專利名稱：蝕刻金屬散熱面的金屬基線路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及印刷線路板領(lǐng)域，具體涉及蝕刻金屬散熱面的金屬基線路板。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的金屬基線路板底面皆為金屬基板，裸露在外面主要起散熱作用，但全部是
平面結(jié)構(gòu)的金屬面.一般采取的生產(chǎn)工藝是將一定厚度的金屬板與銅箔通過一層可導(dǎo)熱
的絕緩膠膜熱壓覆合在一起形成一個單面的金屬基覆銅板基板，再在金屬面貼上一層保護
膜提供給印刷線路板廠，用常規(guī)的線路板制作流程制作生產(chǎn)出單面金屬基線路板。 另外常規(guī)的金屬基雙面線路板，是先用可導(dǎo)熱的絕緩膠膜兩面覆銅箔熱壓成雙面
覆銅板，然后用常規(guī)的線路板制作方法，通過鉆孔，孔金屬化，鍍銅，線路轉(zhuǎn)移，蝕刻等普遍
采用的方法，制作出雙面電路的線路板，然后將一面線路層粘敷可導(dǎo)熱的絕緩膠膜和金屬
基板壓合在一起，再對另一線路層面(一般是焊接元件面)印刷阻焊油墨、曝光、顯影露出
焊點，最后對焊點進行表面處理以幫助焊錫。 以上傳統(tǒng)的方式的金屬基板其金屬面皆為平滑的金屬面，散熱面積與板面積一 致，對于發(fā)熱較多的應(yīng)用而言，散熱效果并不理想。 在本領(lǐng)域中，越來越需要使金屬基板的金屬面能夠增加散熱面積，從而實現(xiàn)更好 的散熱效果。

發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本實用新型，提供了一種金屬基線路板，包括金屬基板和線路層，其中，在所
述金屬基板中形成有能夠增加散熱面積的一條或多條溝槽。 根據(jù)本實用新型的另一方面，所述溝槽是采用蝕刻法來形成的。 根據(jù)本實用新型的另一方面，所述的金屬基線路板為鋁基電路板，銅基電路板或
者鐵基電路板。 根據(jù)本實用新型的另一方面，所述金屬基線路板是單面線路的線路板，其結(jié)構(gòu)為 第1層為溝槽狀的金屬基板，第2層為可導(dǎo)熱的絕緣層，第3層為線路層，第4層為阻焊層。 根據(jù)本實用新型的另一方面，所述金屬基線路板為雙層線路的線路板，其結(jié)構(gòu)包 括第1層為溝槽狀的金屬基板，第2層為可導(dǎo)熱的絕緣膠膜層，第3層為第一線路層，第4 層為可導(dǎo)熱的絕緣膠膜層，第5層為相反面的第二銅線路層，第6層為阻焊層；其中，所述第 一線路層與所述第二銅線路層之間是導(dǎo)電連通的。 在所述第一線路層與所述第二銅線路層之間借助于金屬化的鍍通孔來實現(xiàn)導(dǎo)電 連通。 根據(jù)本實用新型的另一方面，所述的溝槽狀的金屬基線路板為多層線路的線路 板，其結(jié)構(gòu)包括最底層的第l層為溝槽狀的金屬基板，最上層為阻焊層，中間是一個或多 個組合層，各所述組合層由可導(dǎo)熱的絕緣層和線路層構(gòu)成；其中，這些線路層彼此之間是導(dǎo) 電連通的。[0013] 這些線路層彼此之間借助于金屬化的鍍通孔來實現(xiàn)導(dǎo)電連通。 本發(fā)明的另外一個目的是披露一種金屬基線路板的制作工藝，由于通過蝕刻方式 可把金屬基板蝕刻出了優(yōu)選為很密集的溝槽，因此使散熱面積增加，從而改善了散熱效果。 所述的蝕刻法可以按以下步驟進行。 ①將已經(jīng)生產(chǎn)完成未成型的金屬基印刷電路板的元件面(正面)和金屬面(背 面)印上感光抗蝕刻油墨，只在金屬面通過菲林對位，曝光顯影出來； ②用三氯化鐵水溶液做成蝕刻液，用噴淋蝕刻的方式在金屬面蝕刻出各種形狀各 種尺寸，各種深度的溝槽； ③采用NaOH水溶液兩面一起退掉抗蝕刻油墨即制作完成了帶有溝槽散熱面的金 屬基線路板； 用OSP方法對焊點進行抗氧化助焊處理； ⑤用模具在沖床上對線路板進行外形成型即全部完成了所需要的具備大面積散 熱面的金屬基線路板。 根據(jù)本實用新型的以上所述的各個方面，可以把金屬基板的金屬面蝕刻成各種尺 寸形狀及一定深度的溝槽，從而增加基板面的散熱面積，提高散熱效率。

