CN109310005A - 一种石墨复合线路板 - Google Patents

一种石墨复合线路板 Download PDF

Info

Publication number
CN109310005A
CN109310005A CN201711092137.4A CN201711092137A CN109310005A CN 109310005 A CN109310005 A CN 109310005A CN 201711092137 A CN201711092137 A CN 201711092137A CN 109310005 A CN109310005 A CN 109310005A
Authority
CN
China
Prior art keywords
graphite
substrate
graphite composite
circuit board
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711092137.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王华涛
王杰
王一杰
武建锋
马梓媛
钟博
胡小冬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology Weihai
Original Assignee
Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology Weihai filed Critical Harbin Institute of Technology Weihai
Publication of CN109310005A publication Critical patent/CN109310005A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0201—Thermal arrangements, e.g. for cooling, heating or preventing overheating
    • H05K1/0203—Cooling of mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/03—Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313—Organic insulating material
    • H05K1/0353—Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/036—Multilayers with layers of different types
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0183—Dielectric layers
    • H05K2201/0195—Dielectric or adhesive layers comprising a plurality of layers, e.g. in a multilayer structure
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/06—Thermal details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种石墨复合线路板。该线路板包括：基板，金属箔层和石墨复合层；其中所述石墨复合层包含石墨膜和导热绝缘胶，所述石墨膜含有贯穿孔，所述导热绝缘胶包裹所述石墨膜并填充于所述贯穿孔中；所述石墨复合层位于所述基板和所述金属箔层之间。与现有技术相比，该石墨复合线路板具有更高的粘结强度，整体散热能力也更强。

