CN110099508A - 印刷电路板基板及其制法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路板基板及其制法。所述的印刷电路板基板包括一第一基材、一第一绝缘层以及一第一金属片，第一绝缘层形成于第一基材与第一金属片之间，其中第一绝缘层包括硅基高分子组合物。印刷电路板基板的制法包括在第一基材与第一金属片上分别涂布一层绝缘材料，然后将涂布了绝缘材料的第一基材与第一金属片放置于烘烤装置中烘烤，然后接合第一基材与第一金属片的绝缘材料，借此接合第一基材与第一金属片，绝缘材料包括硅基高分子组合物。

Description

印刷电路板基板及其制法

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板基板及其制法，特别涉及一种利用硅基高分子组成物接合金属片与基材的印刷电路板基板及其制法。

背景技术

请参阅图1A、1B与1C，其表示现有的印刷电路板基板的制造方法。如图1A所示，先将基材10与铜箔20的表面进行黑化处理，就是使基材10与铜箔20的表面粗糙化，接着如图1B所示，将一绝缘胶膜30放置于已黑化的基材10与铜箔20之间，然后如图1C所示，将基材10、铜箔20与绝缘胶膜30进行热压，利用物理方式使基材10经由绝缘胶膜30与铜箔20接合，上述将基材10与铜箔20的表面进行粗糙化处理就是为了增加接触面积，以提高接合强度。

但是以上述现有的印刷电路板基板的制造方法所制造出来的印刷电路板的绝缘层的厚度通常会大于100微米，如此厚度的绝缘层会使得铝基板与铜基板的导热值有限，而使产品无法发挥应有的特性，进而使产品无法达到轻薄短小的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种印刷电路板基板的结构与印刷电路板基板的制法，其利用硅基高分子组成物涂布于基材与金属片，经过烘烤使硅基高分子组成物形成半固化的状态，然后将基材与金属片经由半固化的硅基高分子组成物接合而形成本发明的电路板基板的结构。

本发明的电路板基板的一实施例包括一基材、一第一绝缘层以及一第一金属片。基材具有第一面以及第二面，第一面是相对于第二面，第一绝缘层形成于基材的第一面与第一金属片之间，且第一金属片经由第一绝缘层接合于基材的第一面，其中第一绝缘层包括硅基高分子组合物。

本发明的电路板基板的制法的一实施例包括提供一基材以及一第一金属片，该基材具有一第一面以及一第二面；在该基材的该第一面上涂布一层绝缘材料；在该第一金属片上涂布一层上述的绝缘材料；将已涂布该绝缘材料的该基材与已涂布该绝缘材料的该第一金属片放置于一烘烤装置中以一第一温度烘烤以去除该绝缘材料中的溶剂，使该绝缘材料呈现半固化的状态；以及将烘烤后的该基材的该绝缘材料与烘烤后的该第一金属片的该绝缘材料相互贴合并在一第二温度下进行热压，使该等绝缘材料固化而形成一第一绝缘层并使该第一金属片经由该第一绝缘层接合于该基材。

本发明的印刷电路板基板采用硅基高分子组成物取代现有技术的绝缘胶膜，通过化学接着的方式将铜片与基板贴合，其接合强度优于现有的物里接合方法，而且可维持现有的高绝缘阻抗的特性，另外由于绝缘层厚度较现有的物里接合方法所形成的绝缘层厚度小，可达到降低产品热阻，提高导热值，进而增加产品的市场竞争性。另外，以硅基高分子组成物接合铜片与基板可以减少制程的时间。

