發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板和發(fā)熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板和發(fā)熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)熱器件的功率越來越大，其散發(fā)的熱量也越來越大，導(dǎo)致其承載的電流不能達(dá)到工業(yè)要求，而且大功率發(fā)熱器件大量應(yīng)用于航空航天、軍事等穩(wěn)定性能要求極高的領(lǐng)域，若散熱效果不好，可能導(dǎo)致發(fā)熱器件燒損，整機(jī)停修，甚至導(dǎo)致更大的安全事故。所以，電力電子領(lǐng)域?qū)Πl(fā)熱器件導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能要求越來越高。
[0003]目前，為提高導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能，一般是從其組成結(jié)構(gòu)的材料入手?，F(xiàn)有技術(shù)中的導(dǎo)熱基板至少包括一層電路層、一層絕緣導(dǎo)熱層和一層基板層，為提高其導(dǎo)熱性能一般采用導(dǎo)熱系數(shù)為401W/m*K的銅，導(dǎo)熱系數(shù)為237W/m*K的鋁作為基板層，采用導(dǎo)熱系數(shù)為3W/m*K的絕緣導(dǎo)熱PP，這些都是熱的良導(dǎo)體，但是價(jià)格昂貴、成本高且采購(gòu)周期長(zhǎng)，對(duì)于成本控制嚴(yán)格的廠商來說是個(gè)難題，而且對(duì)于功率大的發(fā)熱器件，一味從材料入手并不能完全滿足散熱要求。所以，如何進(jìn)一步提高導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能是該領(lǐng)域亟待解決的重要問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型提出一種發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板和設(shè)置該導(dǎo)熱基板的發(fā)熱裝置，以解決如何進(jìn)一步提高導(dǎo)熱基板導(dǎo)熱性能的問題。
[0005]本實(shí)用新型發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板，包括由下而上依次設(shè)置的基板層、第一絕緣導(dǎo)熱層、第一電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第二電路層，在所述第一電路層、所述第二絕緣導(dǎo)熱層和所述第二電路層上貫穿過孔。
[0006]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱基板，還包括過孔導(dǎo)熱層，所述過孔導(dǎo)熱層鑲嵌在所述過孔內(nèi)。
[0007]進(jìn)一步地，所述過孔導(dǎo)熱層的材料具體為銅。
[0008]進(jìn)一步地，所述第二絕緣導(dǎo)熱層的材料為FR-4。
[0009]進(jìn)一步地，所述第二絕緣導(dǎo)熱層的材料為絕緣導(dǎo)熱PP。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一電路層的材料具體為銅箔。
[0011]進(jìn)一步地，所述第二電路層的材料具體為銅箔
[0012]進(jìn)一步地，所述基板層具體為鋁基板、矽基板、銅基板、硅基板、玻纖板或陶瓷基板的任意一種。
[0013]本發(fā)明還提供一種發(fā)熱裝置，包括發(fā)熱器件和設(shè)置在所述發(fā)熱器件下的上述任意導(dǎo)熱基板。
[0014]優(yōu)選的，所述發(fā)熱器件為L(zhǎng)ED燈。
[0015]本實(shí)用新型提供了發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板和發(fā)熱裝置，發(fā)熱器件產(chǎn)生的熱量可通過兩條路徑傳遞至外部基板層。其中，第一條路徑為，通過第二電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第一電路層依次傳遞至基板層;第二條路徑為，通過第二電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第一電路層上貫穿的過孔直接傳遞至第一絕緣導(dǎo)熱層，再傳遞至基板層。相較于傳統(tǒng)方法制作的導(dǎo)熱基板，其通過在第一電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第二電路層上貫穿過孔，從結(jié)構(gòu)上為發(fā)熱器件開通了一條新的散熱路徑，由于貫穿過孔，幾乎不會(huì)增加制造成本，所以既控制了制造成本，又能進(jìn)一步提尚導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能，進(jìn)而提尚電流承載能力。
【附圖說明】
[0016]構(gòu)成本實(shí)用新型的一部分的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為本實(shí)用新型發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明
[0020]10 基板層
[0021 ] 20 第一絕緣導(dǎo)熱層
[0022]30 第一電路層
[0023]40 第二絕緣導(dǎo)熱層
[0024]50 第二電路層
[0025]60 過孔
[0026]70 過孔導(dǎo)熱層
[0027]100發(fā)熱器件
【具體實(shí)施方式】
[0028]需要說明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。
[0029]如圖1所示，顯示了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，一種發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板，包括由下而上依次設(shè)置的基板層10、第一絕緣導(dǎo)熱層20、第一電路層30、第二絕緣導(dǎo)熱層40和第二電路層50，并在第一電路層30、第二絕緣導(dǎo)熱層40和第二電路層50上貫穿過孔60。
[0030]該實(shí)施例的導(dǎo)熱基板上可用焊接、鑲嵌等方式設(shè)置發(fā)熱器件100，應(yīng)用在LED燈等封裝結(jié)構(gòu)中。其上設(shè)置的發(fā)熱器件100所產(chǎn)生的熱量可通過兩條路徑傳遞至外部基板層10。其中，第一條路徑為，熱量通過第二電路層50、第二絕緣導(dǎo)熱層40和第一電路層30依次傳遞至基板層10;第二條路徑為，熱量通過第二電路層50、第二絕緣導(dǎo)熱層40和第一電路層30上貫穿的過孔60直接傳遞至第一絕緣導(dǎo)熱層20，再傳遞至基板層10。相較于傳統(tǒng)的導(dǎo)熱基板，其通過在第一電路層30、第二絕緣導(dǎo)熱層40和第二電路層50上貫穿過孔60，從結(jié)構(gòu)上為發(fā)熱器件100開通了一條新的散熱路徑，由于貫穿過孔，幾乎不會(huì)增加制造成本，所以既控制了制造成本，又能進(jìn)一步提高導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能，進(jìn)而提高其電流承載能力。
