CN110139466A - 高导热绝缘体、pcb板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高导热绝缘体、PCB板及制备方法，包括导体基板、绝缘层、钛层、第一金属层和第二金属层；所述绝缘层覆盖在所述导体基板的外表面，形成绝缘体基板；所述钛层覆盖在所述绝缘层上，钛层通过等离子溅射电镀方式的方式形成；所述第一金属层通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述钛层上；所述第二金属层通过电镀方式形成，并覆盖在所述第一金属层上。相比于现有技术中埋入的导热体或者散热片均为导体、非绝缘体，在后续的封装过程需要在导热体或者散热片的上下贴合绝缘片，本发明的高导热绝缘体、PCB板及制备方法，不仅不会降低原来导热体或者散热片的散热能力，还可以省去后续封装过程中贴合绝缘片的流程，因此无论从流程上还是成本上都具有更好的优势。
Description
技术领域
本发明属于PCB板制备技术领域，具体涉及高导热绝缘体、PCB板及制备方法。
背景技术
在PCB板的制备过程中，需要向其内部埋入的导热体。专利号为201610511453.X，专利名称为一种印制线路板埋铜块方法的中国发明专利中公开了：在基材上锣出凹槽，所述凹槽尺寸大于铜块尺寸；对基材和铜块进行表面处理；在基材的双面和铜块的单面贴上保护膜，并将基材上凹槽位的保护膜割除，使凹槽镂空；将树脂填塞到凹槽的四边；在铜块未贴保护膜的一面涂上一层无溶剂树脂，然后将此面与凹槽贴合，将铜块填入凹槽中；将已填入铜块的基材进行压合，使树脂固化；将基材及铜块表面的保护膜撕去。另外，专利申请号为201410412908.3，名称为一种新型PCB板的中国发明专利申请中公开了：在PCB板需要连接发热量大的元器件处的焊盘处设有散热片，散热片导热基底为通孔式，并穿过焊盘孔，扇热片的导热基底设有固定扣使散热片与焊盘呈铆接固定，固定扣和散热片为导电材料，可以通过散热片直接与元器件的焊接脚接触，散热速度快，效果更好，并且固定扣为导电材料，可以直接增加焊盘厚度，避免出现在焊接时铜箔翘起或脱落的现象。
综上可见，现有技术中埋入PCB板的导热体或者是散热片均为导体，而非绝缘体。因此在在后续的PCB封装过程中需要在导热体或者散热片的上下部位贴合绝缘片，但是，这样的设计必然会降低原来导热体或者散热片的散热能力。
发明内容
针对上述问题，本发明提出高导热绝缘体、PCB板及制备方法，不仅不会降低原来导热体或者散热片的散热能力，还可以省去后续贴合绝缘片的流程，因此无论从流程上还是成本上都具有更好的优势。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种高导热绝缘体，包括：
导体基板；
绝缘层，所述绝缘层覆盖在所述导体基板的外表面，形成绝缘体基板；
钛层，所述钛层通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述绝缘层上；
第一金属层，所述第一金属层通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述钛层上；
第二金属层，所述第二金属层通过电镀方式形成，并覆盖在所述第一金属层上。
优选地，所述导体基板为铝片；所述绝缘层为氧化铝。
优选地，所述钛层的厚度大于或者等于70-80nm，所述第一金属层的厚度为>1um。
优选地，所述第一金属层与第二金属层的材料相同或者不同；
所述第一金属层的材料为铜、金或者银；
所述第二金属层的材料为铜、金或者银。
第二方面，本发明提供了一种高导热绝缘体的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备导体基板；
(2)对所述导体基板进行阳极氧化表面处理，使其变成绝缘体基板；
(3)对所述绝缘体基板的表面进行等离子溅镀钛，形成钛层；
(4)在所述钛层上进行等离子溅射电镀形成第一金属层；
(5)在所述第一金属层的表面进行电镀形成第二金属层，获得高导热绝缘体。
优选地，所述导体基板为铝片，所述绝缘体基板包括铝片以及覆盖在所述铝片上的氧化铝。
优选地，所述钛层的厚度大于或者等于70-80nm，所述第一金属层的厚度为>1um。
优选地，所述第一金属层与第二金属层的材料相同或者不同；
所述第一金属层的材料为铜、金或者银；
所述第二金属层的材料为铜、金或者银。
第三方面，本发明提供了一种PCB板，包括：
若干个PCB内层芯片，各PCB内层芯片从上至下顺次排列；
若干个半固化片，各半固化片分别填充在相邻PCB内层芯片之间；
各PCB内层芯片与各半固化片上相应位置处均设有捞空区，所述捞空区内放置有经过棕化处理的如权利要求1-4中任一项所述的高导热绝缘体。
第四方面，本发明提供了一种PCB板的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备待处理的PCB板，所述待处理的PCB板包括若干个PCB内层芯片以及若干个半固化片，各PCB内层芯片从上至下顺次排列，各半固化片分别填充在相邻PCB内层芯片之间，且各PCB内层芯片与各半固化片上相应位置处均设有捞空区；
