一种导热基板及其制造方法，包含：导电金属层；高电性可靠度导热高分子复合材料层，以湿式涂布技术形成于所述导电金属层一侧面上，其厚度介于１至２５微米之间，热阻抗值小于０．１３℃－ｉｎ２／Ｗ，且玻璃转移温度大于２００℃；导热可低温压合高分子复合材料层，以湿式涂布技术形成于高电性可靠度导热高分子复合材料层的一侧面上，其厚度介于１至６５微米之间，且热阻抗（ｔｈｅｒｍａｌ－ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）值小于０．１℃－ｉｎ２／Ｗ；导热金属基材层，其压合于导热可低温压合高分子复合材料层一侧面；本发明专利技术的导热基板具备低热阻、高电性可靠度等优点，且在升温环境中具高尺寸安定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种导热基板，尤指设置于一电子组件与一散热模块之间，用于将电 子组件所产生的热传导至散热模块。
技术介绍
电子产品在技术的进步下，逐渐朝向高效能化发展，而高效能电子组件相对需要 较高功率来驱动，但伴随着功率的提高，电子组件在运作时也产生可观的热量，这些累积在 电子组件上的热量将对电子组件造成损害，造成电子组件寿命及可靠度下降，举例来说，在 绿能产业迅速发展下，发光二极管(LED，light-emitting diode)在照明、背光模块等领域 的重要性也日益增加，尤以照明产业更是积极将白炽灯源置换成LED灯源，随之带动LED需 求日益增加，然而目前LED输入功率约仅15 25 %的电能转化为光，其余75 85 %的输 入功率均转化为热量，热量若累积在LED将造成其发光强度降低、发光颜色偏移、封装材料 产生黄变及寿命减少等问题，尤其对高功率LED而言，其所产生的热对LED的影响更不可忽 视。参见图4所示，为解决上述热量所带来的不良影响，于电子组件GO)上可装设有 导热绝缘金属基板(IMSJnsulated metal substrate)，用以将电子组件00)上产生的热 量传导至一散热模块(图中未示)发散，现有技术中常见用于电子组件的导热绝缘金属基 板，其结构于一导电金属层(31)与一导热金属层(33)之间设置一导热绝缘层(32)，现有技 术的导热绝缘金属基板概略有三种工艺，其中第一种工艺先将导热粉体与热可塑性有机树脂分散混合，将混合完成的溶液分别 涂布于导电金属层(31)表面与导热金属层(33)表面，并将二者烘烤完全干燥，使其分别 在两金属层(31) (33)表面形成一热可塑性导热复合薄膜，随后将两金属层(31) (33)以形 成有热可塑性导热复合薄膜的一面贴合，并通过热压合工艺令热可塑性导热复合薄膜熔融 而将两金属层(31) (33)黏着，而构成一电子组件用导热绝缘金属基板，此一工艺的缺点为 需经过高温压合，压合的温度大于200°C，且易在各层接口产生孔洞，因而造成热阻抗值增 加；第二种工艺先将导热固体粉体与液态热固性有机树脂混合成树脂浆料(slurry)， 并将浆料涂布于导热金属层(33)表面，形成一导热复合树脂浆料薄层，再将导电金属层 (31)覆盖于浆料薄层上，以加温加压方式令导热复合树脂浆料薄层热固化成一导热绝缘 层，该工艺的缺点是树脂浆料在热固化前具流动性，在加温加压压合工艺中，易有未固化 浆料溢出板外的问题，且胶浆料在压合过程中，易产生导热固体粉末与液态热固性树脂分 相的现象，造成导热固体粉末在导热绝缘层中分散不均，导致绝缘层导热效率及可靠度下 降；第三种工艺为在树脂熔点以上的温度，将无机导热粉末、热塑性塑料、热固性环 氧树脂均勻混练，形成一均勻状橡胶材料，在制膜加工前，于均勻橡胶材料中加入一热固 性环氧固化剂及催化剂，并通过塑料加工工程(包含挤出成形(extrusion)、轮压成形(calendering)、射出成形(injection molding))制成一附有离型材的导热绝缘复合材料 薄膜，该导热绝缘复合材料薄膜的高分子部分为一交互穿透结构(IPN，inter-penetrating network)，将移除离型材的导热绝缘复合薄膜置于导电金属层(31)与导热金属层(33)之 间，再以加温压合工艺将绝缘层与两金属层(31) (33)贴合而构成所述导热绝缘金属基板， 该工艺的缺点为橡胶材料制备过程需在高温下混练，热塑性塑料在高温混练过程中为一 高黏度流体，无机导热粉末不易在其中均勻分散，且具交互穿透结构的导热绝缘复合材料 薄膜在压合时，须加热至热塑性塑料的熔点以上，如此易造成无法均勻流平于金属层(31) (33)表面而在界面形成空隙或孔洞，使导热绝缘金属基板热阻抗值上升。上述该三种工艺所制备的导热绝缘金属基板，因受限于电性可靠度的影响，导热 绝缘层的厚度必须大于75微米(μπι)以上，且为降低其导热绝缘层的热阻抗值，必须将该 导热绝缘层的热传导系数提高，因此其添加的导热粉体用量的体积百分比需大于50%以 上，造成导热绝缘复合材料的机械强度不良，易受外力而产生破孔或龟裂，使得电性可靠度 下降。
