CN103373017A

CN103373017A - 软性陶瓷基板

Info

Publication number: CN103373017A
Application number: CN2012101241398A
Authority: CN
Inventors: 蕭俊慶; 張江忠
Original assignee: HUAGUANG OPTOELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: HUAGUANG OPTOELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2013-10-30

Abstract

一种软性陶瓷基板，包括：一金属基板，该金属基板为具有一定厚度的铜箔基材；一陶瓷组合物层，由重量比占22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm的陶瓷粉末，与重量比占78％～5％胶混合成，借由胶包覆该层陶瓷粉末组成物的晶体间隙，使陶瓷粉末间相互黏接，陶瓷组合物层与金属基板黏接，且厚度超过0.08mm。本发明主要利用胶来包覆陶瓷粉，而形成一特定厚度的软性陶瓷基板，以克服传统硬式铝基板无法顺应产品外型饶折的缺点，并超越硬式铝基板的散热效能，大大改善传统软性印刷电路板散热不良的缺陷。

Description

软性陶瓷基板

技术领域

本发明是有关于一种软性陶瓷基板，特别是关于一种利用胶来包覆陶瓷粉，而形成一特定厚度的软性陶瓷基板结构。

背景技术

由于时代的进步，使得各项电子产品越发小巧轻盈，且造型多变，但产品内做功的电子元件，功率效能却不断提升，发出的工作热也越多越快，使得将电子元件的电路基板顺应电子产品模块内部空间布局方式与发热电子元件的散热问题解决，目前业界使用最多的铝基板结构以一层铜箔、一层PI(或导热胶)及一层铝金属板制成，而使用PI或导热胶，其散热效果并不明显，且基板铝材的材质的导散热效果不彰，此外，铝材基版可塑性低，无法用于曲面产品。故，传统的律基板已面临无法饶折配合电子产品模块多变内部空间的问题，另一业界普遍使用的软性印刷电路板(FLEXIBLE PRINTED CIRCUIT BOARD；(FPCB))亦面临散热严重不足的严重挑战，由于更小、更多变造型的电子产品需求，以及更高的热密集度使得操作温度上升，造成元件、基板寿命及可靠度下降，产品特性低落。影响电子产品发展得更轻薄短小，难以呼应时代潮流。

有鉴于现有铝基板及软性印刷电路板，有上述无法顺应在多变、狭小空间顺应产品外型饶折、及软性印刷电路板散热严重不足的缺点，本发明人乃积极研究改进之道，经过一番艰辛的发明过程，终于有本发明产生，既可解决铝基板饶折性不佳及软性印刷电路板散热不足的缺点，使使用陶瓷粉末组合物的软性基板成为解决上述问题的最佳解决方案。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种软性陶瓷基板，其主要利用胶来包覆陶瓷粉，而形成一特定厚度的软性陶瓷基板，以克服传统硬式铝基板无法顺应产品外型饶折的缺点，并超越硬式铝基板的散热效能，并大大改善传统软性印刷电路板散热不良的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种软性陶瓷基板，其特征在于，包括：一金属基板，该金属基板为具有一定厚度的铜箔基材；一陶瓷组合物层，由重量比占22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm的陶瓷粉末，与重量比占78％～5％胶混合成，借由胶包覆该层陶瓷粉末组成物的晶体间隙，使陶瓷粉末间相互黏接，该陶瓷组合物层与金属基板黏接，且厚度超过0.08mm。

前述的软性陶瓷基板，其中陶瓷组合物层为一层以重量比占22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm氮化铝粉末，与重量比占78％～5％胶所混合而成。

