的基座相接合，以使所述散热件的外延部贴合于所述线路板主体。
[0034]一种可散热线路板装置的制造方法，其步骤包括:
[0035](a)提供一线路板主体，所述线路板主体有一散热腔；以及
[0036](b)通过所述散热腔对接一芯片构件以及一散热件，以用于对所述芯片构件散热。
[0037]根据本发明的一个实施例，所述制造方法进一步包括步骤(c):通过至少一贴附层贴合所述线路板主体、所述芯片构件以及所述散热件。
[0038]根据本发明的一个实施例，所述制造方法进一步包括步骤(d):带电导通所述芯片构件与所述散热件和/或所述线路板主体。
[0039]根据本发明的一个实施例，所述步骤(c)包括步骤:
[0040](c.1)通过一第一贴附层焊接所述芯片构件与所述散热件，以用于可导热地连接所述芯片构件与散热件的一引导部；以及
[0041](c.2)通过一第二贴附层将所述散热件贴附于所述线路板主体，以用于贴合所述散热件的外延部与所述线路板主体，适用于扩大所述散热件的散热面积以及加固所述线路板主体。
[0042]根据本发明的一个实施例，所述步骤(b)包括步骤(b.1):将所述芯片构件对称地对接于所述散热件，以用于减少所述芯片构件对接产生的偏移。
[0043]根据本发明的一个实施例，所述步骤(b.1)包括步骤:
[0044](b.1.1)将所述芯片构件焊接于所述散热件；以及
[0045](b.1.2)将所述芯片构件通过焊接的方式对称地对接于所述线路板主体，以用于减少所述芯片构件焊接的偏移。
[0046]根据本发明的一个实施例，所述步骤(b.1)进一步包括步骤:
[0047](b.1.3)开槽于所述散热将的引导部，以用于形成所述散热件上的对称焊盘；以及
[0048](b.1.4)将所述芯片构件通过焊接的方式对称地对接于所述散热件的引导部，以用于减少所述芯片构件焊接的偏移。
[0049]根据本发明的一个实施例，所述步骤(c.2)包括步骤:
[0050](c.2.1)将所述散热件的凸起对应地接合于所述线路板主体的通孔；以及
[0051](c.2.2)通过电镀及填锡方式直接导通所述散热件的凸起与所述线路板主体的焊盘线路。【附图说明】
[0052]图1是根据本发明的一优选实施例的结构分解图。
[0053]图2是根据本发明的上述优选实施例的结构示意图。
[0054]图3A是根据本发明的上述优选实施例的沿图2A-A’方向的剖视图。
[0055]图3B是根据本发明的上述优选实施例的散热示意图。
[0056]图4是根据本发明的上述优选实施例的第一种变形的结构分解图。
[0057]图5A是根据本发明的上述优选实施的第一种变形的结构剖视图。
[0058]图5B是根据本发明的上述优选实施例的第一种变形的散热示意图。
[0059]图6是根据本发明的上述优选实施例的第二种变形的结构分解图。
[0060]图7是根据本发明的上述优选实施例的第二种变形的结构示意图。
[0061]图8A是根据本发明的上述优选实施例的第二种变形的沿图7B-B’方向的剖视图。
[0062]图8B是根据本发明的上述优选实施例的第二种变形的散热示意图。【具体实施方式】
[0063]根据本发明的权利要求和说明书所公开的内容，本发明的技术方案具体如下文所述。
[0064]如图1到图2所示的是一种可散热线路板装置1，所述可散热线路板装置1包括一线路板主体10,所述线路板主体10设有一散热腔12 ;—芯片构件20,所述芯片构件20电联接于所述线路板主体10 ;以及一散热件30,所述散热件30 —端部延伸进入所述散热腔 12以连接于所述芯片构件20,从而用于传导所述芯片构件20的热量到外界。换句话说，所述芯片构件20设置于所述散热腔12的一开口，所述散热件30从所述散热腔12的另一开口向所述芯片构件20延伸，通过所述线路板主体10的散热腔12对接于所述芯片构件20， 以用于传导所述芯片构件20的热量到所述线路板主体10外，从而，通过所述散热件30得以有效将所述线路板装置1的内部热量传导到其外部，降低所述线路板装置1与芯片构件 20的工作温度，适用于将所述线路板装置1安装到具有结构光投射光源的技术领域，尤其是安装于一投影模组，有助于降低所述投影模组的投射光源芯片的工作温度。