技术实现思路
有鉴于上述三种工艺所制备的现有技术的导热绝缘金属基板，其导热绝缘层有于 接口处易产生孔洞或空隙、导热效率低或机械强度不良等情形，而致使导热绝缘金属基板 有热阻抗值上升或电性可靠度不足的缺点，本专利技术通过改良该导热绝缘层据以解决上述问 题。为达成上述专利技术目的，本专利技术提供一种导热基板，其包含有一导电金属层；一高电性可靠度导热高分子复合材料层，其形成于所述导电金属层一侧面，高电 性可靠度导热高分子复合材料层的厚度介于1至25微米之间，热阻抗值小于0. 13°C -in2/ W，且玻璃转移温度大于200°C ；一导热可低温压合高分子复合材料层，其形成于高电性可靠度导热高分子复合材 料层的一侧面上，导热可低温压合高分子复合材料层的厚度介于1至65微米之间，且热阻 抗值小于0. rc -in2/W，该导热可低温压合高分子复合材料层与高电性可靠度导热高分子 复合材料层的总厚度大于15微米；一导热金属基材层，其压合于导热可低温压合高分子复合材料层一侧面。本专利技术所运用的另一技术手段在于提供一种具低热阻、低热膨胀系数及高电性可 靠度的电子组件用导热基板的制造方法，其步骤包括提供一导电金属层；于导电金属层一侧面形成一高电性可靠度导热高分子复合材料层先将导热粉末 分散于含有高电性可靠度树脂的高分子溶液中，导热粉末占高电性可靠度导热高分子复合 材料层的体积百分比小于50%，混合后为一导热高电性可靠度高分子复合材料溶液，再通 过湿式涂布技术将其涂布于导电金属层的一侧，并于140 350°C下经过30 60分钟干燥 及环化工艺，于导电金属层上形成该高电性可靠度导热高分子复合材料层，其玻璃转移温 度大于200°C ；于高电性可靠度导热高分子复合材料层一侧面形成一导热可低温压合高分子复合材料层先将导热粉末分散于热可塑性高分子、热固性树脂与交联剂混合溶液中，且导热 粉末占导热可低温压合高分子复合材料层的体积百分比介于20% 70%之间，混合后成 为一导热可低温压合高分子复合材料溶液，再通过湿式涂布技术将其涂布于高电性可靠度 导热高分子复合材料层一侧面，且于100 160°C下干燥1 3分钟，而在一高电性可靠度 导热高分子复合材料层上形成一半交联(semi-curing)的导热可低温压合高分子复合材 料薄膜，其玻璃转移温度小于120°C ；于导热可低温压合高分子复合材料层一侧面压合一导热金属基材层首先提供一 导热金属基材层，并将其设置于导热可低温压合高分子复合材料层一侧面，随后于120°C 190°C与55 95Kgf/cm2条件下进行热压合1 2分钟，使半交联的导热可低温压合高分子 复合材料层熔融与导热金属基材层接着，再于160°C 200°C下进行烘烤熟化2 8小时， 使该半交联的导热可低温压合高分子复合材料层完全交联。本专利技术提供的具低热阻、低热膨胀系数及高电性可靠度的电子组件用导热基板， 由于其使用湿式涂布技术来涂布高电性可靠度的导热高分子复合材料层与导热可低温压 合高分子复合材料层，因此可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种导热基板，其特征在于，包含有：一导电金属层；一高电性可靠度导热高分子复合材料层，其形成于所述导电金属层一侧面，高电性可靠度导热高分子复合材料层的厚度介于１至２５微米之间，热阻抗值小于０．１３℃－ｉｎ↑［２］／Ｗ，且玻璃转移温度大于２００℃；一导热可低温压合高分子复合材料层，其形成于高电性可靠度导热高分子复合材料层的一侧面上，导热低温压合高分子复合材料层的厚度介于１至６５微米之间，且热阻抗值小于０．１℃－ｉｎ↑［２］／Ｗ，该导热低温压合高分子复合材料层与高电性可靠度导热高分子复合材料层的总厚度大于１５微米；一导热金属基材层，其压合于导热低温压合高分子复合材料层一侧面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李育宪，黄正欣，田丰荣，洪子景，
申请(专利权)人：台虹科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。