CN105744723A - 反光高导热金属基印刷电路板及其应用 - Google Patents

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CN105744723A CN201610151198.2A CN201610151198A CN105744723A CN 105744723 A CN105744723 A CN 105744723A CN 201610151198 A CN201610151198 A CN 201610151198A CN 105744723 A CN105744723 A CN 105744723A
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Abstract

一反光高导热金属基印刷电路板及其应用,该电路板用于连接支撑各种电子器件,其包括一金属层板,一金属箔板和一绝缘层。所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离,当所述电子器件连接于所述金属箔板时,即直接透过所述金属层板进行散热。

Description

反光高导热金属基印刷电路板及其应用
技术领域
本发明涉及印刷电路板,特别涉及一反光高导热金属基印刷电路板及其应用,其中利用一金属层的纵向及横向热导率,以有效的解决电子器件在运转时产生的热能问题。
背景技术
随着科技的发达,时代的进步,各种科技产品相对因应而生,其中伴随着大功率、微型化电子器件的不断发展,在电子器件或相关产品中,因电能转换或供应产生的热能造成各种电子器件运转操作的问题,也因热能造成的发热日趋严重,因此在各种产品或电子器件的散热问题上越来越成为一个亟待解决的突出问题。在探讨散热问题时,不得不说做为电子元件支撑体的一印刷电路板,其是在电子产品中重要的一电子部件,并且是电子元器件线路连接的提供者,也因为大部份的电子元件都是装置于所述印刷电路板,所以在各种电子器件运转同时造成的热能也会集中于所述印刷电路板。然而在传统的电路板的制程中,多为采用无碱玻璃布、纤维纸、环氧树脂等绝缘材料再以覆铜箔加工而成,其中无碱玻璃布、纤维纸、环氧树脂主要的目的为绝缘,且导热效果较差,因此根法无法解决热能集中于所述印刷电路板的问题。另外,关于印刷电路板由于采用印刷蚀刻阻剂的工法,做出电路的线路及图面,所以才被称为印刷电路板或印刷线路板。
为解决散热问题,目前已经有一些金属基覆铜板(MetalCorePCB,MCPCB)和覆铜型材,如专利CN200620032367.2、CN200610145206.9、CN200910097243.0、CN201380022829.5等。由金属基板、树脂或陶瓷绝缘层和铜箔板等构成的这些金属基印刷电路板已经广泛应用于大功率器件的表面贴装。其主要工艺为应用厚度为几毫米的铜板或铝板作为金属基板,先在其上覆盖一层厚度为几十微米到几百微米的环氧树脂材料或者填充有导热金属粒子的树脂绝缘层,或者使用特殊工艺或材料形成一层绝缘层(例如使用陶瓷材料、阳极氧化铝等),再在该绝缘层上压覆铜箔板。如图18所示。
并且,为了进一步增加金属基印刷电路板的热导率,使用器件和金属层直接焊接的结构或者金属通孔的结构,例如专利CN201110032105.1,CN201210401060.5,CN201320101348.0。但是此类结构对于电极在金属基印刷电路板一侧的器件要求器件的电极与导热金属片之间绝缘分离,提高了对器件要求的同时减少了电极的面积与导热金属片的面积。另外,使用通孔结构和金属层直接焊接的结构的金属基印刷电路板只能提高纵向的传热热阻,不能有效减少横向的热阻(扩散热阻),并不能完全有效的利用金属层的高热导率。
然而相对于普通印制线路板,现有的金属基印刷电路板的热导率已经有了很大的提高,但是还是存在热导率较差的缺陷。铜箔板与金属基板之间的绝缘层的热导率较低,导致金属基印刷电路板的整体热导率仅仅为1~5W/mK,远远低于金属的热导率(一般金属的热导率为50~415W/mK),因而该绝缘层将成为金属基印刷电路板散热性能的短板。即使采用陶瓷材料或填充有导热金属粒子的树脂绝缘层,其热导率的提升也有限。同时,绝缘层的热导率指的是其纵向的传热热阻,其横向的热阻(扩散热阻)也远远小于金属的热导率,使得金属基印刷电路板的纵向及横向热阻均远小于金属。因而在金属基印刷电路板中,其金属部分的散热能力不能有效的使用,从而使得散热性能的提升很有限。另外,金属基印刷电路板与普通印制线路板的绝缘层对于光的反射率都较低,即使采用陶瓷基PCB其反射率只能做到85%-95%,无法达到镜面铝、镜面铜基板98%以上的反射率。
因此,不管是传统的印刷电路板或者是金属基印刷电路板都没有办法非常有效地解决散热的问题,同时也无法作为高反射率的反射层。而透过本发明即可同时解决反射层和有效散热的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一反光高导热金属基印刷电路板,其结构简单并完全有效的利用一金属层的纵向及横向热导率,使得所述反光高导热金属基印刷电路板的整体热导率接近金属的热导率(铝或者铜)。
本发明的另一目的在于提供一反光高导热金属基印刷电路板,其以简单结构来有效利用所述金属层板的高热导率,使贴合于一金属箔板的电子器件在运转时所产生的热能,能够有效且快速地透过所述金属层板散热。
本发明的另一目的在于提供一反光高导热金属基印刷电路板,其中为了达到上述目的在本发明中不需采用昂贵或复杂的设计或制造方法。因此,本发明成功和有效地提供一解决方案,不只是提供一简单的结构,同时增加所述反光高导热金属基印刷电路板的实用性和可靠性。
