CN101790290B - 埋入式高导热pcb板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种埋入式高导热PCB板的制作方法，包括：步骤1、提供数片PCB芯板与半固化片；步骤2、在PCB芯板与半固化片上预开槽，在PCB芯板与半固化片上欲埋入导热材料的位置处开槽，分别形成通槽，且芯板及半固化片具有相匹配的定位孔；步骤3、提供导热材料，将该导热材料制作成导热件；步骤4、将导热件置于PCB芯板与半固化片开设的通槽内，以便于压合成PCB多层板，该PCB多层板具有元件面及焊接面；步骤5、对上述数片PCB芯板与半固化片进行压合制成PCB多层板，利用树脂固定导热件于通槽内；步骤6、对PCB多层板及导热件进行表面除胶；步骤7、对除胶后的PCB多层板进行加工，制作成PCB板成品。本发明方法通过层压压合方式将导热材料嵌入PCB中，并通过导热材料与PCB板厚的匹配，不仅制作流程简单，且可实现高散热与高速信号传输等功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种PCB板的制作方法，尤其涉及一种采用层压法制作具有高导热能力PCB板的方法。
背景技术
随着高频电子讯号的广泛使用，在印刷电路板(PCB)上芯片的元器件所产生的热量，尤其是大功率元器件工作时产生的热量会对元器件造成很大的损害，需要利用散热或冷却方法帮助将热能排出，因此一个在PCB板上设计一种切实有效的散热方法将芯片运行过程中产生的高热量随时有效的散发出去就很有必要了。传统的方法是在整个电路板的背面附着一块体积很大的金属散热基板，其针对性不强，电信号传输损失较大；且该方法生产过程中的焊接工艺复杂，制作出的PCB板体积较大，增大了设备整机所占的空间。此外，传统的金属基板使用整块铜块或铝块，不仅浪费材料，对环境影响大，而且整块的金属对PCB高频信号有影响，不适用于无线微波产品。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种埋入式高导热PCB板的制作方法，该方法通过层压压合方式将导热材料嵌入PCB中，可实现高散热与高速信号传输等功能。
为了实现上述目的，本发明提供一种埋入式高导热PCB板的制作方法，包括：
步骤1、提供数片PCB芯板与半固化片；
步骤2、在PCB芯板与半固化片上预开槽，在PCB芯板与半固化片上欲埋入导热材料的位置处开槽，分别形成通槽，芯板及半固化片具有相匹配的定位孔；
步骤3、提供导热材料，将该导热材料制作成导热件；
步骤4、将导热件置于PCB芯板与半固化片开设的通槽内，以便于压合成PCB多层板，该PCB多层板具有元件面及焊接面；
步骤5、对上述数片PCB芯板与半固化片进行压合制成PCB多层板，利用树脂固定导热件于通槽内；
步骤6、对PCB多层板及导热件进行表面除胶；
步骤7、对除胶后的PCB多层板进行加工，制作成PCB板成品。
步骤1提供数个PCB芯板与半固化片，其中一层或多层材料采用低介电常数材料制成，其型号可以为Ro4350、Ro3003、或RF35-A2等，最靠近元件面的位置上的一层或多层材料由低介电常数材料制成。
该导热件为一长方体铜块。
步骤5中，在PCB芯板与半固化片组合的上下两面放阻胶材料。
步骤5中，选择在PCB芯板与半固化片组合的上下两面放缓冲材料，实现对PCB多层板与导热件在元件面与焊接面的位置关系进行控制。
该缓冲材料放在阻胶材料外侧，两者材料不同，均选自硅胶片、铝片、离型膜、与铜箔。
如果导热件厚度小于PCB多层板的厚度时，在形成PCB多层板元件面的表面放缓冲材料进行层压，在元件面放缓冲材料层压后，保证焊接面平整而元件面凹陷；如果导热件厚度大于形成的PCB多层板的厚度时，在形成PCB多层板焊接面的表面放缓冲材料进行层压，在焊接面放缓冲材料层压后，保证元件面平整而焊接面凸出，该导热件与PCB多层板在元件面的落差为-50um～+50um范围内，在焊接面的落差在-50um～+50um范围内。
步骤6中包括：对PCB多层板及导热件表面进行机械磨刷、及激光烧蚀的操作。
步骤7中包括焊接功率管于该PCB多层板元件面的导热件表面上。
本发明的有益效果：本发明提供的埋入式高导热PCB板的制作方法，其制作流程简单，操作过程易控制，通过层压压合方式将导热材料嵌入PCB芯板内，导热材料最小可达3mm×3mm，实现高散热与高速信号传输等功能；此外，该方法通过导热材料与PCB板厚的匹配，保证散热性能稳定；另外，采用该方法制作的PCB成品大小约减小1/3，可实现高功率小型化PCB设计。
为更进一步阐述本发明为实现预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，相信本发明的目的、特征与特点，应当可由此得到深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
图1为本发明埋入式高导热PCB板的制作方法的流程示意图；
图2为本发明制得的PCB板的剖面示意图。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明的埋入式高导热PCB板的制作方法，其包括：
