CN104470215A - 具有微散热器的印刷电路板的制备方法及所得产品 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法及所得产品,该制备方法包括以下步骤:①提供散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板,绝缘粘结层上设置有至少一个第一通孔,印刷电路基板上设置有至少一个第二通孔;②依次层叠散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板,并使第一通孔和第二通孔对齐;③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板叠层,以使绝缘粘结层分别粘结散热基座和印刷电路基板,得到印刷电路层压板;④在第一通孔和第二通孔内制备微散热器,并使微散热器与散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板紧密接触。本发明的印刷电路板制备方法具有简便易行、所得产品质量高的优点。

Description

具有微散热器的印刷电路板的制备方法及所得产品
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板的制备方法及所得产品;更具体地讲,本发明涉及一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法及所得产品。 
背景技术
发光二极管(LED)近来已普遍成为白炽光源、荧光光源及卤素光源的替代光源,其可为医疗、军事、招牌、信号、航空、航海、车辆、便携式设备、商用与家居照明等应用领域提供低能耗、长寿命的照明。
LED芯片在提供高亮度输出的同时亦产生大量的热能,导致其温度显著升高。然而,在高温环境下,LED会发生色偏、亮度降低、使用寿命缩短等问题,甚至会立即故障而无法使用。
为了解决LED的散热问题,普遍采用具有良好散热性能的金属基印刷电路板作为LED芯片和LED灯珠等LED元件的安装载体。例如,中国专利201120173993.4公开了一种带有金属微散热器的印刷电路板,其包括一常规印刷电路板和与该常规印刷电路板层叠设置的一金属底层,该常规印刷电路板的二底面中至少远离该金属底层的一底面设有铜层线路,金属底层与常规印刷电路板接触的一面设有一个或多个与金属底层连为一体的柱状金属微散热器,该一个或多个金属微散热器突出于金属底层表面并对应嵌入贯穿常规印刷电路板的一个或多个柱形通孔内,金属微散热器的端面与常规印刷电路板的远离金属底层的一底面所设的铜层线路之间留有间距。
使用时,LED元件安装直接安装在金属微散热器上,LED元件内的热量经金属微散热器快速传导至具有较大散热面积的金属底层后散发,因此,这种印刷电路板可以将LED元件维持在较低的工作温度下,提升LED元件的性能和使用寿命。
对于这种印刷电路板,现有技术中提出了多种不同的制备方法。例如,中国专利201110139947.7公开了一种带有金属微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:S1、制备一一体成型的金属层,该金属层包括一金属底层及位于该金属底层一表面的一个或多个高度相同的柱状结构的金属微散热器;S2、制备一与金属底层的形状和尺寸匹配的常规印刷电路板,其设有金属化孔,且其单层或双层覆有铜层线路;S3、在常规印刷电路板的相应位置,按照步骤S1中的金属微散热器的尺寸和位置,采用钻、铣或冲等方式,制作出一个或多个金属微散热器的安装孔,安装孔的形状和尺寸与金属微散热器一一对应,安装孔的边缘与所述铜层线路之间留有间隙;S4、提供一与常规印刷电路板和金属底层的形状尺寸匹配的粘合层;S5、将常规印刷电路板的非发热元件安装面、粘合层和金属层顺序相向叠合,叠合时,将一个或多个金属微散热器对应嵌入常规印刷电路板的一个或多个安装孔中;S6、将叠合好的常规印刷电路板、粘合层和金属层放入层压机中压合。
