CN217936044U - 电路板 - Google Patents

Abstract

一种电路板，该电路板包括至少一器件单元、位于每一器件单元的表面的第一绝缘层和位于第一绝缘层的表面的第一线路层，每一器件单元包括导热板和电子元器件，导热板开设有第一开口；电子元器件位于第一开口内；第一线路层包括对应电子元器件的电连接线路和连接电连接线路的导热线路，电连接线路与电子元器件的工作面电性连接，导热线路与导热板连接。本申请提供的电路板通过将电子元器件内埋在导热板中，能够提高电路板的散热效率，同时提高电路板的结构强度，使电路板不易变形。

Description

电路板

技术领域

本实用新型涉及印刷电路板技术领域，尤其涉及一种电路板。

背景技术

利用倒装法(Flip Chip,FC)或打线接合(Wire Bonding,WB)将电子元器件与载板形成封装结构体(package)，并将一个以上封装结构体进行堆叠或安装于同一载板表面。由于各个电子元器件间需要通过线路进行连接，且受到载板表面积和载板体积的限制，使布线难度增加。因此，现在行业内铜层采用内埋的方式，将电子元器件埋入载板内形成内埋式封装结构。

现有的内埋式封装结构主要是：通过物理方式在基板上形成开孔或盲槽，将电子元器件置于开孔或盲槽内后再以胶粘材料进行封装。因此基板会由不同的材料结合而成，在不同生产环境及温度下，不同材料会产生不同的应力变化，进而使基板产生形变弯曲或伸缩等，导致生产困难，对位难度高，从而降低产品良率及产品性能；另外，埋入的电子元器件在运行时会产生高热，而且热量难以散出，散热效率较低。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种散热效果好的电子元件内埋式电路板。

本实用新型提供一种电路板，该电路板包括至少一器件单元、位于每一所述器件单元的表面的第一绝缘层和位于所述第一绝缘层的表面的第一线路层，每一所述器件单元包括导热板和电子元器件，所述导热板开设有第一开口；所述电子元器件位于所述第一开口内；所述第一线路层包括对应所述电子元器件的电连接线路和连接所述电连接线路的导热线路，所述电连接线路与所述电子元器件的工作面电性连接，所述导热线路与所述导热板连接。

在一些可能的实施方式中，所述电路板还包括依次叠设于每一所述器件单元背离所述第一绝缘层的表面的第二绝缘层和第二线路层，所述第二线路层分别与所述导热板和所述电子元器件的非工作面连接。

在一些可能的实施方式中，所述电路板包括一器件单元，所述器件单元包括多个第一开口，每一所述第一开口内设有一所述电子元器件。

在一些可能的实施方式中，所述第一绝缘层的外边缘设有第一导热柱，所述第二绝缘层的外边缘设有第二导热柱，所述第一导热柱和所述第二导热柱形成一导热框。

在一些可能的实施方式中，所述电路板还包括一基板，所述基板开设有至少一第二开口，每一所述器件单元位于一所述第二开口内，所述第一绝缘层延伸至所述基板的表面。

在一些可能的实施方式中，所述基板的外边缘设有导热框，所述导热框与最外侧的所述导热板连接。

在一些可能的实施方式中，所述电路板还包括一线路基板，所述线路基板上开设有至少一第三开口，每一所述器件单元位于一所述第三开口内，所述第一绝缘层和所述导热线路延伸至所述线路基板的表面，所述导热线路还与所述线路基板连接。

在一些可能的实施方式中，所述线路基板的外边缘设有导热框，所述导热框与最外侧的所述导热板连接。

在一些可能的实施方式中，所述导热板的材质为金属，所述金属选自铝、铬、钨、钛、钒、铱及锗中的任一种。

在一些可能的实施方式中，所述电子元器件的侧壁与所述第一开口的侧壁之间设有导热胶。

本实用新型提供的电路板通过将电子元器件内埋在导热板中，并通过导热板与第一线路层的导热线路连接，能够从电子元器件的多个面将电子元器件产生的高热传导至导热板，并进一步通过与导热板连接的导热线路传导至外界，避免电子元器件附近发生热量聚集，有利于提高电路板的散热效率；而且，在电子元器件的非工作面设置第二线路层，从而可以实现器件单元的双面散热，提高了电路板的散热效率；内埋有多个电子元器件的器件单元可以整片用于电路板的制作，也可以将单个器件单元内埋于基板或线路基板内制作电路板，能够增加电路板的结构强度，降低变形或翘曲等问题的发生风险；另外，在电路板的外边缘增加导热框，可以增加电路板的散热面积，进一步提高电路板的散热效率，同时，导热框位于电路板的周围，起到支撑的作用，可以改善电路板的变形、翘曲问题，进而强化电路板。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电路板的示意图。

