帶散熱金屬的電路板的製作方法

2023-09-11 10:11:30

專利名稱：帶散熱金屬的電路板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電路板領域，具體涉及將元器件(例如LED)通過電路板的開口 (例如鏤空口)而焊接到背面具有良好導熱散熱性能的散熱金屬上來實現散熱。根據本實用新型，當元器件(例如LED)工作時，直接將元器件工作時產生的熱量傳到散熱金屬上，從而使熱量能儘快地傳導並散發出去，保證了電路板及元器件的正常工作，確保了電路板產品的可靠性。
背景技術：
傳統的LED電路板，都至少有一層、甚至於多層的絕緣膜層，再加上阻焊層，形成層層的熱阻阻抗，這些多層的熱阻會妨礙熱的傳導速率，熱傳導很慢，熱度不斷累積增加， 熱量散發不出去，這樣產品就長期處在一種高溫狀態下，其產品的可靠性和使用壽命也受到了一定的影響。據有關資料分析，在LED的應用中大約有70%的故障都是由於LED的工作溫度過高而導致的。因此，如何降低熱阻，使LED產生的熱量能儘快的散發出去，一直以來都是LED行業的一個難題，隨著LED在各個領域應用和迅速發展，解決這一難題就越來越迫在眉睫了。為了解決這一問題，本實用新型在預期的散熱焊點處形成一鏤空口，元器件的導熱焊腳通過電路板的鏤空口焊接到背面具有良好導熱性能的散熱金屬上，在LED工作時， 直接將熱量經由散熱焊點傳到散熱金屬上，使LED產生的熱量能儘快傳導散發出去。提高了產品的可靠性和壽命，並且這種帶散熱金屬的電路板製作方法簡單，經濟實用。

實用新型內容根據本實用新型，披露了一種帶散熱金屬的電路板，通過在預期形成散熱焊點處形成一鏤空口，在電路板的背面通過膠粘劑粘貼有良好導熱係數的散熱金屬，在焊接時，使元器件的導熱焊腳通過鏤空口並經由散熱焊點焊接到背面的散熱金屬上。這種構造的電路板因鏤空開口處已沒有絕緣層的熱阻抗，因此在元器件)工作時，直接將熱量經由散熱焊點傳到散熱金屬上，使產生的熱量能儘快傳導並散發出去，提高了產品的可靠性和壽命，並且這種帶散熱金屬的電路板製作方法簡單，經濟實用。具體而言，本實用新型一種帶散熱金屬的電路板，包括線路板；粘合在線路板背面的粘結層；粘合在粘結層上的散熱金屬層；貫穿線路板和粘結層的開口 ；和元器件；其中，元器件的導熱焊腳通過開口而焊接在散熱金屬上。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板，在開口中填充有錫膏，並且元器件的導熱焊腳通過開口中的錫膏而焊接在散熱金屬上。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板，元器件是LED。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板，散熱金屬是金屬板。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板，散熱金屬的材料選自鋁、銅、 鋁鍍錫、鋁鍍鎳、鋁合金、銅鍍錫、銅鍍鎳、銅合金、鐵、鐵鍍錫、鐵鍍鎳或鐵合金。[0013]根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板，散熱金屬是平面散熱金屬、 或者是立體結構的散熱金屬。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板，開口是在線路板和粘結層上形成的鏤空口。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板是柔性線路板或剛性線路板。根據本實用新型的一實施例的帶散熱金屬的電路板是單面線路板或雙面線路板或多層線路板。在以下對附圖和具體實施方式
的描述中，將闡述本實用新型的一個或多個實施例的細節。從這些描述、附圖以及權利要求中，可以清楚本實用新型的其它特徵、目的和優點。

