CN113498252A - 电子设备、线路板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子设备、线路板及其制备方法，线路板包括：介质板；线路层设于介质板的一侧，且线路层上具有用于供小电流通过的第一线路；金属基板设于介质板的另一侧；载流件贯穿于介质板并伸出介质板的一侧外，以与第一线路间隔分布；载流件与金属基板形成连接并用于供大电流通过。线路板的制备方法包括：准备介质板、准备金属基板，压合介质板和金属基板，以使载流件贯穿介质板，在介质板上形成线路层；电子设备包括线路板。通过载流件贯穿介质板并与金属基板形成连接，使得在保证线路板整体厚度不变的情况下增大载流件的厚度，以使载流件能够通大电流，且金属基板能够更好地满足载流件的散热需求，保证线路板的使用寿命。

Description

电子设备、线路板及其制备方法

技术领域

本申请属于线路板的制备技术领域，更具体地说，是涉及一种电子设备、线路板及其制备方法。

背景技术

随着电子技术的日新月异，电子产品的功能越来越丰富，同时，随着各种功能的增加，电子产品内的功能模块、集成电路等电子器件越来越密集，这需要线路板具有较高的电流承载能力，因此线路通大电流是普遍的需求。

线路板的载流能力主要取决于线路的宽度和厚度，也即是铜箔的宽度和厚度，基于目前大部分线路板的铜箔厚度和宽度的常规设计，线路板提供的电流承载能力有限，无法满足大功率的需求。若在常规的线路板上通大电流时，会造成铜箔发热，很可能造成线路烧断而造成断路，进而影响电子产品正常工作。

为实现线路板上通大电流，目前的大部分改善方案为增加铜箔的厚度和宽度。其中，增加铜箔的宽度，不仅增加了铜的用量，增加了材料成本，还会减少线路板上的摆放电子元件的空间，增加了线路板生产以及焊接工艺的难度。而对于通小电流的线路区域，由于没有必要增加铜厚，如果增加铜箔所在的整层线路层的铜厚，则会浪费大量的铜，增加了线路板的生产成本。小部分改善方案为在铜箔上镀锡，提高线路的电流承载能力，但是镀锡厚度不均匀，难以保证质量。以上，由于线路板的线路宽度、厚度受限，难以提高线路的电流承载能力，也即是难以实现大电流的通过。

发明内容

本申请实施例的目的之一在于：提供一种线路板，旨在解决现有技术中，线路宽度、厚度受限导致难以实现通过大电流的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的技术方案是：

提供了一种线路板，包括：

介质板；

线路层，设于所述介质板的一侧，且所述线路层上具有用于供小电流通过的第一线路；

金属基板，设于所述介质板的另一侧；

载流件，贯穿于所述介质板并伸出所述介质板的一侧外，以与所述第一线路间隔分布；所述载流件与所述金属基板形成连接，并用于供大电流通过。

在一个实施例中，所述载流件为铜块，所述金属基板为铜基板，且所述载流件与所述金属基板为一体连接结构。

在一个实施例中，所述载流件的宽度大于所述第一线路的宽度，所述载流件的宽度延伸方向及所述第一线路的宽度延伸方向均垂直于所述介质板与所述金属基板的分布方向。

在一个实施例中，所述金属基板上开设有绝缘槽，所述绝缘槽沿所述介质板与所述金属基板的分布方向贯通所述金属基板，并隔绝所述载流件及所述第一线路。

在一个实施例中，所述金属基板上设有绝缘件，所述绝缘件沿所述介质板与所述金属基板的分布方向贯通所述金属基板，并隔绝所述载流件及所述第一线路。

在一个实施例中，所述绝缘件为绝缘树脂。

在一个实施例中，所述线路层上还具有用于供大电流通过的第二线路，所述第二线路分别与所述第一线路及所述载流件间隔分布。

在一个实施例中，所述线路板还包括芯板，所述载流件贯穿所述芯板；

所述线路板包括一个所述线路层，所述芯板设于所述介质板的一侧上，且所述线路层设于所述芯板上；或者，所述线路板包括至少两个所述线路层，相邻两个所述线路层之间叠设有一个所述芯板，且其中一个所述线路层设于所述介质板上。

