CN103124468A - 金属基覆铜层压板和使用其制造金属芯印刷电路板的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种金属基覆铜层压板和利用该金属基覆铜层压板制造金属芯印刷电路板的方法。该金属基覆铜层压板包括金属板；层压于该金属板上的第一聚酰亚胺粘合剂层，该第一聚酰亚胺粘合剂层具有与该金属板形状相对应的形状以免暴露该金属板的上表面；层压于该第一聚酰亚胺粘合剂层上的聚酰亚胺绝缘层；和层压于该聚酰亚胺绝缘层上的铜覆层。

Description

金属基覆铜层压板和使用其制造金属芯印刷电路板的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年11月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2011-0120866的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本申请的实施例涉及金属基覆铜层压板（MCCL）和使用该金属基覆铜层压板制造金属芯印刷电路板（MCPCB）的方法。
背景技术
在将具有大量发热的电子元件（比如，使用发光二极管（LED）的发光装置）安装于基片的情况下，在现有技术中，可采用金属芯印刷电路板（MCPCB）以通过基片有效地散发在电子元件中所产生的热。
可使用制造印刷电路板（PCB）的现有技术方法通过蚀刻金属基覆铜层压板（MCCL）的铜覆层来制造MCPCB。MCCL可具有将电路部分的铜覆层和用于散热的金属板进行层压的结构。MCCL可包括置于铜覆层和金属板之间的绝缘层以使两者电绝缘。可使用高导热率材料将绝缘层形成为具有约10μm厚度的薄膜，以便提供电绝缘特性、提高散热效果、以及有效地将所产生的热从其上安装有电子元件的铜覆层传导至金属板。
可通过使用填料填充环氧基树脂层来形成MCCL的绝缘层。可提供填料以增加导热。然而，在切割绝缘层时可能发生损坏。损坏可能因为所提供的填料而发生，使得诸如粉末颗粒之类的外物（foreignobjects）降低了可批量生产的性能。
此外，应确保常规的残余物宽度部分以分散应力。分散应力防止压制时出现断裂现象。由于之后要将残余物清除，因此需要一种用于降低整个MCPCB中的残余物量的改进方法。
发明内容
示例实施例的一方面可提供一种金属基覆铜层压板（MCCL），其能够保持导热率、避免对绝缘层的损坏以防止在处理绝缘层期间外物等从绝缘层脱落、并显著降低残余物的产生。示例实施例的一方面还提供了一种使用该金属基覆铜层压板（MCCL）制造金属芯印刷电路板（MCPCB）的方法。
根据示例实施例的一方面，提供了一种金属基覆铜层压板（MCCL），其包括：金属板；层压于所述金属板上的第一聚酰亚胺粘合剂层，所述第一聚酰亚胺粘合剂层具有与所述金属板形状相对应的形状以免暴露所述金属板的上表面；层压于所述第一聚酰亚胺粘合剂层上的聚酰亚胺绝缘层；和层压于所述聚酰亚胺绝缘层上的铜覆层。
所述MCCL还可以包括设置于所述聚酰亚胺绝缘层和所述铜覆层之间的第二聚酰亚胺粘合剂层。
所述MCCL还可以包括在通过移除所述铜覆层的一部分而暴露的在所述聚酰亚胺绝缘层的一个区域内形成的切槽。
所述切槽可以形成为具有距离所述金属板的上表面的预定深度，而且所述切槽穿透所述聚酰亚胺绝缘层和所述第一聚酰亚胺粘合剂层。
所述MCCL还可以包括层压于所述铜覆层和所述聚酰亚胺绝缘层上的覆盖层，所述覆盖层可具有暴露所述切槽的开口。
根据示例实施例的另一方面，提供了一种制造金属芯印刷电路板（MCPCB）的方法，该方法包括：制备金属基覆铜层压板（MCCL），所述MCCL具有金属板和依次层压于所述金属板上的第一聚酰亚胺粘合剂层、聚酰亚胺绝缘层和铜覆层；通过移除所述铜覆层的一部分来使得所述聚酰亚胺绝缘层的一部分暴露在外；在所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分内形成切槽；以及沿所述切槽切割和分离所述MCCL。