[0065]所述线路板主体10包括一基座11以及从所述基座11 一端向外延伸的一连接部 13,所述基座11以用于排布线路，得以使所述芯片构件20电联接于所述线路板主体10,以用于传递所述芯片构件20与所述线路板主体10之间的信号，所述连接部13有一连接器， 得以控制所述芯片构件20以及其他元器件的工作。在所述基座11上形成所述散热腔12， 当对所述基座11进行排线时，在所述散热腔12处裁切尺寸禁止布线以用于为所述芯片构件20与所述散热件30提供一对接空间，即所述散热腔12。所述散热腔12联通所述线路板装置1的内部和外部，使得所述线路板装置1的热量通过所述散热腔12中的传导，从所述线路板装置1的内部芯片构件20传导到所述线路板装置1的外部。换句话说，所述散热腔 12有一内开口 121以及一外开口 122,所述内开口 121联通所述芯片构件20与所述散热腔 12,所述外开口 122联通所述散热腔12与外界，通过所述散热腔12中的一介质传导，得以将所述芯片构件20产生的热量传递到外界，其中，所述介质是热的良好导体，所述散热件 30得以作为所述导热介质。
[0066]所述芯片构件20上包括一激光发射器，以用于投射光源，所述芯片构件20输出功率大，通过大电流的带电导通来工作，当所述芯片构件20工作时，大电流的工作状态将导致投影模组的严重发热，使得所述线路板装置1内部的温度升高，也就是所述散热腔12的内开口 121处的温度升高，通过所述散热腔12的中的介质导热，得以将所述内开口 121处的热量传递到所述线路板主体10的外部。
[0067]所述散热件30从所述线路板主体10的散热腔12外开口 122向其内开口 121延伸，对接于所述芯片构件20,通过所述散热件30的高效导热性质得以将所述芯片构件20产生的热量传导到外界。其中，所述散热件30包括一引导部31以及一外延部32,所述引导部 31从所述外延部32 —体向所述芯片构件20延伸，通过所述线路板主体10的散热腔12,以用于对接所述芯片构件20,所述外延部32贴附于所述线路板主体10。所述引导部31以用于将所述芯片构件20的热量从所述线路板主体10的内开口 121传导到所述外延部32,所述外延部32以用于将所述引导部31传导的热量向外界传导，从而将所述线路板主体10内部的热量向外散出。
[0068]所述散热腔12通过镂空的方式在所述基座11形成预设体积大小的区域，以用于传递所述芯片构件20产生的热量。其中，所述散热腔12的内开口 121面积对应于所述芯片构件20的面积，得以使所述芯片构件20叠加于所述散热腔12的内开口 121。其中，所述散热腔12的预设体积对应于所述散热件30的引导部31，适用于所述引导部31设置于所述散热腔12内，换句话说，所述散热件30引导部31的直径匹配于所述线路板主体10的散热腔12内径，以用于所述引导部31通过所述散热腔对接于所述芯片构件20。所述散热件 30的引导部31直径小于或等于所述散热腔12的直径，使得所述散热件30的引导部31通过所述散热腔12对接于所述芯片构件20。
[0069]所述散热件30的外延部32重叠于所述线路板主体10的基座11，以用于扩大所述散热件30的散热面积以及加固所述线路板主体10的基座11，其中，所述散热腔12形成于所述基座11。所述散热件30的外延部32与所述线路板主体10的基座11相对应，使得所述散热件30的外延部32叠加于所述基座11的底层，以用于加固所述线路板主体10的基座11，增强所述线路板装置1的整体强度，有效解决所述线路板的高温变形问题，提高所述线路板装置1的平整性，从而，所述散热件30的外延部32有助于向外传导热量的同时保持所述线路板基座11的平整性。
[0070]换句话说，所述散热件30的尺寸契合于所述基座11的尺寸，所述散热件30的引导部31契合于所述散热腔12,以用于所述引导部31对接所述芯片构件20,所述散热件30 的外延部32契合于所述基座11，以用于加固所述基座11。所述契合不是指完全契合，在所述散热件30的引导部31与所述散热腔12之间可以有一定的预设间隙，也可以是没有所述预设间隙，当所述引导部31与所述散热腔12的内壁有所述预设间隙时，所述引导部31的直径小于所述散热腔12的内径，当所述引导部31与所述散热腔12的内壁没有所述预设间隙时，所述引导部31的直径等于所述散热腔12的内径。对于所述散热件30的外延部32来说，如果以所述引导部31的中心为基准，所述外延部32从所述引导部31向所述基座11的边缘延伸，得以使所述散热件30贴附于所述基座11的外层以及加固所述基座11的外层， 其中，所述外延部32的面积可以与所述基座11 一致，也可以与所述基座11不一致，所述散热件30与所述基座11的契合程度适于传递热量以及对所述线路板主体10进行补强。优选地，为了所述线路板装置1安装的平衡性以及方便性，所述散热件30的外延部32面积与所述线路板的基座11面积相一致。
[0071]所述散热件30与所述散热腔12之间有一预设高度差，所述预设高度差适于所述散热件30对接所述芯片构件20,以用于所述引导部31对接设置于所述散热腔12上方的芯片构件20,优选地，所述散热件30的引导部31高度不小于所述线路板主体10的散热腔 12高度，有助于所述芯片构件20贴附于所述散热件30的引导部31，方便进行所述芯片构件20与所述散热件30之间的贴附操作以及所述芯片构件20与所述散热件30之间的快速导热。