Description

一种石墨复合线路板
技术领域
本发明涉及导热线路板领域，具体地涉及一种石墨复合线路板。
背景技术
随着电子技术的快速发展，电子元器件体积不断缩小，芯片集成度不断增加，热流密度也越来越大。大功率电子元器件会产生大量的热，若不采取有效的热管理措施，将热量传递出去，器件会受到损伤甚至损坏。石墨是一种很好的导热材料，具有层状结构、各向异性，其平面热导率可达150-1800W/(m·K)。而且，石墨的密度较低，理论密度约为2.2g/cm3，是一种具有广阔应用前景的导热材料。近些年研制的石墨膜或石墨片，厚度可薄至几十微米，且具有较好柔性，较低密度，较高热导率，将其贴敷于芯片或者芯片组上方，可将芯片热量传递到四周，显著降低芯片温度，已经应用于智能手机、平板电脑、笔记本、显示器等电子产品。
中国专利CN20291125U公开了一种石墨复合金属基覆铜板，其使用挠性石墨片作为导热芯层，布置于金属基板层和铜箔层之间，并通过高导热绝缘胶层将基板层、导热芯层和铜箔层粘结在一起，从而提高覆铜板的散热能力。然而，这种方案有比较明显的缺点：绝缘胶仅分布在挠性石墨层铜箔层或基板层之间，并且由于石墨层内的层间结合力很弱、容易剥离，该覆铜板体系的剥离强度很低，铜箔层容易发生脱落。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种石墨复合线路板。
根据本发明的一个方面，提出了一种石墨复合线路板，包括：基板，金属箔层和石墨复合层；其中所述石墨复合层包含石墨膜和导热绝缘胶，所述石墨膜含有贯穿孔，所述导热绝缘胶包裹所述石墨膜并填充于所述贯穿孔中；所述石墨复合层位于所述基板和所述金属箔层之间。
进一步地，所述石墨复合层中包含一层或多层石墨膜。
进一步地，所述石墨膜为热解石墨膜、石墨烯膜、高导热石墨膜中一种或几种的混合。
进一步地，所述石墨膜的厚度为0.4~1600μm。
进一步地，所述导热绝缘胶选自环氧树脂胶系、热塑性聚酰亚胺胶系、聚丙烯酸酯胶系、聚氨酯胶系、聚双马来酰亚胺胶系、酚氧树脂胶系中的一种或几种的混合物。
进一步地，在所述导热绝缘胶中含有绝缘导热填料；所述绝缘导热填料选自氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、金刚石、硅的一种或者多种；所述绝缘导热填料的颗粒度为0.05~50μm。
进一步地，所述基板为金属基板、金属复合基板、陶瓷基板、碳类基板、高分子基板或高分子复合基板。
进一步地，所述金属箔层为铜箔。
进一步地，所述石墨复合层的厚度为1~8000μm；或所述基板的厚度为10~9000μm；或所述金属箔层的厚度为6~9000μm。
进一步地，所述基板、金属箔层和石墨复合层为一层或多层，并且在相邻基板和金属箔层之间设有石墨复合层。
本发明提出的石墨复合线路板，与现有技术相比具有以下优势：在石墨膜上设贯穿孔，导热绝缘胶可以填充到贯穿孔内并渗透到石墨膜内，充分包裹石墨层内的每片石墨膜，从而形成一体式的石墨复合层，既提高了石墨层内剥离强度并进而增强了线路板整体的粘结强度，又增加了石墨复合层的导热通量，使线路板整体的散热能力得以明显提高。
附图说明
图1为本发明的石墨复合线路板的结构示意图。
图2为本发明的线路板中石墨复合层的结构示意图。
图3为根据本发明一个实施例的石墨复合线路板的结构示意图。
图4为根据本发明另一个实施例的石墨复合线路板的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，不必釆用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着，结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。以下参考附图对本发明进行具体描述。
在以下结合附图对本发明的技术方案进行的描述中，附中各个元素的尺寸、比例及位置关系只是示例性的，所图示的各元件之间的连接方式也只是为了进行说明，其均不用于限制本发明。
实施例1
参照图1，石墨复合线路板1包含一层基板层11、一层石墨复合层12和一层金属箔层13，石墨复合层12将基板层11和金属箔层13粘结在一起。
根据用途不同，基板层11的厚度为10~9000μm，材质可以为金属基板、金属复合基板、陶瓷基板、碳类基板、高分子基板或高分子复合基板。其中：
金属基板可以为纯金属板或金属合金板，如铝板、铜板、铝合金板、铜合金板、钛合金基板、镍合金基板、不锈钢板等；
金属复合基板可以为金属/陶瓷复合板、金属/金刚石复合板或金属/石墨复合板，如铝/陶瓷粉复合板、铝/金刚石复合板、铝/石墨复合板、铜/陶瓷粉复合板、铜/金刚石复合板、铜/石墨复合板等；
陶瓷基板是指主要成分含有氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、金刚石、硅等材料的一种或多种的基板；
碳类基板是指金刚石基板、人造石墨基板等。
高分子基板包括酚醛树脂、环氧树脂、聚苯醚、双顺丁烯二酸亚胺/三嗪树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯、聚四氟乙烯、聚烯烃、聚酯、非溴基树脂以及以其他热塑性树脂为主要成分的基板；
高分子复合基板指以热固性或者热塑性树脂为基体，以纤维纸、玻璃毡、玻璃布、无纺布等材料为增强材料，添加陶瓷粉料和阻燃剂的基板。
