CN109379833A - 一种高导热金属基线路板制作方法 - Google Patents

一种高导热金属基线路板制作方法 Download PDF

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何艳球
蒋华
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Abstract

本发明提供一种高导热金属基线路板制作方法,包括:将金属基板开料,所述金属基板包括由下至上依次层叠的金属板、绝缘层、铜箔；铜箔用于蚀刻出导线及焊盘，绝缘层用于隔离铜箔与金属板，金属板用于散热；在金属基板上对应发热元件的导热焊盘位置进行镭射钻孔，钻出多个贯穿铜箔层和绝缘层的镭射孔；进行电镀填孔，将镭射孔用铜填满，在镭射孔内形成导热铜柱，导热铜柱上端连接发热元件的导热焊盘，导热铜柱下端连接金属板，可将发热元件发出的热量传导至金属板。

Description

一种高导热金属基线路板制作方法
技术领域
本发明涉及线路板制作领域,尤其涉及一种高导热金属基线路板制作方法。
背景技术
热电分离是一种提高散热效率的技术之一，热指的是LED板上的导热焊盘，电指LED板上的电极,两者被绝缘材料隔离。导热焊盘功能就是导热，电极的作用就是导电，这种封装方式称为热电分离。由于导热焊盘可以直接与铜基接触，导热效率高，可延长LED灯的使用寿命。但此类PCB制作难度较大，需要对PP、基板或铜箔进行开槽压合，且铜基板需要控深蚀刻出散热凸台，蚀刻深度较难管控，压合容易起皱、分层，压合后残胶较难去除，生产成本高，良率低。因此有必要对热电分离技术进行改进，在保证相同散热效果前提下，简化PCB生产流程，降低生产成本。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种高导热金属基线路板制作方法,包括:将金属基板开料,所述金属基板包括由下至上依次层叠的金属板、绝缘层、铜箔；铜箔用于蚀刻出导线及焊盘，绝缘层用于隔离铜箔与金属板，金属板用于散热；
在金属基板上对应发热元件的导热焊盘位置进行镭射钻孔，钻出多个贯穿铜箔层和绝缘层的镭射孔；
进行电镀填孔，将镭射孔用铜填满，在镭射孔内形成导热铜柱，导热铜柱上端连接发热元件的导热焊盘，导热铜柱下端连接金属板，可将发热元件发出的热量传导至金属板。
优选的,所述金属板为紫铜板。
优选的,所述金属板包括铜板和铝板，铜板设于绝缘层下方，铝板设于铜板下方。
优选的,当金属基板上的铜箔厚度为Hoz以下时，对金属基板进行棕化，再进行镭射钻孔。
优选的,当金属基板上的铜箔厚度为1oz以上时，对金属基板依次进行干膜、曝光、显影、蚀刻铜窗，再进行镭射钻孔；蚀刻铜窗是指将镭射钻孔位置对应的铜箔蚀刻掉，方便镭射。
优选的,镭射钻孔时，镭射孔直径为3~6mil。
优选的,所述镭射孔的孔间距为4~6mil。
优选的,多个导热铜柱排列形成散热矩阵，所述散热矩阵比发热元件单边大2mm以上。
优选的,所述发热元件为LED灯珠。
本发明采用镭射钻孔和电镀填孔工艺形成多个导热铜柱，可实现与凸铜热电分离板相同的散热效率，此设计流程简单，品质容易管控，，表面平整，可有效避免常规热电分离板压合铜皱、溢胶难去除等问题，同时可显著降低制作成本，可实现批量自动化生产。该技术可应用于大功率LED灯、芯片及其它元器件散热，如挖矿机芯片散热等众多领域，市场前景广阔。
附图说明
图1是本发明提供的高导热金属基线路板制作方法实施例金属基板结构示意图。
图2是本发明提供的高导热金属基线路板制作方法实施例镭射钻孔分布示意图。
图3是本发明提供的高导热金属基线路板制作方法制作的线路板实施例结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
具体实施时，先将金属基板开料,如图1所示，金属基板包括由下至上依次层叠的金属板3、绝缘层2、铜箔1；铜箔用于蚀刻出导线11及焊盘，包括电极焊盘12和导热焊盘13，绝缘层用于隔离铜箔与金属板，金属板用于散热，其中金属板采用铜板31和铝板32的组合，铜板设于绝缘层下方，铝板设于铜板下方；金属板也可采用紫铜板，散热效果比铜铝组合更好，但制作成本更高。
然后在金属基板上对应发热元件4的导热焊盘位置进行镭射钻孔，本实施例中的发热元件为LED灯珠，钻出多个贯穿铜箔层和绝缘层的镭射孔5，如图2、3所示，镭射孔直径为4mil，镭射孔的孔间距为5mil。再进行电镀填孔，将镭射孔用铜填满，在镭射孔内形成导热铜柱6，导热铜柱上端连接发热元件的导热焊盘，导热铜柱下端连接金属板，可将发热元件发出的热量传导至金属板。镭射钻孔时，钻孔排列成矩阵，因此形成的多个导热铜柱排列形成散热矩阵，散热矩阵比发热元件单边大2mm。
特别的，当金属基板上的铜箔厚度为Hoz以下时，对金属基板进行棕化，再进行镭射钻孔；而当金属基板上的铜箔厚度为1oz以上时，对金属基板依次进行干膜、曝光、显影、蚀刻铜窗，再进行镭射钻孔；蚀刻铜窗是指将镭射钻孔位置对应的铜箔蚀刻掉，方便镭射。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，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，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高导热金属基线路板制作方法,其特征在于,包括:
将金属基板开料,所述金属基板包括由下至上依次层叠的金属板、绝缘层、铜箔；铜箔用于蚀刻出导线及焊盘，绝缘层用于隔离铜箔与金属板，金属板用于散热；
在金属基板上对应发热元件的导热焊盘位置进行镭射钻孔，钻出多个贯穿铜箔层和绝缘层的镭射孔；
进行电镀填孔，将镭射孔用铜填满，在镭射孔内形成导热铜柱，导热铜柱上端连接发热元件的导热焊盘，导热铜柱下端连接金属板，可将发热元件发出的热量传导至金属板。
2.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：所述金属板为紫铜板。
3.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：所述金属板包括铜板和铝板，铜板设于绝缘层下方，铝板设于铜板下方。
4.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：当金属基板上的铜箔厚度为Hoz以下时，对金属基板进行棕化，再进行镭射钻孔。
5.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：当金属基板上的铜箔厚度为1oz以上时，对金属基板依次进行干膜、曝光、显影、蚀刻铜窗，再进行镭射钻孔；蚀刻铜窗是指将镭射钻孔位置对应的铜箔蚀刻掉，方便镭射。
6.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：镭射钻孔时，镭射孔直径为3~6mil。
7.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：所述镭射孔的孔间距为4~6mil。
8.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：多个导热铜柱排列形成散热矩阵，所述散热矩阵比发热元件单边大2mm以上。
9.依据权利要求1所述高导热金属基线路板制作方法,其特征在于：所述发热元件为LED灯珠。
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