专利名称：全金属超高导ctp电路板的制作方法
全金属超高导CTP电路板 铝基覆铜板是1969年日本三洋公司研究发明的，经过几十年的发展，到2007 年日本的铝基板产值己经达到100亿日圆。而中国是于1988年由704厂负责研制 生产，1996年完成部级设计定型，年产量却很低。目前国内也出现了十几家专 业生产铝基覆铜板的厂商，但生产工艺传统，产品性能较差。常见的铝基覆铜 板有两种 一种是通用型铝基覆铜板，绝缘层由环氧玻璃布黏结片构成；另一 种是高散热铝基覆铜板，绝缘层由高导热的环氧树脂或其他的树脂构成，树脂 内混合一些导热金属纤维，从而达到散热的目的。这两种铝基覆铜板相对于传 统的FR-4覆铜板从散热方面有了很大的改善，所以用铝基覆铜板生产的电路板 得到了更加广泛的应用。但是，由于LED技术的进步，LED应用亦日渐多元化， LED输出功率越来越高，要将LED芯片产生的热量传递出去，在材质选择上必须 兼顾结构强度和散热需求。另外，随着大功率LED封装及芯片直接粘着基板的发 展，基板材质的选择除了考虑散热外，还要考虑与芯片的热膨胀系数相匹配。 而传统的铝基PCB已经无法满足这一要求，鉴于此研究开发了超高导表面瓷化材 料，在材料上直接做电路图形。此全金属超高导CTP电路板的热膨胀系数介于 4-8PPM/K之间，与LED芯片(约6PPM/K)正相匹配，完全满足了LED封装技术的 需求。
我们于2005年开始研究金属基PCB直接成像技术，其工艺流程为基板下料 -一表面处理-一表面瓷化处理一-烘烤---检查---图形转移一-烧结-一成型。与 传统工艺相比，该工艺具备以下特点1)工艺流程短相当于传统工艺的1/2， 从而大大提高了生产效率。2)制造工艺环保去掉了传统工艺中的电化学处理、 酸碱性蚀刻工艺、碱性阻焊层成像工艺，这几道工艺都存在金属和COD污染， 对环境破坏严重，从而实现了制造工艺绿色化。3)节能节耗流程短，设备利用率高、属于流水作业，能耗较低，直接成像工艺减少了制造材料与人工的浪
费。除了工艺先进之外，其产品性能指标与传统的铝基PCB相比也有了很大的提 升。该工艺在技术上我们解决了以下几个关键点1)铝表面瓷化技术普通的 氧化技术铝板氧化膜很薄，而且层次感较强，耐压较低，常态下为1000V/AC， 湿度超过7096时仅为400V/AC，长时间使用或在室外应用风险较大。我们直接在 铝表面经过一系列电化学反应形成一层坚硬的ALO或ALN瓷化层，耐压可达到 3000V/AC以上，可满足大功率散热器件的需求。2)金属导体成型技术金属浆 料通过丝网印刷形成导电图形，再经600度的高温烧结，经过上百次的实践，我 们总结出了一套科学合理的烧结温度曲线，从而避免了图像漂移和绝缘层龟裂 的问题。解决了以上两个技术难点，铝基PCB直接成像技术得以实现产业化应用。 全金属超高导CTP电路板的性能指标如下
1) 热阻 0。 27
2) 导体电阻00033
3) 最大工作温度195
4) 导热系数 135
5) 耐压 2000V/AC
6) 抗剥强度40牛顿
7) 冷热冲击试验-50—180 ， 20次循环，拉力35牛顿
8) 阻燃指标 无燃烧性
附图
是全金属超高导CTP电路板解剖图
权利要求
1. 铝板表面电化学处理形成AL2O3或ALN陶瓷层技术或此项技术在PCB上的应用工艺。
2. 在铝板表面丝网印刷金属导体后的烧结工艺。
3. 超高导热直接成像印制电路板(PCB)名称保护。
4. 全金属超高导CTP电路板名称保护。
5. 金属导电图形完成后的表面阻焊层加工技术。
6. 铝基电路板(PCB)的表面直接印刷导电线路技术。
7. 超高导热绝缘CTP电路板流水设备工艺设计技术和制造技术。
全文摘要
随着大功率LED封装及芯片直接粘着基板的发展，基板材质的选择除了考虑散热外，还要考虑与芯片的热膨胀系数相匹配。而传统的铝基PCB已经无法满足这一要求，鉴于此我们研究开发了超高导表面瓷化材料，在材料上直接做电路图形。此全金属CTP电路板的热膨胀系数介于4-8PPM/K之间，与LED芯片(约6PPM/K)正相匹配，完全满足了LED封装技术的需求。全金属超高导CTP电路板工艺流程为基板下料--表面处理--表面瓷化处理--烘烤--检查--图形转移--烧结--成型。与传统工艺相比，该工艺具备以下特点工艺流程短、制造工艺环保、节能节耗、除了工艺先进之外，其产品性能指标与传统的铝基PCB相比也有了很大的提升。
文档编号H05K1/05GK101431858SQ20081021214
公开日2009年5月13日 申请日期2008年9月9日 优先权日2008年9月9日
发明者宋立峰, 张京平, 秦玉行, 高相起 申请人:秦玉行;宋立峰