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出实施例并配合所附图式作详细说明。

附图说明

图1A、1B及1C为现有的印刷电路板基板的制造方法的示意图；

图2A、2B及2C为本发明的印刷电路板基板的制造方法的一实施例的示意图；

图3为图2A-2C的本发明的印刷电路板基板的制造方法的实施例的流程图；

图4A、4B、4C、4D及4E为本发明的印刷电路板基板的制造方法另一实施例的示意图；

图5为图4A-4E的本发明的印刷电路板基板的制造方法的实施例的流程图；

图6A、6B、6C、6D及6E为本发明的印刷电路板基板的制造方法的另一实施例的示意图；

图7为图6A-6E的本发明的印刷电路板基板的制造方法的实施例的流程图；

图8A、8B、8C、8D及8E为本发明的印刷电路板基板的制造方法的另一实施例的示意图；

图9为图8A-8E的本发明的印刷电路板基板的制造方法的实施例的流程图。

符号说明：

10 基材

20 铜箔

30 绝缘胶膜

100 第一基材

110 第一面

120 第二面

200 第一金属片

300、300’、300”、300”’ 绝缘材料

350 第一绝缘层

350’ 第二绝缘层

350” 第三绝缘层

350’” 第四绝缘层

400、400’、400”、400”’ 绝缘材料

500 第二金属片

600 第二基材

610 第三面

620 第四面

S1～S5：步骤

S11～S20：步骤

S21～S30：步骤

S31～S42：步骤

具体实施方式

请参阅图2A、2B及2C及图3，其表示本发明的印刷电路板基板的制造方法的一实施例。

首先，在步骤S1中，如图2A所示，提供一第一基材100以及一第一金属片200，第一基材100具有一第一面110以及一第二面120，接着，进入步骤S2。

在步骤S2中，如图2B所示，在第一基材100的第一面110上涂布一层绝缘材料300，接着进入步骤S3。

在步骤S3中，如图2B所示，在第一金属片200上也涂布一层与绝缘材料300相同的绝缘材料400，接着进入步骤S4。

在步骤S4中，将已涂布绝缘材料300的第一基材100与已涂布绝缘材料400的第一金属片200放置于一烘烤装置中以一第一温度烘烤以去除绝缘材料300与绝缘材料400的溶剂，使绝缘材料300、400呈现半固化的状态，接着进入步骤S5。

在步骤S5中，如图2C所示，将烘烤后的第一基材100的绝缘材料300与烘烤后的第一金属片200的绝缘材料400相互贴合，并在一第二温度下进行热压，使绝缘材料300与400固化而形成一第一绝缘层350并使第一金属片200经由第一绝缘层350接合于第一基材100。

在本实施例中，第一温度可以是小于150℃，第二温度可以是小于200℃，整个制程完成的时间可小于2小时。

绝缘材料300与绝缘材料400包括硅基高分子组合物，硅基高分子组合物的成分可包括硅树脂材料。硅基高分子组合物可溶于溶剂中以便于涂布于第一基材100以及第一金属片200上，上述溶剂可以是甲苯，也可以是其他溶剂，并没有特别限定。硅基高分子组合物可以包含甲基硅树脂、苯基硅树脂、甲基苯基硅树脂或其组合或其他的硅树脂材料，并无特别限定，在绝缘材料300与400中可加入触媒以促进硅基高分子组合物的反应。另外，绝缘材料300与绝缘材料400更包括一增强材料，硅基高分子组合物系附着于增强材料上，在本实施例中，增强材料可以是玻璃纤维布。

利用本发明的印刷电路板基板的制造方法所制造出的印刷电路板基板的包括第一基材100、第一绝缘层350以及第一金属片200形成的三明治结构，第一绝缘层350的厚度可小于80微米(μm)，第一绝缘层350的绝缘强度为每10微米耐压大于1千伏。

在本实施例中，第一金属片200为铜片，第一基材100可以是铝板、铜板、陶瓷板、氮化铝板或复合金属片，本发明的第一基材100与第一金属片200的接合强度列表如下：

表1

由表1的比较可知，利用本发明的印刷电路板基板的制造方法所制造的印刷电路板基板比现有的制造方法所制造的印刷电路板基板(即市售铝基板)具有两倍以上的接着强度。

本发明的第一基材100与第一金属片200的接合后的导热值列表如下：

表2

由表2的比较可知，利用本发明的印刷电路板基板的制造方法所制造的印刷电路板基板比现有的制造方法所制造的印刷电路板基板(即市售铝基板)具有数倍甚至数十倍以上的导热值，有利于安装在电路板上的电子组件的散热。

