[發明專利]一種用金屬鋁實現可焊接金屬微散熱器的印刷電路板及其制備方法

有效

• 申請號: 201210107954.3
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN102711364A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 羅苑
• 申請（專利權）人: 樂健線路板（珠海）有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/05;H05K3/00;H05K7/20
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技術領域

本發明涉及一種印刷電路板技術，尤其涉及一種用金屬鋁實現可焊接金屬微散熱器的印刷電路板及其制備方法。

背景技術

印刷電路板(Printed?Circuit?Board，PCB)是電子工業的重要部件之一。PCB能為電子元件提供固定、裝配的機械支撐，可實現電子元件之間的電氣連接。另外，PCB上都印有元件的編號和一些圖形，這為元件插裝、檢查、維修提供了方便。幾乎每種電子設備，小到電子手表、計算器，大到計算機、通訊電子設備、軍用武器系統，只要有集成電路等電子元件，為了它們之間的電氣互連，都要使用印刷電路板。

印刷電路板通常是多層結構，并且采用金屬材料制成，但現有技術提供的印刷電路板在傳熱和散熱方面還存在如下技術問題：

1、傳統的FR4印刷電路板和陶瓷印刷電路板采用孔金屬化的結構，為電路提供便利、可靠的電氣互連性能；但FR4印刷電路板的層與層之間絕緣材料的熱傳導率為0.4W/mk，傳熱能力較低，無法將器件所產生的熱量很好的擴散傳熱；在陶瓷印刷電路板結構上雖然能提供比較良好的熱傳導，但陶瓷易碎的特性還是無法滿足電氣器件載板的機械性能、機械加工性和尺寸穩定性的要求。

2、大功率電子器件和發光二極管、LED芯片在陣列穩定工作運行時會產生大量的熱量，熱量累積不僅影響功率器件的性能，也改變功率器件的壽命，最終會導致功率器件失效。

發明內容

本發明提供一種印刷電路板，其可以有效解決現有技術提供的印刷電路板存在的傳熱和散熱的技術問題以及可焊接問題。為此本發明提供了一種用金屬鋁實現可焊接金屬微散熱器的印刷電路板，包括：

層疊設置的金屬鋁底層和絕緣層；所述絕緣層遠離所述金屬鋁底層的上表面設置有銅層線路；

所述金屬鋁底層與所述絕緣層接觸的上表面為可焊接金屬鍍層；

所述絕緣層開設有至少一個柱形通孔，所述印刷電路板還包括至少一個與所述金屬鋁底層和所述可焊接金屬鍍層連為一體的金屬鋁微散熱器；該金屬鋁微散熱器突出于所述金屬鋁底層和所述可焊接金屬鍍層的表面，并嵌入所述絕緣層的柱形通孔中；

所述銅層線路還包括兩個發熱元件連接部，該兩個發熱元件連接部設置于所述金屬鋁微散熱器的端面的兩側，并與所述金屬鋁微散熱器絕緣。

其中，所述金屬鋁微散熱器的表面與所述銅層線路之間設置有間隔距離以使所述金屬鋁微散熱器和所述銅層線路之間電氣絕緣。

其中，所述絕緣層與所述可焊接金屬鍍層之間通過粘合層粘合，該粘合層設置有與所述絕緣層的柱狀通孔的位置和尺寸相對應的通孔。

其中，所述發熱元件連接部用于焊接發熱元件的焊腳；所述發熱元件本身與所述金屬鋁微散熱器的端面接觸，在所述發熱元件工作發熱時，其熱量通過所述可焊接金屬鍍層和所述金屬鋁微散熱器傳導至所述金屬鋁底層，再由所述金屬鋁底層傳導至印刷電路板之外。

其中，所述金屬鋁微散熱器(1)的上表面與所述銅層線路(3)的上表面相平行。

其中，所述金屬鋁微散熱器為圓柱形、橢圓柱形、立方體形、或上下底面均為菱形、三角形或梯形的柱形。

其中，所述絕緣層為單層撓性或單層剛性印刷電路板、雙層撓性或雙層剛性印刷電路板或多層撓性或多層剛性印刷電路板。

其中，所述可焊接金屬鍍層(2)的金屬材料包含：鎳、銅、錫、銀和金中的一種或多種。優選地，所述的可焊接金屬鍍層的金屬材料為銅。

相應的本發明還提供了一種用金屬鋁實現可焊接金屬微散熱器的印刷電路板的制備方法，所述方法包括：

S1、制備一金屬層，該金屬層包括金屬鋁底層和位于該金屬鋁底層的上表面的至少一個高度相同呈柱形的金屬鋁微散熱器；

S2、在所述金屬鋁底層的上表面進行電鍍處理，使所述金屬鋁底層上表面具備一可焊接金屬鍍層；

S3、制備一與所述金屬鋁底層的形狀和尺寸相匹配的絕緣層，在該絕緣層上表面設置銅層線路；且在該絕緣層上開設與所述金屬鋁微散熱器相匹配的柱形通孔；在所述柱形通孔與所述銅層線路之間留有間隙；

S4、提供一與所述絕緣層和金屬鋁底層的尺寸和位置相匹配的粘合層；

S5、將所述絕緣層、粘合層、具備一可焊接金屬鍍層的金屬鋁底層疊合，并將所述金屬鋁微散熱器對應嵌入所述絕緣層的柱形通孔中；

S6、將疊合好的所述絕緣層、粘合層、具備一可焊接金屬鍍層的金屬鋁底層置入層壓機中壓合成印刷電路板。

其中，所述步驟S1，制備一金屬層，該金屬層包括金屬鋁底層和位于該金屬鋁底層的上表面的至少一個高度相同呈柱形的金屬鋁微散熱器，具體包括：