所述MCCL还可以包括覆盖所述铜覆层和所述聚酰亚胺绝缘层的覆盖层，所述覆盖可具有开口，所述开口将所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分暴露在外。
所述开口是这样形成的：通过在所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分被掩模覆盖的状态下形成所述覆盖层，之后移除所述掩模。
所述开口可以是通过移除所述覆盖层的一部分而形成的，所述覆盖层的所述一部分位于与所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分对应的位置处。
根据示例实施例的另一个方面，提供了一种金属基覆铜层压板，其包括：矩形板；置于所述矩形板上的绝缘层；置于所述绝缘层上并覆盖所述绝缘层以免暴露所述绝缘层的上表面或所述矩形板的上表面的粘合剂层；和置于所述粘合剂层上的铜覆层。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细说明，将会更加清楚地理解这些实施例的上述和其它方面、特征和其它优点，其中：
图1是示意性地示出了根据一个实施例的金属基覆铜层压板（MCCL）的截面图；
图2A和图2B是示意性地示出了图1的MCCL的修改示例的截面图；
图3是示意性地示出了根据另一个实施例的MCCL的示图；
图4是沿图3的X-X'线截取的截面图；
图5是示意性地示出了图4的另一个实施例的截面图；
图6至图10是示意性地示出了根据一个实施例的制造金属芯印刷电路板（MCPCB）的逐步方法的示图；和
图11和图12是示意性地示出了根据另一个实施例的制造MCPCB的逐步方法的示图。
具体实施方式
将参考附图对根据实施例的金属基覆铜层压板（MCCL）和使用该金属基覆铜层压板制造金属芯印刷电路板（MCPCB）的方法进行说明。然而，可以以多种不同的形式对这些实施例进行修改而且本发明实施例的范围不应限于在此说明的这些实施例。相反，提供这些实施例是为了使得本公开是充分和完整的，并将向本领域普通技术人员全面传达这些实施例的构思。
在附图中，为清楚起见会放大元件的形状和大小。另外，全文中使用相同的参考编号来表示相同或类似的元件。
将参考图1和图2A和图2B对根据一个实施例的MCCL进行说明。
图1是示意性地示出了根据一个实施例的MCCL的截面图，图2A和图2B是示意性地示出了图1的MCCL的修改示例的截面图。
参考图1和图2A和图2B，根据一个实施例的MCCL 1可包括金属板10、和依次层压于其上的聚酰亚胺粘合剂层20、聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40。
金属板10可具有长方体结构，该长方体结构可具有预定尺寸（比如，500mm×600mm），该金属板10由诸如铝（Al）之类的金属组成，具有优良的导热率。
可将聚酰亚胺粘合剂层20层压于金属板10上，聚酰亚胺粘合剂层20可具有与金属板10相对应的形状，以使得不会暴露金属板10的上表面。具有薄片状的聚酰亚胺粘合剂层20可以附着到金属板10上。另外，聚酰亚胺粘合剂层20可通过诸如丝网印刷、涂覆、沉积等方案形成在金属板10上。聚酰亚胺粘合剂层20可以具有抗碎性的强度特性。
可将聚酰亚胺绝缘层30层压于聚酰亚胺粘合剂层20上，聚酰亚胺绝缘层30可具有与金属板10相对应的形状。聚酰亚胺绝缘层30可由聚酰亚胺树脂形成。聚酰亚胺树脂可包括填料。此外，可通过聚酰亚胺粘合剂层20将聚酰亚胺绝缘层30牢固地粘附于金属板10。
根据现有技术，由环氧基树脂形成的绝缘层需要包含60%至80%的填料并具有维持在80μm到100μm的厚度以提高导热率。该导热率能够承受MCCL的电压特性。然而，现有技术的结构在压制处理时易受到冲击。也就是说，现有技术的绝缘层和PSR层是易碎的。特别地，由冲压切割的部分由于拉应力会损坏现有技术的绝缘层等，使得外物可能从绝缘层脱落或者产生毛刺。因此，鉴于现有技术存在的问题，将局部区域固定并将该局部区域作为残余物丢弃。因此，在现有技术中，降低了制造产量从而增加了制造成本。
