專利名稱：一種高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提升傳熱效率尤其是縱向?qū)崧实慕饘倩∷㈦娐钒寮捌渲苽浞椒?，主要解決高功率發(fā)光二極管(LED)應(yīng)用過程中現(xiàn)有金屬基印刷電路板縱向熱阻過大的問題，尤其適用于單顆封裝功率在5W以上的LED。
背景技術(shù)：
LED目前已在照明領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，單顆3W以上的LED普遍都會(huì)采用金屬基印刷電路板(MCPCB)作為電路及散熱基板?，F(xiàn)有的MCPCB由于采用金屬基板(一般為銅基板或鋁基板)，導(dǎo)熱率相比以前IW以下LED采用的普通FR4印刷電路板(PCB)有了較大的提升。然而，盡管鋁基板甚至銅基板有很好的熱導(dǎo)率，分別可達(dá)205W/mK和380W/mK，但由于電絕緣的需要以及制備工藝的限制，目前的MCPCB電路層和金屬基板之間都有一層絕緣層。 該絕緣層的導(dǎo)熱率只有O. 2 2. Off/mK左右，導(dǎo)致現(xiàn)有MCPCB的縱向?qū)崧手挥蠭 4W/ mK,視采用絕緣層的材質(zhì)。隨著目前LED封裝水平的不斷提高,大尺寸芯片(Large-scale Chip)和多芯片(Multi Chip)封裝越來越多，功耗越來越高，對(duì)載體基板提出了更高的散熱要求，現(xiàn)有的MCPCB在應(yīng)用中已經(jīng)出現(xiàn)了諸多的問題，其中最主要的一個(gè)原因就是因?yàn)樯岵怀浞謱?dǎo)致LED失效。LED在使用中由于70 90%的能耗會(huì)被轉(zhuǎn)化為熱能，如不能及時(shí)將熱量散發(fā)出去，將會(huì)導(dǎo)致LED節(jié)溫過高，造成發(fā)光效率下降，降低LED壽命，嚴(yán)重時(shí)更可能直接燒毀芯片。LED由于封裝結(jié)構(gòu)的限制，前端為了透光一般采用高透光率的環(huán)氧樹脂、塑料或者玻璃等材料，導(dǎo)熱率均較低。特別是在使用塑料透鏡或玻璃蓋片封裝時(shí)，為了保護(hù)LED晶片與封裝基板直接的晶線，塑料透鏡或玻璃蓋片與LED晶片并沒有直接接觸而是預(yù)留一定的空隙，因此LED應(yīng)用中，熱量從前端散發(fā)的比例極少，90%以上的熱量都需要以熱傳導(dǎo)的方式從LED封裝基板背部經(jīng)由電路板最后傳至散熱器。應(yīng)用中，LED 一般都需要焊裝在電路板上供電，熱量也需要穿透電路板才能到達(dá)其背面的散熱器件。因此，LED的散熱的好壞主要可從三個(gè)級(jí)別來考量一是封裝級(jí)散熱主要取決于LED封裝熱阻的高低；二是板極散熱主要取決于MCPCB的縱向?qū)崮芰皺M向熱擴(kuò)散能力；三是系統(tǒng)級(jí)散熱主要取決于整個(gè)外部散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和布局。由于現(xiàn)有MCPCB的縱向?qū)崧瘦^低，已成為高功率LED整個(gè)散熱路徑的瓶頸，所以本發(fā)明主要集中于板級(jí)散熱，解決現(xiàn)有金屬基印刷電路板熱阻過大的問題， 大幅提聞金屬基印刷電路板的縱向?qū)崧省?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有MCPCB縱向?qū)崧嗜暂^低的問題，通過打穿熱通路部分的瓶頸(絕緣層)，填充導(dǎo)熱性能良好的焊錫，提升金屬基印刷電路板的縱向?qū)崧?。由于除去了熱通路部位的金屬銅箔尤其是導(dǎo)熱率極低的絕緣層兩層介質(zhì)，整個(gè)MCPCB的傳熱路徑由原來的“金屬銅箔-絕緣層-金屬基板”變?yōu)椤板a焊層-金屬基板”。