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電路板組件及其熱傳導(dǎo)裝置的制作方法

文檔序號(hào):8017645閱讀:335來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱(chēng):電路板組件及其熱傳導(dǎo)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明通常涉及電路板組件,更具體地,涉及適用于電路板組件中的熱傳導(dǎo)裝置。
電子電路的正常運(yùn)行的副產(chǎn)品是熱能,即熱。熱能在電子電路的運(yùn)行期間作為電荷流摩擦影響的結(jié)果產(chǎn)生。電荷流越大,即電流越大,產(chǎn)生越大的熱能的聚集。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)纳l(fā),熱能的聚集能在電子電路中引起不希望的運(yùn)行特性,甚至能引起電子電路的元件以及其它鄰近電路的元件的損壞。
熱能的產(chǎn)生在放大裝置例如功率放大器中是特別明顯的。因?yàn)楣β史糯笃魍ǔ7糯笙蚱涮峁┑妮斎胄盘?hào),功率放大器輸出的信號(hào)能是輸入信號(hào)幅度的很多倍。然而,典型的功率放大器的效率僅是約40%,且因此,提供給這些放大器的輸入電能的約60%被轉(zhuǎn)化為熱能。必須通過(guò)熱耦合功率放大器到散熱器元件散發(fā)這個(gè)熱能。由于這些功率放大器的運(yùn)行產(chǎn)生大量的熱能,散熱能用在其上安裝有功率放大器的基底上罩金屬殼容易地完成,該金屬殼作為散熱器元件。通過(guò)在功率放大器和金屬殼之間產(chǎn)生熱傳導(dǎo)路徑,功率放大器內(nèi)含的或其運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱能能被傳導(dǎo)到金屬殼并由對(duì)流散發(fā)。
現(xiàn)有的功率放大器電路,特別那些用于3W應(yīng)用的功率放大器電路,典型地封裝在含有大金屬翼的模塊中。為散發(fā)這些功率放大器電路產(chǎn)生的熱,模塊被安裝到電路板,因此,金屬翼物理地接觸金屬殼。完成這個(gè)方案的一個(gè)方法被Moutrie等透露在美國(guó)專(zhuān)利第5,459,640號(hào),名為“電模塊安裝裝置及其方法”1995年10月17日頒發(fā),并轉(zhuǎn)讓給摩托羅拉公司。在Moutrie等的專(zhuān)利中,模塊被安裝在電路板上斷開(kāi)(breakaway)區(qū)域上,它然后被移去以允許金屬翼直接坐到殼上以散熱??上У氖牵@種技術(shù)不能用于表面安裝在電路板上的功率放大器電路。
本發(fā)明的目的是提供一種電路板組件及其熱傳導(dǎo)裝置,它傳導(dǎo)表面安裝在電路板的永久部分上的電子電路產(chǎn)生的熱到金屬殼以散熱。
本發(fā)明提供一種熱傳導(dǎo)裝置,載于基底上,所述基底有頂面和底面,所述熱傳導(dǎo)裝置包括盤(pán),載于所述基底的頂面上,以安裝電子元件;至少一過(guò)孔,與所述盤(pán)相交且伸展在所述基底的頂面和底面之間;和盤(pán)組,載于在所述盤(pán)之下的所述基底的底面上,所述至少一過(guò)孔與所述盤(pán)組之一相交以傳導(dǎo)在所述電子元件運(yùn)行時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的熱。
本發(fā)明提供一種電路板組件包括電路板,有頂面和底面;地盤(pán),載于所述電路板的頂面上;電子元件,通過(guò)第一焊料凸起耦合到所述地盤(pán);至少一過(guò)孔,耦合到所述第一焊料凸起,并伸展在所述電路板的頂面和底面之間,所述至少一過(guò)孔充滿焊料;和盤(pán)組,載于在所述地盤(pán)之下的所述電路板的底面上,所述盤(pán)組的每個(gè)有載于其上的第二焊料凸起,所述盤(pán)組的至少一個(gè)的所述第二焊料凸起耦合到所述至少一過(guò)孔。
