[發明專利]鋁基覆銅板及其制備方法、線路電子線路板

有效

• 申請號: 201410257853.3
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN104135816B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 王新雷
• 申請（專利權）人: 廣東美的集團蕪湖制冷設備有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K3/00
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所44237
• 代理人: 張全文

技術領域

本發明涉及金屬基覆銅板技術領域，特別是涉及一種鋁基覆銅板及其制備方法、線路電子線路板。

背景技術

隨著電子技術的發展，電子元器件的設計越來越小型化，線路越來越精細化，因此需要滿足良好的電路設計靈活性和散熱特性的要求。承載電子元件的金屬基覆銅板因其具有散熱、絕緣性能優異和電路設計靈活，以及優異的加工特性已經被廣泛應用于LED、智能功率模塊、以及電源等領域。

金屬基覆銅板由金屬基板、絕緣層、銅箔三層結構組成，其中金屬基板以價廉、質輕的鋁基板居多，鋁板材表層一般做氧化處理，防止腐蝕。

傳統的實現器件散熱的基板做法有如下幾種：

一、主要方法是利用微弧氧化將鋁基板表面產生了與該鋁基板為一體的氧化鋁絕緣層，氧化鋁導熱性良好，通過拋光可控制氧化鋁層厚度達到一定厚度，實現絕緣和散熱的目的。但該方法對于大功率智能器件領域，絕緣性能仍達不到要求，若要做到足夠的絕緣能力，生產成本將會大大增加；

二、采用0.5-1.0mm氮化鋁或氧化鋁為基板，該基板同時充當絕緣層，在該基板兩側利用磁控濺射的方法進行金屬化制備金屬層，其中一側的金屬層制備LED電路。該申請采用氮化鋁或氧化鋁作為絕緣層，利用了氮化鋁或氧化鋁較高的電絕緣性和良好的導熱性，而且在絕緣層和金屬散熱層之間不存在粘接層，有利于LED芯片的散熱，因而，該設計具有較高的散熱性，利于實現大功率LED設計。但是，該方案采用的磁控濺射的方法在基板兩側制備金屬層，存在生產效率低、制造成本高的問題；同時，氮化鋁或氧化鋁基板價格昂貴，難以滿足低成本要求。

三、該基板包括兩層金屬基體，以及將兩種金屬基體電隔離的絕緣體。該方法采用的絕緣體不僅實現了電隔離，還將兩個金屬基體粘接，將LED芯片產生的熱量散發出去。該方案中使用的絕緣材料為環氧樹脂、丙烯酸酯、聚對苯二甲酸等材料。該方案和陶瓷基板相比，在散熱上有一定的改善，但使用的環氧樹脂等絕緣材料也存在導熱性不佳的問題。

四、在電路基板上設置局部突出結構并埋入絕緣層；同時其制造方法，通過蝕刻法形成該突出部。該方案中電路基板設置的局部突出結構是為了實現更好的散熱。然而，該突出結構與電路間直接相連或間隔規定厚度的絕緣絕緣層，直接相連接會導致基板帶電，導致安全性問題；即使設置絕緣層也需要足夠的厚度，也使散熱能力大大下降。

發明內容

基于此，有必要提供一種能夠確保規定的絕緣性能而散熱能力優異的鋁基覆銅板。

一種鋁基覆銅板，包括依次層疊設置的銅箔層、導熱絕緣層、第一氧化鋁層、純鋁層及第二氧化鋁層；其中，該第一氧化鋁層中與該導熱絕緣層接觸的一面具有突起結構。

上述鋁基覆銅板在氧化層形成的過程中，表面具有突起結構的純鋁板，能夠將突起部分被氧化，使鋁基板表面形成具有被氧化的突起結構，這種氧化層導熱系數遠遠優于導熱絕緣層。通過將設置突出結構，使銅箔層和鋁基板間的距離被縮短，增大了接觸面積，從而有效降低了熱阻；同時氧化鋁層上的突出結構具有優異的天然絕緣特性，它和導熱絕緣層共同為電子線路板提供了優異的絕緣能力，在相同絕緣能力要求下，熱阻大幅度降低，從而使功率電子器件的壽命延長、可靠性提高。

相應地，還提供了一種鋁基覆銅板制備方法，包括：

將純鋁板板面沖壓，使其至少一個成表面帶有形成突起結構；

將沖壓后的該純鋁板的表面除油處理，并浸置于裝有氧化液的槽內對該純鋁板表面進行雙面氧化，制成帶有突起雙面氧化層的鋁基板；

將帶有導熱絕緣層的電解銅箔半固化片與所述鋁基板帶有所述突起結構氧化層的一側層疊結合，制備成鋁基覆銅板。

此外，還提供了一種線路電子線路板，包括上述的鋁基覆銅板。

上述鋁基覆銅板制備方法采用電化學氧化工藝將具有突起結構的純鋁板表面進行雙面氧化，在氧化層形成的過程中，純鋁板表面上的突起結構能夠同時被氧化，使純鋁板的表面形成具有氧化的突起結構，這種突起結構縮短了銅箔層和鋁基板之間的導熱路徑，增大了接觸面積，使得該鋁基覆銅板的散熱性能顯著提高；導熱絕緣層不僅實現了鋁基板和銅箔層的粘合，而且還提供了優異的絕緣性能，從而使功率電子器件的可靠性提高；另外，該制備方法工藝簡單、生產效率高、具有成本低的優勢。

附圖說明

圖1為本發明較佳實施例中鋁基覆銅板的結構示意圖；

圖2為本發明較佳實施例中鋁基覆銅板制備方法的流程圖。

具體實施方式