圖1顯示了通過傳統(tǒng)工藝制作完成的單面鋁基線路板，其中1為鋁基板，2為絕緣 層，3為線路層，4為阻焊層，7、8為焊點； 圖2顯示了對元件面整板用抗蝕刻油墨保護，鋁基板選擇性抗蝕刻油墨保護的結(jié) 構(gòu)，其中5和6是抗蝕刻油墨； 圖3顯示了經(jīng)三氯化鐵蝕刻后的鋁基板呈現(xiàn)溝槽的結(jié)構(gòu)； 圖4顯示了褪去保護油墨后，具有散熱溝槽的金屬基板； 圖5顯示了具有散熱溝槽的雙面金屬基板的構(gòu)造。
具體實施方式下面，首先結(jié)合單面鋁基板的實施例來對本實用新型的具體實施方式
進行描述。 但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，以下所述僅僅是舉例說明和描述一些優(yōu)選實施方 式，對本實用新型的權(quán)利要求并不具有任何限制。 —、單面鋁基板制作 單面鋁基板材經(jīng)傳統(tǒng)的制作工藝，制作出具有圖形和阻焊未成型(PNL)的單面鋁 基板。如圖l所示的結(jié)構(gòu)。 這是業(yè)界早已熟知的制作流程，在此就不再細述。 二 、元件面保護及鋁板圖形轉(zhuǎn)移 將未成型的單面鋁基板(PNL)采用全通TY-CP6080絲印機，以43T尼龍絲網(wǎng)將泰 鑫SPI-150A抗蝕刻油墨5全板絲印在元件面上，放置于志圣S0R-7A烤箱內(nèi)，以80度，烘烤 20分鐘，然后，以同樣的方法將泰鑫SPI-150A抗蝕刻油墨6絲印在鋁基面，再用CAM預(yù)先根 據(jù)客戶設(shè)計的圖形菲林對準油墨6，放置于志圣UVE-7KW曝光機中，以300-500mj/cm的能量 進行曝光，然后通過宇宙水平顯影機，以1%的碳酸鈉溶液，50%的顯影點進行顯影，將需要蝕刻的鋁面裸露出來，得到如圖2所示的結(jié)構(gòu)。 三、蝕刻形成散熱圖形 將圖2所示的構(gòu)造，經(jīng)宇宙水平蝕刻線，以三氯化鐵蝕刻液，對裸露出來的鋁基板 進行蝕刻，蝕刻速度為0. 2-3m/min，蝕刻溫度為40_50°C 。經(jīng)蝕刻后的圖形可以根據(jù)散熱的 要求是直線狀或者是曲線狀，也可以根據(jù)不同需求的散熱面積控制蝕刻的溝槽深度。如圖 3所示，圖3中顯示了截面大致為U形的溝槽，在圖4和圖5中均顯示了這種鋁基板1中形 成的向下開口的U形溝槽。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，任何形狀和構(gòu)造的溝槽都是可 以的，只要能夠增加散熱面積就可以。 四、退除抗蝕刻油墨 經(jīng)蝕刻出溝槽的鋁基線路板，需經(jīng)水平退膜機，以1_5%的氫氧化鈉溶液，濕度 30 50°C ，退膜時間20 60秒，將元件面和鋁基板面的抗蝕刻保護油墨5、6 —起褪去，得 到如圖4所示的結(jié)構(gòu)，即所需要鋁基線路板。此過程必須控制好氫氧化鈉的濃度和溫度，退 膜時間剛剛退掉油墨為止，否則時間長了 NaOH對鋁有較強的腐蝕。但是如果NaOH對油墨 下面的鋁有輕微的腐蝕則不影響產(chǎn)品質(zhì)量和散熱效果。 五、焊點表面處理 經(jīng)褪去抗蝕刻油墨后，將板經(jīng)過宏德水平0SP線，以40-45t:，速度為1. 5_2. 0m/ min的速度，通過0SP處理使焊點銅面附著一層抗氧化助焊膜。 六、成型 最后經(jīng)得益ZK-H-2A CCP鉆孔機，根據(jù)圖形中預(yù)先設(shè)計的對位靶標(biāo)孔鉆出定位孔， 然后用沖切的方式，將鋁板沖切成客戶要求的外形尺寸，即得到了最終我們需要的蝕刻金 屬散熱面的鋁基電路板。 此方法制作的具有散熱面的金屬基線路板與傳統(tǒng)的鋁基板所不同的是，其散熱面 積是傳統(tǒng)鋁基板的3 6倍，有效散熱面積更大，散熱效果更好，更適合于大功率發(fā)熱電路， 而且其制作工藝簡單，生產(chǎn)快捷。 此方法不僅適合于單面金屬基線路板，同樣也適用于雙面金屬基線路板。與單面 金屬基線路板不同之處在于，雙面金屬基線路板，需要先以導(dǎo)熱膠膜為粘結(jié)劑，先將兩層銅 箔壓合在一起，形成傳統(tǒng)的雙面基板，然后通過傳統(tǒng)的鉆導(dǎo)通孔、孔金屬化、鍍銅、圖形轉(zhuǎn) 移、顯影、蝕刻退膜后，再以導(dǎo)熱膠膜為粘結(jié)劑，與一定厚度的鋁板壓合在一起，形成傳統(tǒng)的 雙面金屬基板，再做表層阻焊油墨層，最后再將線路層用抗蝕刻油墨保護起來，而將金屬基 板用抗蝕刻感光油墨進行圖形轉(zhuǎn)移后，經(jīng)三氯化鐵將金屬基板蝕刻出一定圖形的散熱溝 槽。