熱傳導(dǎo)裝置被布置在有頂面和底面的基底上,如印刷電路板。熱傳導(dǎo)裝置包括載于基底的頂面上的元件盤(pán),至少一個(gè)伸展在基底的頂面和底面之間的過(guò)孔,和一組在元件盤(pán)之下的載于基底的底面上的盤(pán)。元件盤(pán)電連接到電子元件。過(guò)孔與元件盤(pán)和一盤(pán)組之一相交以傳導(dǎo)在電子元件的運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱到這一盤(pán)組。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是允許在電路板的永久部分上產(chǎn)生高熱的電子元件組件的表面安裝。另外,集成熱傳導(dǎo)裝置提供可靠的地連接,以保證電子元件的穩(wěn)定運(yùn)行。這個(gè)集成熱傳導(dǎo)裝置也允許內(nèi)導(dǎo)體或電路板的線路被布線在由高熱產(chǎn)生電子元件或電路占有的區(qū)域之下。在現(xiàn)存的組件中,所有線路必須繞著斷開(kāi)或剖面的區(qū)域布線,這常常引起電路板尺寸的增加。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1描繪包括用電路板組件的收發(fā)信機(jī)的無(wú)線電通信系統(tǒng);圖2描繪圖1的收發(fā)信機(jī)的電路板組件的局部分解透視圖,示出用熱傳導(dǎo)裝置的電路板的頂面;圖3描繪圖2的電路板的底面視圖,包括熱傳導(dǎo)裝置用的盤(pán)分布;圖4描繪圖3的盤(pán)分布的放大的局部平面圖5描繪沿圖2的截面線5-5的電路板組件的放大的局部截面圖;圖6描繪圖2的熱傳導(dǎo)裝置用的另一盤(pán)分布的平面圖;和圖7描繪用圖6的另一盤(pán)分布的另一電路板組件沿圖2的截面線7-7的截面圖。
無(wú)線電通信系統(tǒng)100(圖1)包括電子裝置,特別地,移動(dòng)無(wú)線電話102。移動(dòng)無(wú)線電話102包括用戶(hù)接口104,天線106,耦合到用戶(hù)接口104和天線106的收發(fā)信機(jī)108。用戶(hù)接口104主要包括手機(jī)110,它有揚(yáng)聲器111、麥克風(fēng)112、袖珍鍵盤(pán)113、和顯示器114。移動(dòng)無(wú)線電話102與遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)116通過(guò)射頻(RF)信號(hào)118通信。遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)116發(fā)射RF信號(hào)118進(jìn)入移動(dòng)無(wú)線電話102居于其中的無(wú)線電覆蓋區(qū)域。天線106轉(zhuǎn)換RF信號(hào)118成為電RF接收信號(hào),并耦合電RF接收信號(hào)到收發(fā)信機(jī)108。收發(fā)信機(jī)108轉(zhuǎn)換電RF接收信號(hào)成為數(shù)據(jù)接收信號(hào),它分別通過(guò)用戶(hù)接口104的揚(yáng)聲器111和顯示器114被輸出為音頻話音和業(yè)務(wù)信息。通過(guò)用戶(hù)接口104的袖珍鍵盤(pán)113和麥克風(fēng)112的話音和數(shù)據(jù)輸入被分別耦合到收發(fā)信機(jī)108作為數(shù)據(jù)發(fā)射信號(hào)。收發(fā)信機(jī)108轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)發(fā)射信號(hào)成為電RF發(fā)射信號(hào)。收發(fā)信機(jī)108包括放大電RF發(fā)射信號(hào)的功率放大器。收發(fā)信機(jī)108耦合放大的電RF發(fā)射信號(hào)到天線106以轉(zhuǎn)換與發(fā)射到遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)116作為RF信號(hào)118。
