CN103841762B - 一种pcb板的制作方法及一种pcb板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB板的制作方法及一种PCB板，该方法用于制作包括子板和散热件的PCB板，该方法包括：对第一树脂板开第一窗口，将子板嵌入第一窗口；第一窗口的形状和尺寸与子板的形状与尺寸相适配；对第一芯板和第二树脂板开第二窗口，将散热件埋入第二窗口中，且散热件与子板有接触；第二窗口的形状与尺寸与散热件的形状与尺寸相适配；第一树脂板、第一芯板和第二树脂板形成叠层；在第二树脂板上的第二窗口上覆盖第一铜箔层，使得第一铜箔层覆盖住散热件；压合叠层、散热件和第一铜箔层；在子板和散热件上开第一开槽，第一开槽用于安装一元件，且第一开槽中位于散热件上的部分的边界均不超过散热件的边缘。

Description

一种PCB板的制作方法及一种PCB板

技术领域

本发明涉及印制电路板加工领域，尤其涉及一种PCB板的制作方法及一种PCB板。

背景技术

随着电子设备的高频化发展，在PCB板上直接焊接大功率元件成为了发展趋势，但大功率元件产生大量的热必须及时排出，单纯依靠热量的自身散发是不够的，所以现有技术中通常采用如下方法帮助大功率元件散热：

方法一：采用风扇散热，即在安装有大功率元件的部位的上方再加装一个风扇来散热，但是这种方式不能将电路板内部的热量释放出来。

方法二：采用金属基板散热，即使用金属基板来代替普通FR4材料制作电子线路，这种金属基板属于特种印制电路板，具有优异的散热性能，但制作难度大，布线密度小，无法实现现在高频电子产品对集成度的需求。

方法三：采用埋铜块工艺，通过铜块的导热性能将热导出（可以将电路板内部的热量导出，也可以将大功率元件的热量导出），目前，埋铜块工艺有很多不同的做法，而且根据产品功能集成、电路布线和产品要求不同，制作方法和工艺也都不相同，比如现有技术中常用的一种是在压合完成的板上开槽，再压入铜块作为散热件，该方法简单，但铜块易松动，导热效果一般。

因此可以看出，现有技术中的散热方法要么不能使用，要么散热效果差。

发明内容

为了解决现有技术中电路板的散热效果差的技术问题，本发明提供了一种PCB板的制作方法及一种PCB板。

本发明一方面提供一种PCB板的制作方法，所述PCB板包括子板和散热件，所述方法包括：对第一树脂板开第一窗口，将所述子板嵌入所述第一窗口；所述第一窗口的形状和尺寸与所述子板的形状与尺寸相适配；对第一芯板和第二树脂板开第二窗口，将所述散热件埋入所述第二窗口中，且所述散热件与所述子板有接触；所述第二窗口的形状与尺寸与所述散热件的形状与尺寸相适配；所述第一树脂板、所述第一芯板和所述第二树脂板形成叠层；在所述第二树脂板上的所述第二窗口上覆盖第一铜箔层，使得所述第一铜箔层覆盖住所述散热件；压合所述叠层、所述散热件和所述第一铜箔层；在所述子板和所述散热件上开第一开槽，所述第一开槽用于安装一元件，且所述第一开槽中位于所述散热件上的部分的边界均不超过所述散热件的边缘。

可选的，所述方法还包括：在所述第一铜箔层上去除与所述散热件对应位置的铜箔层，露出所述散热件；清除所述散热件上粘附的树脂胶，所述树脂胶由压合所述叠层、所述散热件和所述第一铜箔层的过程中产生。

可选的，所述子板上还覆盖有第二铜箔层，所述第一开槽闯过所述第二铜箔层，所述方法还包括：在所述第二树脂板上的所述第二窗口上覆盖第一铜箔层之后，在所述散热件上镀铜，使得所述散热件分别与所述第一铜箔层和所述第二铜箔层连接为一体。

可选的，所述第二窗口的边界均不超过所述第一窗口的边界。

可选的，所述第二窗口的尺寸比所述散热件的尺寸大3~6mil。

可选的，所述第一窗口的尺寸比所述子板的尺寸大3~6mil。

本发明另一方面提供一种PCB板，包括压合叠层、散热件以及第一铜箔层：

所述压合叠层，包括：第一树脂板，所述第一树脂板上开有第一窗口，所述第一窗口内，嵌有一子板，所述子板的形状与尺寸，对应于所述第一窗口的形状和尺寸；以及第一芯板和第二树脂板，所述第一芯板和所述第二树脂板上开有第二窗口；所述散热件，埋在所述第二窗口中，并与所述子板接触；其中，所述子板与所述散热件上具有第一开槽，所述第一开槽用于安装一元件，且所述第一开槽中位于所述散热件上的部分的边界均不超过所述散热件的边缘；所述第一铜箔层，覆盖于所述第二树脂板上。