为达到以上目的,本发明提供一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件,其包括:
一金属箔板,以作为电极材料;
一金属层板,所述金属箔板连接于所述金属层板;以及
一绝缘层,其中所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离,当所述电子器件连接于所述金属箔板时,即直接透过所述金属层板进行散热。
在一个实施例中,所述金属层板包括一正极区域和一负极区域;所述金属箔板是覆铜箔板,其包括贴覆在所述正极区域的一正极箔板和贴覆在所述负极区域的一负极箔板,所述绝缘层包括分隔所述正极区域和所述负极区域的一绝缘间隙。
在一个实施例中,所述金属层板包括位于于所述正极区域附近的一正极标记和位于所述负极区域附近的一负极标记,以用于提示。
在一个实施例中,所述绝缘层包括位于所述金属层板的表面的最少一绝缘主体,并且所述绝缘层还包括一绝缘框架,其位于所述正极区域和所述负极区域的周围。
在一个实施例中,所述金属箔板系选自于由金属以及非金属所组成之群组之一电极材料。
在一个实施例中,所述金属层板系选自于由铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢所组成的群组。
在一个实施例中,所述绝缘层系选自于由无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料以及填充有导热金属粒子的绝缘层所组成群组之一绝缘材料。
在一个实施例中,所述电子器件为有一导热片,且包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,其中所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位,其中所述导热片位于所述器件本体的一方位,其相同于所述器件正电极和所述器件负电极的方位或不同方位。
在一个实施例中,所述导热片直接和所述金属箔板接触,并透过和所述金属箔板接触的所述金属层板将所述电子器件运转时产生的所述热能散出。
在一个实施例中,所述电子器包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位。
在一个实施例中,所述器件正电极和所述器件负电极分别地直接连接于所述金属箔板的所述正极箔板和所述金属箔板的所述负极箔板,这样即所述器件正电极和所述器件负电极则可直接作为导热用的金属片。
根据本发明的另外一方面,本发明提供一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其包括如下步骤:
(S01)刻蚀一金属层板并产生一正极区域和一负极区域;
(S02)标定一正极标记和一负极标记;
(S03)充填绝缘胶质材料形成一绝缘层的一绝缘间隙和一绝缘层的一绝缘框架;
(S04)贴覆一金属箔板的一正极箔板和一金属箔板的一负极箔板于相对应的所述正极区域和所述负极区域;以及
(S05)覆涂所述绝缘层的一绝缘主体于所述金属层板下方。
在一个实施例中,其中步骤(S01)中,刻蚀所述金属层板时形成一框形槽,其围绕所述正极区域和所述负极区域。
在一个实施例中,其中步骤(S01)中,刻蚀所述金属层板时形成一间隙缝,其分隔所述正极区域和所述负极区域。
在一个实施例中,其中步骤(S01)中,刻蚀所述金属层板时形成多个连接部位,其分别地连接一外框架和所述正负极区域。
根据本发明的另外一方面,本发明提供一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件,其包括:一金属箔板,一金属层板和至少一位于顶部的绝缘层,其中所述顶部的绝缘层包括位于所述金属层板的表面的一绝缘主体和一贯穿所述绝缘主体的一开口,其中所述金属箔板位于所述绝缘主体,以供作为一电极已连接所述电子器件,所述电子器件设置于对应所述开口的位置。
在一个实施例中,所述开口为一绝缘开口,其位于所述金属层板上方的所述绝缘主体中,以用于将所述电子器件直接透过所述绝缘开口贴合于所述金属层板。
在一个实施例中,所述开口为一箔板开口,其位于所述金属层板上方的所述绝缘主体中。
在一个实施例中,所述金属箔板包括一正极箔板和一负极箔板,其无交集地分别位于所述绝缘主体上。
在一个实施例中,所述金属箔板是覆铜箔板,其包括一正极箔板和一负极箔板,其中所述正极箔板位于所述绝缘主体上,所述负极箔板直接透过所述箔板开口贴合于所述金属层板。
在一个实施例中,所述的反光高导热金属基印刷电路板还包括一底部绝缘层,其中所述金属层板位于所述顶部绝缘层和所述底部绝缘层之间。
在一个实施例中,其中所述电子器件为有一导热片,且包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,其中所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一侧,其中所述导热片位于所述器件本体的另一侧。
在一个实施例中,所述导热片直接透过所述绝缘开口和所述金属层板接触,将所述电子器件运转时产生的所述热能散出。
在一个实施例中,所述电子器包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的相反侧。
在一个实施例中,所述器件正电极和所述器件负电极分别地直接连接于所述金属箔板的所述正极箔板和所述金属箔板的所述负极箔板,这样即所述器件正电极和所述器件负电极则直接作为导热用的金属片。
