一种超高导热性能的单面印制线路板及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种超高导热性能的单面印制线路板及制作方法，通过在金属基层上设置有用于安装大功率电子元器件或芯片的金属凸台，金属凸台以外的其他区域对应为线路部分，所述金属凸台与金属基层连接为一体，大功率电子元器件或芯片的非导体位置可以与金属基层凸台直接接触，由于金属基层为导热系数大于200W/mK的铜基或铝基，而电子元器件与芯片又直接与其接触，因此可以实现良好的导热效果，满足了功率大于150W电子元器件或芯片的散热需求，本发明专利技术使目前PCB板的散热系数由10W/mK提升到200W/mK，极大改善了大功率电子元器件及高速运算芯片的稳定性和可靠性，同时提高了大功率电子元器件及高速运算芯片的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于印制线路板制作
，具体涉及的是。
技术介绍
随着电子产品向多功能化、短薄轻小的方向发展，用于承载电子产品的印制电路板(PCB)的设计空间越来越密集，信号频率与传输速率的要求也越来越高，所使用的电子元器件的功率、芯片运算速度也越来越大，而这些电子元器件或芯片在工作期间的电能大部分转化成热量散发，这必然对线路板的散热性能提出了更高的要求。据统计，英特尔处理器3. 6G奔腾4终极版运行时所产生的热量最大可达到115W， 当CPU使用率达到100%时，其温度可高达98°C，因此大功率芯片或电子元器件在工作时， 必须考虑其散热问题，如果散热不良，就会导致其内部的温度不断升高，造成电子元器件或芯片因过热导致功能失效等现象。尤其在大功率、高运算的电子产品方面，热量的处理不当会直接造成电子元器件或芯片烧毁，从面引发安全隐患。为此必须采用先进的散热工艺和性能优异的散热方式来有效的带走热量，保证电子元器件或芯片在所能承受的最高温度以内正常工作。目前通过PCB提升电子元器件或芯片散热的方式主要有以下几种I、采用导热稍高的FR4材料用作PCB的基板，以提高其散热性能，但是目前FR4最高的导热系数为I. Off/m. K，难于满足电子产品功率不断增加的需求。2、在PCB下端增加金属导体，以增强其散热性能。常见的金属导体有铝块、铜块等，受PCB存在翘曲及线路铜厚不均匀的影响，PCB与金属导体之间存在有空隙，其散热性能有限。3、通过使用高导热粘接片解决PCB与金属导体之间的空隙，以提升其散热性能 (如铝基线路板或铜基线路板)，目前该粘接片的最大导热系数只有10W/mK，对大功率的电子元器件或芯片的散热需求是难于满足。由此可知，目前PCB电子元器件或芯片的散热系数最大也只有10W/mK，无法满足 150W的大功率电子产品或芯片的高散热要求，难以保证大功率电子元器件及高速运算芯片的稳定性、可靠性和使用寿命。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供，以满足大功率电子产品或芯片的高散热要求，保证大功率电子元器件及高速运算芯片的稳定性、可靠性和使用寿命。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种超高导热性能的单面印制线路板，包括一金属基层，该金属基层上设置有用于安装大功率电子元器件或大功率芯片的凸一绝缘层，该绝缘层与金属基层形状大小相同，且绝缘层上设置有与上述凸台位置对应且形状大小相同的第一开窗；一铜箔层，该铜箔层与金属基层形状大小相同，且铜箔层上设置有与上述凸台位置对应且形状大小相同的第二开窗；铜箔层、绝缘层由上向下依次覆盖于金属基层上，所述凸台对应位于第二开窗和第一开窗中，且凸台上表面与铜箔层上表面处于同一水平面上。优选地，所述绝缘层为半固化片或带有导热功能的粘接片。优选地，所述金属基层为导热系数满足> 260ff/mK的铝基层或导热系数为满足彡400ff/mK的铜基层。优选地，所述金属基层与凸台一体成型。本专利技术还提供了一种超高导热性能的单面印制线路板的制作方法，包括SI、制作带有凸台的金属基层，且所述凸台位置为安装大功率芯片或大功率电子元器件的位置；S2、制作具有开窗的绝缘层和铜箔层，使绝缘层和铜箔层的开窗位置与凸台位置对应，且使绝缘层和铜箔层的开窗形状、大小与凸台的横截面形状大小相同；S3、对金属基层凸台所在面进行棕化处理，然后将开窗的绝缘层对应贴在金属基层上，且使凸台对应位于绝缘层的开窗中；之后将开窗的铜箔层对应覆盖在绝缘层上，并使铜箔层的开窗与绝缘层的开窗对应，使凸台对应位于铜箔层的开窗中；然后对铜箔层、绝缘层以及金属基层进行层压，形成单面印制线路板。