一種散熱焊盤及印刷電路板的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種散熱焊盤，其用于設(shè)置電子元件的表面包括上焊料區(qū)和非上焊料區(qū)，上焊料區(qū)用于涂覆焊料；非上焊料區(qū)包括集熱通道和散熱通道，集熱通道用于收集散熱焊盤上的熱量，散熱通道與集熱通道連通，且散熱通道的開口位于散熱焊盤的邊緣處，以將集熱通道內(nèi)收集的熱量排放至散熱焊盤的外部。上述散熱焊盤使其上的熱量中的大部分會散發(fā)至集熱通道內(nèi)，并通過散熱通道散發(fā)至散熱焊盤外部；并使熱量沿集熱通道和散熱通道散發(fā)的速度快于熱量沿上焊料區(qū)向散熱焊盤的邊緣散發(fā)的速度，從而使上述散熱焊盤具有更快的散熱速度。
【專利說明】
一種散熱焊盤及印刷電路板

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及印刷電路板的封裝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種散熱焊盤及印刷電路板。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子設(shè)計技術(shù)的不斷發(fā)展，電子元器件的微型化，集成電路的集成化，電子元器件和組件熱流密度不斷提高，這對電子元器件的散熱提出了更高的要求，進而要求設(shè)置于印刷電路板(Printed Circuit Board,以下簡稱為PCB)上的散熱焊盤具有更高的散熱效率。
[0003]圖1為現(xiàn)有的PCB基板的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，PCB基板上設(shè)有散熱焊盤1，散熱焊盤I上設(shè)置有呈十字交叉狀的綠油阻焊層2，綠油阻焊層2將散熱焊盤分割成四個焊接區(qū)域，該四個焊接區(qū)域作為上錫區(qū)，其表面上涂覆錫膏；散熱焊盤I上被綠油阻焊層2覆蓋的區(qū)域下方設(shè)有多個散熱孔(圖中未示出)，用于將焊接于散熱焊盤I上的電子元器件產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去。
[0004]在上述散熱焊盤中，為防止錫膏從散熱孔漏出，將散熱孔設(shè)于綠油阻焊層下方，而未設(shè)于上錫區(qū)的下方，這使得焊接于散熱焊盤I上的電子元件在工作過程中產(chǎn)生的熱量無法直接散發(fā)到散熱孔中，通過散熱孔的孔壁排出，從而導致其散熱較慢，散熱效率較低。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一，提出了一種散熱焊盤及印刷電路板，其可以使熱量經(jīng)溫度較低的集熱通道和散熱通道更快地散發(fā)出去，使其具有較高的散熱速度。
[0006]為實現(xiàn)本實用新型的目的而提供一種散熱焊盤，所述散熱焊盤的用于設(shè)置電子元件的表面包括上焊料區(qū)和非上焊料區(qū)，所述上焊料區(qū)用于涂覆焊料；所述非上焊料區(qū)包括集熱通道和散熱通道，所述集熱通道用于收集所述散熱焊盤上的熱量，所述散熱通道與所述集熱通道連通，且所述散熱通道的開口位于所述散熱焊盤的邊緣處，以將所述集熱通道內(nèi)收集的熱量排放至所述散熱焊盤的外部。
[0007]其中，所述集熱通道包括第一集熱通道，所述第一集熱通道為封閉圖形。
[0008]其中，所述第一集熱通道為封閉的矩形或環(huán)形。
[0009]其中，所述集熱通道還包括第二集熱通道，所述第二集熱通道包括多個集熱段，該多個集熱段排列成環(huán)形或矩形，且每個集熱段均與至少一個所述散熱通道連通。
[0010]其中，所述第二集熱通道的數(shù)量為一個或多個。
