[发明专利]电子板及相关制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路板(cartes électroniques)的冷却，所述电子电路板被插入至机柜或背板(也被称为抽屉或者机架)中。本发明特别用于电子设备，特别是电源板，电源板的部件显著地升温并且需要迅速排出热量。本发明特别有利于嵌入式电子设备，具体地特别有利于被通风空气冷却的嵌入式电子设备。

背景技术

例如，有一些计算机包括在机柜中彼此平行布置的若干电子电路板。为了确保设备的维护，各种板都是可拆卸的。板的安装和拆卸通过其在机柜的沟槽或滑道中的平移来完成。

印刷电路板是指裸的印刷电路板的术语，也就是说没有电子部件，也没有散热装置，电子电路板是装配有散热装置和一个或多个电子部件的印刷电路板。印刷电路板包括或者为由绝缘材料层成对分开的多个导电层的组件或至少一个导电层和一个绝缘层的组件。导电层分别包括导电轨道。例如，它们是通过蚀刻获得的。在操作中，电子电路板的部件会散发大量的热量。要排出热量，从而保持合适的工作温度不得超过可接受的最大值。

已经考虑了若干种用于冷却电子设备的解决方案：通过热对流冷却和通过热传导冷却。

热对流在于将热体与流体接触，流体优选地以相对于板运动的方式设置，以改善热的部件和冷的流体之间的热交换。

热传导是由同一介质的两个区域之间或两个接触的不同介质之间的温差引起的热传递模式。

电子电路板冷却的一种已知的解决方案在于，在印刷电路板上装配以热传导性强的材料(例如，比如铜或铝)制成的板的形状的热排出装置。该板具有与印刷电路板大致上相同的表面面积并与印刷电路板平行。该板被固定在印刷电路板的与容纳电子部件的面相对的面上。这使得能够将要从印刷电路板排出的热量传导至位于机柜中并且压靠热排出装置的热交换器，例如以冷却剂在其中循环的通道或板的形状。然后需要将这些通道或板连接到设备外部的冷却网络。

该解决方案适用于装配有这种冷却网络的应用。另一方面，这种类型的解决方案证明了对于机柜没有装配有冷却网络并且通常仅装配有风扇的应用来说效率不够高。

为了纠正这个缺点，常规的做法是将包括散热鳍片的散热装置用螺钉固定至与印刷电路板相对的热排出装置的表面上。散热装置通过其鳍片增加了电子电路板和与电子电路板接触的流体(例如，空气)之间的接触表面。这可以提高对流冷却性能水平。在图1中示出了这种类型的解决方案，其中可以看出电子电路板100包括：印刷电路板101、排出装置102、部件1000、散热装置104、基板106，其中，印刷电路板101具有两个面101a和101b；排出装置102固定至印刷电路板101(更具体地，固定至印刷电路板101a的第二面101b)；部件1000固定至印刷电路板101(并且更具体地，焊接至第一面101a上)；散热装置104包括散热鳍片105；基板106相对于热排出装置较薄。散热装置104借助于多个螺钉107-螺母108系统(通常至少十个左右，其中在图1中仅一个可见)固定至排出装置102和印刷电路板101，螺钉107穿过排出装置102和印刷电路板101，一层导热油脂109插入在散热装置104和排出装置102之间，并且通过在散热装置104和排出装置102之间填充空隙来确保这两个元件之间良好热交换。

申请人发现这种类型的电路板存在一定数量的缺陷。油脂由两相组成，两相包括作为油脂的液相(油)和包含通常为银的导电颗粒的固相。这两个相在时间上并且随着温度升高而分开，从而导致散热装置加排出系统的能量耗散性能水平减弱，并且会限制插置于机柜中的其他电路板或设备的性能水平，甚至降低它们的性能水平。借助于螺钉-螺母系统107-108将散热装置104固定至热排出装置102相当大地限制了印刷电路板的可用表面。事实上，需要在每个螺钉-螺母系统和容纳部件的印刷电路板的面101a上的部件之间提供适当的隔离区域。

此外，将散热装置固定至热排出装置上以及应用导热油脂的操作是必须手动执行的困难操作，这因此是昂贵的。

此外，螺钉-螺母系统破坏了散热装置侧的空气流动，这导致电子板的冷却控制被降低。

最后，这种类型的解决方案呈现出明显的厚度。

发明内容

本发明的目的是纠正全部或部分上述缺点。