本申请还提供了一种上述线路板的制备方法，包括以下步骤：

准备介质板；

准备金属基板，并在所述金属基板上形成有载流件；

压合所述介质板和所述金属基板，以使所述载流件贯穿所述介质板并伸出所述介质板背离所述金属基板的一侧外；

在所述介质板背离所述金属板的一侧上覆盖一层金属层，蚀刻所述金属层以形成线路层，且使得所述线路层上具有与所述载流件间隔分布的第一线路。

本申请还提供了一种电子设备，包括上述的线路板。

本申请实施例提供的电子设备、线路板及其制备方法与现有技术相比，有益效果在于：本申请通过线路层和金属基板分别叠设于介质板的相对两侧，载流件贯穿介质板并与金属基板形成连接，使得在保证线路板整体厚度不变的情况下增大载流件的厚度，从而提高载流件的电流承载能力，则载流件能够通大电流，并且线路层具有与载流件间隔分布且用于通小电流的第一线路，如此，保证在线路板整体的厚度和宽度不变的情况下，实现分区域通大电流和小电流的功能，满足线路板的线路布局要求。另外，载流件直接连接于金属基板，则在载流件满足通大电流的基础上，金属基板能够更好地满足载流件的散热需求，保证线路板的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例一提供的线路板的俯视图；

图2为本申请实施例一提供的线路板的剖视图；

图3为本申请实施例二提供的线路板为双层板的剖视图；

图4为本申请实施例二提供的线路板为多层板的剖视图；

图5为本申请实施例三提供的线路板的制备流程图。

其中，图中各附图标记：

1-介质板；2-线路层；21-大电流区域；22-小电流区域；221-第一线路；3- 金属基板；31-第一散热部；32-第二散热部；4-载流件；5-绝缘件；6-芯板；y- 第一方向。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；同样的，连通可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了说明本申请所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明：

实施例一：

请一并参阅图1及图2，本申请实施例提供的线路板包括介质板1、线路层 2、金属基板3以及载流件4。

介质板1为绝缘板，这里采用PP材料制成。线路层2设于介质板1沿第一方向y上的一侧，线路层2上具有第一线路221，此处需要说明的是，线路层2包括大电流区域21和小电流区域22，第一线路221设于小电流区域22上，且第一线路221用于供小电流通过。金属基板3设于介质板1沿第一方向y上的另一侧，也即是金属基板3和线路层2分别设于介质板1沿第一方向y上的相对两侧。其中，第一方向y为线路层2、介质板1以及金属基板3的分布方向，如图2中示意的竖直方向y，同时，第一方向y还平行于线路层2的轴向、介质板1的轴向以及金属基板3的轴向。

载流件4贯穿于介质板1并伸出介质板1的一侧外，以使载流件4贯穿线路层2，且与第一线路221间隔分布，此时，载流件4位于线路层2的大电流区域21。载流件4为金属件，并用于供大电流通过，载流件4沿第一方向y上的厚度为介质板1和线路层2叠加后沿第一方向y上的厚度，能够提高载流件 4的电流承载能力。如此，第一线路221和载流件4的设置，实现了线路层2 上分区通大、小电流的设计。其中，为实现整个线路层2的平整性，载流件4 背离金属基板3的一侧与线路层2背离金属基板3的一侧齐平设置。

此处还需要说明的是，金属基板3设于介质板1背离线路层2的一侧，其主要用于实现整个线路板的散热，其中包括对第一线路221和载流件4的散热。并且，载流件4与金属基板3形成连接，金属基板3和载流件4均为金属件，两者形成连接，有助于提高金属基板3实现对载流件4的散热效果。

本申请实施例中，通过线路层2和金属基板3分别叠设于介质板1的相对两侧，载流件4贯穿介质板1并与金属基板3形成连接，使得在保证线路板整体厚度不变的情况下增大载流件4的厚度，从而提高载流件4的电流承载能力，则载流件4能够通大电流，并且线路层2具有与载流件4间隔分布且用于通小电流的第一线路221，如此，保证在线路板整体的厚度和宽度不变的情况下，实现分区域通大电流和小电流的功能，满足线路板的线路布局要求。另外，载流件4直接连接于金属基板3，则在载流件4满足通大电流的基础上，金属基板3能够更好地满足载流件4的散热需求，保证线路板的使用寿命。

