电路板及其制作方法与流程

专利2024-05-25  57


本公开涉及集成电路技术领域,具体地涉及一种电路板及其制作方法。



背景技术:

电路板是电子元器件电气连接的提供者,其主要优点是减少布线和装配的差错,提高自动化水平和生产劳动率。随着摩尔定律的发展,芯片内部集成的电路不断增多,这就使得电路板的散热成为电子设备集成度提高的一大障碍。随着电子产品向轻薄化、小型化方向发展,整机的厚度不断减小,使得现有的强制风冷、液冷、散热片等散热方式变得越来越难以实现。因此,如何提高电路板的散热效果成为亟待解决的问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本公开实施例提供一种电路板及其制作方法。

根据本发明的第一方面,提供一种电路板,包括:

层叠设置的第一结构层、连接层和第二结构层;其中,所述第一结构层、所述连接层以及所述第二结构层密封连接形成密封腔体,所述腔体内填充的液体体积小于所述腔体容积;

所述第一结构层包括:第一绝缘子层、分别贯穿所述第一绝缘子层的导热结构和散热结构;

导流结构,位于所述腔体内,所述导流结构的第一端与所述导热结构接触,所述导流结构的第二端与所述散热结构接触。

在一些实施例中,所述第一结构层还包括:第一金属子层,覆盖所述第一绝缘子层的第一表面;其中,所述第一表面朝向所述腔体;所述导热结构和所述散热结构,分别与所述第一金属子层接触;

所述导流结构包括:

与所述腔体连通的第一沟槽;其中,所述第一沟槽通过刻蚀所述第一金属子层形成;

和/或,

内部具有孔洞的第一导流体,位于所述第一金属子层和所述腔体之间。

在一些实施例中,所述第二结构层包括:第二绝缘子层和第二金属子层,所述第二金属子层覆盖所述第二绝缘子层的第二表面;其中,所述第二表面朝向所述腔体;

所述连接层包括:第三绝缘子层和第三金属子层,所述第三金属子层覆盖所述第三绝缘子层靠近所述腔体一侧的表面;其中,所述第三金属子层分别与所述第一金属子层和所述第二金属子层连接,以形成所述腔体;

所述导流结构还包括:

与所述腔体连通的第二沟槽;其中,所述第二沟槽通过刻蚀所述第二金属子层形成;

和/或,

内部具有孔洞的第二导流体,位于所述第二金属子层和所述腔体之间。

在一些实施例中,所述导流结构包括所述第二导流体,所述电路板还包括:

导热的第一金属块和第二金属块,位于所述腔体内,所述第一金属块位于所述导热结构与所述第二导流体之间,所述第二金属块位于所述散热结构与所述第二导流体之间。

在一些实施例中,所述第一结构层还包括:

贯穿所述第一结构层的第一通孔,与所述腔体连通;

与所述第一通孔适配的插塞;

其中,所述插塞位于所述第一通孔中时,所述腔体密封;所述插塞与所述第一通孔分离时,所述腔体通过所述第一通孔与外界环境连通。

根据本发明的第二方面,提供一种电路板的制作方法,包括:

形成贯穿第一绝缘子层的导热结构和散热结构,以形成第一结构层;

形成导流结构;

固定层叠设置的所述第一结构层、连接层和第二结构层;其中,所述第一结构层、所述连接层以及所述第二结构层围绕形成腔体,所述腔体内填充液体,所述液体体积小于所述腔体容积;所述导流结构位于所述腔体内;所述导流结构的第一端与所述导热结构接触,所述导流结构的第二端与所述散热结构接触。

在一些实施例中,所述方法还包括:形成覆盖所述第一绝缘子层第一表面的第一金属子层;其中,所述第一表面朝向所述腔体;

所述形成导流结构,包括:

刻蚀所述第一金属子层,形成与所述腔体连通的第一沟槽;其中,所述导流结构包括所述第一沟槽;

