一种耐高温PCB板及其制作工艺制造技术

技术编号:22105695 阅读:49 留言:0更新日期:2019-09-14 04:39
本发明专利技术公开了一种耐高温PCB板,包括PCB原板,PCB原板一侧表面涂布有灌封胶形成灌封胶层,另一侧表面通过导热硅脂层固定有散热翅片,PCB原板的表面沿厚度方向开有均布的热过孔,PCB原板包括基材,基材的两侧表面通过半固化片固定有覆铜板;本发明专利技术还公开了该PCB板的制作工艺。本发明专利技术通过采用改性环氧树脂作为PCB板基材,基材内形成紧密的导热网络,通过在PCB原板上开设热过孔和设置散热翅片,功率器件工作时产生的热量通过器件外壳和灌封胶层到达PCB原板顶部覆铜板上,通过热过孔将热量传导至板底部覆铜板上,再通过原板传递至散热翅片基底,再由散热翅片传递到周围环境中,达到良好的导热散热效果,从PCB板本体、表面等多个方面提高PCB板的耐高温性能。

A High Temperature Resistant PCB Board and Its Manufacturing Technology

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温PCB板及其制作工艺
本专利技术属于PCB板制造
,具体地,涉及一种耐高温PCB板及其制作工艺。
技术介绍
印刷电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)几乎是任何电子产品的基础,出现在几乎每一种电子设备中,一般说来,如果在某样设备中有电子元器件,那么它们也都是被集成在大小各异的PCB上。除了固定各种元器件外,PCB的主要作用是提供各项元器件之间的连接电路。随着电子设备越来越复杂,需要的元器件越来越多,PCB表面的线路与元器件也越来越密集。由于电子产品的高密度、多功能、大功率以及微电子集成技术的高速发展,使得电力电子器件的功率密度和发热量大幅度增长,由此导致电力电子器件的散热性、耐热性等问题变得越来越突出。专利号为CN201710474923.4的中国专利公开了一种免贴耐高温材料的PCB板加工工艺,通过在完成第一次表面处理工艺的PCB板上采用印锡膏工艺代替印可剥胶(贴红胶)和喷锡工艺,无废气产生,节能减排,降低了生产成本,提升了生产效率。但是由于该申请制得的PCB板仅是在表面进行了印锡膏处理,使得PCB板在耐热性能方面达不到使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐高温PCB板及其制作工艺,通过采用改性环氧树脂作为PCB板基材,基材内形成紧密的导热网络,通过在PCB原板上开设热过孔和设置散热翅片,功率器件工作时产生的热量通过器件封装外壳和灌封胶层到达PCB原板顶部覆铜板上,通过热过孔将热量传导至板底部覆铜板上,再通过原板传递至散热翅片基底,再由散热翅片传递到周围环境中,达到良好的导热散热效果,从PCB板本体、表面等多个方面提高PCB板的耐高温性能。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现:一种耐高温PCB板,包括PCB原板,PCB原板一侧表面涂布有灌封胶形成灌封胶层,另一侧表面通过导热硅脂层固定有散热翅片,散热翅片均布于导热硅脂层上;PCB原板的表面沿厚度方向开有均布的热过孔,PCB原板包括基材,基材的两侧表面通过半固化片固定有覆铜板;该PCB板由如下步骤制成:第一步、将玻璃纤维环氧树脂覆铜板经过磨边清洗、烘板除湿、钻孔、单面刻蚀、铣板和黑化烘板,得到覆铜板;第二步、将非流动性PP片利用切绘的方式加工成需要的形状轮廓,得到半固化片;第三步、按照顺序将基材、半固化片和覆铜板叠装于层压机内升温压合,调节层压机中的压力参数为2.95Mpa,层压温度172-175℃;第四步、脱模,得到PCB原板,在PCB原板一侧表面涂覆一层灌封胶,固化后,形成灌封胶层;第五步、在PCB原板另一侧表面通过涂布导热硅脂层固定散热翅片,干燥后,得到耐高温PCB板。进一步地,所述灌封胶层的厚度为0.1mm;导热硅脂层的厚度为0.15mm。