中国专利201110357636.8公开了一种金属基板贯穿热通路的印刷电路板及其制备方法,该方法包括以下步骤:⑴制备单面印刷电路板,可制成刚性电路板或挠性电路板、单层电路板或多层电路板;⑵在单面印刷电路板背面贴耐高温的粘结材料;⑶在背胶后的单面印刷电路板上冲裁热通孔及外形;⑷裁切金属基板并冲印凸包;⑸金属基板凸包对应电路板热通孔,压合单面印刷电路板与金属基板,形成一种金属基板贯穿热通路的印刷电路板。
在以上制备方法中,都是首先在金属底层上形成金属微散热器,并在常规印刷电路板上形成安装孔,然后将金属微散热器嵌入常规印刷电路板的安装孔内并热压,这导致金属微散热器和安装孔之间的对位精度差,印刷电路板的制作难度大,产品合格率低。另外,由于金属微散热器的硬度高、横截面积小,因此热压时需要在金属微散热器的一侧设置弹性垫,否则金属微散热器与热压模具接触会导致模具损坏,且无法施加足够压力至粘合层以进行有效粘结,但在设置弹性垫的情形下,热压时弹性垫与金属微散热器接触的区域较其他区域发生更大的弹性变形,导致微散热器顶面和铜层线路顶面之间的间距较大,通常在20微米至50微米,在将LED灯珠焊接至印刷电路板时,焊接区容易产生空洞等缺陷,导致导电或者导热不良。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法及所得产品,该制备方法不仅简便易行,而且可减少所制得的印刷电路板的使用缺陷。
为了实现上述发明目的,一方面,本发明提供了一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:
①提供散热基座、设置有至少一个第一通孔的绝缘粘结层和设置有至少一个第二通孔的印刷电路基板;
②依次层叠散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板,并使第一通孔和第二通孔对齐;
③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板叠层,以使绝缘粘结层分别粘结散热基座和印刷电路基板,得到印刷电路层压板;
④在第一通孔和第二通孔内制备微散热器,并使微散热器与散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板紧密接触。
本发明中,散热基座可以由铝、铜、氧化铝陶瓷或者氮化铝陶瓷等单一材质制备而成;散热基座也可以是具有层状结构的复合板,例如铝基覆铜板、氧化铝陶瓷覆铜板或者氮化铝陶覆铜板。
散热基座的厚度可以是0.1毫米至5mm,优选为0.5毫米至3毫米,更优选为0.5毫米至1.5毫米。
热压时,绝缘粘结层在压力作用下向第一通孔的中心方向溢流,若溢流过度,则会覆盖设计为与微散热器结合的散热基座表面,降低微散热器与散热基座的接触面积,进而导致印刷电路板的散热性能下降。因此,本发明中的绝缘粘结层优选为纯胶膜、低流动性半固化片或不流动性半固化片,这些绝缘粘结层具有很低的流动性,可对其溢流量进行非常精确的控制,以使微散热器与散热基座充分接触。更优选地,绝缘粘结层为环氧树脂系纯胶膜或者丙烯酸系纯胶膜。
根据本发明的一种优选实施方式,热压时,首先在较低的压力下进行预压,然后在较高的压力下进行正压。例如,首先在9-11kg/cm2的压力下预压20-40秒,然后在25-35kg/cm2的压力下正压90-150秒。在较低的压力下进行预压,绝缘粘结层可以充分填充印刷电路基板和散热基座表面的凹凸结构,使绝缘粘结层分别与散热基座和印刷电路基板可靠结合。此外,还使得绝缘粘结层具有较小且可控的溢流量,以获得散热性能良好的印刷电路板。
本发明中,印刷电路基板可以是FR-4印刷电路板,根据需要,其可为单面板、双面板、四层板或者其他多层板。从降低微散热器的热阻的角度考虑,优选使用单面印刷电路板。
