CN215420931U - 导热电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型为解决印刷电路领域存在的电路板导热能力不强的问题，提供一种导热电路板，该电路板包括按顺序依次叠加设置的第一铜箔层、第一绝缘层、第二铜箔层、第二绝缘层、第三铜箔层、第三绝缘层、第四铜箔层、第四绝缘层、铝基层；第一导通孔，第一导通孔依次连通第一铜箔层、第二铜箔层和第三铜箔层，第一导通孔的密度为45000‑50000个/平方米；第二导通孔，第二导通孔依次连通第二铜箔层、第三铜箔层和第四铜箔层。本实用新型的导热电路板，采用多层导热树脂和铝基材料压合而成，能够快速转移该设备长时间工作所产生的热量，具有良好的导热能力；第一导热孔和第二导通孔电连接各铜箔层，能够容纳复杂的电路布线。

Description

导热电路板

技术领域

本实用新型涉及印刷电路领域，特别涉及一种导热电路板。

背景技术

目前应用于伺服系统的印制电路板一般采用FR4材质的电路板或普通的金属基板制作，本身不具备高效导热功能，对应伺服电机长时间工作所产生的热量无法快速转移。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种导热电路板，用导热树脂和铝基材料压合而成，具有使伺服电机长时间工作所产生的热量快速转移的导热能力。

根据本实用新型实施例的一种导热电路板，包括按顺序依次叠加设置的第一铜箔层、第一绝缘层、第二铜箔层、第二绝缘层、第三铜箔层、第三绝缘层、第四铜箔层、第四绝缘层、铝基层；第一导通孔，所述第一导通孔依次连通所述第一铜箔层、所述第二铜箔层和所述第三铜箔层，所述第一导通孔的密度为45000-50000个/平方米；第二导通孔，所述第二导通孔依次连通所述第二铜箔层、所述第三铜箔层和所述第四铜箔层。

根据本实用新型实施例的一种导热电路板，至少具有如下有益效果：绝缘层由导热树脂制成，铝基层由铝基金属材料制成，导热树脂具备良好的导热性和绝缘性，铝基金属材料具有良好的导热性能和耐弯安全特性，而采用多层导热树脂和铝基材料压合成的导热电路板，可满足应用该电路板的设备大功率、微机化及安全性能的产品需求，能够快速转移该设备长时间工作所产生的热量，具有良好的导热能力；多层混压之后经过第一导热孔和第二导通孔电连接，能够容纳复杂的电路布线，可以满足需求大数据信号源的设备要求。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层厚度均为0.09-0.11毫米。

根据本实用新型的一些实施例，所述第四绝缘层的厚度为0.14-0.16毫米。

根据本实用新型的一些实施例，所述铝基层的厚度为1.4-1.6毫米。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一铜箔层厚度为90-110微米。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二铜箔层、所述第三铜箔层和所述第四铜箔层厚度均为1.9-2.1盎司。

根据本实用新型的一些实施例，还包括第三导通孔，所述第三导通孔依次连通所述第一铜箔层、所述第二铜箔层、所述第三铜箔层和所述第四铜箔层。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三导通孔的内壁设置有铜层，所述铜层的厚度≥25.4微米。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一导通孔和所述第二导通孔的直径均为0.35-0.45毫米。

根据本实用新型的一些实施例，还包括阻焊层。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例导热电路板的截面结构示意图；

图2至图4为本实用新型实施例导热电路板的制造工艺的流程图。

附图标记：

第一压合001、第二压合002、第一钻孔003、第一沉铜加厚004、第三压合005、第二钻孔006、第二沉铜加厚007、第四压合008；

第一铜箔层110、第一绝缘层120、第二铜箔层210、第二绝缘层220、第三铜箔层310、第三半铜箔层311、第三绝缘层320、第四铜箔层410、第四半铜箔层411、第四绝缘层420、铝基层500、阻焊层600；