前述的软性陶瓷基板，其中陶瓷组合物层为一层以重量比占26％～95％、粒径介于0.5μm～30μm碳化硅粉末，与重量比占74％～5％胶所混合成。

前述的软性陶瓷基板，其中陶瓷组合物层为一层以重量比占50％～95％、粒径介于0.5μm～30μm氧化锌粉末，与重量比占50％～5％胶所混合而成。

前述的软性陶瓷基板，其中陶瓷组合物层为一层以重量比占59％～95％、粒径介于0.5μm～30μm氧化铝粉末，与重量比占41％～5％胶所混合而成。

前述的软性陶瓷基板，其中胶为PU丙烯酸树脂胶、硅胶、橡胶或各胶混合而成。

前述的软性陶瓷基板，其中陶瓷组合物层，未与金属基板的黏接的面，涂布有背胶。

前述的软性陶瓷基板，其中背胶为硅胶。

本发明软性陶瓷基板，包括：一金属基板，该金属基板为具有一定厚度的铜箔基材，作为蚀刻电路板线路所使用；一陶瓷组合物层，由一定范围的重量比、粒径的陶瓷粉，与一定重量比的胶混合而成，借由胶包覆该层陶瓷粉末组成物的晶体间隙，使陶瓷粉末间相互黏接，形成一特定厚度的软性陶瓷组合物层，该陶瓷组合物层与金属基板黏接，并支撑发热元件，同时引导、散发由发热元件所发出的热能，以改善传统硬式铝基板无法顺应产品外型饶折的缺点，并超越硬式铝基板的散热效能。

本发明较佳实施例，乃在提供一种软性陶瓷基板，主要于陶瓷组合物层，未与金属基板的黏接的面，涂布具有散热效果的背胶，而使本发明的软性陶瓷基板具有更加随意吸附及脱离工件的特性。

本发明的有益效果是，其主要利用胶来包覆陶瓷粉，而形成一特定厚度的软性陶瓷基板，以克服传统硬式铝基板无法顺应产品外型饶折的缺点，并超越硬式铝基板的散热效能，并大大改善传统软性印刷电路板散热不良的缺陷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明较佳实施例的软性陶瓷基板剖而示意图。

图2是本发明另一实施例的软性陶瓷基板剖面示意图。

图3是本发明实测结果的曲线图。

图4、图5、图6是本发明本发明陶瓷组合物层中陶瓷粉末对于粒度粗细的影响的示意图。

图7是本发明软性陶瓷基板厚度与绝缘效果的比较示意图。

图中标号说明：

1软性陶瓷基板 11金属基板

12陶瓷组合物层

121陶瓷粉末 122胶

2背胶

具体实施方式

首先，请参阅图1所示，图1揭示本发明较佳实施例的软性陶瓷基板剖面示意图。本发明的软性陶瓷基板1，包含有一金属基板11及一陶瓷组合物层12，该金属基板11为具有一定厚度的铜箔基材，该铜箔基材作为蚀刻电路板线路所使用；该陶瓷组合物层12由重量比介于22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm的陶瓷粉末121，与重量比介于5％～78％的胶122混合而成，其中，该陶瓷粉末121于实施时，为氮化铝(AlN)粉末、碳化硅(SiC)粉末、氧化锌(ZnO)粉末及氧化铝(Al₂O₃)粉末等具有绝缘效果的粉末，而胶122则可为PU丙烯酸树脂胶、硅胶、橡胶或各胶混合而成，该层陶瓷组合物层12，是利用胶122包覆该层陶瓷粉末121组成物的晶体间隙，使陶瓷粉末121间相互黏接，形成一厚度超过0.2mm的软性陶瓷组合物层，而该陶瓷组合物层12可利用胶122的黏性与本体1的铜箔基材黏结。其中，该陶瓷组合物层12的组成比例如下表所示：

Figure 2012101241398100002DEST_PATH_IMAGE002

次请参阅图2所示，图2揭示本发明另一实施例的软性陶瓷基板剖面示意图。主要于陶瓷组合物层，未与铜箔基材黏接的面，涂布一层具有散热效果的背胶2，该背胶2于实施时，可为硅胶，借由该层背胶2，可令本发明的软性陶瓷基板1具有随意吸附及脱离表面呈圆弧、非平整的工件上的功效。