本发明的制备方法中,热压以后才在第一通孔和第二通孔内制备微散热器,热压时无需对散热基层进行定位,因此本发明的制备方法简便易行、成本低;并且,微散热器与印刷电路基板紧密接触,即在与微散热器顶面平行的方向上整个第二通孔均被微散热器填充,因此微散热器的横截面积大,热阻小。而现有技术的制备方法是将金属微散热器嵌入常规印刷电路板的安装孔内以后进行热压的,因此需要预先在常规印刷电路板、粘合层和金属底层上制作定位结构,工序复杂、成本高;同时,这种方法所得到的印刷电路板中微散热器和安装孔之间存在间隙,金属微散热器的横截面积小,热阻大。
另外,采用本发明的制备方法,所得到的印刷电路板中印刷电路基板的正极焊盘、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面之间的间距可以控制在小于10微米的范围内,即正极焊盘、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面大致平齐,从而大大减少LED灯珠焊接缺陷的产生。
根据本发明的一具体实施方式,步骤④中在第一通孔和第二通孔内填充熔融的锡后冷却以得到微散热器。锡具有熔点较低、导热系数高的特性,采用锡制备微散热器,不仅工艺上易于实现,而且所得到的微散热器具有良好的导热性能。本发明中,术语“锡”不仅包括锡单质,而且还包括锡含量为95%以上的锡合金。优选地,锡的导热系数大于等于65W/m.k。
更具体地,将印刷电路层压板以水平状态浸入熔融的锡中,以在第一通孔和第二通孔内填充熔融的锡。
印刷电路板浸完锡后,可以利用由风刀吹出的热风清除印刷电路板表面多余的锡,并控制第一通孔和第二通孔内锡的高度,以使微散热器的顶面与焊盘的顶面大致平齐,便于LED灯珠在印刷电路板上的安装。具体地,可由前风刀向印刷电路板的正面(即印刷电路基板所在的一面)吹出与其夹角为5-8°的热风,由后风刀向印刷电路板的背面(即散热基座所在的一 面)吹出与其夹角为3-5°的热风,前、后风刀的温度控制为360-390℃,风压力控制在2.0-2.5kg/cm2
在制作印刷电路板时,通常需要对其进行喷锡处理,以防止焊盘铜面氧化并保持焊锡性。本发明的制备方法中,将印刷电路层压板以水平状态浸入熔融的锡,不仅可以在第一通孔和第二通孔内填充锡以得到微散热器,还可以同时在焊盘表面得到保护性焊锡层,简化了印刷电路板的制备工艺。
根据本发明的另一具体实施方式,利用丝网印刷的方式在第一通孔和第二通孔内填充银浆或者铜浆后烘烤以得到微散热器。这种方法可以高效率地得到微散热器,适合于印刷电路板的大规模批量化生产。优选地,银浆和铜浆的导热系数大于等于13.5W/m.k。
更具体地,丝网印刷是在负压条件下进行的。优选地,在真空度大于等于300Pa的负压条件下进行丝网印刷。更优选地,在真空度大于等于500Pa的负压条件下进行丝网印刷。在负压条件下进行丝网印刷,可以显著减少微散热器内的孔隙或者气孔,降低微散热器的热阻,从而提高印刷电路板的散热性能。
优选地,丝网印刷的参数控制如下:丝网目数:18-36T,丝印压力:7.0-12.0Kg/cm2,刮刀硬度:70-80°,刮刀角度:5-10°,丝印速度:1.0-1.2m/min。
根据本发明的另一具体实施方式,散热基座包括散热基材和形成在散热基材上、位于微散热器一侧的覆铜层。覆铜层可以增强散热基材与微散热器的结合力,降低微散热器和散热基材之间的热阻,提高印刷电路板的散热性能。另外,覆铜层也可以增强散热基材与绝缘粘结层之间的结合力,减少热压缺陷。例如,散热基座为铝基覆铜板、氧化铝陶瓷覆铜板或者氮化铝陶瓷覆铜板,其中覆铜层的厚度可以为100纳米至1毫米,优选为500 纳米至0.5毫米,更优选为1微米至100微米。铝基覆铜板不仅具有良好的散热性能,而且与铜质散热基座相比,成本低、重量轻。在对印刷电路板的耐压性能有较高要求的场合,优选使用氧化铝陶瓷覆铜板或者氮化铝陶瓷覆铜板。
为了实现本发明的目的,另一方面,本发明还提供了另一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:
①提供散热基座、设置有至少一个第一通孔的绝缘粘结层和设置有至少一个第二通孔的铜箔;
优选地,散热基座包括散热基材和形成在散热基材上、位于微散热器一侧的覆铜层。例如,散热基座为铝基覆铜板、氧化铝陶瓷覆铜板或者氮化铝陶瓷覆铜板;