金属箔层13的厚度为6~9000μm，可以为铜箔或其他金属箔，铜箔可以选自压延铜箔或电解铜箔。
石墨复合层12的厚度为1~8000μm，见图2，其含有石墨膜21和导热绝缘胶23。其中，石墨膜21可以包含一层或多层石墨膜，本实施例为2层；可选自热解石墨膜、石墨烯膜、高导热石墨膜中一种或几种的混合，石墨膜21的厚度可以为0.4~1600μm。
由图2可见，石墨膜21具有贯穿孔22，导热绝缘胶23填充在贯穿孔22中以及各层石墨膜21之间的空隙内，完全或部分地包裹石墨膜21。此时，各层石墨膜之间、石墨膜与金属箔层之间、石墨膜与基板层之间都被导热绝缘胶充分填充并粘结，可有效提高体系的剥离强度和导热能力。
导热绝缘胶23选自环氧树脂胶系、热塑性聚酰亚胺胶系、聚丙烯酸酯胶系、聚氨酯胶系、聚双马来酰亚胺胶系、酚氧树脂胶系中的一种或几种的混合物。
为进一步提高导热绝缘胶23的热传导能力，可在其中加入绝缘导热填料，如氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、金刚石、硅的一种或者多种；绝缘导热填料的尺寸可以为0.05~50μm。
实施例2
参照图3，石墨复合线路板3包含一个基板层31、两个金属箔层33和33’、两个石墨复合层32和32’。金属箔层33、33’分别通过石墨复合层32、32’与基板层31粘结在一起。该基板中包含两个金属箔层，可用作双层线路板。
此外，本发明的石墨复合线路板还可进一步扩展为多层线路板结构，如图4所示，石墨复合线路板4包含两个基板层411、412，三个金属箔层431、432、433，相邻的基板层与金属箔层之间通过石墨复合层421、422、423或424粘结在一起，构成三层线路板结构。增加基板层、金属箔层和石墨复合层的数量，使相邻基板层和金属箔层通过石墨复合层粘结，还可进一步制成多层线路板。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种石墨复合线路板，包括：
基板；
金属箔层；
石墨复合层；其中
所述石墨复合层包含石墨膜和导热绝缘胶，所述石墨膜含有贯穿孔，所述导热绝缘胶包裹所述石墨膜并填充于所述贯穿孔中；
所述石墨复合层位于所述基板和所述金属箔层之间。
2.根据权利要求1所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述石墨复合层中包含一层或多层石墨膜。
3.根据权利要求1或2所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述石墨膜为热解石墨膜、石墨烯膜、高导热石墨膜中一种或几种的混合。
4.根据权利要求1或2所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述石墨膜的厚度为0.4~1600μm。
5.根据权利要求1所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述导热绝缘胶选自环氧树脂胶系、热塑性聚酰亚胺胶系、聚丙烯酸酯胶系、聚氨酯胶系、聚双马来酰亚胺胶系、酚氧树脂胶系的一种或几种的混合物。
6.根据权利要求1或5所述的石墨复合线路板，其特征在于：
在所述导热绝缘胶中含有绝缘导热填料；所述绝缘导热填料选自氧化铝、氮化铝、氮化硅、碳化硅、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、金刚石、硅的一种或者多种；所述绝缘导热填料的尺寸为0.05~50μm。
7.根据权利要求1所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述基板为金属基板、金属复合基板、陶瓷基板、碳类基板、高分子基板或高分子复合基板。
8.根据权利要求1所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述金属箔层为铜箔。
9.根据权利要求1、7或8所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述石墨复合层的厚度为1~8000μm；或
所述基板的厚度为10~9000μm；或
所述金属箔层的厚度为6~9000μm。
10.根据权利要求1所述的石墨复合线路板，其特征在于：
所述基板、金属箔层和石墨复合层为一层或多层，并且
在相邻基板和金属箔层之间设有石墨复合层。
CN201711092137.4A 2017-07-26 2017-11-08 一种石墨复合线路板 Pending CN109310005A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2017209107450 2017-07-26
CN2017106154577 2017-07-26
CN201710615457 2017-07-26
CN201720910545 2017-07-26
CN201720910745 2017-07-26
CN2017209105455 2017-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109310005A true CN109310005A (zh) 2019-02-05