请参阅图4A、4B、4C、4D与4E以及图5，其表示本发明的印刷电路板基板的制造方法的另一实施例。

首先，在步骤S11中，如图4A所示，提供一第一基材100以及一第一金属片200，第一基材100具有一第一面110以及一第二面120，接着，进入步骤S12。

在步骤S12中，如图4B所示，在第一基材100的第一面110上涂布一层绝缘材料300，接着进入步骤S13。

在步骤S13中，如图4B所示，在第一金属片200上也涂布一层与绝缘材料300相同的绝缘材料400，接着进入步骤S14。

在步骤S14中，将已涂布绝缘材料300的第一基材100与已涂布绝缘材料400的第一金属片200放置于烘烤装置中以第一温度烘烤以去除绝缘材料300与绝缘材料400的溶剂，使绝缘材料300、400呈现半固化的状态，接着进入步骤S15。

在步骤S15中，如图4C所示，将烘烤后的第一基材100的绝缘材料300与烘烤后的第一金属片200的绝缘材料400相互贴合，并在第二温度下进行热压，使绝缘材料300与绝缘材料400固化而形成第一绝缘层350，并使第一金属片200经由第一绝缘层350接合于第一基材100，接着进入步骤S16。

在步骤S16中，如图4D所示，提供一第二金属片500，接着进入步骤S17。

在步骤S17中，如图4D所示，在第一基材100的第二面120上涂布一层上述绝缘材料300’，接着进入步骤S18。

在步骤S18中，如图4D所示，在第二金属片500上涂布一层上述绝缘材料400’，接着进入步骤S19。

在步骤S19中，将已涂布绝缘材料300’的第一基材100与已涂布绝缘材料400’的第二金属片500放置于烘烤装置中以第一温度烘烤以去除绝缘材料300’及400’的溶剂，使绝缘材料300’与400’呈现半固化的状态，接着进入步骤S20。

在步骤S20中，将烘烤后的上述已接合于第一金属片200的第一基材100的绝缘材料300’与烘烤后的第二金属片500的绝缘材料400’相互贴合并在第二温度下进行热压，使绝缘材料300’与400’固化而形成第二绝缘层350’并使第二金属片500经由第二绝缘层350’接合于第一基材100。

在本实施例中，印刷电路板基板形成第一金属片200、第一绝缘层350、第一基材100、第二绝缘层350’以及第二金属片500的结构，第一绝缘层350与第二绝缘层350’的厚度可小于80微米(μm)，而且第一绝缘层350与第二绝缘层350’的绝缘强度也可以是每10微米耐压大于1千伏。在本实施例中，绝缘材料300’及400’的组成与绝缘材料300及400的组成相同，也可以其具有硅基高分子组合物以及增强材料。第二金属片500也可以是铜片或铝片。

请参阅6A、6B、6C、6D与6E以及图7，其表示本发明的印刷电路板基板的制造方法的另一实施例。

首先，在步骤S21中，如图6A所示，提供一第一基材100以及一第二基材600，第一基材100具有一第一面110以及一第二面120，接着，进入步骤S22。

在步骤S22中，如图6B所示，在第一基材100的第二面120上涂布一层绝缘材料300”，接着进入步骤S23。

在步骤S23中，如图6B所示，在第二基材600上也涂布一层与绝缘材料300”相同的绝缘材料400”，接着进入步骤S24。

在步骤S24中，将已涂布绝缘材料300”的第一基材100与已涂布绝缘材料400”的第二基材600放置于烘烤装置中以第一温度烘烤以去除绝缘材料300”与绝缘材料400”的溶剂，使硅基高分子组合物300”、400”呈现半固化的状态，接着进入步骤S25。