图2为本申请另一实施例提供的电路板的示意图。

图3为本申请又一实施例提供的电路板的示意图。

图4为本申请又一实施例提供的电路板的示意图。

图5为本申请又一实施例提供的电路板的示意图。

图6为本申请又一实施例提供的电路板的示意图。

图7为本申请一实施例中在导热板上形成第一开口的示意图。

图8为图7所述的第一开口内设置器件单元的示意图。

图9为移除图8所述承载板的示意图。

图10为另一实施例中去除第一绝缘层和第二绝缘层的外边缘的示意图。

图11为在图10去除第一绝缘层和第二绝缘层的外边缘的位置形成第一导热柱和第二导热柱的示意图。

图12为本申请另一实施例中在基板上形成第二开口并在第二开口内设置器件单元的示意图。

图13为去除图12中基板的外边缘的示意图。

图14为本申请又一实施例中在线路基板上形成第三开口并在第三开口内设置器件单元的示意图。

图15为去除图14中线路基板的外边缘的示意图。

主要元件符号说明

电路板 100,200,300

器件单元 1

导热板 11

电子元器件 12

第一开口 13

导热胶 14

第一绝缘层 2

第一线路层 3

电连接线路 31

导热线路 32

导电柱 33

导热体 34

第二绝缘层 4

第二线路层 5

导热框 6,6a,6b

第一导热柱 61,61a

第二导热柱 62,62a

基板 7

第二开口 71

线路基板 8

第三开口 81

承载板 10

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

请参阅图1，本实用新型实施例提供一种电路板100，该电路板100包括至少一器件单元1、位于每一所述器件单元1的表面的第一绝缘层2和位于所述第一绝缘层2的表面的第一线路层3。每一所述器件单元1包括导热板11和电子元器件12，所述导热板11开设有第一开口13；所述电子元器件12位于所述第一开口13内；所述第一线路层3包括对应所述电子元器件12的电连接线路31和连接所述电连接线路31的导热线路32，所述电连接线路31与所述电子元器件12的工作面电性连接，所述导热线路32与所述导热板11连接。本申请通过将电子元器件12内埋在导热板11中，并通过导热板11与第一线路层3的导热线路32连接，能够从电子元器件12的多个侧面将电子元器件12产生的高热传导至导热板11，并进一步通过与导热板11连接的第一线路层3传导至外界，避免电子元器件12附近发生热量聚集，有利于提高电路板100的散热效率。

如图1所示，所述电路板100还包括依次叠设于每一所述器件单元1背离所述第一绝缘层2的表面的第二绝缘层4和第二线路层5，所述第二线路层5分别与所述导热板11和所述电子元器件12的非工作面连接。本实施方式通过在器件单元1背离第一线路层3的表面增加第二线路层5，可实现电子元器件12的非工作面的散热，进而实现电路板100的双面散热，有利于进一步提高电路板100的散热效率。

导热板11采用钢性较佳且导热效果较好的金属材料，例如铝、铬、钨、钛、钒、铱或锗等硬度较高的金属或合金，采用上述材料可以提高导热板11的强度，降低导热板11在内埋入电子元器件12后容易发生变形、翘曲等问题；另外，采用上述金属材料还可以提高导热板11的散热效率，进而提高电路板100的散热效率。

如图1所示，所述第一开口13的侧壁与所述电子元器件12的侧壁之间填充有导热胶14，在将电子元器件12内埋入第一开口13内时，会存在缝隙，通过在缝隙处填充导热胶14，一方面可以固定电子元器件12，另一方面还可以进一步提高热量由点电子元器件12向导热板11传导的效率。

所述第一线路层3通过常用线路增层的方式形成，其中，所述电连接线路31通过导电柱33与所述电子元器件12的工作面电性连接，所述导热线路32通过导热体34与所述导热板11接触。其中导热体34可以是电镀金属柱或具有高导热效果的导热膏。