和/或,

在所述第一金属子层表面形成内部具有孔洞的第一导流体;其中,所述导流结构包括所述第一导流体。

在一些实施例中,所述方法还包括:形成覆盖第二绝缘子层第二表面的第二金属子层,以形成第二结构层;其中,所述第二表面朝向所述腔体;

所述形成导流结构,包括:

刻蚀所述第二金属子层,形成与所述腔体连通的第二沟槽;其中,所述导流结构包括所述第二沟槽;

和/或,

在所述第二金属子层表面形成内部具有孔洞的第二导流体;其中,所述导流结构包括所述第二导流体。

在一些实施例中,所述方法还包括:

在所述腔体内设置导热的第一金属块和第二金属块,所述第一金属块位于所述导热结构与所述第二导流体之间,所述第二金属块位于所述散热结构与所述第二导流体之间。

在一些实施例中,所述方法还包括:

形成贯穿所述第一结构层的第一通孔及与所述第一通孔适配的插塞;其中,所述插塞位于所述第一通孔中时,所述腔体密封;所述插塞与所述第一通孔分离时,所述腔体通过所述第一通孔与外界环境连通。

本公开实施例通过在电路板内形成腔体,腔体内填充有部分液体,导热结构下方的导流结构内的液体受热蒸发带走热量,蒸汽在腔体内通过压力梯度效应向散热结构下方扩散,并在散热结构下方冷凝,将热量释放并经散热结构将热量散发到外部环境中,而蒸汽冷凝后形成液体进入导流结构中,通过毛细作用向导热结构下方流动,在导热结构下方又被加热蒸发,循环该过程从而实现高效散热的目的。

附图说明

图1a为根据一示例性实施例示出的一种电路板结构示意图;

图1b为根据一示例性实施例示出的一种电路板导流结构示意图;

图2为根据一示例性实施例示出的另一种电路板结构示意图;

图3a为根据一示例性实施例示出的又一种电路板结构示意图;

图3b为根据一示例性实施例示出的一种电路板中铜块截面示意图;

图4为根据一示例性实施例示出的一种电路板制作方法流程图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。

在本公开实施例中,术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。

在本公开实施例中,术语“a与b接触”包含a与b直接接触的情形,或者a、b两者之间还间插有其它部件而a间接地与b接触的情形。

可以理解的是,本公开中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读,以使得“在……上”不仅表示其“在”某物“上”且其间没有居间特征或层(即直接在某物上)的含义,而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义。

需要说明的是,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其它实施方式。

图1a是根据一示例性实施例示出的一种电路板100的结构示意图。电路板100包括:

层叠设置的第一结构层10、连接层20及第二结构层30,其中,第一结构层10、连接层20和第二结构层30密封连接形成密封腔体40,腔体40内填充液体的体积小于腔体40的容积;

第一结构层10包括:第一绝缘子层102,贯穿第一绝缘子层102的导热结构105和散热结构106;

导流结构,位于腔体40内,导流结构的第一端与导热结构105接触,第二端与散热结构106接触。

参考图1a,连接层20具有中空的部分,第一结构层10、第二结构层30分别连接在连接层20的上、下表面,各层之间通过密封材料80密封连接形成一个密闭的腔体40。密封材料80为具有低渗透性的晶体材料,例如液晶聚合物(lcp)或间规聚苯乙烯(sps)。

在腔体40内填充部分液体,例如水,液体体积小于腔体40容积,如此,可在腔体40和液体之间形成空隙,该空隙可供液体受热蒸发后形成的蒸汽在导热结构105和散热结构106之间流动,以促进热量传导至散热结构106。

导热结构105和散热结构106分别位于腔体40两端上方的第一绝缘子层102内并贯穿第一绝缘子层102。导热结构105位于热源90下方,散热结构106位于外部散热结构50下方。导热结构105用于将位于其上方的热源90的热量导入腔体40内。腔体40内的液体可将导热结构105导入的热量转移到腔体40另一端的散热结构106下方,经散热结构106传导出去。