再请参阅图3所示，图3为本发明固含量与导热率的实测结果曲线图。现有铝基板热传导约为3W/m.K，故电路基板材料要达此一业界常规标准，则应有3W/mK以上，才具市场经济价值，图3是本发明实测结果所做曲线图，由曲线图可知，本发明的碳化硅(SiC)固含量大于26w％以上、氮化铝(AlN)固含量大于22w％以上、氧化锌(ZnO)固含量大于50w％以上及氧化铝(Al₂O₃)固含量大于59w％以上时，即可超越现有铝基板热传导3W/m.K的标准。且由图3可看出，随着固含量越高，相对缺陷与强度越多，会导致导热效果下降，当超过95w％以上时，散热效果会急速下降，且难以制造、良率不佳。

又请参阅图4、图5所示，为本发明陶瓷组合物层中陶瓷粉末对于粒度粗细的影响的示意图，本发明陶瓷粉末的颗粒粒径的最小值须为0.5μm以上，方可制作出完整的陶瓷组合物层，而当陶瓷粉末的颗粒粒径的最小值须小于0.5μm时，以下容易因分散不均造成气孔颗粒甚至表面凹凸不平。而由图6可看出，当瓷粉末的颗粒粒径的最大值超过30μm以上，并在制作基板厚度T＝0.1mm时，则容易产生剥落的现象，因此，本发明陶瓷粉末的粒径以介于0.5μm～30μm之间为最佳。

请再参阅图7所示，为本发明软性陶瓷基板厚度与绝缘效果的比较示意图，由于基板主要是承载电路，所以绝缘是很重要的功能，由图7可看出本发明的软性陶瓷基板制作成0.06mm的厚度时，造成缺陷而绝缘功能不稳定，但本发明产品厚度超过0.08mm时，即可达到颇佳的绝缘效果。

本发明的功效在于，借由将具有绝缘效果且重量比介于22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm的陶瓷粉末121，与重量比介于5％～78％的胶122混合而成一陶瓷组合物层12，再将该陶瓷组合物层12利用胶122的黏性黏着于金属基板11上，借此该软性基板1能达到顺应产品外型饶折，同时能提升电路板散热效能的功效。

综上所述，本发明软性陶瓷基板，可有效解决现有铝基板及软性印刷电路板，有上述无法顺应在多变、狭小空间顺应产品外型饶折、及软性印刷电路板散热严重不足的缺点，本发明在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关发明专利要件的规定，故依法提起申请。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种软性陶瓷基板，其特征在于，包括：

一金属基板，该金属基板为具有一定厚度的铜箔基材；

一陶瓷组合物层，由重量比占22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm的陶瓷粉末，与重量比占78％～5％胶混合成，

借由胶包覆该层陶瓷粉末组成物的晶体间隙，使陶瓷粉末间相互黏接，该陶瓷组合物层与金属基板黏接，且厚度超过0.08mm。

2.根据权利要求1所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷组合物层为一层以重量比占22％～95％、粒径介于0.5μm～30μm氮化铝粉末，与重量比占78％～5％胶所混合而成。

3.根据权利要求1所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷组合物层为一层以重量比占26％～95％、粒径介于0.5μm～30μm碳化硅粉末，与重量比占74％～5％胶所混合成。

4.根据权利要求1所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷组合物层为一层以重量比占50％～95％、粒径介于0.5μm～30μm氧化锌粉末，与重量比占50％～5％胶所混合而成。

5.根据权利要求1所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷组合物层为一层以重量比占59％～95％、粒径介于0.5μm～30μm氧化铝粉末，与重量比占41％～5％胶所混合而成。

6.根据权利要求1所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述胶为PU丙烯酸树脂胶、硅胶、橡胶或各胶混合而成。

7.根据权利要求1所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述陶瓷组合物层，未与金属基板的黏接的面，涂布有背胶。

8.根据权利要求7所述的软性陶瓷基板，其特征在于，所述背胶为硅胶。