基於金屬基製作高導熱性電路板的方法及電路板的製作方法
2023-04-27 23:14:41 2
專利名稱：基於金屬基製作高導熱性電路板的方法及電路板的製作方法
技術領域：
本發明涉及電學領域的印刷電路板及其製造方法。背景技術：
功率器件在工作過程中發熱明顯，如果不能及時散熱，可能損毀功率器件，甚至導致整個電子產品工作異常。以LED發光產品為例，其通常是將大量LED集中地排列在電路 板上，當LED長時間工作時，熱量的積蓄就會導致LED的壽命縮短，使得產品特性不穩定。中國200810241905. 2號發明專利申請公開了一種在線路板裝配熱沉的方法及該 方法製作的散熱線路基板。其裝配熱沉的方法包括以下步驟在線路板上製作至少一個通 孔；製作與通孔間隙配合的熱沉；把熱沉置入線路板的通孔內；以及利用模具對熱沉施壓， 直至熱沉受擠壓變形而固定在線路板上。其提供的散熱線路基板包括線路板、通孔及熱沉， 熱沉裝配於通孔內。然而，上述專利技術僅針對已完成電氣線路後的線路板上的熱沉安裝，其缺陷在 於首先，安裝熱沉的工序是在線路板完成後的獨立工序，增加了工作量；其次，通過模具 擠壓熱沉時，可能會損毀線路板上的電氣線路。可以說，上述專利技術較適合個別功率器件 的安裝，不適合高密度、陣列分布的大量功率器件的安裝。此外，上述專利技術中熱沉的熱 量沒有進一步的傳導，散熱效果有限。隨著半導體產業的進一步發展及電子產品的高度集成化發展，電路板上發熱元件 的散熱解決方案還有待進一步提升。
發明內容本發明的目的是，簡化高導熱性電路板的製作方法並得到相應的高導熱性電路 板。為實現上述目的，本發明採用了如下的技術方案一種基於金屬基製作高導熱性電路板的方法，其特徵在於，包括以下步驟(一 )提供金屬基材；( 二)在金屬基材的上表面加工形成金屬導熱柱；(三)或者a:在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上絕緣層，並覆蓋金屬層，進 行熱壓；或者b 在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上絕緣層進行熱壓，再電鍍上表 面；或者c 在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上絕緣層進行熱壓，然後在上表 面油印導電物質；(四)蝕刻上表面多餘導電材料，形成電氣連接線路。一種高導熱性電路板，其特徵在於包括金屬基材、絕緣層及電氣線路層，所述金 屬基材上表面蝕刻形成有金屬導熱柱，絕緣層避開金屬導熱柱貼在金屬基材的上表面，電氣線路層位於絕緣層和金屬導熱柱上方。所述電路層為貼設的金屬層、電鍍導電層或油印導電層經蝕刻後形成。本發明提供的製作高導熱性電路板的方法，通過總體安排，在金屬基上預先提供導熱金屬柱，然後再加入絕緣層及導電層，之後蝕刻形成電氣線路，避免電路板成型後再 次加工散熱機構，金屬基本身可以快速地將導熱柱上的熱量散去，散熱效果更好，且操作簡 便，結構簡單，成本低。
圖IA-圖IE是本發明製作高導熱性電路板的實施例一。
具體實施方式實施例一請參見圖IA-圖1E，本實施例提供的基於金屬基製作高導熱性電路板的方法包括 如下步驟(1)提供金屬基材1 (有一定厚度)；(2)在金屬基材1的上表面蝕刻(可以是其他 方法加工)形成金屬導熱柱11 ； (3)在金屬基材1的上表面避開金屬導熱柱11貼上絕緣層 2，並覆蓋金屬層3，然後進行熱壓；(4)蝕刻金屬基1上表面多餘導電材料，形成電氣連接線 路和若干焊盤32 (圖ID中僅示出焊盤)；本實施例提供的方法還可以進一步包括步驟(5) 對電氣連接線路和若干焊盤進行選鍍，鍍金、鍍銀、噴錫或其它可焊性金屬5，以形成良好的 整體金屬同質接觸；以及，步驟(6)線路板正面絲印字符或標記。