专利名称：油印法制作高导热性电路板的方法及高导热性电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及电学领域的印刷电路板及其制造方法。背景技术：
功率器件在工作过程中发热明显，如果不能及时散热，可能损毁功率器件，甚至导 致整个电子产品工作异常。以LED发光产品为例，其通常是将大量LED集中地排列在电路 板上，当LED长时间工作时，热量的积蓄就会导致LED的寿命缩短，使得产品特性不稳定。中国200810241905. 2号发明专利申请公开了一种在线路板装配热沉的方法及该 方法制作的散热线路基板。其装配热沉的方法包括以下步骤在线路板上制作至少一个通 孔；制作与通孔间隙配合的热沉；把热沉置入线路板的通孔内；以及利用模具对热沉施压， 直至热沉受挤压变形而固定在线路板上。其提供的散热线路基板包括线路板、通孔及热沉， 热沉装配于通孔内。然而，上述专利技术仅针对已完成电气线路后的线路板上的热沉安装，其缺陷在 于首先，安装热沉的工序是在线路板完成后的独立工序，增加了工作量；其次，通过模具 挤压热沉时，可能会损毁线路板上的电气线路。可以说，上述专利技术较适合个别功率器件 的安装，不适合高密度、阵列分布的大量功率器件的安装。此外，上述专利技术中热沉的热 量没有进一步的传导，散热效果有限。随着半导体产业的进一步发展及电子产品的高度集成化发展，电路板上发热元件 的散热解决方案还有待进一步提升。
发明内容本发明的目的是，综合考虑高导热性电路板的实现工序，将热沉的装配工序集成 到线路板的制作工序中，以简化高导热性电路板的制作方法并得到相应的高导热性电路 板。为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案一种油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于，包括以下步骤(一 )提供绝缘基材层；(二)或者a:在绝缘基材层上开设若干通孔，在通孔中置入金属导热柱，并热压、 固化，在绝缘基材层上表面油印导电层，下表面油印导热层；或者b 在绝缘基材层下表面贴设金属导热层，先构成单面带金属层板材，在单面 带金属层板材上开设若干通孔，在通孔中置入金属导热柱，并热压、固化，在绝缘基材层上 表面油印导电层；或者c 在绝缘基材层上表面贴设金属导电层，下表面贴设金属导热层，在双面金属层板材上开设若干通孔，在通孔中置入金属导热柱，并热压、固化，在金属导电层进而油 印导电层，在金属导热层表面进而油印导热层；(三)在绝缘基材层上表面蚀刻多余导电材料，形成电气连接线路。
一种高导热性电路板，其特征在于包括绝缘基材层、绝缘基材层上表面的电气线 路层、绝缘基材层下表面的油印导热层及金属导热柱；电气线路层为油印导电层经蚀刻形 成；绝缘基材层在预设置发热元件处开设通孔，所述金属导热柱设置在通孔内，其上端用于 与预设置的发热元件热传导配合，下端与油印导热层热传导配合。一种高导热性电路板，其特征在于包括绝缘基材层、绝缘基材层上表面的电气线 路层、绝缘基材层下表面的导热层及金属导热柱；电气线路层为金属导电层及其表面的油 印导电层经蚀刻而形成，导热层包括金属导热层及其表面的油印导热层；绝缘基材层在预 设置发热元件处开设通孔，所述金属导热柱设置在通孔内，其上端用于与预设置的发热元 件热传导配合，下端与金属导热层及油印导热层热传导配合。本发明提供的制作高导热性电路板的方法，通过总体安排，在形成形成电气连接 线路之前，将导热柱装配在电路板内预定位置，不影响后续工序(蚀刻)，避免电路板成型 后的再次加工，设置的金属导热层可以进一步将导热柱上的热量散去，散热效果更好，且操 作简便，结构简单，成本低。
图IA-图IF是本发明制作高导热性电路板的实施例一。图2A-图2F是本发明制作高导热性电路板的实施例二。图3A-图3E是本发明制作高导热性电路板的实施例三。图4是本发明制作高导热性电路板的实施例四。