示例性地,导热结构105可包括第一热过孔,散热结构106可包括第二热过孔。如图1a中所示,导热结构105可包括多个并列排布的多个第一热过孔,散热结构106可包括多个并列排布的多个第二热过孔。

第一绝缘子层102的材料可以是有机材料、复合材料或者陶瓷材料,或者是它们的组合材料,例如玻璃纤维增强聚合物材料(fr4)。

导流结构可包括:具有毛细结构的结构体,用于将液体从散热结构106下方引流至导热结构105下方。

腔体40中的液体能在导流结构中通过毛细作用而流动,具体地,当导流结构一端的液体蒸发留下空隙时,导热结构另一端的液体会在毛细作用下向空隙流动,且温度越高,毛细作用力越强。可以理解的是,导热结构一端与导热结构另一端为相对设置的两端。

在本公开实施例中,热源90产生的热量经导热结构105传导至导流结构的一端,导流结构内的液体受热蒸发带走热量,蒸汽在腔体40内通过压力梯度效应向散热结构106下方扩散,并在散热结构106下方冷凝,将热量释放并经散热结构106将热量散发到外部,而蒸汽冷凝后形成液体进入导流结构中,通过毛细作用向导热结构105下方流动,在导热结构105下方又被加热蒸发,循环该过程从而实现高效散热。

在一些实施例中,第一结构层10还包括:第一金属子层103,覆盖在第一绝缘子层102的第一表面;其中,第一表面朝向腔体40;导热结构105和散热结构106分别与第一金属子层103接触。

导流结构包括:

与腔体40连通的第一沟槽104;其中,第一沟槽104通过刻蚀第一金属子层103形成;

和/或,

内部具有孔洞的第一导流体405,位于第一金属子层103和腔体40之间。

在本公开实施例中,第一金属子层103位于第一绝缘子层102靠近腔体40的一侧的表面,并与导热结构105和散热结构106的底部直接接触,一方面第一金属子层103可以用于形成导流结构,另一方面第一金属子层103可提高与导热结构105和散热结构106之间的热传导效率。

第一金属子层103的材料为导热性良好的金属材料,例如铜、铝等,或者金属合金。

示例性地,在如图1a所示的电路板100中,导流结构包括与腔体40连通的第一沟槽104,如图1b所示(仅示出了第一沟槽104的一部分),第一沟槽104为毛细结构的沟槽,液体(例如水)可以在第一沟槽104内沿箭头方向通过毛细作用运动。

在一些实施例中,第一沟槽104可包括多条平行排列的子沟槽。可通过湿法或者干法刻蚀对第一金属子层103刻蚀形成第一沟槽104。

第一沟槽104的一端位于导热结构105下方,另一端位于散热结构106下方,液体(例如水)能在其中能通过毛细作用而流动。也就是说,当第一沟槽104位于导热结构105下方的一端内的液体蒸发掉时,第一沟槽104位于散热结构106下方的另一端内的液体会通过沟槽的毛细作用向导热结构105下方流动补充蒸发掉的液体。

在一些实施例中,参照图2中所示,导流结构也可以为内部具有孔洞的第一导流体405,位于第一金属子层103和腔体40之间,第一导流体405中具有连通的毛细孔洞,液体能在孔洞中通过毛细作用传导。需要指出的是,虽然第一导流体405为不同于第一沟槽104的另一种形式的导流结构,但作用与第一沟槽104相同。

示例性地,如图2中电路板200,第一导流体405可以为泡沫铜,泡沫铜附着在第一金属子层103位于腔体40内的表面上。泡沫铜是一种在铜基体中均匀分布着大量连通孔洞的新型多功能材料,里面具有相互连通的毛细孔隙,液体(例如水)能在其中通过毛细作用运动。也就是说,当泡沫铜一端孔隙内的液体受热蒸发后,另一端孔隙内的液体会通过毛细作用向液体蒸发掉的部位运动。

