改进了散热的印刷电路板组件制造技术

本发明专利技术公开了一种改进了散热的印刷电路板组件。印刷电路板组件ＰＢＡ（１００、３００）包括具有第一主表面（１０１）的第一支承层（１３０、３５０）和第一导电材料层（１１５、３１９’）。该ＰＢＡ还包括第一电子部件（１１０、３１０）和用于将来自所述第一部件的热传送到该ＰＢＡ外的冷却结构（３９５）的第一冷却部件（１９０、３９０）。所述第一部件（１１０、３１０）被表面安装在所述ＰＢＡ上，至少部分地位于所述第一冷却部件（１９０、３９０）的上方，并且所述第一冷却部件（１９０、３９０）被一体地布置在所述ＰＢＡ（１００、３００）中，以沿与所述第一支承层（１３０、３５０）的所述第一主表面（１０１）基本上垂直的方向（Ｄ）传导热。所述第一冷却部件（１９０、３９０）通过熔焊的方式布置在所述ＰＢＡ（１００、３００）中。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术公开了一种印刷电路板组件(PBA)，该PBA包括具有第一主表面的第一支承层，和按第一图案布置的第一导电材料层。本专利技术的PBA另外包括第一电子部件和用于将来自第一电子部件的热传送到冷却结构的第一冷却部件。
技术介绍
在当前印刷电路板组件(PBA)中使用的许多电子部件会产生大量热。对于诸如高功率放大器(HPA)和功率晶体管的部件来说尤其如此。因而对PBA进行冷却成为一个问题，已经提出了针对该问题的许多解决方案。目前已知的解决方案通常包括需要人工劳动或使用通孔的制造步骤。这些已知解决方案的一些问题在于，通孔只能散掉有限的热量，而人工劳动将使得产品变得相当昂贵。
技术实现思路
因此需要一种能够按比现在已知的解决方案更高效的方式将来自例如HPA的热散掉的PBA。应当可以通过尽可能少的人工来制造这种PBA。本专利技术满足了这些需求，本专利技术公开了一种印刷电路板组件(PBA)，该PBA包括具有第一主表面的第一支承层和按第一图案布置的第一导电材料层。本专利技术的PBA还包括第一电子部件，和用于将来自所述第一电子部件的热传送到冷却结构的第一冷却部件。根据本专利技术，所述第一电子部件被表面安装在所述PBA上，并至少部分地布置在所述第一冷却结构的上方，并且所述第一冷却部件按与所述第一支承层的所述主表面基本上垂直的方向被一体地布置在所述PBA中。此外，所述第一冷却部件通过诸如熔焊或粘合的方式而被布置在所述PBA中。可以通过诸如粘合、熔焊或施加压力来对所述电子部件进行表面安装。因此，通过本专利技术，并且从以下详细说明中将显见，获得了具有性能比已知冷却结构更高的冷却结构的PBA。本专利技术的PBA还比已知PBA更容易通过自动化手段来制造。附图说明以下将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，在附图中图1示出了从根据本专利技术的基本PBA的侧面看到的剖面图；图2示出了在本专利技术的PBA中使用的冷却结构；图3示出了从根据本专利技术的PBA的侧面看到的剖面图；以及图4示出了根据本专利技术的制造方法中的一些主要步骤的流程图。具体实施例方式首先应当指出，在本说明中，将通篇使用术语“印刷电路板组件”来描述本专利技术。一般来说，使用术语印刷电路板(PCB)来表示其上没有安装任何部件的电路板，而通常使用术语印刷电路板组件(PBA)来描述PCB与布置在PCB上的一个或几个部件的组合。为了不使本说明模糊，在本文本中含义一致地使用术语PBA。图1示出了从侧面按剖面图看到的根据本专利技术的基本且简化的PBA100。这里应当强调的是，图1并未示出如何制造本专利技术的PBA，图1也不旨在示出本专利技术的PBA的所有细节，图1主要用于例示本专利技术的原理。因此，如图1所示，本专利技术的PBA 100具有第一主表面(上表面101)和第二主表面(下表面102)。根据本专利技术，PBA 100包括一体地布置在PBA中的第一冷却部件190；和第一部件110，其可以是诸如高功率放大器(HPA)或功率晶体管的电子部件。因此第一部件110产生需要从PBA传送掉的大量热。优选的是，采用在传送热时具有非常优良的性质的材料(如铜或黄铜或类似的材料或金属合金)来制造第一冷却部件190。从图1中可见，冷却部件190具有由箭头D表示的第一主延伸方向，并包括具有第一横截面积A1的第一部分191，和具有第二横截面积A2的第二部分192。采用不同横截面积的原因将在以下说明中变得明了。在图1中，A1被示出为比A2大，但是稍后将认识到可以是相反的情况。本专利技术的一个目的是获得一种具有集成的冷却部件而基本上不需要任何人工就可以制造的PBA。为了实现该目的，按以下方式构造PBAPBA的主体130是已知种类的支承叠板(laminate)，如FR4。