CN101722704B - 非钢板介层的金属基板压合组合及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非钢板介层的金属基板压合组合，利用一承载板及一上盖板压合放置于期间的多组基板材料组，以形成多组如导热散热基板的金属基板。该基板材料组间放置非钢料保护介层，该非钢料保护介层的热膨胀系数相近于如铝、铜等金属基板的金属板与铜箔层的热膨胀系数，而能使该金属基板的金属板与铜箔层结合良好。

Description

非钢板介层的金属基板压合组合及其方法

技术领域

本发明涉及一种非钢板介层的金属基板压合组合，尤其是涉及利用放置于基板材料组间的非钢料保护介层，该非钢料保护介层的热膨胀系数相近于该金属板与铜箔层的热膨胀系数。 

背景技术

目前的电子产品的效能及功率越来越高，因而散发出的热量也越来越高，多半需要高散热量的电子产品多半会配置如导热散热基板的金属基板于其内，例如个人计算机的电源供应器。另外如近年日趋发达的发光二极管，甚至汽车内部的散热，也多半使用导热散热基板辅助散热。 

请参阅图1，为现有的金属基板压合组合100的示意图，该金属基板压合组合100的一上盖板110及一承载板120间放置多组基板材料组130及保护介层组140。当该上盖板110及该承载板120加压时，该金属基板压合组合100并对该多组基板材料组130及保护介层组140加热。此时该基板材料组130的粘着层133融化以粘合金属板131与铜箔层132，而该保护介层组140的钢板141与牛皮纸层142都使该上盖板110及该承载板120所施加的压力能平均分散，而能使该基板材料组130能平均受压使铜箔表面光滑平整。 

当加压完成后，等待该基板材料组130冷却后，该粘着层133将该金属板131与铜箔层132结合，以形成多组金属基板。然而，在现有中金属基板的金属板131与铜箔层132间的周围时常会有粘合度不佳的情况且基材耐热性与电性等基本特性呈现不稳定状态，而造成该金属基板的散热率降低的情况，或是于需将该粘合度不佳的部份切除，而造成材料的浪费。 

参阅上表，传统技术以钢料保护介层实施，热膨胀系数的差为24-12＝12ppm/℃，实际上板边黏着不良程度范围系距离边缘约0.5英寸到2.0英寸之谱，可谓严重的商品瑕疵。 

在现有技术中，如导热散热基板的金属基板粘合度不佳的问题，通过研究及实验后得知，在于该钢板与金属板及铜箔层之间的热膨胀系数差异及刚性差异过大导致。原因之一在于，当基板材料组及保护介层组通过加热而逐渐冷却后，该钢板与金属板及铜箔层之间的膨胀程度不同而导致该粘着层的外围剥离而使黏合度不佳。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种非钢板介层的金属基板压合组合及其方法，利用非钢料保护介层，热膨胀系数与该铝、铜金属板与铜箔层相近的非钢料保护介层，以解决现有技术中金属基板的铝、铜金属板与铜箔层间的周围时有粘合度不佳的情况，因而可提高该金属基板的散热率情况。 

为了解决上述技术问题，本发明提供一种非钢板介层的金属基板压合组合以及压合方法，该金属基板压合组合包含：一承载板；一上盖板，该上盖板对应设置于该承载板的上方，多组基板材料组是层层迭合置放于该承载板与该上盖板间，其中所述一组的基板材料组包含一金属板、一铜箔层、以及置于该金属板与该铜箔层间的一粘着层；一非钢料保护介层，置放于该基板材料组间，该非钢料保护介层为一铝质垫板或一铜箔保护层，该非钢料保护介层的热膨胀系数相近于该金属板与铜箔层的热膨胀系数，热膨胀系数相差在±8百万分之一/摄氏度(ppm/℃)的范围内；一加温设备，对该基板材料组加热；以及一动力设备，动力连接于该上盖板与该承载板，该动力设备驱动该上盖板与该承载板压夹该基板材料组；其中，在该动力设备分离该上盖板与该承载板后，使该粘着层结合该铝金属板与该铜箔层，该基板材料组形成多组金属基板。 

本发明具有以下有益效果：由于该非钢料保护介层与该铝金属板及铜箔层的热膨胀系数相近，因此在经过加压、加热及冷却后，该非钢料保护介层与该 铝金属板及铜箔层其延展及变形的程度相当，因此该粘着层可良好的结合该铝金属板与该铜箔层，而可提高该金属基板的散热率，或是减少材料的浪费。 