因?yàn)楹稿a導(dǎo)熱導(dǎo)熱率為50 150W/mK，比絕緣材質(zhì)高出數(shù)十倍，可較現(xiàn)有MCPCB的縱向?qū)崧视写蠓嵘?br> 本發(fā)明高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板主要由三層構(gòu)成印刷電路板、金屬基板以及連接印刷電路板和金屬基板的粘結(jié)層。金屬基板的材料為導(dǎo)熱性良好的金屬，如銅、鋁或銅合金、鋁合金。粘結(jié)層為環(huán)氧膠膜、環(huán)氧玻纖布粘結(jié)片或者其他耐高溫的粘結(jié)材料，可允許在后續(xù)LED表面焊接時(shí)在回流焊爐高溫環(huán)境中并不破環(huán)粘結(jié)屬性。印刷電路板又有至少三層結(jié)構(gòu)至少一層電路層、與金屬基板貼合的絕緣層、以及與暴露于外部的阻焊保護(hù)層。在印刷電路板和粘結(jié)層的熱通路部位至少有一個(gè)熱通孔，內(nèi)部有錫焊填充，與金屬基板表面接觸焊合。在熱通孔邊緣處，電路層上留有一圈銅箔，可被錫焊熔劑潤濕，在表面張力作用下可控制錫焊熔劑液面凸起或凹陷，從而只要填入合適量的焊錫，即可使焊錫填充表面呈平整狀態(tài)，與電路層平齊。電路引腳可更根據(jù)電氣需要與熱通孔邊緣處的銅箔連接或是絕緣斷開。由于焊錫填充上表面可直接與LED散熱部位通過錫焊貼合，而下表面直接與金屬基板接觸，形成全為導(dǎo)熱率優(yōu)良的錫焊合金形成的熱通路。從而LED的發(fā)熱量可透過焊錫高效地傳至金屬基板，通過金屬基板良好的導(dǎo)熱性向四周橫向擴(kuò)散，然后傳給背面的散熱器件散發(fā)掉。與現(xiàn)有金屬基印刷電路板相比，由于熱路徑中去除了導(dǎo)熱率極低的絕緣層材料， 其縱向?qū)崧士色@得幾十上百倍提升。本發(fā)明同時(shí)還揭露了制備該高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板的方法?，F(xiàn)有MCPCB的制造工藝是通過層壓工藝在金屬基板復(fù)合絕緣層再生成電路，因此較難開孔打穿至金屬基板。 本發(fā)明通過改變制備工藝流程，先制作普通非金屬基板的剛性PCB或者撓性的PCB，開孔后再復(fù)合金屬基板，然后在孔內(nèi)用焊錫填充，從而以簡單的制備工藝即可大幅提升MCPCB縱向?qū)崧?，成本低且適合量產(chǎn)。具體制備過程如下I、提供一單面印刷電路板，至少含有一層電路層、一層絕緣層以及阻焊保護(hù)層。該印刷電路板可按實(shí)際使用需求設(shè)計(jì)成單層電路板或者多層電路板，可剛性電路板或撓性電路板。2、在單面印刷電路板背面貼一層粘結(jié)材料，該粘結(jié)材料可選用環(huán)氧膠膜、環(huán)氧玻纖布粘結(jié)片或者其他耐高溫的粘結(jié)材料，可允許在后續(xù)LED表面焊接時(shí)在回流焊爐高溫環(huán)境中仍保證其粘性。實(shí)際操作中，為保護(hù)粘結(jié)層，可在其表面覆一層離型紙。3、在電路板及其粘結(jié)層裁切熱通孔及外形，熱通孔大小形狀根據(jù)LED封裝背部的散熱墊而定。在熱通孔邊緣處，最遠(yuǎn)離背膠的表層電路層留有一圈銅箔，可被后續(xù)錫焊熔劑潤濕，通過表面張力控制焊錫填充的表面形態(tài)及高度。4、壓合電路板與金屬基板,通過定位孔將電路板和金屬基板定位對(duì)齊后，在一定壓力和溫度作用下，粘結(jié)層將電路板和金屬基板緊密粘合。5、往熱通孔內(nèi)填充錫膏，為了控制錫膏的量，可在刮平后的錫膏挖去一部分，使余下的焊錫體積剛好等于錫膏填充與最表層電路層平齊的體積。挖去部分的量可根據(jù)計(jì)算和試驗(yàn)得出。6、過回流焊爐將填充錫膏熔融后固化定型，在一定溫度作用下，填充的錫膏熔化潤濕金屬基板在熱通孔內(nèi)的表面和在通孔上邊緣處預(yù)留的一圈銅箔，由于填充的錫膏已調(diào)整為適量，在表面張力作用下焊錫填充表面呈平整狀態(tài)，固化后與電路層平齊，便于后續(xù) SMT工藝。


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圖I是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的層狀截面示意圖
