一种印制电路板功率元件的散热结构的制作方法

本技术属于功率元件的散热，具体涉及一种印制电路板功率元件的散热结构。

背景技术：

1、随着汽车电子产品的不断发展，大功率、小型化和轻型化的电机控制单元是发展方向。由于现有很多电机驱动芯片是由大功率晶体管进行电流放大来驱动电机的，而单一的大功率晶体管芯片的散热片面积和能力有限，必须辅以散热结构来消除芯片上过多的热量并迅速将热量进行排放，以延长大功率晶体管芯片的使用寿命。因而，在批量生产的汽车电控产品上，更多的大功率晶体管产品使用了贴片封装形式，而贴片封装的大功率元件如何与非金属材料的电路板焊接，并将热量传导到电路板后面的散热片上是一个难题。

2、现有大功率元件散热结构的类型较多，通常的散热方式有两种：一种是把功率管放在印制电路板边缘处，功率管的电器连接管脚立式焊接到印制电路板上，功率管用压板压到壳体上，通过壳体进行散热，该方式中安装位置首先，只能安装在电路板的边缘，不能根据功能要求而进行灵活布置；另一种是在功率管上备一个独立散热器并固定在印制电路板上以达到局部散热的目的,该散热方式只适用于发热较小的功率管，有一定的局限性，散热性能相对较低且散热速度较慢。

技术实现思路

1、本实用新型目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种印制电路板功率元件的散热结构，通过贴片式的焊接结构设计，并通过焊盘和金属化孔等组成的导热结构提高了功率元件的散热性能。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种印制电路板功率元件的散热结构，包括：

3、电路板，其一表面为焊接面，另一表面为散热面，所述电路板的焊接面上设有至少一个用于安装功率元件的贴片区域，所述贴片区域处设有若干个与功率元件的表面焊接的焊盘，且所述贴片区域还设有若干上下贯穿所述电路板的金属化孔；

4、散热台，所述电路板设于所述散热台上，所述电路板的散热面朝向所述散热台设置，且所述散热台的表面与电路板之间设有导热介质。

5、进一步的，所述焊盘包括若干沿横向设置的第一焊盘以及若干沿纵向设置的第二焊盘。

6、进一步的，所述第一焊盘呈两排的方式分设于所述贴片区域的上下侧，所述第二焊盘沿所述贴片区域的左右侧分布设置并位于两排第一焊盘之间。

7、进一步的，所述贴片区域内除所述焊盘以外的区域设有若干所述金属化孔。

8、进一步的，所述贴片区域的外周设有环状的敷铜层，所述敷铜层与功率元件的表面抵接，所述电路板的焊接面上设有多个位于贴片区域外并与功率元件的管脚焊接的第三焊盘，且每一第三焊盘与敷铜层之间均通过导线连接。

9、进一步的，所述敷铜层至少与其中一排第一焊盘重叠。

10、进一步的，所述金属化孔的孔壁上设有镀铜层，且所述金属化孔内填充有所述导热介质。

11、进一步的，所述电路板的散热面上在对应贴片区域的位置处设有导热的敷铜面。

12、进一步的，所述电路板的散热面上凸起设有若干位于所述敷铜面外的第四焊盘，所述第四焊盘的外侧与散热台的表面抵接，以隔开所述电路板和散热台。

13、进一步的，所述导热介质为导热硅脂。

14、进一步的，所述电路板通过螺钉固定于所述散热台上。

15、本实用新型具有以下有益效果：

16、本实用新型中，通过在贴片区域设置的若干焊盘和金属化孔，一是利用焊盘与功率元件的散热部分进行焊接，形成贴片式的焊接安装结构，二是使功率元件的热量既能焊接面上的焊盘散发出去，又能通过金属化孔将热量传导至电路板的散热面上，而后再传导至导热介质和散热台上进行散热，该散热结构的散热性能好，可有效提高印制线路板的整体性能；且通过焊盘和金属化孔的导热结构，可灵活布置功率元件的安装位置，即功率元件不需要限定安装在电路板的边缘，电路板上各功能区的布置不再受到器件散热要求的限制，印制电路板的布局更加灵活，电路板焊接完成后，不再有器件安装的薄弱环节，也非常便于装配。

17、其次，还在贴片区域的外周设置环状的敷铜层，该敷铜层与功率元件的表面抵接，作为导热结构的一部分，用以收集和传递功率元件产生的热量，加大了导热结构与功率元件的接触面积，进而提高了导热速度和散热性能；而与功率元件管脚焊接的第三焊盘通过导线与该敷铜层连接，从而将功率元件管脚处产生的热量传导至敷铜层，进而再传导至贴片区域内的焊盘和金属化孔上，以向下传导至电路板散热面处的散热台上进行散热，进一步提高了散热性能。

18、另外，在电路板的散热面上对应贴片区域的位置处设有敷铜面，从而将金属化孔传递过来的热量分布到整块敷铜面后再传导至散热台上进行散热，提高了热传导面积和效率，进而提高了散热效率和散热效果，在电路板的散热面上设有若干与散热台表面抵接的第四焊盘，一是可将焊接面传递来的热量传导至散热台上，二是用于支撑电路板，以隔开电路板的散热面和散热台，形成电气隔离间隙，保证电路板与散热台之间的绝缘可靠性。

19、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

1.一种印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述焊盘包括若干沿横向设置的第一焊盘以及若干沿纵向设置的第二焊盘。

3.如权利要求2所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述第一焊盘呈两排的方式分设于所述贴片区域的上下侧，所述第二焊盘沿所述贴片区域的左右侧分布设置并位于两排第一焊盘之间。

4.如权利要求3所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述贴片区域内除所述焊盘以外的区域设有若干所述金属化孔。

5.如权利要求4所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述贴片区域的外周设有环状的敷铜层，所述敷铜层与功率元件的表面抵接，所述电路板的焊接面上设有多个位于贴片区域外并与功率元件的管脚焊接的第三焊盘，且每一第三焊盘与敷铜层之间均通过导线连接。

6.如权利要求5所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述敷铜层至少与其中一排第一焊盘重叠。

7.如权利要求6所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述金属化孔的孔壁上设有镀铜层，且所述金属化孔内填充有所述导热介质。

8.如权利要求1-7任一项所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述电路板的散热面上在对应贴片区域的位置处设有导热的敷铜面。

9.如权利要求8所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述电路板的散热面上凸起设有若干位于所述敷铜面外的第四焊盘，所述第四焊盘的外侧与散热台的表面抵接，以隔开所述电路板和散热台。

10.如权利要求9所述的印制电路板功率元件的散热结构，其特征在于，所述导热介质为导热硅脂所述电路板通过螺钉固定于所述散热台上。