CN105764247B - 一种抗高温的大功率强电流印制线路板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抗高温的大功率强电流印制线路板及其制备方法。本发明所提供的印制线路板散热性能优良，且金属散热基块与印制线路板结合强度高而不易脱落，尤其适用于制备汽车电池等大功率的电子设备。

Description

一种抗高温的大功率强电流印制线路板及其制备方法
技术领域
本发明涉及印制线路板技术领域，具体涉及一种抗高温的大功率强电流印制线路板及其制备方法。
背景技术
随着电子信息产业的迅速发展，电子产品的更新换代加快，数字运算的速度越来越快，信号频率越来越高、要求耐大电流、耐高温等特点。尤其用于新能源汽车电池控制的线路板，其线路有强电流经过，在长时间工作下，线路板温度上升较快，如不及时散热将损伤线路板。主要通过以下三种方式实现散热 ：一、在线路板的某一面上压合金属散热块 ；二、在线路板内部锣孔锣出空位，将金属散热块放入线路板内部锣出的空位中，然后通过压合固定金属散热块；三、在成品线路板上锣出空位，在金属基散热块上做出卡齿，将散热块用力压入线路板的空位上，靠卡齿进行固定。目前采用上述方式对散热要求较高的印制线路板进行散热处理，由于金属散热块与基板的材料热胀缩系数不一致，容易脱落、分离或者使基板开裂。此外，金属散热块与线路相距较远，热量难以传到至金属散热块，散热效果不佳。
发明内容
有鉴于此，本发明公开一种金属散热基块结合效果好、散热性能优秀的印制线路板。
本发明的目的通过以下技术方案实现：一种抗高温的大功率强电流印制线路板，包括至少一层绝缘基板，绝缘基板上设置有线路层，所述线路层下方设置有贯穿绝缘基板的通孔，所述通孔中设置有金属散热基块，所述金属散热基块与线路层间设有绝缘膜；所述金属散热基块的两端设有多个同心的圆形槽。
本发明中，所述金属散热基块直接通过通孔埋嵌在线路层下，线路层工作产生的热量可直接传递至金属散热基块上，可有效降低印制线路板的温度。此外，同心设置的圆形槽可以增加金属散热基块与线路层间的传热面积，进一步提高传热效率。此外，圆形槽还可为绝缘基板的涨缩提供一定的形变缓冲空间，避免通孔边缘涨裂。所述绝缘膜的作用是隔离线路层和金属散热基块，避免发生短路，可选用任一种绝缘材料制成。
进一步的，所述金属散热基块为四棱柱形，且其厚度比绝缘基板的厚度小。
四棱柱形的金属散热基块四角伸入绝缘基板中，进一步提高传热效率。
更进一步的，所述金属散热基块的侧面设有下凹的弧面；所述金属散热基块与所述通孔过盈配合。
金属散热基块侧面设置的弧面可在绝缘基板发生膨胀时，为其提供一定的缓冲空间，防止金属散热基块收挤压而从通孔中脱落。此外，也可增加金属散热基块的表面积，进一步提高散热效率。
本发明还提供一种所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤：
S1.在绝缘基板表面成型所述通孔；
S2.将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中；
S3.在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜；
S4.在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板；
S5.在覆铜板表面形成线路。
本发明中的s5可选用任意一种现有技术的线路板线路成型方法实现。本发明首先在绝缘基板上装入金属散热基块，再讲绝缘基板覆盖上铜箔形成覆铜板，因此可选用任意一种现有技术制备成线路板，具有广泛的应用领域。此外，金属散热基块直接埋嵌在覆铜板内部，可提高所制成的线路板的散热效率。
进一步的，所述通孔为矩形，所述金属散热基块为四棱柱形，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0.1-0.2mm。
上述尺寸的金属散热基块可以牢固地固定在通孔中，同时不易挤压通孔，可以与绝缘基板较好地结合。
更进一步的，所述s2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
优选的，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯70-80份、N,N-二甲基甲酰胺0.1-0.5份、丙三醇三缩水甘油醚0.03-0.12份、氯化钾1-7份。
N,N-二甲基甲酰胺主要用作工业原料或溶剂。非水溶液滴定溶剂。乙烯树脂和乙炔的溶剂。光度测定。气相色谱固定液(最高使用温度50℃，溶剂为甲醇)，分离分析C2～C5烃，并能分离正、异丁烯和顺、反-2-丁烯，可选用市售产品实现。丙三醇三缩水甘油醚俗称甘油环氧树脂(glycerol epoxy resin)或B型环氧树脂。又称丙三醇环氧树脂。含丙三醇醚链的缩水甘油醚型的环氧树脂。淡黄色液体，环氧值0.55～0.71eq/100g，黏度(25℃，mPa·s)20～55，含氯量9.0％，水溶率99％。固化物韧性好。
本发明中，微量的N,N-二甲基甲酰胺和丙三醇三缩水甘油醚可以有效提高绝缘膜的导热系数，使线路层产生的热量能够快速传导至金属散热基块中，有效控制产品的工作温度。而N,N-二甲基甲酰胺和氯化钾协效，更能有效提高绝缘膜的绝缘性能，使绝缘膜的厚度得以进一步降低，提高绝缘膜的传热性能。
优选的，所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min后自然冷却。