Family

ID=62254509

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711092137.4A Pending CN109310005A (zh) 2017-07-26 2017-11-08 一种石墨复合线路板
CN201721478186.7U Active CN207460589U (zh) 2017-07-26 2017-11-08 一种石墨复合线路板

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201721478186.7U Active CN207460589U (zh) 2017-07-26 2017-11-08 一种石墨复合线路板

Country Status (1)

Country Link
CN (2) CN109310005A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109940942A (zh) * 2019-03-04 2019-06-28 苏州市达昇电子材料有限公司 一种复合散热材料
CN113045856A (zh) * 2019-12-28 2021-06-29 广东生益科技股份有限公司 一种粘结片、其制备方法及包含其的覆金属箔层压板

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109310005A (zh) * 2017-07-26 2019-02-05 哈尔滨工业大学（威海） 一种石墨复合线路板
CN109392239B (zh) * 2018-09-29 2021-01-08 江苏芯力特电子科技有限公司 一种耐热阻燃型陶瓷印刷电路板
CN110145728B (zh) * 2019-03-08 2020-08-11 南京理工大学 一种强化散热复合结构及其制备方法
CN109764321B (zh) * 2019-03-08 2020-06-26 南京理工大学 一种led照明灯的冷却结构及其制备方法
CN110602871B (zh) * 2019-09-16 2021-10-01 沪士电子股份有限公司 一种石墨烯导热pcb及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340673A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Porimatec Kk 高熱伝導性電磁波シールドシートおよびその製造方法
CN2829318Y (zh) * 2005-08-23 2006-10-18 元鸿电子股份有限公司 散热基座模组
CN202911225U (zh) * 2012-08-13 2013-05-01 广东生益科技股份有限公司 石墨复合导热胶膜及石墨复合金属基覆铜板
CN104669702A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 凯尔凯德新材料科技泰州有限公司 一种石墨导热膜复合块及其制作方法
CN105235307A (zh) * 2015-09-01 2016-01-13 山东安诺克新材料有限公司 一种导热膜石墨复合材料
KR20170020700A (ko) * 2015-08-13 2017-02-23 주식회사 이녹스 전자파 차폐 및 방열 기능 일체형 다층복합시트 및 이의 제조방법
CN207460589U (zh) * 2017-07-26 2018-06-05 哈尔滨工业大学（威海） 一种石墨复合线路板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11340673A (ja) * 1998-05-22 1999-12-10 Porimatec Kk 高熱伝導性電磁波シールドシートおよびその製造方法
CN2829318Y (zh) * 2005-08-23 2006-10-18 元鸿电子股份有限公司 散热基座模组
CN202911225U (zh) * 2012-08-13 2013-05-01 广东生益科技股份有限公司 石墨复合导热胶膜及石墨复合金属基覆铜板
CN104669702A (zh) * 2013-12-03 2015-06-03 凯尔凯德新材料科技泰州有限公司 一种石墨导热膜复合块及其制作方法
KR20170020700A (ko) * 2015-08-13 2017-02-23 주식회사 이녹스 전자파 차폐 및 방열 기능 일체형 다층복합시트 및 이의 제조방법
CN105235307A (zh) * 2015-09-01 2016-01-13 山东安诺克新材料有限公司 一种导热膜石墨复合材料
CN207460589U (zh) * 2017-07-26 2018-06-05 哈尔滨工业大学（威海） 一种石墨复合线路板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109940942A (zh) * 2019-03-04 2019-06-28 苏州市达昇电子材料有限公司 一种复合散热材料
CN113045856A (zh) * 2019-12-28 2021-06-29 广东生益科技股份有限公司 一种粘结片、其制备方法及包含其的覆金属箔层压板

Also Published As

Publication number Publication date
CN207460589U (zh) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN207460589U (zh) 一种石墨复合线路板
US7147041B2 (en) Lightweight heat sink
JP3312723B2 (ja) 熱伝導シート状物とその製造方法及びそれを用いた熱伝導基板とその製造方法
JP2002069392A (ja) 熱伝導性接着フィルムおよびその製造方法ならびに電子部品
US10481653B2 (en) Compositions having a matrix and encapsulated phase change materials dispersed therein, and electronic devices assembled therewith
US11416046B2 (en) Compositions having a matrix and encapsulated phase change materials dispersed therein, and electronic devices assembled therewith
CN103275629A (zh) 一种高导热胶膜及其制备方法
KR20080101729A (ko) 조명 장치
JP2012253167A (ja) 熱伝導性絶縁シート、金属ベース基板及び回路基板
CN105419667A (zh) 导热高粘金属基材双面胶带
JP2008120065A (ja) 放熱性フィルム
JP2007153969A (ja) 高熱伝導性樹脂組成物および配線用基板
JP2013032496A (ja) 熱硬化性樹脂組成物、熱伝導性シート、及び、半導体モジュール
KR20150024713A (ko) 방열 시트 및 이를 이용한 방열 모듈
CN206686441U (zh) 一种柔性电路板散热结构及穿戴设备
CN109207084A (zh) 电磁波屏蔽及散热复合片及其制备方法
KR101500482B1 (ko) 다층 복합 방열시트
JP2005228955A (ja) 放熱部材、その製造方法及び用途
CN108074821B (zh) 电磁波屏蔽及散热复合片用石墨片、包括其的电磁波屏蔽及散热复合片及其制备方法
CN210103830U (zh) 一种用于手机显示屏的铜箔贴片
TWI375493B (en) Heat spreaders with vias
KR20220108708A (ko) 열 전도 구조 및 전자 장치
CN217563993U (zh) 一种电磁屏蔽罩、线路板和电子终端设备
CN207692149U (zh) 一种具有导热结构的多层pcb板
JP2013159097A (ja) 積層構造体

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination