CN116614934A - 金属包覆基板 - Google Patents

金属包覆基板 Download PDF

Info

Publication number
CN116614934A
CN116614934A CN202210326706.1A CN202210326706A CN116614934A CN 116614934 A CN116614934 A CN 116614934A CN 202210326706 A CN202210326706 A CN 202210326706A CN 116614934 A CN116614934 A CN 116614934A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
layer
fiber
clad substrate
containing 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
CN202210326706.1A
Other languages
English (en)
Inventor
罗凯威
陈国勋
杨翔云
王昭仁
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.)
Juye Technology Co ltd
Original Assignee
Polytronics Technology Corp
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 Polytronics Technology Corp filed Critical Polytronics Technology Corp
Publication of CN116614934A publication Critical patent/CN116614934A/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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/017—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of aluminium or an aluminium alloy, another layer being formed of an alloy based on a non ferrous metal other than aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/092—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • B32B27/20—Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives using fillers, pigments, thixotroping agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/38—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising epoxy resins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/40—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00—Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • 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
    • 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
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/119—Details of rigid insulating substrates therefor, e.g. three-dimensional details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/106—Carbon fibres, e.g. graphite fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/14—Mixture of at least two fibres made of different materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2264/00—Composition or properties of particles which form a particulate layer or are present as additives
    • B32B2264/10—Inorganic particles
    • B32B2264/102—Oxide or hydroxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/732—Dimensional properties
    • B32B2307/737—Dimensions, e.g. volume or area
    • B32B2307/7375—Linear, e.g. length, distance or width
    • B32B2307/7376—Thickness
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/28—Nitrogen-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

本发明公开一种金属包覆基板。金属包覆基板包括一金属底板、一金属层及一导热黏合层。导热黏合层包括一下黏着层、一含纤层及一上黏着层，该上黏着层的上侧与下侧分别接触该金属层和该含纤层，该下黏着层的上侧与下侧分别接触该含纤层和该金属底板。该金属层与该金属底板分别具有0.3mm～15mm的厚度。该含纤层包含一高分子聚合物以及均匀散布于该高分子聚合物中的一导热填料和一短纤维，该短纤维为长条形状且具有5μm～210μm的长度。

