[發(fā)明專利]金屬基覆銅板、覆銅型材的制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910097241.1
• 申請(qǐng)日: 2009-03-27
• 公開（公告）號(hào): CN101521988A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德苗;金浩;馮斌;王慶;任高潮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H05K1/05
• 分類號(hào): H05K1/05;B32B15/04;B32B18/00;B32B27/06;B32B7/02;C23F3/00;C23C14/34;C23C14/24;C23C14/06;C23C4/04;C23C4/12;C23C18/12;C23C30/00
• 代理公司: 杭州君易知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 陳向群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基本電子元器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種金屬基覆銅板、覆銅型材的制備方法。

現(xiàn)有技術(shù)

隨著高功率、高密度電子器件的發(fā)展，電子器件的散熱問題將日益突出。普通印制線路板多為玻璃布浸以樹脂，經(jīng)干燥加工而成，其導(dǎo)熱效果較差。為解決高功率、高密度器件的散熱問題，現(xiàn)已出現(xiàn)了一些金屬基覆銅板和覆銅型材，如專利CN200620032367.2、CN200610145206.9，這些金屬基覆銅板和覆銅型材是由金屬基板、陶瓷絕緣層、樹脂絕緣層和銅箔板等構(gòu)成，金屬基板為厚度約幾毫米的鋁板或銅板，先在金屬基板上涂覆一層厚度為幾十微米到幾百微米的環(huán)氧樹脂或填充有無機(jī)導(dǎo)熱材料的樹脂絕緣層，再在該樹脂絕緣層上壓覆銅箔板。這些金屬基覆銅板和覆銅型材已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大功率器件的表面貼裝，但是它們還存在一些缺陷：

1.在銅箔板與金屬基板之間存在一層厚度為幾十到幾百微米的較厚的樹脂絕緣層，由于樹脂的絕緣性能和導(dǎo)熱性能都不佳，要實(shí)現(xiàn)高絕緣性能必須使絕緣層厚度較厚，而要增強(qiáng)導(dǎo)熱性能又必須使絕緣層較薄。因此，這些金屬基覆銅板和覆銅型材的散熱性能和絕緣性能還不夠理想。

2.銅箔板與基板采用環(huán)氧樹脂等粘合劑粘合，銅箔板與基板之間的結(jié)合力，耐熱性能都不佳，會(huì)給電路板的可靠性帶來影響。

3.這些金屬基覆銅板和覆銅型材沒有設(shè)置阻擋高溫?zé)o鉛焊料溶蝕的阻擋金屬層，所以難承受高溫焊料溶蝕，更不適合鋁絲超聲焊接。

4.銅箔板通過樹脂絕緣層壓覆在金屬板上，其表面的平整度很差，這給光刻腐蝕制作印刷電路特別是制造超細(xì)線條電路帶來困難。

5.鋁、銅基板極易被酸堿等腐蝕溶液腐蝕，所以上述金屬基覆銅板和覆銅型材很難用傳統(tǒng)溶液刻蝕工藝?yán)^續(xù)完成接下來的電路制作的工作。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的在于提供一種制作工藝簡(jiǎn)單、成品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低、能適應(yīng)傳統(tǒng)溶液腐蝕制作印刷電路的金屬基覆銅板、覆銅型材的制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的金屬基覆銅板、覆銅型材的制備方法是采用這樣的技術(shù)解決方案實(shí)現(xiàn)的：其特征在于包括材料選擇、表面處理、表面陶瓷化處理、涂覆絕緣層、鍍覆復(fù)合導(dǎo)電金屬層步驟，所述各步驟的內(nèi)容如下：

材料選擇：選擇導(dǎo)熱性能良好的鋁、鋁合金、銅、銅合金、不銹鋼中的一種金屬基材，所述金屬基材為金屬基板和散熱金屬型材中的一種，其中金屬基板的厚度不小于0.5mm。

表面處理：對(duì)所選擇的金屬基材進(jìn)行去除毛刺和去尖角的修整，然后采用250目以上砂子對(duì)金屬基材進(jìn)行表面噴砂處理，使金屬基材的表面形成一層噴砂表面，再對(duì)該噴砂處理表面進(jìn)行化學(xué)拋光。

表面陶瓷化處理：將形成有噴砂和拋光處理的金屬基材進(jìn)行絕緣處理，使金屬基材表面生成一層陶瓷絕緣層；

涂覆絕緣層：在陶瓷絕緣層的外表面采用等離子噴涂涂覆一層特氟龍絕緣層。

鍍覆復(fù)合導(dǎo)電金屬層：在絕緣層的至少一個(gè)面上依次沉積過渡層、阻擋層、主導(dǎo)電層和任選的表面導(dǎo)電層構(gòu)成的復(fù)合導(dǎo)電金屬層。

由于本發(fā)明采用在陶瓷絕緣層的外表面涂覆了一層絕緣性、導(dǎo)熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐溫性好的特氟龍層作為絕緣層，從而本發(fā)明的絕緣層既具有很強(qiáng)的絕緣性又具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能；同時(shí)由于本發(fā)明的特氟龍絕緣層不易被酸堿腐蝕，而且特氟龍絕緣層涂覆在金屬板的所有表面，所以化學(xué)腐蝕電路時(shí)不會(huì)損傷金屬基板，也不會(huì)玷污試劑，從而使本發(fā)明能夠采用傳統(tǒng)溶液刻蝕技術(shù)在其表面獲得所需電路，且保持低成本的特點(diǎn)。

另一方面，本發(fā)明的導(dǎo)電層是由過渡層、阻擋層、主導(dǎo)電層和任選的表面導(dǎo)電層構(gòu)成的復(fù)合導(dǎo)電金屬層，過渡層能良好地匹配金屬與特氟龍的膨脹系數(shù)，降低內(nèi)應(yīng)力；濺射薄膜能大幅度增強(qiáng)膜層與基底的結(jié)合力；阻擋層能有效阻擋高溫?zé)o鉛焊料的溶蝕，因此，采用本發(fā)明方法生產(chǎn)的金屬基覆銅板、覆銅型材結(jié)構(gòu)能全方位適應(yīng)低溫焊接、高溫焊接、鋁絲超聲焊接等多種焊接方式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的覆銅型材結(jié)構(gòu)的示意圖

圖2為本發(fā)明的金屬基覆銅板結(jié)構(gòu)的示意圖

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供的金屬基覆銅板的制備方法包括材料選擇、表面處理、表面陶瓷化處理、涂覆絕緣層、鍍覆復(fù)合導(dǎo)電金屬層步驟，所述各步驟的內(nèi)容如下：

材料選擇：選擇導(dǎo)熱性能良好的厚度大于0.5mm的鋁、鋁合金、銅、銅合金、不銹鋼板為金屬基材1；