CN101652027B - 一种带散热片的线路板制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带散热片的线路板制造工艺，它包括压合和丝印工序，其中压合工艺包括将散热片压合至PCB板上的压合步骤，丝印工序包括开油、丝印和固化步骤，其中丝印步骤中，采用先丝印散热片铜片边，预热，然后丝印散热片铜片表面，再预热的流程。本发明的优点在于：制造出的PCB板上压合有散热片散热片表面覆盖均匀的油墨，线路板具有良好的电气性能和外观。
Description
技术领域
本发明涉及一种线路板制造工艺，尤其是涉及带散热片的线路板制造工艺。
背景技术
当前，电子设备的其中一个发展方向是向超轻薄，超小化发展，因此推动大规模集成电路和其它电子配件趋向于集成化程度越来越高，线路密度越来越高，可靠性要求却越来越高，元器件功率越来越大，并推动设备功能不断升级。由此产生的问题是需要相应地提高散热技术。在电路结构，元件形式一定的情况下，在线路板表面贴装散热片可以有效地提高元器件的散热效果。
散热盘也称散热片(英文Heat sink)，传导热阻非常小，可有效改善大功率元器件和集成电路的散热效果，提高电子器件的可靠性。线路板散热片技术就是在线路板的表面贴装上一层导热性很好的金属。但是这种散热效果好的前提是比较精确的贴装工艺。它是一种新兴的工艺技术，由于接受标准要求近乎苛刻，国内外厂家极少问津。按照传统的丝印方法，无法对于厚度达8mil的散热片表面进行完全的表面油墨印刷，由于该厚度下散热片边角位的油墨厚度难以得到保证，油墨厚度少于5μm或铜面完全暴露。会造成该表面露铜氧化或在元件贴装过程中上锡导致电子元器件的短路。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以获得良好丝印效果的带散热片的线路板制造工艺。
本发明的技术解决方案是：一种带散热片的线路板制造工艺，它包括压合和丝印工序，其中压合工艺包括将散热片压合至PCB板上的压合步骤，丝印工序包括开油、丝印和固化步骤，其中丝印步骤中，采用先丝印散热片铜片边，预热，然后丝印散热片铜片表面，再预热的流程。
丝印步骤中，先对散热片铜片边部进行丝印，可以覆盖散热片的胶边和铜边，保证了其边角位获得良好的表面阻焊油墨层，在散热片铜片表面丝印可以在其表面涂覆一层均匀的阻焊油墨层，使线路板具有良好的电气性能和外观。
作为一种优化，所述丝印工序中控制参数为：刮印刀气压0.4-0.7Mpa，覆墨刀气压0.2-0.5Mpa，印散热片铜片边时油墨粘度为500-600dps，在80℃预热20min，印散热片铜片表面时油墨粘度为300-450dps，在70℃预热下20分钟，固化步骤中的固化条件为100℃下烘烤30分钟，升温至130℃下烘烤40分钟。
在所述压合步骤中，压合压力为1.2±0.5Mpa，压合时间控制在20±2s。
本发明的优点在于：制造出的PCB板上压合有散热片散热片表面覆盖均匀的油墨，线路板具有良好的电气性能和外观。
附图说明
附图1为本发明方法制成的产品剖视结构图；
附图2为常见的散热片形状示意图。
具体实施方式
实施例：
一种带散热片的线路板制造工艺，它包括压合和丝印工序，其中压合工艺包括将散热片压合至PCB板上的压合步骤，丝印工序包括开油、丝印和固化步骤，其中丝印步骤中，采用先丝印散热片铜片边，预热，然后丝印散热片铜片表面，再预热的流程，丝印工序中控制参数为：刮印刀气压0.4-0.7Mpa，覆墨刀气压0.2-0.5Mpa，印散热片铜片边时油墨粘度为500-600dps，在80℃预热20min，印散热片铜片表面时油墨粘度为300-450dps，在70℃预热下20分钟，固化步骤中的固化条件为100℃下烘烤30分钟，升温至130℃下烘烤40分钟。
在所述压合步骤中，压合压力为1.2±0.5Mpa，压合时间控制在20±2s。
如图1所示，制成的带有散热片的线路板的剖视图中，PCB1上设有粘合剂2，铜散热片3压合在粘合剂2上，铜散热片3丝印上油墨层4。参阅图2，常见的铜散热片3的形状大致呈L型，两端分别设有定位孔5。通常铜散热片3成对设置，分成A、B块，分别对称设置在线路板的边部空隙处。
以下结合测试进一步说明本发明方法的有益效果。
使用如前所述的方法制作60块带有散热片的线路板，分别进行如下测试：
1、抗撕裂强度测试
测试方法：随机选取20块线路板，经过155℃温度下焗4小时，2次回流焊和1次波峰焊后用万能材料测试机测量；
测试设备：