收發(fā)信機(jī)108的功率放大器被含于收發(fā)信機(jī)108用的電路板組件200(圖2)中。電路板組件200包括金屬殼202、電路板204、功率放大器電路205、和金屬安裝螺絲206,每個(gè)包括頭和螺絲桿。示出其一部分的殼202包括壓鑄鋁或其它能經(jīng)受熱傳導(dǎo)的材料。殼202包括頂殼部分207和底殼部分208。底殼部分208包括集成形成的、升起的平臺(tái)209。平臺(tái)209的頂面確定匹配面210以直接接觸電路板204。匹配面210是橫穿那里的水平平面,且包括尺寸適于接收安裝螺絲206的相應(yīng)的螺絲桿的螺母211。
示出其一部分的電路板204是多層板,且包括印刷電路板材料,如聚酰亞胺,環(huán)氧樹(shù)脂基防燃工業(yè)纖維玻璃(G10-FR4),或其它合適的代替物。電路板204實(shí)際上是橫穿平面,且包括頂面212和底面214。優(yōu)選銅鍍的穿孔216在頂面212和底面214之間伸展通過(guò)電路板204。穿孔216被構(gòu)成允許安裝螺絲206的桿通過(guò)的尺寸,但其頭不能通過(guò)。
頂面212包括由虛線標(biāo)明的部件放置區(qū)域218。部件放置區(qū)域218包括載于電路板204的頂面212上的地盤(pán)220和222。地盤(pán)220和222被構(gòu)成適于承載功率放大器電路205并提供其電接地的尺寸。地盤(pán)220和222由覆銅或其它合適的材料構(gòu)成。地盤(pán)220和222通過(guò)布置在電路板204中并以虛線示出的線路221被耦合到穿孔216。地盤(pán)220和222分別包括過(guò)孔224和226。過(guò)孔224和226是圓柱形的分別通過(guò)地盤(pán)220和222伸展的、且在電路板204的頂和底面212和214之間的通孔。居于地盤(pán)220的過(guò)孔224被安排為X-形狀模式。過(guò)孔226被安排為一對(duì)行,其中每行被沿著相對(duì)的邊安排為平行于地盤(pán)222的長(zhǎng)軸。在描繪的實(shí)施方案中,過(guò)孔224和226被構(gòu)成有直徑約0.7毫米的尺寸。
部件放置區(qū)域218包括耦合到布置在電路板204中并以虛線示出的線路,如線路229的信號(hào)盤(pán)227。線路傳送信號(hào)進(jìn)入部件放置區(qū)域218,以由功率放大器電路205放大和從功率放大器電路205返回放大的信號(hào)到在部件放置區(qū)域218之外的其它電路(未示出)。
電路板204的底面214包括熱傳導(dǎo)區(qū)域300(圖3),由虛線標(biāo)明。熱傳導(dǎo)區(qū)域300伸展在位于電路板204的頂面212上的部件放置區(qū)域218(圖2)之下,并正好與之并列。部件放置區(qū)域218和熱傳導(dǎo)區(qū)域300(圖3)被類(lèi)似定尺寸。熱傳導(dǎo)區(qū)域300的尺寸大體對(duì)應(yīng)于底殼部分208的平臺(tái)209的匹配面210(圖2)的尺寸。
熱傳導(dǎo)區(qū)域300(圖3)中布滿載于電路板204的底面214的組盤(pán)302。盤(pán)組302由覆銅或其它能連接焊料的材料構(gòu)成。過(guò)孔224和226貫穿、且終止在盤(pán)組302中。盤(pán)組302的每個(gè)有展長(zhǎng)的蛋形,包括布置在相對(duì)的半圓端E1和E2之間的大致的長(zhǎng)方形中節(jié)M(圖4)。在描繪的實(shí)施方案中,盤(pán)組302的每個(gè)有約3mm的長(zhǎng)度L和約1mm的寬度W。雖然對(duì)最大的焊料流通量和最大的焊料覆蓋,使用展長(zhǎng)的蛋形盤(pán)是優(yōu)選的,將認(rèn)識(shí)到,其它形狀,如橢圓形、圓形、雨滴形、三草葉形、或類(lèi)似形狀可被代替使用。然而,為減少焊料虛焊,這種盤(pán)應(yīng)該用圓而不是角、角落。
盤(pán)組302被安排在由一組行,如行304(圖3)和一組列,如列306定義的柵格中。這組行的每行平行于熱傳導(dǎo)區(qū)域300的縱軸308。這組列的每列相對(duì)于熱傳導(dǎo)區(qū)域300的縱軸308(圖3)和橫軸310傾斜。這組列的每列平行于旋轉(zhuǎn)軸312,旋轉(zhuǎn)軸312與橫軸310形成由弧314所代表的角θ1,且與縱軸308形成由弧316所代表角θ2。在描繪的實(shí)施方案中,角θ1是約45度且角θ2是約135度。旋轉(zhuǎn)軸312平行于盤(pán)組302的每個(gè)的縱軸400(圖4)且正交于盤(pán)組302的每個(gè)的橫軸402。雖然優(yōu)選盤(pán)組302傾斜的分布,以增加由于例如對(duì)應(yīng)于波峰焊過(guò)程的焊料波峰的角度的增加的可焊接性,將認(rèn)識(shí)到可用其它盤(pán)安排方向替代。