附图说明
图1是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的示意图。
图2是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图。
图3A和3B是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,其说明用于安装无导热片且电子器件的器件正负电极位于同一侧的透视图和侧视图。
图4A和4B是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,其说明用于安装有导热片的电子器件且直接贴合于一负极箔板的透视图和前视图。
图5A和5B是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,其说明用于安装有导热片的电子器件,其导热片和电子器件的器件负电极同时贴合于一负极箔板的透视图和前视图。
图6A和6B是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,其说明用于安装无导热片的电子器件,电子器件的器件负电极直接贴合于一负极箔板的透视图和前视图。
图7是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其表示制造方法中的刻蚀一金属层板。
图8是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其表示制造方法中的标定正负极标记和形成一绝缘层。
图9是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其表示制造方法中的贴覆一金属箔板。
图10是根据本发明的第一个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其表示制造方法中的分割并完成。
图11是根据本发明的第二个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其说明金属层板上下都有一绝缘主体。
图12A、12B和12C是根据本发明的第二个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图、上视图和侧视图,其说明用于安装电子器件。
图13是根据本发明的第二个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其说明金属层板只有一绝缘主体。
图14是根据本发明的第二个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图,其说明用于安装电子器件。
图15是根据本发明的第三个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图。
图16A、16B和16C是根据本发明的第三个优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的透视图、上视图和侧视图,其说明用于安装电子器件。
图17是根据本发明的优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板的计算方式示意图。
图18是现今金属基覆铜板的示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
如图1至图6B所示,是根据本发明的第一优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件90,其中本发明与现有金属基印刷电路板的技术解决方案有不同的结构。特别的是,所述反光高导热金属基印刷电路板的表面可做为一反射层,且透过本发明的所述反光高导热金属基印刷电路板可以有效的散热。所述反光高导热金属基印刷电路板包括一金属箔板10,一金属层板20,一绝缘层30,所述金属层板20位于所述金属箔板10和所述绝缘层30之间。换句话说,所述金属箔板10直接与所述金属层板20连接,且所述绝缘层30与所述金属箔板10之间被所述金属层板20所隔离。值得一提的是,所述金属箔板10实施为作为一电极材料的金属或非金属,其功用为作为所述反光高导热金属基印刷电路板连接所述各种电子器件90的电极。换句话说,本发明的所述反光高导热金属基印刷电路板的所述金属箔板10亦可实施为覆铜箔板。所述金属层板20实施为金属板材或散热金属型材中的任何一种,其中所述金属层板20的材质可以为导热性能良好的铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢等金属材质。所述绝缘层30可实施为任何一种绝缘材质,像是无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料或填充有导热金属粒子的绝缘层等。
根据本发明优选实施例,所述金属箔板10包括一正极箔板11和一负极箔板12。所述正极箔板11和所述负极箔板12分则贴合连接于所述金属层板20,以作为所述电极连接所述各种电子器件90。值得一提的是,所述正极箔板11和所述负极箔板12必须是分离的贴合于所述金属层板20,也就是说,所述正极箔板11和所述负极箔板12不可有任何的重迭或是交集的状况。
