CN102883524A - 双面线路板互连导通导热方法及基于该方法的双面线路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双面线路板互连导通导热方法及基于该方法的双面线路板，本发明方法利用模具冲切成孔替代传统的机械钻孔和激光钻孔，并利用在孔位处印刷锡膏的方式实现两层线路之间的互连导通，本发明的方法不仅降低了生产成本、提高了工艺过程和最终产品的可靠性和质量、提高了生产效率，更重要的是，此方法可以制作连续的长线路板，并且这种方法减少了钻孔带来的高分子污染物的消耗，以及减少了沉铜镀铜工序带来的化学废水排放，更环保，而且本发明产品导通性能更好，生产成本低，且线路板不容易在孔位处折断。

Description

双面线路板互连导通导热方法及基于该方法的双面线路板

技术领域

本发明属于印刷线路板领域，具体涉及双面线路板的互连导通且高导热方法及由此制成的双面线路板，本发明具体披露了无需采用钻孔和无需沉铜镀铜的非化学方式形成导通孔且还可高导热，此方法更加便于制作连续整卷的需高导热的线路板。

背景技术

在传统的双面线路板的制造工艺中，一般均采用机械钻孔或者是激光钻孔的方式在覆铜板上钻出线路成孔，然后通过化学镀铜工艺来使双面印刷线路板上的通孔内壁形成导电层，传统盲孔型线路板的生产工艺中，采用先激光钻孔形成盲孔，然后通过黑孔化或化学镀后再电镀增加铜厚的通孔导电化处理工艺。此方法由于需要电镀和化学镀，对环境造成严重污染。

而传统的无需沉镀铜的双面印刷线路两面导通通常采用的碳油灌孔或银浆灌孔形成导通方式，均有明显缺点，碳油灌孔成本低，但是由于碳油电阻大，导电效果差；而银浆灌孔导电效果好，但银浆的价格非常的昂贵，不适合大量生产。

同时，传统的制作工艺中机械钻孔机和激光钻孔机，造价昂贵，钻孔速度慢，生产效率低。并且由于机械钻孔机是平面钻孔，其台面为635×762mm左右，因此能生产的最大板为635×762左右，不能生产大于762mm的板，而随着现今FPC行业的不断发展，FPC已逐步发展需要大于762mm的大规格FPC，因此传统的钻孔方式制作导通孔越来越无法满足科技发展的需求。而且机械钻孔时还会消耗大量的酚醛树脂盖板和木质纤维底板，激光钻孔机在高温灼烧后将印刷线路板的绝缘高分子树脂气化排到空气中，不利于环境保护。

因此，需要一种能够提高生产效率、速度快，可以实现连续生产，而且便宜的工艺替代现有的钻孔成孔方式，及为了响应国家对于节能减排的号召，减少化学方式制作工艺，以便能够克服上述工艺的缺陷和不足，并且能够消除钻孔物料对环境的污染问题。

在传统的导热双面线路板中，一般为通过导热的聚酰亚胺膜和环氧树脂胶进行导热。此方法导热效果好坏完全取决于聚酰亚胺膜和环氧树脂胶的导热系数的高低，导热系数高的材料目前市场上使用的成本较一般导热系数材料高，无法满足现竞争激烈的行情需求。

因此，需要一种高导热且成本低的双面线路板来满足市场需求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种双面线路板互连导通导热方法及基于该方法的双面线路板，本发明的方法无需钻孔和沉铜镀铜便可制得导通孔，且该导通孔还具有导热功效，本发明的方法适用于制作连续整卷的需高导热的线路板，通过本发明方法制得的产品导通导热性能好。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双面线路板互连导通导热方法，在双面线路板的孔内用锡焊方式施加锡膏，锡膏连接导通双面线路板的顶部线路层和底部线路层，通过锡膏来实现双面线路板的顶部线路层和底部线路层的互连导通；所述双面线路板的基材采用导热性聚酰亚胺膜和导热性树脂，其中，导热性聚酰亚胺膜为绝缘层，导热性树脂是用于粘接绝缘层和线路层的胶粘剂。

本发明的导热功效一方面通过采用导热材料来实现导热性，另一方面具有锡膏的孔不仅具有导通作用而且起到导热作用，从而使线路板具备更高的导热性。

本发明两层线路之间的互连导通是通过在孔内用锡焊方式施加锡膏来实现，替代了传统的沉铜镀铜工序，减少了线路板制作工艺中的化学废水排放，较之传统工艺更为环保。而和传统银浆、碳油灌孔方式制作导通线路的方法相比，本发明的方法生产成本低，且制得的导通孔导通性能更好。

