[发明专利]真空核心电路板

说明书

一种用于从产热电子组件散热的真空核心电路板(10)，所述真空核心电路板包括：至少一个电路层(12)，所述产热电子组件(14)电子地耦合到所述至少一个电路层；基底层(16)，其包括具有基本上中空内部(20)的主体结构(19)；以及介电层(18)，其提供于所述电路层(12)的至少一部分与所述基底层(16)之间，其中所述中空内部(20)至少部分排空。

技术领域

本发明涉及一种真空核心电路板。预期本发明的真空电路板应用于从产热电子组件中散热。更具体地说，产热电子组件可以呈LED形式提供。

背景技术

背景技术的以下论述仅预期便于理解本发明。所述论述并不认可或承认提及的材料中的任一种在本申请的优先权日是或曾经是公共常识的一部分。

电子装置通常在单个电路板或印刷电路板(PCB)上具有若干离散集成电路封装。这些封装的计算能力很少受限于这些装置的功能大小，而是受限于这些装置的总功率消耗以及产生的热量。智能电话装置在其系统内使用被动或传导冷却，笔记本电脑使用微型传导、相变和风扇强制冷却的组合，并且台式计算机使用大型风扇强制和相变冷却技术来增加冷却效率。装置越小，对被动高速传导冷却的需求就越大。

PCB的进一步使用是在发光二极管(LED)灯中。LED灯是由一个或多个LED的阵列组装而成的灯或电灯。LED灯的使用寿命和电效率优于白炽灯若干倍，并且显著优于大部分荧光灯。已看到LED灯在商业和住宅应用中开始替代白炽灯和荧光灯。在此替代周期期间，LED电灯由具有标准灯泡连接和形状(例如，爱迪生螺丝灯座或GU10卡口接头)的LED灯制成并且与供应到插座的电压兼容。由于与现有接头兼容的需求减小，因此出现设计用于LED灯的较新接头。

尽管LED灯与常规白炽灯和荧光灯相比大幅改进，但是LED灯仍存在若干限制，在LED灯完全替代常规照明系统之前，这些限制必须加以解决。

LED灯的主要限制是在较高温度下LED效率和使用寿命降低。LED中的大部分电作为热量损耗，而不是变换成光(约70％热量和30％光)。如果不除去此热量，则LED在高温下运行，这不仅降低LED的效率，而且还使LED不如原本可靠。因此，这限制了可以用于LED灯中的功率，所述LED灯用于物理地替代现有长丝和紧凑荧光灯类型。因此，LED灯，尤其使用大功率LED的那些LED灯中的热量管理是必需的。

LED灯中的热量管理的一种方法是通过使用金属核心印刷电路板(MCPCB)。在MCPCB中，相较于由隔热材料构成的较便宜板，PCB的基底材料是导热金属。在LED与金属核心之前提供导热介电层，所述导热介电层充当LED与金属核心之间的热桥。常规散热片随后可用于耗散传递到金属核心的热量。与MCPCB相关联的一个问题涉及无效热分布，这导致在板的某些区域中形成热点。这些热点与PCB的其余部分之间的温差可能导致层的弯曲和分离以及不当热传递。

散热片本身也具有主要与商业和住宅LED灯安装带来的尺寸限制有关的局限性。尽管可以通过增加散热片的复杂性和/或在构造中使用特殊合金来改进空间限制，但是这最终会增加LED灯的成本。

特别适用于LED灯的LED的另一问题是所谓的“效率下降”。这指在电流增加超过某一点时，LED的发光效率降低。因此，通常通过将多个LED组合在一个LED灯中来增加亮度。对更多LED的相关需求已显著增加LED灯的生产成本。

在整个本说明书中，除非本文另有规定，否则词语“包括(comprise)”或例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变型应理解为暗示包含所陈述整体或整体的群组，但不排除任何其它整体或整体的群组。

在整个说明书中，除非本文另有规定，否则术语“真空核心”或其变型将理解为暗示核心的至少某一程度的排空并且不限于完全或全部排空。此外，术语“排空”暗示低于大气压的压力。

发明内容