[0072]值得一提的是，由于所述外延部32从所述引导部31向外延伸，得以扩大所述散热件30的散热面积，当热量从所述引导部31传递到所述外延部32时，所述外延部32得以快速将热量向外传递到外界，加速所述芯片构件20的散热。为了增加所述散热件30的散热面积，优选地，所述散热件30的外延部32面积与所述线路板的基座11面积相一致，所述散热件30得以将芯片构件20的发热量及时散出，通过所述散热件30的介质高效导出到外部， 降低所述芯片构件20的温度，适用于投影模组的有效散热。从而，有助于高效导出投射光源产生的热量，适用于解决结构光技术中的散热问题。其中，所述可散热线路板装置是投影模组的线路板装置。
[0073]图3A所示的是沿着图2中A-A’方向剖视的可散热线路板装置1，所述线路板主体 10的基座11夹于所述芯片构件20与所述散热件30之间，在所述基座11上形成一第一贴附面411以及一第二贴附面421，所述第一贴附面411向上面向所述芯片构件20,所述第二贴附面421向下面向所述散热件30,通过将所述芯片构件20与所述第一贴附面411固定以及将所述第二贴附面421与所述散热件30固定，得以使所述芯片构件20牢固地对接于所述散热件30,以便于所述散热件30及时将所述芯片构件20的散热量及时导出。
[0074]所述可散热线路板装置1进一步包括至少一贴附层40,所述贴附层40分别设于所述芯片构件20、散热件30以及线路板主体10之间，以用于贴合所述线路板主体10、所述芯片构件20以及所述散热件30,使得所述可散热线路板装置1结构稳定。其中，所述贴附层 40包括一第一贴附层41以及一第二贴附层42,所述第一贴附层41设于所述芯片构件20 与所述第一贴附面411之间，以用于牢固地对接所述芯片构件20与所述散热件30的引导部31，所述第二贴附层42设于所述第二贴附面421与所述散热件30之间，以用于贴合所述散热件30与所述线路板主体10。
[0075]所述第一贴附层41是一焊锡层，采用的是焊锡材料，通过使用锡膏焊接的方式可导热地对接所述芯片构件20与所述散热件30。其中，所述第一贴附面411设于所述散热件 30的引导部31，当所述引导部31通过所述散热腔12中时，所述第一贴附面411形成于所述引导部31的上表面，通过焊锡联接的方式，得以将所述芯片构件20牢固地对接于所述散热件30的引导部31。由于焊锡材料的导热性远大于常规D/A胶水，所述芯片构件20产生的热量得以及时通过所述焊锡材料传导到所述散热件30,防止使用D/A胶水而导致内部温度过高，有助于加快所述芯片构件20与散热件30之间导热速度。
[0076]所述第二贴附层42采用的是导电胶层，通过在所述基座11底层开窗111的方式使用导电胶导通所述散热件30与所述基座11焊盘。其中，所述第二贴附层42的第二贴附面421设于所述基座11的下表面，当所述散热件30进入所述散热腔12时，直到所述散热件30的外延部32抵于所述第二贴附面421，通过胶水粘合的方式，所述散热件30固定于所述线路板主体10,以用于增强所述线路板主体10的基座11强度，防止高温形变，使得所述线路板装置1的平整性更好。由于传统的线路板采用的是PCB板，其硬度较差，当所述基座11经过回流焊后形变严重，导致板子变形，本发明通过所述散热件30对所述基座11底层加固的方式，所述线路板基座11的整体强度明显加强。
[0077]换句话说，所述第一贴附层41设于所述芯片构件20与所述散热件30的引导部31 之间，以用于可导热地对接所述芯片构件20与所述散热件30,所述第二贴附层42设于所述散热件30的外延部32与所述线路板主体10的基座11之间，以用于贴合所述散热件30与所述线路板主体10。
[0078]所述散热件30选用的材料是导热性好、硬度大的材料，如钢片、铜片、硬铝以及高强度陶瓷等，也可以是具有此类性质的其他合金材料。综合考虑，所述散热件30得以是钢片一体、铜片一体或是钢片与铜片的合体式散热件30,如果所述散热件30的引导部31与所述散热件30的外延部32的材质相一致，所述散热件30可以通过钢片一体制成或是铜片一体制成，如果所述散热件30的引导部31与所述散热件30的外延部32材质不一致，所述散热件30可以通过钢片与铜片的复合形成所述散热件30,比如，所述引导部31采用的是钢材，所述外延部32采用的是铜材，有助于通过两种材料的协同作用，及时导出所述芯片构件20热量的同时保持所述线路板主体10的强度，根据预设环境，所述引导部31也可以采用的是铜材，所述外延部32采用的是钢材。优选地，所述散热件30是散热钢片。
