一种具有立体结构的金属基层压板及其加工工艺的制作方法

本申请涉及电路板生产，更具体地说，是涉及一种具有立体结构的金属基层压板及其加工工艺。

背景技术：

1、厚铜板现已成为具有很好市场发展前景的热门印制电路板(pcb)品种，厚铜板绝大多数为大电流基板。大电流基板主要应用领域是两大领域：电源模块(功率模块)和汽车电子部件。大电流基板的主要终端电子产品领域，有的相同于常规pcb(如携带型电子产品、网络用产品、基站设备等)，也有的有别于常规pcb领域，如汽车、工业控制、电源模块等。大电流基板是有大电流通过的，承载功率器件的基板，主要功效是保护电流的承载能力和使电源稳定。这种大电流基板的发展趋势是承载更大的电流，更大的器件发出的热需要及时进行散热，因此通过的大电流越来越大，基板所有的铜箔厚度越来越厚。

2、igbt模块是一类广泛在汽车电子中广泛使用的功率器件，igbt模块的发展趋势是承载更大的电流，并能够将发出的大量热量及时散出，igbt模块的电路层的铜箔厚度越来越厚。igbt模块的大电流特性使得igbt模块的发热量较大，在使用时会产生大量的热量，现有的igbt模块一般使用陶瓷覆铜基板封装，陶瓷覆铜基板封装的电路板的导热能力不足，目前使用陶瓷覆铜基板的igbt模块从芯片到散热底板的热传导路径较长，从而导致igbt模块的散热时的热阻较大，导致igbt模块的散热效果较差。同时，基于陶瓷覆铜基板的igbt模块封装的工艺复杂，焊层的气孔率相对难以控制，从而焊层的热阻难以管控，也导致igbt模块的散热效果不佳。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种具有立体结构的金属基层压板及其加工工艺，解决了现有的应用于igbt模块的陶瓷覆铜基板的散热效果差的技术问题，达到了通过立体结构的散热结构提高了igbt模块的基板的散热能力的技术效果。

2、本申请实施例提供的一种具有立体结构的金属基层压板及其加工工艺，金属基层压板包括依次叠置的金属基板、树脂组合物介质层和电路层，树脂组合物介质层的热导率为0.3～30w/(m·℃)，电路层用于固定igbt芯片，金属基板远离树脂组合物介质层的一侧设有呈立体结构的散热结构。

3、在一种可能的实现方式中，散热结构包括多个相互平行设置的散热鳍片或者散热柱，每个散热鳍片或者散热柱朝向远离树脂组合物介质层的一侧延伸。

4、在另一种可能的实现方式中，散热结构的每个散热鳍片或者散热柱和金属基板垂直设置。

5、在另一种可能的实现方式中，金属基板通过铸造加工制成，金属基板靠近树脂组合物介质层的一侧进行精磨加工。

6、在另一种可能的实现方式中，电路层通过电路图形和igbt芯片电连接，金属基板上设有和电路图形对应的凸起图形，凸起图形嵌入到电路图形的线路之间，树脂组合物介质层填充凸起图形和电路图形之间的间隙。

7、在另一种可能的实现方式中，金属基板的周向上设有拔模结构，拔模结构用于辅助金属基板朝向电路层的一侧脱模。

8、本申请实施例还提供了一种具有立体结构的金属基层压板的加工工艺，用于生产如上所述的具有立体结构的金属基层压板，包括：生产金属基板；其中，金属基板的一侧壁上设有散热结构；将多个金属基板装设到固定模板上形成金属基板模板；其中，固定模板为硬质耐热材料制成；在金属基板模板上的多个金属基板上通过电镀加工凸起图形；依次叠置金属基板模板、树脂组合物介质层和电路层并进行压合，得到多个金属基层压板；其中，凸起图形嵌入到电路图形的线路之间，树脂组合物介质层填充凸起图形和电路图形之间的间隙；将多个金属基层压板从固定模板上分离。

9、在另一种可能的实现方式中，在金属基板模板上的多个金属基板上通过电镀加工凸起图形，包括：在金属基板模板上涂布菲林，菲林覆盖金属基板、金属基板和固定模板的接合处；对金属基板模板上除凸起图形以外的部分、金属基板和固定模板的接合处进行曝光，随后对金属基板模板上的菲林进行清洗；其中，金属基板和固定模板的接合处的菲林在曝光后的对金属基板和固定模板的接合处进行密封；在金属基板模板上电镀，实现凸起图形的加工。

10、在另一种可能的实现方式中，金属基板模板上多个金属基板的顶面和固定模板的顶面在一个水平面上。

11、在另一种可能的实现方式中，固定模板上设有用于对金属基板定位的固定孔，固定孔内设有向上凸起的多个支撑板，将多个金属基板装设到固定模板上形成金属基板模板时，支撑板的顶部对从相邻的散热鳍片或者散热柱之间对金属基板进行支撑。