Description

金属包覆基板
技术领域
本发明关于一种金属包覆基板，特别是关于适合使用在需要大功率或大电流的厚铜线路应用中的金属包覆基板。
背景技术
随着科技不断发展，未来的电子应用使用大功率或大电流的需求(例如电动汽车、物联网或高速运算等)必然变为常态。因此，电路板最上层的金属线路势必要具有更厚的厚度，以能承受大功率或大电流，其中金属线路一般材质为铜，铜线路具有比以往更厚的厚度，即是所谓的厚铜线路，厚铜线路的厚度为至少0.2mm。在大功率或大电流的应用下，用以承载电子元件的电路板会产生累积大量的热，电子元件本身也会产生大量的热，这促使电路板也必须具有更佳散热效果的特性。厚铜线路除了可以承受大功率或大电流以外，亦有助于热可在线路中的横向和纵向传导。如此一来，热可以沿着水平方向传导，接着往上传送向外界环境逸散，或者经由下方的导热绝缘层往下传送到底部的金属底板(或散热鳍片)后再向外界环境逸散，藉此有效率地达到散热效果。显然，使用具有厚铜线路的电路板已经成为未来趋势。
传统上，电路板是由绝缘金属板(Insulated Metal Substrate；IMS)或覆铜陶瓷基板(Direct Bonding Copper；DBC)此两种导热基板来制作，藉由将顶部的铜箔进行曝光、显影、蚀刻等步骤来形成金属线路。但是，这两种导热基板都不适合作为具有厚铜线路的电路板，详细说明如下。
对于DBC基板而言，其结构是在陶瓷层的上和下表面各设置一铜箔。若要使顶部的铜箔的厚度增加到0.2mm或甚至0.3mm以上，因铜箔与陶瓷层之间的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion；CTE)差异大，在厚铜线路应用中，容易于高温下发生此两层之间分离(separation)或剥离(peeling)问题。虽然有制造业者尝试将陶瓷层进行钻孔以缓冲或释放该两层之间的热膨胀应力，但陶瓷材料又硬又脆，不易加工，在进行钻孔时容易导致陶瓷破裂。显然，传统的DBC导热基板无法适合用在厚铜线路应用中。
对于IMS基板而言，IMS基板是使用高分子聚合物作为导热绝缘层的主体材料，导热绝缘层中另混合有大量导热填料。导热绝缘层的上和下表面分别设置一铜箔与一金属板(通常是铜板或铝板)，而形成三明治结构的导热基板。若将铜箔的厚度增加到0.2mm或0.3mm，确实可以承受大功率或大电流。然而，在厚铜线路应用中，大电流在电路板中产生的大量热会使得导热绝缘高分子层在高温下的体积电阻率大幅下降，例如175℃相较于25℃的体积电阻率的比值是小于10-3(注：这是导热绝缘高分子层的材料本质特性)，使得电路板的耐电压能力会随着温度逐渐升高而下降，因此电路板在实际运作时无法承受未来趋势所需使用的高电压，甚至造成铜箔与金属板之间彼此通电或导电，即所谓的介电崩溃(dielectric breakdown)。所以，传统的IMS导热基板也无法适合用在厚铜线路应用中。
另外，传统的铜箔基板(Copper Clad Laminate；CCL)亦为制造印刷电路板的基础材料。CCL是利用玻璃纤维布经树脂含浸后所得的黏合胶片(Prepreg)与铜箔迭合，于高温高压下成形的积层板。玻璃纤维布是用于增加CCL的结构强度。为此目的，玻璃纤维布具有非常厚的厚度且设置于整个CCL俯视面积上。但，玻璃纤维布的导热率极低。因此，这样的结构设计使得CCL的导热效果极差，CCL的导热率仅为DBC或IMS基板的十分之一都不到，CCL也无法适合用在厚铜线路应用中。
显然，传统的导热基板存在剥离、介电崩溃或导热效果差的问题，亟需进一步改善。
发明内容
为解决前述问题，本发明公开一种金属包覆基板。本发明的金属包覆基板具有极佳的黏着力、导热率、150℃高温下的电阻、电阻回复性。因此，本发明特别适合使用在大功率应用或厚铜线路应用中。
本发明公开一种金属包覆基板，包括一金属底板、一金属层及一导热黏合层。该导热黏合层设置于该金属底板与该金属层之间，其中该导热黏合层由下往上依序包括一下黏着层、一含纤层及一上黏着层。该上黏着层的上侧与下侧分别接触该金属层和该含纤层，该下黏着层的上侧与下侧分别接触该含纤层和该金属底板。该金属层与该金属底板分别具有0.3mm～15mm的厚度。该含纤层包含一高分子聚合物以及均匀散布于该高分子聚合物中的一导热填料和一短纤维，该短纤维为长条形状且具有5μm～210μm的长度。
一实施例中，该金属层是一铜层，该金属底板是一铜底板或一铝底板。
一实施例中，该短纤维是短玻璃纤维、硅酸钙纤维、硅酸铝纤维、碳纤维、石膏纤维或其混合物。
一实施例中，该短纤维的长度小于该含纤层的厚度。
一实施例中，该短纤维具有5μm～80μm的长度。
一实施例中，该高分子聚合物占该含纤层的重量百分比介于10％至30％之间且包含热固型环氧树脂，该导热填料占该含纤层的重量百分比介于65％至85％之间，该短纤维占该含纤层的重量百分比介于3％至10％之间；及其中该含纤层的厚度在50μm～210μm，该含纤层具有2W/m-K～15W/m-K的导热率。
一实施例中，该导热填料包含一种或多种陶瓷粉末，该陶瓷粉末选自氮化物、氧化物或上述的混合物；以及其中该氮化物为氮化锆、氮化硼、氮化铝或氮化硅，该氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅或二氧化钛。
一实施例中，该上黏着层与该下黏着层均是由黏性材料制成，该黏性材料包含：一高分子聚合物，占该黏性材料的重量百分比介于10％至30％之间，且包含热固型环氧树脂及热塑型塑胶；一导热填料，均匀分散于该高分子成分中，且占该黏性材料的重量百分比介于70％至90％之间；其中该黏性材料具有2W/m-K～15W/m-K的导热率。
一实施例中，该导热填料包含一种或多种陶瓷粉末，该陶瓷粉末选自氮化物、氧化物或上述的混合物；以及其中该氮化物为氮化锆、氮化硼、氮化铝或氮化硅，该氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅或二氧化钛。
一实施例中，该导热黏合层与该金属层之间以及该导热黏合层与该金属底板之间的黏着力在0.8Kg/cm～3.0Kg/cm之间。
