安装有电子器件的印刷电路板制造技术

装配有冷却器的印刷电路板，其中在印刷路板上布置成矩阵形式的电子器件用密封盒覆盖，该密封盒与印刷电路板保持不透液体的接触，并具有从在盒中制成的入口到出口的冷却剂通道。在冷却剂通道中设置挡板，以改变冷却剂流动方向，使其受到扰动且温度均匀。（*该技术在2017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】
本专利技术涉及安装有电子器件的印刷电路板，尤其是涉及装备有带密封盒的冷却器的印刷电路板，该密封盒中液态冷却剂流过其上安装有大发热量的LSI(大规模集成电路)或类似半导体器件的印刷电路板。由于LSI集成密度的日益增长以及LSI运行速度的日益增加，单个高密度LSI产生的发热量保持增大。对这种情形，需要开发对高密度安装LSI的印刷电路板更有效的冷却单元。安装LSI的印刷电路板在板两侧或一侧安装有所需数量的LSI。为了冷却LSI，已有技术中通常是利用把印刷电路板浸在液态冷却剂中的液冷式或强制气冷式，使安装LSI的印刷电路板的整体结构冷却。强制气冷不足以实现冷却大发热量的LSI的所需目的。液态冷却需要将整个印刷电路板结构浸在冷却剂中，因而存在冷却器不可避免的庞大的缺点。此外，由于印刷电路板的液态冷却基本取决于冷却剂的对流，所以当印刷电路板上安装有大发热量的电子器件时不可能产生满意的冷却效果。因此，本专利技术的目的在于提供一种安装有电子器件的印刷电路板，其装备有高效率的小冷却器。根据本专利技术的方案，安装有电子器件的印刷电路板包括具有安装于其至少一面的电子器件阵列的印刷电路板；容纳电子器件阵列的密封盒，具有围绕所有电子器件阵列、与印刷电路板的一面保持不透液体地接触的边缘，具有从外部向密封盒内提供冷却剂的入口和向外部排放冷却剂的出口。密封盒内形成冷却室，其中电子器件浸在冷却剂中，冷却剂经过入口提供，且在电子器件中分布并经过出口排至外部。根据另一方案，冷室具有跨越电子器件阵列并在相邻电子器件之间延伸的多个挡板，以使从入口到出口的冷却剂沟道或通道曲折地流过各电子器件。根据又一方案，电子器件在印刷电路板上布置成矩阵形式，密封盒为盒状结构，其具有底板、在矩阵列方向延伸的一对相对的侧壁和与上述两侧壁的相对端接合的一对相对的端壁、以及从端壁之一延伸至比另一端壁稍短的位置处的分隔壁，用以在其间限定出空隙且在列方向把电子器件的矩阵阵列分成两个子矩阵阵列，从而提供从入口到出口的基本为U型冷却剂通道。附图说明图1A是本专利技术的实施例的平面剖视图。图1B是沿图1A的线1b-1b′的剖视图。图2是图1A和1B所示实施例的局部放大剖视图。图3A是本专利技术的另一实施例的平面剖视图。图3B是沿图3A的线3b-3b′的剖视图。图4是图3A和3B所示实施例的局部放大剖视图。图5是用于本专利技术的效果测量的安装有电子器件的印刷电路板的平面剖视图。图6是展示由图5的印刷电路板所获得的测量值的曲线图。图7A是本专利技术的另一实施例的平面剖视图。图7B是沿图7A的线7b-7b’的剖视图。图8A是本专利技术的另一实施例的平面剖视图。图8B是沿图8A的线8b-8b′的剖视图。图9A是展示图8A和8B所示实施例的改进型平面剖视图。图9B是沿图9A的线9b-9b′的剖视图。图10是本专利技术的另一实施例的平面剖视图。图11是本专利技术的又一实施例的平面剖视图。图12是一种实施例的透视图，其中发热量相对较小的电子器件安装在同一印刷电路板的密封盒之外并由测试设备的强制空气冷却风扇马达冷却。图13A是安装有电子器件的印刷电路板安装结构的实例的侧视图。图13B是安装有电子器件的印刷电路板安装结构的另一实例的侧视图。图13C是安装有电子器件的印刷电路板安装结构的又一实例的侧视图。以下将结合图1A和1B说明根据本专利技术的装备有冷却器的印刷电路板的第一实施例。图1A是沿图1B的线1a-1a′的剖视图，图1B是沿图1A的线1b-1b′的剖视图。如图1A和1B所示，在印刷电路板10的两面的整个区域安装了大发热量的电子器件3的矩阵阵列32，例如LSI。印刷电路板10的每面用盒状密封盒20覆盖，其一侧开放并形成冷却室，冷却室中容纳电子器件3而且冷却剂7穿过电子器件3而分布。