制备带有陶瓷散热器的刚挠结合印刷电路板的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备带有陶瓷散热器的刚挠结合印刷电路板的方法，其包括：在基板和陶瓷散热器的两相对表面形成金属层；蚀刻位于印刷电路板第一表面侧的金属层而得到包括发热元件安装位的导电图案；形成挠性区域。其中，导电图案的至少一部分由基板的第一表面连续地延伸至散热器的第一表面，且发热元件安装位的至少一部分设置在散热器的第一表面上；位于印刷电路板第二表面侧的金属层的至少一部分由基板的第二表面连续地延伸至散热器的第二表面。本发明专利技术方法所得到的印刷电路板不仅散热性能极佳，而且具有良好热稳定性和长使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年9月22日提交的14/861,495号美国专利申请的优先权，14/861,495号专利申请是2012年9月14日提交的13/514,999号美国专利申请的部分继续申请，13/514,999号申请是2011年1月6日提交的PCT/CN11/70051号国际申请根据35U.S.C.§371进入国家阶段的申请，该国际申请要求2010年12月24日提交的201010604353.4号中国专利申请的优先权，上述所有在先申请均在此引入作为参考。
本专利技术涉及印刷电路板领域；更具体地讲，本专利技术涉及一种带有散热器的印刷电路板及其制备方法。
技术介绍
印刷电路板(PCBs)是电子工业的重要部件之一，其被用作电子元件的机械支撑部件，并实现电子元件之间的电连接。另外，可以在印刷电路板上印刷元件的编号和图形，这为元件的插装、检查或维修提供了方便。几乎每种电子设备，例如电子手表、计算器、计算机、通讯电子设备、军用武器系统等，都要用到印刷电路板。诸如LED装置(或称LED发光元件)、晶闸管、GTO(门极可关断晶闸管)、GTR(电力晶体管)、MOSFET(电力场效应晶体管)、IGBT(绝缘栅双极晶体管)和电力二极管等的各种功率半导体器件通常被附接到印刷电路板上，且在工作过程中一般会释放大量热量，这就要求与各种功率半导体器件连接的印刷电路板具有良好的散热性能。201180037321.3号中国专利申请、2002/0180062号美国专利申请公布等公开了具有陶瓷散热器的印刷电路板，其中所描述的陶瓷散热器能够输出发热元件所产生的热量，但该散热器的热膨胀系数和作为印刷电路板的绝缘载体的树脂层的热膨胀系数之间存在显著差别，导致陶瓷散热器在经过一定次数的冷热循环后容易与树脂材质的绝缘载体相分离，从而使得印刷电路板的热稳定性较差、使用寿命短。并且，这些现有技术没有披露带有散热器的刚挠结合印刷电路板。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的一方面提供了一种制备刚挠结合印刷电路板的方法，包括以下步骤：提供陶瓷散热器；提供带有通孔的基板；其中，该基板包括挠性电路板、在挠性电路板的两相对表面侧依次设置的半固化片和绝缘板材；将散热器塞入基板的通孔内；热压散热器和基板，使得半固化片中的树脂填充散热器和所述基板之间的间隙；在印刷电路板的两相对表面侧形成金属层；蚀刻位于印刷电路板第一表面侧的金属层而得到包括发热元件安装位的导电图案；去除印刷电路板的预定部分，以得到通过挠性电路板而形成的挠性区域；其中，导电图案的至少一部分由基板的第一表面连续地延伸至散热器的第一表面，且发热元件安装位的至少一部分设置在散热器的第一表面上；其中，位于印刷电路板第二表面侧的金属层的至少一部分由基板的第二表面连续地延伸至散热器的第二表面。该金属层可以作为散热层而起到散热作用。上述方法中，提供基板可以包括：在相邻于挠性电路板的半固化片上形成贯穿该半固化片并与挠性区域相对应的余隙孔。这样的好处在于可以较为容易地去除印刷电路板的预定部分，并避免或减少半固化片在热压时流动至挠性区域的表面。针对现有技术的不足，本专利技术的另一方面提供了另一种制备刚挠结合印刷电路板的方法，包括以下步骤：提供陶瓷散热器；提供带有通孔的基板；其中，该基板包括至少两层绝缘板材以及设置在相邻绝缘板材之间的半固化片；将散热器塞入基板的通孔内；热压散热器和基板，使得半固化片中的树脂填充散热器和基板之间的间隙；在印刷电路板的两相对表面侧形成金属层；蚀刻位于印刷电路板第一表面侧的金属层而得到包括发热元件安装位的导电图案；对印刷电路板的预定部分进行厚度减薄处理而形成挠性区域；其中，导电图案的至少一部分由基板的第一表面连续地延伸至散热器的第一表面，且发热元件安装位的至少一部分设置在散热器的第一表面上；其中，位于印刷电路板第二表面侧的金属层的至少一部分由基板的第二表面连续地延伸至散热器的第二表面。该金属层可以作为散热层而起到散热作用。