[發(fā)明專利]一種包覆印刷電路板的復合導熱涂層

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211447972.6
• 申請日: 2022-11-18
• 公開（公告）號: CN116321674A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葛澤稷;譚俊;趙海平;秦華強;劉紅;李治磊
• 申請（專利權(quán)）人: 上海穹窿科技有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K7/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種包覆印刷電路板的復合導熱涂層，該導熱涂層通過組合低導熱材料層，高導熱材料層和覆蓋膜，利用高導熱材料快速散熱，低導熱材料均勻傳熱的特點，實現(xiàn)了基于最小散熱重量實現(xiàn)最佳導熱效果。本發(fā)明主要應用場景為對重量和體積敏感的航天航空設(shè)備，實現(xiàn)了在高散熱性能和低重量要求下，對于不同熱流密度的電子元器件進行了熱量疏導。在滿足元器在軌航天性能要求的同時，降低了導熱層的重量，減少了傳統(tǒng)設(shè)計中相關(guān)的固定件。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電路板冷卻改進的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及電路板及其附屬元器件的導熱涂層。

背景技術(shù)

現(xiàn)如今，電子裝置以及電子元器件的體積在不斷縮小，但功率在日益劇增。這就導致元器件的功率密度逐漸攀升，熱量難以通過傳統(tǒng)的印刷電路板導熱、自然對流和輻射來快速的散出。尤其在航天的真空環(huán)境中，高熱流密度的小型電子元器件靠引腳導熱到印刷電路板的方式已經(jīng)難以滿足其熱設(shè)計要求。同時單獨設(shè)計傳熱元器件覆蓋印刷電路板上分布散而廣的眾多高熱流密度電子元器件，勢必會導致散熱器的體積和重量增加，從而造成航天器發(fā)射成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N印刷電路板的復合導熱涂層，包括低導熱材料層，高導熱材料層和覆蓋膜。主要工作原理為：對于大面積、高集中度、高熱流密度的芯片或芯片組，通過高導熱材料將熱量直接快速傳導到熱沉處。對于小面積、集中度低、獨立散熱措施覆蓋成本高的元器件，通過低導熱材料層將熱量收集并最后導入熱沉。

低導熱材料層主要作用為大面積覆蓋小型高熱流密度的電子元器件，將熱量傳導到元器件周圍的高導熱材料、PCB或者熱沉。低導熱材料的另外一個作用是減少高導熱材料在傳導熱量時的耗散，以及避免影響到傳導路徑周圍的元器件。低導熱材料應于整個印刷電路版時，除了不需要和不合適應用低導熱材料的區(qū)域，還不應用于高導熱材料覆蓋的元器件。高導熱材料層直接和高熱流密度的元器件接觸，主要作用為將熱量從高熱流密度電子元器件直接傳導到熱沉。在一個復合導熱涂層中，可以對多個元器件應用多個不同尺寸和厚度的高導熱材料層，也可以使用計算機輔助優(yōu)化算法或模型計算出能夠覆蓋所需元器件的統(tǒng)一拓撲構(gòu)形。覆蓋膜主要作用是隔離外部微塵、潮濕氣體以及在太空應用場景中的氧原子侵蝕。

在一些實施方式中，低導熱材料層的厚度依據(jù)其導熱性能而定，需要保證覆蓋元件四周材料的連貫性，不能在元器件邊緣出現(xiàn)材料的微小斷裂。高導熱材料層的形式并不唯一，可以為獨立的高導熱元器件，如熱管或均熱板。也可以為不同形式的金屬或非金屬構(gòu)件，如金屬膜、薄金屬導熱索、金屬粉末燒結(jié)的構(gòu)件等等。

附圖說明

圖1是本申請實施例提供的一種導熱涂層覆蓋到電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示一實施例中電路板的剖面示意圖。