一种低插损高频高导热基板及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种低插损高频高导热基板及其应用，所述导热基板自上而下依次包括结合在一起的如下各层：第一低轮廓铜箔层、薄膜电阻层、第一树脂层、第一导热粘结片或导热胶膜层、第三导热粘结片层、第二导热粘结片或导热胶膜层、第二树脂层和第二低轮廓铜箔层。所述导热基板具有较高的热导率和剥离强度；具有较低的介电常数和介电损耗，较低的插损以及较高的集成度，提高了导热基板的可靠性；可作为线路板应用于电子产品中。

A Low Insertion Loss, High Frequency and High Thermal Conductivity Substrate and Its Application

The invention provides a low insertion loss, high frequency and high thermal conductivity substrate and its application. The thermal conductivity substrate comprises the following layers which are combined from top to bottom: first low profile copper foil layer, thin film resistance layer, first resin layer, first thermal conductive bonding sheet or thermal conductive bonding film layer, third thermal conductive bonding sheet layer, second thermal conductive bonding sheet or thermal conductive bonding film layer, second resin layer and second low wheel. Copper foil layer. The thermal conductive substrate has higher thermal conductivity and peeling strength, lower dielectric constant and dielectric loss, lower insertion loss and higher integration, which improves the reliability of the thermal conductive substrate, and can be used as a circuit board in electronic products.