可以理解的，在其他实施方式中，所述导热线路32可以是一整片金属，从而进一步增加导热线路32的散热面积，以提高电路板100的散热效率。

可以理解的，还可以通过增层的方式形成多层第一线路层3和第二线路层5，以增加电路板100的功能设计灵活性。

如图1所示，所述电路板100包括一个器件单元1，其中所述器件单元1包括多个第一开口13，每一所述第一开口13内设有一所述电子元器件12。即在本实施方式中，所述电路板100采用导热板11作为核心板，将多个电子元器件12内埋于导热板11内，通过采用整片式的导热板11作为内埋电子元器件12的核心板，能有效增加第一线路层3中导热线路32的布线面积，进而增加散热面积，以提高电子元器件12热量的导出效率。

另一实施方式中，如图2所示，第一绝缘层2和第二绝缘层4的边缘部分被去除，并分别形成有第一导热柱61和第二导热柱62，第一导热柱61和第二导热柱62分别和导热板11接触，第一导热柱61和第二导热柱62构成了一个位于所述电路板100的外侧边缘的导热框6。

本实施例通过在电路板100的外边缘增加导热框6，可以增加电路板100的散热面积，进一步提高电路板100的散热效率，同时，导热框6位于导热板11的周围，起到支撑的作用，可以改善导热板11的变形、翘曲问题，进而强化电路板100。若电路板100大致为一立方体结构，在第一绝缘层2和第二绝缘层4的边缘形成导热框6，该导热框6大致为一立方体框结构。可以理解的，若电路板100包括多层第一线路层3和多层第二线路层5，可以在每层第一线路层3对应的外侧边缘位置形成一口型框，从而增加每层线路层的散热效率。

请参阅图3，本申请另一实施例的电路板200，其与前述实施例中的电路板100的区别在于：所述电路板200还包括一基板7，所述基板7开设有至少一第二开口71，每一所述器件单元1位于一所述第二开口71内，所述第一绝缘层2和所述第二绝缘层4均延伸至所述基板7的表面。

本实施方式中，所述第一绝缘层2还延伸至所述第二开口71内以将器件单元1整体内埋在基板7内。

本实施方式中，所述基板7的材质可以是聚酰亚胺板。

另一实施方式中，如图4所示，基板7的边缘部分被去除，并形成有第一导热柱61a和第二导热柱62a，第一导热柱61a和第二导热柱62a分别和位于最外侧的导热板11连接，第一导热柱61a和第二导热柱62a构成了一个位于所述电路板200的外侧边缘的导热框6a。本实施例通过在电路板200的外边缘增加导热框6a，可以增加电路板200的散热面积，进一步提高电路板200的散热效率，同时，导热框6a位于基板7的周围，起到支撑的作用，可以改善基板7的变形、翘曲问题，进而强化电路板200。

本实施方式提高的电路板200通过将多个器件单元1整体内埋在基板7内，相较于传统内埋式封装结构将单独的电子元器件内埋与基板内，能够通过导热板11的设置而增加电子元器件12周围导热线路32的布线面积，进而提高电路板200的散热效率。同时器件单元1整体内埋在基板7内，能缩小基板7的面积，而通过刚性较强的导热板11替代，从而提高电路板100的强度，降低基板7的变形问题。

请参阅图5，本申请另一实施例的电路板300，其与前述实施例中的电路板200的区别在于：所述电路板300还包括一线路基板8，所述线路基板8上开设有至少一第三开口81，每一所述器件单元1位于一所述第三开口81内，所述第一绝缘层2和所述导热线路32延伸至所述线路基板的表面，所述导热线路32还与所述线路基板8连接。

本实施方式中，所述第一绝缘层2还延伸至所述第三开口81内以将器件单元1整体内埋在线路基板8内。

本实施方式中，所述线路基板8可以是单层线路板或多层线路板，具体地，所述线路基板8可以是三层线路板。

另一实施方式中，如图6所示，线路基板8的边缘部分被去除，并形成有导热框6b。本实施例通过在电路板300的外边缘增加导热框6b，可以增加电路板300的散热面积，进一步提高电路板300的散热效率，同时，导热框6b位于线路基板8的周围，起到支撑的作用，可以改善线路基板8的变形、翘曲问题，进而强化电路板300。

本实施方式提高的电路板300通过将多个器件单元1整体内埋在单层或多层的线路基板8内，能够通过导热板11的设置而增加电子元器件12周围导热线路32的布线面积，进而提高电路板300的散热效率。同时器件单元1整体内埋在线路基板8内，无需设置基板，能够有利于减小电路板300的厚度，且增加电路板300的多功能性。

