[發明專利]散熱電路板和制備散熱電路板的方法

在審

• 申請號: 201710949408.7
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107623986A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 許明杰
• 申請（專利權）人: 許明杰
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/18;H05K3/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種散熱電路板和制備散熱電路板的方法；具體地，本發明涉及一種鑲嵌有散熱體的散熱電路板及其制備方法。

背景技術

半導體器件，例如LED（發光二極管）、晶閘管、GTO（門極可關斷晶閘管）、MOSFET（電力場效應晶體管）、GTR（電力晶體管）、IGBT（絕緣柵雙極晶體管）和電力二極管等，在工作過程中通常會釋放相對較多的熱量，為保證其工作性能和使用壽命，要求承載此類半導體器件的電路板具有良好的散熱性能。

美國專利申請US 20090301765A1公開了一種印刷電路板，該電路板具有至少一個通孔，該通孔內設置有散熱元件，發熱器件設置在該散熱元件上，以通過該散熱元件快速散熱。其中，該散熱元件可以是金屬散熱件或者陶瓷散熱件。

這種散熱電路板雖然具有較好的散熱性能，但存在以下缺陷：金屬散熱件會顯著降低電路板的耐電壓性能；陶瓷散熱件則導致成本較高，不容易進行焊接操作，且陶瓷散熱件難以與電路板有效結合，在較少次數的冷熱循環后容易從電路板中脫落，導致其熱穩定性欠佳。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的主要目的是提供一種不僅兼具良好的耐電壓和散熱性能，而且成本低、熱可靠性佳的散熱電路板及其制備方法。

為了實現上述主要目的，本發明的一個方面提供了一種散熱電路板，其包括：

基板，具有形成在其上表面的第一金屬層和形成在其下表面的第二金屬層；其中，第一金屬層形成為第一導電圖案層；

散熱體，設置在基板中并貫穿該基板；其中，散熱體包括金屬本體、形成在金屬本體上表面的第一導熱絕緣層、形成在第一導熱絕緣層上的第三金屬層、形成在金屬本體下表面的第二導熱絕緣層、以及形成在第二導熱絕緣層上的第四金屬層；

其中，第一金屬層和第三金屬層的外表面平齊設置，第二金屬層和第四金屬層的外表面平齊設置。

上述技術方案中，第二金屬層可以是圖案化或非圖案化金屬層。優選地，第二金屬層形成為第二導電圖案層；其中，第二導電圖案層可以和第一導電圖案層電連接。

上述技術方案中，第三金屬層既可以是部分覆蓋第一導熱絕緣層的圖案化金屬層，也可以是完全覆蓋第一導熱絕緣層的非圖案化金屬層。

為了實現上述主要目的，本發明的另一方面提供了一種散熱電路板，其包括：

基板，具有形成在其上表面的第一金屬層以及形成在其下表面的第二金屬層；

散熱體，設置在基板中并貫穿該基板；其中，散熱體包括金屬本體、形成在金屬本體上表面的第一導熱絕緣層、形成在第一導熱絕緣層上的第三金屬層、形成在金屬本體下表面的第二導熱絕緣層、以及形成在第二導熱絕緣層上的第四金屬層；

其中，散熱電路板的上表面形成有第五金屬層，第五金屬層與第一金屬層和第三金屬層的外表面相連接；散熱電路板的下表面形成有第六金屬層，第六金屬層與第二金屬層和第四金屬層的外表面相連接；

并且其中，第一金屬層、第三金屬層和第五金屬層共同形成為第一導電圖案層。

根據本發明的一種具體實施方式，第二金屬層、第四金屬層和第六金屬層共同形成第二導電圖案層以及與第二導電圖案層電絕緣的熱擴散盤；其中，第二導電圖案層形成在基板的下表面，熱擴散盤由散熱體的下表面延伸至基板的下表面。

本發明中，金屬本體優選為鋁，第一導熱絕緣層和第二導熱絕緣層可以通過鋁陽極氧化而形成。其中，第一導熱絕緣層和第二導熱絕緣層的厚度可以分別控制為10微米至100微米，優選為20微米至70微米，更優選為25微米至50微米。

為了實現上述主要目的，本發明的再一方面提供了一種制備散熱電路板的方法，包括以下步驟：

提供基板，該基板具有貫穿基板的安裝孔、形成在基板上表面的第一金屬層、形成在基板下表面的第二金屬層、以及位于基板上表面和下表面之間的半固化絕緣層；

提供散熱體，該散熱體包括金屬本體、形成在金屬本體上表面的第一導熱絕緣層、形成在第一導熱絕緣層上的第三金屬層、形成在金屬本體下表面的第二導熱絕緣層、以及形成在第二導熱絕緣層上的第四金屬層；

將散熱體放置到基板的安裝孔內；

熱壓基板和散熱體，使得第一金屬層和第三金屬層的外表面平齊設置，第二金屬層和第四金屬層的外表面平齊設置。

根據本發明的一種具體實施方式，上述方法中，第一金屬層可以形成為第一導電圖案層。

優選地，上述方法中，第二金屬層形成為第二導電圖案層。