[0079]其中，所述散热件30的引导部31通过钢片蚀刻的方式从所述外延部32突出，所述引导部31的突出高度对应于所述散热腔12的高度。当所述外延部32贴合于所述基座 11的第一贴附面411时，所述散热体的引导部31高度与所述散热腔12相一致。所述芯片构件20通过焊锡贴附在形成所述引导部31的钢片上，所述芯片构件20的发热量通过钢片传导到一体合成的所述外延部32上，通过所述散热钢片及时导出到连接的外部散热装置上，同时，所述散热钢片能较大程度加强所述线路板主体10基座11的强度，减少形变。
[0080]由于所述芯片构件20上的激光发射器在工作时，需要大电流支持，所述芯片构件 20与所述散热件30或所述线路板主体10基座11带电导通，优选地，所述芯片构件20带正电，所述散热件30或所述线路板基座11带负电，通过所述基座11焊盘与所述散热件30的导电，所述基座11焊盘上的负电得以与所述散热件30的负电一起导通。
[0081]所述芯片构件20对齐于所述基座11的散热腔12,面向所述散热腔12中的散热件30,当所述芯片构件20产生热量时，热量通过所述第一贴附层41的焊锡层传递到相对接的所述散热件30,所述散热件30的引导部31将热量向下传递到扩大面积的所述外延部 32,其中，从所述引导部31传递的热量径向传导到所述外延部32,所述外延部32快速的将热量导出到外界，也就是导出到连接的外部散热装置，有助于及时降低所述芯片构件20的温度，如图3B所示。
[0082]由于所述散热件30引导部31的面积小于所述外延部32,当热量从所述引导部31 传递到所述外延部32时，随着所述外延部32面积的增大，热量一方面向外散出，另一方面径向地从所述外延部32的中心传导到所述外延部32的外围，有助于扩大面积对热量分散导热，同时减少所述散热件30的整体体积，所述引导部31与所述芯片构件20的对接面积减少，有助于减轻所述线路板装置1的整体质量。
[0083]图4到图5A所示的是可散热线路板装置1A第一种变形，所述芯片构件20A间隔地贴附于所述散热件30A与所述线路板主体10A的基座11A上，通过焊接的方式所述芯片构件20A不仅对接于所述散热件30A，同时也对称地对接于所述散热件30A两侧的线路板基座11A上，有效防止所述芯片构件20A的侧向移动，得以使所述芯片构件20A在定位后平行于所述线路板基座11A。
[0084]由于所述第一贴附层41A通过锡膏贴附的方式焊接所述芯片构件20A与散热件 30A，在操作过程中，锡膏过回流焊后会有拉伸动作，导致所述芯片构件20A偏移，使得所述芯片构件20A单方向移动，而芯片构件20A平移、倾斜等侧向偏移情况的发生，将会导致所述芯片构件20A上的激光发射器无法在指定位置和方向投射光源，可能影响所述投影模组的正常使用。通过将所述芯片构件20A对称间隔地贴附于所述散热件30A与所述基座11A 的方式，得以有效解决所述芯片构件20A在锡膏过回流焊后的偏移。
[0085]所述芯片构件20A的面积大于所述基座11A散热腔12A的面积，也就是所述芯片构件20A的面积所述散热腔12A的内开口 121A，当所述芯片构件20A叠加于所述散热腔 12A时，所述芯片构件20A得以覆盖所述散热腔12A并且对接于所述散热腔12A周围的基座 11A。以所述散热腔12A为间隔，所述芯片构件20A对称地焊接于所述线路板主体10A的基座 llA〇
[0086]所述散热件30A的引导部31A通过所述散热腔12A向所述芯片构件20A延伸，所述引导部31A的体积小于所述芯片构件20A，当所述散热件30A通过所述第二贴附层42A 贴附于所述线路板主体10A时，所述散热件30A的引导部31A间隔地穿过所述散热腔12A。 换句话说，所述散热件30A的引导部31A直径小于所述散热腔12A的内腔，使得所述散热件 30A的引导部31A与所述散热腔12A的内壁形成一预设空隙，有助于所述芯片构件20A与所述散热件30A的焊接操作，使得所述线路板装置1A的结构更加稳定。其中，所述散热件 30A引导部31A的高度高于所述散热腔12A，使得所述散热件30A更加接近于所述芯片构件 20A，有助于缩短所述芯片构件20A与所述散热腔12A的导热距离，同时，由于所述芯片构件 20A对称地对接于所述基座11A，缩短所述芯片构件20A与所述散热腔12A的导热距离将不会导致焊接不牢或是无法定位的情况发生。
[0087]所述第一贴附面411A形成于所述散热件30A的引导部31A以及所述线路板基座11A的上表面，通过对称焊接的方式，得以将所述芯片构件20A牢固地对接于所述散热件30A，所述第一贴附层41A中的锡膏在过回流焊时会对所述芯片构件20A成对象拉伸，使得所得所述芯片构件20A无法侧向运动以及形成单方向的偏移，可有效减少所述芯片构件 20A的偏移量。