圖2是本發(fā)明控制焊錫填充表面形貌示意圖
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的具有多層電路的截面示意圖
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例與LED貼合不意圖
圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路板與金屬基板一致的透視圖
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的軟硬結(jié)合板透視圖
圖7是現(xiàn)有MCPCB的層狀結(jié)構(gòu)示意圖
圖8A是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟I示意圖
圖8B是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟2示意圖
圖8C是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟3示意圖
圖8D是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟4示意圖
圖8E是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟5示意圖
圖8F是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟6示意圖
圖9是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例成品的熱通路部位截面掃描照片
圖10是現(xiàn)有MCPCB的熱通路部位截面掃描照片具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并
不局限于實(shí)施例表示的范圍。在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以對(duì)其作出結(jié)構(gòu)和其它方面的改變而作為其它實(shí)施例，各個(gè)實(shí)施例及其每個(gè)不同實(shí)施例的各個(gè)方面可以以任何合適的方式組合使用。所以，附圖和詳述本質(zhì)上將被看作是描述性的而非限制性的。圖I為本發(fā)明高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板的一個(gè)實(shí)施例的層狀截面示意圖。該金屬基板印刷電路板主要由三層構(gòu)成印刷電路板101、金屬基板102以及連接印刷電路板101 和金屬基板102的粘結(jié)層103。金屬基板102的材料為導(dǎo)熱性良好的金屬，如銅、鋁或銅合金、鋁合金。粘結(jié)層103為環(huán)氧膠膜、環(huán)氧玻纖布粘結(jié)片或者其他耐高溫的粘結(jié)材料，可允許在后續(xù)LED表面焊接時(shí)在回流焊爐高溫環(huán)境中并不破環(huán)粘結(jié)屬性。印刷電路板101又有至少三層結(jié)構(gòu)至少一層電路層1011、與金屬基板102貼合的絕緣層1012、以及與暴露于外部的阻焊保護(hù)層1013。在印刷電路板101和粘結(jié)層103的熱通路部位有通孔104，通孔 104內(nèi)部填充有焊錫105，與金屬基板102表面接觸焊合。焊錫105可為Sn/Cu、Sn/Ag、Sn/ Bi、Sn/Ag/Cu、Sn/Ag/Bi、Sn/Cu/Bi、Sn/Cu/Ni 等合金。在通孔 104 邊緣處，電路層 1011 留有一圈銅箔1014，可被錫焊熔劑潤濕，在表面張力作用下可控制錫焊熔劑液面凸起或凹陷， 從而只要填入合適量的焊錫，可使焊錫105表面呈平整狀態(tài)，且與電路層1011平齊。電路層1011的電路引腳1015透過阻焊保護(hù)層1013上的空白孔1017與LED電極相連。