其后制程同單面金屬基板的生產(chǎn)過程一樣，在此就不做細述。 根據(jù)上述的方法，我們可以知道溝槽狀的雙面板及多層鋁基板，其鋁基溝槽的制 作方法同單面溝槽鋁基板的制作方法是一致的。其不同之處在于雙面和多層線路板的制 作，此制作過程是傳統(tǒng)的制作過程，在此就不再細述。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可以理解， 基板不僅可以用鋁材制作，而且可以采用任何合適的金屬如銅、鐵、不銹鋼、以及它們的合 金等等制作而成。 圖5所示的是具有溝槽散熱面的雙面板金屬基板，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以參考上述 工藝制程來制作這種雙面和多層金屬基板，因此不再贅述。
權(quán)利要求一種金屬基線路板，包括金屬基板和線路層，其特征在于，在所述金屬基板中形成有一條或多條溝槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬基線路板，其特征在于，所述溝槽是散熱溝槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬基線路板，其特征在于，所述的金屬基線路板為鋁基電 路板，銅基電路板或者鐵基電路板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的金屬基線路板，其特征在于，所述金屬基線路板 是單面線路的線路板，其結(jié)構(gòu)為第l層為溝槽狀的金屬基板(D，第2層為可導(dǎo)熱的絕緣 層(2)，第3層為線路層(3)，第4層為阻焊層(4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的金屬基線路板，其特征在于，所述金屬基線路板 為雙層線路的線路板，其結(jié)構(gòu)包括第1層為溝槽狀的金屬基板(1)，第2層為可導(dǎo)熱的絕 緣膠膜層(2)，第3層為第一線路層(3)，第4層為可導(dǎo)熱的絕緣膠膜層，第5層為相反面的 第二銅線路層(3)，第6層為阻焊層(4);其中，所述第一線路層(3)與所述第二銅線路層(3)之間是導(dǎo)電連通的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬基線路板，其特征在于，在所述第一線路層(3)與所述第 二銅線路層(3)之間借助于金屬化的鍍通孔來實現(xiàn)導(dǎo)電連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的金屬基線路板，其特征在于，所述金屬基線路板 為多層線路的線路板，其結(jié)構(gòu)包括最底層的第l層為溝槽狀的金屬基板(l)，最上層為阻 焊層(4)，中間是一個或多個組合層，各所述組合層由可導(dǎo)熱的絕緣層(2)和線路層(3)構(gòu) 成；其中，這些線路層(3)彼此之間是導(dǎo)電連通的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬基線路板，其特征在于，這些線路層(3)彼此之間借助于 金屬化的鍍通孔來實現(xiàn)導(dǎo)電連通。
專利摘要本實用新型涉及蝕刻金屬散熱面的金屬基線路板。具體而言，提供了一種金屬基線路板，包括金屬基板和線路層，其中，在所述金屬基板中形成有能夠增加散熱面積的一條或多條溝槽。根據(jù)本實用新型，這種金屬基板的金屬面能夠被蝕刻形成各種尺寸形狀及一定深度的溝槽，從而增加基板面的散熱面積，提高散熱效率。
文檔編號H05K1/02GK201499370SQ20092014967
公開日2010年6月2日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月16日
發(fā)明者張平, 王定鋒, 王晟齊 申請人:惠州國展電子有限公司