CN200994224Y - 印刷电路板介质结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种印刷电路板介质结构，其包括至少一导电层、至少一铝质散热层、一绝缘散热层、及一绝缘散热粘合胶层，是利用铝板的散热性、铝板经阳极处理后的绝缘性及铝板的安定性作为单层、多层或增层基板的中间材，各层板间再以具有绝缘性、散热性与粘着性等特性的有机、无机混合型粘合胶作为粘合的介质，可直接藉由现行印刷电路板的制程运用结合而制成，具有解决现行印刷电路板功能性缺点并可提高信赖性。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种印刷电路板介质结构，是利用铝板的散热性、铝板经阳极处理后的绝缘性及铝板的安定性作为单层、多层或增层基板的中间材，各层板间再以具有绝缘性、散热性与粘着性等特性的有机、无机混合型粘合胶做为粘合的介质，可直接藉由现行印刷电路板的制程运用结合而制成，具有解决现行印刷电路板功能性缺点并有提高信赖性。
背景技术：
目前电路板所应用的层面及领域相当广阔，一般电子产品内的电子组件都插设于电路板中，而现今电路板为符合高功率及高热量的组件，皆在电路板散热方面有所加强，以提高其散热效率高功率。
在已知电路板的构造上，由于电子组件数量及消耗功率低，电子组件所产生的热量大都可藉由铜箔层传导出来，直接散逸至环境空气对流中解除，然而现今电路板上所布设的电子组件功率高且数量又多，伴随而来的问题便是随电流增大，所消耗的电功率增加，而产生局部热量过度升高的问题，直接或间接影响组件功能降低。
印刷电路板的主要功能在于：提供电子产品的保护及构装组合；功率及电子讯号的传递；提供电子零件热源的处理；以及电子组件与整个电子系统的线路连接。
其中构装的目的即在于保护组件不受外在环境的影响，并增加长时间的可靠度。因此，最终目的在确保组件的可靠度，并在最低成本的要求下增加产品的良率。
尽管印刷电路板的技术不断地演变，但仍涵盖耐热化、高热传导性化等的议题发展，因而为防止温度上升进而引起材料劣化是必须审慎面对的议题，最近业界积极发展的耐热性高分子材料、无机质材料-有机高分子复合材料、金属-有机高分子复合材料等便是针对散热对策所要求所发展的。
已知技术以环氧树脂与玻璃纤维布作绝缘基材将其表面贴合铜箔作导电层称为FR-4基板，再经过内层压膜、曝光、显影、蚀刻、黑棕化、压合、钻孔、电镀、外层线路制作、防焊绿漆、喷锡、成型及文字印刷等方式制作成单至多层的印刷电路板。
由于基材与制作流程的限制使其功能性受限难以提升，特别在因应未来强调高速、高散热、高功率、高电压及高频等等应用产品而受限。又基于已知的FR-4基板是以环氧树脂与玻璃纤维布作绝缘基材，故其热传导性与耐高电压的绝缘性均远劣于铝板与陶瓷，且传统FR-4基材的热膨胀系数大，遇热易造成孔壁龟裂而影响PCB的信赖性。
本创作的印刷电路板介质结构是为改善现行仅使用环氧树脂与玻璃纤维布作绝缘的单层或多层印刷电路板(PCB)的散热性差与耐电压性差、尺寸安定性差、等问题，所提出的改良结构，其中利用铝板的散热性、铝板经阳极处理后的绝缘性及安定性、有机无机混合型粘合胶的绝缘性、散热性与粘着性等，藉由印刷电路板的制程运用结合而成，具有解决现行印刷电路板功能性缺点，并有提高信赖性的优点，以有效改善已知的FR-4基板仅以环氧树脂与玻璃纤维布作绝缘基材的缺点。
实用新型内容：