[0011]其中，每個所述散熱焊盤的側(cè)面邊緣對應有至少一個所述散熱通道，該散熱通道自所述散熱焊盤的內(nèi)部延伸至相應的所述側(cè)面邊緣。
[0012]其中，所述散熱焊盤上設(shè)有多個散熱孔，多個所述散熱孔均勻地分布在所述散熱焊盤的上焊料區(qū)上。
[0013]其中，所述散熱孔為半塞孔。
[0014]作為另一個技術(shù)方案，本實用新型還提供一種印刷電路板，其上設(shè)有散熱焊盤，且所述散熱焊盤采用本實用新型提供的上述散熱焊盤。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]本實用新型提供的散熱焊盤，其表面上設(shè)有集熱通道和散熱通道，并且集熱通道和散熱通道均位于非上焊料區(qū)內(nèi)，使集熱通道和散熱通道的溫度低于上焊料區(qū)以及涂覆于上焊料區(qū)上的焊料的溫度；從而使由焊接于散熱焊盤上的電子元件產(chǎn)生，并傳導至焊料上的熱量中的大部分會散發(fā)至集熱通道內(nèi)，并通過與集熱通道連通的散熱通道散發(fā)至散熱焊盤外部；并使熱量沿集熱通道和散熱通道散發(fā)的速度快于熱量沿上焊料區(qū)向散熱焊盤的邊緣散發(fā)的速度，從而，本實用新型提供的散熱焊盤具有更快的散熱速度。
[0017]本實用新型提供的印刷電路板，其采用本實用新型提供的上述散熱焊盤，可以使由焊接于散熱焊盤上的電子元件產(chǎn)生，并傳導至焊料上的熱量中的大部分會散發(fā)至集熱通道內(nèi)，并通過與集熱通道連通的散熱通道散發(fā)至散熱焊盤外部；并使熱量沿集熱通道和散熱通道散發(fā)的速度快于熱量沿上焊料區(qū)向散熱焊盤的邊緣散發(fā)的速度，從而，本實用新型提供的印刷電路板具有更快的散熱速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0019]圖1為現(xiàn)有的PCB基板的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例提供的散熱焊盤的示意圖；
[0021]圖3為圖2所示散熱焊盤中散熱孔的分布示意圖；
[0022]圖4為本實用新型實施例提供的散熱焊盤的形狀示意圖；以及
[0023]圖5為本實用新型實施例提供的印刷電路板的示意圖。
[0024]附圖標記說明
[0025]1:散熱焊盤；2:綠油阻焊層；
[0026]10:散熱焊盤；20:印刷電路板；11:上焊料區(qū)；12:非上焊料區(qū)；13:散熱孔；120:集熱通道；121:散熱通道；120a:第一散熱通道；120b:第二散熱通道；H、L、Μ、N、P:組成上焊料區(qū)11的多個區(qū)域。

【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0028]請參閱圖2，圖2為本實用新型實施例提供的散熱焊盤的示意圖。散熱焊盤10設(shè)置于印刷電路板20上，其用于設(shè)置電子元件的表面包括上焊料區(qū)11和非上焊料區(qū)12。其中，上焊料區(qū)11用于涂覆焊料，在本實施例中，該焊料為錫膏。非上焊料區(qū)12包括集熱通道120和散熱通道121。具體地，集熱通道120用于收集散熱焊盤10上的熱量；該熱量一般由焊接在散熱焊盤10表面的電子元件在工作工程中產(chǎn)生，并通過熱傳導傳遞至涂覆于散熱焊盤10表面的錫膏上。散熱通道121與集熱通道120連通，且散熱通道121的開口位于散熱焊盤10的邊緣處，以將集熱通道120內(nèi)收集的熱量排放至散熱焊盤121的外部。
