CN113973424A - 内嵌高导热石墨片的双面铝基板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了内嵌高导热石墨片的双面铝基板及其制作方法，包括铝基板，所述铝基板的上下面分别设置有石墨片，所述石墨片的外部设置有铜箔层，所述铜箔层的上面设置有电镀防腐层，在所述铝基板、石墨片和铜箔层之间开设有通孔，所述通孔的内侧面上电镀有金属导通层；本发明的有益效果是通过铝基板内部设置的吸热片，可以使铝基板内部的热量被吸收，使铝基板内部的温度能够下降，在铝基板的两侧设置石墨片，石墨片是碳的一种同素异形体，为灰黑色、不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀，且石墨具有耐高温，导电和导热性能良好，被吸收的热量将从散热孔处传递给散热片并散发出去，这样能够避免电子元器件因高温失效，从而提高面板的使用寿命。

Description

内嵌高导热石墨片的双面铝基板及其制作方法

技术领域

本发明涉及双面铝基板技术领域，尤其涉及到内嵌高导热石墨片的双面铝基板及其制作方法。

背景技术

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层，常见于LED照明产品，有正反两面，白色的一面是焊接LED引脚的，另一面呈现铝本色，一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。

随着金属基板制作印刷线路板的技术也在不断更新和发展，传统的双面铝基板在实际使用中，通常很多双面板都将面临，多层板密度高、功率大，热量散发难；常规的印制板基材如FR4、CEM3都是热的不良导体，层间绝缘，热量散发不出去,电子设备局部发热不排除，导致电子元器件热膨胀及高温失效，从而降低面板的使用寿命。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种内嵌高导热石墨片的双面铝基板。

本发明提供的技术文案，包括铝基板，所述铝基板的上下面分别设置有石墨片，所述石墨片的外部设置有铜箔层，所述铜箔层的上面设置有电镀防腐层，在所述铝基板、石墨片和铜箔层之间开设有通孔，所述通孔的内侧面上电镀有金属导通层。

作为本发明的进一步改进，所述铝基板的表面设置有多个凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述凹槽的内部设置有吸热片，所述吸热片的下面连接所述铝基板，所述吸热片的上面连接所述石墨片。

作为本发明的进一步改进，所述吸热片的上方开设有散热孔，所述散热孔贯穿石墨片、铜箔层和电镀防腐层，所述散热孔的上端设置有散热片，所述散热片设置于所述电镀防腐层的上面。

作为本发明的进一步改进，所述金属导通层为铜材质。

本发明还提供了一种内嵌高导热石墨片的双面铝基板的制作方法，包括以下步骤：

S1、开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板的表面开设凹槽，压入吸热片；

S2、磨板：摩擦粗化铝板表面；

S3、压合：将铝基板、两层石墨片和两层铜箔层上下分别依次层叠并压合在一起；

S4、钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔、安装孔、固定孔；

S5、沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔金属化；

S6、钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片和铜箔层；

S7、表面处理：对铜箔层外面进行防腐蚀处理；

S8、阻焊：在散热孔的上面固定散热片。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中，通过PP胶流动固化吸热片并压合。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中，先通过高温，将PP胶流动固化以增加层与层之间的结合力。

作为本发明的进一步改进，所述步骤S5中，不能出现偏孔，判断是否偏孔的标准是孔内不能看到铝基板层，且不能破坏吸热片。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

通过铝基板内部设置的吸热片，可以使铝基板内部的热量被吸收，使铝基板内部的温度能够下降，在铝基板的两侧设置石墨片，石墨片是碳的一种同素异形体，为灰黑色、不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀，且石墨具有耐高温，导电和导热性能良好，从而避免设备局部发热，被吸收的热量将从散热孔处传递给散热片并散发出去，这样能够避免电子元器件因高温失效，从而提高面板的使用寿命，具有良好的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明的内嵌高导热石墨片的双面铝基板整体结构示意图；

附图标记：1、铝基板；11、凹槽；2、石墨片；21、吸热片；22、散热孔；23、散热片；3、铜箔层；4、电镀防腐层；5、通孔；6、金属导通层。

具体实施方式

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例；但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例；相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