一实施例中，该上黏着层与下黏着层的厚度分别在30μm～150μm之间。
一实施例中，该金属包覆基板在150℃的电阻大于1×1010Ω。
一实施例中，该金属包覆基板在500次循环的-40℃～150℃的冷热冲击试验后，该金属包覆基板于25℃的电阻大于1×1011Ω。
一实施例中，该导热黏合层的玻璃转移温度Tg在120℃～380℃的范围内。
本发明提供一种金属包覆基板。金属包覆基板具有极佳的黏着力、导热率、150℃高温下的电阻、电阻回复性，因此本发明特别适合使用在大功率应用或厚铜线路应用中，对于传统导热基板所面临的问题提供了有效解决方案。
附图说明
图1显示根据本发明一实施方式的金属包覆基板的剖面结构示意图。
【符号说明】
10 金属包覆基板
11 金属底板
12 导热黏合层
13 金属层
121 下黏着层
122 含纤层
123 上黏着层
具体实施方式
为让本发明的上述和其他技术内容、特征和优点能更明显易懂，下文特举出相关实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1显示根据本发明一实施方式的金属包覆基板10的剖面结构示意图。金属包覆基板10大致上具有平板的形状。金属包覆基板10包括一金属底板11、一金属层13及一导热黏合层12，其中导热黏合层12设置于金属底板11与金属层13之间。
导热黏合层12由下往上依序包括一下黏着层121、一含纤层122及一上黏着层123。上黏着层123的上侧与下侧分别接触金属层13和含纤层122，下黏着层121的上侧与下侧分别接触含纤层122和金属底板11。上黏着层123和下黏着层121包含高分子聚合物以及均匀散布于该高分子聚合物中的导热填料，并且非常适合于作为与金属材料间的黏合应用，其中金属材料可以为铜、铝、镍、铁、锡、金、银或其合金。金属底板11、下黏着层121、含纤层122、上黏着层123及金属层13由下往上依序迭置后，可藉由热压合步骤而形成压合固化的积层结构。
金属层13可以利用图案化技术(例如曝光、显影、蚀刻等步骤，或电脑数值控制(Computer Numerical Control,CNC)铣床技术)来形成金属线路，藉此将金属包覆基板10制作成具有良好导热效果的电路板。金属层13与金属底板11必须具有相当厚的厚度，以产生良好散热效果，藉此使用在大功率或大电流应用中。被承载在电路板上的电子元件产生的热可经由金属线路向上方外界环境逸散，或者经由下方的导热黏合层12往下传送到金属底板11后再向下方外界环境逸散，藉此有效率地将热予以散发。在厚铜线路应用中，金属层13与金属底板11可分别具有0.3mm～15mm的厚度，例如0.5mm、1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、11mm或13mm。一实施例中，金属底板11可以是铜底板或铝底板，金属层13可以是铜层。在一较佳实施例中，金属底板11具有至少0.5mm的厚度，金属底板经由电脑数值控制CNC铣床技术，藉由旋转刀具(rotary cutter)来移除部分金属材料，而制造成具有多个散热鳍片或多个导热柱体的金属散热元件。如要适用在厚铜线路应用中，金属层13的厚度较佳是大于至少0.2mm。
含纤层122位于上黏着层123与下黏着层121之间，并且接触上黏着层123与下黏着层121。根据本发明，含纤层厚度可以在50μm～210μm之间，例如70μm、90μm、110μm、130μm、150μm、170μm或190μm，较佳是在80μm～100μm之间。含纤层122包含高分子聚合物以及均匀散布于该高分子聚合物中之导热填料和短纤维。一实施例中，该高分子聚合物为热固型环氧树脂，并可添加热塑型塑胶以增加含纤层122与上黏着层123及/或下黏着层121之间的黏合力，该高分子聚合物占该含纤层的重量百分比介于10％至30％之间，例如15％、20％或25％。该导热填料占该含纤层的重量百分比介于65％至85％之间，例如70％、75％或80％。该短纤维占该含纤层的重量百分比介于3％至10％之间，例如4％、5％、6％、7％、8％或9％。导热填料可以包含一种或多种陶瓷粉末，陶瓷粉末可选自氮化物、氧化物或前述氮化物与前述氧化物的混合物。该氮化物可以使用氮化锆、氮化硼、氮化铝或氮化硅。该氧化物可以使用氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅或二氧化钛。含纤层122的组成是经调配成使其导热率在约2W/m-K～15W/m-K，例如3W/m-K、5W/m-K、7W/m-K、9W/m-K、11W/m-K或13W/m-K。此外，含纤层122的玻璃转移温度Tg大于120℃，较佳为在120℃～380℃的范围内，例如大于130℃、大于140℃或大于150℃。如此一来，金属包覆基板10具有良好导热效果，并可适用在电路板运作温度大于120℃的应用中。
根据本发明，短纤维为长条形状，或是其横截面为小直径的近似圆形的长条形状，并且长度在5μm～210μm之间，例如短纤维的长度可以是10μm、20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm。特别是，当短纤维的长度在5μm～80μm之间时，金属包覆基板10具有最佳的绝缘阻抗稳定性。值得注意，短纤维长度必须小于含纤层厚度。举例而言，若含纤层厚度为100μm，则短纤维长度必须小于100μm，否则短纤维会刺穿含纤层，短纤维不具有良好的耐电压能力，使得基板耐电压不足，造成金属层13与金属底板11之间发生电气导通的问题。短纤维的材质可以是短玻璃纤维、硅酸钙纤维、硅酸铝纤维、碳纤维、石膏纤维或其混合物。由于导热黏合层12中具有短纤维，短纤维具有阻碍高温下电阻下降的功效，因此金属包覆基板10的电阻不会在高温(例如175℃)下明显下降，如此一来，金属包覆基板10具有极佳的绝缘阻抗稳定性，电路板运作期间不致造成介电崩溃(dielectricbreakdown)。同时，由于本发明的短纤维的长度非常短，尺寸属于微米等级，并且短纤维均匀散布于高分子聚合物中，加上含纤层同时包含均匀散布于高分子聚合物中的导热填料，本发明不会产生传统CCL使用厚度甚厚或体积大的玻璃纤维布所造成的导热效果极差的缺失。一实施例中，短纤维优选地是以短玻璃纤维或硅酸钙纤维为较佳，此两种短纤维可同时兼顾达到良好绝缘阻抗稳定性和高导热率的技术效果。