具体实施方式实施例一请参见图IA-图1F，本实施例提供的油印法制作高导热性电路板的方法包括如下 步骤(1)在绝缘基材层1 (可以是FR4片材或BT片材)上开设若干通孔11 ； (2)制造 若干与通孔配合的金属导热柱4 ； (3)将金属导热柱4置入通孔11中，并热压、固化；(4)绝 缘基材层1上表面油印导电层2，下表面油印导热层3，导电层2和导热层3为银油、铜油或 碳油等物质；(5)在绝缘基材层1上表面蚀刻多余导电材料，形成电气连接线路和若干焊盘 22(图IE中仅示出焊盘)；本实施例提供的方法还可以进一步包括步骤(6)对电气连接线 路和若干焊盘进行选镀，镀金、镀银、喷锡或其它可焊性金属5，以形成良好的整体金属同质 接触；以及，步骤(7)线路板正面丝印字符或标记。值得注意的是，所述电气连接线路用于电性连接发热器件，同时也会起到一定的 机械支撑作用；所述焊盘22用于机械连接发热器件，并用于间接热传导，所以蚀刻时，焊盘 22不是必要预留的，可以只蚀刻形成电气连接线路，而使得发热器件直接设置在金属导热 柱上方，形成热传导连接。当然同时蚀刻形成电气连接线路和焊盘是最佳方案。实施例1制作的高导热性电路板如图IF所示，其包括绝缘基材层1、位于绝缘基材层上表面的油印导电层2、位于绝缘基材层下表面的油印导热层3及金属导热柱4 ；绝缘 基材层1在预设置发热元件处开设通孔11 ；所述金属导热柱4设置在通孔11内，其上端用 于与预设置的发热元件(图中未示)热传导配合，下端与油印导热层3热传导配合。包括绝缘基材层1、绝缘基材层上表面的电气线路层、绝缘基材层下表面的油印导热层3及金属 导热柱4 ；电气线路层为油印导电层2经蚀刻形成；绝缘基材层1在预设置发热元件处开设 通孔11，金属导热柱4设置在通孔11内，其上端用于与预设置的发热元件热传导配合，下端 与油印导热层3热传导配合。实施例二请参见图2A-图2F，本实施例提供的制作高导热性电路板的方法包括如下步骤(1)提供绝缘基材层1 (可以是FR4片材或BT片材)，在绝缘基材层1下表面贴设金属导热层3，从而构成单面带金属层板材；(2)在单面带金属层板材上开设若干通孔11 ； (3)制造若干与通孔配合的金属导热柱4; (4)将金属导热柱4置入通孔11中，热压、固化； (5)在绝缘基材层1上表面油印导电层2，导电层2为银油、铜油或碳油等物质；(6)绝缘基 材层1上表面蚀刻多余导电材料，形成电气连接线路和若干焊盘22 (图2E中仅示出焊盘)； 本实施例提供的方法还可以进一步包括步骤(7)对电气连接线路和若干焊盘进行选镀， 镀金、镀银、喷锡或其它可焊性金属5，以形成良好的整体金属同质接触；以及，步骤(8)线 路板正面丝印字符或标记。实施例二制作的高导热性电路板与实施例一具有相同的结构，此处不再赘述。实施例三请参见图3A-图3E，本实施例提供的制作高导热性电路板的方法包括如下步骤(1)提供绝缘基材层1 (可以是FR4片材或BT片材)，在绝缘基材层1上表面贴设 金属导电层51，下表面贴设金属导热层61，从而构成双面带金属层板材；(2)在双面带金属 层板材上钻若干通孔11 ； (3)制造若干与通孔配合的金属导热柱4 ； (4)将金属导热柱4置 入通孔11中，热压、固化；(5)在金属导电层进而油印导电层52，在金属导热层表面进而油 印导热层62，使金属导热柱和金属层联系更紧密；(6)在绝缘基材层1上表面蚀刻多余导电 材料，形成电气连接线路和若干焊盘22 (图IC中仅示出焊盘)；本实施例提供的方法还可 以进一步包括步骤(7)对电气连接线路和若干焊盘进行选镀，镀金、镀银、喷锡或其它可 焊性金属，以形成良好的整体金属同质接触；以及，步骤(8)线路板正面丝印字符或标记。实施例三制作的高导热性电路板如图3E所示，其包括绝缘基材层1、贴设于绝缘 基材层上表面的金属导电层51、位于金属导电层51表面的油印导电层52、贴设于绝缘基材 层下表面的金属导热层61、位于金属导热层61表面的油印导热层3及金属导热柱4 ；绝缘 基材层1在预设置发热元件处开设通孔11 ；所述金属导热柱4设置在通孔11内，其上端用 于与预设置的发热元件(图中未示)热传导配合，下端与金属导热层61及油印导热层62 热传导配合。包括绝缘基材层1、绝缘基材层上表面的电气线路层、绝缘基材层下表面的导 热层及金属导热柱4 ；电气线路层为金属导电层51及其表面的油印导电层52经蚀刻而形 成，导热层包括金属导热层61及其表面的油印导热层62 ；绝缘基材层1在预设置发热元件 处开设通孔11，金属导热柱4设置在通孔11内，其上端用于与预设置的发热元件热传导配 合，下端与金属导热层61及油印导热层62热传导配合。实施例四请参见图4，实施例四提供的制作高导热性电路板的方法与实施例一、实施例二或 实施例三的不同之处在于绝缘基材层是由若干环氧半固化片(PP片)、胶膜或其它含胶不 导电基材33叠层铆合而成。