优选的是，所述锡膏是表面贴装型(SMT)锡膏，并且所述锡膏采用印刷回流焊工艺使双面线路板的顶部线路层和底部线路层在孔的位置互连导通。

更有优选的是，在通过表面贴装工艺(SMT)将元件焊接在双面线路板上的同时，在所述孔的位置印上锡膏，通过回流焊在焊接元件的同时通过孔位焊接来连通顶部线路层和底部线路层。

所述孔穿通所述双面线路板的顶部线路层，且不穿通所述双面线路板的底部线路层。即双面线路板在孔位处不是完全贯通的，因此这种线路板不易在孔附近折断，而传统的技术中印刷线路板易于在孔位置折断。具体可以是采用单面覆铜板在无铜面涂热固胶粘剂，冲孔后与另一层铜箔压合在一起形成带有凹孔的双面覆铜板。开孔的方式可以采用模具冲切成孔替代传统的机械钻孔和激光钻孔，因此减少了钻孔带来的高分子污染物的消耗。所述热固胶粘剂是丙烯酸酯类的或者是环氧类型的热固胶粘剂。

将双面线路板的所述孔位置的底部线路层向上顶至所述孔内上部(与顶部线路层平齐或者接近平齐)，具体需要采用凸点模具用冲压的方式将孔底的铜顶至孔顶，与顶部线路层相齐并接触，在所述孔的位置用表面贴装(SMT)方式印上锡膏，并且通过回流焊使底部线路层的顶端与顶部线路层焊接互连。

优选的是，在开设所述孔时，使顶部线路层在孔内形成内陷的批锋(也可称为溢边或毛边)，所述孔位置的底部线路层被向上顶至与所述顶部线路层的批锋接触。

一种双面线路板，包括顶部线路层、第一粘合层、绝缘膜、第二粘合层和底部线路层，所述双面线路板中开设有若干孔；

其中，所述绝缘膜具有相对的上、下表面，所述第一粘合层粘附于所述绝缘膜的上表面，所述顶部线路层粘附于所述第一粘合层上表面，所述第二粘合层粘附于所述绝缘膜的下表面，所述底部线路层粘附于所述第二粘合层下表面；

所述孔穿通所述顶部线路层、第一粘合层、绝缘膜和第二粘合层，所述孔中填充有锡膏，所述锡膏连接导通双面线路板的顶部线路层和底部线路层。

所述双面线路板是双面柔性线路板，其中，所述孔位置的底部线路层的顶端位于所述孔内上部(与顶部线路层的铜层平齐或者接近平齐)。

顶部线路层在孔内具有内陷的批锋(也可称为溢边或毛边)，所述孔位置的底部线路层的顶端与所述顶部线路层的批锋接触。

所述顶部线路层和底部线路层皆是具有一定延展性的0.012-0.5mm厚的纯铜箔或合金铜箔。

上述模具冲切成孔和模具冲压是通过连续冲孔方式或连续压的方式进行的，因此可以制作1米以上的线路板。

上述双面柔性线路板可以是连续整卷的长线路板。上述双面线路板可用于制作高导热的LED灯带，所述LED灯带在通电工作时，开始散热，高导热FPC开始发挥导热功效。导热功效主要体现为：导热聚酰亚胺膜、导热环氧树脂胶和上述导通的具有锡膏的孔均可起到导热功效。

本发明的有益效果是：本发明利用模具冲切成孔替代传统的机械钻孔和激光钻孔，并利用在孔位处印刷锡膏的方式实现两层线路之间的互连导通，与传统的工艺和线路板构造相比，本发明的方法不仅降低了生产成本、提高工艺过程和最终产品的可靠性和质量、大大提高了生产效率，而且重要的是，此方法可以实现线路板的连续不间断的导通孔成孔制作，从而可以制作连续的长线路板，并且这种方法减少了钻孔带来的高分子污染物的消耗，以及减少沉铜镀铜工序制作，减少了线路板制作工艺中的化学废水排放，是环保的，能够基本上避免和消除现有钻孔、沉铜、镀铜工艺带来的环境污染问题，而和传统的碳油、银浆灌孔方式制作导通线路的方法比，本发明导通性能更好，生产成本低；而且本发明方法制得的导通孔是不完全穿通线路板的凹孔，因此线路板不容易在孔位处折断。