(2)将如权利要求1-4中任一项所述的高导热绝缘体棕化后放置到所述捞空区内；
(3)加热并压合所述待处理的PCB板和高导热绝缘体，使得待处理的PCB板中的半固化片中的半固化的树脂处于热熔状态，并溢至所述高导热绝缘体上；
(4)对所述待处理的PCB板和高导热绝缘体进行冷却处理，获得新的PCB板。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
相比于现有技术中埋入的导热体或者散热片均为导体、非绝缘体，在后续的封装过程需要在导热体或者散热片的上下贴合绝缘片，本发明的高导热绝缘体、PCB板及制备方法，不仅不会降低原来导热体或者散热片的散热能力，还可以省去后续封装过程中贴合绝缘片的流程，因此无论从流程上还是成本上都具有更好的优势。
附图说明
图1为本发明一种实施例的导体基板的结构示意图；
图2为本发明一种实施例的绝缘体基板的结构示意图；
图3为本发明一种实施例的在绝缘体基本上镀钛层的结构示意图；
图4为本发明一种实施例的在钛层上镀第一金属层的结构示意图；
图5为本发明一种实施例的在第一金属层上镀第二金属层形成高导热绝缘体的结构示意图；
图6为本发明一种实施例的高导热绝缘体裁切示意图；
图7为本发明一种实施例的PCB板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
如图1-6所示，本发明实施例提供了一种高导热绝缘体，包括：
导体基板1；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述导体基板1为铝片；所述导体基板1的厚度根据PCB板子厚度进行裁切，一般情况下，其尺寸不大于27in*27in；
绝缘层2，所述绝缘层2覆盖在所述导体基板1的外表面，形成绝缘体基板；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述绝缘层2为氧化铝，其厚度为30um；
钛层3，所述钛层3通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述绝缘层2上，即所述钛层3覆盖在导体基板上的相对两侧，比如设置在导体基板的上表面和下表面，钛原子与其他材质的结合力非常好，其结合能力是其他金属不可比拟的；所述钛层3的厚度70-80nm，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述钛层3的厚度为70nm；
第一金属层4，所述第一金属层4通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述钛层3上；所述第一金属层4的材料为铜、金或者银，还可以根据客户的要求换成其他材料的金属，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一金属层4的厚度为1um；
第二金属层5，所述第二金属层5通过电镀方式形成，并覆盖在所述第一金属层4上，所述第二金属层5的材料为铜、金或者银，还可以根据客户的要求换成其他材料的金属，所述第二金属层5与第一金属层4的材料相同或者不同，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第二金属层5和第一金属层4均为铜层，二者的厚度之和35um；由于第一金属层4是通过等离子溅射电镀的方式形成的，这种方式的电镀成本很高昂，所以仅溅镀1um，形成第一金属层4后再采用传统的方法进行电镀，形成第二金属层5，实现成本的降低，且不会降低产品的性能。
实施例2
本发明实施例提供了一种高导热绝缘体的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备导体基板1；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述导体基板1为铝片；所述导体基板1的厚度根据PCB板子厚度进行裁切，一般情况下，其尺寸不大于27in*27in，参见图1；
(2)对所述导体基板1进行阳极氧化表面处理，使其变成绝缘体基板；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述绝缘层2为氧化铝，其厚度为>30um，所述绝缘层2的厚度实际可以根据需要进行设定，本发明中不做具体的限定，参见图2；
(3)对所述绝缘体基板的表面进行等离子溅镀钛，形成钛层3；所述钛层3的厚度大于或者等于70-80nm，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述钛层3的厚度为70nm，参见图3；
(4)在所述钛层3上进行等离子溅射电镀形成第一金属层4；所述第一金属层4的材料为铜、金或者银，还可以根据客户的要求换成其他材料的金属，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一金属层4的厚度为1um，参见图4；