值得注意的是，所述電氣連接線路用於電性連接發熱器件，同時也會起到一定的 機械支撐作用；所述焊盤32用於機械連接發熱器件，並用於間接熱傳導，所以蝕刻時，焊盤 32不是必要預留的，可以只蝕刻形成電氣連接線路，而使得發熱器件直接設置在金屬導熱 柱上方，形成熱傳導連接。當然同時蝕刻形成電氣連接線路和焊盤是最佳方案。實施例1製作的高導熱性電路板如圖IE所示，其包括金屬基材1、絕緣層2及電氣 線路層，所述金屬基材1上表面蝕刻形成有金屬導熱柱11，絕緣層2避開金屬導熱柱11貼 在金屬基材1的上表面，電氣線路層為貼設的金屬層、電鍍導電層或油印導電層經蝕刻後 形成，位於絕緣層2和金屬導熱柱11上方。實施例二實施例二與實施例一的不同之處在於在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上 絕緣層後即進行熱壓，不覆蓋金屬層，而是電鍍其上表面，之後再對電鍍層進行蝕刻。實施例二製作的高導熱性電路板與實施例一具有類似的結構，此處不再贅述。實施例三實施例三與實施例二的不同之處在於用在其上表面油印導電物質的方式替代電 鍍方式；油印的導電物質可以是銀油、銅油或碳油。以上實施例僅為充分公開而非限制本發明，可以理解的是，除LED外，其他發熱元 件同樣存在散熱問題需要解決，例如大功率電晶體、晶閘管、雙向晶閘管、GT0、M0SFET、IGBT 等。而且，本實施例中所提到的金屬較佳為銅，當然，也可以是其他金屬材料。
權利要求
一種基於金屬基製作高導熱性電路板的方法，其特徵在於，包括以下步驟(一)提供金屬基材；(二)在金屬基材的上表面加工形成金屬導熱柱；(三)或者a在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上絕緣層，並覆蓋金屬層，進行熱壓；或者b在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上絕緣層進行熱壓，再電鍍上表面；或者c在金屬基材的上表面避開金屬導熱柱貼上絕緣層進行熱壓，然後在上表面油印導電物質；(四)蝕刻上表面多餘導電材料，形成電氣連接線路。
2.根據權利要求1所述的基於金屬基製作高導熱性電路板的方法，其特徵在於所述 油印的導電物質為銀油、銅油或碳油。
3.根據權利要求1所述的基於金屬基製作高導熱性電路板的方法，其特徵在於步驟 (三)中蝕刻多餘導電材料時，同時形成電氣線路及若干焊盤；所述焊盤位於金屬導熱柱上方。
4.根據權利要求3所述的基於金屬基製作高導熱性電路板的方法，其特徵在於進一 步包括步驟(四)對電氣連接線路和若干焊盤進行選鍍，鍍金、鍍銀、噴錫或其它可焊性金屬。
5.一種高導熱性電路板，其特徵在於包括金屬基材、絕緣層及電氣線路層，所述金屬 基材上表面蝕刻形成有金屬導熱柱，絕緣層避開金屬導熱柱貼在金屬基材的上表面，電氣 線路層位於絕緣層和金屬導熱柱上方。
6.根據權利要求5所述的高導熱性電路板，其特徵在於所述電氣線路層為貼設的金 屬層、電鍍導電層或油印導電層經蝕刻後形成。
7.根據權利要求6所述的高導熱性電路板，其特徵在於還包括焊盤，該焊盤為貼設的 金屬層、電鍍導電層或油印導電層經蝕刻後形成，位於金屬導熱柱上方。
全文摘要
本發明涉及基於金屬基製作高導熱性電路板的方法及高導熱性電路板，用於解決電路板上發熱元件的散熱問題。本發明提供的製作高導熱性電路板的方法，通過總體安排，在金屬基上預先提供導熱金屬柱，然後再加入絕緣層及導電層，之後蝕刻形成電氣線路，避免電路板成型後再次加工散熱機構，金屬基本身可以快速地將導熱柱上的熱量散去，散熱效果更好，且操作簡便，結構簡單，成本低。
文檔編號H05K1/02GK101841973SQ20101017742
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月12日 優先權日2010年5月12日
發明者孫百榮 申請人:珠海市榮盈電子科技有限公司