根据本发明优选实施例,所述金属层板20包括一正极区域21和一负极区域22,其中所述正极区域21邻近于所述负极区域22,且彼此不相交集。另外,所述正极箔板11贴合于所述金属层板20的所述正极区域21。所述负极箔板12贴合于所述金属层板20的所述负极区域22。值得一提的是,所述金属层板20进一步的包括一正极标记23和一负极标记24,其中所述正极标记23位于所述正极区域21附近,所述负极标记24位于所述负极区域22附近,分别用于提示以避免各种元件接合时产生错误。
根据本发明优选实施例,所述所述绝缘层30包括一绝缘主体31和一绝缘间隙32。所述绝缘主体31位于所述金属层板20下方,以用于支撑所述正极区域21和所述负极区域22。所述绝缘间隙32位于所述正极区域21和所述负极区域22之间,以用于确保所述正极区域21和所述负极区域22不会产生交集或重迭的情况。另外,所述绝缘层30进一步包括一绝缘框架33,其位于所述正极区域21和所述负极区域22的周围。
也就是说,透过所述绝缘层30支撑固定所述金属层板20,并避免所述正极区域21和一负极区域22移动或产生接触。再将所述金属箔板10的所述正极箔板11和所述金属箔板10的所述负极箔板12分别贴合于所述正极区域21和一负极区域22,即可完成所述反光高导热金属基印刷电路板。这时在将所述各种电子器件90装置于所述反光高导热金属基印刷电路板上,当所述各种电子器件90运转产生的热能则可直接传导至所述反光高导热金属基印刷电路板的所述金属层板20,并透过所述金属层板20的纵向和横向热导率,使得所述所述反光高导热金属基印刷电路板的整体热导率接近金属的热导率,故可快速地散发所述热能以达到散热减温的效果。
另外,换句话说,根据其反光高导热金属基印刷电路板的制程而言,也可以说是将所述金属层板20刻蚀后形成所述正极区域21和所述负极区域22,之后充填绝缘胶质材料形成所述绝缘间隙32和所述绝缘框架33以固定和确保所述正极区域21和所述负极区域22的相对位置,然后在贴覆所述正极箔板11和所述负极箔板12于相对应的所述正极区域21和所述负极区域22或者在覆涂所述绝缘层30的所述绝缘主体31于所述金属层板20下方,最后透过分割的方式完成所述反光高导热金属基印刷电路板的制作。值得一提的是,完成后的所述反光高导热金属基印刷电路板即可用于装置所述各种的电子器件90。
根据本发明优选实施例,由于本发明的所述反光高导热金属基印刷电路板用于装置所述各种电子器件90的表面为所述金属层板20或所述所述金属箔板10,其分别可实施为镜面铝或镜面铜,以作为反射层,故所述反光高导热金属基印刷电路板若用于发光器件时,可以提升反射率甸时使其光效有明显的提升。
特别地,如图3A至图6B所示,所述各种电子器件90中,其中可分为有导热片91和无导热片,并且包括一器件本体92,一器件正电极93以及一器件负电极94,所述器件正电极93和所述器件负电极94可位于所述器件本体92的任何一方位,如同时位于所述器件本体92的下方,或一个电极位于所述器件本体92的下方,另一个电极则位于所述器件本体的上方…等。值得一提的是,所述导热片91亦可以位于所述器件本体92的任何一个方位,这样当所述电子器件90装置于所述反光高导热金属基印刷电路板时,所述导热片91可直接和所述金属箔板10接触,并透过和所述金属箔板10接触的所述所述金属层板20将所述电子器件90运转时产生的所述热能散出。特别地是,也可以透过所述器件正电极93或所述器件负电极94分别地直接连接于所述金属箔板10的所述正极箔板11和所述金属箔板10的所述负极箔板12,这样即所述器件正电极93和所述器件负电极94则可直接作为导热用的金属片,即可以不需要有导热片即可进行散热。另外,还可以将所述导热片91直接连接于所述负极箔板12,同时在利用二导线分别连接所述器件正电极93和所述正极箔板11,以及连接所述器件负电极94和所述负极箔板12,如图4A和图4B所示。亦可以如图6A和图6B所示,将所述器件负电极直接贴合于所述负极箔板12,并透过所述导线之一连接所述器件正电极93和所述正极箔板11。
值得一提的是,不管何种组装方式,本发明的重点是可以选择让所述电子器件90的所述器件正负电极93,94不需要使用电极与导热金属片分离的结构设计,可以直接将所述器件正负电极93,94同时作为导热金属片使用,这样可以有效的利用了整个所述电子器件90的全部面积作为散热结构,并且亦可提升所述器件正负电极93,94焊接部分的面积提升了电路的可靠性。
另外如图7至图10所示,根据本发明第一优选实施例还提供一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其包括如下步骤:
(S01)刻蚀一金属层板20并产生一正极区域21和一负极区域22;
(S02)标定一正极标记23和一负极标记24;
(S03)充填绝缘胶质材料形成一绝缘层30的一绝缘间隙32和一绝缘层30的一绝缘框架33;
(S04)贴覆一金属箔板10的一正极箔板11和一金属箔板10的一负极箔板12于相对应的所述正极区域21和所述负极区域22;
(S05)覆涂所述绝缘层30的一绝缘主体31于所述金属层板20下方;以及
(S06)分割多余的材料完成所述反光高导热金属基印刷电路板的制作。
本领域的技术人员应理解,所述步骤(S02)至(S06)的先后顺序并无绝对,可以根据制造工艺的需求进行先后的调整。值得一提是,在(S06)步骤中,还包括分割得到多个独立的本发明的所述反光高导热金属基印刷电路板。
根据步骤(S01),刻蚀所述金属层板20时,会形成一框形槽25和一间隙缝26。所述框形槽25围绕所述正极区域21和所述负极区域22,且所述间隙缝分隔所述正极区域21和所述负极区域22。值得一提的是,所述正极区域21和所述负极区域22分别有多个连接部位,其分别地连接一外框架27和所述正负极区域21,22,这样通步骤(S06)即将多余的所述外框架27切除。