在步骤S25中，如图6C所示，将烘烤后的第一基材100的绝缘材料300”与烘烤后的第二基材600的绝缘材料400”相互贴合，并在第二温度下进行热压，使绝缘材料300”与400”固化而形成第三绝缘层350”并使第二基材600经由第三绝缘层350”接合于第一基材100，接着进入步骤S26。

在步骤S26中，如图6D所示，提供一第一金属片200，接着进入步骤S27。

在步骤S27中，如图6D所示，在已接合于第二基材600的第一基材100的第一面110上涂布一层绝缘材料300，接着进入步骤S28。

在步骤S28中，如图6D所示，在第一金属片200上涂布一层绝缘材料400，接着进入步骤S29。

在步骤S29中，将已涂布绝缘材料300的上述第一基材100与已涂布绝缘材料400的第一金属片200放置于该烘烤装置中以第一温度烘烤以去除绝缘材料300及400的溶剂，使绝缘材料300及400呈现半固化的状态，接着进入步骤S30。

在步骤S30中，如图6E所示，将烘烤后的上述已接合于第二基材600的第一基材100的绝缘材料300与烘烤后的第一金属片200的绝缘材料400相互贴合并在第二温度下进行热压，使绝缘材料300与400固化而形成第一绝缘层350并使第一金属片200经由第一绝缘层350接合于第一基材100。

在本实施例中，第一绝缘层350与第二绝缘层350”的厚度可小于80微米(μm)，而且第一绝缘层350与第二绝缘层350”的绝缘强度也可以是每10微米耐压大于1千伏。在本实施例中，绝缘材料300”及400”的组成可以与绝缘材料300及400的组成相同，其具有硅基高分子组合物以及增强材料。第二金属片500也可以是铜片。

请参阅图8A、8B、8C、8D与8E以及图9，其表示本发明的印刷电路板基板的制造方法的另一实施例。

首先，在步骤S31中，如图8A所示，提供一第一基材100以及一第二基材600，第一基材100具有一第一面110以及一第二面120，第二基材600具有一第三面610以及一第四面620，接着，进入步骤S32。

在步骤S32中，如图8B所示，在第一基材100的第二面120上涂布一层绝缘材料300”，接着进入步骤S33。

在步骤S33中，如图8B所示，在第二基材600的第四面620上也涂布一层上述的绝缘材料400”，接着进入步骤S34。

在步骤S34中，将已涂布绝缘材料300”的第一基材100与已涂布绝缘材料400”的第二基材600放置于烘烤装置中以第一温度烘烤以去除绝缘材料300”与绝缘材料400”的溶剂，使绝缘材料300”、400”呈现半固化的状态，接着进入步骤S35。

在步骤S35中，如图8C所示，将烘烤后的第一基材100的绝缘材料300”与烘烤后的第二基材600的绝缘材料400”相互贴合，并在第二温度下进行热压，使绝缘材料300”与400”固化而形成第三绝缘层350”并使第二基材600经由第三绝缘层350”接合于第一基材100，接着进入步骤S36。

在步骤S36中，如图8D所示，提供一第一金属片200以及一第二金属片500，接着进入步骤S37。

在步骤S37中，如图8D所示，在已接合于第二基材600的第一基材100的第一面110上涂布一层绝缘材料300，接着进入步骤S38。

在步骤S38中，如图8D所示，在第一金属片200上涂布一层绝缘材料400，接着进入步骤S39。

在步骤S39中，如图8D所示，在第二金属片500上涂布一层绝缘材料400’”，接着进入步骤S40。

在步骤S40中，如图8D所示，在第二基材600的第一面610上涂布一层绝缘材料300’”，接着进入步骤S41。

在步骤S41中，将已涂布绝缘材料300的第一基材100、已涂布绝缘材料400的第一金属片200、已涂布绝缘材料300’”的第二基材600以及已涂布绝缘材料400’”的第二金属片500放置于烘烤装置中以第一温度烘烤以去除绝缘材料300、300’”、400及400’”的溶剂，使绝缘材料300、300’”、400及400’”呈现半固化的状态，接着进入步骤S42。