请参阅图2，在本实施例中，载流件4为铜块，金属基板3为铜基板，也即是载流件4和金属基板3均采用铜制成，有助于提高载流件4的电流承载能力。并且，载流件4与金属基板3为一体连接结构，也即是金属基板3上凸出形成载流件4，以使载流件4分别贯穿介质板1和线路层2，一体连接的设计，使得载流件4和金属基板3沿第一方向y上的厚度更大，更加利于提高电流承载能力，且还利于提高金属基板3对于载流件4的散热效果，有助于提高对整个线路板的保护，提高线路板的使用寿命。

请一并参阅图1及图2，在本实施例中，载流件4的宽度大于第一线路221 的宽度，载流件4的宽度延伸方向及第一线路221的宽度延伸方向均垂直于介质板1和金属基板3的分布方向，也即是载流件4和第一线路221的宽度延伸方向均垂直于介质板1的轴向。此处需要说明的是，载流件4的线宽大于第一线路221的线宽，则载流件4的截面积大于第一线路221的截面积，其中，载流件4的截面和第一线路221的截面平行于图1中示意的平面a，且载流件4 及第一线路221的宽度延伸方向均平行于平面a，平面a垂直于第一方向y。通过采用上述技术方案，以使载流件4的线宽大于第一线路221的线宽，则载流件4的电流承载能力大于第一线路221的电流承载能力，从而有助于实现载流件4通大电流，从而实现线路板分区通大电流、小电流的设计，也即是实现线路板局部通大电流，且局部通小电流。

在本实施例中，金属基板3上开设有绝缘槽，绝缘槽沿金属基板3的轴向贯通金属基板3，并隔绝载流件4及第一线路221。此处需要说明的是，绝缘槽沿第一方向y贯通金属基板3，并且，绝缘槽设于线路层2的大电流区域21和小电流区域22之间，也即是绝缘槽沿第一方向y将大电流区域21和小电流区域22隔绝开，从而实现绝缘槽隔绝载流件4及第一线路221。

其中，如图2所示，绝缘槽沿第一方向y贯通金属基板3，以使金属基板3 被分成两个部分，分别为第一散热部31和第二散热部32，第一散热部31和第二散热部32相互独立。第一散热部31与大电流区域21对应，且连接于载流件 4，第一散热部31用于实现对大电流区域21进行散热，具体包括对载流件4 进行散热，其中，载流件4工作时产生的热量传导至第一散热部31，从而实现散热。第二散热部32与小电流区域22对应，且与载流件4相互隔绝，第二散热部32用于对小电流区域22进行散热，具体包括对第一线路221进行散热。本实施例中，由于载流件4用于通大电流，第一线路221用于通小电流，则载流件4的发热温度远大于第一线路221的发热，第一散热部31和第二散热部32相互独立，避免载流件4传导至第一散热部31的热量传导至第二散热部32 上，从而导致第二散热部32上的热量过大而烧坏第一线路221，如此，绝缘槽的设置，使得第一散热部31和第二散热部32的相互独立，实现对线路层2的大电流区域21和小电流区域22的分区散热，避免两者的散热相互影响而导致烧坏第一线路221，加强对整个线路板的散热保护，提高线路板的安全性能和使用寿命。

请一并参阅图1及图2，在本实施例中，金属基板3上设有绝缘件5，绝缘件5沿介质板1的轴向贯穿金属基板3，并隔绝载流件4及第一线路221。此处需要说明的是，绝缘件5沿第一方向y贯穿金属基板3，且连接于绝缘板，并且，绝缘件5设于线路层2的大电流区域21和小电流区域22之间，也即是绝缘件5沿第一方向y将大电流区域21和小电流区域22隔绝开，从而实现绝缘件5隔绝载流件4及第一线路221。

绝缘件5沿第一方向y贯穿金属基板3，且连接于绝缘板，以使金属基板3 被分成两个部分，分别为第一散热部31和第二散热部32，第一散热部31和第二散热部32相互独立且通过绝缘件5实现绝缘。第一散热部31与大电流区域 21对应，且连接于载流件4，第一散热部31用于实现对大电流区域21进行散热，具体包括对载流件4进行散热，其中，载流件4工作时产生的热量传导至第一散热部31，从而实现散热。第二散热部32与小电流区域22对应，且与载流件4相互隔绝，第二散热部32用于对小电流区域22进行散热，具体包括对第一线路221进行散热。本实施例中，由于载流件4用于通大电流，第一线路 221用于通小电流，则载流件4的发热温度远大于第一线路221的发热，第一散热部31和第二散热部32相互独立且通过绝缘件5实现绝缘，避免载流件4 传导至第一散热部31的热量传导至第二散热部32上，从而导致第二散热部32 上的热量过大而烧坏第一线路221。如此，绝缘件5的设置，提高第一散热部 31和第二散热部32相互绝缘的效果，保证第一散热部31和第二散热部32完全独立，实现对线路层2的大电流区域21和小电流区域22的分区散热，避免两者的散热相互影响而导致烧坏第一线路221，加强对整个线路板的散热保护，提高线路板的安全性能和使用寿命。

