[1]Изобретение относится к области изготовления электронной аппаратуры с применением многослойных печатных плат (Ml 111).
[2]В настоящее время известна конструкция, описанная в научно-практическом журнале «Электроника: Наука, Технология, Бизнес», №7 2009 г., в статье «Печатные платы с металлическим основанием» на стр. 100-101 автора Д. Марущенко и представляющая собой печатную плату, в качестве материала основания которой применяется металл с низким тепловым сопротивлением. Теплопроводность металлического основания печатной платы может превышать теплопроводность диэлектрического основания в сотни раз, поэтому применение печатных плат с металлическим основанием позволяет существенно повысить эффективность теплоотвода от электронных устройств на печатных платах без применения дополнительных конструктивных элементов для отвода тепла.
[3]Основным недостатком известной конструкции является невозможность изготовления Ml 111 из материала основания печатной платы, что существенно ограничивает ее применение.
[4]Известна также конструкция, описанная в научно-практическом журнале «Печатный монтаж», выпуск №6 2009 г., в статье «Печатные платы с металлическим основанием: свойства и технологии» на стр. 10-14 автора А. Максимова и представляющая собой печатную плату, спрессованную с металлическим корпусом с низким тепловым сопротивлением. Данная конструкция не накладывает ограничений на количество слоев печатной платы.
[5]Недостатками известной конструкции являются: значительное увеличение массы и габаритов печатной платы, снижение надежности конструкции, вследствие воздействия дополнительной механической и тепловой нагрузки на печатную плату при ее прессовании с металлической основой.
[6]Наиболее близкое техническое решение, принимаемое за прототип, описано в справочнике «Печатные платы» под редакцией К.Ф. Кумбза 2011 г. книга 1 стр. 419-425 и представляет собой теплоотводящие площадки, формируемые травлением меди на установочном слое печатной платы под корпусом тепловыделяющего электрорадиоизделия (ЭРИ). Монтаж ЭРИ на теплоотводящие площадки осуществляется пайкой к открытым теплоотводящим поверхностям корпуса ЭРИ.
[7]Недостатками прототипа являются: ограничения по типу корпуса тепловыделяющего ЭРИ и необходимость применения специального оборудования для его пайки к теплоотводящей площадке печатной платы.
[8]Целью изобретения является повышение эффективности теплоотвода от тепловыделяющих ЭРИ на печатную плату и на элементы конструкции от печатной платы.
[9]Поставленная цель достигается тем, что в заявленной конструкции теплоотвод формируется из меди, входящей в состав проводящих слоев, которая не задействована в передаче электрического сигнала. Снятие ограничений по типу корпуса и способу монтажа тепловыделяющего ЭРИ достигнуто путем установки корпуса на теплоотвод методом приклеивания.
[10]На фиг. 1 представлена конструкция многослойной печатной платы со встроенным теплоотводом в разрезе с видами на его составные части.
[12]- фольгированного диэлектрика (1);
[13]- диэлектрического основания (2);
[14]- проводящего рисунка (3);
[15]- изолирующих склеивающих прокладок (4);
[16]Многослойный печатный теплоотвод встроен в МИН и включает следующие элементы:
[17]- металлизированные сквозные отверстия (МСО) (5);
[18]- тепловые площадки (6).
[19]Тепловые площадки представляют собой электрически незадействованные медные полигоны, расположенные друг под другом под корпусом тепловыделяющего ЭРИ по всей его площади, начиная с установочного слоя печатной платы и далее на всех слоях либо на группе смежных слоев.
[20]Допускается изменение размеров тепловых площадок МПТ в сторону увеличения без ограничений и в сторону уменьшения не более чем на 50% от площади основания корпуса. Для корпусов ЭРИ, имеющих открытые теплоотводящие поверхности, допускается уменьшение размеров тепловых площадок МПТ не более чем на 20% от площади теплоотводящей поверхности, если иное не установлено в эксплуатационных требованиях к ЭРИ. Допускается объединение тепловых площадок МПТ с полигонами, электрически незадействованных теплораспределяющих слоев МПП.
[21]Медные полигоны объединены МСО, геометрические параметры и количество которых могут быть различными и определяются исходя из заданной тепловой нагрузки.
[22]Монтаж ЭРИ на МПТ осуществляется методом приклеивания корпуса тепловыделяющего ЭРИ к тепловой площадке МПТ на установочном слое по всей его площади.
[23]Дополнительное применение МПТ представляет собой его использование для сброса тепла с теплонагруженной печатной платы на элементы конструкции. В таком случае ограничения размеров тепловых площадок МПТ определяют относительно сопрягаемого конструктивного элемента. Соединение МПТ с теплоотводящими конструктивными элементами осуществляется методом приклеивания тепловой площадки, расположенной на установочном слое печатной платы.
[24]Таким образом, изобретение представляет собой конструкцию многослойной печатной платы с теплоотводом на установочном слое, при этом дополнительный теплоотвод формируется в топологическом рисунке печатной платы из электрически незадействованной меди, входящей в состав проводящих слоев. Теплоотвод представляет собой тепловые площадки, связанные между собой МСО, расположенными друг под другом под корпусом тепловыделяющего ЭРИ, либо сопрягаемого конструктивного элемента по всей его площади, начиная с установочного слоя печатной платы и далее на всех слоях либо на группе смежных слоев.
[25]Разработанное техническое решение не накладывает ограничений на количество слоев печатной платы, тип корпуса и способ монтажа тепловыделяющих ЭРИ.
[26]Конструкция МПТ является высокотехнологичной, так как элементы теплоотвода сформированы из электрически незадействованной меди, входящей в состав проводящих слоев печатной платы.
[27]Техническим результатом от использования предлагаемого технического решения является существенное улучшение массогабаритных характеристик теплонагруженной электронной аппаратуры на печатных платах, повышение эффективности теплоотвода от тепловыделяющих ЭРИ на печатную плату и на элементы конструкции от печатной платы без применения дополнительных конструктивных элементов для отвода тепла, максимально используя для этого структурные элементы печатной платы, а также возможность широкого применения конструкции МПП со встроенным теплоотводом в теплонагруженной электронной аппаратуре на печатных платах.