在步骤S42中，如图8E所示，将烘烤后的第二金属片500的绝缘材料400’”贴合于烘烤后的第二基材600的绝缘材料300’”，且将烘烤后的第一金属片200的绝缘材料400贴合于烘烤后的第一基材100的绝缘材料300，并在第二温度下进行热压，使绝缘材料300、300’”、400及400’”固化而形成第一绝缘层350及第四绝缘层350’”并使第一金属片200及第二金属片500分别经由第一绝缘层350与第四绝缘层350’”接合于第一基材100与第二基材600。

在本实施例中，第一绝缘层350、第三绝缘层350”及第四绝缘层350’”的厚度可小于80微米(μm)，而且第一绝缘层350、第三绝缘层350”及第四绝缘层350’”的绝缘强度也可以是每10微米耐压大于1千伏。在本实施例中，绝缘材料300、300’”、400及400’”的组成与绝缘材料300”及400”的组成相同，其可具有硅基高分子组合物以及增强材料。第一金属片200及第二金属片500也可以是铜片。

本发明的印刷电路板基板采用硅基高分子组成物取代现有技术的绝缘胶膜，通过化学接着的方式将铜片与基板贴合，其接合强度优于现有的物里接合方法，而且可维持现有的高绝缘阻抗的特性，另外由于本发明的绝缘层厚度较现有的物里接合方法所形成的绝缘层厚度小，可达到降低产品热阻，提高导热值，进而增加产品的市场竞争性。另外，以硅基高分子组成物接合铜片与基板可以减少整体制程的时间。

本发明虽以实施例揭露如上，然其非用以限定本发明的范围，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (20)

1.一种印刷电路板基板，其包括：

一第一基材，具有一第一面以及一第二面，该第一面是相对于该第二面；

一第一绝缘层；以及

一第一金属片，该第一绝缘层形成于该第一基材的该第一面与第一金属片之间，且该第一金属片经由该第一绝缘层接合于该第一基材的该第一面，其中该第一绝缘层包括一硅基高分子组合物。

2.如权利要求1所述的印刷电路板基板，其中该硅基高分子组合物包括硅树脂材料。

3.如权利要求2所述的印刷电路板基板，其中该第一绝缘层更包括一增强材料，该硅基高分子组合物是附着于该增强材料上。

4.如权利要求1所述的印刷电路板基板，其中该第一金属片为铜片。

5.如权利要求1所述的印刷电路板基板，其中该第一绝缘层的厚度小于80微米(μm)。

6.如权利要求1所述的印刷电路板基板，其中该第一绝缘层的绝缘强度为每10微米耐压大于1千伏。

7.如权利要求1所述的印刷电路板基板，其中该基材为铝板、铜板、陶瓷板、氮化铝板或复合金属片。

8.如权利要求1或2所述的印刷电路板基板，其更包括一第二金属片以及一第二绝缘层，该第二绝缘层形成于该第一基材的该第二面与该第二金属片之间，且该第二金属片经由该第二绝缘层接合于该第一基材的该第二面，该第二绝缘层包括上述硅基高分子组合物。

9.如权利要求1或2所述的印刷电路板基板，其更包括一第二基材以及一第三绝缘层，该第三绝缘层形成于该第一基材的该第二面与该第二基材之间，且该第二基材经由该第三绝缘层接合于该第一基材，该第三绝缘层包括上述硅基高分子组合物。

10.如权利要求9所述的印刷电路板基板，其更包括一第二金属片以及一第四绝缘层，该第四绝缘层形成于该第二金属片与该第二基材之间，且该第二金属片经由该第四绝缘层接合于该第二基材，该第四绝缘层包括上述硅基高分子组合物。