[0088]换句话说，在所述第一贴附层41A中，所述芯片构件20A对称地对接于所述线路板主体10A的基座11A以及所述散热件30A，以用于减少所述芯片构件20A焊接偏移。
[0089]所述线路板主体10A的基座11A采用的材质是柔性电路板，也就是FPC焊盘，FPC 焊盘具有良好的散热效果，热量得以通过所述FPC焊盘传导到所述散热件30A，当所述芯片构件20A对称地贴附于所述基座11A时，所述芯片构件20A产生的热量也得以通过所述基座11A传导到所述散热件30A。而由于所述散热件30A的补强性，有助于防止所述FPC焊盘形成的基座11A高温变形，增强所述基座11A的硬度。通过所述FPC对称焊盘设计的基座 11A得以降低锡膏过回流焊的拉伸不可控性，有效解决所述芯片构件20A散热的同时，得以减少所述芯片构件20A的贴附偏移量，保证所述芯片构件20A与所述基座11A良好的平行度。
[0090]由于所述芯片构件20A上的激光发射器在工作时，需要大电流支持，所述芯片构件20A与所述线路板主体10A基座11A带电导通，优选地，所述芯片构件20A带正电，所述线路板基座11A即FPC焊盘带负电，所述FPC负极焊盘与所述芯片构件20A带电导通。
[0091]图5B所示的是所述可散热线路板装置1A的散热过程，所述芯片构件20A对齐于所述基座11A的散热腔12A，平行面向所述散热件30A与基座11A，当所述芯片构件20A产生热量时，热量通过所述第一贴附层41A的焊锡层对称地传递到相对接的所述散热件30A 以及所述基座11A，所述基座11A与所述散热件30A的引导部31A将热量传递到扩大面积的所述散热件30A外延部32A，其中，从所述引导部31A传递的热量径向传导到所述外延部 32A，所述外延部32A快速的将热量导出到外界，也就是导出到连接的外部散热装置，有助于及时降低所述芯片构件20A的温度，同时，所述芯片构件20A与所述基座11A、散热件30A 的对称焊接，使得所述芯片构件20A与所述FPC焊盘基座11A的平行度良好无倾斜，通过所述散热件30A外延部32A对所述基座11A的补强，也无明显变形现象发生，有效解决所述芯片构件20A通过焊接的方式产生的贴附偏移倾斜问题。
[0092]由于所述散热件30A引导部31A的面积小于所述外延部32A，当热量从所述引导部31A传递到所述外延部32A时，随着所述外延部32A面积的增大，热量一方面向外散出，另一方面径向地从所述外延部32A的中心传导到所述外延部32A的外围，有助于扩大面积对热量分散导热，同时减少所述散热件30A的整体体积，所述引导部31A与所述芯片构件20A的对接面积减少，有助于减轻所述线路板装置1A的整体质量。
[0093]图6到图8B所示的是可散热线路板装置1B第二种变形，所述芯片构件20B对称地贴附于所述散热件30B上，通过焊接的方式所述芯片构件20B对称地对接于所述散热件 30B的引导部31B。其中，所述散热件30B的引导部31B设有一开槽311B，所述开槽311B以用于将所述散热件30B的引导部31B对称分隔，使得所述引导部31B成为一对称焊盘，当所述芯片构件20B对称地焊接于所述引导部31B时，所述引导部31B对称型的分隔结构有助于所述芯片构件20B在锡膏过回流焊时发生偏移，有效防止所述芯片构件20B侧向运动倾斜，保持所述芯片构件20B与所述散热件30B、线路板基座11B良好的平行度。
[0094]换句话说，在所述第一贴附层41B中，所述芯片构件20B对称地对接于所述线路板主体10B的基座11B以及所述散热件30B，以用于减少所述芯片构件20B焊接偏移。所述开槽311B形状对称地形成于所述散热件30B的引导部31B，以用于所述芯片构件20B对称地焊接所述散热件30B的引导部31B。
[0095]所述开槽311B得以是十字型结构、交叉型结构或是目字型结构等，以用于为所述散热件30B的引导部31B提供一对称焊盘型的第一贴附面411B。所述芯片构件20B的面积与所述基座11B散热腔12B的面积得以相一致，当所述芯片构件20B叠加于所述散热腔12B 时，所述芯片构件20B得以覆盖所述散热腔12B并且对称地贴附于所述散热腔12B中的引导部31B焊盘区域，不需要将所述焊盘区域延伸到所述散热腔12B周围的基座11B上，便于所述散热件30B与所述芯片构件20B的焊接操作同时扩大所述散热件30B的应用范围，即时所述线路板基座11B的材质不易导热，也可以完全通过所述散热件30B对称地对接于所述芯片构件20B的方式导热，既能有效减轻所述芯片构件20B及其激光发射器的偏移，也能增大散热面积，所述芯片构件20B与所述散热件30B引导部31B的对接面积增大，导热速度得以加快。