第一导通孔700、第二导通孔800、第三导通孔900、焊盘1000。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，该实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“尖”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“四周”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，侧壁表示左侧壁和/或右侧壁。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数，“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“A设置在B上”、“B上设置有A”，只是表述A与B之间的连接关系，而不代表A在B的上方。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“螺栓连接”和“螺钉连接”可以等同替换。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图4，根据本实用新型实施例的导热电路板，包括按顺序依次叠加设置的第一铜箔层110、第一绝缘层120、第二铜箔层210、第二绝缘层220、第三铜箔层310、第三绝缘层320、第四铜箔层410、第四绝缘层420、铝基层500；第一导通孔700，第一导通孔700依次连通第一铜箔层110、第二铜箔层210和第三铜箔层310，第一导通孔700的密度为45000-50000个/平方米；第二导通孔800，第二导通孔800依次连通第二铜箔层210、第三铜箔层310和第四铜箔层410。

绝缘层由导热树脂制成，铝基层500由铝基金属材料制成，导热树脂为铝基板领域常用的材料，比如环氧树脂、酚醛树脂，导热树脂具备良好的导热性和绝缘性，铝基金属材料具有良好的导热性能和耐弯安全特性，而采用多层导热树脂和铝基材料压合成的导热电路板，可满足应用该电路板的设备大功率、微机化及安全性能的产品需求，能够快速转移该设备长时间工作所产生的热量，具有良好的导热能力；多层混压之后经过第一导热孔和第二导通孔800电连接，能够容纳复杂的电路布线，可以满足需求大数据信号源的设备要求。

第一导通孔700处在电路板的内部，是电路板的盲孔、甚至一定程度上可以说是埋孔，第二导通孔800同样处在电路板的内部，是电路板的埋孔，这种设计，增加了电路板四个电路层的空间利用率，能够容纳复杂的电路布线，可以满足需求大数据信号源的设备要求。第一导通孔700和第二导通孔800均连通第二铜箔层210和第三铜箔层310，不过第一导通孔700还连通到了第一铜箔层110，而第二导通孔800连通到了第四铜箔层410，第一导通孔700和第二导通孔800这样设置，能够增强各层电路线路之间的关联性，同时可以把关联性不强的电路分别分布到第一铜箔层110和第四铜箔层410，而需要重复调用的电路模块分布在第二铜箔层210或者第三铜箔层310，使得电路分布更加合理，排线更加容易。需要理解的是，第一导通孔700和第二导通孔800除了起到电连接电路板各层之外，还起到导热的作用，可以将热量经第一铜箔层110、第二铜箔层210、第三铜箔层310和第四铜箔层410，层层传递，最终经第四绝缘层420传递到铝基层500上，便于散热。可以理解的是，第一导通孔700和第二导通孔800一般设置有多个，便于传热和导电。

为了提高电路板各层之间的导热能力，需要钻取多个第一导通孔700，从而利用第一导通孔700内的铜层更好地进行导热，所以钻孔的密度较高。但是又不能钻太多孔，破坏电路板的整体结构，同时由于第一导通孔700还会起到电连接各铜箔层的作用，太多的第一导通孔700也会对各层的线路布局产生阻碍。所以第一导通孔700密度为45000-50000个/平方米时，导热效果较好，又不会对电路板的结构和布线产生太多不良影响。需要理解的是，在此钻孔密度下，钻孔直径不能太大，一般钻孔直径不超过0.5毫米。可以理解的是，第二导通孔800密度也可以设置为45000-50000个/平方米。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，第一绝缘层120、第二绝缘层220和第三绝缘层320厚度均为0.09-0.11毫米。

第一绝缘层120、第二绝缘层220和第三绝缘层320的厚度较薄，在满足其绝缘的作用的基础上，能够减少对各铜箔层之间热量传递的影响，提高电路板整体的导热性，同时能够减小电路板的整体厚度，减少电路板的占用空间。绝缘层太厚会导致铜箔的热量不能很好地传递到铝基层500，从而影响电路板的散热，且会使得电路板厚度太大，占用空间大，不适用于一些紧凑的设备中；而绝缘层太薄会导致绝缘层容易被电流击穿，使得这种电路板不能适用于高载流的电路，且在压合的过程中，也容易破损，导致绝缘层上下的铜箔产生意外的接触，生产的电路板不合格；而第一绝缘层120、第二绝缘层220和第三绝缘层320厚度处在0.09-0.11毫米这一区间时，既能保证其绝缘性，也能保证电路板的导热散热能力达标。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，第四绝缘层420的厚度为0.14-0.16毫米。