用以制成上黏着层123及/或下黏着层121的黏性材料的组成是经调配成使其导热率约在2W/m-K～15W/m-K，例如5W/m-K、7W/m-K、9W/m-K或12W/m-K。将黏性材料制成100μm厚度的片狀材料，其热阻率小于0.5℃/W或0.4℃/W。依据ASTM D2240A的规范，本发明的黏性材料的硬度约在65A至98A之间，例如75A、85A或95A，具有良好的耐冲击特性，非常适合于作为与金属材料间的黏合应用。金属材料可以为铜、铝、镍、铁、锡、金、银或其合金。当黏性材料与金属材料压着固化后，黏性材料与金属材料之间的黏着力大于80kg/cm2。其中又以添加有热塑性塑胶的黏性材料对于提升黏着力更为明显。因热塑型塑胶的特性，使该黏性材料可以拥有强韧不易脆裂的热塑型塑胶的性质，故黏性材料可与金属材料，例如金属电极或基板产生强力接着，其黏着力甚至可大于100kg/cm2或120kg/cm2。该金属材料包含铁、铝、铜或其合金。优选地，黏性材料制作成100μm厚度的片狀材料时，其具有良好的电绝缘特性，因此可耐大于500伏特的电压，例如600伏特、800伏特、1000伏特、1200伏特、1400伏特、1600伏特、1800伏特或2000伏特。另外，黏性材料制成的上黏着层123及/或下黏着层121的玻璃转移温度Tg大于120℃，较佳为在120℃～380℃的范围内，例如大于130℃、大于140℃或大于150℃。申言之，本发明的上黏着层123及/或下黏着层121可以承受大功率或大电流应用中所产生的高温，而且黏着层与金属材料之间的黏着力极佳，并可耐大电压，因此本发明适合使用在厚铜线路应用中。
为了具有良好的导热特性和电气特性及满足前述黏合性质要求，上黏着层123与下黏着层121由黏性材料制成，该黏性材料包含一高分子聚合物及一导热填料。该高分子聚合物占该黏性材料的重量百分比介于10％至30％之间。该导热填料均匀分散于该高分子聚合物中，且占该黏性材料的重量百分比介于70％至90％之间。一实施例中，该高分子聚合物为热固型环氧树脂，并可添加热塑型塑胶以增加黏性材料与金属之间的黏合力。导热填料可以包含一种或多种陶瓷粉末，陶瓷粉末可选自氮化物、氧化物或前述氮化物与前述氧化物的混合物。该氮化物可以使用氮化锆、氮化硼、氮化铝或氮化硅。该氧化物可以使用氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅或二氧化钛。一般而言，氧化物的导热性较差，而氮化物则填充量不高，因此若同时混合氧化物及氮化物，可具互补效果。
根据本发明，上黏着层123可以与下黏着层121具有相同组成，也就是成分相同，且该些成分的重量百分比相同。或者，上黏着层123可以与下黏着层121具有不同组成，也就是成分不同或该些成分的重量百分比不同。然，上黏着层123与下黏着层121均包含高分子聚合物以及均匀散布于该高分子聚合物中的导热填料，并且非常适合于作为与金属材料间的黏合应用。所以，即便组成不同，上黏着层123与下黏着层121的成分亦十分相似，两者的黏合性质、导热特性与绝缘特性也相似。
上述含纤层及/或黏性材料中的热固型环氧树脂可以包括末端环氧官能基的环氧树脂、侧链型环氧官能基、四官能基的环氧树脂或、其他热固型环氧树脂或上述的组合物。例如，该热固型环氧树脂包含双酚A环氧树脂(bisphenol A epoxy resin)、双马来亚酰胺(bismaleimide)或氰酸酯(cyanate ester)。
上述含纤层及/或黏性材料中的热塑型塑胶可选自一实质非结晶热塑型树脂(essentially amorphous thermoplastic resin)，例如：苯氧树脂(phenoxy resin)、聚堸(polysulfone)、聚醚砜(polyethersulfone)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚氧化二甲苯(polyphenylene oxide)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide)、聚酰胺(polyamide)、聚亚酰胺(polyimide)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚醚酰亚胺与硅酮的块体共聚合物(polyetherimide/silicone block copolymer)、聚氨酯(polyurethane)、聚酯树脂(polyester)、聚碳酸酯(polycarbonate)、压克力树脂(acrylic resin)(例如：聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、苯乙烯(styrene)/丙烯(acrylonitrile)及苯乙烯块体共聚合物(styrene block copolymers))。
本发明的含纤层及/或黏性材料中的热固型环氧树脂需要倚赖固化剂来固化，例如固化剂占该含纤层或该黏性材料的重量百分比介于1％至4％之间，其固化温度系高于120℃，或优选地在150℃可产生固化反应，藉此固化(即交聯(crosslink)或催化聚合(catalyze polymerization))该热固型环氧树脂。该固化剂可以是双氰胺(dicyandiamide)，且可配合固化加速剂(curing accelerator)使用。常用的固化加速剂包含尿素(urea)、尿素的化合物(urea compound)、咪唑(imidazole)或三氟化硼(borontrifluoride)等。