一种导热电路板及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种导热电路板及其制作方法，属于电子元件封装领域。针对现有技术中存在的散热效果差、成本高且兼容性不强的问题，本发明专利技术提供了一种导热电路板，包括基板，基板上设置有绝缘有机聚合物构成的隔离带，隔离带将基板分成若干独立的导电区域，电子元件各导电端分别与不同导电区域连接构成导电回路，电子元件连接方式包括水平安装、垂直安装和倒装方式，各个电子元件之间串联或者并联连接。通过开槽、镀镍或金、填充、贴片和切割制作单个电路板。它可以实现散热效果好的效果，成本低，针对不同种类芯片兼容性好。

【技术实现步骤摘要】
一种导热电路板及其制作方法
本专利技术涉及电子元件封装领域，更具体地说，涉及一种导热电路板及其制作方法。
技术介绍
电子元件的电路板的基板一般由：陶瓷或有机聚合物组成，陶瓷和有机聚合物是电绝缘的。在基板的上表面用金属制作电子线路，半导体芯片通过焊锡膏或银胶粘贴在基板上表面的金属上，通过金线完成电子线路。为了SMT贴片，基板还需钻透孔，在孔中填塞导电银胶或电镀金属膜，使基板的上表面和下表面的电路连通。基板的下表面的电路是为了使该电子元件能在下一步的电子组装程序中用表面贴片技术将多个电子元件粘贴在另一个更大的具有更多功能的电路板上。如图1所示，通常一个LED光源里有一个或多个半导体芯片。电路板的作用是：(1)为易脆裂的半导体芯片提供一个机械支撑，(2)电路走线，(3)为光学透镜提供基础。LED光源封装技术的关键是散热，因为只有30-40％的输入电能变成光能，其余的60-70％变成了热能。由于LED是“冷光源”，这热能的绝大部分必须通过电路板作为热传导通路而导出。如果这热能不能有效的导出，LED芯片的结点温度上升，发光效率下降，发光寿命缩短，甚至破坏。导热电路板基板材料的选择，主要是考虑导热性能和成本。陶瓷导热好，例如氧化铝的导热系数是35W/(m·℃)，最导热的陶瓷之一氮化铝的导热系数约是200W/(m·℃)，比一般的有机聚合物导热系数<1W/(m·℃)高得多。但陶瓷的原材料价格比有机聚合物高得多。另外陶瓷的机械加工成本高，在陶瓷板上钻孔需用激光，有时钻孔的成本比陶瓷原材料高。例如在一片3.5mm*3.5mm*0.6mm的氧化铝板上用激光钻一个孔花费大约人民币0.05元，而这片板的原材料价格只有0.05元。加工成本高。中国专利申请，申请号200510040920.7，公开日2007年1月10日，公开了一种基于金属铝基材料的LED照明光源，通过在铝基材料的平表面形成一个或多个胶状粘性氧化铝区域，然后贴装LED芯片，有效解决了大功率LED用作照明光源的传热散热问题。该LED照明光源的外印刷线路可以在铝基平表面上制作，也可以制作专用的印刷线路板，再粘贴在铝基材料上；所使用的金属铝基材料可以是铝质板材，也可以是一侧是平面结构、另外一侧带有各种形状的铝质散热器，甚至还可以设置风扇，以增加强制散热效果。此专利技术结构简单、制造方便，产品防静电性能和散热效果好，并且LED的数量和位置可以灵活配置，以满足各种照明需求。但其主要是从材料上进行了改进，其导热效果依旧不足，甚至需要另行安装散热片，成本高。中国专利申请，申请号200720119322.3，公开日2008年4月30日，一种大功率LED直触式导热电路板，其特征在于，其包括用于导热的电路裸板，在所述电路裸板上设置有下挖部，用于填充绝缘材料，并在该绝缘材料上设置所述大功率LED的电极连接电路；所述下挖部用于降低所述大功率LED的安装位置，使所述大功率LED底端的热传导面与所述电路裸板焊接直触。此技术电路板由于采用了在电路裸板上下挖槽孔设置电路，使得LED底部的热传导面可以直接通过焊接与电路裸板紧密连接进行导热，提高了其散热效率，因此有效延长了LED灯的使用寿命。但其散热效果不好，且制造复杂，挖槽深度控制困难，成本高，且对于不同种种类LED芯片不兼容。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的散热效果差、成本高且兼容性不强的问题，本专利技术提供了一种导热电路板及其制作方法。它可以实现散热效果好的效果，成本低，针对不同种类芯片兼容性好。2.技术方案本专利技术的目的通过以下技术方案实现。一种导热电路板，包括基板，基板上设置有绝缘有机聚合物构成的隔离带，隔离带将基板分成若干独立的导电区域，电子元件各导电端分别与不同导电区域连接构成导电回路。更进一步的，所述的基板为金属板。更进一步的，所述的金属板为铜板、铝板和镀锌钢板。铜板、铝板、钢板、镀锌钢板成本低且导电和导热性好。更进一步的，所述的绝缘有机聚合物为电木或硅胶。更进一步的，所述的电子元件连接方式包括水平安装、垂直安装和倒装方式，各个电子元件之间串联或者并联连接。