另外,在第一绝缘子层102背离腔体40的一侧的表面上也覆盖有金属子层101,用于进行电路线路设计。

在一些实施例中,第二结构层30包括:第二绝缘子层302和第二金属子层301,第二金属子层301覆盖在第二绝缘子层302的第二表面;其中,第二表面朝向腔体40;

连接层20包括:第三绝缘子层202和第三金属子层204,第三金属子层204覆盖在第三绝缘子层202靠近腔体40一侧的表面;其中,第三金属子层204分别与第一金属子层103和第二金属子层301连接,以形成腔体40;

导流结构还包括:

与腔体40连通的第二沟槽304;其中,第二沟槽304通过刻蚀第二金属子301层形成;

和/或,

内部具有孔洞的第二导流体403,位于第二金属子层301和腔体40之间。

如图1a所示的电路板100中,在第二结构层30中除包括第二绝缘子层302和第二金属子层301外,还包括形成在第二绝缘子层302背离腔体40一侧的表面的金属子层303,可以用来设计电路线路。

连接层20中的金属子层204构成腔体40的侧壁,与导热结构105和散热结构106间接接触,也能用于传导部分热量。连接层20除包括第三绝缘子层202和第三金属子层204外,在绝缘子层202与第一结构层10、第二结构层30相对的表面上也分别形成有金属子层201、金属子层203,便于各层的金属子层之间的密封粘接或焊接。

根据图1a所示的电路板100,导流结构还包括与腔体40连通的第二沟槽304,可以通过干法或湿法刻蚀第二金属子层301而形成,第二沟槽304与第一沟槽104为相同的沟槽,与第一沟槽304对称地设置。

在一些实施例中,参照图2所示,导流结构也可以为内部具有孔洞第二导流体403,位于第二金属子层301和腔体40之间,第二导流体403内具有连通的毛细孔洞,液体能在孔洞中通过毛细作用传导。

示例性地,如图2中电路板200,第二导流体403可以为泡沫铜,泡沫铜附着在第二金属子层301位于腔体40内的表面上,第二导流体403与第一导流体405为对称设置的相同导流体。

根据图1a所示的电路板,热源90产生的热量通过其下方的导热结构105传导至腔体40内的第一沟槽104,第一沟槽104内液体被加热变成蒸汽带走热量,蒸汽由于压力梯度效应在腔体40内向散热结构106下方扩散,并在散热结构106下方冷凝,蒸汽冷凝释放的热量经散热结构106和外部散热结构50散发到外部环境中,而蒸汽冷凝后形成液体又进入第一沟槽104中,通过毛细作用向导热结构105下方流动,在导热结构105下方又被加热蒸发,该过程不断循环从而实现高效散热的目的。

另外,热源90产生的热量还有一部分经腔体40的侧壁传导至第二沟槽304,使第二沟槽304内的液体蒸发也能带走一部分热量,起到辅助散热的作用。

由于第一沟槽104、第二沟槽304与第一导流体405、第二导流体403发挥等效的功能,因此,图2所示的电路板200与图1a所示的电路板100的散热方式和原理相同,在此不再赘述。

在一些实施例中,第二沟槽304和/或第二导流体403也可以不设置,只保留第一沟槽104和/或第一导流体405。在图1a或图2示出的电路板中,可通过腔体40顶部的导流结构进行散热,因此,在不设置腔体40底部的导流结构的情况下,电路板100或200亦能发挥较好的散热作用,并能节约制作电路板的工艺步骤和成本。

在一些实施例中,参考图3a示出的电路板300,导流结构包括第二导流体403,电路板300还包括:

导热的第一金属块401和第二金属块402,位于腔体40内,第一金属块401位于导热结构105与第二导流体403之间,第二金属块402位于散热结构106与第二导流体403之间。

