[发明专利]超高导热双面铝基线路板及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有超高导热性能的双面铝基线路板及其制备方法，属于电子技术领域。

背景技术

当前双面铝基板工艺还只是处在理论阶段，极少有真正能实现双面铝基线路板加工工艺的产品成功应用，而理论上的双面铝基板因热传导的局限性并没有真正实现双面铝基板设计之目的。

理论上的传统双面铝基板生产的关键工艺是塞孔处理，从而达到绝缘的目的。即：PCB（中文名称为印制电路板，是采用电子印刷术制作的印制电路板）成品要求的导电孔，需要一次钻孔，绝缘材料填孔，最后在填孔材料上二次钻孔。目前的填孔材料极易产生缺陷，如填孔空洞导致的短路、热冲击时的金属层剥离等，且工艺复杂。

传统压合工艺生产的双面铝基线路板虽然导热能力稍优于FR-4覆铜板（环氧树脂覆铜板中的一种），但因介质因素仍未达到大功率发热半导体的封装要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题，提供一种具有超高导热性能的双面铝基线路板，应用在大功率LED器件或模组等需要超高导热的领域，在满足电器绝缘要求的同时提高基板的导热散热能力。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种超高导热双面铝基线路板，包括铝基板材、在铝基板材上开设的用于将所述铝基板材上下两面相连通的导电孔、及所述铝基板材上下两面和所述导电孔孔壁通过氧化方法处理的用于绝缘导热的氧化铝层、和按序附着在所述氧化铝层表面的PVD复合涂层及通过PVD方法制备的用于制作导电线路的Cu涂层，所述PVD复合涂层至少包括通过PVD方法制备的用于绝缘导热的DLC涂层。

优选的，所述PVD复合涂层还包括起过渡作用的第一Si涂层、第二Si涂层，所述PVD复合涂层的涂层结构顺序是：第一Si涂层—DLC涂层—第二Si涂层。

优选的，为了能更好的起到过渡作用，所述PVD复合涂层与Cu涂层之间还设有一第三过渡涂层。所述第三过渡涂层可以为Ti涂层或Cr涂层或Ni涂层中的任意一种。

优选的，所述第一Si涂层的厚度为100nm-500nm；所述DLC涂层的厚度为0.5um-5um；所述第二Si涂层的厚度为100nm-500nm；所述第三过渡涂层的厚度为100nm-500nm；所述线路Cu涂层的厚度为5um。

优选的，为了达到导电或其他工艺方面的要求，所述Cu涂层的表面还设有通过电镀方法制备得到的加厚铜层。

优选的，所述Cu涂层上设有防焊和保护作用的阻焊层，或/及起保护作用的表面处理层。当超高导热双面铝基线路板包括加厚铜层时，所述加厚铜层上设有防焊和保护作用的阻焊层，或/及起保护作用的表面处理层。

本发明还揭示了一种超高导热双面铝基线路板的制备方法，包括如下步骤：

步骤一，铝基板材清洗步骤，用超声波设备清洗铝基板材，并烘干；

步骤二，铝基板材钻孔步骤，对步骤一清洗完成的铝基板材进行导电孔的钻孔处理；

步骤三，铝基板材氧化步骤，将步骤二钻孔后的铝基板材放入温度70℃的40g/L-100g/L氢氧化钠溶液中碱蚀1min-3min，再用10%硝酸中和；然后将铝基板材放入温度在10℃-30℃的10g/L-40g/L酸液中进行阳极氧化，所述酸液为硫酸和草酸的混合溶液，其中草酸溶质含量为总溶质的70%-100%，电流密度为1A/dm²-5A/dm²，氧化时长30min-120min；氧化结束后用高温水封孔10min-30min，得到形成在铝基板材表面和导电孔孔壁表面的氧化铝层；

步骤四，PVD复合涂层沉积步骤，按操作先后顺序依次包括：PVD预处理步骤、DLC涂层沉积步骤，其中：

PVD预处理步骤，将经过步骤三氧化后的铝基板材夹于真空镀膜室中，调节真空度高于5.0×10^-4Pa，向真空镀膜室内通入纯度为99.999%的氩气，流量10-100sccm，并保持真空镀膜室内的工艺真空度为0.1-5Pa，开启离子束电源，使用离子束对引入的氩气进行离化并轰击所述铝基板材，离子束的电压为1000-3000V，轰击时间10-30分钟；

DLC涂层沉积步骤，向真空镀膜室内通入气流量300-500sccm、纯度为98%的乙炔气体，并保持真空镀膜室内的工艺真空度为0.1-5Pa，开启离子束电源，使用离子束对所述铝基板材进行DLC的镀膜，电压控制在800-2000V，并同时开启偏压电源，射频偏压的频率为13.56MHz，功率为50W-500W，沉积时间为120-160分钟，得到的DLC涂层的厚度为0.5-5μm；