所述电路板100的制备方法包括以下步骤：

步骤S11，提供至少一器件单元1，每一所述器件单元1包括导热板11和电子元器件12，所述导热板11开设有第一开口13；所述电子元器件12位于所述第一开口13。

器件单元1的制备方法包括：

第一步：请参阅图7，在承载板10上设置一导热板11，并于导热板11上形成第一开口13。

第二步：请参阅图8与图9，于第一开口13内设置电子元器件12，并移除承载板10，从而得到器件单元1。

本实施方式中，所述导热板11的材质为金属，所述金属选自钢性较佳且导热效果较好的金属材料，例如铝、铬、钨、钛、钒、铱或锗等硬度较高的金属或合金。

本实施方式中，所述第一开口13通过机械打孔或激光打孔的方向形成于导热板11上。

本实施方式中，电子元器件12与第一开口13的侧壁之间填充有导热胶14。

本实施方式中，所述器件单元1为一个，且每个所述器件单元1包括多个第一开口13，每个第一开口13内设置一个电子元器件12。

步骤S12，请再次参阅图1，于每一所述器件单元1的表面形成第一绝缘层2。

本实施例中，在形成第一绝缘层2之后，所述方法还包括：

于每一所述器件单元1背离所述第一绝缘层2的表面形成第二绝缘层4。

步骤S13，请再次参阅图1，于所述第一绝缘层2的表面形成第一线路层3，所述第一线路层3包括对应所述电子元器件12的电连接线路31和连接所述电连接线路31的导热线路32，所述电连接线路31与所述电子元器件12的工作面电性连接，所述导热线路32与所述导热板11连接。并于所述第二绝缘层4的表面形成第二线路层5，所述第二线路层5分别与所述导热板11和所述电子元器件12的非工作面连接，从而得到所述电路板100。

本实施方式中，所述第二线路层5用于将电子元器件12的背面将热量导出。

本实施方式中，所述第一线路层3和所述第二线路层5均通过增层的方式形成，可以理解的是，所述第一线路层3和所述第二线路层5还可以是多层。

本实施方式中，在形成第一线路层3之前，需在第一绝缘层2上通过机械打孔或激光打孔的方式形成多个通孔，进而在通孔内形成导电柱33和导热体34，其中电连接线路31通过导电柱33与电子元器件12的工作面电性连接，导热线路32通过导热体34与导热板11连接。

另一实施方式中，请参阅图10与图11，在形成第一绝缘层2和第二绝缘层4之后，通过机械打孔或激光打孔的方式去除第一绝缘层2和第二绝缘层4的边缘位置，以露出导热板11的表面，并在形成第一线路层3和第二线路层5时，在第一绝缘层2和第二绝缘层4去除边缘的位置形成第一导热柱61和第二导热柱62，使第一导热柱61和第二导热柱62构成一位于电路板100外侧边缘的导热框6，具体地，该第一导热柱61和第二导热柱62可以是金属柱。

可以理解的是，还可以在所述器件单元1的一表面线形成第一绝缘层2和第二绝缘层4，再在器件单元1的背离第一绝缘层2的表面形成第二绝缘层4和第二线路层5。

所述电路板200的制备方法包括以下步骤：

步骤S21，请参阅图12，在承载板10上设置一基板7，并于所述基板7上开设至少一第二开口71。

本实施方式中，所述基板7可以是聚酰亚胺板。

本实施方式中，所述第二开口71可以通过机械打孔或激光打孔的方式形成。

另一实施方式中，请参阅图13，在形成所述第二开口71的同时，还去除基板7的外边缘。

步骤S22，请再次参阅图12，于每一所述第二开口71内设置一所述器件单元1。

本实施方式中，器件单元1的导热板11开设有一个第一开口13，且第一开口13内设置一个电子元器件12。

步骤S23，请再次参阅图3，于每一所述器件单元1的表面形成第一绝缘层2，所述第一绝缘层2延伸至所述基板7的表面。

步骤S24，请再次参阅图3，于所述第一绝缘层2的表面形成第一线路层3。所述第一线路层3的结构请参见前述实施例。

另一实施方式中，请再次参阅图4，在形成所述第一线路层3时还在所述基板7去除外边缘的位置形成第一导热柱61a，所述第一导热柱61a与位于最外侧的所述导热板11连接，从而有利于将导热板11的热量导致第一导热柱61a。