盤(pán)組302之間的空間在整個(gè)熱傳導(dǎo)區(qū)域300是統(tǒng)一的。行組被隔開(kāi)距離D1,在描繪的實(shí)施方案中,D1是約0.5mm。列組的每個(gè)被隔開(kāi)距離D2,在描繪的實(shí)施方案中,D2是約0.5mm。在列組的每列中,盤(pán)組302的鄰接著的盤(pán)被隔開(kāi)距離D3,在描繪的實(shí)施方案中,D3是約1mm。雖然因?yàn)樗购噶咸摵缸钌俨⒆畲笫褂脽醾鲗?dǎo)區(qū)域300的面積,上述盤(pán)間隔是優(yōu)選的,將認(rèn)識(shí)到可用其它盤(pán)間隔替代。
功率放大器電路205(圖2)包括放大元件228和230。放大元件228和230被封裝以包括地端232和234。雖然未在圖2中示出,地端232和234實(shí)際分別包括放大元件228和230的腳印。在放大元件228和230運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱分別通過(guò)地端232和234被散發(fā)。放大元件228和230也包括信號(hào)端235,以接收要放大的信號(hào)和輸出放大的信號(hào)。在所描繪的實(shí)施方案中,放大元件228和230分別是RF功率MOSFET(金屬氧化半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管),部件號(hào)碼BX,可從Hitachi買(mǎi)到;和RF功率MOSFET,部件號(hào)碼AX,可從Hitachi買(mǎi)到;或其它合適的替代品。
電路板組件200優(yōu)選通過(guò)自動(dòng)的組裝過(guò)程組裝。電路板204的頂面212經(jīng)受回流過(guò)程或波峰焊過(guò)程。在回流過(guò)程中,預(yù)定量的焊料通過(guò)網(wǎng)被涂在地盤(pán)220和222和部件放置區(qū)域218的信號(hào)盤(pán)227。涂在地盤(pán)220和222上的預(yù)定量的焊料必須足以附接各個(gè)放大元件228和230并充滿過(guò)孔224和226。焊料是鋅鉛銀合金焊料或合適的替代品。放大元件228和230的地端232和234被分別定位為與在地盤(pán)220和222上的焊料分別接合,如線236和238的之一所代表。放大元件228和230的信號(hào)端235在對(duì)應(yīng)的信號(hào)盤(pán)227上接合焊料。這種放置優(yōu)選由自動(dòng)部件放置機(jī)執(zhí)行。然后,部件放置區(qū)域218經(jīng)受回流熱,以熔化焊料并粘接地端和信號(hào)端232、234、和235到地端和信號(hào)盤(pán)220、222、和227。來(lái)自地盤(pán)220和222的熔化的焊料也分別流入并充滿過(guò)孔224和226?;诶鋮s,焊料電和物理地連接放大元件228和230到地盤(pán)220和222之一和信號(hào)盤(pán)227,并充滿過(guò)孔224和226。
在波峰焊過(guò)程中,環(huán)氧樹(shù)脂被涂于部件放置區(qū)域218。放大元件228和230被定位與地盤(pán)220和222接合,并由環(huán)氧樹(shù)脂固定。然后,部件放置區(qū)域218經(jīng)受硬化過(guò)程、焊劑涂覆、和涂焊料在地盤(pán)220和222、信號(hào)盤(pán)227上、和在過(guò)孔224和226中的焊料的熔化波。基于冷卻,焊料電和物理地連接放大元件228和230到地盤(pán)220和222之一和信號(hào)盤(pán)227,并充滿過(guò)孔224和226。
