[发明专利]一种内嵌微流道的印制电路板集成结构及制作方法

说明书

本发明公开了一种内嵌微流道的印制电路板集成结构及制作方法，该集成结构包括内嵌微流道的印制电路板、微型液冷连接器公头和微型液冷连接器母头，内嵌微流道的印制电路板包括内嵌微流道的金属芯板、金属芯板顶部布线层、金属芯板底部布线层、进出液口、插针通孔和第一限位结构，插针通孔设置于进出液口周围，第一限位结构设置于进出液口和插针通孔之间并与进出液口同圆心；微型液冷连接器公头设置有第一螺纹结构、插针、第二限位结构和“O”形密封圈，“O”形密封圈能够嵌入第二限位结构和第一限位结构间；液冷连接器母头一端设置有与第一螺纹结构相配合的第二螺纹结构。该集成结构实现了冷却液体管路与内嵌微流道的印制电路板水密连接。

技术领域

本发明涉及微电子散热技术领域，尤其涉及一种内嵌微流道的印制电路板集成结构及制作方法。

背景技术

在印制电路板表面通过贴装封装器件的工艺来实现电子系统的高密度集成是业内常用的方法。

传统的印制电路板主要由有机材料和铜布线材料组成，由于有机材料的热导率很低(通常＜1W/m·K)，很难满足大功率器件高密度集成的需要。中国发明专利申请202110552478.5提出了一种内嵌阵列微流道的印制电路板，将内嵌阵列微流道的金属芯板集成在印制电路板内部，实现阵列化高热流密度散热，满足低剖面阵列的高效散热和高密度集成需求。

液冷连接结构与内嵌微流道的印制板集成一般采用表贴工艺，会使液冷工质直接与焊料接触，在液冷工质长期冲刷作用下，焊料将发生腐蚀脱落，进而造成微流道的堵塞。如何实现液冷管路与印制板中微流道的高可靠水密互连，不产生腐蚀多余物，同时与SMT工艺相兼容，不增加额外特殊工艺，目前还未发现解决方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种内嵌微流道的印制电路板集成结构及制作方法，该集成结构实现了冷却液体管路与内嵌微流道的印制电路板水密连接，通过“O”形密封圈与液体接触，避免了焊料腐蚀问题的发生，同时可实现局部区域高热流密度散热，满足了高密度集成大功率电子器件的应用需求。

本发明采用的技术方案如下：

一种内嵌微流道的印制电路板集成结构，包括：

内嵌微流道的印制电路板，所述内嵌微流道的印制电路板包括内嵌微流道的金属芯板、金属芯板顶部布线层、金属芯板底部布线层、进出液口、插针通孔和第一限位结构，所述内嵌微流道的金属芯板设置于所述金属芯板顶部布线层和所述金属芯板底部布线层之间；所述进出液口设置于所述内嵌微流道的金属芯板的两端，且纵向贯穿所述金属芯板底部布线层；所述插针通孔设置于所述进出液口周围，且纵向贯穿所述内嵌微流道的金属芯板、所述金属芯板顶部布线层和金属芯板底部布线层；所述第一限位结构设置于所述进出液口和所述插针通孔之间并与所述进出液口同圆心，且纵向贯穿所述金属芯板底部布线层；

微型液冷连接器公头，所述微型液冷连接器公头的一端设置有第一螺纹结构，另一端设置有插针、第二限位结构和“O”形密封圈，所述插针能够插入所述插针通孔中，所述第二限位结构与所述第一限位结构同圆心且同直径，所述“O”形密封圈能够嵌入所述第二限位结构和所述第一限位结构之间，使所述内嵌微流道的印制电路板和所述微型液冷连接器公头水密连接；

微型液冷连接器母头，所述液冷连接器母头一端设置有与第一螺纹结构相配合的第二螺纹结构，另一端设置有液冷管水密连接结构，所述液冷管水密连接结构与液冷管水密连接。

进一步的，所述第一限位结构外侧设置有多个所述插针通孔。

进一步的，所述第一限位结构和所述第二限位结构的深度之和小于所述“O”形密封圈厚度的80％。

进一步的，所述金属芯板顶部布线层上所述插针通孔的周围设置有焊盘结构。

进一步的，所述金属芯板顶部布线层和所述金属芯板底部布线层通过印制电路板层压工艺制作。