[發(fā)明專利]一種陶瓷線路板上增加散熱塊的結(jié)構(gòu)及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011418359.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN112351581A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅素?fù)?/a>;袁廣;黃嘉華;李勝武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市芯瓷半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H05K1/02
• 分類號(hào): H05K1/02;H05K1/11;H05K3/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 吳成開;徐勛夫

本發(fā)明公開一種陶瓷線路板上增加散熱塊的結(jié)構(gòu)及方法，結(jié)構(gòu)包括有陶瓷片，該陶瓷片的一表面形成有第一線路層，陶瓷片的另一表面形成有第二線路層，該第二線路層通過(guò)導(dǎo)通孔與第一線路層導(dǎo)通連接；該陶瓷片的一表面通過(guò)低溫壓合成型有陶瓷散熱塊，該陶瓷散熱塊覆蓋住第一線路層。通過(guò)在陶瓷片的一表面通過(guò)低溫壓合成型有陶瓷散熱塊，利用陶瓷散熱塊覆蓋住第一線路層，可有效避免熱過(guò)于集中而燒壞芯片，絕緣性好，導(dǎo)熱性能佳，并且陶瓷散熱塊可以增加陶瓷線路板的厚度而減少陶瓷線路板碎裂的風(fēng)險(xiǎn)，有利于延長(zhǎng)陶瓷線路板的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷器件領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種陶瓷線路板上增加散熱塊的結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)在各應(yīng)用領(lǐng)域的逐步加深，線路板高度集成化成為必然趨勢(shì)，高度的集成化封裝模塊要求良好的散熱承載系統(tǒng)，而傳統(tǒng)線路板FR-4和CEM-3在TC(導(dǎo)熱系數(shù)）上的劣勢(shì)已經(jīng)成為制約電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。近些年來(lái)發(fā)展迅猛的LED產(chǎn)業(yè)，也對(duì)其承載線路板的TC指標(biāo)提出了更高的要求。在大功率LED照明領(lǐng)域，往往采用金屬和陶瓷等具備良好散熱性能的材料制備線路基板，高導(dǎo)熱鋁基板的導(dǎo)熱系數(shù)一般為1-4W/M. K，而陶瓷基板的導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)其制備方式和材料配方的不同，可達(dá)220W/M. K左右，因此，目前出現(xiàn)了有采用陶瓷基板制作的陶瓷線路板。

目前的陶瓷線路板只能通過(guò)高溫?zé)Y(jié)+印刷的方案做多層線路，也就是一層陶瓷、一層線路、再一層陶瓷，堆疊后燒結(jié)。這種方案做出來(lái)的產(chǎn)品線路精度差，需要用到較高溫度進(jìn)行燒結(jié)，陶瓷線路板做好后，由于需要多顆燈珠（芯片）同時(shí)工作，散熱能力仍有不足，一般陶瓷線路板下粘接金屬散熱塊是行業(yè)內(nèi)常用的方法，金屬散熱塊的散熱性能雖然比較高，但由于其不絕緣，需要用絕緣膠粘接，絕緣膠熱傳導(dǎo)較差，且絕緣膠的耐熱性能影響使用壽命。因此，有必要研究一種方案以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種陶瓷線路板上增加散熱塊的結(jié)構(gòu)及方法，其不會(huì)燒壞芯片，絕緣性好，導(dǎo)熱性能佳，使用壽命長(zhǎng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案：

一種陶瓷線路板上增加散熱塊的結(jié)構(gòu)，包括有陶瓷片，該陶瓷片的一表面形成有第一線路層，陶瓷片的另一表面形成有第二線路層，該第二線路層通過(guò)導(dǎo)通孔與第一線路層導(dǎo)通連接；該陶瓷片的一表面通過(guò)低溫壓合成型有陶瓷散熱塊，該陶瓷散熱塊覆蓋住第一線路層。

作為一種優(yōu)選方案，所述第一線路層、第二線路層和導(dǎo)通孔通過(guò)DPC工藝成型。

一種陶瓷線路板上增加散熱塊的方法，包括有以下步驟：

（1）取陶瓷片；

（2）按普通的DPC工藝來(lái)填孔并且做好線路，以在陶瓷片的兩表面上分別形成第一線路層和第二線路層，第一線路層和第二線路層通過(guò)導(dǎo)通孔導(dǎo)通連接，從而形成陶瓷線路板；

（3）在不需要固元器件的陶瓷線路板表面進(jìn)行清洗；

（4）將氮化鋁陶瓷粉末、膠粘劑和水球磨混合，形成陶瓷漿液；

（5）將處理好的陶瓷漿液根據(jù)所需厚度印刷在陶瓷線路板上并覆蓋住第一線路層；

（6）將印刷有陶瓷漿液的陶瓷線路板放在的烤箱中進(jìn)行低溫?zé)釅撼尚停沟锰沾蓾{液成型為陶瓷散熱塊。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（3）中采用質(zhì)量濃度為2%的硫酸進(jìn)行清洗。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（4）中氮化鋁陶瓷粉末、膠粘劑和水的質(zhì)量比為10:1:10。

作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（6）中烤箱溫度為200℃，熱壓時(shí)間為4h。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知：