值得一提的是,在步骤(S06)之后,即可放置各种电子器件90,其可以实施为无导热片的电子器件且只有器件正负电极93,94,其中所述器件正负电极93,94可以位于同侧或相对侧。另外,所述各种电子器件90亦可以实施为有导热片91,其置于器件正负电极93,94的相对侧或者同侧,这时若有所述导热片91时,即可透过所述导热片91贴合于所述金属箔板10并经过所述金属层板20进行散热,若是无所述导热片时,即可透过所述器件正电极93或所述器件负电极94直接贴合于所述金属箔板10,同样地经由所述金属层板20进行散热。
如图11至图14所示,是根据本发明的第二优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件90。所述反光高导热金属基印刷电路板包括一金属箔板10,一金属层板20,最少一绝缘层30,其中所述绝缘层30位于所述金属箔板10和所述金属层板20之间。值得一提的是,若所述绝缘层30为二层时,其分别定义为一顶部绝缘层36和一底部绝缘层37,其中所述金属层板20则位于所述顶部绝缘层36和所述底部绝缘层37之间。但本实施例与现有金属基印刷电路板的技术解决方案有不同的结构。
根据本发明优选实施例,所述金属箔板10实施为作为一电极材料的金属或非金属,其功用为作为所述反光高导热金属基印刷电路板连接所述各种电子器件90的电极。换句话说,本发明的所述反光高导热金属基印刷电路板的所述金属箔板10亦可实施为覆铜箔板。所述金属层板20实施为金属板材或散热金属型材中的任何一种,其中所述金属层板20的材质可以为导热性能良好的铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢等金属材质。所述绝缘层30可实施为任何一种绝缘材质,像是无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料或填充有导热金属粒子的绝缘层等。
根据本发明优选实施例,所述金属箔板10包括一正极箔板11和一负极箔板12。所述正极箔板11和所述负极箔板12分别贴合于所述绝缘层30或所述顶部绝缘层36,以作为所述电极连接所述各种电子器件90。值得一提的是,所述正极箔板11和所述负极箔板12必须是分离的贴合于所述绝缘层30或所述顶部绝缘层36,也就是说,所述正极箔板11和所述负极箔板12不可有任何的重迭或是交集的状况。
根据本发明优选实施例,所述金属层板20包括一正极标记23和一负极标记24,其分别地位于所述正极箔板11和所述负极箔板12附近,以用于提示以避免各种元件接合时产生错误。
根据本发明优选实施例,所述绝缘层30包括一绝缘主体31。其中所述绝缘主体31只有一个时,可以位于所述金属层板20的上方,这时所述绝缘主体31即可以是所述顶部绝缘层36,以用于支撑所述正极箔板11和所述负极箔板12。特别地,所述绝缘层30包括一开口,其位于绝缘主体31中,并贯穿所述绝缘主体31。另外,在本实施例中,所述开口即实施为一绝缘开口34,其在位于所述金属层板20上方的所述绝缘主体31中。换句话说,所述绝缘开口34是贯穿所述绝缘主体31,这样所述电子器件90可以直接透过所述绝缘开口34贴合于所述金属层板20。值得一提的是,这里的所述电子器件90需使用含用一导热片91的电子器件,可也是说将所述电子器件的所述导热片91直接在所述绝缘开口34上贴合所述金属层板20,这样当所述电子器件90运转产生的所述热能,可以直接透过所述金属层板20的纵向及横向热导率有效的进行散热。另外,透过所述绝缘层30的绝缘主体31支撑所述正极箔板11和所述负极箔板12,以避免直接合所述金属层板20接触。
值得一提的是,根据所述反光高导热金属基印刷电路板的制程而言,是直接于所述金属层板20上方或下方覆涂所述顶部绝缘层36和所述底部绝缘层37,其中所述绝缘开口34位于所述顶部绝缘层36,接着贴覆所述正极箔板11和所述负极箔板12于所述顶部绝缘层36上,或者是在所述正极箔板11和所述负极箔板12附近标记所述正极标记23和所述负极标记24,以完成制作所述反光高导热金属基印刷电路板。特别注意的是,所述正极箔板11和所述负极箔板12除了彼此不相交之外,还不可接触所述金属层板20。值得一提的是,完成后的所述反光高导热金属基印刷电路板即可用于装置所述各种电子器件90。
特别地,本实施例中的所述电子器件90中,其实施为有导热片91,并且包括一器件本体92,一器件正电极93以及一器件负电极94,所述器件正电极93和所述器件负电极94位于所述导热片91的相对方位,透过所述导热片91直接和所述金属层板20接触,将所述电子器件90运转时产生的所述热能散出。值得一提的是,当所述电子器件90装置于所述反光高导热金属基印刷电路板时,其所述电子器件90的所述器件正电极93被连接于所述金属箔板10的所述正极箔板11,所述电子器件90的所述器负电极94被连接于所述金属箔板10的所述负极箔板12,以完成电路组装。另外,所述器件正电极93可透过一导线连接于所述正极箔板11,所述器件负电极94亦透过另一导线连接于所述负极箔板12。
另外,根据本发明第二优选实施例还提供一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其包括如下步骤:
(S01A)覆涂一绝缘层30的一绝缘主体31于一金属层板20;
(S02A)贴覆一金属箔板10的一正极箔板11和一金属箔板10的一负极箔板;以及
(S03A)标定一正极标记23和一负极标记24;
本领域的技术人员应理解,所述步骤(S02A)至(S03A)的先后顺序并无绝对,可以根据制造工艺的需求进行先后的调整。