另外，固化剂可选自间苯二甲酰肼(isophthaloyl dihydrazide)、二苯甲酮四羧酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride)、二乙基甲苯二胺(diethyltoluene diamine)、3,5-二甲硫基2,4-甲苯二胺(3,5-dimethylthio-2,4-toluene diamine)、双氰胺(dicyandiamide)或二胺二苯砜(diaminodiphenyl sulfone；DDS)。该固化剂亦可选自一取代双氰胺(substituted dicyandiamides，例如2,6-xylenylbiguanide)、一固态聚酰胺(solid polyamide)、一固态芳香胺(solid aromatic amine)、一固态酐硬化剂(solid anhydride hardener)、一酚醛树脂硬化剂(phenolic resinhardener，例如：聚对氢氧基苯乙烯(poly(p-hydroxy styrene))、一胺基复合物(aminecomplex)、三甲醇基丙烷三丙稀酸脂(trimethylol propane triacrylate)、双马来酰亚胺(bismaleimides)、氰酸酯树脂(cyanate esters)等。一实施例中，固化剂、固化加速剂，并同高分子聚合物成分，总共占含纤层及/或黏性材料的重量百分比在介于15％至60％之间。
表1显示本发明的实施例E1～E4(其均为金属包覆基板)和对照例C1～C3(其分别为DBC基板、IMS基板、导热黏合层仅包括含纤层的金属包覆基板)的导热黏合层厚度、导热黏合层与金属材料之间的黏着力、导热率和电阻。实施例E1～E4和对照例C1～C3的基板的俯视尺寸皆为10mm×10mm。C1使用传统的DBC基板，该DBC基板是具有厚度为500μm的陶瓷层于其上和下表面分别贴附厚度300μm的上铜层和厚度300μm的下铜层。C2使用传统的IMS基板，该IMS基板是在导热黏合层的上和下表面分别贴附厚度35μm的上铜层和厚度1.5mm的下铝层。C3及E1～E4是在导热黏合层上和下表面分别贴附厚度1mm的上铜层和厚度1.5mm的下铝层。表1中的上黏着层和下黏着层均包含重量百分比14％的热固性环氧树脂和重量百分比1％的固化剂，以及均匀散布于热固性环氧树脂中重量百分比85％的氧化铝。含纤层包含重量百分比14％的热固性环氧树脂和重量百分比1％的固化剂，以及均匀散布于热固性环氧树脂中重量百分比79％的氧化铝与重量百分比6％的短玻璃纤维。150℃的电阻数值是用以评估基板于此高温下相较于初始室温25℃是否有电阻大幅下降现象，即评估基板的绝缘阻抗稳定性。冷热冲击试验是在-40℃和150℃下各维持30分钟重复500次循环，然后量测基板于25℃下的电阻，以获得基板在恶劣环境长期使用后的回复至室温的电阻，藉此评估基板的电阻回复性。若冷热冲击试验后，基板回复至室温的电阻相较于初始室温25℃的电阻下降越少，则表示基板长期使用后可尽量维持住电阻值，具有良好的电阻回复性。
表1
从表1，可知C1的DBC基板于150℃高温的电阻相较于初始室温25℃的电阻上升，显示DBC基板具有良好的绝缘阻抗稳定性，并且DBC基板的导热率极佳，这是导热基板中使用陶瓷材料的优点。然而，DBC基板在共烧成型后，虽然陶瓷层与上铜层和下铜层之间具有良好的黏着力，但基板无法通过500次循环的冷热冲击试验，基板于冷热冲击试验期间即已经发生陶瓷层与金属材料(上铜层及/或下铜层)之间的剥离现象。如前所述，此剥离问题是源自于陶瓷层与金属材料两者之间的热膨胀系数差异过大，使得传统的DBC基板无法适合用在需要承受大功率或大电流的厚铜线路应用中。
复参表1，C2使用IMS基板，其黏着力、导热率和电阻回复性都不错。然而，如前所述，因IMS基板中具有导热绝缘高分子层，这使得IMS基板在150℃高温下的电阻大幅下降，IMS基板的绝缘阻抗稳定性不足。更具体地说，在实际应用时，IMS基板处于高温状态下，IMS基板会发生介电崩溃(dielectric breakdown)问题，传统的IMS导热基板也无法适合用在需要承受大功率或大电流的厚铜线路应用中。
复参表1，C3导热基板中的导热黏合层仅包括含纤层，不具有黏着层，因此导热黏合层与上铜层及/或下铝层之间的黏着力相对较差。基板的导热率相对于C1、C2及E1～E4也较差，这是因为C3的导热黏合层中作为导热填料的氧化铝的总含量相对于C2及E1～E4较少所导致，亦即短纤维的总含量相对较多，导热率低的短纤维会造成这样的结果。不过，因含纤层的存在，使得C3导热基板在150℃高温下的电阻不会大幅下降。虽说如此，但因C3导热基板不具有黏着层，含纤层与金属材料之间的热膨胀系数差异也大，所以在500次循环的冷热冲击试验期间，含纤层与上铜层及/或下铝层之间会产生气隙，进一步使得电阻升高，导致冷热冲击试验后，导热基板的电阻回复性差。
复参表1，E1～E4使用本发明的金属包覆基板作为导热基板，其中上黏着层与下黏着层的厚度从E1的30μm逐渐增加至E4的100μm，含纤层的厚度则维持为固定的100μm。实验结果显示E1～E4的金属包覆基板具有极佳的黏着力与导热率。另外，E1～E4导热基板在150℃高温下的电阻不会大幅下降，50℃高温下的电阻大于至少1×1010Ω。冷热冲击试验显示E1～E4导热基板也具有良好的电阻回复性，电阻回复性大于至少1×1011Ω。对于上黏着层或下黏着层而言，由于小于30μm厚度的黏着层具有较少量的黏性材料，这使得黏着层的填缝能力变差，容易发生黏着层与金属材料之间的分离(separation)或剥离(peeling)问题；而从表1可观察到当黏着层厚度大于50μm时，无法相较于厚度50μm以内时显现出金属包覆基板具有显著的特性，因此任一个黏着层(上黏着层或下黏着层)的最佳厚度范围是在30μm～50μm之间，例如35μm、40μm或45μm。
