[發明專利]印刷電路板、功率半導體組件及印刷電路板制備方法

有效

• 申請號: 201610172030.X
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105744726B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 李保忠;羅苑;陳愛兵;聶沛珈;胡啟釗;林偉健
• 申請（專利權）人: 樂健科技（珠海）有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/18;H05K3/46
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 段建軍

本發明涉及一種印刷電路板、功率半導體組件及印刷電路板制備方法，該印刷電路板包括：基板；導熱且電絕緣的散熱器，設置在該基板中并貫穿該基板；位于印刷電路板第一表面側、并包括發熱元件安裝位的第一導電圖案；位于印刷電路板第二表面側的第二導電圖案。其中，第一導電圖案的至少一部分由基板的第一表面連續地延伸至散熱器的第一表面，且發熱元件安裝位的至少一部分設置在散熱器的第一表面上；第二導電圖案的至少一部分由基板的第二表面連續地延伸至散熱器的第二表面。本發明的印刷電路板及功率半導體組件不僅散熱性能極佳，而且具有良好熱穩定性和長使用壽命。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年9月22日提交的14/861,495號美國專利申請的優先權，14/861,495號專利申請是2012年9月14日提交的13/514,999號美國專利申請的部分繼續申請，13/514,999號申請是2011年1月6日提交的PCT/CN11/70051號國際申請根據35U.S.C.§371進入國家階段的申請，該國際申請要求2010年12月24日提交的201010604353.4號中國專利申請的優先權，上述所有在先申請均在此引入作為參考。

技術領域

本發明涉及印刷電路板和功率半導體組件領域；更具體地講，本發明涉及一種帶有導熱且電絕緣散熱器的印刷電路板、包括該印刷電路板的功率半導體組件、以及制備印刷電路板和功率半導體組件的方法。

背景技術

印刷電路板(PCBs)是電子工業的重要部件之一，其被用作電子元件的機械支撐部件，并實現電子元件之間的電連接。另外，可以在印刷電路板上印刷元件的編號和圖形，這為元件的插裝、檢查或維修提供了方便。幾乎每種電子設備，例如電子手表、計算器、計算機、通訊電子設備、軍用武器系統等，都要用到印刷電路板。

諸如LED裝置(或稱LED發光元件)、晶閘管、GTO(門極可關斷晶閘管)、GTR(電力晶體管)、MOSFET(電力場效應晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管)和電力二極管等的各種功率半導體器件通常被附接到印刷電路板上，且在工作過程中一般會釋放大量熱量，這就要求與各種功率半導體器件連接的印刷電路板具有良好的散熱性能。

201180037321.3號中國專利申請、2002/0180062號美國專利申請公布等公開了具有陶瓷散熱器的印刷電路板，其中所描述的陶瓷散熱器能夠輸出發熱元件所產生的熱量，但該散熱器的熱膨脹系數和作為印刷電路板的絕緣載體的樹脂層的熱膨脹系數之間存在顯著差別，導致陶瓷散熱器在經過一定次數的冷熱循環后容易與樹脂材質的絕緣載體相分離，從而使得印刷電路板的熱穩定性較差、使用壽命短。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的第一方面提供了一種印刷電路板，其包括：基板；導熱且電絕緣的散熱器，設置在基板中并貫穿基板；位于印刷電路板第一表面側、并包括發熱元件安裝位的第一導電圖案；位于印刷電路板第二表面側的第二導電圖案。其中，第一導電圖案的至少一部分由基板的第一表面連續地延伸至散熱器的第一表面，且發熱元件安裝位的至少一部分設置在散熱器的第一表面上；第二導電圖案的至少一部分由基板的第二表面連續地延伸至散熱器的第二表面。

本發明的優點在于：首先，第一導電圖案的至少一部分由基板的第一表面連續地延伸至散熱器的第一表面，第二導電圖案的至少一部分由基板的第二表面連續地延伸至散熱器的第二表面，由于第一導電圖案和第二導電圖案一方面可以降低散熱器的熱應力，另一方面還可以對散熱器起到夾持作用，因而散熱器不易與基板相分離，使得印刷電路板具有良好熱穩定性和長使用壽命；其次，發熱元件所產生的熱量依次經由發熱元件安裝位和散熱器傳導至第二導電圖案，并充分利用了第二導電圖案的散熱面積，從而改善印刷電路板的散熱性能；進一步地，在印刷電路板的兩相對表面均形成導電圖案，有利于實現印刷電路板的小型化。