本发明相对于现有技术，具有如下的有益效果：
本发明金属散热基块直接通过通孔埋嵌在线路层下，线路层工作产生的热量可直接传递至金属散热基块上，可有效降低印制线路板的温度。此外，同心设置的圆形槽可以增加金属散热基块与线路层间的传热面积，进一步提高传热效率。此外，圆形槽还可为绝缘基板的涨缩提供一定的形变缓冲空间，避免通孔边缘涨裂。本发明所提供的印制线路板散热性能优良，且金属散热基块与印制线路板结合强度高而不易脱落，尤其适用于制备汽车电池等大功率的电子设备。
附图说明
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明作进一步详细描述：
实施例1
本实施例提供一种抗高温的大功率强电流印制线路板，如图1，包括一层绝缘基板1，绝缘基板1上设置有线路层2，所述线路层2下方设置有贯穿绝缘基板1的通孔，所述通孔中设置有金属散热基块3，所述金属散热基块3与线路层2间设有绝缘膜4；所述金属散热基块的两端设有多个同心的圆形槽5。
进一步的，所述金属散热基块为四棱柱形，且其厚度比绝缘基板的厚度小。
更进一步的，所述金属散热基块的侧面设有下凹的弧面6；所述金属散热基块与所述通孔过盈配合。
实施例2
本实施例提供一种抗高温的大功率强电流印制线路板，如图1，包括一层绝缘基板1，绝缘基板1上设置有线路层2，所述线路层2下方设置有贯穿绝缘基板的通孔，所述通孔中设置有金属散热基块3，所述金属散热基块3与线路层2间设有绝缘膜4；所述金属散热基块的两端设有多个同心的圆形槽5。
进一步的，所述金属散热基块为圆柱形，且其厚度比绝缘基板的厚度小。
更进一步的，所述金属散热基块的侧面设有下凹的弧面6；所述金属散热基块与所述通孔过盈配合。
本实施例中的绝缘膜为绝缘橡胶层，厚度为0.5mm。
实施例3
本实施例提供一种抗高温的大功率强电流印制线路板，包括一层绝缘基板，绝缘基板上设置有线路层，所述线路层下方设置有贯穿绝缘基板的通孔，所述通孔中设置有金属散热基块，所述金属散热基块与线路层间设有绝缘膜；所述金属散热基块的两端设有多个同心的圆形槽。
本实施例中的绝缘膜为PVC层0.3mm。
进一步的，所述金属散热基块为圆柱形，且其厚度比绝缘基板的厚度小。
实施例4
本实施例提供一种实施例1所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤：
S1.在绝缘基板表面成型所述通孔；
S2.将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中；
S3.在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜；
S4.在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板；
S5.在覆铜板表面形成线路。
所述步骤S5可选用任一种现有技术实现，不再赘述。
进一步的，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0.1-0.2mm。
更进一步的，所述s2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
优选的，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯75份、N,N-二甲基甲酰胺0.3份、丙三醇三缩水甘油醚0.1份、氯化钾5份，厚度为0.1mm。
优选的，所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min后自然冷却。
实施例5
本实施例提供一种实施例1所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤：
S1.在绝缘基板表面成型所述通孔；
S2.将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中；
S3.在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜；
S4.在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板；
S5.在覆铜板表面形成线路。
进一步的，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0.1-0.2mm。
更进一步的，所述s2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
优选的，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯80份、N,N-二甲基甲酰胺0.1份、丙三醇三缩水甘油醚0.12份、氯化钾1份厚度为0.1mm。
优选的，所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min后自然冷却。
实施例6
本实施例提供一种实施例1所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤：
S1.在绝缘基板表面成型所述通孔；
S2.将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中；
S3.在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜；