在实施例中，聚酰亚胺树脂基绝缘层具有抗碎性。使用该聚酰亚胺树脂基绝缘层替代现有技术的环氧树脂基绝缘层以解决现有技术中存在的问题。本实施例的聚酰亚胺绝缘层可以保证等于或者高于现有技术的导热率。另外，本实施例的聚酰亚胺绝缘层可具有抗碎性的强度特性以防止在压制时损坏绝缘层。
在现有技术的聚酰亚胺绝缘层30中，由于其表面可能很滑，因此不容易将聚酰亚胺绝缘层结合到金属板10上。然而，在本实施例中，可使用由聚酰亚胺基树脂形成的聚酰亚胺粘合剂层20，使得可将聚酰亚胺绝缘层30牢固地结合到金属板10上。特别地，由于粘合剂层20由聚酰亚胺基树脂形成，与绝缘层相似，因此，可防止在压制时损坏粘合剂层20。
可将铜覆层40层压在聚酰亚胺绝缘层30上。与聚酰亚胺绝缘层30相似，铜覆层40也可具有与金属板10相对应的形状。铜覆层40通过随后的图案化处理可具有电路布线（未示出）。
如图2A所示，可在聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40之间提供聚酰亚胺粘合剂层20。此外，如图2B所示，聚酰亚胺粘合剂层20可具有围住聚酰亚胺绝缘层30的结构。因此，聚酰亚胺粘合剂层20可具有提供于金属板10和聚酰亚胺绝缘层30之间的第一聚酰亚胺粘合剂层20，和提供于聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40之间的第二聚酰亚胺粘合剂层20。因此，铜覆层40和聚酰亚胺绝缘层30可以非常牢固地互相结合。
将参考图3至图5对根据另一个实施例的MCCL进行说明。根据图3至图5所示实施例的MCCL的结构与图1所示实施例的结构大致相同。然而，聚酰亚胺绝缘层和铜覆层的结构与图1所示实施例的聚酰亚胺绝缘层和铜覆层的结构不同。因此，将略去对与上述实施例相同的结构的说明，而只对聚酰亚胺绝缘层和铜覆层的结构进行说明。
图3是示意性地示出了根据另一个实施例的MCCL的示图，图4是沿图3的X-X'线截取的截面图，图5是示意性地示出了图4的另一个实施例的截面图。
如图3至图5所示，可将聚酰亚胺绝缘层30提供为允许其局部区域31通过铜覆层40的已移除部分而向外暴露。也就是说，可以通过蚀刻、烧蚀（ablation）等将铜覆层40局部移除。因此，聚酰亚胺绝缘层30的局部区域31可以通过铜覆层40的已移除部分而暴露在外。如上所述，可以将具有特定形状的铜覆层40的一部分移除的过程视为一种用于形成电路布线的图案化处理，保留在聚酰亚胺绝缘层30上的铜覆层40可以是随后将被制造为产品的基片的电路布线。如这些图所示，可以以预定间隔成条地重复移除铜覆层40。然而，移除部分的形状并不限于此，可以进行各种修改。
可以在聚酰亚胺绝缘层30的局部区域31中形成切槽60，该局部区域31通过铜覆层40的已移除部分而暴露。具有“V”剖面形状的切槽60在穿透聚酰亚胺绝缘层30和聚酰亚胺粘合剂层20的同时可形成为具有距离金属板10的上表面的预定深度。可通过冲压、锯切、激光辐射等沿聚酰亚胺绝缘层30中暴露的区域31形成切槽60。虽然在这些图中所示的切槽60的剖面具有“V”形，但是并不限于此，可以形成为具有各种其它的形状。切槽60可以是用于在通过随后的压制处理等制造MCPCB的过程中切割MCCL的引导。具体地讲，切槽60可以使得MCCL能够容易地被切割而免受损坏。
如图5所示，还可将覆盖层50层压在铜覆层40和聚酰亚胺绝缘层30上。覆盖层50可通过覆盖聚酰亚胺绝缘层30上的暴露在外的铜覆层40而保护铜覆层40，覆盖层50可包括PSR层。
覆盖层50可具有将聚酰亚胺绝缘层30的暴露区域31的一部分和切槽60暴露的开口51。开口51可沿切槽60的任一侧形成为条带，但不限于此。在通过随后的压制处理制造MCPCB的过程期间切割MCCL的情况下，开口51可防止覆盖层50受损。另外，开口51可防止外物从其脱落，因此可提高产品的可靠性。可通过蚀刻、烧蚀等移除覆盖层50的一部分而形成开口51，但是不限于此。
将参考图6至图10对根据一个实施例的制造金属芯印刷电路板（MCPCB）的方法进行说明。图6至图10是示意性地示出了根据一个实施例的制造MCPCB的逐步方法的示图。