[0029]具體地，在本實施例中，集熱通道120包括第一集熱通道120a，第一集熱通道120a為封閉圖形。在實際應用中，焊接于散熱焊盤10上的電子元件在工作過程中產(chǎn)生的熱量傳導至涂覆于上焊料區(qū)11上的錫膏上，使錫膏以及上焊料區(qū)11的溫度升高；同時，熱量也會自上焊料區(qū)11傳導至非上焊料區(qū)12，使非上焊料區(qū)12的溫度升高。容易理解，在該過程中，非上焊料區(qū)12的溫度低于位于其兩側(cè)的錫膏以及上焊料區(qū)11的溫度。此外，由于散熱焊盤10邊緣處以及位于該邊緣處的錫膏與外界的接觸面積較大，其溫度散發(fā)的速度快于散熱焊盤10中心區(qū)域以及位于中心區(qū)域的錫膏的溫度散發(fā)的速度，因此，散熱焊盤10中心區(qū)域以及位于該中心區(qū)域的錫膏的溫度高于散熱焊盤10邊緣區(qū)域以及位于該邊緣區(qū)域的錫膏的溫度。
[0030]在本實施例中，位于散熱焊盤10的中心區(qū)域的錫膏和上焊料區(qū)11的熱量向四周均勻地輻射，會輻射至第一集熱通道120a中；并且，由于第一集熱通道120a的溫度低于第一集熱通道120a內(nèi)外兩側(cè)的上焊料區(qū)11以及錫膏的溫度，根據(jù)熱量的輻射原理，第一集熱通道120a內(nèi)的大部分熱量不會繼續(xù)沿四周的錫膏和上焊料區(qū)11向外均勻地輻射，而是會沿第一集熱通道120a傳遞至散熱通道121，并經(jīng)散熱通道121散發(fā)至散熱焊盤10外部；并且，其散發(fā)的速度相比沿四周的錫膏和上錫膏區(qū)11向外輻射更快。
[0031]優(yōu)選的，第一集熱通道120a為封閉的矩形或環(huán)形。
[0032]另外，除包括第一集熱通道120a外，集熱通道還可以包括第二集熱通道120b。其中，第二集熱通道120b包括多個集熱段，該多個集熱段排列成環(huán)形或矩形，且每個集熱段均與至少一個散熱通道121連通。
[0033]優(yōu)選地，在本實施例中，第一集熱通道120a和第二集熱通道120b的數(shù)量均為一個，且第一集熱通道120a位于第二集熱通道120b內(nèi)部。但需要說明的是，本實用新型對第二集熱通道的數(shù)量不做限定，可以為一個，也可以為多個。
[0034]在本實施例中，第一集熱通道120a和第二集熱通道120b之間的錫膏的朝向第一集熱通道120a的一側(cè)也會向溫度較低的第一集熱通道120a內(nèi)輻射熱量，這部分熱量同樣經(jīng)第一集熱通道120a，以及散熱通道121快速地散發(fā)至散熱焊盤10外部。
[0035]同理，第一集熱通道120a和第二集熱通道120b之間的區(qū)域的錫膏會向外輻射熱量至第二集熱通道120b內(nèi)，第二集熱通道120b外部的錫膏的朝向第二集熱通道120b的一側(cè)也會向第二集熱通道120b內(nèi)輻射熱量，上述熱量會沿第二集熱通道120b傳遞至散熱通道121內(nèi)，最終經(jīng)散熱通道121快速地散發(fā)至散熱焊盤10外部。
[0036]此外，在本實施例中，每個散熱焊盤10的側(cè)面邊緣對應有至少一個自散熱焊盤10的內(nèi)部延伸至相應的側(cè)面邊緣的散熱通道121。
[0037]在本實施例中，根據(jù)散熱焊盤10的散熱需要，設(shè)置第一集熱通道120a和第二集熱通道120b的數(shù)量、形狀和位置，以使散熱焊盤10上的上焊料區(qū)11的熱量可以快速地傳遞至第一集熱通道120a和/或第二集熱通道120b內(nèi)，使散熱焊盤10具有較高的散熱速度。
[0038]本實施例提供的散熱焊盤10，其表面上設(shè)有集熱通道120和散熱通道121，并且集熱通道120和散熱通道121均位于非上焊料區(qū)12內(nèi)，使集熱通道120和散熱通道121的溫度低于上焊料區(qū)11以及涂覆于上焊料區(qū)11上的焊料的溫度；從而使由焊接于散熱焊盤10上的電子元件產(chǎn)生，并傳導至焊料11上的熱量中的大部分會散發(fā)至集熱通道120內(nèi)，并通過與集熱通道120連通的散熱通道121散發(fā)至散熱焊盤10外部；并使熱量沿集熱通道120和散熱通道121散發(fā)的速度快于熱量沿上焊料區(qū)11向散熱焊盤10的邊緣散發(fā)的速度，從而，本實施例提供的散熱焊盤10具有更快的散熱速度。