以上实施例仅为充分公开而非限制本发明，可以理解的是，除LED外，其他发热元件同样存在散热问题需要解决，例如大功率晶体管、晶闸管、双向晶闸管、GT0、M0SFET、IGBT 等。而且，本实施例中所提到的金属较佳为铜，当然，也可以是其他金属材料。所述金属导 热柱在热压前，其直径小于所述通孔直径，长度大于所述通孔长度；在热压后，其体积恰好 填充所述通孔容积。
权利要求
一种油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于，包括以下步骤(一)提供绝缘基材层；(二)或者a在绝缘基材层上开设若干通孔，在通孔中置入金属导热柱，并热压、固化，在绝缘基材层上表面油印导电层，下表面油印导热层；或者b在绝缘基材层下表面贴设金属导热层，先构成单面带金属层板材，在单面带金属层板材上开设若干通孔，在通孔中置入金属导热柱，并热压、固化，在绝缘基材层上表面油印导电层；或者c在绝缘基材层上表面贴设金属导电层，下表面贴设金属导热层，在双面金属层板材上开设若干通孔，在通孔中置入金属导热柱，并热压、固化，在金属导电层进而油印导电层，在金属导热层表面进而油印导热层；(三)在绝缘基材层上表面蚀刻多余导电材料，形成电气连接线路。
2.根据权利要求1所述的油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于所述绝缘 基材层可以是FR4片材或BT片材。
3.根据权利要求1所述的油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于所述绝缘 基材层是由若干环氧半固化片、胶膜或其它含胶不导电基材叠层铆合而成。
4.根据权利要求1所述的油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于所述导电 层为银油、铜油或碳油等物质。
5.根据权利要求1所述的油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于步骤(三) 中蚀刻多余导电材料时，同时形成电气线路及若干焊盘；所述焊盘位于金属导热柱上方。
6.根据权利要求5所述的油印法制作高导热性电路板的方法，其特征在于进一步包 括步骤(四)对电气连接线路和若干焊盘进行选镀，镀金、镀银、喷锡或其它可焊性金属。
7.一种高导热性电路板，其特征在于包括绝缘基材层、绝缘基材层上表面的电气线 路层、绝缘基材层下表面的油印导热层及金属导热柱；电气线路层为油印导电层经蚀刻形 成；绝缘基材层在预设置发热元件处开设通孔，所述金属导热柱设置在通孔内，其上端用于 与预设置的发热元件热传导配合，下端与油印导热层热传导配合。
8.根据权利要求7所述的高导热性电路板，其特征在于绝缘基材层上表面设有焊盘， 该焊盘为所述油印导电层经蚀刻形成，位于金属导热柱上方。
9.一种高导热性电路板，其特征在于包括绝缘基材层、绝缘基材层上表面的电气线 路层、绝缘基材层下表面的导热层及金属导热柱；电气线路层为金属导电层及其表面的油 印导电层经蚀刻而形成，导热层包括金属导热层及其表面的油印导热层；绝缘基材层在预 设置发热元件处开设通孔，所述金属导热柱设置在通孔内，其上端用于与预设置的发热元 件热传导配合，下端与金属导热层及油印导热层热传导配合。
10.根据权利要求9所述的高导热性电路板，其特征在于绝缘基材层上表面设有焊 盘，该焊盘为金属导电层及其表面的油印导电层经蚀刻而形成，位于金属导热柱上方。
全文摘要
本发明涉及油印法制作高导热性电路板的方法及高导热性电路板，用于解决电路板上发热元件的散热问题。本发明通过综合考虑高导热性电路板的实现工序，总体安排，将导热柱的装配工序集成到线路板本身的制作工序中，主要在于在形成形成电气连接线路之前，将导热柱装配在电路板内预定位置，之后再油印导电层，进而蚀刻电气线路，避免了电路板成型后的再次加工，设置的金属导热层可以进一步将导热柱上的热量散去，散热效果更好，且操作简便，结构简单，成本低。
文档编号H05K1/02GK101841976SQ20101017762
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者孙百荣 申请人:珠海市荣盈电子科技有限公司