密封盒20包括底板21；一对相对而置的侧板22a、22b；一对端板22c、22d。如图2所示，每个电子器件3包括具有引线管脚31和散热器32的LSI，散热器具有散热翼片并与LSI33保持紧密接触。印刷电路板10的两面与密封盒20的边缘部位26通过弹性O型环4被夹板12a和12b不透液体地相互压紧并由螺钉13固定。由此电子器件3的引线管脚31把LSI 33电气地和机械地连接于印刷电路板10。与LSI33的表面固定接触的散热器32由良好导热体例如铜或铝制成，且具有形成于其表面上的多个散热翼片。印刷电路板10在其边缘还具有多个安装于其上的连接器5。电子器件3的引线管脚31通过印刷电路板10的多层内连接与连接器5连接。在密封盒20与印刷电路板10之间限定了冷却室25，其中容纳了电子器件3并由在箭头71所示方向分布于其中的冷却剂7来冷却。参考标号61代表把冷却剂7注入冷却室的入口，61′是设置在端壁22c的入口。参考标号62代表把冷却剂7排出冷却室25的出口，62′是设置在端壁22d的出口。冷却剂7经入口61和61′流入冷却室2，电子器件3浸渍在冷却剂7中。冷却剂7按箭头71的方向流动同时冷却电子器件3，并通过出口62和62′排出密封盒20之外。如图2所示，利用密封装置27而在印刷电路板10与密封盒20的边缘端部26之间提供不漏液体的结合。参考标号11代表在印刷电路板10的表面区域预先淀积的金属箔，用于与密封盒20的边缘端部16不透液体地接触。印刷电路板10和密封盒20与弹性O型环衬垫4接合在一起，衬垫4位于在边缘端部26的端面切割出的槽28与金属箔11之间，密封盒20被夹板12a和12b压紧并固定于印刷电路板10上。通过在印刷电路板10的表面上淀积镀金图形或首先淀积铜图形然后镀金来形成金属箔11。保持在密封盒20与印刷电路板10之间的弹性衬垫4由不会被冷却剂7破坏的材料制成。例如作为冷却剂7使用是惰性液体的FLUORINERT(商标3M，Inc)。通过对金属箔镀金，可以在长时间内增强密封盒27的密封特性。上述密封盒27的结构也可用于以下将说明的本专利技术的所有实施例中。安装在容纳于冷却室25内的每个电子器件3上的散热器32由冷却剂7冷却，冷却剂被控制在适当的温度并在所需压力下通过入口61和管道从外部制冷机注入密封盒20。通过入口61注入冷却室25的冷却剂7按箭头71所示方向流动，同时从电子器件3及其散热器32吸收热量，再通过出口62排出。如上所述，通过经入口61和61′把冷却剂7注入冷却室25，经出口62和62′排出，电子器件3放出的热量被与其接触的流动的冷却剂吸收，因而可使热量有效的消散。另外，由于密封盒安装在印刷电路板上以使其覆盖电子器件阵列，所以组件可以做得较小。在图1A和1B的实施例中，冷却剂7基本上与电子器件3的布置方向平行地流动，如箭头71所示。因而，靠近电子器件3流动的冷却剂流量的高温剖面区和远离电子器件3流动的冷却剂流量的较低温剖面区趋于稳定分布。结果，在较低温剖面区的相当大量的冷却剂流量原封不动地从冷却室25排出，引起不能有效地用冷却剂来消散电子器件3产生的热量的问题。这种状态下，即使把冷却剂的流速设定为较大值，也不能有效提高冷却效率。当与电子器件3接触的流动的冷却剂流量具有低流速时，它就有大的升温。在这种情况，随着冷却剂7向下游流动，其温度逐渐上升因而冷却能力减弱，结果在下游的电子器件3呈明显的温升。通过提高冷却剂注入压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安装有电子器件的印刷电路板，包括： 具有安装于其至少一面的电子器件阵列的印刷电路板； 覆盖所述电子器件阵列的密封盒，具有围绕所有电子器件的所述阵列、与所述印刷电路板的一所述面保持不透液体地接触的边缘，以及具有从外部向所述密封盒内注入冷却剂的入口和从所述密封盒向外部排放冷却剂的出口； 其中，所述密封盒内形成冷却室，其中所述电子器件浸在经过所述入口注入的所述冷却剂中，所述冷却剂分布在所述电子器件间，并经过所述出口排至外部。

【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：菅和成，藤本明博，
申请(专利权)人：株式会社爱德万测试，
类型：发明
国别省市：JP[日本]