进一步地,所述基材的厚度为0.3mm;半固化片的厚度为0.1mm;覆铜板为玻璃纤维环氧树脂覆铜板材质,覆铜板厚度为0.2mm。进一步地,所述热过孔的孔径大小为0.2mm,孔间距为1-1.2mm;散热翅片选用铝合金材质,厚度为0.7mm,散热翅片的间距为3-3.5mm。进一步地,所述半固化片采用非流动性PP片,半固化片的厚度为0.1mm。进一步地,所述基材由如下方法制成:S1、称取含磷阻燃环氧树脂,加入到三口瓶中,加热至35-40℃,加入环氧树脂,300r/min混合30min;含磷阻燃环氧树脂和环氧树脂的质量比为1:1-1.2;S2、加入丙酮和二甲基甲酰胺,300r/min混合30min后加入三聚氰胺,混合15min,再加入氮化硼和碳化硅的混合物,在3000r/min的转速下,高速搅拌60min,制得改性环氧树脂;氮化硼和碳化硅的混合物的加入量为树脂混合物质量的16-18%,BN和SiC的质量比为9:1;S3、将改性环氧树脂放入模具中冷压10min成型,再转入烘箱中160℃干燥50-60min,再转入热压机中160℃热压55-65min至完全固化,得到基材。进一步地,所述灌封胶由如下方法制备:1)称取100g甲基苯基硅树脂、24-30g醋酸丁酯在2000r/min的转速下混合分散30-40min,加入1.6-2g甲基三甲氧基硅烷、2.4-3g苯基三甲氧基硅烷,加完后继续分散30-40min;2)再加入1.6-2g钛酸丁酯、0.3-0.4g的γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,提高转速至3000r/min,高速搅拌25-30min;3)最后加入80-90g正辛烷,2000r/min搅拌30-40min,制得灌封胶。8、一种耐高温PCB板的制作工艺,其特征在于,包括如下步骤:第一步、将玻璃纤维环氧树脂覆铜板经过磨边清洗、烘板除湿、钻孔、单面刻蚀、铣板和黑化烘板,得到覆铜板;第二步、将非流动性PP片利用切绘的方式加工成需要的形状轮廓,得到半固化片;第三步、按照顺序将基材、半固化片和覆铜板叠装于层压机内升温压合,调节层压机中的压力参数为2.95Mpa,层压温度172-175℃;第四步、脱模后,得到PCB原板,在PCB原板一侧表面涂覆一层灌封胶,固化后,形成灌封胶层;第五步、在PCB原板另一侧表面通过涂布导热硅脂层固定散热翅片,干燥后,得到耐高温PCB板。本专利技术的有益效果:本专利技术的PCB原板上开有热过孔,且PCB原板的一侧表面通过导热硅脂固定有散热翅片,功率器件工作时产生的热量通过器件封装外壳和灌封胶层到达PCB原板顶部覆铜板上,再通过热过孔将热量传导至板底部覆铜板上,这样器件产生的热量再通过原板传递至散热翅片基底,再由散热翅片传递到周围环境中,通过热过孔和散热翅片的配合,达到良好的导热散热效果,从而提高PCB板的耐高温性能;本专利技术的PCB板基材采用改性环氧树脂制成,含磷阻燃环氧树脂的分子结构中含有阻燃元素磷,燃烧时有脱水、交联、成碳等作用,可以提高成碳率和氧指数高于,同时,表面碳层的形成能够阻止可燃性挥发物的生成,降低材料的热降解,发挥优异的阻燃效能;在混合树脂中加入氮化硼和碳化硅的混合物,SiC由于粒子颗粒小,可以填充在BN片层之间的间隙中,一方面由于SiC的体积排除作用,改变了BN片层原有的排列方式,另一方面,不同维度(SiC是颗粒状,BN是片状)的填料杂化使用可以减少材料中的空隙,搭接更密实的导热通路,有利于减少声子在传播过程中的散射,形成紧密的导热网络;杂化体系搭接形成更密实的BN-SiC-BN导热填料网络,更有利于声子传播,显著提高导热性,使得热量能够及时传导,从而降低材料的热解碳化速度,提高基材的耐热性,同时,体系中由于BN阻碍了SiC粒子直接搭接,所以保证了材料良好的电绝缘性;再者,基材的高导热性配合PCB板上设置的热过孔和散热翅片,能更进一步增强导热、散热效果,从PCB板本体、表面等多个方面实现高导热性;本专利技术采用耐热性好的灌封胶对PCB原板进行灌封,灌封胶中采用甲基苯基硅树脂作为主要基体物,甲基苯基硅树脂中苯基含量为