圖1為一種做好的線路板的橫截面示意圖；圖2為在線路板的背面貼上熱固膠膜後的橫截面示意圖；圖3為線路板在散熱焊點對應位置處，用鑽孔機鑽出鏤空口後的橫截面示意圖；圖4為鑽好鏤空口的電路板用熱固膠模貼合在散熱鋁板上的橫截面示意圖。圖5為LED元器件通過鏤空口焊接在帶散熱金屬電路板上的橫截面結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合一種帶散熱金屬的電路板的具體實施例來對本實用新型進行更詳細的描述。但是，本領域技術人員應當理解，這些實施方式僅僅列舉了一些本實用新型的具體實施方式
，對本實用新型及其保護範圍無任何限制。在本實用新型中，「線路」和「電路」有時可以互換地使用。下面以LED為元器件的具體示例，來描述本實用新型的優選實施方式。根據本實用新型的一個示例性實施方案，採用常規的線路板製作方法，將單面覆銅板經壓幹膜，圖形轉移，曝光，顯影，蝕刻，貼覆蓋膜，然後經過壓合，絲印文字，OSP處理， 得到如圖1所示的常規電路板1 (如圖1所示)。由於以上的工藝步驟是印刷線路板的傳統工藝，屬於本領域普通技術人員所熟知，在此就不再細述。在圖1所示的電路板的背面，對位貼上熱固膠膜2(如圖2所示)，用120°C至150°C 預壓(本領域中也稱為「假壓」)5至20秒，實現初步固定。然後，根據一優選實施例，用普通的線路板鑽孔機在預期形成散熱焊點的對應位置鑽出鏤空口 4，如圖3所示。然後，撕掉熱固膠膜的離型紙3，與散熱鋁板5對好位貼合在一起，用恆達的PCB壓合機150°C至180°C 30至60分鐘壓合固化粘合，從而形成了如圖4所示的帶散熱金屬電路板的橫截面結構，圖4中的標識6是元器件的導電焊點，標識7顯示了在散熱鋁板5上形成的散熱焊點7。然後，對如圖4所示的散熱鋁板5上的散熱焊點7進行鍍錫處理，以便於後續的焊接工序以及確保良好的散熱性。鍍錫完成後，再撕掉貼在散熱鋁板背面的膠模。以上的工藝屬傳統工藝，屬於本領域普通技術人員所熟知，在此就不再細述。此後，進行SMT焊接元器件的工藝。在SMT焊接LED元器件10時，根據一優選實施例，採用傳統的SMT焊接工藝，在線路板的用於焊接元器件的導電焊盤6以及鏤空口 4(對應於散熱焊點7位置)的位置，用鋼網印刷上錫膏8和9，然後經自動貼片機將LED元器件 10的導電焊腳12和導熱焊腳11對應地貼附在線路板相應的焊盤上，經過回流焊機焊接，就得到如圖5所示的截面結構。這樣，參見例如圖5所示，LED元器件10的導熱焊腳11就通過電路板的鏤空口 4 利用錫膏9直接焊接到背面的散熱鋁板5上，由於錫膏9和散熱鋁板5具有良好的傳導和散發熱量的性能，從而實現了 LED產生的熱量能儘快傳導散發出去。由於上述的SMT工藝屬於傳統的元器件貼附工藝，屬於業內技術人員所熟知，在此就不再細述。以上結合附圖以一種散熱型電路板的具體實施例及其製作工藝對本實用新型進行了詳細的描述。但是，本領域技術人員應當理解，以上所述僅僅是舉例說明和描述一些具體實施方式
，對本實用新型的範圍，尤其是權利要求的範圍，並不具有任何限制。例如，本領域技術人員顯然可以理解，本實用新型中的散熱金屬並不限於散熱鋁板5，而可以是任何適合於散熱的構造，例如金屬板，如銅板，鐵板，或各種電子元器件行業中常用的熱沉器件或散熱結構，平面散熱金屬、或者立體結構的散熱金屬，等等。例如，散熱金屬的材料還可以是鋁鍍錫，或是鋁鍍鎳、或是鋁合金、或是銅鍍錫，或是銅鍍鎳，或是銅合金、或是鐵、或是鐵鍍錫、或是鐵鍍鎳、或是鐵合金、以及所有具有良好導熱散熱性能的金屬。這些都屬於本實用新型的範圍。此外，儘管以LED為具體示例來描述了本實用新型的需要散熱的元器件10，但是， 本領域技術人員顯然可以理解，元器件10可以是其它任何需要散熱的電子元器件，並且可以是任何類型的LED，包括各類大功率LED，等等。儘管上述具體實施例中採用普通的線路板鑽孔機在與預期形成散熱焊點位置相對應的位置鑽出鏤空口 4，但是本領域技術人員顯然可以理解，鏤空口 4可以是採用任何成形方式形成的貫通開口 4，並且其數量、形狀均可以根據應用的需要而任意變動。此外，本實用新型中的電路板可以是軟性電路板，也可以是剛性電路板，也可以是單面、雙面或多層電路板，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型的範圍僅由所附權利要求來限定。
權利要求1.一種帶散熱金屬的電路板，具有線路板(1)，其特徵在於，所述帶散熱金屬的電路板還包括粘合在所述線路板(1)背面的粘結層O)； 粘合在粘結層(2)上的散熱金屬層(5)；； 貫穿所述線路板⑴和粘結層⑵的開口⑷；和元器件(10)，其中，所述元器件(10)的導熱焊腳(11)通過所述開口(4)而焊接在所述散熱金屬(5)上。
2.根據權利要求1所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，在所述開口(4)中填充有錫膏(9)，並且所述元器件(10)的導熱焊腳(11)通過所述開口⑷中的錫膏(9)而焊接在所述散熱金屬( 上。
3.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述元器件(10)是LED。
4.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述散熱金屬(5)是金屬板。
5.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述散熱金屬的材料選自鋁、銅、鋁鍍錫、鋁鍍鎳、鋁合金、銅鍍錫、銅鍍鎳、銅合金、鐵、鐵鍍錫、鐵鍍鎳或鐵合金。
6.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述散熱金屬(5)是平面散熱金屬或者立體結構的散熱金屬。
7.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述開口(4)是在所述線路板(1)和粘結層(2)上形成的鏤空口。
8.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述帶散熱金屬的電路板是柔性線路板或剛性線路板。
9.根據權利要求1或2所述的帶散熱金屬的電路板，其特徵在於，所述帶散熱金屬的電路板是單面線路板或雙面線路板或多層線路板。
專利摘要本實用新型涉及帶散熱金屬的電路板。具體而言，本實用新型的帶散熱金屬的電路板具有常規線路板(1)，並且還包括結合在線路板背面的粘結層(2)；粘合在粘結層上的散熱金屬層(5)；貫穿線路板(1)和粘結層(2)的開口(4)；和元器件(10)；元器件(10)的導熱焊腳(11)通過開口(4)而焊接在散熱金屬(5)上。這種構造的電路板因鏤空口(4)處已沒有絕緣層的熱阻抗，因此在元器件(10)工作時，直接將熱量由導熱焊腳(11)經焊錫(9)傳到散熱金屬上，使產生的熱量能儘快傳導並散發出去，提高了產品的可靠性和壽命，並且這種帶散熱金屬的電路板製作方法簡單，經濟實用。
文檔編號H05K1/05GK202026521SQ20112006501
公開日2011年11月2日 申請日期2011年2月28日 優先權日2011年2月28日
發明者徐文紅, 王定鋒 申請人:張 林