电路板可以适应不同的安装方式进行连接。串联连接保证正极连接一个导电区域，电子元件的各个端子进入依次连接各个导电区域后，从负极连接另一个导电区域。电子元件并联连接，保证所在电子元件正极连接至相同导电区域，负极连接至另一相同导电区域。更进一步的，电子元件水平安装时，通过导线将电子元件电极分别连接至不同的导电区域。更进一步的，电子元件垂直安装时，一端电极连接至电子元件所在导电区域，其余端电极通过导线连接至不同的导电区域。更进一步的，电子元件倒装方式安装时，电子元件跨越绝缘带安装于绝缘带上方，电子元件下方所在的电极分别于不同导电区域连接。更进一步的，所述的导线为金线。一种导热电路板制作方法，其步骤如下：A、选取相应尺寸的金属板，根据所需要制作电路板数量，在金属板上开槽；B、在开槽后的金属板上镀镍或金；C、在开好的槽里填充绝缘有机聚合物；D、进行电子元件贴片，连接导线；E、根据单个电路板结构，将金属板切割成单个电路板。更进一步的，步骤A中切割方式为激光切割、机械切割或机械冲压。更进一步的，步骤B镀镍或金使用电镀或化学镀。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)传统的电路板是在绝缘体上“加上”导电的线，但绝缘体散热效果不好，本专利技术的电路板是在导体上“减去”相应部位，形成电绝缘，导热效果好；(2)传统的电路板的基础是绝缘体，大部分材料是绝缘体，导体是少部分。而本专利技术的电路板的基础是导体，大部分材料是导体，绝缘体是少部分，导体的导热性能一般较绝缘体高。传统电路板上的导线可以很细，而本专利技术的电路板上的导电部分很粗，我们把半导体芯片分成两类：一类半导体芯片有很多对外连接的接头，一般来讲，这类芯片的电流在分散在各个接头后，每个接点上的电流不大。这类芯片一般传送信息，对导热的要求不高。另一类半导体芯片接头少，每个接点的电流大，电功率大，这类芯片一般传送功率高。第二类芯片用本专利技术的电路板可以做到功率大，且散热性能好的效果；(3)传统电路板的上表面的电路和下表面电路，层间用绝缘材料分开，层与层的连接是通过导电的孔道来进行连接，本专利技术的电路板的上下表面直接由金属基连接，连接更加顺畅，不需要单独加工孔道，成本低，可控性好。附图说明图1为现有LED电路板结构示意图；图2为单颗垂直LED芯片封装俯视图；图3为单颗水平LED芯片封装俯视图；图4为单颗倒装LED芯片封装俯视图；图5为两颗分别控制的垂直芯片封装俯视图；图6为两颗串联的垂直芯片封装俯视图；图7为两颗并联的垂直芯片封装俯视图；图8为三颗分别控制的芯片封装俯视图；图9为三颗串联控制的芯片封装俯视图；图10为四颗分别控制的芯片封装俯视图；图11为四颗串联控制的芯片封装俯视图；图12为八颗分别控制的芯片封装俯视图；图13为含有孤岛的基板俯视图；图14为八颗芯片的电路板下表面示意图；图15为单个芯片电路板制作开槽后示意图；图16为单个芯片电路板制作打线后示意图；图17为单个芯片电路板制作切割线示意图。具体实施方式下面结合说明书附图和具体的实施例，对本专利技术作详细描述。实施例1本专利技术涉及一种用于电子元件封装的具有导热功能的电路板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导热电路板，其特征在于：包括基板，基板上设置有绝缘有机聚合物构成的隔离带，隔离带将基板分成若干独立的导电区域，电子元件各导电端分别与不同导电区域连接构成导电回路。

【技术特征摘要】
1.一种导热电路板，其特征在于：包括基板，基板上设置有绝缘有机聚合物构成的隔离带，隔离带将基板分成若干独立的导电区域，电子元件各导电端分别与不同导电区域连接构成导电回路。2.根据权利要求1所述的一种导热电路板，其特征在于：所述的基板为金属板。3.根据权利要求2所述的一种导热电路板，其特征在于：所述的金属板包括但不限于铜板、铝板、钢板或镀锌钢板。4.根据权利要求1所述的一种导热电路板，其特征在于：所述的绝缘有机聚合物为电木或硅胶。5.根据权利要求1所述的一种导热电路板，其特征在于：所述的电子元件连接方式包括水平安装、垂直安装和倒装方式，各个电子元件之间串联或者并联连接。6.根据权利要求5所述的一种导热电路板，其特征在于：电子元件水平安装时，通过导线将电子元件电极分别连接至不同的导电区域。7.根据权利要求5所述的一种导热电路板，其特征在于：电子元件垂直安装时，一端电...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅泽群，
申请(专利权)人：麦科勒滁州新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34