下一步,電路板204被翻面,且在底面214的熱傳導(dǎo)區(qū)域300(圖3)經(jīng)受波峰焊過(guò)程或回流過(guò)程,如上所描繪。在描繪的實(shí)施方案中,熱傳導(dǎo)區(qū)域300優(yōu)選經(jīng)受焊劑涂覆和涂焊料在一盤(pán)組302中的焊接波。另外,熱傳導(dǎo)區(qū)域300能被回流加熱以熔化網(wǎng)在一盤(pán)組302上的預(yù)定量的焊料。基于冷卻,在一盤(pán)組302的每個(gè)盤(pán)上的焊料形成大體一樣的、中凸的焊料凸起。
然后,電路板204(圖2)被安裝在金屬殼202的底殼部分208,因此,熱傳導(dǎo)區(qū)域300(圖3)與平臺(tái)209的匹配面210并列,且電路板204是水平平面。為保證盤(pán)組302和匹配面210之間的緊密接觸,電路板204通過(guò)轉(zhuǎn)安裝螺絲206通過(guò)對(duì)應(yīng)的通孔216并進(jìn)入對(duì)應(yīng)的螺母211中固定到平臺(tái)209,如線240所代表。安裝螺絲206優(yōu)選由自動(dòng)螺絲機(jī)釘入。電路板組件200的組裝由周知的附接方法附接頂殼部分207到底殼部分208完成。
相對(duì)于放大元件230,組裝的電路板組件200的部分500被示于圖5中。放大元件230的地端234通過(guò)焊料凸起501電和物理地附接到地盤(pán)222?,F(xiàn)在充滿焊料的過(guò)孔226從焊料凸起501通過(guò)地盤(pán)222、電路板204的多層502、和盤(pán)組302的各盤(pán)503和504向下伸展。過(guò)孔226終止在分別載于盤(pán)503和504的焊料凸起505和506。焊料凸起505和506接觸底殼部分208的平臺(tái)209的匹配面210。焊料凸起505和506是載于熱傳導(dǎo)區(qū)域300的盤(pán)組302的每個(gè)上的焊料凸起的例子。
在運(yùn)行中,功率放大器電路205(圖2)的放大元件230產(chǎn)生熱。放大元件230(圖5)內(nèi)部耦合熱到地端234。一旦到地端234,熱通過(guò)包括焊料凸起501、地盤(pán)222、過(guò)孔226、盤(pán)503和504、及焊料凸起505和506的金屬化路徑被傳導(dǎo)到匹配面210。匹配面210通過(guò)沿盤(pán)組302的所有盤(pán)經(jīng)過(guò)它們的各個(gè)焊料凸起散發(fā)熱量防止局部熱聚集,同時(shí),通過(guò)平臺(tái)209傳導(dǎo)熱進(jìn)入殼202,以便它能由對(duì)流散發(fā)。放大元件228(圖2)運(yùn)行期間產(chǎn)生的熱通過(guò)類(lèi)似的結(jié)構(gòu)被類(lèi)似地傳導(dǎo)和散發(fā),且為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)將不各個(gè)描繪。因此,不像存在的結(jié)構(gòu),上述熱傳導(dǎo)裝置從直接安裝在電路板上的永久部分的電子部件傳導(dǎo)出熱。
或多或少的過(guò)孔可被用于從安裝在電路板204上的放大元件228和230或其它元件傳導(dǎo)熱。對(duì)一些電子元件,如芯片電阻,用于上述方法的單個(gè)過(guò)孔足以進(jìn)行熱傳導(dǎo)。在熱傳導(dǎo)必須增加的情況中,可用另外的過(guò)孔。所用過(guò)孔的量?jī)H受限于電路板設(shè)計(jì)要求,它要求穿過(guò)這種過(guò)孔占據(jù)的區(qū)域不中斷地布置通路。熱傳導(dǎo)容量也能通過(guò)增加熱傳導(dǎo)區(qū)域300的面積和其中盤(pán)的覆蓋密度增加。
除傳導(dǎo)熱外,上述分別伸展在放大元件228和230的地端232和234之間的金屬化路徑、和匹配面210是不斷開(kāi)的電導(dǎo)體,它們提供在功率放大器電路205(圖2)和殼202之間額外的可靠的電地連接。這種連接補(bǔ)充由通過(guò)金屬安裝螺絲206電耦合到平臺(tái)209的通孔216提供的地連接,并提高功率放大器電路205的運(yùn)行所需的性能連續(xù)性和穩(wěn)定性。為了附加的接地,使用的過(guò)孔的量或熱傳導(dǎo)區(qū)域300的面積和其中盤(pán)的覆蓋密度能被增加。
