一種嵌合式印制結構件的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種嵌合式印制結構件的制備方法，包括以下操作：以機箱蓋板的一面作為基準面，根據電路圖形底片在基準面上確定固定位和電路圖形的邊框；將基準面平整后，對機箱蓋板表面進行絕緣處理，在其表面形成散熱絕緣層；在基準面的散熱絕緣層上涂覆導熱絕緣層；在導熱絕緣層上加載銅箔，在銅箔表面上制作電路圖形；電路圖形制作完成后覆蓋保護層，將機箱蓋板加工成形；對機箱蓋板外露面進行表面防護處理，并在外露面上涂覆熱控材料。印制電路上所連接的大功率元件散發的熱量將通過傳導直接到機箱蓋板，再通過機箱蓋板將熱量輻射到外部環境，實現熱量快速散發到外圍空間，避免了箱內其余器件受到高溫的影響，為整機穩定、可靠運行提供了保障。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了，包括以下操作：以機箱蓋板的一面作為基準面，根據電路圖形底片在基準面上確定固定位和電路圖形的邊框；將基準面平整后，對機箱蓋板表面進行絕緣處理，在其表面形成散熱絕緣層；在基準面的散熱絕緣層上涂覆導熱絕緣層；在導熱絕緣層上加載銅箔，在銅箔表面上制作電路圖形；電路圖形制作完成后覆蓋保護層，將機箱蓋板加工成形；對機箱蓋板外露面進行表面防護處理，并在外露面上涂覆熱控材料。印制電路上所連接的大功率元件散發的熱量將通過傳導直接到機箱蓋板，再通過機箱蓋板將熱量輻射到外部環境，實現熱量快速散發到外圍空間，避免了箱內其余器件受到高溫的影響，為整機穩定、可靠運行提供了保障。【專利說明】
本專利技術屬于功率電子產品的散熱
，涉及。
技術介紹
電子產品的日益小型化及高密度組裝技術的應用對產品的散熱效果提出較高的要求，尤其是功率電子產品對散熱的需求更為迫切。印制板作為電子產品的主要部件，起著支撐和傳導作用，其上承載的功率器件及導線在工作時會產生大量的熱，為保證器件和產品穩定運行，避免熱量的局部聚集帶來的嚴重后果，必須對印制板進行有效的散熱設計，使電路產生的熱量快速排出，以確保產品的安全性、使用壽命和可靠性。如圖1所示，電子產品的印制件一般通過鎖緊機構固定于機箱的卡槽內，這樣，器件和回路產生的熱量通過熱輻射的方式傳導到導熱板上，再由導熱板通過固定板條和鎖緊機構傳至機箱，最后由機箱散發到周圍空間；這種散熱方式因導熱環節多及粘接膠與印制板上的阻焊膜的影響，熱量散發效果較差；尤其對于大功率器件，就很難滿足工作要求。此夕卜，該結構為了固定印制件，采用了散熱板、固定板條、鎖緊裝置等復雜系統。隨著電子產品高密度組裝及器件高度集成技術的發展，散熱問題已成為高科技產品，尤其是功率控制儀器迫切要解決的技術難題。有效解決印制板散熱問題是進行產品熱設計時必須考慮的內容。常采用的方法是:⑴在器件底部放置金屬基導熱板；⑵器件用導熱膠和印制板粘在一起采用金屬基或金屬芯印制板J4)采用散熱塊或導熱條；(5)機箱表面處理采用熱控涂層等措施。經測試，以上措施雖有散熱作用，但多處存在熱阻，散熱環節多，占用機箱箱內空間，散熱面積小、增加整機重量等缺點，功率器件或功率控制電路板的散熱效果不佳。
技術實現思路
本專利技術解決的問題在于提供，利用鋁基機箱箱體作為印制板散熱基板，可實現熱量高效散發到機箱外圍空間。本專利技術是通過以下技術方案來實現:，包括以下操作:I)以機箱蓋板的一面作為基準面，根據電路圖形底片在基準面上確定固定位和電路圖形的邊框；2)將基準面平整后，對機箱蓋板表面進行絕緣處理，在其表面形成散熱絕緣層；在基準面的散熱絕緣層上涂覆導熱絕緣層；3)在導熱絕緣層上加載銅箔，在銅箔表面上制作電路圖形；4)電路圖形制作完成后覆蓋保護層，將機箱蓋板加工成形；5)對機箱蓋板外露面進行表面防護處理，并在外露面上涂覆熱控材料。選擇與機箱蓋板的尺寸及結構設計相匹配的板材，經平整加工后確定一面作為基準面以在其表面制作電路圖形；并在基準面上確定電路圖形的布設區域。所述的步驟2)中的絕緣處理為:對機箱蓋板的基準面進行噴砂處理后，將機箱蓋板浸入到復合電解液中，以其作為陽極，陽極與陰極之間施加15?20V，以I?2.5A/dm2的電流密度進行電化學處理I?3h，在機箱蓋板上形成散熱絕緣層；所述的復合電解液中包括150?220g/L的硫酸，10?20g/L的草酸。所述的步驟2)中的導熱絕緣層的涂覆為:對散熱絕緣層干燥處理之后，在散熱絕緣層上絲網漏印一層導熱絕緣膠；或者，在散熱絕緣層上覆蓋半固化的導熱粘接片。