此处还需要说明的是，金属基板3上开设有贯通金属基板3的绝缘槽，绝缘件5设于绝缘槽内且连接于介质板1。

在本实施例中，绝缘件5为绝缘树脂，绝缘树脂固化温度较低，从而能够保证绝缘树脂固化而隔绝第一散热部31和第二散热部32，且绝缘树脂的绝缘效果更好，能够保证第一散热部31和第二散热部32相互绝缘且互不影响，且设置绝缘树脂，成本非常低，实用性高。

在另一个实施例中，线路层2上还具有第二线路，第二线路设于线路层2 的大电流区域21内并用于供大电流通过，且第二线路分别与第一线路221、载流件4间隔分布。此处需要说明的是，第二线路的宽度大于第一线路221的宽度，和/或，第二线路的厚度大于第一线路221的厚度，从而使得第一线路221 和第二线路分别用于通小电流和大电流。如此，采用上述技术方案，在允许线路层2的线路宽度或厚度不受限制的基础上，还可在线路层2的大电流区域21 上设置第二线路，提高电流承载能力，从而实现大电流的通过。

请参阅图2，在本实施例中，线路板为单层板，也即是线路层2的数量设置为一层。其中，线路板还包括芯板6，芯板6设于介质板1沿第一方向y上的一侧上，也即是金属基板3和芯板6分别设于介质板1沿第一方向y上的相对两侧，且线路层2设于芯板6上，此时线路层2背离金属基板3。

实施例二：

请一并参阅图3及图4，本实施例与实施一的区别在于：线路板包括至少两个线路层2，相邻两个线路层2之间沿第一方向y上叠设有一个芯板6，并且，其中一个线路层2设于介质板1上。其中，载流件4贯穿介质板1、芯板6以及至少两层线路层2。

其中，图3中示出的线路板为双层板，线路层2为两个，两个线路层2之间叠设有一个芯板6，且其中一个线路层2设于介质板1上，载流件4贯穿两个线路层2及芯板6。

图4中示出的线路板为八层板，线路层2为八个，八个线路层2沿第一方向y依次叠设，且相邻两个线路层2之间叠设有一个芯板6，则芯板6设置为七个，且其中一个线路层2设于介质板1上，且载流件4贯穿八个线路层2且贯穿七个芯板6。

当然，线路板还可为四层板、或六层板等多层板，此处不唯一限定。

实施例三：

请参阅图5，本申请实施例还提供了一种线路板的制备方法，上述实施例一或实施例二中的线路板由本实施例中的线路板的制备方法制成，则本实施例中所述的线路板可参照实施例一和实施例二中描述的线路板，线路板的具体结构请参阅实施例一或实施例二中线路板的相关描述，此处不再一一赘述。

其中，本实施例中的线路板的制备方法，包括以下步骤：

S1、准备介质板1，并在介质板1上开孔；

S2、准备金属基板3，并在金属基板3上形成有载流件4；

本实施例中，当载流件4和金属基板3为一体连接结构时，则在金属基板 3上加工形成凸台，该凸台为载流件4。其中，载流件4采用蚀刻线路的方式成型，从而使得载流件4能够用于通大电流。