11.一种印刷电路板基板的制造方法，其包括：

提供一基材以及一第一金属片，该基材具有一第一面以及一第二面；

在该基材的该第一面上涂布一层绝缘材料；

在该第一金属片上涂布一层上述的绝缘材料；

将已涂布该绝缘材料的该基材与已涂布该绝缘材料的该第一金属片放置于一烘烤装置中以一第一温度烘烤以去除该绝缘材料中的溶剂，使该绝缘材料呈现半固化的状态；以及

将烘烤后的该基材的该绝缘材料与烘烤后的该第一金属片的该绝缘材料相互贴合并在一第二温度下进行热压，使该等绝缘材料固化而形成一第一绝缘层并使该第一金属片经由该第一绝缘层接合于该基材。

12.如权利要求11所述的印刷电路板基板的制造方法，其更包括：

提供一第二金属片；

在该基材的该第二面上涂布一层上述绝缘材料；

在该第二金属片上涂布一层上述绝缘材料；

将已涂布该绝缘材料的该基材与已涂布该绝缘材料的该第二金属片放置于该烘烤装置中以该第一温度烘烤以去除该绝缘材料的溶剂，使该绝缘材料呈现半固化的状态；以及

将烘烤后的该基材的该绝缘材料与烘烤后的该第二金属片的该绝缘材料相互贴合并在该第二温度下进行热压，使该绝缘材料固化而形成一第二绝缘层并使该第二金属片经由该第二绝缘层接合于该基材。

13.如权利要求11所述的印刷电路板基板的制造方法，其更包括：

提供一第二基材；

在该第一基材的该第二面上涂布一层上述绝缘材料；

在该第二基材上涂布一层上述绝缘材料；

将已涂布该绝缘材料的该第一基材与已涂布该绝缘材料的该第二基材放置于该烘烤装置中以该第一温度烘烤以去除该绝缘材料的溶剂，使该绝缘材料呈现半固化的状态；以及

将烘烤后的该第二基材的该绝缘材料与烘烤后的该第一基材的该绝缘材料相互贴合并在该第二温度下进行热压，使该绝缘材料固化而形成一第三绝缘层并使该第二基材经由该第三绝缘层接合于该第一基材。

14.如权利要求13所述的印刷电路板基板的制造方法，其更包括：

提供一第二金属片；

在该第二基材的上涂布一层上述绝缘材料；

在该第二金属片上涂布一层上述绝缘材料；

将已涂布该绝缘材料的该第二基材以及已涂布该绝缘材料的该第二金属片放置于该烘烤装置中以该第一温度烘烤以去除该绝缘材料的溶剂，使该绝缘材料呈现半固化的状态；以及

将烘烤后的该第二金属片的该绝缘材料贴合于烘烤后的在该第二基材的该绝缘材料，并在该第二温度下进行热压，使该等绝缘材料固化而形成一第四绝缘层，并使该第二金属片经由该第四绝缘层接合于该第二基材。

15.如权利要求11至14中任一项所述的印刷电路板基板的制造方法，其中该绝缘材料包括一硅基高分子组合物，该硅基高分子组合物包括硅树脂材料。

16.如权利要求12所述的印刷电路板基板的制造方法，其中该绝缘材料更包括一增强材料，该硅基高分子组合物系附着于该增强材料上。

17.如权利要求11至14中任一项所述的印刷电路板基板的制造方法，其中该第一温度小于150℃。

18.如权利要求11至14中任一项所述的印刷电路板基板的制造方法，其中该第二温度小于200℃。

19.如权利要求11至14中任一项所述的印刷电路板基板的制造方法，其中该印刷电路板基板的制造方法的所有步骤完成的时间小于2小时。

20.如权利要求11至14中任一项所述的印刷电路板基板的制造方法，其中该第一金属片为铜片，该基材为铝板、铜板、陶瓷板、氮化铝板或复合金属片。