万能材料测试机 德国 BZ2.5/TNIS型
焗炉 宇宙P.C.B设备有限公司 D14EB03001型
测试结果：如表1所示
表1 抗撕裂强度测试表
| PCB编号 | 第一组N/mm | 第二组N/mm |
| 1 | 1.20 | 0.91 |
| 2 | 0.95 | 0.87 |
| 3 | 0.70 | 0.95 |
| 4 | 0.95 | 0.89 |
| 5 | 0.90 | 0.88 |
| 6 | 0.94 | 0.94 |
| 7 | 0.95 | 0.76 |
| 8 | 0.86 | 1.01 |
| 9 | 0.91 | 0.94 |
| 10 | 1.05 | 0.84 |
从表1中可以看出，使用本发明方法压合后的铜散热片与PCB板之间的结合力均超过了0.5N/mm，完全符合产品设计和使用要求。
2、耐电压测试
测试方法：随机取10块线路板，放在40℃/92％R.H恒温恒湿箱中24小时后电压测试，电压在5秒钟升到指定值，然后保持1分钟，观察有无放电、电弧现象。
测试设备：
耐电压测试仪南京长盛仪器有限公司CS2672C型
测试结果：
对于随机选取的的10块线路板，均能满足1000V(DC)电压条件下60秒不被击穿。证明使用本发明方法制成的带散热片的线路板具有良好的电气性能。
3、油墨厚度测试
测试方法：随机选取10块线路板，对散热片部位做微切片用显微镜观察。
测试设备：
显微镜 LEICA 贝嘉 DM2500M
测试结果参见表2
| PCB编号 | 油墨厚度μm |
| 1 | 30 |
| 2 | 25 |
| 3 | 25 |
| 4 | 20 |
| 5 | 25 |
| 6 | 20 |
| 7 | 30 |
| 8 | 15 |
| 9 | 20 |
| 10 | 15 |
从表2可以看出，使用本发明方法制备的PCB板上的散热片部位的油墨厚度均位于5-40μm之间，完全符合产品要求。
4、铜散热片位置测试
测试方法：选取20块线路板对散热片部位做微切片用显微镜观察。
测试设备：Micro-Vu Quantum Vision Measuring Systems东莞台超贸易企业有限公司
显微镜 LEICA 贝嘉 DM2500M
测试结果：
参见表3
从上表可以看出，散热片的定位偏差小于0.02mm，完全满足设计和产品要求。
Claims (3)
1.一种带散热片的线路板制造工艺，其特征在于：它包括压合工序和丝印工序，其中压合工序包括将散热片压合至PCB板上的压合步骤，丝印工序包括开油、丝印和固化步骤，其中丝印步骤中，采用先丝印散热片铜片边，预热，然后丝印散热片铜片表面，再预热的流程。
2.根据权利要求1所述的一种带散热片的线路板制造工艺，其特征在于：所述丝印工序中控制参数为：刮印刀气压0.4-0.7Mpa，覆墨刀气压0.2-0.5Mpa，印散热片铜片边时油墨粘度为500-600dps，在80℃预热20分钟，印散热片铜片表面时油墨粘度为300-450dps，在70℃预热下20分钟，固化步骤中的固化条件为100℃下烘烤30分钟，升温至130℃下烘烤40分钟。
3.根据权利要求1或2所述的一种带散热片的线路板制造工艺，其特征在于：在所述压合步骤中，压合压力为1.2±0.5Mpa，压合时间控制在20±2s。
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| CN2009101920503A CN101652027B (zh) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 一种带散热片的线路板制造工艺 |
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| CN2009101920503A CN101652027B (zh) | 2009-09-07 | 2009-09-07 | 一种带散热片的线路板制造工艺 |
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| CN101652027A CN101652027A (zh) | 2010-02-17 |
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| JP特开平11-268393A 1999.10.05 |
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