[发明专利]使用适于插入非表面组件的高导热性基底材料制造印刷电路板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及基于使用金属材料(通常为铝)作为用于金属薄层(一般为铜)的在其一个面上的物理支撑件而引入技术改进，以便加强使用高导热性材料(IMS)制造的印刷电路板的功能性和功效。

此类材料和印刷电路板是为了适应电子行业与由于使用高发热功率组件而使工作温度成为问题的新应用有关的要求的演变而开发出来的。

通过本发明的方法获得的印刷电路板可方便地用于其中散热是决定性因素的广泛多种应用中，例如：

—照明工业(LED电路)

—汽车(点火系统、照明等)

—固态中继器

—配电板(转换器、反相器等)。

背景技术

由于高发热功率组件的使用的增加，已必须基于新技术开发印刷电路，所述新技术借助于使用新工艺和新材料而准许在所述组件产生的热的耗散方面做出必要的改进。因此，已开发具有高导热性的新材料，从而带来新技术和新工艺。

作为用于印刷电路的物理支撑件，新材料引入了主要为铝或铜的金属基底，上面提供有一般是铜的金属薄层，在该处产生通过电路设计界定的传导迹线，从而产生充分焊接到所述迹线的不同电子组件之间的连接。为了提供传导迹线与金属基底之间的必要电绝缘，在其间引入介电材料，其保证了具有最小热阻的所需电绝缘。

以此方式，避免了金属之间的电接触，同时提供了将准许金属基底吸收在电路中累积的温度并有助于其随后的耗散的必要热传递。

以上描述的结构保证了高散热，但其引入了在适用于此类印刷电路的电子组件类型方面的主要限制，其中必须使用表面安装装置(SMD)，因为需要插入的任何种类组件的组装必然引起绝缘的损失，这归因于经由实际组件(插入引脚)在耗散基底的金属与传导迹线之间的电连接，或归因于实际的焊接过程。

因此，本发明的目的是提供一种印刷电路板，其维持较高的热耗散容量，从而准许安装用于插入的电子组件，进而也使其制造方法成为必要。

发明内容

为了实现所提出的目的，构思出一种印刷电路板，其中为容纳插入组件的引脚而提供的金属基底的钻孔充分绝缘。制造所述印刷电路板、在其中产生和维持钻孔的绝缘的程序是本发明的目的。

为此，从用作印刷电路的耗散器的金属基底开始，上面在若干区域中钻有孔，稍后必须在所述孔处将电子组件插入完成的印刷电路板。

接着，继续借助于施加具有绝缘性质的树脂来填充已加工的钻孔，使得孔被完全浸没且由所述树脂填满。此操作是最细致的一个操作，因为确保树脂不会溢出穿过钻孔的下部并粘附到与传导迹线相对的金属基底的表面较重要。

为了实现此目的，填充的树脂以及其绝缘性质还必须在其物理性质方面提供某些特性，所述特性又准许其具有穿透钻孔内部的流动性以及将保证钻孔内部的完全涂覆的触变性。然而，这不足以实现所提出的目的，因此必须针对用于施加填充树脂的构件采取特定措施。在我们的情况中，抽吸系统已用于传导迹线的丝网印刷，其经过适当修改。

通常，用于制造印刷电路的印刷机包含作为机器一部分的抽吸系统。此系统提供于印刷板上，换句话说，提供于上面将进行印刷的放置材料的表面上。目的是保证材料的连接定位、平坦性以及紧固，以便能够以必要的精度执行丝网印刷。

抽吸系统是借助于泵以及抽吸孔阵列而实现的，所述抽吸孔以规则间距分布在印刷板上且用于容纳将印刷的材料。

在我们关注的寻求用绝缘树脂完全覆盖钻孔的情况下，相同的抽吸系统可适于保证树脂“落”到孔内。待解决的问题是，如果经钻孔的金属基底沉积在平坦表面上，那么在另一端开放的钻孔变为被堵住，且由堵塞在其中的空气施加的压力大于填充树脂的注射压力，因此树脂无法均匀地穿透进入钻孔中。所提出的解决方案包括经由在金属基底搁置的表面上提供的小抽吸孔吸出堵塞的空气。

然而，印刷机的板上抽吸点的习惯分布是规则的，因为其目的包括使没有钻孔的材料板保持固定。因此，必须提供抽吸模板，其布置在机器的板上方且与其分离，并具备与我们需要用填充树脂覆盖的金属基底钻孔对应而定位的抽吸孔。以此方式，且通过金属基底与抽吸模板之间的正确相对定位，保证了将填满树脂的所有钻孔获得必要的抽吸，以避免原本将阻止树脂“下落”的压力。

抽吸孔将总是具有显著小于待填充的钻孔直径的直径，以便防止在金属基底与抽吸模板之间引入树脂。在填充树脂的注射过程中，抽吸的强度以及树脂的注射压力是获得所需质量的关键因素。两个参数与抽吸孔直径以及树脂物理特性的组合取决于所制造电路的设计且必须通过反复实验方法来调节。