如图6所示，制备金属板10和具有与金属板10形状相对应的形状的聚酰亚胺粘合剂层20、聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40。此外，当制备MCCL 1时，如图7所示，在将聚酰亚胺粘合剂层20、聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40依次层压于金属板10上的状态下执行热压以将它们互相结合。金属板10可具有预定大小的长方体结构，并由诸如铝（Al）之类的金属形成，以具有优良的导热率。可以将聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40提供为彼此分开或者可以提供为层压板。
接下来，如图8所示，将铜覆层40的一部分移除，使得聚酰亚胺绝缘层30的局部区域31通过铜覆层40的已移除部分向外暴露。可通过蚀刻、烧蚀等将铜覆层40局部移除，使得聚酰亚胺绝缘层30的局部区域31可通过铜覆层40的已移除部分暴露在外。如上所述，可以将具有特定形状的铜覆层40的所述一部分移除的过程视为一种用于形成电路布线的图案化处理。保留在聚酰亚胺绝缘层30上的铜覆层40可以是随后将被制造为产品的基片的电路布线。
接下来，如图9所示，在聚酰亚胺绝缘层30的暴露区域31内形成切槽60。具有“V”剖面形状的切槽60在穿透聚酰亚胺绝缘层30和聚酰亚胺粘合剂层20的同时可形成为具有距离金属板10的上表面的预定深度。可通过使用冲压机（P1）沿聚酰亚胺绝缘层30的暴露区域31形成切槽60。此外，可以通过诸如锯切、激光辐射之类的各种方法形成切槽60。虽然在这些图中切槽60的剖面形成为具有“V”形，但是并不限于此，可以进行任意变形。切槽60可以是用于在通过随后的压制处理制造MCPCB 100的过程中切割MCCL 1的引导。具体而言，切槽60可以使MCCL 1能够容易地被切割而免受损坏。
接下来，如图10所示，将MCCL 1沿切槽60进行切割和分离。可以将MCCL 1固定于夹具（未示出），可通过使用压制装置P2的压制处理沿切槽60切割MCCL 1。如上所述，可将已切割的MCCL 1制造为多个MCPCB 100。
将参考图11和图12以及图6至图10对根据另一个实施例的制造MCPCB的方法进行说明。图11和图12是示意性地示出了根据另一个实施例的制造MCPCB的逐步方法的示图。
如图6和图7所示，当制备MCCL 1时，将具有与金属板10相对应的形状的聚酰亚胺粘合剂层20、聚酰亚胺绝缘层30和铜覆层40依次层压于金属板10上，并通过热压互相结合。
接下来，如图8所示，将铜覆层40的一部分移除，从而将聚酰亚胺绝缘层30的局部区域31通过铜覆层40暴露在外。
接下来，如图11所示，形成覆盖层50以覆盖铜覆层40和聚酰亚胺绝缘层30的一部分。覆盖层50可通过覆盖聚酰亚胺绝缘层30上的暴露在外的铜覆层40而保护铜覆层40，覆盖层50可包括PSR层。
覆盖层50可具有暴露聚酰亚胺绝缘层30的暴露区域31的开口51。开口51可沿切槽60的任一侧形成为条带，但不限于此。在通过随后的压制处理制造MCPCB 100的过程期间对MCCL 1进行切割的情况下，开口51可防止覆盖层50受损。另外，开口51可防止外物从其脱落，因此可提高产品的可靠性。
可通过以下方式形成开口51：在聚酰亚胺绝缘层30的暴露区域31被掩模（未示出）覆盖的状态下形成覆盖层50，之后移除该掩模。此外，可通过蚀刻、烧蚀等在与聚酰亚胺绝缘层30的暴露区域31对应的位置处移除覆盖层50的一部分而形成开口51。
接下来，如图12所示，在通过开口51而暴露的聚酰亚胺绝缘层30的区域31内形成切槽60。具有“V”剖面形状的切槽60在穿透聚酰亚胺绝缘层30和聚酰亚胺粘合剂层20的同时可形成为具有距离金属板10的上表面的预定深度。
可在覆盖层50中形成开口51之后形成切槽60，聚酰亚胺绝缘层30的区域31通过该开口51而暴露。或者，可在形成覆盖层50之前首先在暴露区域31内形成切槽60，接着可以形成覆盖层50，然后在覆盖层50中形成开口51，使得切槽60和聚酰亚胺绝缘层30的区域31一起通过开口51暴露。也就是说，可在形成覆盖层50之前首先形成切槽60，或者在形成覆盖层50之后形成切槽60，可以由生产技术员选择执行操作的顺序。
