[发明专利]具有工程化的热路径的印刷电路板组件以及制造方法

说明书

本文公开了具有工程化的热路径的印刷电路板（PCB）以及制造方法。在一方面中，PCB包括形成在PCB的相对侧上的互补腔。互补腔处于热连通和/或电连通以形成工程化的热路径，并且每个腔填充有导热材料以为PCB的电路和元件提供热通路。该制造方法可以还包括：对每个腔进行钻孔和/或铣削；对腔进行板面敷镀；以及用合适的填充材料来填充腔。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请根据35 USC§119（e）要求2020年1月31日提交的标题为“PrintedCircuit Board Assemblies With Engineered Thermal Paths and Methods ofManufacture（具有工程化的热路径的印刷电路板组件和制造方法）”的美国专利申请序列号62 / 968807的权益，其全部内容通过引用而合并到本文中。

技术领域

本公开涉及用于为印刷电路板提供改进的热路径的方法。该方法提供了成本高效的用于制造具有金属块（coin）方式的典型热性能的改进热路径的方法。

背景技术

印刷电路板（PCB）组件可以由具有集成电路（IC）的表面贴装技术（SMT）元件的多层PCB形成。随着SMT元件和IC要求更多的功率并结合不断朝小型化的趋势，PCB组件上的热管理变成更大的管理挑战。

PCB组件通常具有范围从0.25 W/mK至3 W/mK的热导率，这导致经过PCB的高热阻并且因此导致PCB中的大温度变化。耗散大量功率的典型应用使用热金属块。具体而言，将铜金属块插入PCB中以帮助将热量从热源（例如IC、管芯或其他元件）传导离开到PCB下方的散热器。在金属块制造过程中，在PCB中切割孔，并且将导热金属块（例如铜金属块）插入到该孔中。然而，用于生产具有铜金属块的PCB的当前制造过程是劳动密集型的且昂贵的。因此，存在对以下方法的需要：更加成本高效的用于提供金属块状热通路的方法。

发明内容

本公开提供具有工程化的热路径的印刷电路板（PCB）以及用于制造PCB组件的方法。在一方面中，印刷电路板组件包括具有一层或多层的印刷电路板。印刷电路板具有：在顶表面中的第一腔，其中第一腔填充有第一导热材料；以及在印刷电路板的底表面中的第二腔，其中第二腔填充有第二导热材料。第一腔与第二腔热连通和/或电连通以形成填充的腔结构作为工程化的热和/或电路径。

在另一方面中，印刷电路板（PCB）组件包括PCB，该PCB包括具有多个迹线和多个导电焊盘的多层。该组件还包括安装在PCB的顶侧上的表面贴装技术（SMT）元件。该组件还包括：在印刷电路板的顶表面中的第一腔，其中第一腔填充有第一导热材料；以及在印刷电路板的底表面中的第二腔，其中第二腔填充有第二导热材料。第一腔与第二腔热连通和/或电连通，以形成填充的腔结构作为工程化的热和/或电路径。

在又一方面中，用于形成具有工程化的热和/或电路径的印刷电路板的方法包括在印刷电路板的顶表面中形成第一腔。该方法还包括用第一导热材料填充第一腔。该方法还包括在印刷电路板的底表面中形成第二腔，其中第一腔与第二腔热连通和/或电连通，以形成填充的腔结构作为工程化的热和/或电路径。最后，第二腔填充有第二导热材料。

在再一方面中，提供用于形成具有工程化的热路径的印刷电路板的方法。该方法可以包括在印刷电路板（PCB）的顶表面中形成第一腔以及对PCB和第一腔进行板面敷镀（panel plating）。该方法可以还包括在印刷电路板的底表面中形成第二腔。该方法可以还包括将光致抗蚀剂掩模施加到PCB以暴露第一腔和第二腔。该方法可以还包括同时敷镀以用导热材料填充第一腔和第二腔。第一腔与第二腔热连通，电连通，或者既热连通又电连通，以形成填充的腔结构作为工程化的热路径、电路径或两者。

另外的实施例、方面和特征部分地在下面的描述中被阐述，并且在检查说明书后部分地对于本领域技术人员将变得显而易见，或者可以通过实践本文所讨论的实施例而获知。通过参考形成本公开的一部分的说明书和附图的其余部分，可以实现对某些实施例的性质和优点的进一步理解。

附图说明