主体130被制备成通过形成在主体中加工的孔或“窗口”来容纳第一冷却部件190。该孔是通孔，即，它从主体的第一主表面101延伸到第二主表面102。在从第一主表面101起的第一距离中，该孔具有第一横截面积，而在从中间点132起该孔具有第二横截面积。这两个横截面积具有不同的大小，合适的是第一横截面积大于第二横截面积。因此，从图1中可见，在这两个直径之间的过渡处产生了“凸缘(ledge)”132。如果，如以上提出的那样，颠倒冷却部件的两个部分191、192的横截面积之间的关系，则面积大小之间的关系可以是相反的。在将主体如此制备成通过通孔和凸缘132来容纳第一冷却部件190的情况下，将第一冷却部件布置在该通孔中。现在对于凸缘132以及第一冷却部件190的不同横截面的原因将变得明了通孔的较窄部分(即，具有第二横截面的部分)用于将冷却部件190容纳或“卡(brake)”在主体(叠板的支承结构)中。此外，除了容纳或卡住冷却部件以外，合适的是，凸缘132还可用于另一目的可以将叠板制备成两部分结构，即，具有第一横截面积的通孔的第一部分130和具有第二横截面积的通孔的第二部分133，在将第一冷却部件190布置在主体中之前将这两个部分接合在一起。这样，在此情况下凸缘132还将是第二部分的上表面。在该上表面上，可以布置电路图案116，该电路图案116稍后将被连接到PBA的第一主表面101上的电路图案。合适的是，可以通过将冷却部件熔焊到用于电路图案116的叠板来将该冷却部件固定在叠板结构中。作为另一种选择，可以将冷却部件190粘合到叠板。图2示出了第一冷却部件190。如在此所示，冷却部件190为长条形，具有由箭头D表示的主延伸方向，并包括具有不同横截面积A1和A2(A1大于A2)的两个部分191和192。如前所述，这两个部分之间的大小关系也可以是相反的。在此可以指出的是，如从本说明认识到的那样，冷却部件190的精确形状可以按许多方式变化，但是应当遵守的一个原则是该冷却部件应当具有这样一个表面(在此情况下是具有较大面积的部分191的“下”表面191’)，该表面可以由PBA或叠板中的表面(在此情况下是凸缘132)来容纳。图1示出了根据本专利技术的PBA，但是主要用于例示本专利技术的原理，图3示出了可以利用该原理来制造出的PBA 300。PBA 300包括第一冷却部件390，该第一冷却部件390被形成并布置成图1和2中的对应部件190。此外，PBA 300包括多个层，按稍后要描述的顺序，所述多个层交替地是导电材料层、非导电叠板层以及所谓的“半固化片(prepreg)”层。使用在本文本中一致称为“半固化片”的材料来将刚性叠板固定在一起，并对例如印刷电路板内的多层之间的间隙进行填充，使得基本上消除气穴。半固化片具有半固化的化学性质，因此可以在特殊预限定的热、压力以及真空组合下形成。一旦半固化片化学性质已完全固化，则它就固定并且将保持为该形状。作为半固化片的另选例，也可以使用所谓的接合膜(bonding film)来将不同材料层相互固定，并对印刷电路板组件内的材料层之间的空隙或空腔进行填充。接合膜也是通过热、压力以及真空来形成的，但是可以被熔化数次。借助于图4(其为概要示出在对图3的PBA 300的制造过程中涉及的一些主要步骤的流程图)，现在将对PBA 300的制造过程进行描述，由此还将理解PBA 300的各种层。应当指出的是，不必按所示出和描述的顺序来执行图4所示和以下描述的步骤，重要的是最终结果，即，所完成的PBA 300。作为开始步骤，在图4中的块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷电路板组件（１００、３００），该印刷电路板组件（１００、３００）包括具有第一主表面（１０１）的第一支承层（１３０、３５０）和按第一图案布置的第一导电材料层（１１５、３１９’），该印刷电路板组件还包括第一电子部件（１１０、３１０）和用于将来自所述第一部件的热传送到该印刷电路板组件外的冷却结构（３９５）的第一冷却部件（１９０、３９０），该印刷电路板组件的特征在于：所述第一部件（１１０、３１０）被表面安装在所述印刷电路板组件上，至少部分地位于所述第一冷却部件（１９０、３９０）的上方；所述第一冷却部件（１９０、３９０）被一体地布置在所述印刷电路板组件（１００、３００）中，以沿与所述第一支承层（１３０、３５０）的所述第一主表面（１０１）基本上垂直的方向（Ｄ）传导热；所述第一冷却部件（１９０、３９０）是通过熔焊的方式而被一体地布置在所述印刷电路板组件（１００、３００）中的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰桑德瓦尔，
申请(专利权)人：LM爱立信电话有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]