圖6描繪也能在正對(duì)于部件放置區(qū)域218的電路板204的底面214(圖2)上使用的熱傳導(dǎo)區(qū)域600。熱傳導(dǎo)區(qū)域600(圖6)包括一盤(pán)組602(圖6)。盤(pán)組602的盤(pán)具有類(lèi)似于盤(pán)組302(圖3)的展長(zhǎng)的蛋形,且以類(lèi)似于盤(pán)組302的方法被分開(kāi)。盤(pán)組602被這樣安排以使每個(gè)的縱軸,如縱軸604平行于熱傳導(dǎo)區(qū)域600的橫軸606。這樣,盤(pán)組602形成一組列,如列608,它們被平行于橫軸606放置。另一盤(pán)組602在每個(gè)組列中是類(lèi)似的尺寸。然而,盤(pán)組602的尺寸列間不同。在描繪的實(shí)施方案中,盤(pán)組602的分布對(duì)稱(chēng)于橫軸606。另外,盤(pán)組602的尺寸和區(qū)域隨著從熱傳導(dǎo)區(qū)域600的中心610沿?zé)醾鲗?dǎo)區(qū)域600的縱軸612向外逐步地增加。
熱傳導(dǎo)區(qū)域600經(jīng)受回流過(guò)程或波峰焊過(guò)程,如上所述。預(yù)定量的焊料被網(wǎng)在盤(pán)組602上且回流加熱,或焊料通過(guò)波峰焊被涂于盤(pán)組602。基于冷卻,焊料在盤(pán)組602的每個(gè)上形成中凸的焊料凸起700(圖7)。在回流過(guò)程中,在布網(wǎng)期間,為在每列的盤(pán)組602上涂不同量的焊料,使用分步的模板。分步的模板被校準(zhǔn)以在盤(pán)組602上涂足夠量的焊料,以便焊料凸起700的高度在列組間變化。在波峰焊過(guò)程中,導(dǎo)致的凸起的高度由盤(pán)組602的每個(gè)的盤(pán)面積決定。如圖6所示,在連續(xù)的列中,盤(pán)組602的尺寸以預(yù)定的方法變化,以便焊料凸起700的高度在列組間變化。在描繪的實(shí)施方案中,焊料凸起700的高度隨著從代替的熱傳導(dǎo)區(qū)域600的中心610沿其縱軸612向外逐步地增加。
用在電路板204上的熱傳導(dǎo)區(qū)域600被匹配于底殼部分208的平臺(tái)209的匹配面702,因此產(chǎn)生電路板組件703,其一部分示于圖7中。匹配面702從橫向中心面704對(duì)稱(chēng)地向下且縱向向外斜。焊料凸起700的變化的高度補(bǔ)充匹配面702的曲線,以保證電路板204一被安置好,就是水平的平面。焊料凸起700的變化的高度也保證與匹配面702的充分的電和物理接合,以使能參考前述實(shí)施方案如前描繪的用過(guò)孔的熱傳導(dǎo)。因此,通過(guò)改變居于熱傳導(dǎo)區(qū)域中盤(pán)的尺寸,熱傳導(dǎo)裝置能被用于用缺少水平匹配面的殼的電路板組件。
雖被示為用于移動(dòng)無(wú)線電話,將認(rèn)識(shí)到蜂窩基站、雙向無(wú)線電設(shè)備、低地球軌道通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)設(shè)備、立體聲設(shè)備、音樂(lè)設(shè)備、工業(yè)馬達(dá)控制器、或類(lèi)似設(shè)備能得益于用熱傳導(dǎo)組件的電路板組件的使用,且這里所用的“裝置”應(yīng)指任何這種設(shè)備和它們的等效物。
通過(guò)在電路板組件中用集成的熱傳導(dǎo)裝置,熱能通過(guò)電路板和所建立的可靠的地通道而傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)裝置允許在電路板的永久部分上的高熱產(chǎn)生電路,如功率放大器電路的表面安裝。一個(gè)或多個(gè)過(guò)孔從電路通過(guò)電路板耦合熱到一焊盤(pán)的柵格。焊盤(pán)的柵格散發(fā)熱以避免熱局部聚集,并進(jìn)一步耦合熱進(jìn)入支撐電路板的金屬殼,以由對(duì)流散發(fā)。能被避免需要電路板的斷開(kāi)的區(qū)域以直接安裝功能類(lèi)似電路到用于熱消散的金屬殼的現(xiàn)有的組件。
權(quán)利要求
