【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種導熱基板，特別是具有厚銅線路層的導熱基板。
技術介紹
1、隨著科技不斷發展，未來的電子應用使用大功率或大電流的需求(例如電動汽車、物聯網或高速運算等)必然為常態。因此，電路板最上層的金屬線路勢必要具有更厚的厚度，以能承受大功率或大電流。舉例來說，絕緣柵極雙極性晶體管(insulated?gatebipolar?transistor，igbt)為目前主流的半導體元件之一，常應用于高功率模塊中。此類高功率的igbt模塊作動時需要較大的電流流量，故于電路板上必須采用較厚的線路層(即厚銅)才能承受大電流并增加散熱能力。熱傳導率公式(thermal?conductivity)為k＝(q/t)*l/(a*δt)，其中k為熱傳導率(w/mk)、q為熱量(w)、t為時間、l為熱傳導距離(m)、a為熱傳導經過物件的截面面積(m2)、δt為冷熱端的溫度差，熱傳導率是用來衡量單位時間能傳導的熱能。可見，熱傳導經過的截面面積會影響熱傳導率，因此厚銅線路不僅提供較大的電流流通量，同時亦提高散熱能力。
2、傳統上，線路層下方會進一步采用單層或多層的導熱絕緣層，借此提升高功率模塊的散熱能力。例如，傳統的直接覆銅(direct?bonded?copper，dbc)基板，是利用高溫燒結的方式直接將厚銅覆于陶瓷基板上。陶瓷基板為具有極佳導熱能力的電絕緣體，而厚銅則是后續用于形成元件線路的層體。然而，此類基板在厚銅與導熱絕緣層間的黏著性仍有待改善，且于嚴苛環境的表現仍舊不佳，如在冷熱沖擊測試中容易產生分層(delamination)或剝
3、顯然，傳統的導熱基板存在剝離及hhbt表現不佳的問題，亟需進一步改善。
技術實現思路
1、本專利技術提供一種導熱基板，具有雙面含銅金屬層(第一金屬層及第二金屬層)及疊設于其中的導熱層。第一金屬層的表面及第二金屬層的表面分別覆有第一金屬鍍層及第二金屬鍍層，有益于增加金屬層與導熱層之間的粘著力(即剝離強度)，同時防止銅離子遷移及提升其他化學惰性。基于粘著力及化學惰性的提升，更利于維持導熱基板的整體結構的完整性，從而具有較佳的可靠度。換句話說，導熱基板于實際使用時的耐久性(即使用壽命)可獲得顯著的提升。
2、根據本專利技術的一實施方式，一種導熱基板，包含第一金屬層、第二金屬層及導熱層。第一金屬層包含銅且具有相對的第一上表面及第一下表面，其中第一下表面覆有第一金屬鍍層。第二金屬層包含銅且具有相對的第二上表面及第二下表面，其中第二上表面覆有第二金屬鍍層并面向第一金屬鍍層。導熱層為電絕緣體且疊設于第一金屬鍍層與第二金屬鍍層之間。
3、根據一些實施例，第一金屬鍍層的厚度不大于50μm。
4、根據一些實施例，第一金屬鍍層的厚度為1μm至10μm。
5、根據一些實施例，第二金屬鍍層的厚度為1μm至10μm。
6、根據一些實施例，第一金屬層的第一下表面為經物理粗化的粗糙面。
7、根據一些實施例，第一金屬鍍層于粗糙面上形成多個突隆結構。
8、根據一些實施例，第一金屬鍍層的各突隆結構具有顯微結構特征。顯微結構特征呈現球形、多面體形、針形或不規則形的表面形貌。
9、根據一些實施例，第一金屬鍍層的粗糙度(ra)為0.15μm至0.60μm。
10、根據一些實施例，第一金屬層與導熱層之間的粘著力為0.5kg/cm至3.0kg/cm。
11、根據一些實施例，第二金屬鍍層的第二上表面為經物理粗化的粗糙面，而第二金屬鍍層于粗糙面上形成多個突隆結構，且第二金屬鍍層的粗糙度(ra)為0.15μm至0.60μm。
12、根據一些實施例，第二金屬鍍層的各突隆結構具有顯微結構特征。顯微結構特征呈現球形、多面體形、針形或不規則形的表面形貌。
13、根據一些實施例，第二金屬層與導熱層之間的粘著力為0.5kg/cm至3.0kg/cm。
14、根據一些實施例，第一金屬鍍層的材料及第二金屬鍍層的材料選自由鎳、錫、鋅、鉻、鉍、鈷及其任意組合所組成的群組。
15、根據一些實施例，導熱基板還包含橋接層。橋接層設置于第一金屬鍍層與導熱層之間。
16、根據一些實施例，橋接層包含至少一橋接劑。橋接劑選自由有機金屬螯合劑、有機硅烷耦合劑、硅氧烷樹脂、環氧樹脂及其任意組合所組成的群組。
17、根據一些實施例，第一金屬層及第二金屬層皆由銅組成。
18、根據一些實施例，第一金屬層的厚度為0.1mm至10mm。
19、根據一些實施例，導熱層包含高分子聚合物及導熱填料，且導熱層的熱傳導率為3w/mk至20w/mk。
20、根據一些實施例，高分子聚合物具有熱固型樹脂，而導熱填料具有導熱陶瓷材料，且導熱陶瓷材料選自由氮化鋯、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化硅、二氧化鈦及其任意組合所組成的群組。
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1.一種導熱基板，包含：
2.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的厚度不大于50μm。