所述的散熱絕緣層的厚度為20?30 μ m,導熱絕緣層的厚度為100?200 μ m，散熱絕緣層和導熱絕緣層的擊穿電壓達1000V?1500V，漏電電流不超過0.05mA。所述的步驟3)中銅箔的加載為:在真空條件下，將可制作電路圖形的銅箔平鋪在具有粘結性的導熱絕緣層上，在150?200°C下施加200?350psi的壓力，保持2?3h，將銅箔加載在導熱絕緣層上。所述的步驟3)中銅箔表面上制作電路圖形是按照單面印制板工藝進行的。所述在電路圖形制作完成后，按照電路圖形邊線用免轉移膠帶保護電路圖形，免轉移膠帶與電路圖形之間不能有縫隙存在。所述的機箱蓋板加工成形是依據機箱蓋板的結構圖，采用銑床銑削成形，然后在其外表面進行局部遮蔽防護后進行表面處理。所述在外露面上涂覆熱控材料是在機箱蓋板外露面噴涂熱控漆。與現有技術相比，本專利技術具有以下有益的技術效果:本專利技術提供的嵌合式印制結構件的制備方法，是將機加工藝、功能性表面處理工藝及多層印制板工藝進行集成，利用鋁基機箱箱體作為印制板散熱基板，經過表面處理后具有良好吸附性、散熱性和絕緣性，與印制電路圖形通過導熱絕緣層連接；印制圖形之外的區域在印制圖形制作完成后進行機械加工，再經過局部表面處理后涂覆熱輻射層，熱發射率可以大于0.80 ;由于將印制電路圖形制作在該箱體的內表面，功率器件集中焊裝在該表面，機箱蓋板直接與外部環境相接觸，當其內表面與印制電路圖形通過高導熱絕緣層緊密連接，其余部位經過局部表面處理后涂覆熱控涂層，調高了熱發射率；印制電路上所連接的大功率元件散發的熱量將通過傳導直接到鋁基機箱蓋板，再通過鋁基機箱蓋板將熱量輻射到外部環境，實現熱量快速散發到外圍空間，避免了箱內其余器件受到高溫的影響，為整機穩定、可靠運行提供了保障。本專利技術提供的嵌合式印制結構件的制備方法，經對基板進行粗化絕緣處理后用導熱絕緣膠或導熱粘接片壓制銅箔，利用普通印制板生產線完成了印制圖形的制作，該圖形也可以是多層，但需單面焊接；在印制圖形制作后依然可以進行結構尺寸的加工及表面處理，縮短了散熱路徑，有效提高了器件與線路產生的熱量，解決了功率器件和功率電子產品的散熱問題；在某功率產品上得到成功應用(回路電流為30?40A)，使用后使機箱表面溫度保持在38°C以下.本專利技術提供的嵌合式印制結構件的制備方法，由于印制電路圖形直接嵌合在電子產品機箱的壁板或蓋板上，因而簡化了鎖緊機構、固定板條和導熱板，減輕了機箱重量；適用于大功率電源、高密度組裝產品、汽車電子、LED產品等領域，散熱良好，功能元件、印制電路板及整機運行穩定。本專利技術提供的嵌合式印制結構件的制備方法，通過對蓋板進行散熱絕緣處理后，再結合印制板生產工藝，能夠實現箱體結構尺寸和印制板的布圖尺寸的統一，而且定位準確，制作簡便。【專利附圖】【附圖說明】圖1是現有機箱內部結構示意圖；圖2是嵌合式散熱印制結構件示意圖；圖3是嵌合式散熱印制結構件剖面圖；圖4是壓制銅箔后的剖面圖；圖5是加工后最終廣品不意圖；圖6是表面處理示意圖。【具體實施方式】下面結合具體的實施例對本專利技術做進一步的詳細說明，所述是對本專利技術的解釋而不是限定。本專利技術提供的嵌合式印制結構件的制備方法，包括以下操作:I)以機箱蓋板的一面作為基準面，根據電路圖形底片在基準面上確定固定位和電路圖形的邊框；2)將基準面平整后，對機箱蓋板表面進行絕緣處理，在其表面形成散熱絕緣層；在基準面的散熱絕緣層上涂覆導熱絕緣層；3)在導熱絕緣層上加載銅箔，在銅箔表面上制作電路圖形；4)電路圖形制作完成后覆蓋保護層，將機箱蓋板加工成形；5)對機箱蓋板外露面進行表面防護處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種嵌合式印制結構件的制備方法，其特征在于，包括以下操作：1）以機箱蓋板的一面作為基準面，根據電路圖形底片在基準面上確定固定位和電路圖形的邊框；2）將基準面平整后，對機箱蓋板表面進行絕緣處理，在其表面形成散熱絕緣層；在基準面的散熱絕緣層上涂覆導熱絕緣層；3）在導熱絕緣層上加載銅箔，在銅箔表面上制作電路圖形；4）電路圖形制作完成后覆蓋保護層，將機箱蓋板加工成形；5）對機箱蓋板外露面進行表面防護處理，并在外露面上涂覆熱控材料。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊勝利，
申請(專利權)人：中國航天科技集團公司第九研究院第七七一研究所，
類型：發明
國別省市：陜西;61