附图说明

图1为现有技术中金属基板压合组合的示意图； 

图2为本发明的非钢板介层的金属基板压合组合的第一实施例的示意图； 

图3为本发明的金属基板的组合示意图；以及 

图4为本发明的非钢板介层的金属基板压合组合的第二实施例的示意图； 

图5为本发明的非钢板介层的金属基板压合方法的流程图。 

其中，附图标记： 

100：金属基板压合组合 

110：上盖板 

120：承载板 

130：基板材料组 

131：金属板 

132：铜箔层 

133：粘着层 

140：保护介层组 

141：钢板 

142：牛皮纸层 

200：金属基板压合组合 

210：承载板 

220：上盖板 

230、230a：非钢料保护介层 

240：加温设备 

250：动力设备 

300、300a、300b、300c：基板材料组 

310、310a、310b：金属板 

320、320a、320c：铜箔层 

330、330a：粘着层

400：金属基板 

具体实施方式

由于本发明所提供的非钢板介层的金属基板压合组合200，可广泛运用于各种压合装置，其组合实施方式更是不胜枚举，故在此不再一一赘述，仅列举其中一个较佳的实施例来加以具体说明。 

请参阅图2，是本发明的非钢板介层的金属基板压合组合的第一实施例示意图。金属基板压合组合200包含一承载板210、一上盖板220、多个非钢料保护介层230、一加温设备240、一动力设备250。 

上盖板220是对应设置于承载板210的上方，上盖板220与承载板210是可由坚硬的材质所构成，如钢板等，以承受施加于上盖板220与承载板210的作用力。 

多组基板材料组300是层层迭合置放于承载板210与上盖板220间，其中所述一组的基板材料组300包含如铝金属板的金属板310、一铜箔层320、以及置于金属板310与铜箔层320间的一粘着层330。于本实施例中金属板310的厚度可约为0.5至6公厘左右，铜箔层320的厚度可约为0.01至0.4公厘左右，粘着层330的厚度可约为0.05至0.4公厘左右。 

补充说明的是，金属板310除了是铝金属板之外，还可以是铜、铝碳合金等材质的金属板310，主要是需有良好散热，以供散热之用为佳。 

粘着层330可选自于由树脂、纤维布、填充物所组成族群中的材料，所述填充物例如有机填充物、或无机填充物等。另外，本实施例可进一步利用一粗化设备(未图示)以将金属板310邻近粘着层330的一面表面处理，如此可增加金属板310与粘着层330间的粘合度。所述表面处理例如包含有刷磨粗化、喷砂、阳极处理的方式，将此面处理的较易粘合。 

于本实施例中基板材料组300由下而上根据第一迭合方式依次迭合金属板310、粘着层330与铜箔层320，基板材料300a根据第二迭合方式依次迭合铜箔层320a、粘着层330a与如铝金属板的金属板310a。该基板材料组300由下而上依照该第一迭合方式与该第二迭合方式依次交错迭合，因而可使两个基板材料300a、300b的两个金属板310a、310b彼此相接触。 

于本实施例中非钢料保护介层230为一铝质垫板。两个非钢料保护介层 230、230a间是具有两个基板材料组300a、300b，非钢料保护介层230置放于基板材料300、300a组间，换句话说，邻近于铝质垫板为铜箔层320、320a。而非钢料保护介层230的平面面积可大于基板材料组300的平面面积。 

另于本发明中，非钢料保护介层230的热膨胀系数可相近于金属板310与铜箔层320的热膨胀系数，热膨胀系数相差在±8百万分之一/摄氏度(ppm/℃)的范围内。因此非钢料保护介层230邻近的铜箔层320或金属板310间并不会产生相对的位移与粘合度不佳的现象。 

加温设备240直通于上盖板220与承载板210，在其中设有电热式加热管路或热煤油管，来对该些基板材料组300及非钢料保护介层230加热。动力设备250动力连接于上盖板220与承载板210，动力设备250驱动上盖板220与承载板210压夹该基板材料组300。而加温设备240与动力设备250为现有的技术，并不多加叙述。其中在动力设备250分离上盖板220与承载板210后，使粘着层330结合金属板310与铜箔层320，该些基板材料组300形成该些多数组如导热散热基板的金属基板400(绘制于图3)。 

请参阅图4，是本发明的非钢板介层的金属基板压合组合的第二实施例示意图，基本的结构与图3同，与第一实施例不同的是，该些基板材料组均以该第一迭合方式迭合，非钢料保护介层230为一铜箔保护层，其材质与厚度可与铜箔层320相同，铜箔保护层介于两基板材料组300、300c之间，因而基板材料组300的金属板310与所相邻基板材料组300c的铜箔层320c相邻，铜箔保护层设于基板材料组300的金属板310与所相邻基板材料组300C的铜箔层320C间。 

铜箔保护层由于膨胀系数与金属板310与铜箔层320相近，且铜箔保护层的厚度十分薄，因此加热后不会与金属板310与铜箔层320产生相对位移及粘合度不佳的现象。 

参阅上表，本发明以非钢料保护介层230实施，三组组合搭配例的热膨胀系数ppm/℃差皆在±8百万分之一/摄氏度(ppm/℃)的范围内，实际上没有板边粘着不良的现象，确实已改良传统所发生的问题。 