電路引腳1015可更根據(jù)電氣需要與通孔104邊緣處的銅箔1014連接或是絕緣斷開。由于焊錫 105上表面可直接與LED散熱部位通過錫焊貼合，而下表面直接與金屬基板102接觸，形成全為導(dǎo)熱率優(yōu)良的錫焊合金形成的熱通路。LED的發(fā)熱量可透過焊錫105高效地傳至金屬基板102，通過金屬基板102良好的導(dǎo)熱性向四周橫向擴(kuò)散，然后傳給背面的散熱器件散發(fā)掉。與現(xiàn)有金屬基印刷電路板相比，由于熱路徑中沒有了導(dǎo)熱率極低的絕緣層材料，其縱向?qū)崧士色@得幾十上百倍提升。
圖2為本發(fā)明控制錫焊填充表面形貌示意圖。金屬基板102材料為銅或經(jīng)表面處理的鋁，其表面可被錫熔液潤濕，因此錫液205底面可與金屬基板102完好的物理焊合，形成良好的熱接觸面。由于在通孔104邊緣處，電路層1011留有一圈銅箔1014，亦可被錫液 205潤濕，在潤濕作用下，錫液205會(huì)爬升至銅箔1014上層邊緣。此時(shí)，在表面張力作用下不同的錫液量會(huì)導(dǎo)致不同的液面形態(tài)如果填充的錫液205過量，液面呈凸起形態(tài)2051 ;如果填充的錫液205不足，液面呈凹陷形態(tài)2052 ;如果填充的錫液205剛好適量，則可形成平整液面2053，固化后則可保證錫焊填充表面與電路層1011持平。如果在通孔104邊緣處， 電路層1011沒有留出一圈銅箔1014，則通孔104表面無法與錫液205潤濕，錫液205不會(huì)向上爬升，只會(huì)吸附于金屬基板102表面，這樣無論錫液205量多或量少，都只能呈現(xiàn)凸起表面，不利于SMT工藝。圖3為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，具有多層電路的高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板的層狀截面示意圖。同樣由三部分組成印刷電路板101、金屬基板102以及連接印刷電路板101和金屬基板102的粘結(jié)層103。與上一個(gè)實(shí)施例的不同之處在于該印刷電路板101為雙層印刷電路板，具有兩層電路層1011和絕緣層1012。通孔304貫穿粘結(jié)層103和印刷電路板 101的所有層。所有電路均須與通孔304保持開路，由絕緣介質(zhì)1016隔斷。在通孔304內(nèi)部有焊錫305，與金屬基板102表面接觸焊合。在通孔304邊緣處，最表層電路層3011留有一圈銅箔3014，可被錫焊熔劑潤濕，同樣只需填入合適量的焊錫，在表面張力作用下控制錫焊熔劑液面凸起或凹陷，使焊錫305表面呈平整狀態(tài)，且與最表層電路層3011上表面平齊。依此類推，本發(fā)明金屬基板貫穿熱通路的印刷電路板可為更多層印刷電路板，由于傳熱路徑為金屬基板102通過焊錫305直接與LED接觸，因此可以同樣保持良好的導(dǎo)熱性能。圖4為本發(fā)明聞導(dǎo)熱金屬基印刷電路板與LED貼合后的不意圖。印刷電路板101 通過錫焊層402固定連接LED 401，在通孔區(qū)域，新的錫焊層402與原有錫焊填充熔合形成最終焊錫405。從而LED 401背部散熱區(qū)域通過焊錫405與金屬基板102相連，形成全由導(dǎo)熱良好的金屬構(gòu)成的熱路徑，導(dǎo)熱率大大提高。從而LED 401散發(fā)的熱量可快速地通過焊錫405傳遞給金屬基板102，然后經(jīng)由金屬基板102向背部縱向傳遞并向四周橫向擴(kuò)散。圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路板與外部電路引腳位置的示意圖。電路板101可以采用剛性FR4印刷電路板，亦可采用撓性電路板，與金屬基板102壓和形成金屬基板貫穿熱通路的印刷電路板。在該實(shí)施例中，電路板101與金屬基板102外形尺寸完全一致，外部電路引腳501均設(shè)置于基板范圍內(nèi)，從而構(gòu)成金屬基板貫穿熱通路的剛性電路板。