1.熱傳導(dǎo)裝置,載于基底上,所述基底有頂面和底面,所述熱傳導(dǎo)裝置包括盤(pán),載于所述基底的頂面上,以安裝電子元件;至少一過(guò)孔,與所述盤(pán)相交且伸展在所述基底的頂面和底面之間;和盤(pán)組,載于在所述盤(pán)之下的所述基底的底面上,所述至少一過(guò)孔與所述盤(pán)組之一相交以傳導(dǎo)在所述電子元件運(yùn)行時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的熱。
2.如權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)裝置,進(jìn)一步包括部件放置區(qū)域,位于所述基底的頂面中,所述部件放置區(qū)域包括所述盤(pán);和熱傳導(dǎo)區(qū)域,位于所述基底的底面中,所述熱傳導(dǎo)區(qū)域布滿所述盤(pán)組,所述熱傳導(dǎo)區(qū)域和所述部件放置區(qū)域尺寸類(lèi)似且相互并列。
3.如權(quán)利要求2所述的熱傳導(dǎo)裝置,其中所述熱傳導(dǎo)區(qū)域包括第一縱軸,正交于所述第一縱軸的第一橫軸,及與所述第一縱軸形成第一角和與所述第一橫軸形成第二角的旋轉(zhuǎn)軸;和所述盤(pán)組的每個(gè)包括第二縱軸,和正交于所述第二縱軸的第二橫軸,所述第二縱軸平行于所述旋轉(zhuǎn)軸,且所述第二橫軸正交于所述旋轉(zhuǎn)軸。
4.如權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)裝置,其中所述盤(pán)組的每個(gè)是展長(zhǎng)的蛋形。
5.如權(quán)利要求1所述的熱傳導(dǎo)裝置,其中所述盤(pán)組的尺寸是變化的,以保持較多或較少的預(yù)定量的焊料,焊料在其上伸展到較高或較低的預(yù)定的高度。
6.電路板組件包括電路板,有頂面和底面;地盤(pán),載于所述電路板的頂面上;電子元件,通過(guò)第一焊料凸起耦合到所述地盤(pán);至少一過(guò)孔,耦合到所述第一焊料凸起,并伸展在所述電路板的頂面和底面之間,所述至少一過(guò)孔充滿焊料;和盤(pán)組,載于在所述地盤(pán)之下的所述電路板的底面上,所述盤(pán)組的每個(gè)有載于其上的第二焊料凸起,所述盤(pán)組的至少一個(gè)的所述第二焊料凸起耦合到所述至少一過(guò)孔。
7.如權(quán)利要求6所述的電路板組件,進(jìn)一步包括部件放置區(qū)域,位于所述電路板的頂面中,所述部件放置區(qū)域包括所述地盤(pán);和熱傳導(dǎo)區(qū)域,位于所述電路板的底面中,所述熱傳導(dǎo)區(qū)域布滿所述盤(pán)組,且所述熱傳導(dǎo)區(qū)域與所述部件放置區(qū)域尺寸類(lèi)似且相互并列。
8.如權(quán)利要求7所述的電路板組件,進(jìn)一步包括殼,適合于安裝所述電路板,所述殼包括匹配面,以與所述熱傳導(dǎo)區(qū)域并列,以直接接觸所述盤(pán)組。
9.如權(quán)利要求8所述的電路板組件,其中所述電路板大體是平的;所述盤(pán)組的每個(gè)有類(lèi)似尺寸;和所述匹配面是水平的平面。
10.如權(quán)利要求8所述的電路板組件,其中所述電路板大體是平的;所述盤(pán)組的尺寸變化;和所述匹配面是彎曲的。
全文摘要
熱傳導(dǎo)裝置載于有頂面和底面的基底上。熱傳導(dǎo)裝置包括盤(pán),至少一過(guò)孔,和一盤(pán)組。盤(pán)被載于基底的頂面上,以電連接到電子元件。過(guò)孔與盤(pán)相交且伸展在基底的頂面和底面之間。一盤(pán)組被載于盤(pán)下的基底的底面上。過(guò)孔與一盤(pán)組之一相交,以傳導(dǎo)所述電子元件運(yùn)行時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的熱。
文檔編號(hào)H05K3/34GK1177902SQ97116549
公開(kāi)日1998年4月1日 申請(qǐng)日期1997年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月20日
發(fā)明者詹姆斯·E·范·雷斯韋克 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司
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