(5)在所述第一金属层4的表面进行电镀形成第二金属层5，获得高导热绝缘体；所述第二金属层5的材料为铜、金或者银，还可以根据客户的要求换成其他材料的金属，所述第二金属层5与第一金属层4的材料相同或者不同，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第二金属层5和第一金属层4均为铜层，二者的厚度之和35um；由于第一金属层4是通过溅射电镀的方式形成的，这种方式的电镀成本很高昂，所以仅溅镀1um，形成第一金属层4后再采用传统的方法进行电镀，形成第二金属层5，实现成本的降低，且不会降低产品的性能，参见图5。
进一步，在本发明实施例的一种具体实施方式，所述高导热绝缘体的制备方法还包括：(6)对所述获得的高导热绝缘体进行裁切，获得若干个符合要求的小的高导热绝缘体8，参见图6。
实施例3
如图7所示，本发明实施例中提供了一种PCB板，包括：
若干个PCB内层芯片6，各PCB内层芯片6从上至下顺次排列；
若干个半固化片7，各半固化片7分别填充在相邻PCB内层芯片6之间；
各PCB内层芯片6与半固化片7上相应位置处均设有捞空区，所述捞空区内填充有如实施例1中所述的高导热绝缘体8。
实施例4
本发明实施例提供了一种PCB板的制备方法，包括以下步骤：
(1)准备待处理的PCB板，所述待处理的PCB板包括若干个PCB内层芯片6以及若干个半固化片7，各PCB内层芯片6从上至下顺次排列，各半固化片7分别填充在相邻PCB内层芯片6之间，且各PCB内层芯片6与半固化片7上相应位置处均设有捞空区；
(2)将如实施例1所述的高导热绝缘体8棕化后放置到所述通捞空区孔内；
(3)加热并压合所述待处理的PCB板和高导热绝缘体，使得待处理的PCB板中的半固化片7中的半固化树脂处于热熔状态，并溢至所述高导热绝缘体上；
(4)对所述待处理的PCB板和高导热绝缘体进行冷却处理，获得新的PCB板。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种高导热绝缘体，其特征在于，包括：
导体基板；
绝缘层，所述绝缘层覆盖在所述导体基板的外表面，形成绝缘体基板；
钛层，所述钛层通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述绝缘层上；
第一金属层，所述第一金属层通过等离子溅射电镀方式形成，并覆盖在所述钛层上；
第二金属层，所述第二金属层通过电镀方式形成，并覆盖在所述第一金属层上。
2.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘体，其特征在于：所述导体基板为铝片；所述绝缘层为氧化铝。
3.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘体，其特征在于：所述钛层的厚度大于或者等于70-80nm，所述第一金属层的厚度为>1um。
4.根据权利要求1所述的一种高导热绝缘体，其特征在于：所述第一金属层与第二金属层的材料相同或者不同；
所述第一金属层的材料为铜、金或者银；
所述第二金属层的材料为铜、金或者银。
5.一种高导热绝缘体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)准备导体基板；
(2)对所述导体基板进行阳极氧化表面处理，使其变成绝缘体基板；
(3)对所述绝缘体基板的表面进行等离子溅镀钛，形成钛层；
(4)在所述钛层上进行等离子溅射电镀形成第一金属层；
(5)在所述第一金属层的表面进行电镀形成第二金属层，获得高导热绝缘体。
6.根据权利要求5述的一种高导热绝缘体的制备方法，其特征在于：所述导体基板为铝片，所述绝缘体基板包括铝片以及覆盖在所述铝片上的氧化铝。
7.根据权利要求5述的一种高导热绝缘体的制备方法，其特征在于：所述钛层的厚度大于或者等于70-80nm，所述第一金属层的厚度为>1um。
8.根据权利要求5述的一种高导热绝缘体的制备方法，其特征在于：所述第一金属层与第二金属层的材料相同或者不同；
所述第一金属层的材料为铜、金或者银；
所述第二金属层的材料为铜、金或者银。
9.一种PCB板，其特征在于，包括：
若干个PCB内层芯片，各PCB内层芯片从上至下顺次排列；
若干个半固化片，各半固化片分别填充在相邻PCB内层芯片之间；
各PCB内层芯片与各半固化片上相应位置处均设有捞空区，所述捞空区内放置有经过棕化处理的如权利要求1-4中任一项所述的高导热绝缘体。
10.一种PCB板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)准备待处理的PCB板，所述待处理的PCB板包括若干个PCB内层芯片以及若干个半固化片，各PCB内层芯片从上至下顺次排列，各半固化片分别填充在相邻PCB内层芯片之间，且各PCB内层芯片与各半固化片上相应位置处均设有捞空区；
(2)将如权利要求1-4中任一项所述的高导热绝缘体棕化后放置到所述捞空区内；
(3)加热并压合所述待处理的PCB板和高导热绝缘体，使得待处理的PCB板中的半固化片中的半固化的树脂处于热熔状态，并溢至所述高导热绝缘体上；
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