專(zhuān)利名稱(chēng)：與印制電路板組裝的金屬基板以及印制電路板組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子產(chǎn)品的層間連接技木，尤其涉及一種與印制電路板(PrintedCircuit Board,簡(jiǎn)稱(chēng)PCB板)組裝的金屬基板以及ー種印制電路板組件。
背景技術(shù)：
在電子、通信等相關(guān)領(lǐng)域，為了解決散熱和接地問(wèn)題，通常將PCB板與金屬基板連接在一起，連接方式有螺釘緊固、錫膏焊接或?qū)岵牧险辰拥?。不管采用何種連接方式，金屬基板在高低溫過(guò)程中產(chǎn)生較大變形而導(dǎo)致PCB板被破壞的問(wèn)題一直存在。主要原因有兩個(gè)，ー是金屬基板由于尺寸較大，厚度較薄，在機(jī)械加工過(guò)程中容易產(chǎn)生應(yīng)力而變形；ニ是金屬基板與PCB板的熱膨脹系數(shù)相差較大，長(zhǎng)寬比較大的金屬基板更容易在高低溫過(guò)程中產(chǎn)生明顯的變形。這種現(xiàn)象在金屬基板與PCB板采用高溫焊錫焊接方式的整板焊接エ藝中 普遍存在，并且是這種散熱和接地性能均十分優(yōu)越的整板焊接エ藝的最大缺點(diǎn)和局限。為解決該問(wèn)題，ー種常用方法是采用彈壓夾具來(lái)控制金屬基板在高達(dá)200多度溫差過(guò)程中的變形。但采用彈壓夾具的方法其缺點(diǎn)是彈壓夾具容易變形，不易控制，并且エ藝異常復(fù)雜，從而加大了成本?！N現(xiàn)有技術(shù)“ー種與印制電路板組裝的金屬基板”提出了ー種金屬基板，在金屬基板與PCB板不接觸的一面布置ー些凹槽，以消除加工過(guò)程中的應(yīng)力，同時(shí)減輕重量、增強(qiáng)散熱。該技術(shù)方案除開(kāi)槽位置與本實(shí)用新型中開(kāi)槽位置不同之外，更無(wú)法解決整板焊接エ藝中金屬基板在高溫差下的變形對(duì)PCB板造成破壞的問(wèn)題。一種現(xiàn)有技木“ー種鋁基板結(jié)構(gòu)”提供了ー種表面有凹痕的鋁基板，盡管其凹痕位置與本實(shí)用新型中金屬基板的開(kāi)槽位置相同，但該技術(shù)方案與本實(shí)用新型有以下主要區(qū)別第一，該技術(shù)中凹痕為砂帶平面拉動(dòng)形成的紋路，且形成的凹痕深度僅僅為5-6um，而本實(shí)用新型中是對(duì)金屬基板進(jìn)行開(kāi)槽，開(kāi)槽方式一般為銑加工，也即上述技術(shù)中凹痕紋路的尺寸和深度與本實(shí)用新型中的凹槽不可同日而語(yǔ)；第二，該技術(shù)中布置凹痕的目的是為了增加鋁基板與半固化片的結(jié)合力，并不是為了解決整板焊接エ藝中金屬基板在高溫差下變形對(duì)PCB板造成破壞的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種與印制電路板組裝的金屬基板以及ー種印制電路板組件，解決了金屬基板與PCB板在高溫下焊接容易變形的問(wèn)題，并且不需使用彈壓夾具，從而簡(jiǎn)化了制備エ藝，節(jié)約了制造成本。一種與印制電路板組裝的金屬基板，在金屬基板與印制電路板接觸的一面布置有凹槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型中與印制電路板組裝的金屬基板，在與印制電路板接觸的一面布置有凹槽，充分消除了金屬基板在機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力。并且凹槽將大面積的金屬基板表面分割成多個(gè)孤立的平面，這些孤立平面的尺寸與原金屬基板表面相比大大減小，熱膨脹的效果不再明顯。同時(shí)這些凹槽的存在使得金屬基板表面的熱膨脹有了容納的空間，從而不會(huì)產(chǎn)生膨脹累積，降低或消除了由熱膨脹引起的變形。優(yōu)選的，所述凹槽中布置有銅網(wǎng)或者銅絲網(wǎng)，所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)有消除應(yīng)カ集中的作用。銅的熱膨脹系數(shù)(17ppm/K)介于金屬基板板材的熱膨脹系數(shù)(通常為鋁，其熱膨脹系數(shù)為24ppm/K)與PCB板的熱膨脹系數(shù)(通常在ll_17ppm/K左右)之間，所以銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)可以在金屬基板和PCB板之間起ー個(gè)熱膨脹的過(guò)渡作用，從而有效降低了金屬基板的熱膨脹變形對(duì)PCB板造成的影響。同時(shí)，銅網(wǎng) 或銅絲網(wǎng)還是ー個(gè)良好的導(dǎo)體，有利于PCB板的均熱和散熱，改善其接地性能，以及提高大功率電路的射頻和功放性能。一種印制電路板組件，包括印制電路板主體和與印制電路板主體組裝的金屬基板，并且所述金屬基板在與所述印制電路板主體接觸的一面布置有凹槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的印制電路板組件，在金屬基板與PCB板一體化焊接過(guò)程中不僅可有效抵抗金屬基板機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力，并且由于凹槽將大面積的金屬基板表面分割成多個(gè)孤立的小平面，因此熱膨脹效果不再明顯。同時(shí)凹槽的存在使得金屬基板表面的熱膨脹有了容納的空間，可大幅降低在整板焊接過(guò)程中由熱膨脹變形所導(dǎo)致的損壞率。

