CN102223753A - 电路板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电路板，其包括第一绝缘层、第一线路图形及多个第一散热鳍片。所述第一线路图形形成于第一绝缘层表面，且包括第一信号线和第一地线。所述第一信号线用于传导电信号，所述第一地线用于散发第一信号线产生的热量。所述多个第一散热鳍片依次排列，且均直接形成于第一地线表面。本发明还涉及一种电路板的制作方法。

Description

电路板及其制作方法
技术领域
本发明涉及电路板制作领域，尤其涉及一种制作能够快速散热的电路板及其制作方法。
背景技术
随着科学技术的进步，印刷电路板在电子领域得到的广泛的应用。印刷电路板因具有装配密度高等优点而得到了广泛的应用。关于电路板的应用请参见文献Takahashi，A.Ooki，N.Nagai，A.Akahoshi，H.Mukoh，A.Wajima，M.Res.Lab，High densitymultilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans.onComponents，Packaging，and Manufacturing Technology，1992，15(4)：418-425。
电路板在使用过程中，其中的电源线路及信号线路由于通过电流而使得整个电路板的温度升高。电路板中的线路会由于温度升高而导致电阻的阻值增加，影响电路板的正常性能。由于电路板的温度升高，也会导致电路板上封装的电子元件与电路板之间的焊接点的金属合金结构发生变化，从而使得焊接点的金属合金变脆，机械强度降低。电路板的温度升高，也会使得电路板上封装地电子元件受到影响，如使得电容的寿命变短等。因此，在电路板使用过程中，需要对电路板进行散热。
现有技术中，电路板的散热通常在电路板的外层线路中设置地线，地线通常具有较大的铜面，从而达到散热的效果。然而，随着对电路板产品的结构占据面积的减小，设置较大的铜面的地线受到限制。
发明内容
因此，有必要提供一种电路板及其制作方法，能够能够具有良好的散热效果的电路板。
以下将以实施例说明一种电路板及其制作方法。
一种电路板，其包括第一绝缘层、第一线路图形及多个第一散热鳍片。所述第一线路图形形成于第一绝缘层表面，且包括第一信号线和第一地线。所述第一信号线用于传导电信号，所述第一地线用于散发第一信号线产生的热量。所述多个第一散热鳍片依次排列，且均直接形成于第一地线表面。
一种电路板制作方法包括如下步骤：提供覆铜板，所述覆铜板包括第一绝缘层和第一铜箔层；将第一铜箔层形成第一线路图形，所述第一线路图形包括第一信号线和第一地线，所述第一信号线用于传到电信号，所述第一地线用于散发第一信号线产生的热量；在第一地线的表面直接形成多个依次排列的第一散热鳍片。
与现有技术相比，本技术方案提供的电路板，在地线上设置散热鳍片，能够显著地增大地线的散热面积。散热鳍片直接形成于地线上，并且使得形成的散热鳍片与其对应的地线为一体结构，不需设置另外的连接元件，从而减少了电路板的体积，提高了散热效率。本技术方案提供的电路板制作方法，能够在制作电路板时直接在地线上制作散热鳍片，从而可以增加地线的散热面积。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供电路板的平面示意图。
图2是图1沿II-II线的剖视图。
图3是本技术方案第二实施例提供的电路板的俯视图。
图4是本技术方案第二实施例提供的电路板的仰视图。
图5是图3是图1沿V-V线的剖视图。
图6是本技术方案第三实施例提供的覆铜板的剖面示意图。
图7是本技术方案第三实施例提供的覆铜板中形成通孔后的示意图。
图8是本技术方案第三实施例提供的通孔内形成热传导层后的示意图。
图9是本技术方案第三实施例提供的形成第一线路图形和第二线路图形后的示意图。
图10是本技术方案第三实施例提供的形成第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层后的示意图。
图11是本技术方案第三实施例提供的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层曝光显影后的示意图。
图12是本技术方案第三实施例提供的形成第一散热鳍片和第二散热鳍片后的示意图。
主要元件符号说明
覆铜板                            10
第一铜箔层                        12
第二铜箔层                        13
通孔                              20
第一光致抗蚀剂层                  30
第二光致抗蚀剂层                  40
电路板                            100、200
第一绝缘层                        110、210
第一表面                          111、211
