反光高导热金属基印刷电路板及其应用制造技术

一反光高导热金属基印刷电路板及其应用，该电路板用于连接支撑各种电子器件，其包括一金属层板，一金属箔板和一绝缘层。所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离，当所述电子器件连接于所述金属箔板时，即直接透过所述金属层板进行散热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷电路板，特别涉及一反光高导热金属基印刷电路板及其应用，其中利用一金属层的纵向及横向热导率，以有效的解决电子器件在运转时产生的热能问题。
技术介绍
随着科技的发达，时代的进步，各种科技产品相对因应而生，其中伴随着大功率、微型化电子器件的不断发展，在电子器件或相关产品中，因电能转换或供应产生的热能造成各种电子器件运转操作的问题，也因热能造成的发热日趋严重，因此在各种产品或电子器件的散热问题上越来越成为一个亟待解决的突出问题。在探讨散热问题时，不得不说做为电子元件支撑体的一印刷电路板，其是在电子产品中重要的一电子部件，并且是电子元器件线路连接的提供者，也因为大部份的电子元件都是装置于所述印刷电路板，所以在各种电子器件运转同时造成的热能也会集中于所述印刷电路板。然而在传统的电路板的制程中，多为采用无碱玻璃布、纤维纸、环氧树脂等绝缘材料再以覆铜箔加工而成，其中无碱玻璃布、纤维纸、环氧树脂主要的目的为绝缘，且导热效果较差，因此根法无法解决热能集中于所述印刷电路板的问题。另外，关于印刷电路板由于采用印刷蚀刻阻剂的工法，做出电路的线路及图面，所以才被称为印刷电路板或印刷线路板。为解决散热问题，目前已经有一些金属基覆铜板(MetalCorePCB，MCPCB)和覆铜型材，如专利CN200620032367.2、CN200610145206.9、CN200910097243.0、CN201380022829.5等。由金属基板、树脂或陶瓷绝缘层和铜箔板等构成的这些金属基印刷电路板已经广泛应用于大功率器件的表面贴装。其主要工艺为应用厚度为几毫米的铜板或铝板作为金属基板，先在其上覆盖一层厚度为几十微米到几百微米的环氧树脂材料或者填充有导热金属粒子的树脂绝缘层，或者使用特殊工艺或材料形成一层绝缘层(例如使用陶瓷材料、阳极氧化铝等)，再在该绝缘层上压覆铜箔板。如图18所示。并且，为了进一步增加金属基印刷电路板的热导率，使用器件和金属层直接焊接的结构或者金属通孔的结构，例如专利CN201110032105.1,CN201210401060.5,CN201320101348.0。但是此类结构对于电极在金属基印刷电路板一侧的器件要求器件的电极与导热金属片之间绝缘分离，提高了对器件要求的同时减少了电极的面积与导热金属片的面积。另外，使用通孔结构和金属层直接焊接的结构的金属基印刷电路板只能提高纵向的传热热阻，不能有效减少横向的热阻(扩散热阻)，并不能完全有效的利用金属层的高热导率。然而相对于普通印制线路板，现有的金属基印刷电路板的热导率已经有了很大的提高，但是还是存在热导率较差的缺陷。铜箔板与金属基板之间的绝缘层的热导率较低，导致金属基印刷电路板的整体热导率仅仅为1～5W/mK,远远低于金属的热导率(一般金属的热导率为50～415W/mK)，因而该绝缘层将成为金属基印刷电路板散热性能的短板。即使采用陶瓷材料或填充有导热金属粒子的树脂绝缘层，其热导率的提升也有限。同时，绝缘层的热导率指的是其纵向的传热热阻，其横向的热阻(扩散热阻)也远远小于金属的热导率，使得金属基印刷电路板的纵向及横向热阻均远小于金属。因而在金属基印刷电路板中，其金属部分的散热能力不能有效的使用，从而使得散热性能的提升很有限。另外，金属基印刷电路板与普通印制线路板的绝缘层对于光的反射率都较低，即使采用陶瓷基PCB其反射率只能做到85％-95％，无法达到镜面铝、镜面铜基板98％以上的反射率。因此，不管是传统的印刷电路板或者是金属基印刷电路板都没有办法非常有效地解决散热的问题，同时也无法作为高反射率的反射层。而透过本专利技术即可同时解决反射层和有效散热的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一反光高导热金属基印刷电路板，其结构简单并完全有效的利用一金属层的纵向及横向热导率，使得所述反光高导热金属基印刷电路板的整体热导率接近金属的热导率(铝或者铜)。本专利技术的另一目的在于提供一反光高导热金属基印刷电路板，其以简单结构来有效利用所述金属层板的高热导率，使贴合于一金属箔板的电子器件在运转时所产生的热能，能够有效且快速地透过所述金属层板散热。本专利技术的另一目的在于提供一反光高导热金属基印刷电路板，其中为了达到上述目的在本专利技术中不需采用昂贵或复杂的设计或制造方法。因此，本专利技术成功和有效地提供一解决方案，不只是提供一简单的结构，同时增加所述反光高导热金属基印刷电路板的实用性和可靠性。为达到以上目的，本专利技术提供一反光高导热金属基印刷电路板，以用于连接支撑各种电子器件，其包括：一金属箔板,以作为电极材料；一金属层板，所述金属箔板连接于所述金属层板；以及一绝缘层，其中所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离，当所述电子器件连接于所述金属箔板时，即直接透过所述金属层板进行散热。在一个实施例中，所述金属层板包括一正极区域和一负极区域；所述金属箔板是覆铜箔板，其包括贴覆在所述正极区域的一正极箔板和贴覆在所述负极区域的一负极箔板，所述绝缘层包括分隔所述正极区域和所述负极区域的一绝缘间隙。在一个实施例中，所述金属层板包括位于于所述正极区域附近的一正极标记和位于所述负极区域附近的一负极标记，以用于提示。在一个实施例中，所述绝缘层包括位于所述金属层板的表面的最少一绝缘主体,并且所述绝缘层还包括一绝缘框架，其位于所述正极区域和所述负极区域的周围。在一个实施例中，所述金属箔板系选自于由金属以及非金属所组成之群组之一电极材料。在一个实施例中，所述金属层板系选自于由铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢所组成的群组。在一个实施例中，所述绝缘层系选自于由无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料以及填充有导热金属粒子的绝缘层所组成群组之一绝缘材料。在一个实施例中，所述电子器件为有一导热片，且包括一器件本体，一器件正电极以及一器件负电极，其中所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位，其中所述导热片位于所述器件本体的一方位，其相同于所述器件正电极和所述器件负电极的方位或不同方位。在一个实施例中，所述导热片直接和所述金属箔板接触，并透过和所述金属箔板接触的所述金属层板将所述电子器件运转时产生的所述热能散出。在一个实施例中，所述电子器包括一器件本体，一器件正电极以及一器件负电极，所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位。在一个实施例中，所述器件正电极和所述器件负电极分别地直接连接于所述金属箔板的所述正极箔板和所述金属箔板的所述负极箔板，这样即所述器件正电极和所述器件负电极则可直接作为导热用的金属片。根据本专利技术的另外一方面，本专利技术提供一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法，其包括如下步骤：(S01)刻蚀一金属层板并产生一正极区域和一负极区域；(S02)标定一正极标记和一负极标记；(S03)充填绝缘胶质材料形成一绝缘层的一绝缘间隙和一绝缘层的一绝缘框架；(S04)贴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一反光高导热金属基印刷电路板，以用于连接支撑各种电子器件，其特征在于，包括：一金属箔板,以作为电极材料；一金属层板，所述金属箔板连接于所述金属层板；以及一绝缘层，其中所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离，当所述电子器件连接于所述金属箔板时，即直接透过所述金属层板进行散热。

