[实用新型]金刚石电路板模组

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金刚石电路板模组结构，属于散热应用技术领域，该散热模组结构可用于芯片、发光二极管等各式发热元件的组装使用上。

背景技术

随着芯片、发光二極管或各式电器元件功率的不断提高，工作废热量增加而排放量未等量提高，造成元件温度上升工作效率降低甚至於损坏元件的问题。检讨常用的散热方式，有使用散热器、热管和风扇等方式，例如芯片或各式电子元件通过散熱膠与散热器的接触，使电器元件的热量传导到散热器，再由风扇排出。但实际使用显示，目前的散热方式仍存在如下三項缺点，1.芯片、发光二極管或各式发熱电子元件，存在绝缘封装用的高热阻塑料层结构；2.电子元件安裝在高热阻绝缘的不飽和聚脂電路基板上；3.使用散熱胶于各結構层間，因散熱胶介面存在气泡及结构缺陷等。因此目前常見以提高散热器鳍片面积或提高风扇转速為改善方法，但这种未能解决问题本质。在克服上述散热問题的发展上有几种方式。如日本專利JP2004-200347A，公開了以金剛石與金屬材料为导电混合物，作為发光二極管p極與n極間積層構造的導電散熱層，然該技術只改善发光二極管内部的散熱結構，對於发熱元件外部高热阻绝缘封装层的热堵塞堆积狀況，未能解决前述所列问题。技術二，如日本專利JP平5-347369A，公開了一種技術：以金刚石细颗粒混合環氧樹脂或珪酸酯，作為電子元件的散熱绝缘封装层，該技術改善了发熱電子元件的上部封装层散熱問题，但對於下部高热阻绝缘電路板與散熱膠介面缺陷的問题，未能提供解决方法，另外該技術使用金刚石细颗粒混合環氧樹脂、石英微粒或氧化鋁微粒組成，在材料抗張特性上未能滿足長期因溫度變化造成伸縮破壞的要求。技術三，如中國專利CN1545148A，公開了一種技術：為大功率发光二極管貼裝在金剛石基板上的散熱結構，然該技術使用多層散熱膠於各結構層間，以期達成熱傳導目的。實際使用顯示，每增加一介面會因增加氣泡、雜質、材料缺陷等因素造成熱阻的提高，因此上述發明在降低熱阻通道、降低導熱結構複雜度、介面數量與確保散熱膠介面氣泡等項目，仍未合理解决熱傳導的整體性問题。

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种应用金刚石高热导率及高绝缘特性，解决排热堵塞堆积的问题的高散热效率的金刚石电路板模组。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

金刚石电路板模组，它包括有一個绝缘金刚石層的电路基板，并在金刚石基板上制作电路结构層，使电子元件可在金刚石电路基板电路上进行安装，金刚石基板在电路结构層的另一面，不使用散熱膏，直接積層於散热器上結構。该电路结构层，是在金刚石基板之第一面，以印刷或电镀等方式制作电路结构层。在金刚石基板的第二面，不使用散熱膏，一体成形于散热管、半导体制冷器或散热器上。该金刚石基板，按电路及散热需求，可制作成不同形状配置的基板。

本实用新型使用了含絕緣高导热金刚石基板取代传统的电路板基材，来进行芯片、发光二極管或各式發熱电子元件安装与封装。在金刚石基板另一面，不使用散熱膏，直接成形於散热器上。应用金刚石高热导率及高绝缘特性，形成一散热效率高的封装模组结构，解决了排热堵塞堆积的问题。

附图说明

图1为金刚石电路板模组的立体结构示意图；

图2为金刚石电路板模组的结构剖面图。

图中：1-金刚石基板，11-金刚石基板第一面，12-金刚石基板第二面，2-电路结构层，21-电路接点A，22-电路接点B，23-外电路A，24-外电路B，25-引线，3-发光二極管元件，33-环氧树脂封装透镜，4-熱管散热器。

具体实施方式

参见附图，本实用新型提供了一种能降低封装层熱阻的結构、降低导熱结构复杂度及熱傳介面數量，並确保介面接合完整无气泡无缺陷的解决方法。其技术手段一：使用金刚石基板1取代传统的电路板基材，金刚石层1，添加补强纤维、金刚石细颗粒粉体与高分子结合剂组成的金刚石基板。並在金刚石基板1上制作电路层2结构，来进行芯片、发光二极管3或各式电器元件封装与安装。技术手段二.是確保导热介面接合完整无气泡无缺陷，解决方法是不使用散熱膏，将金刚石电路板直接成形於散热器4上。金刚石电路层直接粘貼安裝发热元件，並在发热元件上進行上部封裝，如此形成一簡捷且散热效率高的电路板模组结构，实际解决因散热不良导致效率低或损坏元件的问题。

金刚石电路板模组结构的实施例，使用含金刚石基板1取代传统的电路板基材，并在金刚石基板上制作电路层2结构，来进行大功率发光二極管3元件安装与封装。

制作方式：添加补强纤维、金刚石细颗粒粉体与高分子结合剂组成的金刚石复合材料，制作1mm厚度的金刚石基板1，該金刚石基板1第二面12，压制成型于热管散热器4上，使金刚石基板第二面12于热管散热器4各凹凸面完全密合，以达到介面无气泡、杂质、材料缺陷等状态。在金刚石基板的第一面11，以印刷方式制作电路结构层2。再将发光二极管元件3，直接焊接并封装于金刚石电路接点B22上，將元件另一电极用引线接于電路接点A21上，并使用透明环氧树酯封装33成发光元件。如此形成一简捷且散热效率高的电路板模组结构，实际解决因散热不良导致效率低或损坏元件的问题，金刚石电路板模组的剖面结构，如图2。金刚石基板的形状可根据电路及散热器需求而设计成为不同形状的基板。