步骤S25，请再次参阅图3，移除所述承载板10，并在所述器件单元1背离所述第一绝缘层2的表面形成第二绝缘层4，所述第二绝缘层4延伸至所述基板7的表面。

步骤S26，请再次参阅图3，于第二绝缘层4的表面形成第二线路层5，所述第二线路层5分别与所述导热板11和所述电子元器件12连接，从而得到所述电路板200。

本实施方式中，所述第二线路层5采用增层的方式形成。

另一实施方式中，请再次参阅图4，在形成第二线路层5时，还于第一导热柱61a靠近第二绝缘层4的表面形成第二导热柱62a，且所述第二导热柱62a与位于最外侧的所述导热板11连接，所述第一导热柱61a与所述第二导热柱62a形成导热框6a。

所述电路板300的制备方法包括以下步骤：

步骤S31，请参阅图14，在承载板10上设置一线路基板8，并于所述线路基板8上开设至少一第三开口81。

本实施方式中，所述线路基板8可以是单层线路板或多层线路板，具体地，本实施方式中，所述线路基板8为三层线路板，其中两层线路层内嵌在绝缘层内，一层线路层位于绝缘层的表面，且三层线路层电性连接。

本实施方式中，所述第三开口81可以通过机械打孔或激光打孔的方式形成。

另一实施方式中，请参阅图15，在形成所述第三开口81的同时，还去除线路基板8的外边缘。

步骤S32，请再次参阅图14，于每一所述第三开口81内设置一所述器件单元1。

本实施方式中，器件单元1的导热板11开设有一个第一开口13，且第一开口13内设置一个电子元器件12。

步骤S33，请再次参阅图5，于每一所述器件单元1的表面形成第一绝缘层2，所述第一绝缘层2延伸至所述线路基板8的表面。

步骤S34，请再次参阅图5，于所述第一绝缘层2的表面形成第一线路层3。所述第一线路层3的结构请参见前述实施例，移除所述承载板10，从而得到所述电路板300。

另一实施方式中，请再次参阅图6，在形成所述第一线路层3时还在所述线路基板8去除外边缘的位置形成导热框6b，所述导热框6b与位于最外侧的所述导热板11连接，从而有利于将导热板11的热量导致导热框6b。

本实施方式中，所述第二线路层5采用增层的方式形成。

可以理解的，在其他实施方式中，在所述器件单元1背离所述第一绝缘层2的表面还可以形成第二绝缘层，所述第二绝缘层延伸至所述线路基板8的表面。可以理解的，还可以在第二绝缘层的表面形成第二线路层，所述第二线路层延伸至所述线路基板的表面，所述第二线路层分别与所述导热板11、所述电子元器件12和所述线路基板8中的线路层连接。

可以理解的，在以上电路板100(200,300)形成之后，还会在第一线路层3和第二线路层5的表面形成防焊层并开环。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路板，其特征在于，包括：

至少一器件单元，每一所述器件单元包括：

导热板，开设有第一开口；

电子元器件，位于所述第一开口内；

第一绝缘层，位于每一所述器件单元的表面；以及

第一线路层，位于所述第一绝缘层的表面，所述第一线路层包括对应所述电子元器件的电连接线路和连接所述电连接线路的导热线路，所述电连接线路与所述电子元器件的工作面电性连接，所述导热线路与所述导热板连接。

2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，还包括依次叠设于每一所述器件单元背离所述第一绝缘层的表面的第二绝缘层和第二线路层，所述第二线路层分别与所述导热板和所述电子元器件的非工作面连接。

3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述电路板包括一器件单元，所述器件单元包括多个第一开口，每一所述第一开口内设有一所述电子元器件。

4.如权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第一绝缘层的外边缘设有第一导热柱，所述第二绝缘层的外边缘设有第二导热柱，所述第一导热柱和所述第二导热柱形成一导热框。

5.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，还包括一基板，所述基板开设有至少一第二开口，每一所述器件单元位于一所述第二开口内，所述第一绝缘层延伸至所述基板的表面。

6.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述基板的外边缘设有导热框，所述导热框与最外侧的所述导热板连接。

7.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，还包括一线路基板，所述线路基板上开设有至少一第三开口，每一所述器件单元位于一所述第三开口内，所述第一绝缘层和所述导热线路延伸至所述线路基板的表面，所述导热线路还与所述线路基板连接。

8.如权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述线路基板的外边缘设有导热框，所述导热框与最外侧的所述导热板连接。

9.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述导热板的材质为金属，所述金属选自铝、铬、钨、钛、钒、铱及锗中的任一种。

10.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述电子元器件的侧壁与所述第一开口的侧壁之间设有导热胶。

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