在图3a示出的电路板300中,在腔体40的顶部不设置导流结构,即不设置第一沟槽104或第一导流体405,在腔体40内只设置第二沟槽304或者第二导流体403,以及第一金属块401和第二金属块402,且第一金属块401和第二金属块402底部均设置有毛细沟槽(图3b示出了第一金属块401底部沟槽404的示意图,多个沟槽平行并排设置),液体(例如水)在其中能产生毛细作用。

第一金属块401顶部与导热结构105下方的第一金属子层103接触,底部与铜第二导流体403接触;第二金属块402顶部与散热结构106下方的第一金属子层103接触,第二金属块402的底部与第二导流体403接触。

第一金属块401和第二金属块402的主要作用是用于热量传导,由导热性良好的金属材料制成,例如铜、铝等。

在电路板300中,热源90产生的热量通过其下方的导热结构105传导至第一金属块401,一方面,第一金属块401底面上的沟槽404内含有液体,液体被加热蒸发变成蒸汽,另一方面,热量通过第一金属块401传导至腔体40底部的第二导流体403,使第二导流体403孔隙内的液体液受热蒸发变成蒸汽,通过液体蒸发带走热量。

蒸汽由于压力梯度效应在腔体40内向第二金属块402扩散,并将热量传递给第二金属块402,第二金属块402底部的沟槽能增大蒸汽与第二金属块402的接触面积提高散热速率,进而通过第二金属块402上方的散热结构106传导至外部散热结构50,并通过外部散热结构50将热量散发出去。同时,蒸汽凝结成液体最终进入第二导流体403内。

由于第一金属块401下方的沟槽404与第二导流体403相互接触,第二导流体403内液体通过毛细作用向热源90下方的第一金属块401流动,并向第一金属块401底部的沟槽404内补充蒸发掉的液体。同样地,通过该过程不断循环达到持续散热的目的。

在一些实施例中,第二金属块402也可以不设置,保留第一金属块401,电路板依然能发挥较好的散热效果,可以节省制作电路板的工艺和成本。

在一些实施例中,第一结构层10还包括:

贯穿第一结构层10的第一通孔107,与腔体40连通;

与第一通孔适配的插塞60;

其中,插塞60位于第一通孔107中时,腔体40密封;插塞60与第一通孔107分离时,腔体40通过第一通孔107与外界环境连通。

在第一结构层10中设有贯穿的第一通孔107,与腔体40相通,第一通孔107的内壁被金属化,金属化的内壁与第一结构层10的金属子层101、第一金属子层103连成一体。

当插塞60与第一通孔107分离时,第一通孔107用于抽出腔体40内的空气和注入液体。当抽出腔体40内的空气并注入液体后用插塞60将第一通孔107密封,抽出腔体40内的空气是为了液体在负压环境下更容易蒸发。

插塞60可以是刚性的,例如采用与第一通孔107金属内壁相同的材料制成,此时插塞60的直径可以等于第一通孔107的内径。

插塞60也可以是具有弹性的,例如可以采用弹性材料(例如硅酮)制成,此时插塞60的直径可以略大于第一通孔107的内径。总而言之,插塞60能保证腔体40与外界环境隔绝,不会与外界环境产生气体交换。

在一些实施例中,电路板中腔体40外的两侧还设有隔槽70,隔槽70的侧壁及底面被金属层701覆盖。如图1a所示电路板100中,腔体40底部的导流结构为第二沟槽304,隔槽70贯穿第一结构层10和连接层20,隔槽70的底面金属层与第二结构层30上的金属子层301焊接成一体。

又如图2和图3a所示的电路板200、电路板300中,腔体40底部的导流结构为第二导流体403时,隔槽70只贯穿第一结构层10,隔槽70的底面金属层与连接层20上的金属子层201焊接成一体,并且连接层20的金属子层203与第二结构层30的第二金属子层301在靠近腔体40的局部通过焊料205密封焊接,增加腔体40的密封性。

