[发明专利]一种新型PCB基板的制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种为解决电子组件产生的热量而设计的新型PCB基板的制造工艺。

背景技术

随着电子工业的飞速发展，电子产品的体积尺寸越来越小，功率密度越来越大，工作时，会产生大量的热，而且由于热量释放不出，长时间在高温下进行工作，材料会很容易老化，寿命明显缩短，电子产品的热管理及散热成为制约设计的一个很重要的方面。

传统的电子电路板对于高热组件难以提供其散热。金属基电子电路板由于具有良好的导热性(导热系数大约为0.5～12W/m·k)、电气绝缘性能和机械加工性能而越来越得到广泛应用。金属基电子电路板主要由导电金属薄膜(如金、银、铜、铝、铂等)、导热绝缘层及金属基板三层组成，导电金属薄膜为线路板层，金属基板多采用铝或铜等导热材料(铝的导热系数：270W/m·k，铜的导热系数380W/m·k)，导热绝缘层多采用进口陶瓷基聚合物材料。

现有的金属电子电路板有一些不可克服的缺点：

(1)金属基板铜、铝价格居高不下。

(2)在许多应用中，散热部件需要设置在电路板(或类此的组件)上，以散发来自板上各个组件的热量。金属基板铜、铝重量过大，板上金属的重量会增加板破裂的机会，并且也增加组件自身的重量，这对于便携式电子装置及顺应目前电子器件小型化和轻量化的趋势，尤其重要。

(3)高热量积聚的电子产品迫切需要导热系数高的基板提供散热，现有金属基板无法满足。

目前如何减小电路板基板的重量和成本，提高其导热系数以满足不同热管理系统的需要，已成为一个急待解决的课题。

发明内容

本发明目的是克服现有PCB基板的缺点，提供了一种新型PCB基板的制造工艺。

为实现上述目的，本发明提供了一种新型PCB基板的制造工艺，其步骤为：

(1)将重量百分比40％～70％氮化硼粉末，10％～20％的硅粉，10％～20％的镁粉，10～20％的锌粉混合均匀；

(2)将混合均匀的物料放入真空高温高压烧结炉中，控制压力30-50MPa，在1000-1200℃加热8-12小时；再控制压力20-30MPa，在500-800℃加热8-12小时；然后控制压力10-20MPa，在100-300℃保温8-12小时；

(3)成型：冷却成型后，把烧结产物取出；

(4)切割：使用线切割设备或者裁切设备将烧结产物切割或裁切为所需大小，即为PCB基板。

优选的是，所述PCB基板中，氮化硼粉末、硅粉、镁粉、锌粉的粒径均小于5μm。

本发明的有益效果为：

本发明的PCB基板材料具有很高的导热系数，并且质量轻，强度大，具备高导热系数，强度大。

具体实施方式

下面对本发明做进一步的详细说明，一种新型PCB基板的制造工艺，其步骤为：

(1)将重量百分比40％～70％氮化硼粉末，10％～20％的硅粉，10％～20％的镁粉，10～20％的锌粉混合均匀；

(2)将混合均匀的物料放入真空高温高压烧结炉中，控制压力30-50MPa，在1000-1200℃加热8-12小时；再控制压力20-30MPa，在500-800℃加热8-12小时；然后控制压力10-20MPa，在100-300℃保温8-12小时；

(3)成型：冷却成型后，把烧结产物取出；

(4)切割：使用线切割设备或者裁切设备将烧结产物切割或裁切为所需大小，即为PCB基板。

氮化硼粉末、硅粉、镁粉、锌粉的粒径均小于5μm。

实施例一

将50公斤氮化硼、20公斤硅粉、15公斤镁粉、15公斤锌粉混合均匀，将混合均匀的物料放入真空高温高压烧结炉中，控制压力30MPa，在1000加热8小时；再控制压力30MPa，在500℃加热12小时；然后控制压力20MPa，在300℃保温12小时，冷却成型后，把烧结产物取出，使用线切割设备或者裁切设备将烧结产物切割或裁切为所需大小，即为PCB基板。

采用此材料作为基板的电子电路板导热系数270W/m·k。

实施例二：

将60公斤氮化硼、20公斤硅粉、10公斤镁粉、10公斤锌粉混合均匀，将混合均匀的物料放入真空高温高压烧结炉中，控制压力50MPa，在1000℃加热12小时；再控制压力30MPa，在800℃加热8小时；然后控制压力10MPa，在300℃保温8小时，冷却成型后，把烧结产物取出，使用线切割设备或者裁切设备将烧结产物切割或裁切为所需大小，即为PCB基板。