散热基板的制备方法和散热基板技术

本发明专利技术公开了一种散热基板的制备方法和散热基板。实施例的散热基板制备方法包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
散热基板的制备方法和散热基板


[0001]本专利技术涉及一种散热基板及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，使用于功率器件的散热基板通常包括电路基板和设置在电路基板散热面一侧的金属散热板。其中，为了实现高载流、高耐压和快速散热等目的，电路基板通常采用在陶瓷板上制作金属化线路的结构，这种结构需要采用具有较大面积的陶瓷板，但由于陶瓷和金属之间的热膨胀系数差异较大，陶瓷板与金属线路和金属散热板界面在冷热循环过程中会产生较大的界面应力，进而导致散热基板的变形甚至产生裂纹。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种散热基板的制备方法及散热基板，其可在保持散热基板具有优异导热和耐电压性能的同时，解决或减少因陶瓷与金属之间热膨胀系数差异较大而导致的散热基板变形甚至产生裂纹的缺陷。
[0004]为了实现上述主要目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种散热基板的制备方法，包括如下步骤：
[0005]⑴
在金属散热板的预定位置焊接嵌埋组件，嵌埋组件包括与金属散热板焊接连接的金属块和设置在金属块上的陶瓷块；
[0006]⑵
在金属散热板上制作电路基板，电路基板包括绝缘基板、容纳嵌埋组件的通孔以及设置在绝缘基板外表面的电路图案。
[0007]根据本专利技术的一种具体实施方式，步骤
⑵
包括：对粘结片和外表面覆有金属箔的外层芯板进行开窗处理，然后将外层芯板叠放到金属散热板上，并在外层芯板和金属散热板之间设置粘结片进行热压。
[0008]根据本专利技术的另一具体实施方式，步骤
⑵
包括：对粘结片、外层芯板和金属箔进行开窗处理，然后将外层芯板和金属箔叠放到金属散热板上，并在外层芯板与金属散热板和金属箔之间设置粘结片进行热压。
[0009]进一步地，步骤
⑵
还可以包括：对内层芯板进行开窗处理，并在金属散热板和外层芯板之间交替设置粘结片和内层芯板。
[0010]进一步地，步骤
⑵
还可以包括：热压后去除流动到散热基板表面的粘着材料。
[0011]进一步地，步骤
⑵
还可以包括：热压后在散热基板的表面制作连接金属箔和金属块的金属连接层，并对金属箔和金属连接层进行图形化蚀刻，以形成电路图案。
[0012]根据本专利技术的一种具体实施方式，陶瓷块与金属散热板之间通过活性钎料焊接连接。
[0013]为了实现上述的主要目的，本专利技术实施例的第二方面提供了一种散热基板，包括金属散热板和设置在金属散热板上的电路基板；其中，电路基板包括绝缘基板和设置在绝缘基板外表面的电路图案；电路基板沿其厚度方向设有至少一个通孔，通孔内设有嵌埋组
件，嵌埋组件包括焊接在金属散热板上的陶瓷块以及设置在陶瓷块上的金属块。
[0014]优选的，陶瓷块为氮化铝、氮化硅或氧化铝陶瓷块，金属块为铜块。
[0015]优选的，散热基板的表面设有金属连接层，电路图案与至少一部分嵌埋组件的金属块通过金属连接层电连接。
[0016]本专利技术在电路基板内设置嵌埋组件，嵌埋组件包括焊接在金属散热板上的陶瓷块以及设置在陶瓷块上的金属块，使用时功率器件可以安装在嵌埋组件上，功率器件产生的热量通过金属块和陶瓷块快速传导至金属散热板，陶瓷块可以很好地将金属块和金属散热板电绝缘，使得散热基板具有优异的导热的耐电压性能；进一步地，电路图案设置在绝缘基板上，可显著降低散热基板中陶瓷的面积，从而有效解决或减少现有散热基板中因陶瓷板和金属之间的热膨胀系数差异较大而导致的基板变形甚至产生裂纹的问题。
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。
附图说明
[0018]图1是本专利技术实施例1中散热基板的结构示意图；
[0019]图2是在金属散热板上焊接嵌埋组件的结构示意图；
[0020]图3是本专利技术实施例1中制作电路基板的结构示意图；
[0021]图4是本专利技术实施例1中电路基板压合后的结构示意图；
