[發(fā)明專利]一種超高導(dǎo)熱性能的單面印制線路板及制作方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210472625.9
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102938971A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王強;易勝;陸景富;徐緩
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市博敏電子有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/05;H05K3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于印制線路板制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是一種超高導(dǎo)熱性能的單面印制線路板及制作方法。

背景技術(shù)

隨著電子產(chǎn)品向多功能化、短薄輕小的方向發(fā)展，用于承載電子產(chǎn)品的印制電路板(PCB)的設(shè)計空間越來越密集，信號頻率與傳輸速率的要求也越來越高，所使用的電子元器件的功率、芯片運算速度也越來越大，而這些電子元器件或芯片在工作期間的電能大部分轉(zhuǎn)化成熱量散發(fā)，這必然對線路板的散熱性能提出了更高的要求。

據(jù)統(tǒng)計，英特爾處理器3.6G奔騰4終極版運行時所產(chǎn)生的熱量最大可達到115W，當(dāng)CPU使用率達到100％時，其溫度可高達98℃，因此大功率芯片或電子元器件在工作時，必須考慮其散熱問題，如果散熱不良，就會導(dǎo)致其內(nèi)部的溫度不斷升高，造成電子元器件或芯片因過熱導(dǎo)致功能失效等現(xiàn)象。尤其在大功率、高運算的電子產(chǎn)品方面，熱量的處理不當(dāng)會直接造成電子元器件或芯片燒毀，從面引發(fā)安全隱患。為此必須采用先進的散熱工藝和性能優(yōu)異的散熱方式來有效的帶走熱量，保證電子元器件或芯片在所能承受的最高溫度以內(nèi)正常工作。

目前通過PCB提升電子元器件或芯片散熱的方式主要有以下幾種：

1、采用導(dǎo)熱稍高的FR4材料用作PCB的基板，以提高其散熱性能，但是目前FR4最高的導(dǎo)熱系數(shù)為1.0W/m.K，難于滿足電子產(chǎn)品功率不斷增加的需求。

2、在PCB下端增加金屬導(dǎo)體，以增強其散熱性能。常見的金屬導(dǎo)體有鋁塊、銅塊等，受PCB存在翹曲及線路銅厚不均勻的影響，PCB與金屬導(dǎo)體之間存在有空隙，其散熱性能有限。

3、通過使用高導(dǎo)熱粘接片解決PCB與金屬導(dǎo)體之間的空隙，以提升其散熱性能(如鋁基線路板或銅基線路板)，目前該粘接片的最大導(dǎo)熱系數(shù)只有10W/mK，對大功率的電子元器件或芯片的散熱需求是難于滿足。

由此可知，目前PCB電子元器件或芯片的散熱系數(shù)最大也只有10W/mK，無法滿足150W的大功率電子產(chǎn)品或芯片的高散熱要求，難以保證大功率電子元器件及高速運算芯片的穩(wěn)定性、可靠性和使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種超高導(dǎo)熱性能的單面印制線路板及制作方法，以滿足大功率電子產(chǎn)品或芯片的高散熱要求，保證大功率電子元器件及高速運算芯片的穩(wěn)定性、可靠性和使用壽命。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。

一種超高導(dǎo)熱性能的單面印制線路板，包括：

一金屬基層，該金屬基層上設(shè)置有用于安裝大功率電子元器件或大功率芯片的凸臺；

一絕緣層，該絕緣層與金屬基層形狀大小相同，且絕緣層上設(shè)置有與上述凸臺位置對應(yīng)且形狀大小相同的第一開窗；

一銅箔層，該銅箔層與金屬基層形狀大小相同，且銅箔層上設(shè)置有與上述凸臺位置對應(yīng)且形狀大小相同的第二開窗；

銅箔層、絕緣層由上向下依次覆蓋于金屬基層上，所述凸臺對應(yīng)位于第二開窗和第一開窗中，且凸臺上表面與銅箔層上表面處于同一水平面上。

優(yōu)選地，所述絕緣層為半固化片或帶有導(dǎo)熱功能的粘接片。

優(yōu)選地，所述金屬基層為導(dǎo)熱系數(shù)滿足≥260W/mK的鋁基層或?qū)嵯禂?shù)為滿足≥400W/mK的銅基層。

優(yōu)選地，所述金屬基層與凸臺一體成型。

本發(fā)明還提供了一種超高導(dǎo)熱性能的單面印制線路板的制作方法，包括：

S1、制作帶有凸臺的金屬基層，且所述凸臺位置為安裝大功率芯片或大功率電子元器件的位置；

S2、制作具有開窗的絕緣層和銅箔層，使絕緣層和銅箔層的開窗位置與凸臺位置對應(yīng)，且使絕緣層和銅箔層的開窗形狀、大小與凸臺的橫截面形狀大小相同；

S3、對金屬基層凸臺所在面進行棕化處理，然后將開窗的絕緣層對應(yīng)貼在金屬基層上，且使凸臺對應(yīng)位于絕緣層的開窗中；之后將開窗的銅箔層對應(yīng)覆蓋在絕緣層上，并使銅箔層的開窗與絕緣層的開窗對應(yīng)，使凸臺對應(yīng)位于銅箔層的開窗中；然后對銅箔層、絕緣層以及金屬基層進行層壓，形成單面印制線路板。

優(yōu)選地，S1具體包括：

S101、通過水平磨板機對金屬基層進行表面清潔；

S102、去除用于安裝大功率電子元器件或芯片的凸臺位置以外的金屬，制得帶有凸臺的金屬基層。

優(yōu)選地，S102包括：

根據(jù)編制好的機械加工文件，通過電鑼的方式去除文件指定位置的金屬基。

優(yōu)選地，S102包括：