電路板的形狀并不只是局限于本圖示例的長方形，可根據(jù)安裝需要為正方形、圓形、六方形或其他形狀，在電路板和金屬基板上亦可根據(jù)需要設(shè)置定位孔及安裝孔位。圖6是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例，高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板與外部電路引腳位置示意圖。與上一個(gè)實(shí)施例的最大區(qū)別在于該電路板101采用撓性電路板，且外形尺寸與金屬基板102不同，可根據(jù)安裝及外部布線需要，通過撓性電路板的延伸部601將電路引腳501設(shè)置于基板外部，從而構(gòu)成一種軟硬結(jié)合金屬基電路板。延伸部601可根據(jù)實(shí)際設(shè)置在不同位置并可設(shè)計(jì)成不同形狀。因此，該實(shí)施例揭露了本發(fā)明金屬基板貫穿熱通路的印刷電路板可以在保證整個(gè)電路板縱向?qū)嵝阅艿那疤嵯?，制成一種軟硬結(jié)合金屬基電路板，以滿足布線美觀并節(jié)省外部布線空間的需求，適于產(chǎn)品的輕薄化設(shè)計(jì)。圖7為現(xiàn)有金屬基印刷電路板層狀截面不意圖。金屬基板701 —側(cè)覆有絕緣層702，在絕緣層702上有銅箔層703，用于蝕刻電路及導(dǎo)熱墊7031，銅箔層703上方有一層阻焊保護(hù)層704。應(yīng)用時(shí)，通過錫焊層705固定LED 706。LED 706散發(fā)的熱量經(jīng)由錫焊層705 傳遞給導(dǎo)熱墊7031，然后熱量必須通過絕緣層702才能傳達(dá)至金屬基板701。在整個(gè)傳熱路徑中，錫焊層705，銅箔導(dǎo)熱墊7031以及金屬基板701均為金屬材質(zhì)，有較好的導(dǎo)熱率，但是絕緣層702的導(dǎo)熱率一般只有O. 2 2. Off/mK左右，成為整個(gè)散熱通路的瓶頸，導(dǎo)致現(xiàn)有整個(gè)金屬基印刷電路板的縱向?qū)崧手荒苓_(dá)到I 4W/mK。因此本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有MCPCB縱向?qū)崧瘦^低的問題，通過改進(jìn)現(xiàn)有金屬基印刷電路板的制作工藝，打穿熱通路部位的絕緣層、電路層以及阻焊保護(hù)層，然后填充焊錫導(dǎo)通熱通路直接到金屬基板，由于除去了熱通路部位導(dǎo)熱率極低的絕緣層，整個(gè)MCPCB的傳熱路徑由原來的“金屬銅箔-絕緣層-金屬基板”直接變?yōu)椤板a焊層-金屬基板”，因?yàn)楹稿a導(dǎo)熱導(dǎo)熱率為50 150W/mK，比絕緣材質(zhì)高出數(shù)十倍，可較現(xiàn)有MCPCB的縱向?qū)崧视写蠓嵘?。以下詳?xì)說明本發(fā)明熱通路填充焊錫的金屬基印刷電路板的制備方法圖8A為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟I的示意圖。第一步提供一單面印刷電路板 101，至少含有一層電路層1011、一層絕緣層1012以及阻焊保護(hù)層1013，阻焊保護(hù)層1013 留有焊接位1017露出電路引腳1015錫焊固定電子器件，而在電子器件熱通路部位至少預(yù)留一個(gè)銅箔散熱墊1014。預(yù)留的銅箔散熱墊1014大小應(yīng)比后續(xù)通孔稍大一圈，電路引腳 1015可更根據(jù)電氣需要與銅箔散熱墊1014連接或是絕緣斷開。該印刷電路板可按實(shí)際使用需求設(shè)計(jì)成單層電路板或者多層電路板，可采用普通FR4剛性電路板，亦可采用撓性電路板。圖8B為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟2的示意圖。第二步是單面印刷電路板101 背面貼一層粘結(jié)層103。