[0039]在本實施例中，第一集熱通道120a內(nèi)部的區(qū)域、第一集熱通道120a和第二集熱通道120b之間的區(qū)域和第二集熱通道120b外部的區(qū)域(不包括散熱通道121所占的區(qū)域)為上焊料區(qū)11，其表面上涂覆錫膏，這樣可以使散熱焊盤10與電子元件之間的焊接面積較大，且散熱焊盤10與電子元件之間的多個焊接處基本均勻分布在散熱焊盤10的各處，從而可以提聞焊接的穩(wěn)固性。
[0040]在本實施例中，如圖3所示，散熱焊盤10上設(shè)有多個散熱孔13，多個散熱孔13均勻地分布在散熱焊盤10的邊緣與中心區(qū)域的上焊料區(qū)11上；從而使上焊料區(qū)11以及涂覆于上焊料區(qū)11上的焊料的熱量還可以通過散熱孔13傳遞至散熱焊盤10外部；并且，由于散熱孔13設(shè)置在上焊料區(qū)11上，上焊料區(qū)11和焊料上的熱量可以有效且快速地通過散熱孔13散發(fā)出去。在實際應用中，根據(jù)上焊料區(qū)11在散熱焊盤10上的分布和焊料上的熱量散熱的需要，設(shè)置散熱孔13的分布。在本實施例中，多個散熱孔13的分布如圖3所示。
[0041]在本實施例中，優(yōu)選地，散熱孔13為半塞孔，這樣可以防止涂覆于上焊料區(qū)11上的錫膏等焊料沿散熱孔13滲入到印刷電路板20上。
[0042]優(yōu)選地，第一集熱通道120a為封閉的矩形；多個集熱段排列成矩形；多個散熱通道121自散熱焊盤10的邊緣處延伸至第一集熱通道120a，從而使散熱焊盤10的形狀為圖4所示的形狀。在圖4中，上焊料區(qū)11可分為相同的四個區(qū)域H、L、M和N，以及位于第一集熱通道120a內(nèi)的區(qū)域P。在此情況下，以下述參數(shù)為例:散熱焊盤10為正方形，其邊長為16s ;第一集熱通道120a、第二集熱通道120b和散熱通道121的寬度為s ;a = 9s ;b = 2s ;c = 6s ；d = 3s ；e = 6s ；f = 3s ；g = 2s ；h = 4s ；
[0043]則區(qū)域H 的面積 Sh = 2s X 5s+3s X 3s — s X s+2s X 4s+2s X 6s = 38s2 ；
[0044]區(qū)域P 的面積 Sp = 4s X 4s = 16s2，
[0045]散熱焊盤10的表面的面積Sltl = 16s X 16s = 256s2 ；
[0046]從而，上焊料區(qū)11在散熱焊盤10表面所占的比例為(Sh+Sl+Sm+Sn+Sp)/S10 =(4X38s2+16s2)/256s2 = 168s2/256s2 = 0.65625 ?66%。
[0047]根據(jù)上述可知，在第一集熱通道120a為矩形，多個集熱段排列成矩形，使散熱焊盤10為圖4所示形狀的情況下，上焊料區(qū)11在散熱焊盤10的表面上所占的比例大于60%，接近66%，這表明在散熱焊盤10表面上，上焊料區(qū)11所占的比例較大，從而使電子元件與散熱焊盤10之間的焊接非常穩(wěn)固。
[0048]需要說明的是，在本實施例中，集熱通道120包括第一集熱通道120a和第二集熱通道120b，且第一集熱通道120a和第二集熱通道120b的數(shù)量均為一個，但本實用新型并不限于此，在實際應用中，集熱通道120還可以僅包括第一集熱通道120a，或者僅包括第二集熱通道120b，并且，在集熱通道120僅包括第二集熱通道120b的情況下，第二集熱通道120b的數(shù)量可以為多個，其相互之間彼此環(huán)繞。