根据步骤(S01A),所述绝缘主体31其数量可以一或二个,当一个时,位于所述金属层板20的一侧,数量为二时,则位于所述金属层板20的两侧。特别的是,步骤(S02A)所述正极箔板11和所述负极箔板12是贴覆于所述绝缘层30的其一所述绝缘主体31上。值得一提的是,有一绝缘开口34在位于所述金属层板20上的所述绝缘主体31中,以用于装置各种电子器件90。这样所述电子器件90可以透过所述绝缘开口34直接接触所述金属层板20,以透过所述金属层板20的纵向和横向热导率,使得所述所述反光高导热金属基印刷电路板的整体热导率接近金属的热导率,故可快速地散发所述热能以达到散热减温的效果。
如图15至16C所示,是根据本发明的第三优选实施例的一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件90。所述反光高导热金属基印刷电路板包括一金属箔板10,一金属层板20,最少一绝缘层30,其中所述绝缘层30位于所述金属箔板10和所述金属层板20之间。值得一提的是,若所述绝缘层30为二层时,其分别定义为一顶部绝缘层36和一底部绝缘层37,其中所述金属层板20则位于所述顶部绝缘层36和所述底部绝缘层37之间。但本实施例与现有金属基印刷电路板的技术解决方案有不同的结构。
根据本发明优选实施例,所述金属箔板10实施为作为一电极材料的金属或非金属,其功用为作为所述反光高导热金属基印刷电路板连接所述各种电子器件90的电极。换句话说,本发明的所述反光高导热金属基印刷电路板的所述金属箔板10亦可实施为覆铜箔板。所述金属层板20实施为金属板材或散热金属型材中的任何一种,其中所述金属层板20的材质可以为导热性能良好的铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢等金属材质。所述绝缘层30可实施为任何一种绝缘材质,像是无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料或填充有导热金属粒子的绝缘层等。
根据本发明优选实施例,所述金属箔板10包括一正极箔板11和一负极箔板12。所述正极箔板11贴合于所述绝缘层30,而所述负极箔板12则直接贴合于所述金属层板20,同时作为所述电极连接所述各种电子器件。值得一提的是,所述正极箔板11和所述负极箔板12不可有任何的重迭或是交集的状况。
根据本发明优选实施例,所述金属层板20包括一正极标记23和一负极标记24,其分别地位于所述正极箔板11和所述负极箔板12附近,以用于提示以避免各种元件接合时产生错误。
根据本发明优选实施例,所述绝缘层30包括最少一绝缘主体31。其中所述绝缘主体31的数量只有一个时,这时所述绝缘主体31即可以是所述顶部绝缘层36,其位于所述金属层板20的上方,以用于支撑隔离所述正极箔板11。特别地,所述绝缘层30包括一开口,其位于绝缘主体31中,并贯穿所述绝缘主体31。另外,在本实施例中,所述开口即实施为一箔板开口35在位于所述金属层板20上方的所述绝缘主体31中。换句话说,所述箔板开口35是贯穿所述绝缘主体31,这样所述负极箔板12可以直接透过所述箔板开口35贴合于所述金属层板20。值得一提的是,这里的所述电子器件90需使用所述电子器件90的一器件正电极93和所述电子器件90的一器件负电极94分别在不同方位的所述电子器件90,这样所述电子器件90的所述器件负电极94可以直接透过所述箔板开口35贴合于所述金属层板20。这样当所述电子器件90运转产生的所述热能,可以直接透过所述金属层板20的纵向及横向热导率有效的进行散热。
值得一提的是,根据所述反光高导热金属基印刷电路板的制程而言,是直接于所述金属层板20上方或下方覆涂所述顶部绝缘层36和所述底部绝缘层37,其中所述箔板开口35位于所述顶部绝缘层36,接着贴覆所述正极箔板11于所述绝缘主体31和贴覆所述负极箔板12于所述金属层板20或者是在所述正极箔板11和所述负极箔板12附近标记所述正极标记23和所述负极标记24,以完成制作所述反光高导热金属基印刷电路板。特别注意的是,所述正极箔板11和所述负极箔板12除了彼此不相交之外。值得一提的是,完成后的所述反光高导热金属基印刷电路板即可用于装置所述各种电子器件90。
另外,根据本发明第三优选实施例还提供一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其包括如下步骤:
(S01B)覆涂一绝缘层30的一绝缘主体31于一金属层板20;
(S02B)贴覆一金属箔板10的一正极箔板11和一金属箔板10的一负极箔板;以及
(S03B)标定一正极标记23和一负极标记24;
本领域的技术人员应理解,所述步骤(S02A)至(S03A)的先后顺序并无绝对,可以根据制造工艺的需求进行先后的调整。
根据步骤(S01B),所述绝缘主体31其数量可以一或二个,当一个时,位于所述金属层板20的一侧,数量为二时,则位于所述金属层板20的两侧。另外,在覆涂所述绝缘主体31的同时保留一区块做为一箔板开口35。
特别的是,步骤(S02B)所述正极箔板11是贴覆于所述绝缘层30的其一所述绝缘主体31上,而所述负极箔板12是透过所述箔板开口35直接覆贴于所述金属层板20。值得一提的是,各种电子器件90可直接将其器件负电极94贴覆于所述负极箔板12,这样所述电子器件90可以透过所述负极箔板12直接接触所述金属层板20,以透过所述金属层板20的纵向和横向热导率,使得所述所述反光高导热金属基印刷电路板的整体热导率接近金属的热导率,故可快速地散发所述热能以达到散热减温的效果。