第二表面                          112、212
第一线路图形                      120、220
第一信号线                        121、221
第一地线                          122、222
边接头                            123
第一散热鳍片                140、240
热传导孔                    201
热传导层                    202
第二线路图形                230
第二地线                    231
第二散热鳍片                250
具体实施方式
下面结合多个附图及多个实施例对本技术方案提供的电路板及电路板制作方法作进一步说明。
请一并参阅图1及图2，本技术方案第一实施例提供一种电路板100，电路板100包括第一绝缘层110、第一线路图形120及多个依次排列的第一散热鳍片140。
第一绝缘层110用于承载第一线路图形120。第一绝缘层110可以由聚酰亚胺或者聚酯等材料制成。第一绝缘层110具有相对的第一表面111和第二表面112。
第一线路图形120形成于第一表面111。第一线路图形120包括第一信号线121、第一地线122及边接头123。第一线路图形120的材质可以为铜、铝或银等。本实施例中，第一线路图形120由铜制成。第一信号线121用于传递信号以实现电路板100的功能。第一地线122用于屏蔽第一信号线121之间的电磁干扰并进行散热。本实施例中，第一线路图形120具有多个第一信号线121和一根第一地线122。第一地线122的延伸方向与第一信号线121的延伸方向相同但并不与第一信号线121相连通。第一地线122占据面积的大小可以根据电路板100的面积进行确定，第一绝缘层110的表面除第一信号线121的区域可以形成第一地线122。第一地线122的形状也根据电路板100的形状和第一信号线121的形状进行确定。第一地线122可以为也可以为多根，其可以根据电路板100的需要形成于第一信号线121的一侧，其也可以形成于多根第一信号线121之间。
边接头123形成第一表面111的边缘，每个边接头123均与一个第一信号线121相连接，用于将第一信号线121与外界元件相互连接，从而实现电连通。
多个第一散热鳍片140于第一地线122上依次排列。第一散热鳍片140与第一地线122采用相同材料制成。本实施例中，第一散热鳍片140也由铜制成。多个第一散热鳍片140分布于第一地线122的整个表面。本实施例中，每个第一散热鳍片140为长条形片状，多个第一散热鳍片140相互平行设置。第一散热鳍片140的高度即第一散热鳍片140凸出于第一地线122表面的长度为30至50微米。相邻的第一散热鳍片140之间的距离可以根据电路板在实际应用中产生的热量而进行设定。多个第一散热鳍片140的延伸方向可以平行于第一地线122的延伸方向，也可以垂直于第一地线122的延伸方向，也可以设置为其他角度。
电路板100还可以包括形成于第一绝缘层110上的覆盖层，覆盖层覆盖第一信号线121以对第一信号线121进行保护，第一地线122并不被覆盖层覆盖，第一地线122暴露在外。覆盖层可以为本技术领域常见的聚酰亚胺覆盖膜制成。可以理解的是，本实施例中提供的电路板100也可以为多层电路板，第一绝缘层110的第二表面112上形成有包括有一层或者多层导电线路结构的电路基板。
为了方便散热，也可以在第一绝缘层110的第二表面112上压合铜箔作为散热层，所述散热层也用于散发第一信号线产生的热量。
电路板100在使用过程中第一信号线121产生的热量热量传导至第一地线122，第一地线122上的第一散热鳍片140由良好的热传导材料制成并具有较大的表面积，第一散热鳍片140将热量传导至外界，从而使得电路板100的温度降低。
本实施例提供的电路板100，在其第一地线122上设置有多个第一散热鳍片140，从而扩大了电路板100与外界进行热交换的面积，增加了电路板100的散热效率。
请一并参阅图3至图5，本技术方案第二实施例提供一种电路板200，电路板200包括第一绝缘层210、第一线路图形220、第二线路图形230、多个依次排列的第一散热鳍片240及多个依次排列的第二散热鳍片250。
第一绝缘层210用于承载第一线路图形220和第二线路图形230。第一绝缘层210具有相对的第一表面211和第二表面212。
第一线路图形220形成于第一绝缘层210的第一表面211上。第一线路图形220包括多根第一信号线221和多根第一地线222。本是实例中，多根第一信号线221和多根第一地线222相互间隔设置。当然，第一信号线221和第一地线222的分布方式不限于本实施例提供的形式。如多根第一地线222设置于多根第一信号线221的周围，或者多根第一地线222设置于多根第一信号线221的两侧等。