【技术实现步骤摘要】
一种低插损高频高导热基板及其应用
本专利技术属于电子材料
，涉及一种低插损高频高导热基板及其应用。
技术介绍
随着印刷线路板(PCB)向着高密度、多层化方向的不断发展，元器件在PCB上搭载、安装的空间大幅减少，整机电子产品对功率元器件的功率要求越来越高，小空间、大功率不可避免地产生更多的热量聚集。另一方面，随着现代通讯技术的快速发展，电子设备的工作频率越来越高，发热量越来越大。总之，把大量强大功能集成到更小的组件中，驱使印制板走向高密度化，同时信号传输高频化或高速数字化的发展，这两大因素驱使着印制板的工作温度急剧地上升。如果积聚的热量不能及时排出，将使设备的工作温度升高，长此以往，将造成元器件电气性能下降甚至毁损，严重损害设备的寿命和可靠性。大量试验和统计数据表明，电子元器件(最佳工作温度后)的温升2℃其可靠性便下降10％，温升50℃的使用寿命只有温升25℃的1/6，因此，印制板工作温度已成为影响可靠性和使用寿命的最重要的因素。提高线路集成度及PCB功率密度的需求与日俱增，高频印刷线路板热管理的重要性更加突出。众所周知，材料的导热系数对于减小温升至关重要。高频线路板的热量本质上与线路板上的损耗密切相关。例如，表面粗糙的铜箔比表面光滑的铜箔损耗大。另一种影响损耗的材料参数是印刷线路板介质层材料的损耗因子，损耗因子越低，介电损耗越小，印刷线路板产生的热量也会越少。此外，介电常数较低的印刷线路板材料也会比介电常数较高的材料产生的损耗小，产生的热量少。一般而言，选择具有良好性能的线路板材料，如高导热系数，较低的损耗因子，光滑的铜箔表面以及低介电常数，不仅有助于设计高性能的印刷线路板，还能够改善热管理。无源元件(线状和非线状电阻，电容，线圈，保险丝)是每个电子设备的基本组成部分，并占用印制板大量表面积。然而同时，小尺寸规格无源元件(如0402和0201)自动电装难度大，且焊点质量难以保证。多层板内埋无源元件技术可以克服这些问题，在高端产品(比如手机)制造中可有广阔应用。随着元件越变越小，制造商和组装者在这类印制板的制造、组装、检验、操作和费用控制等方面面临着许多挑战。由于减少了焊点数量，内埋无源元件更加可靠。同时，内埋式元件增加了线路密度，提升了电子设备的电气性能和功能。虽然内埋无源元件有很多优势，但是依旧有一些问题，包括断裂分层及各种埋置元件的稳定性问题。因为内埋元件通常需要多层叠构设计，而不同材料的CTE不匹配将会产生较大的热应力。与分立式元件不同，有缺陷的内埋式元件无法替换，这意味着即使一个小元件出现问题也会造成整个线路板报废。所以，保持元件长期稳定和可靠，是制造商运用这一技术的关注点。内埋无源元件的概念在很多年前就已出现在线路板行业内。上世纪60年代末，第一次试验制作内埋电容；上世纪70年代初，开始应用NiP和NiCr层制作内埋薄层电阻；到目前为止，已开发了许多其他用于制作内埋式无源元件的材料。另外，上世纪90年代后期，CTS、3M、OakMitsui、Sanmina-SCI和其他公司也开始研发内埋无源元件和材料。目前，内埋薄膜电阻和材料已发展得较为成熟，代表公司有DuPont电子技术、Ohmega、Ticer、Sheldahl、W.L.CORE&ASSOCIATE和Georgia技术研究所。到本世纪，亚洲地区也开始了此项技术的研究。目前，内埋技术应用范围依旧很小，大多用于军事、航空、航天等电子产品领域。尽管如此，高度发达却不昂贵的民用电子产品对该技术的需求在不断增长，如手机、笔记本电脑和网络设备等，内埋无源元件技术由此受到广泛关注，并再一次成为焦点，被认为将是印制板发展的下一个关键技术。之前的研究都集中于单一材料，只是单独地研究薄膜电阻或是聚合厚膜电阻。结合薄膜和厚膜电阻技术，可以制造所有可用范围内的电阻值。电阻值范围小时使用薄膜电阻可大量减小面积，同时获得精确的阻值；使用厚膜电阻可获得较大阻值，公差相对较大。聚合厚膜(PTF)电阻通常是用聚合物电阻浆制作，适用于不同印制板基材。一般，电阻浆组成是碳(炭黑和石墨)和/或混合聚合树脂的银填料(含溶剂和稀释剂，有时加入绝缘粉末填料使之具有适当的流变性能)。印制板上PTF电阻浆固化温度不应超过180℃，但一些制造商可提供固化温度达到220℃的电阻膏。电阻浆和电阻膏的方阻范围远大于薄膜电阻材料，但阻值公差较大，稳定性有限。聚合物和铜层接触面间氧化层会引起阻值偏差，且更易发生CTE不匹配造成的分层和断裂。在厚、薄膜混合电路中，将无源分离元件做在基板上，是提高集成度的方法，这一方法也同样适用于印制板。用埋入式电阻或电容代替分离的电阻、电容元件，这样不仅可以提高密度，与一般表面封装元件相比，在高速、高性能传输印制板中，其电性能也大大提高，其优越性表现在以下几个方面：(1)有效提高线路密度。可以代替分离元件，节省板面空间，与印制板合为一体，其位置也不受其他元件限制，结果是印制板重量减轻，尺寸缩小。在有些应用中，还可以从双表面封装转为单表面封装，减轻封装负担。(2)提高电气性能。薄膜电阻的采用，大大减少了电阻元件相关的引人、引出线路，有望对所有的信号线进行匹配，在高频传输中极为关键，电感系数极低(小于纳亨)，还大大降低表面电磁干扰(EMI)。(3)改善机械性能。薄膜电阻不会象有引线或表面封装电阻元件一样，受冲击振动影响；也避免了由潮湿、灰尘引起的表面封装电阻的组装问题。(4)提高可靠性。焊点数大幅度减少，经诸多的应用实践表明，其长期可靠性极佳。(5)降低成本。薄膜电阻的应用，减少了分离电阻的用量，由于尺寸缩小，基材用量也下降，且返工工作量减少，这些都有利于降低成本。近年来高速、高性能电子产品骤增，对应高密度的同时，还要对应高频、高速传输，因此，电路板的表面封装需要转换到埋置元件PCB上来。不受寄生元件或者噪音影响，而又能高速地传输大容量的信号的关键影响因素在于电阻。内埋式电阻作业时的热稳定性是埋电阻技术是否成功的关键因素。电流通过电阻时产生热量，并且会迅速从印制板扩散至周边环境。因此需要迅速将产生的热量扩散出去，这就要求基板具有导热功能，同时要求基板具有较低的插损，也可以产生更少的热量。因此，开发一种低插损高频高导热基板非常有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种导热基板及其应用，特别是提供一种低插损高频高导热基板及其应用，所述导热基板具有较高的热导率、剥离强度和集成度，且具备较低的介电常数、介电损耗和插损，可满足高频高导热电子电路基板对低介电常数、低介电损耗、低插损、高热导率、高可靠性等综合性能的要求，因此可作为线路板在电子产品中应用。为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的目的之一在于提供一种低插损高频导热基板，自上而下依次包括结合在一起的如下各层：第一低轮廓铜箔层，粗糙度Rz≤5μm；薄膜电阻层；第一树脂层，厚度为2-20μm；第一导热粘结片或导热胶膜层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为0.5-1.5W/mK；第三导热粘结片层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为1.0-3.0W/mK；第二导热粘结片或导热胶膜层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为0.5-1.5W/m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低插损高频导热基板，其特征在于，所述低插损高频导热基板自上而下依次包括结合在一起的如下各层：第一低轮廓铜箔层，粗糙度Rz≤5μm；薄膜电阻层；第一树脂层，厚度为2‑20μm；第一导热粘结片或导热胶膜层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为0.5‑1.5W/mK；第三导热粘结片层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为1.0‑3.0W/mK；第二导热粘结片或导热胶膜层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为0.5‑1.5W/mK；第二树脂层，厚度为2‑20μm；和，第二低轮廓铜箔层，粗糙度Rz≤5μm。

【技术特征摘要】
1.一种低插损高频导热基板，其特征在于，所述低插损高频导热基板自上而下依次包括结合在一起的如下各层：第一低轮廓铜箔层，粗糙度Rz≤5μm；薄膜电阻层；第一树脂层，厚度为2-20μm；第一导热粘结片或导热胶膜层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为0.5-1.5W/mK；第三导热粘结片层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为1.0-3.0W/mK；第二导热粘结片或导热胶膜层，介电常数低于3.8，介电损耗小于0.0040，热导率为0.5-1.5W/mK；第二树脂层，厚度为2-20μm；和，第二低轮廓铜箔层，粗糙度Rz≤5μm。2.根据权利要求1所述的低插损高频导热基板，其特征在于，所述第一低轮廓铜箔层和第二低轮廓铜箔层的粗糙度相同。3.根据权利要求1或2所述的低插损高频导热基板，其特征在于，所述薄膜电阻层的厚度为0.1-1.0μm。4.根据权利要求1-3任一项所述的低插损高频导热基板，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜善银，许永静，
申请(专利权)人：广东生益科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44