一种超高导热的金属基线路板及其制备方法技术

一种超高导热的金属基线路板及其制备方法，属于功率模块领域。由基材层，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层及导电线路层组成，所述复合导热绝缘层由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得。本发明专利技术结构简单，其中的复合导热绝缘层具有良好的导热性能和绝缘性能，导热性能在100W以上，在满足其热量转移的同时，克服耐击穿电压低、剥离强度低、导电线路厚薄不均等方面的缺陷。且金属基线路板的制备方法简单高效，成本低，易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种超高导热的金属基线路板及其制备方法
本专利技术涉及一种线路板及其制备方法，属于功率模块领域。
技术介绍
铝基板是一种具有良好散热功能的金属覆铜板，一般单面板由三层结构组成，分别是电路层（铜箔）、绝缘层和金属基层。绝缘层是铝基板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能，铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障，绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度。目前，市面上常用的铝基板绝缘层导热性能为3W-5W，导热性能差，且存在耐击穿电压低、剥离强度低、导电线路厚薄不均等缺陷。专利号为201110051609.8的中国专利技术专利公开了一种导热材料及其制备工艺，以及使用该导热材料的线路板，该线路板导热性能好，但需在DLC层镀膜与基材间镀Si层，存在结构复杂，制作成本高等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上面所述缺陷，提供一种导热性能好且结构简单的超高导热的金属基线路板。本专利技术的另一目的是提供一种超高导热的金属基线路板的制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现的。一种超高导热的金属基线路板，由基材层，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层及导电线路层组成，所述复合导热绝缘层由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得。所述导电线路层通过PVD（物理气象沉积）镀膜工艺在复合导热绝缘层上沉积。所述复合导热绝缘层是由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%~98%；Al2O3·H2O所占比例为1%~5%；Al2O3·3H2O所占比例为1%~5%，经阳极氧化技术、PVD技术、CVD技术、离子束技术或等离子喷涂技术中任一方法制成的涂层。所述基材层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁、镁合金、铁、铁合金中的一种或多种材料制得。所述导电线路层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、银的一种或多种材料制得。其中基材层厚度为0.5mm~5mm；复合导热绝缘层厚度为15μm~50μm；导电线路层厚度为15μm~100μm。一种超高导热的金属基线路板的制备方法，其特征在于依次由如下步骤制得：①对基材层3进行清洗并烘干；②在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为1%~50%，将基材层放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20A~50A，电压在40V~80V，通过控制工艺时间1H~5H，制备出Al2O3涂层。该涂层也可以通过PVD技术、CVD技术、离子束技术、等离子喷涂技术制得；③将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置3~5分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层的制备。④在复合导热绝缘层上，经PVD技术、CVD技术、离子束技术、等离子喷涂技术制得所述导电线路层。步骤②中所述复合导热绝缘层包括Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O。所述基材层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁、镁合金、铁、铁合金中的一种或多种材料制得。步骤③中所述的导电线路层是包括铜、铜合金、铝、铝合金、银的一种或多种材料制得。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述金属基线路板结构简单，其中的复合导热绝缘层具有良好的导热性能和绝缘性能，导热性能在100W以上，在满足其热量转移的同时，克服耐击穿电压低、剥离强度低、导电线路厚薄不均等方面的缺陷。且金属基线路板的制备方法简单高效，成本低，易于推广使用。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图。图中，1导电线路层，2复合导热绝缘层，3基材层。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术做进一步描述。本专利技术不局限于下述实施方式，任何人应得知本专利技术的启示下做出与本专利技术相近的技术方案，均落入本专利技术的保护范围之内。实施例1。一种超高导热的金属基线路板，由基材层3，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层2及导电线路层1组成，所述复合导热绝缘层2由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得。所述导电线路层1通过PVD（物理气象沉积）镀膜工艺在复合导热绝缘层2上沉积。所述复合导热绝缘层2是由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%~98%；Al2O3·H2O所占比例为1%~5%；Al2O3·3H2O所占比例为1%~5%。所述基材层3由铜合金制得。所述导电线路层1由铜合金制得。