本实用新型所解决的技术问题是：针对上述现有技术的不足，提供一种印刷电路板介质结构，其是利用环氧树脂与玻璃纤维布作绝缘的单层或多层印刷电路板内加入铝板，利用铝板的散热性、铝板经阳极处理后的绝缘性及铝板的安定性做为单层、多层或增层基板的中间材。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种印刷电路板介质结构，其包括至少一导电层，还包含至少一铝质散热层、一绝缘散热层、及一绝缘散热粘合胶层，该铝质散热层具有数个导通孔，该绝缘散热层为该铝质散热层的表面经阳极处理所得的散热层，该绝缘散热粘合胶层紧贴于该铝质散热层的表面，该导电层位于该铝质散热层外围，且通过该绝缘散热粘胶层与铝质散热层相接。
如前述，本实用新型印刷电路板介质结构，其实施步骤如下，首先将铝板依所需导通孔位置预先钻孔，预钻孔径需较成品孔径大，再来将铝板作表面阳极处理形成氧化铝皮膜做为绝缘散热层，之后在铝板的表面涂上粘着胶或放置以粘着胶制成的粘合片(PREPREG)，作为各层板间粘合之用的绝缘散热粘合胶层，最后以热压方式固化粘着完成应用本新型的电路板，若电路板为多层或增层板则重复前述实施步骤以完成多层或增层电路板，以上步骤可以完全利用习知的印刷电路板制程设备完成。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1.多重散热绝缘保护，提升耐电压性与热传导性。
2.运用无机与有机材料的混成，有效降低热膨胀系数，减低孔壁龟裂造成的信赖性问题。
3.全面性阳极处理保护金属散热板免遭制程与环境的破坏。
4.无需大幅更改制程或变更设备。
5.环保当前，可有效减少制造过程的不可回收物，钻孔制程所用的耗材铝盖板(厚度为0.15mm～0.25mm)为印刷电路板内层板的常用规格，故可回收再利用本案的铝质散热层，有效降低材料成本20％～40％与减少废弃物的产生。
附图说明：
图1a为本实用新型应用在二层印刷电路板的实施例；
图1b为图1a所示实施例的侧视断面图；
图2a为本实用新型应用在四层印刷电路板的实施例；
图2b为图2a所示实施例的侧视断面图；
图2c为图2a所示实施例的另一方向的侧视断面图；
图3a为本实用新型应用在增层印刷电路板的实施例；
图3b为图3a所示实施例的侧视断面图。
标号说明：
导电层111、112 绝缘散热粘合胶层12
绝缘散热层13 铝质散热层14
导电层211、212、213、214 绝缘散热粘合胶层22
绝缘散热层23 铝质散热层24
导电层311、312 绝缘散热粘合胶层32
绝缘散热层33 铝质散热层34
具体实施方式：
本实用新型可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得熟知本技术的人可以据以完成，然本实用新型的实施并非可由下列实例而被限制其实施型态。
请参阅图1所示，为本实用新型的第一实施例，该实施例为应用在二层印刷电路板的实施例。在该实施例中可看到该印刷电路板介质结构包含有两层导电层111、112，其由铜箔或铝箔层所构成；一绝缘散热粘合胶层12，其是以树脂与导热性无基填充物混合而成，其可配合产品与制程需求制作成供增层涂布用与填孔用的粘着胶型态及多层板压合用的含浸玻纤型粘合片(PREPREG)，其粘着胶成份可为一般泛用环氧树脂、酚醛树脂、聚亚酰氨树脂、聚枫醚类树脂、硅氧化树脂、铁弗龙及聚酯树脂等与无机填充物如：SiO2，Al2O3，Al(OH)3，BN，AlN等具绝缘及高导热性的任一的有机无机混成物；一绝缘散热层13，其为经阳极处理的氧化铝皮膜，厚度范围为1μm～20μm；一导热用的铝板称为铝质散热层14等以上各层结构所组成。