请参阅图5，是本发明的非钢板介层的金属基板压合方法的流程图，下列组件标号的部分请参阅图2至图4。 

步骤S101：金属基板压合方法包含下列步骤将多组基板材料组300层层迭合，并置放于一承载板210与一上盖板220间，且于该基板材料组300间置放一非钢料保护介层230，其中所述一组的基板材料组300包含如铝金属板的金属板310、一铜箔层320、以及置于金属板310与铜箔层320间的一粘着层330，非钢料保护介层230的热膨胀系数相近于铝、铜金属板310与铜箔层320的热膨胀系数。 

步骤S103：一加温设备240对该基板材料组300加热。 

步骤S105：一动力设备250驱动上盖板220与承载板210压夹该基板材料组300，使粘着层330粘合金属板310与铜箔层320。 

步骤S107：停止对该些基板材料组300加热，而基板材料组300经放置冷却后，分离上盖板220与承载板210，粘着层330固化而结合金属板310与铜箔层320，使该基板材料组300形成多组金属基板400。 

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (18)

1.一种非钢板介层的金属基板压合方法，该金属基板压合方法包含下列步骤：

将多组基板材料组层层迭合，并置放于一承载板与一上盖板间，且于该基板材料组间置放一非钢料保护介层，其中所述一组的基板材料组包含一金属板、一铜箔层、以及置于该金属板与该铜箔层间的一粘着层，该非钢料保护介层的热膨胀系数与该金属板与铜箔层的热膨胀系数相差在±8百万分之一/摄氏度的范围内；

对该基板材料组加热；以该上盖板与该承载板压夹该基板材料组，使该粘着层粘合该金属板与该铜箔层；以及分离该上盖板与该承载板，使该基板材料组形成多组金属基板；

其中，该金属板的材质选自于由铝、铜、碳铝合金所组成族群。

2.如权利要求1所述的金属基板压合方法，其特征在于，该非钢料保护介层为一铝质垫板。

3.如权利要求2所述的金属基板压合方法，其特征在于，邻近铝质垫板为该铜箔层，并且两个铝质垫板间具有两个基板材料组。

4.如权利要求2所述的金属基板压合方法，其特征在于，该铝质垫板的平面面积系大于或等于该基板材料组的平面面积。

5.如权利要求1所述的金属基板压合方法，其特征在于，该非钢料保护介层为一铜箔保护层。

6.如权利要求5所述的金属基板压合方法，其特征在于，该基板材料组的金属板与所相邻基板材料组的铜箔层相邻，该铜箔保护层设于该基板材料组的金属板与所相邻基板材料组的铜箔层间。

7.如权利要求1所述的金属基板压合方法，其特征在于，于基板材料组置放于该承载板与该上盖板间之前，该金属基板压合方法进一步包含下列步骤，将该金属板邻近该粘着层的一面进行表面处理。

8.如权利要求1所述的金属基板压合方法，其特征在于，该粘着层选自于由树脂、纤维布、填充物所组成族群中的材料。

9.如权利要求1所述的金属基板压合方法，其特征在于，该金属基板为一导热散热基板。

10.一种非钢板介层的金属基板压合组合，该金属基板压合组合包含：

一承载板；一上盖板，该上盖板对应设置于该承载板的上方，多数组基板材料组是层层迭合置放于该承载板与该上盖板间，其中所述一组的基板材料组包含一金属板、一铜箔层、以及置于该金属板与该铜箔层间的一粘着层；一非钢料保护介层，置放于该基板材料组间，该非钢料保护介层的热膨胀系数与该金属板与铜箔层的热膨胀系数相差在±8百万分之一/摄氏度的范围内；

一加温设备，对该基板材料组加热；以及

一动力设备，动力连接于该上盖板与该承载板，该动力设备驱动该上盖板与该承载板压夹该基板材料组；其中在该动力设备分离该上盖板与该承载板后，使该粘着层结合该金属板与该铜箔层，该基板材料组形成多组金属基板；

其中，该金属板的材质选自于由铝、铜、碳铝合金所组成族群。

11.如权利要求10所述的金属基板压合组合，其特征在于，该非钢料保护介层为一铝质垫板。

12.如权利要求11所述的金属基板压合组合，其特征在于，邻近铝质垫板为该铜箔层，并且两个铝质垫板间具有两个基板材料组。

13.如权利要求11所述的金属基板压合组合，其特征在于，该铝质垫板的平面面积大于或等于该基板材料组的平面面积。

14.如权利要求10所述的金属基板压合组合，其特征在于，该非钢料保护介层为一铜箔保护层。

15.如权利要求14所述的金属基板压合组合，其特征在于，该基板材料组的金属板与所相邻基板材料组的铜箔层相邻，该铜箔保护层设于该基板材料组的金属板与所相邻基板材料组的铜箔层间。

16.如权利要求10所述的金属基板压合组合，其特征在于，于基板材料组置放于该承载板与该上盖板间之前，进一步利用一粗化设备以将该金属板邻近该粘着层的一面进行表面处理。

17.如权利要求10所述的金属基板压合组合，其特征在于，该粘着层选自于由树脂、纤维布、以及填充物所组成族群中的材料。

18.如权利要求10所述的金属基板压合组合，其特征在于，该金属基板为一导热散热基板。

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