接下来，如图10所示，将MCCL 1沿切槽60进行切割和分离。可以将MCCL 1固定于夹具（未示出），可通过使用压制装置P2的压制处理沿切槽60切割MCCL 1。如上所述，可将已切割的MCCL 1制造为多个MCPCB 100。
如上所述，根据实施例，可提供能够避免在处理中损坏绝缘层以防止外物从其脱落的MCCL。防止外物脱落提高了可批量生产的性能并明显降低了残余物的产生量从而减少了生产成本。另外，本实施例可提供使用该MCCL制造MCPCB的方法。
虽然已结合实施例对各实施例进行了展示和说明，但是对本领域技术人员而言清楚的是，在不背离所附权利要求所限定的本实施例的精神和范围的前提下，可以进行各种修改和变形是显然的。

Claims (13)

1.一种金属基覆铜层压板，其包括：
金属板；
层压于所述金属板上的第一聚酰亚胺粘合剂层，所述第一聚酰亚胺粘合剂层具有与所述金属板形状相对应的形状以免暴露所述金属板的上表面；
层压于所述第一聚酰亚胺粘合剂层上的聚酰亚胺绝缘层；和
层压于所述聚酰亚胺绝缘层上的铜覆层。
2.根据权利要求1所述的金属基覆铜层压板，还包括设置于所述聚酰亚胺绝缘层和所述铜覆层之间的第二聚酰亚胺粘合剂层。
3.根据权利要求1所述的金属基覆铜层压板，还包括在通过移除所述铜覆层的一部分而暴露的在所述聚酰亚胺绝缘层的一个区域内形成的切槽。
4.根据权利要求3所述的金属基覆铜层压板，其中所述切槽形成为具有距离所述金属板的上表面的预定深度，而且所述切槽穿透所述聚酰亚胺绝缘层和所述第一聚酰亚胺粘合剂层。
5.根据权利要求3所述的金属基覆铜层压板，还包括层压于所述铜覆层和所述聚酰亚胺绝缘层上的覆盖层，
其中所述覆盖层具有暴露所述切槽的开口。
6.一种制造金属芯印刷电路板的方法，所述方法包括：
制备金属基覆铜层压板，所述金属基覆铜层压板具有金属板和依次层压于所述金属板上的第一聚酰亚胺粘合剂层、聚酰亚胺绝缘层和铜覆层；
通过移除所述铜覆层的一部分来使得所述聚酰亚胺绝缘层的一部分暴露在外；
在所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分内形成切槽；以及
沿所述切槽切割和分离所述金属基覆铜层压板。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述金属基覆铜层压板还包括覆盖所述铜覆层和所述聚酰亚胺绝缘层的覆盖层，并且
所述覆盖层具有开口，所述开口将所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分暴露在外。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述开口是这样形成的：通过在所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分被掩模覆盖的状态下形成所述覆盖层，之后移除所述掩模。
9.根据权利要求7所述的方法，其中所述开口是通过移除所述覆盖层的一部分而形成的，所述覆盖层的所述一部分位于与所述聚酰亚胺绝缘层的暴露部分对应的位置处。
10.一种金属基覆铜层压板，其包括：
矩形板；
置于所述矩形板上的绝缘层；
置于所述绝缘层上并覆盖所述绝缘层以免暴露所述绝缘层的上表面或所述矩形板的上表面的粘合剂层；和
置于所述粘合剂层上的铜覆层。
11.根据权利要求10所述的金属基覆铜层压板，还包括在通过移除所述铜覆层的一部分而暴露的所述粘合剂层的一个区域内形成的切槽。
12.根据权利要求11所述的金属基覆铜层压板，其中所述切槽形成为具有距离所述矩形板的上表面的预定深度，而且所述切槽穿透所述粘合剂层和所述绝缘层。
13.根据权利要求11所述的金属基覆铜层压板，还包括置于所述铜覆层和所述粘合剂层上的覆盖层，
其中所述覆盖层包括暴露所述切槽的开口。
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