[发明专利]一种高导热PCB基板的加工制备方法

说明书

本发明提供了一种高导热PCB基板的加工制备方法，所述的加工制备方法包括以下步骤：将刚玉型氧化铝颗粒与PPS工程树脂塑化成型，得到复合材料胚体，采用金刚石线切割工艺将所述的复合材料胚体切成片状，得到片状绝缘板材。本发明的高导热PCB基板的加工制备方法，采用松装密度较高的刚玉型氧化铝颗粒作为填料，以提高初始状态的实密度。刚玉型氧化铝颗粒是一种晶体氧化铝破碎后得到的材料，颗粒具有致密的内部结构，因此其松装密度较一般的氧化铝粉大大提高，同时其99％以上的刚玉相结构对热的传导也是所有氧化铝中最好的。

技术领域

本发明涉及新材料领域，尤其涉及一种高导热PCB基板的加工制备方法。

背景技术

本部分的描述仅提供与本发明公开相关的背景信息，而不构成现有技术。

印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)作为现代电子工业的一种基础而重要的部件，广泛应用在几乎所有的电子设备中。

目前印制电路板主要采用刻蚀法制备，主要原理是采用覆铜板为原材料，通过使用氧化性刻蚀液，在光敏性树脂保护下，根据电路设计图纸的要求将不需要的部分的铜箔刻蚀除去，形成基础电路。多重这样的电路叠加，通过热压的方式使环氧材料的基板互相叠合在一起成为多层板，然后进行一系列的化学物理处理，并焊接元器件，从而形成具有功能的电路板。

随着技术进步和使用环境的进一步拓展，更多和更大的功率元件被不断的集成到电路板中，从而达到提高生产效率，降低设备体积和维护成本等目标。

但是随着电路板上功率不断增大，电子元器件的发热也不断上升，从而对电路板基材的耐热，导热等要求也不断提升。

目前应对高导热和高散热的方式主要是使用新的材料替代传统上导热率较低的玻纤环氧板，如陶瓷、铝基板等。

陶瓷是绝缘材料中导热率较高的一类，具有比玻纤板材高几个数量级的热导率和高达一千度以上的使用温度。但同时陶瓷板也面临着成本高、敷铜难度大、脆性大、难加工等问题，导致其只能应用在小面积的特殊领域。

铝基板是目前功率板中使用较多的类型，是在聚合物板背面贴装铝板，从而提高整板的散热效率。但铝基板也存在只能单面贴装，工艺较为复杂，其高分子层的耐热温度和耐击穿强度也受到材料限制等问题。

也有厂商提供其他类型的高导热板材，如美国厂商罗杰斯(Rogers)等，采用高填充比例的陶瓷粉末，改善传统的玻纤-环氧板，使得其牌号为92ML的覆铜板能够提供2-3W/m-K的导热率，较之FR-4玻纤板有6-10倍提升，但相较于陶瓷材料仍旧低1-2个数量级。

提高陶瓷粉末比例，虽然能够提高材料的导热率，但同时也会严重降低材料的力学性能，导致材料的不可用。

为了进一步提高陶瓷复合材料的导热率，提高填料比例是较为理想的方案，但高填料比使得树脂流动性下降，难以完全填充材料的空隙，造成空隙、裂缝等缺陷，从而劣化材料的力学性能。与此同时，低树脂含量也使得作为粘结材料的高分子产生薄弱，造成裂纹容易发展，形成脆性断裂。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高导热PCB基板的加工制备方法，本发明使用了一种含有超高比例的陶瓷粉末的高强度陶瓷-高分子复合材料，该材料兼具了陶瓷和高分子材料的优势，具有力学强度好、导热率高、耐高温性能好以及加工性能优良等特点，非常契合在功率PCB板中的应用。