需要说明的是,在电路板200、电路板300中,隔槽70也可以贯穿第一结构层10和连接层20,且底面金属层与第二结构层30上的金属子层301焊接成一体,此时不需要焊接金属子层203与金属子层301在靠近腔体40的局部,即形成与电路板100中相同的隔槽。隔槽70可以用于阻止腔体40内的液体向电路板外面渗漏,提高电路板的可靠性。

示例性地,在本公开实施例中,第一结构层10、连接层20、第二结构层30中各金属子层可以采用电镀的方式附着在各绝缘子层上,各金属子层采用的材料为导热性和导电性良好的金属材料,例如铜。各绝缘子层材料可以是有机材料、复合材料或者陶瓷材料,或者是它们的组合材料,例如玻璃纤维增强聚合物材料(fr4)。

需要说明的是,以上所列举的材料仅为举例说明,实际采用的材料包括但不限于所列举的材料,并且材料可以组合。

图4示出了一种电路板的制作方法,包括以下步骤:

s1:形成贯穿第一绝缘子层102的导热结构105和散热结构106,以形成第一结构层10;

s2:形成导流结构;

s3:固定层叠设置的第一结构层10、连接层20和第二结构层30;其中,第一结构层10、连接层20以及第二结构层30围绕形成腔体40,腔体40内填充液体,液体体积小于腔体40容积;导流结构位于腔体40内,且导流结构的第一端与导热结构105接触,导流结构的第二端与散热结构106接触。

本公开实施例中,通过层叠设置第一结构层10、连接层20和第二结构层30,形成密闭腔体40,腔体40内填充部分液体,并在第一结构层10中设置导热结构105和散热结构106,且在位于腔体40内第一结构层10和/或第二结构层30上形成导流结构,从而形成电路板散热的基本结构。通过液体将热量从导热结构转移到散热结构散发出去,实现通过电路板自身高效散热的功能。

在一些实施例中,所述方法中步骤s1和s2还包括:

形成覆盖第一绝缘子层102第一表面的第一金属子层103;其中,第一表面朝向腔体40;

形成导流结构,包括:

刻蚀第一金属子层103,形成与腔体40连通的第一沟槽104;其中,导流结构包括第一沟槽104;

和/或,

在第一金属子层表面103形成内部具有孔洞的第一导流体405;其中,导流结构包括第一导流体405。

在本公开实施例中,导流结构可以通过刻蚀第一金属子层103而形成,也可以通过在第一金属子层103位于腔体40内的表面形成内部具有孔洞的第一导流体405而成,或者是二者的组合而成。

在一些实施例中,所述方法中步骤s1和s2还包括:

形成覆盖第二绝缘子层302第二表面的第二金属子层301,以形成第二结构层30;其中,第二表面朝向腔体40;

形成导流结构,包括:

刻蚀第二金属子层301,形成与腔体40连通的第二沟槽304;其中,导流结构包括第二沟槽304;

和/或,

在第二金属子层301表面形成内部具有孔洞的第二导流体403;其中,导流结构包括第二导流体403。

本公开实施例中,导流结构可以通过刻蚀第二金属子层301而形成,也可以通过在第二金属子层301位于腔体40内的表面形成内部具有孔洞的第二导流体403而成,或者是二者的组合而成。

在一些实施例中,步骤s1和s2还包括:形成连接层20,即在第三绝缘子层202的上、下表面及一侧面上分别形成金属子层201、金属子层203及第三金属子层204。各金属子层可通过电镀的方式形成在第三绝缘子层202的表面。

可以理解的是,第三金属子层204分别与第一金属子层103和第二金属子层301连接,形成密封的腔体40。

在一些实施例中,步骤s1还包括:形成贯穿第一结构层10的第一通孔107及与第一通孔107适配的插塞60;当插塞60位于第一通孔中107时,腔体40处于密封状态;当插塞60与第一通孔107分离时,腔体40通过第一通孔107与外界环境连通。

