一种超高导热的金属基线路板及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线路板及其制备方法，属于功率模块领域。
【背景技术】
[0002]铝基板是一种具有良好散热功能的金属覆铜板，一般单面板由三层结构组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。绝缘层是铝基板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能，铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障，绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度。目前，市面上常用的铝基板绝缘层导热性能为3W-5W，导热性能差，且存在耐击穿电压低、剥离强度低、导电线路厚薄不均等缺陷。专利号为201110051609.8的中国发明专利公开了一种导热材料及其制备工艺，以及使用该导热材料的线路板，该线路板导热性能好，但需在DLC层镀膜与基材间镀Si层，存在结构复杂，制作成本高等缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对上面所述缺陷，提供一种导热性能好且结构简单的超高导热的金属基线路板。
[0004]本发明的另一目的是提供一种超高导热的金属基线路板的制备方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的。
[0006]—种超高导热的金属基线路板，由基材层，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层及导电线路层组成，所述复合导热绝缘层由Al2O3及其水合物AhO3.H2O和Al2O3.3H20制得。所述导电线路层通过PVD(物理气象沉积)镀膜工艺在复合导热绝缘层上沉积。
[0007]所述复合导热绝缘层是由Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3Η20中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%?98%;Α?2θ3.H2O所占比例为1%?5%;Α?2θ3.3邮所占比例为1%?5%，经阳极氧化技术、PVD技术、CVD技术、离子束技术或等离子喷涂技术中任一方法制成的涂层。
[0008]所述基材层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁、镁合金、铁、铁合金中的一种或多种材料制得。
[0009]所述导电线路层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、银的一种或多种材料制得。
[0010]其中基材层厚度为0.5mm?5mm;复合导热绝缘层厚度为15μηι?50μηι;导电线路层厚度为 15μηι~100μηι。
[0011]—种超高导热的金属基线路板的制备方法，其特征在于依次由如下步骤制得:
①对基材层3进行清洗并烘干；
②在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为I%?50%，将基材层放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20Α?50Α，电压在40V?80V，通过控制工艺时间IH?5Η，制备出Al2O3涂层。该涂层也可以通过PVD技术、CVD技术、离子束技术、等离子喷涂技术制得；
③将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置3?5分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层的制备。
[0012]④在复合导热绝缘层上，经PVD技术、CVD技术、离子束技术、等离子喷涂技术制得所述导电线路层。
[0013]步骤②中所述复合导热绝缘层包括Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3H20。
[0014]所述基材层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁、镁合金、铁、铁合金中的一种或多种材料制得。
[0015]步骤③中所述的导电线路层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、银的一种或多种材料制得。
[0016]本发明的有益效果是:本发明所述金属基线路板结构简单，其中的复合导热绝缘层具有良好的导热性能和绝缘性能，导热性能在100W以上，在满足其热量转移的同时，克服耐击穿电压低、剥离强度低、导电线路厚薄不均等方面的缺陷。且金属基线路板的制备方法简单高效，成本低，易于推广使用。
【附图说明】
[0017]图1为本发明整体结构示意图。
[0018]图中，I导电线路层，2复合导热绝缘层，3基材层。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例，对本发明做进一步描述。本发明不局限于下述实施方式，任何人应得知本发明的启示下做出与本发明相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
[0020]实施例1。
[0021]一种超高导热的金属基线路板，由基材层3，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层2及导电线路层I组成，所述复合导热绝缘层2由Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3H20制得。所述导电线路层I通过PVD(物理气象沉积)镀膜工艺在复合导热绝缘层2上沉积。
[0022]所述复合导热绝缘层2是由Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3H20中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%?98%;Α12θ3.H2O所占比例为1%?5%;Al2O3.3Η20所占比例为1%?5%。
[0023]所述基材层3由铜合金制得。
[0024]所述导电线路层I由铜合金制得。
[0025]其中基材层厚度为0.5臟;复合导热绝缘层厚度为154111;导电线路层厚度为1541]1。
[0026]一种超高导热的金属基线路板的制备方法，其特征在于依次由如下步骤制得:
①对基材层3进行清洗并烘干；
②在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为30%，将基材层3放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20Α?50Α，电压在40V?80V，通过控制工艺1Η，制备出的Al2O3涂层；
③将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置3分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层2的制备。
[0027]④在复合导热绝缘层2上，经PVD技术制得所述导电线路层I。
[0028]步骤②中所述复合导热绝缘层2包括Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3H20。
[0029]实施例2。
[0030]一种超高导热的金属基线路板，由基材层3，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层2及导电线路层I组成，所述复合导热绝缘层2由Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3H20制得。所述导电线路层I通过PVD(物理气象沉积)镀膜工艺在复合导热绝缘层2上沉积。
[0031 ] 所述复合导热绝缘层2是由Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3H20中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%?98%;Α12θ3.H2O所占比例为1%?5%;Al2O3.3Η20所占比例为1%?5%。
[0032]所述基材层3由铝合金制得。
[0033]所述导电线路层I由铝合金制得。
[0034]其中基材层厚度为5mm;复合导热绝缘层厚度为50μηι;导电线路层厚度为ΙΟΟμπι。
[0035]一种超高导热的金属基线路板的制备方法，其特征在于依次由如下步骤制得:
①对基材层3进行清洗并烘干；
②在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为50%，将基材层3放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20Α?50Α，电压在40V-80V，通过控制工艺时间5Η，制备出的Al2O3涂层；
③将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置5分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层2的制备。
[0036]④在复合导热绝缘层2上，经CVD技术制得所述导电线路层I。
[0037]步骤②中所述复合导热绝缘层2包括Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3Η20。
[0038]实施例3。
[0039]一种超高导热的金属基线路板，由基材层3，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层2及导电线路层I组成，所述复合导热绝缘层2由Al2O3及其水合物Al2O3.H2O和Al2O3.3Η20制得。所述导电线路层I通过PVD(物理气象沉积)镀膜工艺在复合导热绝缘层2上沉积。
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