[0096]所述第一贴附面411B形成于所述散热件30B的引导部31B，通过所述开槽311B对称分隔所述引导部31B的方式，所述芯片构件20B对称焊接于所述散热件30B，得以将所述芯片构件20B牢固地对接于所述散热件30B，使得所述第一贴附层41B中的锡膏在过回流焊时会对所述芯片构件20B成对象拉伸，导致所得所述芯片构件20B无法侧向运动以及形成单方向的偏移，降低锡膏过回流焊的拉伸不可控性，可有效减少所述芯片构件20B的偏移量。
[0097]图8A是沿图7中B-B’方向的剖视，由于所述芯片构件20B上的激光发射器在工作时，需要大电流支持，所述芯片构件20B与所述散热件30B、线路板基座11B带电导通，优选地，所述芯片构件20B带正电，所述散热件30B与所述基座11B带负电。
[0098]所述散热件进一步包括至少一凸起33B，相对应地，所述线路板主体10B的基座 11B周围设有至少一通孔14B，即在所述基座11B的四周边缘设计通孔焊盘，所述凸起33B 从所述散热件30B的外延部32B向所述基座11B的通孔14B延伸，以用于接合所述散热件 30B与所述线路板主体10B的基座11B，已使所述散热件30B的外延部32B贴合于所述线路板主体10B，将所述散热件30B通过所述通孔14B的连接贴附于所述基座11B，而不需要使用导电胶。由于导电胶的电阻较大，而所述基座11B的通孔焊盘与所述芯片构件20B带电导通，如果使用导电胶贴附所述散热件30B与所述线路板基座11B，所述芯片构件20B与所述基座11B、散热件30B中电荷移动将会导致发热量增加，能量损耗更大，对所述散热件30B 的及时导热造成一定的影响。
[0099]换句话说，所述第二贴附层42B采用的是一直导层，所述直导层不需要额外的胶水将所述散热件30B贴附于所述线路板主体10B，所述散热件30B通过四周的凸起33B与所述基座11B上的通孔14B连接，所述散热件30B的外延部32B紧密地贴附于所述基座11B 的底层，有助于防止所述线路板主体10B的基座11B发生形变，同时，避免导电胶电阻较大问题。所述直导层采用所述散热件30B的凸起33B电镀及填锡方式直接导致所述散热件 30B与所述基座11B中的焊盘线路，有效避免导电胶连接开窗焊盘阻抗较大问题，满足所述芯片构件20B的大电流要求。
[0100]所述散热件30B凸起33B的材质选自导热性、硬度高的材料，得以是铜材或钢材等，优选地，所述凸起33B的材质为钢材，所述凸起33B的高度与所述引导部31B的高度相一致，对应于所述基座11B通孔14B的深度。通过所述凸起33B得以将所述基座11B通孔焊盘上的负电转移到所述散热件30B中，使得所述芯片构件20B与所述散热件30B带电导通，不需要损耗更多的能量，同时也能将所述凸起33B附近的热量及时向所述散热件30B传递，扩大所述散热件30B的导热面积。
[0101]图8B所示的是所述可散热线路板装置1B的散热过程，所述芯片构件20B对齐于所述基座11B的散热腔12B，平行面向所述散热件30B的引导部31B，当所述芯片构件20B 工作产生热量时，热量通过所述第一贴附层41B的焊锡层对称地传递到相对接的所述散热件30B，所述基座11B与所述散热件30B的引导部31B将热量传递到扩大面积的所述散热件 30B外延部32B，其中，从所述引导部31B传递的热量径向传导到所述外延部32B，所述外延部32B快速的将热量导出到外界，也就是导出到连接的外部散热装置，有助于及时降低所述芯片构件20B的温度，同时，所述芯片构件20B与所述散热件30B的对称焊接，有效解决所述芯片构件20B通过焊接的方式产生的贴附偏移倾斜问题。
[0102]由于所述散热件30B引导部31B的面积小于所述外延部32B，当热量从所述引导部 31B传递到所述外延部32B时，随着所述外延部32B面积的增大，热量一方面向外散出，另一方面径向地从所述外延部32B的中心传导到所述外延部32B的外围，有助于扩大面积对热量分散导热，同时减少所述散热件30B的整体体积，所述引导部31B与所述芯片构件20B的对接面积减少，有助于减轻所述线路板装置1B的整体质量。
[0103]所述可散热线路板装置1B有效解决所述投影模组工作发热量大的稳定，优化所述芯片构件20B的散热，并有助于保持所述线路板主体10B的平整性。所述芯片构件20B 的发热量得以及时散出，内部温度由60?70°C之间改善至40?50°C之间，工作温度达到可接受范围。
[0104]—种可散热线路板装置1的散热方法，其步骤包括:将连接于所述线路板装置1的线路板主体10的芯片构件20的热量通过设置于基座11散热腔12的一散热件30传导到其外部。