[0031]優(yōu)選的，如圖2所示，導(dǎo)熱基板，還包括過孔導(dǎo)熱層70，鑲嵌在過孔60內(nèi)。
[0032]在該優(yōu)選實(shí)施例中，導(dǎo)熱基板還包括鑲嵌在過孔60內(nèi)的過孔導(dǎo)熱層70，發(fā)熱器件100產(chǎn)生的熱量還可通過該過孔導(dǎo)熱層70傳遞至第一絕緣導(dǎo)熱層20，再傳遞至基板層10，所以能進(jìn)一步提高導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能。
[0033]優(yōu)選的，該過孔導(dǎo)熱層的材料，可選但不僅限于銅，任何高導(dǎo)熱性能的材料均可。
[0034]在該優(yōu)選實(shí)施例中，過孔導(dǎo)熱層70的材料選用導(dǎo)熱系數(shù)為401W/m*K的銅，是一種高導(dǎo)熱性能材料，可進(jìn)一步提高過孔的導(dǎo)熱效率，進(jìn)而提高導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能。
[0035]優(yōu)選的，第二絕緣導(dǎo)熱層40的材料為FR-4。
[0036]在該優(yōu)選實(shí)施例中，選用價(jià)格低廉、通用、采購(gòu)周期短的FR-4材料，能進(jìn)一步降低導(dǎo)熱基板的生產(chǎn)成本。盡管，F(xiàn)R4的導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.2W/m*K，導(dǎo)熱性能不高，但是由于該導(dǎo)熱基板的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，為發(fā)熱器件100提供了更多的散熱路徑，所以采用FR-4作為第二絕緣導(dǎo)熱層，宜能滿足中小功率發(fā)熱器件的工業(yè)要求。
[0037]優(yōu)選的，第二絕緣導(dǎo)熱層40的材料為絕緣導(dǎo)熱PP。
[0038]在該優(yōu)選實(shí)施例中，選用導(dǎo)熱系數(shù)為3W/m*K的絕緣導(dǎo)熱PP，是一種熱的良導(dǎo)體，可進(jìn)一步提高導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能，適應(yīng)大功率發(fā)熱器件的工業(yè)要求。
[0039]可選的，第一電路層的材料具體為銅箔。
[0040]可選的，第二電路層的材料具體為銅箔。
[0041]可選的，基板層10具體為鋁基板、矽基板、銅基板、硅基板、玻纖板或陶瓷基板的任意一種。
[0042]可選的，第一絕緣導(dǎo)熱層20、第二絕緣導(dǎo)熱層40還可為環(huán)氧樹脂、聚烯烴樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯醚樹脂等。
[0043]本實(shí)用新型還提供一種發(fā)熱裝置，包括發(fā)熱器件和設(shè)置在該發(fā)熱器件下的上述任意的導(dǎo)熱基板。
[0044]在該實(shí)施例中，發(fā)熱裝置的發(fā)熱器件，設(shè)置在上述任意的導(dǎo)熱基板上，其通過至少兩條散熱路徑散熱，具有更好的散熱效果。優(yōu)選的，該發(fā)熱器件可為L(zhǎng)ED燈。
[0045]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板，其特征在于，包括由下而上依次設(shè)置的基板層、第一絕緣導(dǎo)熱層、第一電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第二電路層，在所述第一電路層、所述第二絕緣導(dǎo)熱層和所述第二電路層上貫穿過孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，還包括過孔導(dǎo)熱層，所述過孔導(dǎo)熱層鑲嵌在所述過孔內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，所述過孔導(dǎo)熱層的材料具體為銅。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，所述第二絕緣導(dǎo)熱層的材料為FR-4。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，所述第二絕緣導(dǎo)熱層的材料為絕緣導(dǎo)熱PP。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，所述第一電路層的材料具體為銅箔。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，所述第二電路層的材料具體為銅箔。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱基板，其特征在于，所述基板層具體為鋁基板、矽基板、銅基板、硅基板、玻纖板或陶瓷基板的任意一種。9.一種發(fā)熱裝置，其特征在于，包括發(fā)熱器件和設(shè)置在所述發(fā)熱器件下的權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱基板。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)熱裝置，其特征在于，所述發(fā)熱器件為L(zhǎng)ED燈。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種發(fā)熱器件的導(dǎo)熱基板和發(fā)熱裝置，該導(dǎo)熱基板包括由下而上依次設(shè)置的基板層、第一絕緣導(dǎo)熱層、第一電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第二電路層，并在第一電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第二電路層上貫穿過孔，從結(jié)構(gòu)上為其上設(shè)置的發(fā)熱器件提供了兩條散熱路徑。其中，第一條路徑為，熱量通過第二電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第一電路層依次傳遞至基板層；第二條路徑為，熱量通過第二電路層、第二絕緣導(dǎo)熱層和第一電路層上貫穿的過孔直接傳遞至第一絕緣導(dǎo)熱層，再傳遞至基板層。相較于傳統(tǒng)的導(dǎo)熱基板，其導(dǎo)熱性能更優(yōu)，電流承載能力也更高。
【IPC分類】H05K1/02
【公開號(hào)】CN205142648
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520751618
【發(fā)明人】姚洪濤, 劉超, 何愛, 王超
【申請(qǐng)人】湖南三一電控科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日