第二线路图形230形成于第一绝缘层210的第二表面212。本实施例中，第二线路图形230仅包括第二地线231，第二地线231为覆盖第二表面212的铜层。自第一地线222向第二地线231形成有多个贯穿第一绝缘层210的热传导孔201，多个热传导孔201的内壁具有热传导层202，用于将热量从第一地线222传导至第二地线231。本实施例中，在每根第一地线222中均开设有多个热传导孔201，从而使得第一地线222的热量能够快速传递至第二地线231。
可以理解的是，第二线路图形230也可以包括第二信号线。只要在形成热传导孔201的区域第一地线222和第二地线231相互对应即可。
多个依次排列的第一散热鳍片240形成于第一地线222上，并与其对应的第一地线222形成一体结构。第一散热鳍片240用于将第一信号线221产生的热量传导至外界。本实施例中，第一散热鳍片240沿着第一地线222的长度方向延伸，每根第一地线222上设置的第一散热鳍片240的多少可以根据实际的第一地线222的宽度进行设定。
多个依次排列的第二散热鳍片250形成于第二地线231的表面，并与第二地线231形成一体结构。本实施例中，多个第二散热鳍片250相互平行地设置于第二地线231上。第二散热鳍片250凸出于第二地线231的高度为30至50微米。第二散热鳍片250的个数和形状可以根据实际电路板的需求进行设定。第一信号线221产生的热量通过第一地线222及热传导孔201传导至第二地线231，第二地线231及形成于第二地线231的第二散热鳍片250将热量散发至外界，由于第二散热鳍片250具有较大的散热面积，从而提高的散热的速率。
可以理解，当第二散热鳍片250已经能够满足散热要求时，或者第一地线222的宽度较小不适合形成第一散热鳍片240时，第一地线222上也可以不设置第一散热鳍片240。
可以理解的是，电路板200也可以为多层电路板，在第一线路图形220和第二线路图形230之间包括相互间隔的多个线路图形和多个绝缘层。这样，电路板内部产生的热量通过热传导孔201传递至第一散热鳍片240和第二散热鳍片250进行散热，从而使得电路板产生的热量快速散发。
本技术方案提供的电路板，在地线上设置散热鳍片，能够显著地增大地线的散热面积。散热鳍片直接形成于地线上，并且使得形成的散热鳍片与其对应的地线为一体结构，不需设置另外的连接元件，从而减少了电路板的体积，提高了散热效率。
以下以制作本技术方案第二实施例提供的电路板200为例，来说明一种电路板的制作方法，所述电路板的制作方法包括如下步骤：
请参阅图6，第一步，提供覆铜板10。
本实施例中，覆铜板10为双面覆铜板，即其包括第一铜箔层12、第二铜箔层13及位于第一铜箔层12和第二铜箔层13之间的第一绝缘层110。覆铜板10为经过裁切后的覆铜板10，其形状与制作的电路板的形状相对应。当用于制作具有单面线路图形的电路板时，覆铜板10为单面覆铜板，即其包括第一铜箔层12及第一绝缘层110。
请一并参阅图7和图8，第二步，在覆铜板10中形成热传导孔201。
首先，在覆铜板10中形成通孔20。在覆铜板10中形成通孔20可以通过机械钻孔或者激光成孔的方式形成。形成的多个通孔20的分布方式与后续形成的第一地线和第二地线相互对应，多个通孔20贯穿第一铜箔层12、第一绝缘层110和第二铜箔层13。
然后，在通孔20的内壁形成热传导层202。热传导层202应具有良好的热传导性能。热传导层202可以由具有良好导热性的金属如铜、铝或银等制成。本实施例中，采用电镀的方式在通孔20的内壁形成铜层的方式得到热传导层202，从而得到连通第一铜箔层12和第二铜箔层13的热传导孔201。
当覆铜板10为单面覆铜板时，则不必进行形成热传导孔的步骤。
请一并参阅图8及图9，第三步，将第一铜箔层12制作得到第一线路图形220，第一线路图形220包括第一信号线221和第一地线222，将第二铜箔层13制作得到第二线路图形230，第二线路图形230包括第二地线231，热传导孔201连通第一地线222和第二地线231。
通过影像转移及蚀刻工艺，将第一铜箔层12制作得到第一线路图形220。第一线路图形220包括多根第一信号线221和多根第一地线222，使得多个热传导孔201均与多根第一地线222相互对应，每根第一地线222上均具有热传导孔201。
本实施例中，第二线路图形230不具有第二信号线，第二线路图形230只包括第二地线231，整个第二铜箔层13构成第二地线231。第一地线222通过热传导孔201与第二地线231相互连通。
当第二线路图形230具有第二信号线时，在具有热传导孔201区域，第一地线222和第二地线相互对应，从而第一地线222通过热传导孔201与第二地线相互连通。
在此步骤之后，还可以包括形成覆盖第一信号线221的覆盖层，以对第一信号线221进行保护。当第二线路图形230包括第二信号线时，也可以在第二信号线的表面形成覆盖层。
请一并参阅图10至图12，第四步，通过电镀在第一地线222的表面上形成第一散热鳍片240，在第二地线231的表面上形成第二散热鳍片250。