另外,本发明特别透过简单有效的计算方式来展示一绝缘层对于电子器件90散热的影响。所述绝缘层位于一金属箔板与一金属层板之间为情况,其中分为下列三种情况:
1.所述绝缘层在MCPCB板顶部;
2.绝缘层在MCPCB板底部,所述金属层位于所述金属箔板与所述绝缘层之间;
3.假设没有绝缘层为情况。
并且,这3种情况都通过如图17的计算所示,得知:
情况1:所述绝缘层在MCPCB板顶部,此时的所述电子器件90温度在46.3摄氏度。
情况2:所述绝缘层在MCPCB板底部,此时的所述电子器件90温度降低到30.752度。
情况3:假设MCPCB没有绝缘层的时候器件的温度为24.17度。
由此可以看出绝缘层在MCPCB板底部的时候能够有效降低器件温度,并且已经接近完全金属的散热效果。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (33)

1.一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件,其特征在于,包括:
一金属箔板,以作为电极材料;
一金属层板,所述金属箔板连接于所述金属层板;以及
一绝缘层,其中所述金属层板位于所述绝缘层和所述金属箔板之间,以使所述绝缘层和所述金属箔板被所述金属层板隔离,当所述电子器件连接于所述金属箔板时,即直接透过所述金属层板进行散热。
2.根据权利要求1所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板包括一正极区域和一负极区域;所述金属箔板是覆铜箔板,其包括贴覆在所述正极区域的一正极箔板和贴覆在所述负极区域的一负极箔板,所述绝缘层包括分隔所述正极区域和所述负极区域的一绝缘间隙。
3.根据权利要求2所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板包括位于于所述正极区域附近的一正极标记和位于所述负极区域附近的一负极标记,以用于提示。
4.根据权利要求3所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述绝缘层包括位于所述金属层板的表面的最少一绝缘主体,并且所述绝缘层还包括一绝缘框架,其位于所述正极区域和所述负极区域的周围。
5.根据权利要求4所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属箔板系选自于由金属以及非金属所组成之群组之一电极材料。
6.根据权利要求5所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板系选自于由铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢所组成的群组。
7.根据权利要求6所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述绝缘层系选自于由无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料以及填充有导热金属粒子的绝缘层所组成群组之一绝缘材料。
8.根据权利要求1至7所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述电子器件为有一导热片,且包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,其中所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位,其中所述导热片位于所述器件本体的一方位,其相同于所述器件正电极和所述器件负电极的方位或不同方位。
9.根据权利要求8所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述导热片直接和所述金属箔板接触,并透过和所述金属箔板接触的所述所述金属层板将所述电子器件运转时产生的所述热能散出。
10.根据权利要求1至7中任一所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述电子器包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一方位或不同方位。
11.根据权利要求10所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述器件正电极和所述器件负电极分别地直接连接于所述金属箔板的所述正极箔板和所述金属箔板的所述负极箔板,这样即所述器件正电极和所述器件负电极则可直接作为导热用的金属片。
12.一反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其特征在于,包括如下步骤:
(S01)刻蚀一金属层板并产生一正极区域和一负极区域;
(S02)标定一正极标记和一负极标记;
(S03)充填绝缘胶质材料形成一绝缘层的一绝缘间隙和一绝缘层的一绝缘框架;
(S04)贴覆一金属箔板的一正极箔板和一金属箔板的一负极箔板于相对应的所述正极区域和所述负极区域;以及
(S05)覆涂所述绝缘层的一绝缘主体于所述金属层板下方。
13.根据权利要求12所述的反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其中步骤(S01),刻蚀所述金属层板时形成一框形槽,其围绕所述正极区域和所述负极区域。