該粘結(jié)層103可選用環(huán)氧膠膜、環(huán)氧玻纖布粘結(jié)片或者其他耐高溫的粘結(jié)材料，可允許在后續(xù)LED表面焊接時(shí)在回流焊爐高溫環(huán)境中仍保證其粘性。實(shí)際操作中，為保護(hù)粘結(jié)層103，可在其表面覆一層離型紙，粘合時(shí)再將其撕掉。圖8C是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟3不意圖。第二步是裁切熱通孔104及電路板101連同粘結(jié)層103的外圍形狀。熱通孔104大小形狀根據(jù)LED封裝背部的散熱墊大小而定。在熱通孔104邊緣處，最遠(yuǎn)離背膠的表層電路層留有一圈銅箔3014，可被后續(xù)錫焊熔劑潤濕，通過表面張力控制焊錫的表面形態(tài)及高度。圖8D是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟4示意圖。第四步即為將電路板101和金屬基板102壓合。通過定位孔將電路板101和金屬基板102定位對(duì)齊后，粘結(jié)層103在一定壓力和溫度作用下，將電路板101和金屬基板102緊密粘合。圖SE是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟5示意圖。第五步是往熱通孔內(nèi)填充錫膏 805，為了控制錫膏的量，可在刮平后的錫膏805挖去一部分8051，使余下的焊錫體積剛好等于錫膏填充與最表層電路層平齊的體積。挖去部分8051的量可根據(jù)計(jì)算和試驗(yàn)得出。圖8F是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制備步驟6示意圖。第六步是將填充錫膏熔融后固化定型。過回流焊爐，在一定溫度作用下，填充的錫膏805熔化潤濕金屬基板102在熱通孔 104內(nèi)的表面和在通孔104上邊緣處預(yù)留的一圈銅箔1014，由于填充的錫膏已調(diào)整為適量， 在表面張力作用下焊錫105表面呈平整狀態(tài)，固化后與電路層1011上表面平齊，便于后續(xù) SMT工藝。圖9是本發(fā)明高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板一個(gè)實(shí)施例成品熱通路部位截面掃描照
7片。從照片可以看出，焊錫905與金屬基板902完全焊合，無間隙。圖10則是現(xiàn)有金屬基印刷電路板熱通路部位的截面照片，從照片可以看出，盡管電路層上預(yù)留的散熱墊1005，但在電路層與金屬基板1003中間隔有一層導(dǎo)熱率極低的絕緣介質(zhì)1003，正是該絕緣介質(zhì)1003 的存在，隔開了上層LED與金屬基板1002之間的熱通路，成為整條熱路徑的瓶頸。對(duì)比不難看出，由于本發(fā)明的金屬基印刷電路板去除了熱通路部位的金屬銅箔尤其是導(dǎo)熱率極低的絕緣層兩層介質(zhì)，整個(gè)金屬基印刷電路板的傳熱路徑由原來的“金屬銅箔-絕緣層-金屬基板”變?yōu)椤板a焊層-金屬基板”。因?yàn)閷?dǎo)熱導(dǎo)熱率為比絕緣材質(zhì)高出數(shù)十倍，消除了傳熱路徑上的瓶頸，因此可較現(xiàn)有金屬基印刷電路板的縱向?qū)崧视写蠓嵘?。雖然已經(jīng)參照所述實(shí)施例特別顯示和描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，可以對(duì)其格式和細(xì)節(jié)作出改變，而不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。因此，以上描述意在提供本發(fā)明的示范實(shí)施例，而本發(fā)明范圍并不受此提供的具體范例的限制。
權(quán)利要求