下面结合附图对本发明作详细说明。

实施例1：如图1所示，为了解决现有技术多层板之间热量散发难的缺陷，本发明提供了一种内嵌高导热石墨片2的双面铝基板1，包括铝基板1，所述铝基板1的上下面分别设置有石墨片2，所述石墨片2的外部设置有铜箔层3，所述铜箔层3的上面设置有电镀防腐层4，在所述铝基板1、石墨片2和铜箔层3之间开设有通孔5，所述通孔5的内侧面上电镀有金属导通层6；所述铝基板1的表面设置有多个凹槽11，所述凹槽11的内部设置有吸热片21，所述吸热片21的下面连接所述铝基板1，所述吸热片21的上面连接所述石墨片2，所述吸热片21的上方开设有散热孔22，所述散热孔22贯穿石墨片2、铜箔层3和电镀防腐层4，所述散热孔22的上端设置有散热片23，所述散热片23设置于所述电镀防腐层4的上面。

作为本发明的进一步改进，所述金属导通层6为铜材质。

在双面铝基板1上面开设多个凹槽11，在凹槽11中填充少量PP胶，将吸热片21放入凹槽11内，对PP胶进行烘烤，使PP胶固化后固定吸热片21，在双面铝基板1的上下层分别放置石墨片2，在两个石墨片2的外侧放置铜箔层3，进行粘合和压合，在铝基板1、石墨片2和铜箔层3之间开设有通孔5，在通孔5的内壁电镀金属导通层6，连接各个层的导通，在铜箔层3的上面电镀防腐层4，在吸热片21对应的石墨片2和铜箔层3上开设散热孔22，在散热孔22的上面阻焊散热片23。

实施例2：本发明还提供了一种内嵌高导热石墨片2的双面铝基板1的制作方法，包括以下步骤：

S1、开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板1的表面开设凹槽11，压入吸热片21；

S2、磨板：摩擦粗化铝板表面；

S3、压合：将铝基板1、两层石墨片2和两层铜箔层3上下分别依次层叠并压合在一起；

S4、钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔5、安装孔、固定孔；

S5、沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔5金属化；

S6、钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片2和铜箔层3；

S7、表面处理：对铜箔层3外面进行防腐蚀处理；

S8、阻焊：在散热孔22的上面固定散热片23。

实施例3：在实施例2中，加入下述工序，在步骤S1中，在双面铝基板1上面开设多个凹槽11，在凹槽11中填充少量PP胶，将吸热片21放入凹槽11内，对PP胶进行烘烤，使PP胶固化后固定吸热片21并进行压合。

开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板1的表面开设凹槽11，压入吸热片21；磨板：摩擦粗化铝板表面；压合：将铝基板1、两层石墨片2和两层铜箔层3上下分别依次层叠并压合在一起；钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔5、安装孔、固定孔；沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔5金属化；钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片2和铜箔层3；表面处理：对铜箔层3外面进行防腐蚀处理；阻焊：在散热孔22的上面固定散热片23。

实施例4：在实施例3中，加入下述工序，在步骤S2中，拉丝深度＞12.5um,粗化铝面增加压板结合力。

开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板1的表面开设凹槽11，压入吸热片21；磨板：摩擦粗化铝板表面；压合：将铝基板1、两层石墨片2和两层铜箔层3上下分别依次层叠并压合在一起；钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔5、安装孔、固定孔；沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔5金属化；钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片2和铜箔层3；表面处理：对铜箔层3外面进行防腐蚀处理；阻焊：在散热孔22的上面固定散热片23。

实施例5：在实施例4中，加入下述工序，在步骤S3中，先通过高温，将PP胶流动固化以增加层与层之间的结合力，在经过层压机械进行压合。

开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板1的表面开设凹槽11，压入吸热片21；磨板：摩擦粗化铝板表面；压合：将铝基板1、两层石墨片2和两层铜箔层3上下分别依次层叠并压合在一起；钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔5、安装孔、固定孔；沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔5金属化；钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片2和铜箔层3；表面处理：对铜箔层3外面进行防腐蚀处理；阻焊：在散热孔22的上面固定散热片23。