12、在另一种可能的实现方式中，还包括金属底板，固定模板通过硬质耐热塑料制成并将金属底板包围在内，金属底板在固定模板的侧边上电连接有金属连接柱；多个支撑板竖向固定连接在金属底板的顶部，在电镀时向金属底板通电以实现向金属基板通电。

13、在另一种可能的实现方式中，将多个金属基层压板从固定模板上分离，包括：对金属底板振动，实现将多个金属基层压板从固定模板上分离。

14、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

15、本申请实施例提供了一种具有立体结构的金属基层压板，金属基层压板包括依次叠置的金属基板、树脂组合物介质层和电路层，树脂组合物介质层的热导率为0.3～30w/(m·℃)，电路层用于固定igbt芯片，金属基板远离树脂组合物介质层的一侧设有呈立体结构的散热结构。本申请实施例能够通过金属基板提高对igbt模块的散热的导热率，并通过立体结构的散热结构提高对金属基板的散热效率，大大提高了对igbt模板的散热效果。

技术特征：

1.一种具有立体结构的金属基层压板，其特征在于，金属基层压板(1)包括依次叠置的金属基板(11)、树脂组合物介质层(12)和电路层(13)，树脂组合物介质层(12)的热导率为0.3～30w/(m·℃)，电路层(13)用于固定igbt芯片(131)，金属基板(11)远离树脂组合物介质层(12)的一侧设有呈立体结构的散热结构(111)。

2.如权利要求1所述的具有立体结构的金属基层压板，其特征在于，散热结构(111)包括多个相互平行设置的散热鳍片或者散热柱，每个散热鳍片或者散热柱朝向远离树脂组合物介质层(12)的一侧延伸。

3.如权利要求2所述的具有立体结构的金属基层压板，其特征在于，散热结构(111)的每个散热鳍片或者散热柱和金属基板(11)垂直设置。

4.如权利要求3所述的具有立体结构的金属基层压板，其特征在于，金属基板(11)通过铸造加工制成，金属基板(11)靠近树脂组合物介质层(12)的一侧进行精磨加工。

5.如权利要求4所述的具有立体结构的金属基层压板，其特征在于，电路层(13)通过电路图形(132)和igbt芯片(131)电连接，金属基板(11)上设有和电路图形(132)对应的凸起图形(112)，凸起图形(112)嵌入到电路图形(132)的线路之间，树脂组合物介质层(12)填充凸起图形(112)和电路图形(132)之间的间隙。

6.如权利要求5所述的具有立体结构的金属基层压板，其特征在于，金属基板(11)的周向上设有拔模结构(113)，拔模结构(113)用于辅助金属基板(11)朝向电路层(13)的一侧脱模。

7.一种具有立体结构的金属基层压板的加工工艺，其特征在于，用于生产如权利要求1-6中任一项所述的具有立体结构的金属基层压板，包括：

8.如权利要求7所述的具有立体结构的金属基层压板的加工工艺，其特征在于，在金属基板模板(32)上的多个金属基板(11)上通过电镀加工凸起图形(112)，包括：

9.如权利要求8所述的具有立体结构的金属基层压板的加工工艺，其特征在于，金属基板模板(32)上多个金属基板(11)的顶面和固定模板(31)的顶面在一个水平面上。

10.如权利要求9所述的具有立体结构的金属基层压板的加工工艺，其特征在于，固定模板(31)上设有用于对金属基板(11)定位的固定孔(311)，固定孔(311)内设有向上凸起的多个支撑板(312)，将多个金属基板(11)装设到固定模板(31)上形成金属基板模板(32)时，支撑板(312)的顶部对从相邻的散热鳍片或者散热柱之间对金属基板(11)进行支撑。

技术总结
本申请涉及电路板生产领域，公开了一种具有立体结构的金属基层压板，金属基层压板包括依次叠置的金属基板、树脂组合物介质层和电路层，树脂组合物介质层的热导率为0.3～30W/(m·℃)，电路层用于固定IGBT芯片，金属基板远离树脂组合物介质层的一侧设有呈立体结构的散热结构。散热结构包括多个相互平行设置的散热鳍片或者散热柱，每个散热鳍片或者散热柱朝向远离树脂组合物介质层的一侧延伸。本申请使用金属基层压板提高了IGBT模块的基板的散热效果，提高了IGBT模块的散热效果。

技术研发人员：徐建华,林晨,李立岳,杨国栋,梁远文,蔡旭峰
受保护的技术使用者：珠海精路电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22