②依次层叠散热基座、绝缘粘结层和铜箔,并使第一通孔和第二通孔对齐;
③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和铜箔叠层,以使绝缘粘结层分别粘结散热基座和铜箔,得到印刷电路层压板;
④利用图形专利的方法加工铜箔以得到图案化导电层;
⑤在导电层和绝缘粘结层上制作图案化阻焊层,该阻焊层限定有与第一通孔对齐的第三通孔;
⑥将步骤⑤所得到的印刷电路板以水平状态浸入熔融的锡中,以在第一通孔和第三通孔内填充熔融的锡;冷却后得到与散热基座和阻焊层紧密接触的微散热器。
印刷电路板浸完锡后,可以利用由风刀吹出的热风清除印刷电路板表面多余的锡,并控制第一通孔和第三通孔内锡的高度,以使微散热器的顶面与导电层的顶面平齐,便于LED灯珠在印刷电路板上的安装。
在该制备方法中,由于直接使用铜箔而不是印刷电路基板,因此可以将微散热器的高度控制在更小的范围内,减小传热距离,进而改善其散热性能。另外,这种方案还可以减小印刷电路板的厚度,从而实现印刷电路板的小型化。
优选地,导电层的厚度控制在10微米至35微米,绝缘粘结层的厚度控制在15微米至40微米,以将微散热器的高度控制在较小值。
更优选地,微散热器的高度控制为30微米至50微米。
根据本发明的另一具体实施方式,导电层的正、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面之间的间距小于10微米,即二者大致平齐。
当LED灯珠组装至印刷电路板时,其正极、热沉和负极分别被焊接至正极焊盘、微散热器和负极焊盘,若正极焊盘、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面之间的差距过大,则在焊接区容易产生空洞等缺陷,导致导电或者导热不良。采用现有技术的制备方法所得到的印刷电路板,其正极焊盘、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面之间的间距只能控制在小于50微米的范围内,而本发明所得到的印刷电路板中正极焊盘、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面之间的间距可以控制在小于10微米的范围内,减少焊接缺陷的产生。
为了实现本发明的目的,再一方面,本发明还提供了另一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:
①提供散热基座、设置有至少一个第一通孔的绝缘粘结层和设置有至少一个第二通孔的铜箔;
②依次层叠散热基座、绝缘粘结层和铜箔,并使第一通孔和第二通孔对齐;
③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和铜箔叠层,以使绝缘 粘结层分别粘结散热基座和铜箔,得到印刷电路层压板;
④利用丝网印刷的方式在第一通孔和第二通孔内填充银浆或者铜浆;烘烤后得到与散热基座、绝缘粘结层和铜箔紧密接触的微散热器;
优选地,在真空度大于等于300Pa的负压条件下进行丝网印刷;更优选地,在真空度大于等于500Pa的负压条件下进行丝网印刷;
⑤利用图形转移的方法加工铜箔以形成图案化导电层;
⑥在导电层和绝缘粘结层上制作图案化阻焊层。
优选地,在微散热器制作完成后、蚀刻铜箔前还包括研磨微散热器和铜箔的步骤。通过研磨使得微散热器和铜箔的顶面平齐,进而使得微散热器和导电层的顶面平齐,以便于LED灯珠的安装。
优选地,丝网印刷的参数控制如下:丝网目数:18-36T,丝印压力:7.0-12.0Kg/cm2,刮刀硬度:70-80°,刮刀角度:5-10°,丝印速度:1.0-1.2m/min。
根据本发明的一具体实施方式,导电层的厚度为10微米至35微米,绝缘粘结层的厚度为15微米至40微米。
更具体地,微散热器的高度控制为30微米至50微米。
根据本发明的另一具体实施方式,导电层的正、负极焊盘的顶面和微散热器的顶面之间的间距小于10微米。
为了实现本发明的目的,再一方面,本发明还提供了一种具有微散热器的印刷电路板,其是由以上任意一种制备方法所制得的。