首先，通过影像转移工艺在第一线路图形220上形成与欲制作的第一散热鳍片240形状互补的第一光致抗蚀剂层30，在第二地线231上形成与欲制作的第二散热鳍片250形状互补的第二光致抗蚀剂层40。具体为，在第一线路图形220的表面形成第一光致抗蚀剂层30，在第二线路图形230的表面形成覆盖整个第二地线231的第二光致抗蚀剂层40。第一光致抗蚀剂层30和第二光致抗蚀剂层40可以通过印刷液态感光材料的方式形成，也可以通过压合干膜的方式形成。第一光致抗蚀剂层30的厚度与欲形成的第一散热鳍片240的高度相对应，第二光致抗蚀剂层40的厚度与第二散热鳍片250的高度相对应。分别对第一光致抗蚀剂层30和第二光致抗蚀剂层40进行曝光及显影，与欲形成的第一散热鳍片240相对应的第一光致抗蚀剂层30被去除以使得部分第一地线222的表面被露出，与欲形成的第二散热鳍片250相对应的第二光致抗蚀剂层40被去除以使得部分第二地线231的表面被露出。
然后，在从第一光致抗蚀剂层30露出部分第一地线222的表面进行电镀以得到第一散热鳍片240，在从第二光致抗蚀剂层40露出部分第二地线231的表面进行电镀以得到第二散热鳍片250。本实施例中，第一散热鳍片240和第二散热鳍片250采用电镀铜的方式形成。
本实施例中，形成的第一光致抗蚀剂层30和第二光致抗蚀剂层40的厚度为30至50微米，第一散热鳍片240和第二散热鳍片250的高度也为30至50微米。
最后，将剩余的第一光致抗蚀剂层30和第二光致抗蚀剂层40去除，以得到电路板。
在制作只具有第一线路图形的电路板时，只需要在第一地线的表面形成散热鳍片即可。
本技术方案提供的电路板制作方法，能够在制作电路板时直接在地线上制作散热鳍片，从而可以增加地线的散热面积。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路板，其包括：
第一绝缘层，所述第一绝缘层具有相对的第一表面和第二表面；形成于第一绝缘层的第一表面的第一线路图形，所述第一线路图形包括第一信号线和第一地线，所述第一信号线用于传递电信号，所述第一地线用于散发第一信号线产生的热量；以及
多个依次排列的第一散热鳍片，所述多个第一散热鳍片均直接形成于第一地线表面。
2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述多个第一散热鳍片及第一线路图形采用相同材料制成。
3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述多个第一散热鳍片及第一线路图形的材料为铜。
4.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一绝缘层的第二表面形成有第二线路图形，所述第二线路图形包括第二地线，所述第二地线的表面直接形成有多个依次排列的第二散热鳍片。
5.如权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述电路板内形成有贯穿第一地线、第一绝缘层和第二地线的热传导孔，所述热传导孔用于在第一地线和第二地线之间传导热量。
6.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一绝缘层的第二表面压合有散热层，所述散热层的材料与第一线路图形的材料相同。
7.一种电路板制作方法，包括步骤：
提供覆铜板，所述覆铜板包括第一绝缘层和第一铜箔层；
将第一铜箔层形成第一线路图形，所述第一线路图形包括第一信号线和第一地线，所述第一信号线用于传递电信号，所述第一地线用于散发第一信号线产生的热量；
通过电镀在第一地线的表面直接形成多个依次排列的第一散热鳍片。
8.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，形成所述多个依次排列的第一散热鳍片包括如下步骤：
在第一地线的表面形成光致抗蚀剂层；
图案化所述光致抗蚀剂层，以使所述光致抗蚀剂层露出至少部分第一地线；
将所述覆铜板放置于电镀槽中，以在露出的至少部分第一地线表面电镀形成所述多个第一散热鳍片；
去除剩余的光致抗蚀剂层。
9.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，所述覆铜板还包括第二铜箔层，在形成第一线路图形之前还包括在覆铜板内形成贯穿第一铜箔层、第一绝缘层和第一铜箔层的热传导孔的步骤，在形成第一线路图形的同时，还包括将第二铜箔层形成第二线路图形的步骤，所述第二线路图形包括第二地线，所述热传导孔连接第一地线和第二地线，在通过电镀在第一地线表面直接形成多个依次排列的第一散热鳍片的同时或者之后，还包括在第二地线表面通过电镀直接形成多个依次排列的第二散热鳍片的步骤。
10.如权利要求9所述的电路板制作方法，其特征在于，所述热传导孔的形成包括如下步骤：
在覆铜板内形成多个贯穿第一铜箔层、第一绝缘层和第二铜箔层的通孔；
在所述通孔的内壁通过电镀形成热传导层。
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