16-18%,甲基苯基硅树脂中苯基基团位阻较大,高温下难分解,因此得到的灌封胶耐热性好,并且苯基含量越高耐温性越好;另外,由于苯基基团位阻较大、交联不完全,灌封胶膨胀系数和硬度随苯基含量的提高而升高,故选用苯基含量为16-18%的甲基苯基硅树脂,得到的灌封胶硬度合适(绍尔A硬度为68-74度),热膨胀系数小(小于100),耐温性提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温PCB板,其特征在于,包括PCB原板(1),PCB原板(1)一侧表面涂布有灌封胶形成灌封胶层(2),另一侧表面通过导热硅脂层(3)固定有散热翅片(4),散热翅片(4)均布于导热硅脂层(3)上;PCB原板(1)的表面沿厚度方向开有均布的热过孔(10),PCB原板(1)包括基材(11),基材(11)的两侧表面通过半固化片(12)固定有覆铜板(13);该PCB板由如下步骤制成:第一步、将玻璃纤维环氧树脂覆铜板经过磨边清洗、烘板除湿、钻孔、单面刻蚀、铣板和黑化烘板,得到覆铜板(13);第二步、将非流动性PP片利用切绘的方式加工成需要的形状轮廓,得到半固化片(12);第三步、按照顺序将基材(11)、半固化片(12)和覆铜板(13)叠装于层压机内升温压合,调节层压机中的压力参数为2.95Mpa,层压温度172‑175℃;第四步、脱模,得到PCB原板(1),在PCB原板(1)一侧表面涂覆一层灌封胶,固化后,形成灌封胶层(2);第五步、在PCB原板(1)另一侧表面通过涂布导热硅脂层(3)固定散热翅片(4),干燥后,得到耐高温PCB板。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温PCB板,其特征在于,包括PCB原板(1),PCB原板(1)一侧表面涂布有灌封胶形成灌封胶层(2),另一侧表面通过导热硅脂层(3)固定有散热翅片(4),散热翅片(4)均布于导热硅脂层(3)上;PCB原板(1)的表面沿厚度方向开有均布的热过孔(10),PCB原板(1)包括基材(11),基材(11)的两侧表面通过半固化片(12)固定有覆铜板(13);该PCB板由如下步骤制成:第一步、将玻璃纤维环氧树脂覆铜板经过磨边清洗、烘板除湿、钻孔、单面刻蚀、铣板和黑化烘板,得到覆铜板(13);第二步、将非流动性PP片利用切绘的方式加工成需要的形状轮廓,得到半固化片(12);第三步、按照顺序将基材(11)、半固化片(12)和覆铜板(13)叠装于层压机内升温压合,调节层压机中的压力参数为2.95Mpa,层压温度172-175℃;第四步、脱模,得到PCB原板(1),在PCB原板(1)一侧表面涂覆一层灌封胶,固化后,形成灌封胶层(2);第五步、在PCB原板(1)另一侧表面通过涂布导热硅脂层(3)固定散热翅片(4),干燥后,得到耐高温PCB板。2.根据权利要求1所述的一种耐高温PCB板,其特征在于,所述灌封胶层(2)的厚度为0.1mm;导热硅脂层(3)的厚度为0.15mm。3.根据权利要求1所述的一种耐高温PCB板,其特征在于,所述基材(11)的厚度为0.3mm;半固化片(12)的厚度为0.1mm;覆铜板(13)为玻璃纤维环氧树脂覆铜板材质,覆铜板(13)厚度为0.2mm。4.根据权利要求1所述的一种耐高温PCB板,其特征在于,所述热过孔(10)的孔径大小为0.2mm,孔间距为1-1.2mm;散热翅片(4)选用铝合金材质,厚度为0.7mm,散热翅片(4)的间距为3-3.5mm。5.根据权利要求1所述的一种耐高温PCB板,其特征在于,所述半固化片(12)采用非流动性PP片,半固化片(12)的厚度为0.1mm。6.根据权利要求1所述的一种耐高温PCB板,其特征在于,所述基材(11)由如下方法制成:S1、称取含磷阻...

【专利技术属性】
技术研发人员:许相会
申请(专利权)人:深圳市明正宏电子有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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