圖I為本實(shí)用新型金屬基板與印制電路板組裝的截面圖；圖2為本實(shí)用新型金屬基板的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型金屬基板凹槽中布置有銅絲或銅絲網(wǎng)時(shí)與印制電路板組裝的截面圖；圖4為本實(shí)用新型金屬基板凹槽中布置有銅絲或銅絲網(wǎng)時(shí)的俯視圖；圖5為本實(shí)用新型印制電路板組件的截面圖。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型采取的技術(shù)手段及取得的效果，
以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型所提出的與PCB板組裝的金屬基板以及印制電路板組件，做更具體的描述。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型金屬基板與印制電路板組裝的截面圖。在所述金屬基板2與所述PCB板I接觸的一面布置有所述凹槽3。所述凹槽3的數(shù)量和分布密度根據(jù)所述PCB板I的面積和其上電子元器件的分布情況而定。所述凹槽3的作用是分散高低溫過(guò)程中熱脹冷縮引起的應(yīng)力，防止長(zhǎng)寬比較大的所述金屬基板2和所述PCB板I在高低溫過(guò)程中變形，以保護(hù)所述PCB板I和其上電子元器件不受損壞。優(yōu)選的，本實(shí)用新型中所述金屬基板2的所述凹槽3采用銑加工、線(xiàn)切割或者電火花的方式進(jìn)行布置，這樣形成的凹槽尺寸和深度較大，效果更明顯。優(yōu)選的，在所述金屬基板2與所述PCB板I接觸的一面的水平和/或垂直的方向至少布置有一條凹槽。圖2，即本實(shí)用新型金屬基板的俯視圖提供了一個(gè)較佳的實(shí)施例，從圖2中可看出，在所述金屬基板2與所述PCB板I接觸的一面的水平和垂直的方向布置有縱橫交錯(cuò)的若干條凹槽，這樣在抵抗應(yīng)カ和熱膨脹效應(yīng)方面更具優(yōu)勢(shì)。[0019]優(yōu)選的，所述凹槽3的形狀可以是直線(xiàn)，也可以是曲線(xiàn)，其截面形狀可以為矩形、U型、梯形或半圓形。并且，所述凹槽3的截面形狀、尺寸、位置以及布置密度可根據(jù)所述PCB板I的實(shí)際尺寸、器件布局和所述金屬基板2的實(shí)際變形進(jìn)行調(diào)整。優(yōu)選的，在所述金屬基板2的所述凹槽3內(nèi)可布置銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)。請(qǐng)參閱圖3，本實(shí)用新型金屬基板凹槽中布置有銅絲或銅絲網(wǎng)時(shí)與印制電路板組裝的截面圖。所述銅網(wǎng)由銅片沖孔加工而成，所述銅絲網(wǎng)由水平和垂直的銅絲焊接而成。由圖4，即本實(shí)用新型金屬基板凹槽中布置有銅絲或銅絲網(wǎng)時(shí)的俯視圖可知，所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4的截面尺寸小于所述凹槽3的截面尺寸，能夠完全容納在所述凹槽3內(nèi)。所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4的厚度與所述凹槽3的槽深一致，以便其頂面能夠與所述PCB板I接觸，增強(qiáng)所述PCB板I的散熱。所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4不僅有消除應(yīng)カ集中的作用，還可以在所述金屬基板2和所述PCB板I之間起ー個(gè)熱膨脹的過(guò)渡作用，從而降低所述金屬基板2的熱膨脹變形對(duì)所述PCB板I的影響。同時(shí)，所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4還是ー個(gè)良好的導(dǎo)體，有利于所述PCB板I的均熱和散熱，改善接地性能，從而提高大功率電路的射頻、功放性能。所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4的布置密度可根據(jù)所述PCB板I的實(shí)際尺寸、器件布局和所述金屬基板2的實(shí)際變形 進(jìn)行調(diào)整，且所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4的網(wǎng)孔密度根據(jù)所述凹槽3的布置密度進(jìn)行設(shè)置。在電路板的制造過(guò)程中，尤其是大功率射頻電路板，為了獲得良好的射頻和功放性能，通常需要加強(qiáng)電路板的接地和散熱。現(xiàn)在普遍采用的辦法是通過(guò)焊錫或焊錫預(yù)制片將PCB板和金屬基板在高溫下焊接成ー個(gè)整體。PCB板和金屬基板之間是焊接用的焊錫或焊錫預(yù)制片。