本发明的制备方法中,首先在印刷电路板上限定出微散热器的形成空间,然后再在该空间内制作微散热器,从而实现对微散热器尺寸和位置的精确控制,因此,本发明的制备方法具有简便易行、所得产品质量高的优 点。另外,本发明的制备方法中,微散热器在与其顶面平行的方向上填充在相应通孔的整个空间内,传热面积大,热阻小,使得印刷电路板具有良好的散热性能。
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
附图说明
图1A-1C是说明本发明实施例1中具有微散热器的印刷电路板的制备方法的结构示意图;
图2A-2C是说明本发明实施例2中具有微散热器的印刷电路板的制备方法的结构示意图;
图3A-3E是说明本发明实施例3中具有微散热器的印刷电路板的制备方法的结构示意图;
图4A-4E是说明本发明实施例4中具有微散热器的印刷电路板的制备方法的结构示意图;
图5是包括LED灯珠和实施例4所得到的印刷电路板的LED光源模组的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例所提供的具有微散热器的印刷电路板的制备方法如下:
首先,如图1A所示,提供铝基覆铜板10,其包括厚度为1mm的铝基材11和形成在铝基材11表面的厚度为0.1mm的覆铜层12;提供形成有一个第一通孔21的纯胶膜20,其厚度为25微米;提供形成有一个第二通孔31的印刷电路基板30,其为一单面FR-4印刷电路板,包括介电层、设置在介 电层上的图案化导电层以及设置在介电层和导电层上的图案化阻焊层,导电层包括分别形成在第二通孔31两侧的正极焊盘32和负极焊盘33;
其次,如图1B所示,依次层叠铝基覆铜板10、纯胶膜20和印刷电路基板30,并使覆铜层12朝向纯胶膜20一侧、第一通孔21和第二通孔31对齐;
然后,按如下方法热压铝基覆铜板10、纯胶膜20和印刷电路基板30叠层:
⑴将热压温度控制在180℃;
⑵在11Kg/cm2的压力下预压20秒;
⑶在35Kg/cm2的压力下正压90秒;
⑷在170℃下烘烤90分钟。
热压后,纯胶膜20分别粘结覆铜层12和印刷电路基板30的介电层,得到印刷电路层压板;
接着,将印刷电路层压板以水平状态浸入熔融的锡铜合金(锡占99.7wt%,铜占0.3wt%,导热系数为65W/m.k)中,锡炉温度控制为270℃,搅拌温度为270℃,浸锡时间为4秒,以在第一通孔21和第二通孔31内填充熔融的锡;
然后,由前风刀向印刷电路板的正面(即印刷电路基板所在的一面)吹出与其夹角为8°的热风,由后风刀向印刷电路板的背面(即铝基覆铜板所在的一面)吹出与其夹角为5°的热风,前、后风刀的温度控制为390℃,风压力控制在2.5kg/cm2,以清除印刷电路板表面多余的锡,并控制第一通孔21和第二通孔31内锡的高度,使得微散热器40的顶面与正极焊盘32和负极焊盘33的顶面大致平齐(即微散热器40的顶面与正极焊盘32和负极焊盘33的顶面之间的间距小于10微米),冷却得到如图1C所示的具有 微散热器40的印刷电路板。
实施例2
本实施例所提供的具有微散热器的印刷电路板的制备方法如下:
首先,如图2A所示,提供铜基座10’,其厚度为1.5mm;提供形成有一个第一通孔21的纯胶膜20,其厚度为30微米;提供形成有一个第二通孔31的印刷电路基板30,其为一单面FR-4印刷电路板,包括介电层、设置在介电层上的图案化导电层以及设置在介电层和导电层上的图案化阻焊层,导电层包括分别形成在第二通孔31两侧的正极焊盘32和负极焊盘33;
其次,如图2B所示,依次层叠铜基座10’、纯胶膜20和印刷电路基板30,并使第一通孔21和第二通孔31对齐;
然后,按如下方法热压铜基座10’、纯胶膜20和印刷电路基板30叠层:
⑴将热压温度控制在180℃;
⑵在25Kg/cm2的压力下热压90分钟;
热压后,纯胶膜20分别粘结铜基座10’和印刷电路基板30,得到印刷电路层压板;