实施例6：在实施例5中，加入下述工序，在步骤S6中，不能出现偏孔，判断是否偏孔的标准是孔内不能看到铝基板1层，且不能破坏吸热片21，所钻孔直径不大于吸热片21直径。

开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板1的表面开设凹槽11，压入吸热片21；磨板：摩擦粗化铝板表面；压合：将铝基板1、两层石墨片2和两层铜箔层3上下分别依次层叠并压合在一起；钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔5、安装孔、固定孔；沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔5金属化；钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片2和铜箔层3；表面处理：对铜箔层3外面进行防腐蚀处理；阻焊：在散热孔22的上面固定散热片23。

实施例7：在实施例6中，加入下述工序，在步骤S7中，在进行防腐蚀处理前可以增加表面粗糙度，并喷砂以提高附着力，再进行电镀防腐蚀层。

开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板1的表面开设凹槽11，压入吸热片21；磨板：摩擦粗化铝板表面；压合：将铝基板1、两层石墨片2和两层铜箔层3上下分别依次层叠并压合在一起；钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔5、安装孔、固定孔；沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔5金属化；钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片2和铜箔层3；表面处理：对铜箔层3外面进行防腐蚀处理；阻焊：在散热孔22的上面固定散热片23。

本发明的工作原理：采用石墨片2作为双面铝基板1的导热材料，石墨片2是碳的一种同素异形体，为灰黑色、不透明固体，化学性质稳定，耐腐蚀，且石墨具有耐高温，导电和导热性能良好，在铝基板1内部设置的吸热片21，可以使铝基板1内部的热量被吸收，使铝基板1内部的温度能够下降，被吸收的热量将从散热孔22处传递给散热片23并散发出去，这样能够避免电子元器件因高温失效，从而提高面板的使用寿命，在各层之间开设通孔5并在内侧电镀导通层，实现层间互连；通过内嵌高导热石墨片2的双面铝基板1的制作方法解决了双面铝基板1导热散热困难的问题和各层不能互连，限制了双面铝基板1的使用范围。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.内嵌高导热石墨片的双面铝基板，其特征在于，包括铝基板，所述铝基板的上下面分别设置有石墨片，所述石墨片的外部设置有铜箔层，所述铜箔层的上面设置有电镀防腐层，在所述铝基板、石墨片和铜箔层之间开设有通孔，所述通孔的内侧面上电镀有金属导通层。

2.根据权利要求1所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板，其特征在于，所述铝基板的表面设置有多个凹槽。

3.根据权利要求2所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板，其特征在于，所述凹槽的内部设置有吸热片，所述吸热片的下面连接所述铝基板，所述吸热片的上面连接所述石墨片。

4.根据权利要求3所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板，其特征在于，所述吸热片的上方开设有散热孔，所述散热孔贯穿石墨片、铜箔层和电镀防腐层，所述散热孔的上端设置有散热片，所述散热片设置于所述电镀防腐层的上面。

5.根据权利要求1所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板，其特征在于，所述金属导通层为铜材质。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、开槽：纯铝板开料后，在所述铝基板的表面开设凹槽，压入吸热片；

S2、磨板：摩擦粗化铝板表面；

S3、压合：将铝基板、两层石墨片和两层铜箔层上下分别依次层叠并压合在一起；

S4、钻孔一：利用同心圆的原则设计钻带，钻出压合后的通孔、安装孔、固定孔；

S5、沉铜、电镀：通过沉铜、全板电镀使通孔金属化；

S6、钻孔二：钻孔前需确认系数，钻通上层的石墨片和铜箔层；

S7、表面处理：对铜箔层外面进行防腐蚀处理；

S8、阻焊：在散热孔的上面固定散热片。

7.根据权利要求6所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过PP胶流动固化吸热片并压合。

8.根据权利要求6所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中，先通过高温，将PP胶流动固化以增加层与层之间的结合力。

9.根据权利要求6所述内嵌高导热石墨片的双面铝基板的制作方法，其特征在于，所述步骤S6中，不能出现偏孔，判断是否偏孔的标准是孔内不能看到铝基板层，且不能破坏吸热片。

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