【技术特征摘要】
2015.12.07 CN 20151088791151.一反光高导热金属基印刷电路板，以用于连接支撑各种电子器件，其特征在
于，包括：
一金属箔板,以作为电极材料；
一金属层板，所述金属箔板连接于所述金属层板；以及
一绝缘层，其中所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所
述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离，当所述电子器件连接于所述金属
箔板时，即直接透过所述金属层板进行散热。
2.根据权利要求1所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述金属层板包
括一正极区域和一负极区域；所述金属箔板是覆铜箔板，其包括贴覆在所述正极
区域的一正极箔板和贴覆在所述负极区域的一负极箔板，所述绝缘层包括分隔所
述正极区域和所述负极区域的一绝缘间隙。
3.根据权利要求2所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述金属层板包
括位于于所述正极区域附近的一正极标记和位于所述负极区域附近的一负极标
记，以用于提示。
4.根据权利要求3所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述绝缘层包括
位于所述金属层板的表面的最少一绝缘主体,并且所述绝缘层还包括一绝缘框架，
其位于所述正极区域和所述负极区域的周围。
5.根据权利要求4所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述金属箔板系
选自于由金属以及非金属所组成之群组之一电极材料。
6.根据权利要求5所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述金属层板系
选自于由铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢所组成的群组。
7.根据权利要求6所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述绝缘层系选

\t自于由无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料以及填充有导热
金属粒子的绝缘层所组成群组之一绝缘材料。
8.根据权利要求1至7所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述电子器
件为有一导热片，且包括一器件本体，一器件正电极以及一器件负电极，其中所
述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位，其中
所述导热片位于所述器件本体的一方位，其相同于所述器件正电极和所述器件负
电极的方位或不同方位。
9.根据权利要求8所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述导热片直接
和所述金属箔板接触，并透过和所述金属箔板接触的所述所述金属层板将所述电
子器件运转时产生的所述热能散出。
10.根据权利要求1至7中任一所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所
述电子器包括一器件本体，一器件正电极以及一器件负电极，所述器件正电极和
所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位。
11.根据权利要求10所述的反光高导热金属基印刷电路板，其中所述器件正电
极和所述器件负电极分别地直接连接于所述金属箔板的所述正极箔板和所述金
属箔板的所述负极箔板，这样即所述器件正电极和所述器件负电极则可直接作为
导热用的金属片。
12.一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
(S01)刻蚀一金属层板并产生一正极区域和一负极区域；
(S02)标定一正极标记和一负极标记；
(S03)充填绝缘胶质材料形成一绝缘层的一绝缘间隙和一绝缘层的一绝缘
框架；
(S04)贴覆一金属箔板的一正极箔板和一金属箔板的一负极箔板于相对应
的所述正极区域和所述负极区域；以及
(S05)覆涂所述绝缘层的一绝缘主体于所述金属层板下方。
13.根据权利要求12所述的反光高导热金属基印刷电路板的制造方法，其中步
骤(S01)，刻蚀所述金属层板时形成一框形槽，其围绕所述正极区域和所述负极
区域。
14.根据权利要求13所述的反光高导热金属基印刷电路板的制造方法，其中步
骤(S01)，刻蚀所述金属层板时形成一间隙缝，其分隔所述正极区域和所述负极
区域。
15.根据权利要求14所述的反光高导热金属基印刷电路板的制造方法，其中步
骤(S01)...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶怀宇，陈显平，黄洁莹，梁润园，张国旗，
申请(专利权)人：常州市武进区半导体照明应用技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32