其中基材层厚度为0.5mm；复合导热绝缘层厚度为15μm；导电线路层厚度为15μm。一种超高导热的金属基线路板的制备方法，其特征在于依次由如下步骤制得：①对基材层3进行清洗并烘干；②在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为30%，将基材层3放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20A~50A，电压在40V~80V，通过控制工艺1H，制备出的Al2O3涂层；③将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置3分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层2的制备。④在复合导热绝缘层2上，经PVD技术制得所述导电线路层1。步骤②中所述复合导热绝缘层2包括Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O。实施例2。一种超高导热的金属基线路板，由基材层3，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层2及导电线路层1组成，所述复合导热绝缘层2由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得。所述导电线路层1通过PVD（物理气象沉积）镀膜工艺在复合导热绝缘层2上沉积。所述复合导热绝缘层2是由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%~98%；Al2O3·H2O所占比例为1%~5%；Al2O3·3H2O所占比例为1%~5%。所述基材层3由铝合金制得。所述导电线路层1由铝合金制得。其中基材层厚度为5mm；复合导热绝缘层厚度为50μm；导电线路层厚度为100μm。一种超高导热的金属基线路板的制备方法，其特征在于依次由如下步骤制得：①对基材层3进行清洗并烘干；②在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为50%，将基材层3放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20A~50A，电压在40V~80V,通过控制工艺时间5H，制备出的Al2O3涂层；③将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置5分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层2的制备。④在复合导热绝缘层2上，经CVD技术制得所述导电线路层1。步骤②中所述复合导热绝缘层2包括Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O。实施例3。一种超高导热的金属基线路板，由基材层3，和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层2及导电线路层1组成，所述复合导热绝缘层2由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得。所述导电线路层1通过PVD（物理气象沉积）镀膜工艺在复合导热绝缘层2上沉积。所述复合导热绝缘层2是由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O中的一种或两种材料制得，其中Al2O3所占比例为90%~98%；Al2O3·H本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超高导热的金属基线路板，其特征在于：由基材层（3），和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层（2）及导电线路层（1）组成；所述复合导热绝缘层（2）由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得，其中Al2O3所占比例为90%~98%；Al2O3·H2O所占比例为1%~5%；Al2O3·3H2O所占比例为1%~5%，其制备方法为对基材层（3）进行清洗并烘干；在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为1%~50%，将基材层（3）放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20A~50A，电压在40V~80V,通过控制工艺时间1H~5H，制备出Al2O3涂层；将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置3~5分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层（2）的制备。

【技术特征摘要】
1.一种超高导热的金属基线路板，其特征在于：由基材层（3），和按序附着在所述基材层表面的复合导热绝缘层（2）及导电线路层（1）组成；所述复合导热绝缘层（2）由Al2O3及其水合物Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O制得，其中Al2O3所占比例为90%~98%；Al2O3·H2O所占比例为1%~5%；Al2O3·3H2O所占比例为1%~5%，其制备方法为对基材层（3）进行清洗并烘干；在阳极氧化槽中配置由纯水、草酸进行混合的溶液，其中草酸的浓度配比为1%~50%，将基材层（3）放置在阳极氧化槽中，并接上直流脉冲电源的正极，控制电流在20A~50A，电压在40V~80V,通过控制工艺时间1H~5H，制备出Al2O3涂层；将制备好Al2O3涂层的金属基板放置到水中，静置3~5分钟，取出后烘干即完成复合导热绝缘层（2）的制备。2.根据权利要求1所述的一种超高导热的金属基线路板，其特征在于：所述基材层（3）是包括铜、铜合金、铝、铝合金、镁、镁合金、铁、铁合金中的一种或多种材料制得。3.根据权利要求1所述的一种超高导热的金属基线路板，其特征在于：所述导电线路层（1）是包括铜、铜合金、铝、铝合金、银的一种或多种材料制得。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒军，杨平，张爱兵，
申请(专利权)人：江西宝盛半导体能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36