1.一種通過熱通路填充焊錫高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板，包括一層單面印刷電路板，其特征在于可為剛性電路板，也可為撓性電路板；一層膠合粘結(jié)層，位于單面印刷電路板背部，其特征為耐高溫粘結(jié)材料；一層金屬基板，其特征在于與單面印刷電路板背面通過膠合粘結(jié)層貼合；至少一個(gè)填充焊錫的熱通孔，其特征在于熱通孔貫穿單面印刷電路板及膠合粘結(jié)層； 焊錫頂部與印刷電路板最遠(yuǎn)離金屬基板的電路層平齊，底部與金屬基板焊合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單面印刷電路板，其特征在于所述電路板的最遠(yuǎn)離金屬基板的電路層在熱通孔周壁留有一圈銅箔可被錫焊熔劑潤濕，在表面張力作用下和控制焊劑量可使焊錫上層表面與該電路層平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單面印刷電路板，其特征在于所述單面印刷電路板可為單層板、雙層板甚至多層板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單面印刷電路板，其特征在于所述單面電路板形狀大小可與金屬基板完全一致；也可與金屬基板不一致突出而形成軟硬結(jié)合金屬基電路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的膠合粘結(jié)層，其特征在于膠合粘結(jié)層為環(huán)氧膠膜、環(huán)氧玻纖布粘結(jié)片或者其他耐聞溫的粘結(jié)材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的填充焊錫的熱通路，其特征在于所述焊錫的表面形狀可為方形、矩形、圓形、橢圓形或多邊形。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的填充焊錫的熱通路，其特征在于所述焊錫為Sn/Cu、Sn/Ag、 Sn/Bi、Sn/Ag/Cu、Sn/Ag/Bi、Sn/Cu/Bi、Sn/Cu/Ni 等合 金。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬基板，其特征在于所述金屬基板材料為銅、鋁、銅合金、 招合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的金屬基板，其特征在于所述金屬基板厚度為O.5mnT3. Omm0
10.一種用于權(quán)利要求I所述高導(dǎo)熱金屬基印刷電路板的制備方法，包括以下步驟(1)制備單面印刷電路板，可制成剛性電路板或撓性電路板、單層電路板或多層電路板；(2)在單面印刷電路板背面貼耐高溫的粘結(jié)材料；(3)在背膠后的單面印刷電路板上沖裁熱通孔及外形，最表層的電路層在熱通孔周壁留有一圈銅箔；(4)壓合單面印刷電路板與金屬基板；(5)往熱通孔里填充適量錫膏；(6)回流焊熔化錫膏并固化，熔化的錫膏焊劑潤濕最上層電路層熱通孔周壁的銅箔， 在表面張力作用下和合適的焊劑量可使焊錫固化后上層表面與該電路層平齊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱通路填充焊錫的高熱導(dǎo)金屬基印刷電路板及其制備方法，該金屬基印刷電路板包括一層單面印刷電路板、一層金屬基板、一層膠合粘結(jié)層將電路板與金屬基板粘為一體、以及至少一個(gè)填充焊錫的熱通路貫穿單面印刷電路板及膠合粘結(jié)層。由于去除了現(xiàn)有金屬基印刷電路板傳熱路徑中的瓶頸部位——絕緣層，本發(fā)明使金屬基板通過導(dǎo)熱率比絕緣介質(zhì)高的多的錫焊與電路板表面電子器件的散熱部位直接貼合，其縱向?qū)崧瘦^現(xiàn)有的金屬基印刷電路板大幅提升，可解決目前高功率發(fā)光二極管(LED)應(yīng)用過程中金屬基印刷電路板(MCPCB)縱向熱阻過大的問題，尤其適用于單顆封裝功率在5W以上的LED。
文檔編號(hào)H05K1/05GK102612261SQ20111036924
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月20日
發(fā)明者葛豫卿 申請(qǐng)人:葛豫卿