[0105]其中，所述方法包括步骤:所述芯片构件20的发热量通过一第一贴附层41传导到所述散热件30的引导部31，其中，所述第一贴附层41为一可导热的焊锡层。
[0106]其中，所述方法进一步包括步骤:
[0107]从所述散热件30引导部31向外传递热量到所述散热件30的外延部32 ;以及
[0108]从所述外延部32径向向外地传导热量到外界，以用于扩大面积散热。
[0109]其中，所述方法进一步包括步骤:所述芯片构件20的发热量通过所述第一贴附层 41传导到一线路板主体10,其中，所述线路板主体10为可导热的柔性线路板。
[0110]其中，所述方法进一步包括步骤:通过所述线路板主体10的通孔焊盘中设置的凸起33将所述散热件30与所述线路板主体10的基座11相接合，以使所述散热件30的外延部32贴合于所述线路板主体10。
[0111]一种可散热线路板装置1的制造方法，其步骤包括:
[0112](a)提供一线路板主体10,所述线路板主体10有一散热腔12 ;以及
[0113](b)通过所述散热腔12对接一芯片构件20以及一散热件30,以用于对所述芯片构件20散热。
[0114]其中，所述制造方法进一步包括步骤(c):通过至少一贴附层40贴合所述线路板主体10、所述芯片构件20以及所述散热件30。
[0115]其中，所述制造方法进一步包括步骤(d):带电导通所述芯片构件20与所述散热件30和/或所述线路板主体10。
[0116]其中，所述步骤(c)包括步骤:
[0117](c.1)通过一第一贴附层41焊接所述芯片构件20与所述散热件30,以用于可导热地连接所述芯片构件20与散热件30的一引导部31 ;以及
[0118](c.2)通过一第二贴附层42将所述散热件30贴附于所述线路板主体10,以用于贴合所述散热件30的外延部32与所述线路板主体10,适用于扩大所述散热件30的散热面积以及加固所述线路板主体10。
[0119]其中，所述步骤(b)包括步骤(b.1):将所述芯片构件20对称地对接于所述散热件30,以用于减少所述芯片构件20对接产生的偏移。
[0120]其中，所述步骤(b.1)包括步骤:
[0121](b.1.1)将所述芯片构件20焊接于所述散热件30 ;以及
[0122](b.1.2)将所述芯片构件20通过焊接的方式对称地对接于所述线路板主体10,以用于减少所述芯片构件20焊接的偏移。
[0123]其中，所述步骤(b.1)进一步包括步骤:
[0124](b.1.3)开槽于所述散热将的引导部31，以用于形成所述散热件30上的对称焊盘；以及
[0125](b.1.4)将所述芯片构件20通过焊接的方式对称地对接于所述散热件30的引导部31，以用于减少所述芯片构件20焊接的偏移。
[0126]其中，所述步骤(c.2)包括步骤:
[0127](c.2.1)将所述散热件30的凸起33B对应地接合于所述线路板主体10的通孔 14B ;以及
[0128](c.2.2)通过电镀及填锡方式直接导通所述散热件30的凸起33B与所述线路板主体10的焊盘线路。
[0129]上述内容为本发明的具体实施例的例举，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。
[0130] 同时本发明上述实施例仅为说明本发明技术方案之用，仅为本发明技术方案的列举，并不用于限制本发明的技术方案及其保护范围。采用等同技术手段、等同设备等对本发明权利要求书及说明书所公开的技术方案的改进应当认为是没有超出本发明权利要求书及说明书所公开的范围。
【主权项】
1.一种可散热的线路板装置，其特征在于，包括:一线路板主体，所述线路板主体设有一散热腔；一芯片构件，所述芯片构件电联接于所述线路板主体；以及一散热件，所述散热件一端部延伸进入所述散热腔以连接于所述芯片构件，从而用于 传导所述芯片构件的热量到外界。2.根据权利要求1所述的可散热的线路板装置，所述散热件包括一引导部以及一外延 部，所述引导部从所述外延部一体地向所述芯片构件延伸，以用于对接所述芯片构件，所述 外延部贴附于所述线路板主体。3.根据权利要求2中任一所述的可散热线路板装置，其进一步包括至少一贴附层，所 述贴附层分别设于所述芯片构件、散热件以及线路板主体之间，以用于贴合所述芯片构件、 散热件以及线路板主体。4.根据权利要求3所述的可散热线路板装置，所述散热件引导部的直径匹配于所述线 路板主体的散热腔内径，以用于所述引导部通过所述散热腔对接于所述芯片构件。5.根据权利要求4所述的可散热线路板装置，所述散热件的外延部重叠于所述线路板 主体一基座，以用于扩大所述散热件的散热面积以及加固所述线路板主体的基座，其中，所 述散热腔形成于所述基座。6.