一种pcb板级系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种PCB板级系统，包括PCB板及安装在所述PCB板上的多个元器件，所述PCB板设有进风口和出风口，进风口与出风口之间形成冷却风路，所述多个元器件沿所述冷却风路交错排列。通过在PCB板上沿冷却风路交错设置所述多个元器件的方式，可有效提高元器件与风流的接触面积，增强了PCB板级系统的散热性能，有效提高PCB板级系统的散热效果。
【专利说明】一种PCB板级系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及PCB板级散热领域，尤其涉及一种PCB板级系统。
【背景技术】
[0002]随着电子产品的小型化、高密化及高速化的发展，PCB板的集成化越来越高，一个PCB板上可以布置众多元器件，为了能使产品长期稳定的工作，势必要提高产品自身的散热性能。通常现有产品的散热设计，是给PCB板上的关键芯片(CPU、DSP等)外加散热片(金属铝制成的金属片)的设计方法达到散热的效果。
[0003]该种散热方式虽然在一定程度上起到了散热效果，但是只能做到PCB板的局部的散热，同时会导致关键芯片周边的器件热量过高。
实用新型内容
[0004]本实用新型旨在解决现有技术中针对PCB板只能局部散热且关键芯片周边的元器件热量过高的技术问题，提供一种PCB板级系统，有效提高PCB板的散热性能，达到更好的散热效果。
[0005]本实用新型提供一种PCB板级系统，包括PCB板及安装在所述PCB板上的多个元器件，所述PCB板设有进风口和出风口，进风口与出风口之间形成冷却风路，所述多个元器件沿所述冷却风路交错排列。
[0006]进一步地，发热量大的元器件设置在下风处，发热量小的元器件设置在上风处，元器件根据发热量的由低到高沿所述冷却风路的进出风方向依次排布。
[0007]进一步地，所述多个元器件包括变压器、电阻、电容、二极体、1C、电晶体。
[0008]进一步地，所述电晶体、电容、二极体、IC设置在PCB板的进风口位置，所述电阻、变压器设置在PCB板的出风口位置。
[0009]进一步地，每个元器件所述对应的PCB板上都设有多个导热孔，所述导热孔沿PCB板的厚度方向贯穿所述PCB板。
[0010]进一步地，所述每个导热孔的两端面及内壁上镀有金属铜。
[0011]进一步地，在所述PCB的进风口位置设有冷却风扇。
[0012]以上技术方案中，通过在PCB板上沿冷却风路交错设置所述多个元器件的方式，可有效提高元器件与风流的接触面积，增强了 PCB板级系统的散热性能，有效提高PCB板级系统的散热效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型一种实施例的PCB板上元器件的排布方式示意图；
[0014]图2是本实用新型第二种实施例的PCB板上元器件的排布方式示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]在PCB板级系统设计中，散热是PCB板级系统热设计的主要内容，散热的目的是在元器件温度超过可靠性保证温度时，采取适当的散热对策，使温度降低到可靠性工作范围内，这样可使电子产品长期处于安全稳定的工作状态。本实用新型的实施例提供一种PCB板级系统，包括PCB板100及可安装在所述PCB板上的多个元器件，所述PCB板100设有进风口和出风口，进风口与出风口之间形成冷却风路，所述多个元器件沿所述冷却风路交错排列。
[0017]交错分散的布局，在PCB板100进行布板设计时，应将发热元器件与一般元器件及温度敏感器件区分开，发热器件周围应留有足够的散热气体流动通道，所有的元器件应错开分散排列，这与通常PCB板布局时的整齐划排列恰好相反，有利于改善PCB板级系统的散热效果。
[0018]如图1所示，图1示出了本实用新型的PCB板100上元器件交错排布的一种实施例，其中包括15个元器件，图中可以看出元器件1、元器件2、元器件3、元器件4及元器件5在进风口与出风口之间形成的冷却风路上交错排列，元器件6、元器件7、元器件8、元器件9、元器件10及元器件11、元器件12、元器件13、元器件14及元器件15也分别在进风口与出风口之间形成的冷却风路上交错排列。以上所述的排列方式使得每个元器件都能得到很好的散热，能够冷却气流带走更多的热量，有效提高其散热性能。
[0019]作为本实用新型的第二种实施例，当热性能不同的元器件在PCB板100上混合安装时，最好将发热量大的元器件安装在下风处，即靠近出风口的位置；发热小的元器件安装在上风处，即靠近进风口的位置，元器件根据发热量的由低到高沿所述冷却风路的进出风方向依次排布，否则耐热差的元器件会处在发热量大的元器件的散热路径上，其结果是耐热性差的元器件处会存在较高温度，可能会影响或者损毁耐热性差的元器件。同时，具有相同水平的耐热元件混合排列时，基本排列顺序是:耗电大的元件、散热性差的元件应装在上风处。