第一通孔107的内壁被金属化,金属内壁与第一结构层10的金属子层101、第一金属子层103连成一体,第一通孔107用于抽出腔体40内的空气和注入液体。

经过步骤s1和s2,形成具有导热结构105、散热结构106、第一通孔107以及导流结构的第一结构层10,和形成具有导流结构的第二结构层30,以及连接层20,即分别形成各结构层。

在一些实施例中,所述方法还包括:在腔体内40内设置导热的且底部具有沟槽的第一金属块401和第二金属块402,第一金属块401位于导热结构105与第二导流体403之间,第二金属块402位于散热结构106与第二导流体403之间。

在将第一结构层10、连接层20和第二结构层30层叠连接之前,在第二导流体403上设置第一金属块401和第二金属块402。各层密封连接形成腔体40之后,第一金属块401和第二金属块402固定在腔体40内设定的位置。第一金属块401将热源90产生的热量传导至腔体40底部的导流结构,蒸发液体散热,第二金属块402在腔体40的另一端将热量传递给散热结构106散发出去。

在一些实施例中步骤s3还包括:在腔体40两侧形成隔槽70,该隔槽贯穿第一结构层10和连接层20(参照图1a所示)。或者,隔槽70只贯穿第一结构层10(参照图2或图3a所示)。且在隔槽70的侧面及底面覆盖金属层701,隔槽70底部的金属层与其下面金属子层301或者金属子层201焊接在一起。

当隔槽70只贯穿第一结构层10时,可采用焊料205将连接层20的金属子层203与第二结构层30的第二金属子层301在靠近腔体40附近的局部进行焊接,增加腔体40的密封性。

需要说明的是,电路板200或电路板300中,隔槽70也可以贯穿第一结构层10和连接层20,且底面金属层与第二结构层30上的金属子层301焊接成一体,此时不需要焊接金属子层203与金属子层301在靠近腔体40的局部。通过在腔体40外部两侧设置隔槽70,进一步防止腔体40内的液体向外渗漏。

根据上述方法制作的电路板,通过在电路板内部形成导热腔体,并通过腔体内液体的蒸发和冷凝将热量从高温区向低温区转移利用电路板自身进行散热,能提高电路板的导热能力,减轻电子设备发生局部过热的问题,便于电子设备实现小型化和轻薄化。

与现有技术相比,本制作方法提供了一种灵活的设计方案,能够使冷却路径适应印制电路板布局,密封冷却腔可以与元件布置和电路铺设同时设计,确保优化热管理。这使得多层印刷电路板组件,尤其是高密度的电子设备,以最大限度地受益于集成冷却功能。

以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征:

1.一种电路板,其特征在于,包括:

层叠设置的第一结构层、连接层和第二结构层;其中,所述第一结构层、所述连接层以及所述第二结构层密封连接形成密封腔体,所述腔体内填充的液体体积小于所述腔体容积;

所述第一结构层包括:第一绝缘子层、分别贯穿所述第一绝缘子层的导热结构和散热结构;

导流结构,位于所述腔体内,所述导流结构的第一端与所述导热结构接触,所述导流结构的第二端与所述散热结构接触。

2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,

所述第一结构层还包括:第一金属子层,覆盖所述第一绝缘子层的第一表面;其中,所述第一表面朝向所述腔体;所述导热结构和所述散热结构,分别与所述第一金属子层接触;

所述导流结构包括:

与所述腔体连通的第一沟槽;其中,所述第一沟槽通过刻蚀所述第一金属子层形成;

和/或,

内部具有孔洞的第一导流体,位于所述第一金属子层和所述腔体之间。

3.根据权利要求1或2所述的电路板,其特征在于,

所述第二结构层包括:第二绝缘子层和第二金属子层,所述第二金属子层覆盖所述第二绝缘子层的第二表面;其中,所述第二表面朝向所述腔体;