第四绝缘层420和铝基层500为电路板最底层的基台，承载其上的其他各层，又需要以此为基台和设备其他的部件连接、安装，所以相比其他绝缘层，第四绝缘层420的厚度会有一定的加厚，能够更加坚固耐用，便于电路板后续的加工和安装；同时这也是对电路板的保护，防止第四绝缘层420太过容易被破损，铜箔层的电路会连接到铝基层500上，造成电路板失效，甚至发生危险。所以第四绝缘层420的厚度为0.14-0.16毫米，对比处在铜箔层之间的第一绝缘层120、第二绝缘层220和第三绝缘层320，厚度有一定的加厚。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，铝基层500的厚度为1.4-1.6毫米。

铝材的厚度越大，所形成的铝基层500储热能力和导热能力就越强，短时间内疏导的热量就越多，电路板上所能承载的电路总功率就越大，电路板的散热效率就越高，而且厚度越厚的铝基板，所组成的电路板也就越结实，耐弯折能力强，不易被损坏；不过铝材厚度越大，其成本也就越高，所以综合考虑，铝材厚度在1.4-1.6毫米这一区间，既能让电路板有良好的导热效果，其成本也不会太高。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，第一铜箔层110厚度为90-110微米。

第一铜箔层110和处在电路板内部的第二铜箔层210、第三铜箔层310、第四铜箔层410不同，第一铜箔层110位于导热电路板的最外侧，需要一定的厚度，便于安装元器件，同时给后续的可能的工艺处理留出一定的可以削减的余量。同时元器件基本都安装在第一铜箔层110，在电路板工作时，这一层的电流较大，发热量也较高，所以第一铜箔层110厚度有一定的加厚，增加了第一铜箔层110的载流能力和导热、散热能力。需要理解的是，铜除了导电能力外，其导热性能同样优良，不过铜的价格较高。所以综合考虑，第一铜箔层110加厚到90-110微米这一区间，生产成本不会太高，其载流、导热能力也能满足大功率设备的运行要求。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，第二铜箔层210、第三铜箔层310和第四铜箔层410厚度均为1.9-2.1盎司。

第二铜箔层210、第三铜箔层310和第四铜箔层410的厚度均处在1.9-2.1盎司这一区间，既能够有效地传递电路电流，可以承载大功率设备运行，又能够有效控制电路板的整体厚度，减小电路板的占用空间，提高空间利用率，缩减生产成本，还具备良好的导热能力，提高了电路板的整体导热、散热性能。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，还包括第三导通孔900，第三导通孔900依次连通第一铜箔层110、第二铜箔层210、第三铜箔层310和第四铜箔层410。

第三导通孔900直接连通第一铜箔层110、第二铜箔层210、第三铜箔层310和第四铜箔层410，使得电路板整体布线选择性更多，布线更加简单方便，同时可以在第三导通孔900周围的焊盘1000上布置一些功率较大的元器件，使其能够连接到第四绝缘层420，便于导热与散热。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，第三导通孔900的内壁设置有铜层，铜层的厚度≥25.4微米。

铜层厚度≥25.4微米，便于导热，同时也是为了在沉铜处理时，铜层能够全面地覆盖整个第三导通孔900的孔壁，防止铜层有断层，导致不能连接各层的铜箔层。

参照图1至图4，在本实用新型的一些实施例中，第一导通孔700和第二导通孔800的直径均为0.35-0.45毫米。

第一导通孔700既起到电连接各铜箔层的作用，同时铜的导热能力很强，在第一导通孔700经过沉铜处理后，第一导通孔700内的铜层能够更好更快地将热量传递下去，最终传递到铝基层500上，便于电路板的导热和散热。所以第一导通孔700直径越大，电路板的导热散热能力越强，而且第一导通孔700直径太小会不便于进行钻孔加工和进行沉铜处理，不过过大的第一导通孔700会影响铜箔层的电路线路的布局，同时对电路板的结构具有一定的损害，导致电路板整体变脆，容易被损坏，而且由于第一导通孔700处在电路板的内部，需要在沉铜时完全灌满，第一导通孔700过大也会造成铜材的大量消耗，增加生产成本。所以综合考虑，把第一导通孔700的直径设置为0.35-0.45毫米这一区间，便于加工和后续布线，同时加工出来的电路板导热能力较好，又不会太过于损伤到电路板的整体结构，同时沉铜时消耗的铜材也不会太多。同理，第二导通孔800直径也设置为0.35-0.45毫米。