表2显示本发明的金属包覆基板的实施例E5～E9的导热黏合层厚度、导热黏合层与金属材料之间的黏着力、导热率和电阻。实施例E5～E9的基板的俯视尺寸皆为10mm×10mm。E5～E9是在导热黏合层上和下表面分别贴附厚度1mm的上铜层和厚度1.5mm的下铝层。上黏着层和下黏着层均具有50μm的厚度，含纤层的厚度则是从E5的80μm逐渐增加至E9的180μm。表2中的上黏着层和下黏着层均包含重量百分比14％的热固性环氧树脂和重量百分比1％的固化剂，以及均匀散布于热固性环氧树脂中重量百分比85％的氧化铝。含纤层包含重量百分比14％的热固性环氧树脂和重量百分比1％的固化剂，以及均匀散布于热固性环氧树脂中重量百分比79％的氧化铝与重量百分比6％的短玻璃纤维。同样的，150℃的电阻数值是用以评估基板于此高温下相较于初始室温25℃是否有电阻大幅下降现象，即评估基板的绝缘阻抗稳定性。冷热冲击试验亦是在-40℃和150℃下各维持30分钟重复500次循环，然后量测基板于25℃下的电阻，以获得基板在恶劣环境长期使用后的回复至室温的电阻，藉此评估基板的电阻回复性。若冷热冲击试验后，基板回复至室温的电阻相较于初始室温25℃的电阻下降越少，则表示基板长期使用后可尽量维持住电阻值，具有良好的电阻回复性。
表2
从表2，可知只要导热基板是使用本发明的金属包覆基板，基板均具有极佳的黏着力、导热率、150℃高温下的电阻、电阻回复性。另外，随着含纤层的厚度逐渐增加，由于热传导距离变长，而且含纤层中所包括的低导热率的短玻璃纤维的总含量也变多，因此基板的导热率相应地逐渐下降。为使基板具有良好导热率，含纤层的最佳厚度范围在80μm～100μm之间，例如85μm、90μm或95μm。
复参表2，随着含纤层的厚度逐渐增加，含纤层中所包括短玻璃纤维的总含量也逐渐变多，因此金属包覆基板的25℃室温下的电阻、150℃高温下的电阻、电阻回复性均随着含纤层的厚度增加有少许增加的趋势。不过，这样的少许电阻增加并不影响导热黏合层与金属材料之间的黏着力，基板也仍具有良好导热率。
表3显示本发明的金属包覆基板的实施例E5、E10和E11的导热黏合层厚度、电阻和短纤维长度。实施例E5、E10和E11的基板的俯视尺寸皆为10mm×10mm。E5、E10和E11是在导热黏合层上和下表面分别贴附厚度1mm的上铜层和厚度1.5mm的下铝层。上黏着层和下黏着层均具有50μm的厚度，含纤层的厚度则是均为80μm。表3中的上黏着层和下黏着层均包含重量百分比14％的热固性环氧树脂和重量百分比1％的固化剂，以及均匀散布于热固性环氧树脂中重量百分比85％的氧化铝。含纤层包含重量百分比14％的热固性环氧树脂和重量百分比1％的固化剂，以及均匀散布于热固性环氧树脂中重量百分比79％的氧化铝与重量百分比6％的短玻璃纤维。同样的，150℃的电阻数值是用以评估基板于此高温下相较于初始室温25℃是否有电阻大幅下降现象，即评估基板的绝缘阻抗稳定性。此外，E5、E10和E11分别使用了不同的短纤维长度，以研究试验不同的短纤维长度对基板的绝缘阻抗稳定性的影响。
表3
参见表3，E10显示当短纤维长度小于5μm时，150℃的电阻数值稍低，即基板的绝缘阻抗稳定性稍差，其理由在于纤维长度越短会导致大量纤维在含纤层中彼此越分散，使得高温下具有相对较低的电阻。
尽管纤维长度越长可具有越良好的绝缘阻抗稳定性，如E11所示，但发明人发现到若短纤维长度大于含纤层厚度(即80μm)，短纤维会刺穿含纤层，短纤维不具有良好的耐电压能力，使得基板耐电压不足，造成金属层13与金属底板11之间发生电气导通的问题。
复参表3，从E5可知短纤维的长度在5μm～80μm之间时，可以解决金属包覆基板10于150℃高温下相较于初始室温25℃电阻大幅下降的问题，基板具有极佳的绝缘阻抗稳定性。
在实际应用上，本发明的金属包覆基板中导热黏合层与金属层或金属底板之间的黏着力可以在0.8Kg/cm～3.0Kg/cm之间，例如1.0Kg/cm、1.5Kg/cm、2.0Kg/cm或2.5Kg/cm。导热黏合层的导热率可以在2W/m-K～8W/m-K之间，例如3W/m-K、4W/m-K、5W/m-K、6W/m-K或7W/m-K，较佳是在3W/m-K～6W/m-K之间。导热黏合层的玻璃转移温度Tg大于120℃，较佳为在120℃～380℃的范围内，例如大于130℃、大于140℃或大于150℃。上黏着层与下黏着层的厚度分别可以在30μm～150μm之间，例如40μm、60μm、80μm、100μm、120μm或140μm，较佳是在30μm～50μm之间。含纤层厚度可以在50μm～210μm之间，例如70μm、90μm、110μm、130μm、150μm、170μm或190μm，较佳是在80μm～100μm之间。短纤维的长度可以在5μm～210μm之间，例如10μm、20μm、40μm、60μm、80μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm。特别是，当短纤维的长度在5μm～80μm之间时，基板具有最佳的绝缘阻抗稳定性，可以解决金属包覆基板于高温下相较于初始室温25℃电阻大幅下降的问题。金属层与金属底板厚度可以分别在0.3mm～15mm之间，例如0.5mm、1mm、3mm、5mm、7mm、9mm、11mm或13mm。本发明的金属包覆基板在150℃的电阻可以大于1×1010Ω，例如大于1×1011Ω或大于1×1012Ω。本发明的金属包覆基板在500次循环的-40℃～150℃的冷热冲击试验后，金属包覆基板于25℃的电阻可以大于1×1011Ω，例如大于1×1012Ω或大于1×1013Ω。
综上，本发明提供一种金属包覆基板。导热黏合层包括下黏着层、含纤层及上黏着层，导热黏合层的组成是经调配成使其具有良好导热率。含纤层包含微米尺寸等级的长条形短纤维及导热填料，短纤维均匀散布于高分子聚合物中，使得金属包覆基板在高温下具有极佳的绝缘阻抗稳定性，同时使得基板具有良好导热率。此外，上黏着层和下黏着层与金属材料之间的黏着力佳，不会在应用时发生剥离问题。本发明特别适合使用在大功率应用或厚铜线路应用中，对于传统导热基板所面临的问题提供了有效解决方案。
本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而本领域具有通常知识的技术人士仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示者，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为以下的申请专利范围所涵盖。