從高溫冷卻到凝固點(diǎn)，熔融的焊錫或焊錫預(yù)制片開(kāi)始凝固，粘接住PCB板與金屬基板。由于PCB板與金屬基板的熱膨脹系數(shù)相差較大，金屬基板與PCB板粘接的一面受PCB板的牽制收縮較小，而不粘接的一面收縮較大，使金屬基板和PCB板均發(fā)生拱曲。后果可能是PCB板與金屬基板之間未完全焊接，影響電路板的接地和散熱性能，也可能導(dǎo)致PCB板拉伸損壞、貼片器件脫落等情況。本實(shí)用新型印制電路板組件，能夠有效避免上述問(wèn)題，在焊接過(guò)程中降低由熱膨脹變形所導(dǎo)致的損壞率。請(qǐng)參閱圖5，為本實(shí)用新型印制電路板組件的截面圖。印制電路板組件，包括印制電路板主體I和與印制電路板主體組裝的金屬基板2，并且所述金屬基板2在與所述印制電路板主體I接觸的一面布置有凹槽。并且，在所述金屬基板2與所述印制電路板主體I接觸的一面的水平和/或垂直的方向至少布置有一條凹槽，這樣在抵抗應(yīng)カ和熱膨脹效應(yīng)方面更具優(yōu)勢(shì)。在所述印制電路板主體I和所述金屬基板2之間是焊接用的焊錫或焊錫預(yù)制片5，從高溫冷卻后，熔融的焊錫或焊錫預(yù)制片5開(kāi)始凝固，粘接住所述印制電路板主體I與所述金屬基板2。優(yōu)選的，在本實(shí)用新型印制電路板中，所述凹槽中布置有由銅片沖孔加工而成的銅網(wǎng)或者由銅絲焊接而成的銅絲網(wǎng)4。所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)4不僅有消除應(yīng)カ集中的作用，還可在所述金屬基板2和所述印制電路板主體I間起ー個(gè)熱膨脹的過(guò)渡作用，降低所述金屬基板2的熱膨脹變形對(duì)所述印制電路板主體I的影響。以上所述的本實(shí)用新型實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限定。任何在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。 ·
權(quán)利要求1.一種與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，在金屬基板與印制電路板接觸的一面布置有凹槽。
2.如權(quán)利要求I所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，在所述金屬基板與印制電路板接觸的一面的水平和/或垂直方向至少布置有一條凹槽。
3.如權(quán)利要求2所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，所述凹槽的形狀是直線(xiàn)或者是曲線(xiàn)。
4.如權(quán)利要求2所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，所述凹槽的截面形狀為矩形、U型、梯形或者半圓形中的ー種。
5.如權(quán)利要求2所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，所述凹槽為采用銑加工、線(xiàn)切割或者電火花的方式制作的凹槽。
6.如權(quán)利要求2所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，所述凹槽中布置有由銅片沖孔加工而成的銅網(wǎng)。
7.如權(quán)利要求2所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，所述凹槽中布置有由銅絲焊接而成的銅絲網(wǎng)。
8.如權(quán)利要求6和7所述的與印制電路板組裝的金屬基板，其特征在于，所述銅網(wǎng)或銅絲網(wǎng)的厚度與凹槽的槽深一致。
9.ー種印制電路板組件，其特征在于，包括印制電路板主體和與印制電路板主體組裝的金屬基板，并且所述金屬基板在與所述印制電路板主體接觸的一面布置有凹槽。
10.如權(quán)利要求9所述的印制電路板組件，其特征在于，所述凹槽中布置有由銅片沖孔加工而成的銅網(wǎng)或者由銅絲焊接而成的銅絲網(wǎng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種與印制電路板組裝的金屬基板，在與印制電路板接觸的一面布置有凹槽。在所述金屬基板與印制電路板接觸的一面的水平和/或垂直方向至少布置有一條凹槽，所述凹槽中還可布置銅網(wǎng)或者銅絲網(wǎng)，以降低或消除金屬基板和印制電路板在熱膨脹過(guò)程中所產(chǎn)生的變形。本實(shí)用新型解決了金屬基板與印制電路板在高溫下焊接容易變形的問(wèn)題，不需使用彈壓夾具，簡(jiǎn)化了制備工藝，節(jié)約了制造成本。此外，本實(shí)用新型還提供了一種印制電路板組件，在焊接過(guò)程中不僅可有效抵抗機(jī)械加工過(guò)程中產(chǎn)生的應(yīng)力，同時(shí)可大幅降低由熱膨脹變形所導(dǎo)致的損壞率。
文檔編號(hào)H05K1/05GK202455656SQ201120521678
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者楊小平, 梁建長(zhǎng), 王曉忠 申請(qǐng)人:京信通信系統(tǒng)(中國(guó))有限公司