S3、压合介质板1和金属基板3，使得载流件4贯穿介质板1，且伸出介质板1背离金属基板3的一侧外；

其中，步骤S1开孔是为了压合介质板1和金属基板3时，载流件4贯穿介质板1。

S4、在介质板1背离金属板的一侧上覆盖一层金属层，蚀刻金属层以形成线路层2，且使得线路层2上具有与载流件4间隔分布的第一线路221。

本实施例中，通过载流件4贯穿介质板1并与金属基板3形成连接，在保证线路板整体厚度不变的情况下增大载流件4的厚度，从而提高载流件4的电流承载能力，则载流件4能够通大电流，并且线路层2具有与载流件4间隔分布且用于通小电流的第一线路221，如此，保证在线路板整体的厚度和宽度不变的情况下，实现分区域通大电流和小电流的功能，满足线路板的线路布局要求。另外，载流件4直接连接于金属基板3，则在载流件4满足通大电流的基础上，金属基板3能够更好地满足载流件4的散热需求，保证线路板的使用寿命。

可选地，本实施例中，金属基板3上贯穿有绝缘树脂，具体为：在金属基板3上开设有绝缘槽，绝缘槽采用的是孔深铣槽的方式成型，并在真空的条件下于绝缘槽内塞绝缘树脂。通过采用上述技术方案，能够在绝缘树脂设置于绝缘槽内后，保证绝缘树脂能够实现第一散热部31和第二散热部32的绝缘，避免第一散热部31和第二散热部32在散热工作时相互影响。

实施例四：

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括线路板。本实施例中的线路板采用上述实施例一或实施例二中的线路板，线路板的具体结构请参阅实施例一或实施例二中线路板的相关描述，此处不再一一赘述。

本申请实施例提供的电子设备，通过线路板的线路层2和金属基板3分别叠设于介质板1的相对两侧，载流件4贯穿介质板1并与金属基板3形成连接，使得在保证线路板整体厚度不变的情况下增大载流件4的厚度，从而提高载流件4的电流承载能力，则载流件4能够通大电流，并且线路层2具有与载流件 4间隔分布且用于通小电流的第一线路221，如此，保证在线路板整体的厚度和宽度不变的情况下，实现分区域通大电流和小电流的功能，满足线路板的线路布局要求，也即是电子设备能够满足大电流和小电流的使用。另外，载流件4直接连接于金属基板3，则在载流件4满足通大电流的基础上，金属基板3能够更好地满足载流件4的散热需求，保证线路板的使用寿命。本实施例中，电子设备在满足大电流和小电流的使用的基础上，还能够更好地实现散热，从而保证电子设备的使用寿命。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线路板，其特征在于，包括：

介质板；

线路层，设于所述介质板的一侧，且所述线路层上具有用于供小电流通过的第一线路；

金属基板，设于所述介质板的另一侧；

载流件，贯穿于所述介质板并伸出所述介质板的一侧外，以与所述第一线路间隔分布；所述载流件与所述金属基板形成连接，并用于供大电流通过。

2.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述载流件为铜块，所述金属基板为铜基板，且所述载流件与所述金属基板为一体连接结构。

3.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述载流件的宽度大于所述第一线路的宽度，所述载流件的宽度延伸方向及所述第一线路的宽度延伸方向均垂直于所述介质板与所述金属基板的分布方向。

4.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述金属基板上开设有绝缘槽，所述绝缘槽沿所述介质板与所述金属基板的分布方向贯通所述金属基板，并隔绝所述载流件及所述第一线路。

5.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述金属基板上设有绝缘件，所述绝缘件沿所述介质板与所述金属基板的分布方向贯通所述金属基板，并隔绝所述载流件及所述第一线路。

6.如权利要求5所述的线路板，其特征在于，所述绝缘件为绝缘树脂。

7.如权利要求1-6任一项所述的线路板，其特征在于，所述线路层上还具有用于供大电流通过的第二线路，所述第二线路分别与所述第一线路及所述载流件间隔分布。

8.如权利要求1-6任一项所述的线路板，其特征在于，所述线路板还包括芯板，所述载流件贯穿所述芯板；

所述线路板包括一个所述线路层，所述芯板设于所述介质板的一侧上，且所述线路层设于所述芯板上；或者，所述线路板包括至少两个所述线路层，相邻两个所述线路层之间叠设有一个所述芯板，且其中一个所述线路层设于所述介质板上。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的线路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备介质板；

准备金属基板，并在所述金属基板上形成有载流件；

压合所述介质板和所述金属基板，以使所述载流件贯穿所述介质板并伸出所述介质板背离所述金属基板的一侧外；

在所述介质板背离所述金属板的一侧上覆盖一层金属层，蚀刻所述金属层以形成线路层，且使得所述线路层上具有与所述载流件间隔分布的第一线路。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的线路板。

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