参照图1，在本实用新型的一些实施例中，还包括阻焊层600。

阻焊印刷步骤前的电路板只是有线路存在的铜面板，虽然线路已形成，但必须按要求在铜面上丝印一层永久性保护层，即“阻焊”层，阻焊层600在防护铜面的同时提供客户焊接用的焊盘1000，非焊盘部分则采用阻焊油覆盖保护。阻焊层600的形成，可以有效地保护电路板表面的第一铜箔层110。

可以理解的是，本实用新型的导热电路板的制造工艺，包括如下步骤：第一压合001，将铜箔、导热树脂、铜箔按顺序叠加后，压合成具有第二铜箔层210、第二绝缘层220、第三半铜箔层311这三层结构的第一基板；第一加工，对第二铜箔层210进行图形转移蚀刻；第二压合002，将铜箔、导热树脂、第一基板按顺序叠加后，压合成具有第一铜箔层110、第一绝缘层120、第二铜箔层210、第二绝缘层220、第三半铜箔层311这五层结构的第二基板；第一钻孔003，从第一铜箔层110外表面钻第一导通孔700，第一导通孔700经第一铜箔层110、第一绝缘层120、第二铜箔层210、第二绝缘层220连通到第三半铜箔层311；第一沉铜加厚004，对第一导通孔700进行化学沉铜处理，对第二基板进行电镀铜加厚处理，使第一铜箔层110加厚，并使第三半铜箔层311加厚为第三铜箔层310；第二加工，对第三铜箔层310进行图形转移蚀刻；第三压合005，将第二基板、导热树脂、铜箔按顺序叠加后，压合成具有第一铜箔层110、第一绝缘层120、第二铜箔层210、第二绝缘层220、第三铜箔层310、第三绝缘层320、第四半铜箔层411这六层结构的第三基板；第二钻孔006，从第四铜箔层410外表面钻第二导通孔800，第二导通孔800经第四铜箔层410、第三绝缘层320、第三铜箔层310、第二绝缘层220连通到第二铜箔层210；第二沉铜加厚007，对第二导通孔800进行化学沉铜处理，对第三基板进行电镀铜加厚，使第一铜箔层110继续加厚，并使第四半铜箔层411加厚为第四铜箔层410；第三加工，对第四铜箔层410进行图形转移蚀刻；第四压合008，将第三基板、导热树脂、铝材按顺序叠加后，压合成具有第一铜箔层110、第一绝缘层120、第二铜箔层210、第二绝缘层220、第三铜箔层310、第三绝缘层320、第四铜箔层410、第四绝缘层420、铝基层500这九层结构的导热电路板。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种导热电路板，其特征在于，包括按顺序依次叠加设置的：

第一铜箔层、第一绝缘层、第二铜箔层、第二绝缘层、第三铜箔层、第三绝缘层、第四铜箔层、第四绝缘层、铝基层；

第一导通孔，所述第一导通孔依次连通所述第一铜箔层、所述第二铜箔层和所述第三铜箔层，所述第一导通孔的密度为45000-50000个/平方米；

第二导通孔，所述第二导通孔依次连通所述第二铜箔层、所述第三铜箔层和所述第四铜箔层。

2.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层厚度均为0.09-0.11毫米。

3.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，所述第四绝缘层的厚度为0.14-0.16毫米。

4.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，所述铝基层的厚度为1.4-1.6毫米。

5.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，所述第一铜箔层厚度为90-110微米。

6.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，所述第二铜箔层、所述第三铜箔层和所述第四铜箔层厚度均为1.9-2.1盎司。

7.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，还包括第三导通孔，所述第三导通孔依次连通所述第一铜箔层、所述第二铜箔层、所述第三铜箔层和所述第四铜箔层。

8.根据权利要求7所述的导热电路板，其特征在于，所述第三导通孔的内壁设置有铜层，所述铜层的厚度≥25.4微米。

9.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，所述第一导通孔和所述第二导通孔的直径均为0.35-0.45毫米。

10.根据权利要求1所述的导热电路板，其特征在于，还包括阻焊层。

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