[0020]图2给出了 PCB板上一些具体的元器件排列的实施例，图中所示的PCB板100上的元器件有两个个变压器111-112、四个电阻101-104、两个电容150、两个二极管131-132、两个IC141、两个电晶体120，当然本实用新型所涉及的设置在所述PCB板100上的元器件包括但不限于上述几种。其中变压器是发热量最大的元器件，在图2中将变压器设置在PCB板100的下风处，同时电阻的发热量也明显高于剩余的其他元器件，将四个电阻也设置在PCB板100的下风处，其它发热量小的元器件放到上风处，如将两个电容150、两个二极管131-132、两个IC141、两个电晶体120放到上风处，这样的布局方式才能有很好的散热性能，有效提高PCB板级系统的散热效果。
[0021]在上述实施例中，PCB板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，还有少量使用纸基覆铜板材。这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性差，作为高发热元器件的散热途径是从元器件的表面向周围空气中散热，但只靠表面积十分小的元器件通过表面来散热是非常不够的，同时由于元器件产生的热量大量地传给PCB板，因此为了进一步增强本实用新型的PCB板级系统的散热效果，要提高与发热元器件直接接触的PCB板自身的散热能力，通过PCB板将热量传导出去或散发出去。
[0022]1、选用散热好的板材
[0023]环氧玻璃布类板材导热系数一股为0.2ff / m°C，普通的电子电路由于发热量小，通常采用环氧玻璃布类基材制作，其产生的少量热量一般通过走线热设计和元器件本身散发出去。随着元件小型化、高集成化，高频化，其热密度明显加大，特别是功率器件的使用，为满足这种高散热要求需要使用一些新型导热性板材作为PCB板的制作材料。
[0024]2、采用合理的走线散热
[0025]由于PCB板中的树脂导热性差，而铜箔线路和孔是热的良导体，因此提高铜箔剩余率和增加导热孔是散热的主要手段。PCB板的散热能力，需要对由导热系数不同的PCB用绝缘基板的等效导热系数进行计算，铜箔越厚，铜箔剩余率越高，层数越多，其等效导热系数越大，其PCB板的散热效果越好。PCB板厚度方向的导热系数比表面的导热系数小得多。为了改善厚度方向的导热性，可采用导热孔。在PCB板上，安装每个元器件所述对应位置上都设有多个导热孔，所述导热孔沿PCB板的厚度方向贯穿所述PCB板。
[0026]更进一步地，所述每个导热孔的两端面及内壁上镀有金属铜，因此导热孔是穿过PCB板的金属化小孔，其效果相当于一个细铜导管沿PCB厚度方向从其表面穿透，使PCB板正背面的热量，发热元器件的热量向PCB背面迅速传导。当然，进一步地，在所述PCB板的进风口位置设置冷却风扇，进一步增强PCB板级系统的散热效果。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种PCB板级系统，包括PCB板及安装在所述PCB板上的多个元器件，其特征在于:所述PCB板设有进风口和出风口，进风口与出风口之间形成冷却风路，所述多个元器件沿所述冷却风路交错排列。
2.根据权利要求1所述的PCB板级系统，其特征在于:发热量大的元器件设置在下风处，发热量小的元器件设置在上风处，元器件根据发热量的由低到高沿所述冷却风路的进出风方向依次排布。
3.根据权利要求2所述的PCB板级系统，其特征在于:所述多个元器件包括变压器、电阻、电容、二极体、1C、电晶体。
4.根据权利要求3所述的PCB板级系统，其特征在于:所述电晶体、电容、二极体、IC设置在PCB板的进风口位置，所述电阻、变压器设置在PCB板的出风口位置。
5.根据权利要求1所述的PCB板级系统，其特征在于:每个元器件所述对应的PCB板上都设有多个导热孔，所述导热孔沿PCB板的厚度方向贯穿所述PCB板。
6.根据权利要求5所述的PCB板级系统，其特征在于:所述每个导热孔的两端面及内壁上镀有金属铜。
7.根据权利要求1- 6任意一项所述的PCB板级系统，其特征在于:在所述PCB板的进风口位置设有冷却风扇。
【文档编号】H05K1/18GK204244561SQ201420067233
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】张益新 申请人:航天科工深圳（集团）有限公司