所述连接层包括:第三绝缘子层和第三金属子层,所述第三金属子层覆盖所述第三绝缘子层靠近所述腔体一侧的表面;其中,所述第三金属子层分别与所述第一金属子层和所述第二金属子层连接,以形成所述腔体;

所述导流结构还包括:

与所述腔体连通的第二沟槽;其中,所述第二沟槽通过刻蚀所述第二金属子层形成;

和/或,

内部具有孔洞的第二导流体,位于所述第二金属子层和所述腔体之间。

4.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述导流结构包括所述第二导流体,所述电路板还包括:

导热的第一金属块和第二金属块,位于所述腔体内,所述第一金属块位于所述导热结构与所述第二导流体之间,所述第二金属块位于所述散热结构与所述第二导流体之间。

5.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述第一结构层还包括:

贯穿所述第一结构层的第一通孔,与所述腔体连通;

与所述第一通孔适配的插塞;

其中,所述插塞位于所述第一通孔中时,所述腔体密封;所述插塞与所述第一通孔分离时,所述腔体通过所述第一通孔与外界环境连通。

6.一种电路板的制作方法,其特征在于,包括:形成贯穿第一绝缘子层的导热结构和散热结构,以形成第一结构层;

形成导流结构;

固定层叠设置的所述第一结构层、连接层和第二结构层;其中,所述第一结构层、所述连接层以及所述第二结构层围绕形成腔体,所述腔体内填充液体,所述液体体积小于所述腔体容积;所述导流结构位于所述腔体内;所述导流结构的第一端与所述导热结构接触,所述导流结构的第二端与所述散热结构接触。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,

所述方法还包括:形成覆盖所述第一绝缘子层第一表面的第一金属子层;其中,所述第一表面朝向所述腔体;

所述形成导流结构,包括:

刻蚀所述第一金属子层,形成与所述腔体连通的第一沟槽;其中,所述导流结构包括所述第一沟槽;

和/或,

在所述第一金属子层表面形成内部具有孔洞的第一导流体;其中,所述导流结构包括所述第一导流体。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:形成覆盖第二绝缘子层第二表面的第二金属子层,以形成第二结构层;其中,所述第二表面朝向所述腔体;

所述形成导流结构,包括:

刻蚀所述第二金属子层,形成与所述腔体连通的第二沟槽;其中,所述导流结构包括所述第二沟槽;

和/或,

在所述第二金属子层表面形成内部具有孔洞的第二导流体;其中,所述导流结构包括所述第二导流体。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

在所述腔体内设置导热的第一金属块和第二金属块,所述第一金属块位于所述导热结构与所述第二导流体之间,所述第二金属块位于所述散热结构与所述第二导流体之间。

10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

形成贯穿所述第一结构层的第一通孔及与所述第一通孔适配的插塞;其中,所述插塞位于所述第一通孔中时,所述腔体密封;所述插塞与所述第一通孔分离时,所述腔体通过所述第一通孔与外界环境连通。

技术总结
本公开实施例提供了一种电路板及其制作方法,包括:层叠设置的第一结构层、连接层和第二结构层;其中,所述第一结构层、所述连接层以及所述第二结构层密封连接形成密封腔体,所述腔体内填充的液体体积小于所述腔体容积;所述第一结构层包括:第一绝缘子层、分别贯穿所述第一绝缘子层的导热结构和散热结构;导流结构,位于所述腔体内,所述导流结构的第一端与所述导热结构接触,所述导流结构的第二端与所述散热结构接触。

技术研发人员:杨明冬;姜展翔;罗勇;全本庆;张传彬;宋蓓莉
受保护的技术使用者:武汉光迅科技股份有限公司
技术研发日:2020.12.08
技术公布日:2021.04.06

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