步骤1、提供数片PCB芯板与半固化片。该PCB芯板与半固化片可由现有技术提供，其中一层或多层材料采用低介电常数(LOW Dk)材料制成，例如市面上可购得的型号为Ro4350、Ro3003、或RF35-A2等材料。
步骤2、在PCB芯板与半固化片上预开槽。在PCB芯板与半固化片上欲埋入导热材料的位置处开槽，分别形成通槽，且芯板及半固化片具有相匹配的定位孔。
步骤3、提供导热材料，将该导热材料制作成导热件4。在本发明实施例中，该导热件为一长方体铜块。
步骤4、将导热件置于PCB芯板与半固化片开设的通槽内，以便于压合成PCB多层板2，该PCB多层板具有元件面(CS)及焊接面(SS)，最靠近元件面的位置上的半固化片22由低介电常数材料制成。
步骤5、对上述数片PCB芯板与半固化片进行压合制成PCB多层板，利用树脂固定导热件于通槽内。本步骤中可采用MASS-LAM或PIN-LAM定位法，优先采用PIN-LAM定位法，与传统定位方式相比，PIN-LAM定位可提升板件对位精度方面的优势之外，还能最大限度的减少传统定位方式在加工板件厚度方面的限制。在PCB芯板与半固化片组合的上下两面放阻胶材料。选择在PCB芯板与半固化片组合的上下两面放缓冲材料，可实现对PCB多层板与导热件在元件面与焊接面的位置关系进行控制。该缓冲材料放在阻胶材料外侧，两者材料不同，均可选自硅胶片、铝片、离型膜、与铜箔。如果导热件厚度小于PCB多层板的厚度时，在形成PCB多层板元件面的表面放缓冲材料进行层压，在元件面放缓冲材料层压后，可保证焊接面平整而元件面凹陷；如果导热件厚度大于形成的PCB多层板的厚度时，在形成PCB多层板焊接面的表面放缓冲材料进行层压，在焊接面放缓冲材料层压后，可保证元件面平整而焊接面凸出。在本发明中，导热件最小可达3mm×3mm，其通过层压压合方式将导热材料埋入PCB多层板中，可实现高散热与高速信号传输等功能。该导热件与PCB多层板在元件面的落差为-50um～+50um范围内，在焊接面的落差在-50um～+50um范围内。
步骤6、对PCB多层板及导热件进行表面除胶。在该步骤中包括：对PCB多层板及导热件表面进行机械磨刷、及激光烧蚀的操作。
步骤7、对除胶后的PCB多层板进行加工，制作成PCB板成品。在对该PCB多层板进行后续加工中，功率管通过焊接设置于PCB多层板元件面上的导热件表面上，功率管通过该导热件可以很好的散热，制成的PCB板成品不仅电信号传输损失较小，且成品大小约减小1/3。
综上所述，本发明提供的埋入式高导热PCB板的制作方法，其制作流程简单，操作过程易控制，通过层压压合方式将导热材料埋入PCB板内，导热材料最小可达3mm×3mm，实现高散热与高速信号传输等功能；此外，该方法通过导热材料与PCB板厚的匹配，保证散热性能稳定；另外，采用该方法制作的PCB成品大小约减小1/3，可实现高功率小型化PCB设计。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种埋入式高导热PCB板的制作方法，其特征在于，包括：
步骤1、提供数片PCB芯板与半固化片；其中一层或多层材料采用低介电常数材料制成，最靠近元件面的位置上的半固化片由低介电常数材料制成；
步骤2、在PCB芯板与半固化片上预开槽，在PCB芯板与半固化片上欲埋入导热材料的位置处开槽，分别形成通槽，且芯板及半固化片具有相匹配的定位孔；
步骤3、提供导热材料，将该导热材料制作成导热件；
步骤4、将导热件置于PCB芯板与半固化片开设的通槽内，以便于压合成PCB多层板，该PCB多层板具有元件面及焊接面；
步骤5、对上述数片PCB芯板与半固化片进行压合制成PCB多层板，利用树脂固定导热件于通槽内；步骤5中，在PCB芯板与半固化片组合的上下两面放阻胶材料；步骤5中，选择在PCB芯板与半固化片组合的上下两面放缓冲材料，实现对PCB多层板与导热件在元件面与焊接面的位置关系进行控制，该缓冲材料放在阻胶材料外侧，两者材料不同，均选自硅胶片、铝片、离型膜、与铜箔；如果导热件厚度小于PCB多层板的厚度时，在形成PCB多层板元件面的表面放缓冲材料进行层压，在元件面放缓冲材料层压后，保证焊接面平整而元件面凹陷；如果导热件厚度大于形成的PCB多层板的厚度时，在形成PCB多层板焊接面的表面放缓冲材料进行层压，在焊接面放缓冲材料层压后，保证元件面平整而焊接面凸出，该导热件与PCB多层板在元件面的落差为-50μm～+50μm范围内，在焊接面的落差在-50μm～+50μm范围内；
步骤6、对PCB多层板及导热件进行表面除胶；
步骤7、对除胶后的PCB多层板进行加工，制作成PCB板成品；步骤7中包括焊接功率管于该PCB多层板元件面的导热件表面上。
2.如权利要求1所述的埋入式高导热PCB板的制作方法，其特征在于， 所述低介电常数材料为Ro4350、Ro3003、或RF35-A2。
3.如权利要求1所述的埋入式高导热PCB板的制作方法，其特征在于，该导热件为一长方体铜块。
4.如权利要求1所述的埋入式高导热PCB板的制作方法，其特征在于，步骤6中包括：对PCB多层板及导热件表面进行机械磨刷及激光烧蚀的操作。
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