Claims (14)

1.一种金属包覆基板，包括：
一金属底板；
一金属层；以及
一导热黏合层，该导热黏合层设置于于该金属底板与该金属层之间，其中该导热黏合层由下往上依序包括一下黏着层、一含纤层及一上黏着层，该上黏着层的上侧与下侧分别接触该金属层和该含纤层，该下黏着层的上侧与下侧分别接触该含纤层和该金属底板；
其中该金属层与该金属底板分别具有0.3mm～15mm的厚度；
其中该含纤层包含一高分子聚合物以及均匀散布于该高分子聚合物中的一导热填料和一短纤维，该短纤维为长条形状且具有5μm～210μm的长度。
2.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该金属层是一铜层，该金属底板是一铜底板或一铝底板。
3.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该短纤维是短玻璃纤维、硅酸钙纤维、硅酸铝纤维、碳纤维、石膏纤维或其混合物。
4.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该短纤维的长度小于该含纤层的厚度。
5.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该短纤维具有5μm～80μm的长度。
6.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该高分子聚合物占该含纤层的重量百分比介于10％至30％之间且包含热固型环氧树脂，该导热填料占该含纤层的重量百分比介于65％至85％之间，该短纤维占该含纤层的重量百分比介于3％至10％之间；及其中该含纤层的厚度在50μm～210μm，该含纤层具有2W/m-K～15W/m-K的导热率。
7.根据权利要求6的金属包覆基板，其中该导热填料包含一种或多种陶瓷粉末，该陶瓷粉末选自氮化物、氧化物或上述的混合物；以及其中该氮化物为氮化锆、氮化硼、氮化铝或氮化硅，该氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅或二氧化钛。
8.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该上黏着层与该下黏着层均是由黏性材料制成，该黏性材料包含：
一高分子聚合物，占该黏性材料的重量百分比介于10％至30％之间，且包含热固型环氧树脂及热塑型塑胶；
一导热填料，均匀分散于该高分子成分中，且占该黏性材料的重量百分比介于70％至90％之间；
其中该黏性材料具有2W/m-K～15W/m-K的导热率。
9.根据权利要求8的金属包覆基板，其中该导热填料包含一种或多种陶瓷粉末，该陶瓷粉末选自氮化物、氧化物或上述的混合物；以及其中该氮化物为氮化锆、氮化硼、氮化铝或氮化硅，该氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅或二氧化钛。
10.根据权利要求8的金属包覆基板，其中该导热黏合层与该金属层之间以及该导热黏合层与该金属底板之间的黏着力在0.8Kg/cm～3.0Kg/cm之间。
11.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该上黏着层与下黏着层的厚度分别在30μm～150μm之间。
12.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该金属包覆基板在150℃的电阻大于1×1010Ω。
13.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该金属包覆基板在500次循环的-40℃～150℃的冷热冲击试验后，该金属包覆基板于25℃的电阻大于1×1011Ω。
14.根据权利要求1的金属包覆基板，其中该导热黏合层的玻璃转移温度Tg在120℃～380℃的范围内。
CN202210326706.1A 2022-02-09 2022-03-30 金属包覆基板 Pending CN116614934A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111104754 2022-02-09
TW111104754A TWI799128B (zh) 2022-02-09 2022-02-09 金屬包覆基板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116614934A true CN116614934A (zh) 2023-08-18