[0049]還需要說明的是，在本實施例中，第一集熱通道120a為矩形，多個集熱段排列成矩形，但本實用新型并不限于此，在實際應用中，第一集熱通道120a和第二集熱通道120b的形狀根據(jù)散熱焊盤10的散熱需要以及上焊料區(qū)11在散熱焊盤10表面上所需要占的比例設(shè)置，具體地，第一集熱通道120a還可以為圓形、橢圓形或其他不規(guī)則形狀，同樣，多個集熱段也可以排列成圓形、橢圓形或其他不規(guī)則形狀。
[0050]作為另一個技術(shù)方案，本實用新型實施例還提供一種印刷電路板，圖5為本實用新型實施例提供的印刷電路板的示意圖，如圖5所示，印刷電路板20上設(shè)有散熱焊盤10，該散熱焊盤采用本實用新型上述實施例提供的散熱焊盤10。
[0051]本實用新型實施例提供的印刷電路板20，其采用本實用新型上述實施例提供的散熱焊盤10，可以使由焊接于散熱焊盤10上的電子元件產(chǎn)生，并傳導至焊料上的熱量中的大部分會散發(fā)至集熱通道內(nèi)，并通過與集熱通道連通的散熱通道散發(fā)至散熱焊盤外部；并使熱量沿集熱通道和散熱通道散發(fā)的速度快于熱量沿上焊料區(qū)向散熱焊盤的邊緣散發(fā)的速度，從而，本實施例提供的印刷電路板具有更快的散熱速度。
[0052]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式，然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種散熱焊盤，所述散熱焊盤的用于設(shè)置電子元件的表面包括上焊料區(qū)和非上焊料區(qū)，所述上焊料區(qū)用于涂覆焊料，其特征在于； 所述非上焊料區(qū)包括集熱通道和散熱通道，所述集熱通道用于收集所述散熱焊盤上的熱量，所述散熱通道與所述集熱通道連通，且所述散熱通道的開口位于所述散熱焊盤的邊緣處，以將所述集熱通道內(nèi)收集的熱量排放至所述散熱焊盤的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的散熱焊盤，其特征在于，所述集熱通道包括第一集熱通道，所述第一集熱通道為封閉圖形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的散熱焊盤，其特征在于，所述第一集熱通道為封閉的矩形或環(huán)形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的散熱焊盤，其特征在于，所述集熱通道還包括第二集熱通道，所述第二集熱通道包括多個集熱段，該多個集熱段排列成環(huán)形或矩形，且每個集熱段均與至少一個所述散熱通道連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的散熱焊盤，其特征在于，所述第二集熱通道的數(shù)量為一個或多個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的散熱焊盤，其特征在于，每個所述散熱焊盤的側(cè)面邊緣對應有至少一個所述散熱通道，該散熱通道自所述散熱焊盤的內(nèi)部延伸至相應的所述側(cè)面邊緣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的散熱焊盤，其特征在于，所述散熱焊盤上設(shè)有多個散熱孔，多個所述散熱孔均勻地分布在所述散熱焊盤的上焊料區(qū)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的散熱焊盤，其特征在于，所述散熱孔為半塞孔。
9.一種印刷電路板，其上設(shè)有散熱焊盤，其特征在于，所述散熱焊盤采用權(quán)利要求1-8任意一項所述的散熱焊盤。
【文檔編號】H05K1/11GK203951677SQ201420256932
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月19日
【發(fā)明者】吳月, 解紅軍, 任妍, 王子鋒 申請人:京東方科技集團股份有限公司