[0022]图5是本专利技术实施例2中散热基板的结构示意图；
[0023]图6是本专利技术实施例2中制作电路基板的结构示意图；
[0024]图7是本专利技术实施例3中散热基板的结构示意图；
[0025]图8是本专利技术实施例3中制作嵌埋组件的结构示意图；
[0026]图9是本专利技术实施例4中散热基板的结构示意图；
[0027]图10是本专利技术实施例4中制作电路基板的结构示意图；
[0028]图11是本专利技术实施例5中散热基板的结构示意图。
[0029]需说明的是，为了清楚地示意所要表达的结构，附图中的不同部分可能并非以相同比例描绘。因此，除非明确指出，否则附图所表达的内容并不构成对散热基板各部分尺寸、比例关系的限制。
具体实施方式
[0030]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合，且不同实施例的部分描述因可以相互参照而有所省略。
[0031]实施例1
[0032]如图1所示，实施例1的散热基板包括金属散热板10和设置在金属散热板10上的电路基板20，电路基板20包括绝缘基板和设置在绝缘基板外表面的电路图案22。电路基板20沿其厚度方向设有一个或多个通孔，通孔内设有嵌埋组件30，嵌埋组件30包括焊接在金属散热板10上的陶瓷块31和设置在陶瓷块31上的金属块32。其中，嵌埋组件30与通孔的形状
相适配，例如可以为圆形、方形或椭圆形，本专利技术对此不作限制。
[0033]本专利技术的实施例中，金属散热板10可以为铜板、铝板或铝铜复合板，对其厚度可以不作限制。在一个可选的实施方式中，金属散热板10的厚度为1mm～5mm，例如采用厚度为3mm的铜板。
[0034]本专利技术的实施例中，陶瓷块31可以为氮化硅、氮化铝或氧化铝陶瓷块，优选采用氮化铝或氮化硅陶瓷块；陶瓷块31的厚度可以为0.1mm～1.5mm，优选为0.2mm～0.8mm，但本专利技术并不以此为限。金属块32可以为铜块，其厚度可以为0.1mm～1.0mm，优选为0.3mm～0.8mm，但本专利技术并不以此为限。
[0035]实施例1中，绝缘基板包括外层芯板211和粘结片212，外层芯板211通过粘结片212与金属散热板10粘结连接，电路图案22形成在外层芯板211的外表面。本专利技术的实施例中，外层芯板211可以为FR
‑
4芯板，粘结片212可以采用半固化片，但本专利技术并不以此为限。
[0036]实施例1中散热基板的制备方法包括在金属散热板10的预定位置焊接嵌埋组件30的步骤以及在金属散热板10上制作电路基板20的步骤。
[0037]在一个可选的实施方式中，如图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种散热基板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
⑴
在金属散热板的预定位置焊接嵌埋组件，所述嵌埋组件包括与所述金属散热板焊接连接的金属块和设置在所述金属块上的陶瓷块；
⑵
在所述金属散热板上制作电路基板，所述电路基板包括绝缘基板、容纳所述嵌埋组件的通孔以及设置在所述绝缘基板外表面的电路图案。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
⑵
包括：对粘结片以及外表面覆有金属箔的外层芯板进行开窗处理，然后将所述外层芯板叠放到所述金属散热板上，并在所述外层芯板和所述金属散热板之间设置所述粘结片进行热压。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤
⑵
包括：对粘结片、外层芯板和金属箔进行开窗处理，然后将所述外层芯板和所述金属箔叠放到所述金属散热板上，并在所述外层芯板与所述金属散热板之间以及所述外层芯板与所述金属箔之间设置所述粘结片进行热压。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于步骤
⑵
还包括：对内层芯板进行开窗处理，并在所述金属散热板和所述外层芯板之间交替设置所述粘结片和...

【专利技术属性】
技术研发人员：林伟健，
申请(专利权)人：丰鹏电子珠海有限公司，
类型：发明
国别省市：