Family

ID=86948832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210326706.1A Pending CN116614934A (zh) 2022-02-09 2022-03-30 金属包覆基板

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230249438A1 (zh)
CN (1) CN116614934A (zh)
TW (1) TWI799128B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE480653T1 (de) * 2005-04-18 2010-09-15 Teijin Ltd Pechbasierte carbonfasern sowie sie enthaltende matte und formkörper
EP2050804A1 (en) * 2006-07-28 2009-04-22 Teijin Limited Heat conductive adhesive
KR102016474B1 (ko) * 2012-04-20 2019-09-02 삼성전기주식회사 기판 절연층 조성물, 이를 이용한 프리프레그 및 기판
JP2017188519A (ja) * 2016-04-04 2017-10-12 東洋紡株式会社 金属ベース回路基板およびその製造方法
WO2020077333A1 (en) * 2018-10-12 2020-04-16 Ppg Industries Ohio, Inc. Compositions containing thermally conductive fillers
TWI715995B (zh) * 2019-06-10 2021-01-11 南亞塑膠工業股份有限公司 氟系基板、銅箔基板及印刷電路板
CN113801416A (zh) * 2020-06-12 2021-12-17 日铁化学材料株式会社 树脂膜、其制造方法、树脂组合物、覆金属层叠板及印刷配线板

Also Published As

Publication number Publication date
TW202332585A (zh) 2023-08-16
US20230249438A1 (en) 2023-08-10
TWI799128B (zh) 2023-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
EP2180772A1 (en) Multilayered wiring board and semiconductor device
WO2010070890A1 (ja) プリプレグ及びその製造方法とこれを用いたプリント配線板
KR100903137B1 (ko) 열경화성 접착제 필름 및 그것을 사용한 접착 구조물
JP4269746B2 (ja) プリント配線板の製造方法、プリント配線板および半導体パッケージ
JP4468080B2 (ja) 多層配線基板用導電性ペースト組成物
CN116614934A (zh) 金属包覆基板
JP2003311880A (ja) 高周波用金属箔張り積層板及びプリント配線板及び多層プリント配線板
WO1996011105A1 (en) Thermal management for additive printed circuits
JP2004111945A (ja) 配線基板及びその製造方法
JPH05299788A (ja) 冷却装置を内蔵した印刷配線用基板
JP2004319561A (ja) 素子内蔵基板及びその製造方法
JPH118450A (ja) 金属ベース回路基板
JPH1154922A (ja) 内層回路入り積層板の製造方法
JPH1187866A (ja) 金属ベ−ス回路基板
KR20190045186A (ko) 프린트 배선판, 프린트 회로판, 프리프레그
CN209806155U (zh) 一种低插损高频高导热基板及印制电路板
JP3199599B2 (ja) 金属ベース多層回路基板
JP3614844B2 (ja) 熱伝導基板
JPH01194384A (ja) 銅張積層板の製造方法
JP3932635B2 (ja) 絶縁ワニス及びこれを用いた多層プリント配線板
JP3343330B2 (ja) 絶縁ワニスの製造方法及びこの方法によって得られた絶縁ワニス並びにこの絶縁ワニスを用いた多層プリント配線板
KR20150094076A (ko) 동박적층판 및 이의 제조방법
JP2008222872A (ja) エポキシ樹脂組成物並びにプリプレグ、積層板及びプリント配線板
CN114975292A (zh) 绝缘金属基板及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20231208

Address after: Miaoli County, Taiwan, China

Applicant after: Juye Technology Co.,Ltd.

Address before: Hsinchu City

Applicant before: POLYTRONICS TECHNOLOGY CORP.

TA01 Transfer of patent application right