本专利技术的优点在于：首先，导电图案层的至少一部分由基板的第一表面连续地延伸至散热器的第一表面，位于印刷电路板第二表面侧的金属层的至少一部分由基板的第二表面连续地延伸至散热器的第二表面，由于该金属层和导电图案一方面可以降低散热器的热应力，另一方面还可以对散热器起到夹持作用，因而散热器不易与基板相分离，使得本专利技术方法所得到的印刷电路板具有良好热稳定性和长使用寿命；其次，发热元件所产生的热量依次经发热元件安装位和散热器传导至位于印刷电路板第二表面侧的金属层，该金属层起到散热作用而扩大印刷电路板的散热面积，从而改善印刷电路板的散热性能。此外，由于印刷电路板具有挠性区域，因而可以具有更为灵活和简便的应用。上述技术方案中，在刚挠结合印刷电路板的同一刚性区域可以设置一个或多个散热器，每个散热器上所设置的发热元件安装位的数量同样可以是一个或多个。另外，发热元件安装位可以根据印刷电路板的使用需求而灵活设计。例如，发热元件安装位包括成对设置的正极焊盘和负极焊盘，和/或包括成组设置的正极焊盘、负极焊盘和导热焊盘，且导热焊盘位于正极焊盘和负极焊盘之间。上述方法中，在热压散热器和基板时，半固化片中的树脂可以是全部或部分填充散热器和基板之间的间隙，从而实现散热器和基板之间的固定连接。实际生产中，有可能较难以控制半固化片中的树脂恰好全部填充散热器和基板之间的间隙。为此，当树脂溢流至基板和散热器表面时，在热压后需要通过例如研磨工艺去除基板和散热器表面的树脂，并实现印刷电路板两相对表面的平整化；当树脂仅填充散热器和基板之间的部分间隙时，可以通过例如丝印树脂的方法填充该部分间隙，并在丝印后进一步采用例如研磨的方法去除散热器表面的树脂并使得印刷电路板的两相对表面平整化。上述方法中，可以通过如下步骤在印刷电路板的两相对表面侧形成金属层：在印刷电路板的两相对表面侧形成金属底层，并在该金属底层上形成加厚金属层。其中，金属底层优选包括与基板和陶瓷散热器均具有较好结合力的金属，例如钛和/或铬，以进一步提高印刷电路板的热稳定性。根据本专利技术的一种具体实施方式，通过PVD工艺在印刷电路板的两相对表面侧同时或者分别形成包括钛层的金属底层。根据本技术的另一具体实施方式，通过电镀工艺在金属底层上形成加厚金属层，该金属加厚层可以是铜层。上述的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备刚挠结合印刷电路板的方法，包括以下步骤：提供陶瓷散热器；提供带有通孔的基板；其中，所述基板包括挠性电路板、在所述挠性电路板的两相对表面侧依次设置的半固化片和绝缘板材；将所述散热器塞入所述通孔内；热压所述散热器和所述基板，使得所述半固化片中的树脂填充所述散热器和所述基板之间的间隙；在印刷电路板的两相对表面侧形成金属层；蚀刻位于所述印刷电路板第一表面侧的金属层而得到包括发热元件安装位的导电图案；去除所述印刷电路板的预定部分，以得到通过所述挠性电路板而形成的挠性区域；其中，所述导电图案的至少一部分由所述基板的第一表面连续地延伸至所述散热器的第一表面，且所述发热元件安装位的至少一部分设置在所述散热器的第一表面上；其中，位于所述印刷电路板第二表面侧的金属层的至少一部分由所述基板的第二表面连续地延伸至所述散热器的第二表面。

【技术特征摘要】
2015.09.22 US 14/861,4951.一种制备刚挠结合印刷电路板的方法，包括以下步骤：
提供陶瓷散热器；
提供带有通孔的基板；其中，所述基板包括挠性电路板、在所述挠性电路
板的两相对表面侧依次设置的半固化片和绝缘板材；
将所述散热器塞入所述通孔内；
热压所述散热器和所述基板，使得所述半固化片中的树脂填充所述散热器
和所述基板之间的间隙；
在印刷电路板的两相对表面侧形成金属层；
蚀刻位于所述印刷电路板第一表面侧的金属层而得到包括发热元件安装位
的导电图案；
去除所述印刷电路板的预定部分，以得到通过所述挠性电路板而形成的挠
性区域；
其中，所述导电图案的至少一部分由所述基板的第一表面连续地延伸至所
述散热器的第一表面，且所述发热元件安装位的至少一部分设置在所述散热器
的第一表面上；
其中，位于所述印刷电路板第二表面侧的金属层的至少一部分由所述基板
的第二表面连续地延伸至所述散热器的第二表面。
2.如权利要求1所述的方法，其中，提供所述基板包括：
在相邻于所述挠性电路板的半固化片上形成贯穿该半固化片并与所述挠性
区域相对应的余隙孔。
3.一种制备刚挠结合印刷电路板的方法，包括以下步骤：
提供陶瓷散热器；
提供带有通孔的基板；其中，所述基板包括至少两层绝缘板材以及设置在
相邻绝缘板材之间的半固化片；
将所述散热器塞入所述通孔内；
热压所述散热器和所述基板，使得所述半固化片中的树脂填充所述散热器
和所述基板之间的间隙；
在印刷电路板的两相对表面侧形成金属层；
蚀刻位于所述印刷电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李保忠，聂沛珈，林伟健，
申请(专利权)人：乐健集团有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81