附图说明

图1是本发明的双面线路板的局部剖面图；

图2为本发明实施例所述单面覆铜板的构造；

图3本发明实施例在单面覆铜板绝缘膜后压合有热固胶膜的构造；

图4本发明实施例通过模具冲孔的方式将导通孔冲切出来的构造；

图5本发明实施例将纯铜箔通过压合与热固胶膜压合在一起而形成双面线路板的构造；

图6本发明实施例利用凸顶模具将凹孔孔底的底部线路层的铜顶至与顶部线路层的批锋接触的构造。

具体实施方式

实施例：一种双面线路板互连导通导热方法，采用单面覆铜板在无铜面涂丙烯酸酯类的或者是环氧类型的热固胶粘剂，采用模具冲切的方式冲孔后与另一层铜箔压合在一起形成带有凹孔的双面覆铜板(双面线路板)，在冲孔时，使顶部线路层在孔内形成内陷的批锋(也可称为溢边或毛边)，采用凸点模具用冲压的方式将孔底的底部线路层的铜顶至孔顶与顶部线路层的批锋接触，在通过表面贴装工艺(SMT)将元件焊接在双面线路板上的同时，在所述孔的位置印上锡膏，通过回流焊在焊接元件的同时通过孔位焊接来连通顶部线路层和底部线路层。所述双面线路板的基材采用导热性聚酰亚胺膜和导热性树脂，其中，导热性聚酰亚胺膜为绝缘层，导热性树脂是用于粘接绝缘层和线路层的胶粘剂。

本发明的导热功效一方面通过采用导热材料来实现导热性，另一方面具有锡膏的孔不仅具有导通作用而且起到导热作用，从而使线路板具备更高的导热性。

本发明两层线路之间的互连导通是通过在孔内用锡焊方式施加锡膏来实现，替代了传统的沉铜镀铜工序，减少了线路板制作工艺中的化学废水排放，较之传统工艺更为环保。而和传统银浆、碳油灌孔方式制作导通线路的方法相比，本发明的方法生产成本低，且制得的导通孔导通性能更好。

所述孔穿通所述双面线路板的顶部线路层，且不穿通所述双面线路板的底部线路层。即双面线路板在孔位处不是完全贯通的，因此这种线路板不易在孔附近折断，这也是本发明的优点之一。而传统的技术中印刷线路板易于在孔位置折断。而且本发明采用模具冲切成孔替代传统的机械钻孔和激光钻孔，因此减少了钻孔带来的高分子污染物的消耗。

基于上述双面线路板互连导通导热方法，制得一种双面线路板，如图1所示，该双面线路板结构如下：

包括顶部线路层1、第一粘合层2、绝缘膜3、第二粘合层4和底部线路层5，所述双面线路板中开设有若干孔；

其中，所述绝缘膜3具有相对的上、下表面，所述第一粘合层2粘附于所述绝缘膜3的上表面，所述顶部线路层1粘附于所述第一粘合层2上表面，所述第二粘合层4粘附于所述绝缘膜3的下表面，所述底部线路层5粘附于所述第二粘合层4下表面；

所述孔穿通所述顶部线路层1、第一粘合层2、绝缘膜3和第二粘合层4，所述孔中填充有锡膏6，所述锡膏6连接导通双面线路板的顶部线路层1和底部线路层5。

所述双面线路板是双面柔性线路板，其中，所述孔位置的底部线路层的顶端位于所述孔内上部(与顶部线路层的铜层平齐或者接近平齐)。

顶部线路层在孔内具有内陷的批锋(也可称为溢边或毛边)，所述孔位置的底部线路层的顶端与所述顶部线路层的批锋接触。

所述顶部线路层和底部线路层皆是具有一定延展性的0.012-0.5mm厚的纯铜箔或合金铜箔。

下面将以上述双面线路板的制作工艺来对本发明进行更详细的描述。

一、基板的制作

将如图2所示的成卷的由铜箔(顶部线路层)1厚度优选为12.5-35微米、胶粘剂(第一粘合层)2厚度优选为12.5-25微米、绝缘膜3厚度优选为12.5-25微米构成的单面覆铜板，在压膜机上，以120-150℃，压力为5-8kg/cm²速度为0.8-1.0m/min的速度，与热固胶膜(第二粘合层)4压覆在一起，从而形成如图3所示的结构。或者采用涂敷烘干生产设备，将液态的热固型胶涂敷在单面覆铜板无铜面绝缘层上。

二、凹孔的制作

将图3所示结构的覆铜板材，用提前由工程部根据客户线路设计资料制作的通孔模具，以铜面向上进行冲孔，使顶层铜面形成内陷的批锋，便于和往上顶的铜面接触。得到如图4所示的穿过一层铜箔(顶部线路层)1、胶粘剂(第一粘合层)2、绝缘膜3和热固胶膜(第二粘合层)4而形成通孔的构造，其中铜箔面的批锋向下陷入孔壁内，如图4中所示。接着经多层真空压合机以120-160℃，压力为15-20kg/cm²，压合时间为80-120min，与纯铜箔(底部线路层)5压合在一起形成图5所示结构。