根据权利要求5所述的可散热线路板装置，所述贴附层包括一第一贴附层以及一第 二贴附层，所述第一贴附层设于所述芯片构件与所述散热件的引导部之间，以用于可导热 地对接所述芯片构件与所述散热件，所述第二贴附层设于所述散热件的外延部与所述线路 板主体的基座之间，以用于贴合所述散热件与所述线路板主体。7.根据权利要求6所述的可散热线路板装置，所述第一贴附层是一焊锡层，通过焊接 的方式可导热的对接所述芯片构件与所述散热件。8.根据权利要求7所述的可散热线路板装置，所述散热件进一步包括至少一凸起，相 对应地，所述线路板主体的基座设有至少一通孔，所述凸起从所述散热件的外延部向所述 基座的通孔延伸，以用于接合所述散热件与所述线路板主体的基座，以使所述散热件的外 延部贴合于所述线路板主体。9.根据权利要求7所述的可散热线路板装置，在所述第一贴附层中，所述芯片构件对 称地对接于所述线路板主体的基座以及所述散热件，以用于减少所述芯片构件焊接偏移。10.根据权利要求8所述的可散热线路板装置，在所述第一贴附层中，所述芯片构件对 称地对接于所述线路板主体的基座以及所述散热件，以用于减少所述芯片构件焊接偏移。11.根据权利要求8所述的可散热线路板装置，所述散热件设有一开槽，所述开槽形 状对称地形成于所述散热件的引导部，以用于所述芯片构件对称地焊接所述散热件的引导 部。12.根据权利要求1到11中任一所述的可散热线路板装置，所述散热件是散热钢片。13.根据权利要求1到11中任一所述的可散热线路板装置，所述可散热线路板装置是 投影模组的线路板装置。14.一种可散热线路板装置的散热方法，其特征在于，包括步骤:将连接于所述线路板 装置的线路板主体的芯片构件的热量通过设置于基座散热腔的一散热件传导到其外部。15.根据权利要求14所述的散热方法，还包括步骤:所述芯片构件的发热量通过一第一贴附层传导到所述散热件的引导部，其中，所述第一贴附层为一可导热的焊锡层。16.根据权利要求15所述的散热方法，还包括步骤:从所述散热件引导部向外传递热量到所述散热件的外延部；以及 从所述外延部径向向外地传导热量到外界，以用于扩大面积散热。17.根据权利要求16所述的散热方法，还包括步骤:所述芯片构件的发热量通过所述 第一贴附层传导到所述线路板主体，其中，所述线路板主体为可导热的柔性线路板。18.根据权利要求16所述的散热方法，还包括步骤:通过所述线路板主体的通孔焊盘 中设置的凸起将所述散热件与所述线路板主体的基座相接合，以使所述散热件的外延部贴 合于所述线路板主体。19.一种可散热线路板装置的制造方法，其特征在于，包括步骤:(a)提供一线路板主体，所述线路板主体有一散热腔；以及(b)通过所述散热腔对接一芯片构件以及一散热件，以用于对所述芯片构件散热。20.根据权利要求19所述的制造方法，其进一步包括步骤(c):通过至少一贴附层贴合 所述线路板主体、所述芯片构件以及所述散热件。21.根据权利要求20所述的制造方法，其进一步包括步骤(d):带电导通所述芯片构件 与所述散热件和/或所述线路板主体。22.根据权利要求21所述的制造方法，所述步骤(c)包括步骤:(c.1)通过一第一贴附层焊接所述芯片构件与所述散热件，以用于可导热地连接所述 芯片构件与所述散热件的一引导部；以及(c.2)通过一第二贴附层将所述散热件贴附于所述线路板主体，以用于贴合所述散热 件的外延部与所述线路板主体，适用于扩大所述散热件的散热面积以及加固所述线路板主 体。23.根据权利要求22所述的制造方法，所述步骤(b)包括步骤(b.1):将所述芯片构件 对称地对接于所述散热件，以用于减少所述芯片构件对接产生的偏移。24.根据权利要求23所述的制造方法，所述步骤(b.1)包括步骤:(b.1.1)将所述芯片构件焊接于所述散热件；以及(b.1.2)将所述芯片构件通过焊接的方式对称地对接于所述线路板主体，以用于减少 所述芯片构件焊接的偏移。25.根据权利要求23所述的制造方法，所述步骤(b.1)进一步包括步骤:(b.1.3)开槽于所述散热将的引导部，以用于形成所述散热件上的对称焊盘；以及 (b.1.4)将所述芯片构件通过焊接的方式对称地对接于所述散热件的引导部，以用于 减少所述芯片构件焊接的偏移。26.根据权利要求22、24或25中任一所述的制造方法，所述步骤(c.2)包括步骤:(c.2.1)将所述散热件的凸起对应地接合于所述线路板主体的通孔；以及(c.2.2)通过电镀及填锡方式直接导通所述散热件的凸起与所述线路板主体的焊盘线路。
【文档编号】H05K1/02GK105992453SQ201510068183
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】卢鹏, 周焕标, 褚佰年, 余梦璐, 张扣文
【申请人】宁波舜宇光电信息有限公司