接着,在真空度为500Pa的负压条件下,利用丝网印刷的方式在第一通孔21和第二通孔31内填充铜浆(生产厂家:Tatsuta Electric Wire&Cable Co.,Ltd.,型号:AE2217,导热系数:13.5W/m.k)后烘烤,得到如图2C所示的具有微散热器40’的印刷电路板,控制微散热器40’的顶面与正极焊盘32和负极焊盘33的顶面平齐。 
其中,丝网印刷的参数控制如下:丝网目数:18T,丝印压力:12Kg/cm2,刮刀硬度:80°,刮刀角度:10°,丝印速度:1.0m/min。采用如下方法 进行烘烤:依次在80℃烘烤30分钟、在110℃烘烤30分钟、在150℃烘烤30分钟、在175℃烘烤60分钟。
实施例3
本实施例所提供的具有微散热器的印刷电路板的制备方法如下:
首先,如图3A所示,提供铝基覆铜板10,其包括厚度为2mm的铝基材11和形成在铝基材11表面的厚度为0.2mm的覆铜层12;提供形成有一个第一通孔21的纯胶膜20,其厚度为25微米;提供形成有一个第二通孔31’的铜箔30’,其厚度为17微米;
其次,如图3B所示,依次层叠铝基覆铜板10、纯胶膜20和铜箔30’,并使覆铜层12朝向纯胶膜20一侧、第一通孔21和第二通孔31’对齐;
然后,按如下方法热压铝基覆铜板10、纯胶膜20和铜箔30’叠层:
⑴将热压温度控制在180℃;
⑵在9Kg/cm2的压力下预压40秒;
⑶在25Kg/cm2的压力下正压150秒;
⑷在170℃下烘烤90分钟。
热压后,纯胶膜20分别粘结覆铜层12和铜箔30’,得到印刷电路层压板;
接着,如图3C所示,利用图形转移的方法加工铜箔30’以得到图案化导电层32’,这种图形转移方法包括贴干膜、曝光、显影、蚀刻和退膜工序;
然后,如图3D所示,在导电图案32’和纯胶膜20上制作图案化的阻焊层33’,阻焊层33’限定出一与第一通孔21对齐的第三通孔34’;正极焊盘32和负极焊盘33分别设置在第三通孔34’的两侧并与其隔离;
接着,将印刷电路层压板以水平状态浸入熔融的锡铜合金(锡占99.7wt%,铜占0.3wt%,导热系数为65W/m.k)中,锡炉温度控制为260℃,搅拌温度为260℃,浸锡时间为3秒,以在第一通孔21和第三通孔34’内填充熔融的锡;
然后,由前风刀向印刷电路板的正面(即导电层所在的一面)吹出与其夹角为5°的热风,由后风刀向印刷电路板的背面(即铝基覆铜板所在的一面)吹出与其夹角为3°的热风,前、后风刀的温度控制为360℃,风压力控制在2.0kg/cm2,以清除印刷电路板表面多余的锡,并控制第一通孔21和第三通孔34’内锡的高度,使得微散热器40的顶面与正极焊盘32和负极焊盘33的顶面平齐,得到如图3E所示的具有微散热器40的印刷电路板。
本实施例中微散热器的高度为45微米。
本实施例中导电层和绝缘粘结层的厚度可以根据需要作各种变化,但优选的是将导电层的厚度控制在10微米至35微米,绝缘粘结层的厚度控制在15微米至40微米;微散热器40的高度控制为30微米至50微米。
实施例4
本实施例所提供的具有微散热器的印刷电路板的制备方法如下:
首先,如图4A所示,提供铜基座10’,其厚度为2mm;提供形成有一个第一通孔21的纯胶膜20,其厚度为25微米;提供形成有一个第二通孔31’的铜箔30’,其厚度为10微米;
其次,如图4B所示,依次层叠铜基座10’、纯胶膜20和铜箔30’,并使第一通孔21和第二通孔31’对齐;
然后,按如下方法热压铜基座10’、纯胶膜20和铜箔30’叠层:
⑴将热压温度控制在180℃;
⑵在10Kg/cm2的压力下预压30秒;
⑶在30Kg/cm2的压力下正压120秒;
⑷在170℃下烘烤90分钟。
热压后,纯胶膜20分别粘结铜基座10’和铜箔30’,得到印刷电路层压板;
接着,在真空度为300Pa的负压条件下,利用丝网印刷的方式在第一通孔21和第二通孔31’内填充铜浆(生产厂家:Tatsuta Electric Wire&Cable Co.,Ltd.,型号:AE2217,导热系数:13.5W/m.k)后烘烤,得到微散热器40’;