三、线路板的其他制作

接着用常规的线路板制作方法，经压干膜、图形转移、曝光、显影蚀刻、贴覆盖膜压合、印刷文字、表面处理、成型。即得到了双面未导通的成品线路板。由于以上步骤是印刷线路板的传统工艺，属于业内技术人员所熟知，在此就不再细述。

四、冲压模顶孔

经完成的线路板，采用提前由工程部根据客户线路设计资料制作的顶孔模具，采用管位定位的方式，将凹孔底底部线路层5的铜顶至与顶部线路层1相齐，并接触顶部线路层1内陷批锋处，如图6所示，以便于后续锡膏回流焊连接。如图4、5、6所示，该内陷的批锋例如为铜箔(顶部线路层)1内陷于孔中的那部分。

五、线路层的导通

如图6所示的线路板在SMT贴附元器件印刷锡膏的同时，在孔口印刷上一层锡膏，然后经自动贴片机将元器件贴附在上述的线路板上，经回流焊，5段275度固化后，孔位锡膏同时固化，得到如图1所示的结构，因此在元器件焊接的同时，实现了两面线路层的导通。由于上述的SMT工艺属于传统的元器件贴附工艺，属于业内技术人员所熟知，在此就不再细述。

以上结合附图以双面印刷线路板为具体实施例对本发明进行了详细的描述。但是，本领域技术人员应当理解，以上所述仅仅是举例说明和描述一些具体实施方式，对本发明的范围，尤其是权力要求的范围，并不具有任何限制。例如，尽管描述了线路层是铜箔，但是线路层也可以用其它具有足够延展性的金属或合金制成。此外，根据不同的应用场合和要求，也可以制作或者不制作批锋。

Claims (10)

1.一种双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：在双面线路板的孔内用锡焊方式施加锡膏，锡膏连接导通双面线路板的顶部线路层和底部线路层；所述双面线路板的基材采用导热性聚酰亚胺膜和导热性树脂。

2.根据权利要求1所述的双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：所述锡膏是表面贴装型锡膏，并且所述锡膏采用印刷回流焊工艺使双面线路板的顶部线路层和底部线路层在孔的位置互连导通。

3.根据权利要求2所述的双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：在通过表面贴装工艺将元件焊接在双面线路板上的同时，在所述孔的位置印上锡膏，通过回流焊在焊接元件的同时通过孔位焊接来连通顶部线路层和底部线路层。

4.根据权利要求1所述的双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：所述孔是采用模具冲切的方式开设的。

5.根据权利要求1至4之一所述的双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：所述孔穿通所述双面线路板的顶部线路层，且不穿通所述双面线路板的底部线路层。

6.根据权利要求5所述的双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：将双面线路板的所述孔位置的底部线路层向上顶至所述孔内上部，在所述孔的位置用表面贴装方式印上锡膏，并且通过回流焊使底部线路层的顶端与顶部线路层焊接互连。

7.根据权利要求6所述的双面线路板互连导通导热方法，其特征在于：在开设所述孔时，使顶部线路层在孔内形成内陷的批锋，所述孔位置的底部线路层被向上顶至与所述顶部线路层的批锋接触。

8.一种双面线路板，其特征在于：包括顶部线路层(1)、第一粘合层(2)、绝缘膜(3)、第二粘合层(4)和底部线路层(5)，所述双面线路板中开设有若干孔；

其中，所述绝缘膜(3)具有相对的上、下表面，所述第一粘合层(2)粘附于所述绝缘膜的上表面，所述顶部线路层(1)粘附于所述第一粘合层(2)上表面，所述第二粘合层(4)粘附于所述绝缘膜(3)的下表面，所述底部线路层(5)粘附于所述第二粘合层(4)下表面；

所述孔穿通所述顶部线路层(1)、第一粘合层(2)、绝缘膜(3)和第二粘合层(4)，所述孔中填充有锡膏(6)，所述锡膏连接导通双面线路板的顶部线路层(1)和底部线路层(5)。

9.根据权利要求8所述的双面线路板，其特征在于：所述双面线路板是双面柔性线路板，其中，所述孔位置的底部线路层(5)的顶端位于所述孔内上部。

10.根据权利要求9所述的双面线路板，其特征在于：顶部线路层在孔内具有内陷的批锋，所述孔位置的底部线路层的顶端与所述顶部线路层的批锋接触。

Images