优选地，SI具体包括SlOl、通过水平磨板机对金属基层进行表面清洁；S102、去除用于安装大功率电子元器件或芯片的凸台位置以外的金属，制得带有凸台的金属基层。优选地，S102包括根据编制好的机械加工文件，通过电锣的方式去除文件指定位置的金属基。优选地，S102包括通过涂覆或压贴抗酸或抗碱保护膜，根据制订好的图形转移菲林进行曝光，并将需要去除的金属基的保护膜显影掉，以裸露出金属基，之后通过酸蚀或碱蚀去除不需要的金属基。优选地，所述绝缘层为半固化片或粘接片；所述金属基层为导热系数满足彡260ff/mK的铝基层或导热系数满足彡400ff/mK的铜基层。优选地，S3之后还包括对单面印制线路板进行线路、阻焊、字符工艺；并最后进行SMT制程，将大功率电子元器件或大功率芯片的非导体位置放置在金属基层的凸台上。本专利技术单面印制线路板上设置有用于安装大功率电子元器件或芯片的金属凸台， 该金属凸台以外的其他区域对应为线路部分，所述金属凸台与金属基层连接为一体，大功率电子元器件或芯片的非导体位置可以与金属基层凸台直接接触，由于金属基层为导热系数大于200W/mK的铜基或铝基，而电子元器件与芯片又直接与其接触，因此可以实现良好的导热效果，满足了功率大于150W电子元器件或芯片的散热需求，本专利技术使目前PCB板的散热系数由10W/mK提升到200W/mK，极大改善了大功率电子元器件及高速运算芯片的稳定性和可靠性，同时提高了大功率电子元器件及高速运算芯片的使用寿命。附图说明图I为本专利技术超高导热性能的单面印制线路板的立体示意图。图2为本专利技术超高导热性能的单面印制线路板的结构示意图。图3为本专利技术超高导热性能的单面印制线路板的制作流程图。图中标识说明金属基层I、凸台101、绝缘层2、第一开窗201、铜箔层3、第二开窗 301。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的核心思想是通过在导热系数大于200W/mK的铜基或铝基上制作出一个用于安装功率大于150W的大功率电子元器件或大功率芯片的凸台，使电子元器件或芯片的非导体位置直接与该金属基凸台的上表面接触，由于电子元器件或芯片与金属基凸台之间无导热绝缘膜，因此有效的提高了散热效率，使整个线路板的导热系数由最大10W/mK提升到200W/mK以上，实现了大功率电子元器件及芯片的散热要求，提高了产品的稳定性和可靠性，延长了使用寿命。请参阅图I、图2所示，图I为本专利技术超高导热性能的单面印制线路板的立体示意图；图2为本专利技术超高导热性能的单面印制线路板的结构示意图。本专利技术提供了一种超高导热性能的单面印制线路板，其主要用于解决目前PCB导热系数无法突破10W/mK，不能实现150W以上的大功率芯片或电子元器件的高导热散热的问题。其中本专利技术超高导热性能的单面印制线路板包括有金属基层I、绝缘层2和铜箔层3，而金属基层I、绝缘层2和铜箔层3的形状大小相同。金属基层I由导热系数满足> 260ff/mK的铝基或导热系数满足> 400ff/mK的铜基制作而成，其厚度根据不同的PCB板制作要求有所不同，本实施例中优选为l-5mm;在金属基层I上设置有用于安装大功率电子元器件或大功率芯片的凸台101，这里凸台101的数量根据制作单面板时的设计要求对应，可以为多个，也可以为一个，具体与图形设计中需要安装的大功率芯片或电子元器件的数量有关，其位置也对应与图形设计中大功率芯片或电子元器件的位置相同。凸台101可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高导热性能的单面印制线路板，其特征在于包括：一金属基层，该金属基层上设置有用于安装大功率电子元器件或大功率芯片的凸台；一绝缘层，该绝缘层与金属基层形状大小相同，且绝缘层上设置有与上述凸台位置对应且形状大小相同的第一开窗；一铜箔层，该铜箔层与金属基层形状大小相同，且铜箔层上设置有与上述凸台位置对应且形状大小相同的第二开窗；铜箔层、绝缘层由上向下依次覆盖于金属基层上，所述凸台对应位于第二开窗和第一开窗中，且凸台上表面与铜箔层上表面处于同一水平面上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，易胜，陆景富，徐缓，
申请(专利权)人：深圳市博敏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：