S4.在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板；
S5.在覆铜板表面形成线路。
进一步的，所述通孔为矩形，所述金属散热基块为四棱柱形，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0.1-0.2mm。
更进一步的，所述s2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
优选的，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯70份、N,N-二甲基甲酰胺0.5份、丙三醇三缩水甘油醚0.03份、氯化钾7份。厚度为0.1mm
优选的，所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min后自然冷却。
实施例7
本实施例提供一种实施例1所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤：
S1.在绝缘基板表面成型所述通孔；
S2.将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中；
S3.在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜；
S4.在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板；
S5.在覆铜板表面形成线路。
进一步的，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0.1-0.2mm。
更进一步的，所述s2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
优选的，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯73份、N,N-二甲基甲酰胺0.4份、氯化钾3份。厚度为0.1mm
优选的，所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min后自然冷却。
实施例8
本实施例提供一种实施例1所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤：
S1.在绝缘基板表面成型所述通孔；
S2.将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中；
S3.在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜；
S4.在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板；
S5.在覆铜板表面形成线路。
进一步的，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0.1-0.2mm。
更进一步的，所述s2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
优选的，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯71份、丙三醇三缩水甘油醚0.07份。厚度为0.1mm。
优选的，所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min后自然冷却。
导热系数测试。
测试实施例4-8绝缘膜的导热系数。
绝缘测试。
以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括至少一层绝缘基板，绝缘基板上设置有线路层，所述线路层下方设置有贯穿绝缘基板的通孔，所述通孔中设置有金属散热基块， 其特征在于，所述金属散热基块与线路层间设有绝缘膜；所述金属散热基块的两端设有多个同心的圆形槽；所述金属散热基块为四棱柱形，且其厚度比绝缘基板的厚度小；所述金属散热基块的侧面设有下凹的弧面；所述金属散热基块与所述通孔过盈配合；所述抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，包括如下步骤： S1 、在绝缘基板表面成型所述通孔； S2 、将金属散热基块通过冲压压入所述通孔中； S3 、在金属散热基块的两端形成所述绝缘膜； S4 、在绝缘基板的表面覆盖铜箔，形成覆铜板； S5 、在覆铜板表面形成线路、所述通孔为矩形，所述散热基块底面的边长比通孔的边长长0 .1-0 .2mm；其中，所述绝缘膜其原料按重量计包括聚碳酸酯 70-80份、N ,N-二甲基甲酰胺0 .1-0 .5份、丙三醇三缩水甘油醚0 .03-0 .12份、氯化钾1-7份。
2.根据权利要求1所述的抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，其特征在于：所述S2还包括将金属散热基块通过冲压压入所述通孔后，对绝缘基板进行热压。
3.根据权利要求1所述的抗高温的大功率强电流印制线路板的制备方法，其特征在于：所述在金属散热基块的两端形成所述绝缘 膜是指将绝缘膜的原料融化、混合后灌入所述通孔后，在120℃、20KPa的条件下热压30min 后自然冷却。
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