请参阅图2所示，为本实用新型的第二实施例，该实施例为本案应用在四层印刷电路板的实施例。在该实施例中可看到该印刷电路板介质结构包含有四层导电层211、212、213及214，其由铜箔或铝箔层所构成；一绝缘散热粘合胶层22，其是以树脂与导热性无基填充物混合而成，其可配合产品与制程需求制作成供增层涂布用与填孔用的粘着胶型态及多层板压合用的含浸玻纤型粘合片(PREPREG)，其粘着胶成份可为一般泛用环氧树脂、酚醛树脂、聚亚酰氨树脂、聚枫醚类树脂、硅氧化树脂、铁弗龙及聚酯树脂等与无机填充物如：SiO2，Al2O3，Al(OH)3，BN，AlN等具绝缘及高导热性的任一的有机无机混成物；一绝缘散热层23，其为经阳极处理的氧化铝皮膜，厚度范围为1μm～20μm；一导热用的铝板称为铝质散热层24等以上各层结构所组成。
请参阅图3所示，为本实用新型的第三实施例，该实施例为本案应用在增层印刷电路板的实施例。在该实施例中可看到该印刷电路板介质结构包含有增层导电层311、312，其由铜箔或铝箔层所构成；一绝缘散热粘合胶层32，其系以树脂与导热性无机填充物混合而成，其可配合产品与制程需求制作成供增层涂布用与填孔用的粘着胶型态及多层板压合用的含浸玻纤型粘合片(PREPREG)，其粘着胶成份可为一般泛用环氧树脂、酚醛树脂、聚亚酰氨树脂、聚枫醚类树脂、硅氧化树脂、铁弗龙及聚酯树脂等与无机填充物如：SiO2，Al2O3 ，Al(OH)3 ，BN，AlN等具绝缘及高导热性的任一的有机无机混成物；一绝缘散热层33，其为经阳极处理的氧化铝皮膜，厚度范围为1μm～20μm；一导热用的铝板称为铝质散热层34等以上各层结构所组成。
该印刷电路板介质结构，其实施步骤如下，首先将铝板(铝质散热层34)依所需导通孔位置预先钻孔，预钻孔径需较成品孔径大，再来将铝板(铝质散热层34)作表面阳极处理形成氧化铝皮膜做为绝缘散热层33，之后再在铝板(铝质散热层34)的表面涂上粘着胶或放置以粘着胶制成的粘合片(PREPREG)作为各层板间粘合之用的绝缘散热粘合胶层32，最后以热压方式固化粘着完成应用本新型印刷电路板介质结构的电路板。
另，电路板为多层或增层板则重复前述实施步骤以完成多层或增层电路板，以上步骤可以完全利用已知的印刷电路板制程设备完成。
如上所述，当电子组件装设在本实用新型的印刷电路板介质结构上的导电层311、312时，热能会藉由绝缘散热粘合胶层32作为热传导的介质，将热能传导到铝质散热层34上，热能被吸收且能透过铝板平均分散热源，而达到快速散热的目的。
Claims (7)
1、一种印刷电路板介质结构，其包括至少一导电层，其特征在于：还包含至少一铝质散热层、一绝缘散热层、及一绝缘散热粘合胶层，该铝质散热层具有数个导通孔，该绝缘散热层为该铝质散热层的表面经阳极处理所得的散热层，该绝缘散热粘合胶层紧贴于该铝质散热层的表面，该导电层位于该铝质散热层外围，且通过该绝缘散热粘胶层与铝质散热层相接。
2、根据权利要求1所述的印刷电路板介质结构，其特征在于：所述导电层为铜箔或铝箔。
3、根据权利要求1所述的印刷电路板介质结构，其特征在于：所述铝质散热层为铝板。
4、根据权利要求1所述的印刷电路板介质结构，其特征在于：所述绝缘散热层为铝板经表面阳极处理形成的氧化铝皮膜。
5、根据权利要求1所述的印刷电路板介质结构，其特征在于：所述绝缘散热粘合胶层以树脂与导热性无基填充物混合而成。
6、根据权利要求1所述的印刷电路板介质结构，其特征在于：所述绝缘散热粘合胶层为供增层涂布用与填孔用的粘着胶。
7、根据权利要求1所述的印刷电路板介质结构，其特征在于：所述绝缘散热粘合胶层为供多层板压合用的含浸玻纤型粘合片。
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