其中,丝网印刷的参数控制如下:丝网目数:36T,丝印压力:7Kg/cm2,刮刀硬度:70°,刮刀角度:6°,丝印速度:1.2m/min。采用如下方法进行烘烤:依次在80℃烘烤30分钟、在110℃烘烤30分钟、在150℃烘烤30分钟、在175℃烘烤60分钟。
然后,研磨微散热器40’和铜箔30’以使二者的顶面平齐,微散热器的高度控制为大约32微米,如图4C所示;
接着,如图4D所示,利用图形转移的方法加工铜箔30’以得到图案化导电32’;
然后,如图4E所示,在导电图案32’和纯胶膜20上制作图案化的阻焊层33’,正极焊盘32和负极焊盘33分别设置在微散热器40’的两侧并与其隔离。
本实施例中导电层和绝缘粘结层的厚度可以根据需要作各种变化,但优选的是将导电层的厚度控制在10微米至35微米,绝缘粘结层的厚度控制在15微米至40微米;微散热器40的高度控制为30微米至50微米。
本发明所得到的印刷电路板不仅可以用于LED芯片的封装,而且由于可以精确控制微散热器的顶面与正、负极焊盘的顶面之间的间距,尤其适用于作为LED灯珠的导热基板。图5示出了包括LED灯珠70和实施例4所得到的印刷电路板的LED光源模组,LED灯珠70的正极71、热沉72和负极73分别焊接至印刷电路板的正极焊盘32、微散热器40’和负极焊盘33。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上,但并非用以限定本发明实施的范围。本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的发明范围内,依照本发明所作的同等改进,应为本发明的发明范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:
①提供散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板,所述绝缘粘结层上设置有至少一个第一通孔,所述印刷电路基板上设置有至少一个第二通孔;
②依次层叠所述散热基座、所述绝缘粘结层和所述印刷电路基板,并使所述第一通孔和所述第二通孔对齐;
③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和印刷电路基板叠层,以使所述绝缘粘结层分别粘结所述散热基座和所述印刷电路基板,得到印刷电路层压板;
④在所述第一通孔和所述第二通孔内制备微散热器,并使所述微散热器与所述散热基座、所述绝缘粘结层和所述印刷电路基板紧密接触。
2.如权利要求1所述的制备方法,其中,步骤④中在所述第一通孔和所述第二通孔内填充熔融的锡后冷却以得到所述微散热器。
3.如权利要求2所述的制备方法,其中,将所述印刷电路层压板以水平状态浸入熔融的锡中,以在所述第一通孔和所述第二通孔内填充熔融的锡。
4.如权利要求1所述的制备方法,其中,步骤④中利用丝网印刷的方式在所述第一通孔和所述第二通孔内填充银浆或者铜浆后烘烤以得到所述微散热器。
5.如权利要求4所述的制备方法,其中,所述丝网印刷是在负压条件下进行的。
6.一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:
①提供散热基座、绝缘粘结层和铜箔,所述绝缘粘结层上设置有至少一个第一通孔,所述铜箔上设置有至少一个第二通孔;
②依次层叠所述散热基座、所述绝缘粘结层和所述铜箔,并使所述第一通孔和所述第二通孔对齐;
③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和铜箔叠层,以使所述绝缘粘结层分别粘结所述散热基座和所述铜箔,得到印刷电路层压板;
④利用图形转移的方法加工所述铜箔以得到图案化导电层;
⑤在所述导电层和所述绝缘粘结层上制作图案化阻焊层,所述阻焊层限定有与所述第一通孔对齐的第三通孔;
⑥将步骤⑤所得到的印刷电路板以水平状态浸入熔融的锡中,以在所述第一通孔和所述第三通孔内填充熔融的锡;冷却后得到与所述散热基座和所述阻焊层紧密接触的微散热器。
7.如权利要求6所述的制备方法,其中,所述散热基座包括散热基材和形成在所述散热基材上、位于所述微散热器一侧的覆铜层。
