[发明专利]一种超高导热性能的单面印制线路板及制作方法

说明书

技术领域

本发明属于印制线路板制作技术领域，具体涉及的是一种超高导热性能的单面印制线路板及制作方法。

背景技术

随着电子产品向多功能化、短薄轻小的方向发展，用于承载电子产品的印制电路板(PCB)的设计空间越来越密集，信号频率与传输速率的要求也越来越高，所使用的电子元器件的功率、芯片运算速度也越来越大，而这些电子元器件或芯片在工作期间的电能大部分转化成热量散发，这必然对线路板的散热性能提出了更高的要求。

据统计，英特尔处理器3.6G奔腾4终极版运行时所产生的热量最大可达到115W，当CPU使用率达到100％时，其温度可高达98℃，因此大功率芯片或电子元器件在工作时，必须考虑其散热问题，如果散热不良，就会导致其内部的温度不断升高，造成电子元器件或芯片因过热导致功能失效等现象。尤其在大功率、高运算的电子产品方面，热量的处理不当会直接造成电子元器件或芯片烧毁，从面引发安全隐患。为此必须采用先进的散热工艺和性能优异的散热方式来有效的带走热量，保证电子元器件或芯片在所能承受的最高温度以内正常工作。

目前通过PCB提升电子元器件或芯片散热的方式主要有以下几种：

1、采用导热稍高的FR4材料用作PCB的基板，以提高其散热性能，但是目前FR4最高的导热系数为1.0W/m.K，难于满足电子产品功率不断增加的需求。

2、在PCB下端增加金属导体，以增强其散热性能。常见的金属导体有铝块、铜块等，受PCB存在翘曲及线路铜厚不均匀的影响，PCB与金属导体之间存在有空隙，其散热性能有限。

3、通过使用高导热粘接片解决PCB与金属导体之间的空隙，以提升其散热性能(如铝基线路板或铜基线路板)，目前该粘接片的最大导热系数只有10W/mK，对大功率的电子元器件或芯片的散热需求是难于满足。

由此可知，目前PCB电子元器件或芯片的散热系数最大也只有10W/mK，无法满足150W的大功率电子产品或芯片的高散热要求，难以保证大功率电子元器件及高速运算芯片的稳定性、可靠性和使用寿命。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种超高导热性能的单面印制线路板及制作方法，以满足大功率电子产品或芯片的高散热要求，保证大功率电子元器件及高速运算芯片的稳定性、可靠性和使用寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种超高导热性能的单面印制线路板，包括：

一金属基层，该金属基层上设置有用于安装大功率电子元器件或大功率芯片的凸台；

一绝缘层，该绝缘层与金属基层形状大小相同，且绝缘层上设置有与上述凸台位置对应且形状大小相同的第一开窗；

一铜箔层，该铜箔层与金属基层形状大小相同，且铜箔层上设置有与上述凸台位置对应且形状大小相同的第二开窗；

铜箔层、绝缘层由上向下依次覆盖于金属基层上，所述凸台对应位于第二开窗和第一开窗中，且凸台上表面与铜箔层上表面处于同一水平面上。

优选地，所述绝缘层为半固化片或带有导热功能的粘接片。

优选地，所述金属基层为导热系数满足≥260W/mK的铝基层或导热系数为满足≥400W/mK的铜基层。

优选地，所述金属基层与凸台一体成型。

本发明还提供了一种超高导热性能的单面印制线路板的制作方法，包括：

S1、制作带有凸台的金属基层，且所述凸台位置为安装大功率芯片或大功率电子元器件的位置；

S2、制作具有开窗的绝缘层和铜箔层，使绝缘层和铜箔层的开窗位置与凸台位置对应，且使绝缘层和铜箔层的开窗形状、大小与凸台的横截面形状大小相同；

S3、对金属基层凸台所在面进行棕化处理，然后将开窗的绝缘层对应贴在金属基层上，且使凸台对应位于绝缘层的开窗中；之后将开窗的铜箔层对应覆盖在绝缘层上，并使铜箔层的开窗与绝缘层的开窗对应，使凸台对应位于铜箔层的开窗中；然后对铜箔层、绝缘层以及金属基层进行层压，形成单面印制线路板。

优选地，S1具体包括：

S101、通过水平磨板机对金属基层进行表面清洁；

S102、去除用于安装大功率电子元器件或芯片的凸台位置以外的金属，制得带有凸台的金属基层。

优选地，S102包括：

根据编制好的机械加工文件，通过电锣的方式去除文件指定位置的金属基。

优选地，S102包括：