3.根據權利要求2所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的厚度為1μm至10μm。
4.根據權利要求3所述的導熱基板，其中該第二金屬鍍層的厚度為1μm至10μm。
5.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬層的該第一下表面為經物理粗化的粗糙面。
6.根據權利要求5所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層于該粗糙面上形成多個突隆結構。
7.根據權利要求6所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的各突隆結構具有一顯微結構特征，該顯微結構特征呈現球形、多面體形、針形或不規則形的表面形貌。
8.根據權利要求7所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的粗糙度(Ra)為0.15μm至0.60μm。
9.根據權利要求8所述的導熱基板，其中該第一金屬層與該導熱層之間的粘著力為0.5Kg/cm至3.0Kg/cm。
10.根據權利要求9所述的導熱基板，其中該第二金屬鍍層的該第二上表面為經物理粗化的粗糙面，而該
11.根據權利要求10所述的導熱基板，其中該第二金屬鍍層的各突隆結構具有一顯微結構特征，該顯微結構特征呈現球形、多面體形、針形或不規則形的表面形貌。
12.根據權利要求11所述的導熱基板，其中該第二金屬層與該導熱層之間的粘著力為0.5Kg/cm至3.0Kg/cm。
13.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的材料及該第二金屬鍍層的材料選自由鎳、錫、鋅、鉻、鉍、鈷及其任意組合所組成的群組。
14.根據權利要求1所述的導熱基板，還包含一橋接層，設置于該第一金屬鍍層與該導熱層之間。
15.根據權利要求14所述的導熱基板，其中該橋接層包含至少一橋接劑，選自由有機金屬螯合劑、有機硅烷耦合劑、硅氧烷樹脂、環氧樹脂及其任意組合所組成的群組。
16.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬層及該第二金屬層皆由銅組成。
17.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬層的厚度為0.1mm至10mm。
18.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該導熱層包含一高分子聚合物及一導熱填料，且該導熱層的熱傳導率為3W/mK至20W/mK。
19.根據權利要求18所述的導熱基板，其中該高分子聚合物具有一熱固型樹脂，以及該導熱填料具有一導熱陶瓷材料，且該導熱陶瓷材料選自由氮化鋯、氮化硼、氮化鋁、氮化硅、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、二氧化硅、二氧化鈦及其任意組合所組成的群組。
...【技術特征摘要】
1.一種導熱基板，包含：
2.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的厚度不大于50μm。
3.根據權利要求2所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的厚度為1μm至10μm。
4.根據權利要求3所述的導熱基板，其中該第二金屬鍍層的厚度為1μm至10μm。
5.根據權利要求1所述的導熱基板，其中該第一金屬層的該第一下表面為經物理粗化的粗糙面。
6.根據權利要求5所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層于該粗糙面上形成多個突隆結構。
7.根據權利要求6所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的各突隆結構具有一顯微結構特征，該顯微結構特征呈現球形、多面體形、針形或不規則形的表面形貌。
8.根據權利要求7所述的導熱基板，其中該第一金屬鍍層的粗糙度(ra)為0.15μm至0.60μm。
9.根據權利要求8所述的導熱基板，其中該第一金屬層與該導熱層之間的粘著力為0.5kg/cm至3.0kg/cm。
10.根據權利要求9所述的導熱基板，其中該第二金屬鍍層的該第二上表面為經物理粗化的粗糙面，而該第二金屬鍍層于該粗糙面上形成多個突隆結構，且該第二金屬鍍層的粗糙度(ra)為0.15μm至0.60μm。
11.根據權利要求10所述的導熱基板，其中該第二金屬鍍層的各突隆結構具有一顯微...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅凱威，利文峯，楊翔云，陳國勛，
申請(專利權)人：聚燁科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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