8.一种具有微散热器的印刷电路板的制备方法,其包括以下步骤:
①提供散热基座、绝缘粘结层和铜箔,所述绝缘粘结层上设置有至少一个第一通孔,所述铜箔上设置有至少一个第二通孔;
②依次层叠所述散热基座、所述绝缘粘结层和所述铜箔,并使所述第一通孔和所述第二通孔对齐;
③热压步骤②所得到的散热基座、绝缘粘结层和铜箔叠层,以使所述绝缘粘结层分别粘结所述散热基座和所述铜箔,得到印刷电路层压板;
④利用丝网印刷的方式在所述第一通孔和所述第二通孔内填充银浆或者铜浆;烘烤后得到与所述散热基座、所述绝缘粘结层和所述铜箔紧密接触的微散热器;
⑤利用图形转移的方法加工所述铜箔以形成图案化导电层;
⑥在所述导电层和所述绝缘粘结层上制作图案化阻焊层。
9.如权利要求8所述的制备方法,其中,所述丝网印刷是在负压条件下进行的。
10.一种采用如权利要求1-9之一所述的制备方法制得的印刷电路板。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107949174A (zh) * 2017-12-04 2018-04-20 广州兴森快捷电路科技有限公司 埋铜块电路板的制作方法
CN108172675A (zh) * 2017-10-31 2018-06-15 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 汽车车灯pcb板散热结构
CN112776003A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 台达电子工业股份有限公司 散热装置及其适用的机器人

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060274510A1 (en) * 2004-11-09 2006-12-07 Masakazu Nakada Multilayer wiring board and fabricating method of the same
CN102612261A (zh) * 2011-11-20 2012-07-25 葛豫卿 一种高导热金属基印刷电路板及其制备方法
CN103152990A (zh) * 2013-03-25 2013-06-12 乐健科技(珠海)有限公司 用于led安装的陶瓷基印刷电路板的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060274510A1 (en) * 2004-11-09 2006-12-07 Masakazu Nakada Multilayer wiring board and fabricating method of the same
CN102612261A (zh) * 2011-11-20 2012-07-25 葛豫卿 一种高导热金属基印刷电路板及其制备方法
CN103152990A (zh) * 2013-03-25 2013-06-12 乐健科技(珠海)有限公司 用于led安装的陶瓷基印刷电路板的制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108172675A (zh) * 2017-10-31 2018-06-15 马瑞利汽车零部件(芜湖)有限公司 汽车车灯pcb板散热结构
CN107949174A (zh) * 2017-12-04 2018-04-20 广州兴森快捷电路科技有限公司 埋铜块电路板的制作方法
CN112776003A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 台达电子工业股份有限公司 散热装置及其适用的机器人
CN112776003B (zh) * 2019-11-07 2022-05-06 台达电子工业股份有限公司 散热装置及其适用的机器人

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