14.根据权利要求13所述的反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其中步骤(S01),刻蚀所述金属层板时形成一间隙缝,其分隔所述正极区域和所述负极区域。
15.根据权利要求14所述的反光高导热金属基印刷电路板的制造方法,其中步骤(S01),刻蚀所述金属层板时形成多个连接部位,其分别地连接一外框架和所述正负极区域。
16.一反光高导热金属基印刷电路板,以用于连接支撑各种电子器件,其特征在于,包括:一金属箔板,一金属层板和至少一位于顶部的绝缘层,其中所述顶部的绝缘层包括位于所述金属层板的表面的一绝缘主体和一贯穿所述绝缘主体的一开口,其中所述金属箔板位于所述绝缘主体,以供作为一电极已连接所述电子器件,所述电子器件设置于对应所述开口的位置。
17.根据权利要求16所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述开口为一绝缘开口,其位于所述金属层板上方的所述绝缘主体中,以用于将所述电子器件直接透过所述绝缘开口贴合于所述金属层板。
18.根据权利要求16所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述开口为一箔板开口,其位于所述金属层板上方的所述绝缘主体中。
19.根据权利要求17所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属箔板包括一正极箔板和一负极箔板,其无交集地分别位于所述绝缘主体上。
20.根据权利要求18所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属箔板是覆铜箔板,其包括一正极箔板和一负极箔板,其中所述正极箔板位于所述绝缘主体上,所述负极箔板直接透过所述箔板开口贴合于所述金属层板。
21.根据权利要求19所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板包括一正极标记和一负极标记,其分别地位于所述正极箔板和所述负极箔板附近。
22.根据权利要求20所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板包括一正极标记和一负极标记,其分别地位于所述正极箔板和所述负极箔板附近。
23.根据权利要求21所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属箔板系选自于由金属以及非金属所组成之群组之一电极材料。
24.根据权利要求22所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属箔板系选自于由金属以及非金属所组成之群组之一电极材料。
25.根据权利要求23所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板系选自于由铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢所组成的群组。
26.根据权利要求24所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述金属层板系选自于由铝、铝合金、铜、铜合金或不锈钢所组成的群组。
27.根据权利要求25所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述绝缘层系选自于由无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料以及填充有导热金属粒子的绝缘层所组成群组之一绝缘材料。
28.根据权利要求26所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述绝缘层系选自于由无碱玻璃布、纤维纸、环气树脂、阳极氧化铝、陶瓷材料以及填充有导热金属粒子的绝缘层所组成群组之一绝缘材料。
29.根据权利要求16至28所述的反光高导热金属基印刷电路板,还包括一底部绝缘层,其中所述金属层板位于所述顶部绝缘层和所述底部绝缘层之间。
30.根据权利要求17,19,21,23或25所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述电子器件为有一导热片,且包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,其中所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的同一侧,其中所述导热片位于所述器件本体的另一侧。
31.根据权利要求30所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述导热片直接透过所述绝缘开口和所述金属层板接触,将所述电子器件运转时产生的所述热能散出。
32.根据权利要求18,20,22,24或26所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述电子器包括一器件本体,一器件正电极以及一器件负电极,所述器件正电极和所述器件负电极位于所述器件本体的相反侧。
33.根据权利要求32所述的反光高导热金属基印刷电路板,其中所述器件正电极和所述器件负电极分别地直接连接于所述金属箔板的所述正极箔板和所述金属箔板的所述负极箔板,这样即所述器件正电极和所述器件负电极则直接作为导热用的金属片。
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