可选的，所述第一铜箔层和所述散热件上具有第二开槽。

可选的，所述PCB板还包括第二铜箔层，覆盖于所述第一树脂板上，使得所述第一树脂板位于所述第二铜箔层和所述第一芯板之间，所述第一开槽穿过所述第二铜箔层。

可选的，所述PCB板还包括一镀铜层，覆盖于所述散热件上。

本发明一个或多个实施例至少具有以下技术效果：

本发明与现有技术相比，首先采用将子板嵌入在最上层的树脂板中的方法，该子板例如可以是高频子板、陶瓷材料的子板，或者其他材质的子板，实现在普通电路板中实现特种印制电路板的技术效果；然后采用在子板和散热件上开第一开槽，然后可以将元件，例如大功率元件安装在第一开槽中，实现元件内置，因为元件内置在第一开槽中，所以元件处于散热件的三面包围中，所以能快速的将原件产生的热量散出去，所以散热效果好。

进一步，本发明一实施例还在最底层的树脂板上覆盖第一铜箔层，所以在压合叠层、散热件的过程中，树脂板中的树脂胶溢流不到外层去，所以不会影响外层线路制作。

进一步地，本发明实施例中还去除与散热件位置对应的铜箔层，露出散热件，然后清除散热件上粘附的树脂胶，该树脂胶由压合叠层、散热件和第一铜箔层的过程中产生的，因为树脂胶会粘附在散热件和外层铜箔上，影响散热，甚至还影响外层线路制作，所以通过本实施例中的方法能够去除树脂胶，保证了散热件的散热效果和外层线路制作。

附图说明

图1为本发明一实施例PCB板叠层的结构示意图；

图2为本发明一实施例PCB板的制作方法流程图；

图3a-图3c为本发明一实施例PCB板制作工艺流程分解图；

图4为本发明一实施例PCB板嵌入子板后的结构示意图；

图5为本发明一实施例PCB板埋入散热件后的结构示意图；

图6a-图6b为本发明另一实施例PCB板埋入散热件和子板的结构示意图；

图7a-图7b为本发明一实施例中制作第一铜箔层的示意图；

图8为本发明一实施例中制作第一开槽的示意图；

图9a-图9b为本发明一实施例中去除树脂胶的示意图；

图10为本发明一实施例PCB板制作完成的结构图。

具体实施方式

本发明一实施例提供一种PCB板的制作方法，用于制作包括子板和散热件的PCB板，在本实施例中，请参考图1，PCB板包括叠层，叠层包括第一树脂板101，第一树脂板101上开有第一窗口102，第一窗口102的形状和尺寸与子板的形状与尺寸相适配。叠层还包括第一芯板103和第二树脂板104，第一芯片103和第二树脂板104上开有第二窗口105，第二窗口105的形状与尺寸与散热件的形状与尺寸相适配。

其中，第一芯板103可以包括一层绝缘层和双面铜线路。另外，在本实施例中，如图1所示，每两个芯板之间只有一层树脂板，但是在其他实施例的设计中，每两个芯板之间可以有多层树脂板，本发明不作限制；进一步，在图1中，仅画出了两层第一芯板和两层第二树脂板，但在其他实施例中，可以有多层第一芯板和第二树脂板。

其中，在本实施例中，第一树脂板101和第二树脂板104的材质是一样的，只是因为在第一树脂板101上开第一窗口102是为了嵌入子板，而第二树脂板104上的第二窗口105为了埋散热件，所以以第一和第二进行区分，在实际制作时，可以采用同样材质的材料。

接下来请参考图2，图2为本实施例中PCB板的制作方法流程图。

如图2所示，该方法包括：

步骤201：对形成叠层的第一树脂板101开第一窗口102，第一窗口102的形状和尺寸与子板的形状与尺寸相适配；

步骤202：对形成叠层的第一芯板103和第二树脂板104开第二窗口105，第二窗口105的形状与尺寸与散热件的形状与尺寸相适配；

步骤203：将子板嵌入第一窗口102中；

步骤204：将散热件埋入叠层中，且散热件与子板有接触；

步骤205：在第二树脂板104上的第二窗口105上覆盖第一铜箔层，使得第一铜箔层覆盖住散热件；

步骤206：压合叠层、散热件和第一铜箔层；

步骤207：在子板和散热件上开第一开槽，第一开槽用于安装一元件，且第一开槽中位于所述散热件上的部分的边界均不超过散热件的边缘。

为了更清楚详细的说明本实施例的制作方法，以下将举具体的实例来进一步说明。

如图3a所示，在形成叠层的第一树脂板101上开第一窗口102之后，第一树脂板101和第一窗口102的示意图，第一窗口102的形状和尺寸与子板的形状与尺寸相适配；如图3b所示，在形成叠层的第一芯板103上开第二窗口105之后的示意图，第二窗口105的形状与尺寸与散热件的形状与尺寸相适配；如图3c所示，是在形成叠层的第二树脂板104上开第二窗口105之后的示意图，第二树脂板104上的第二窗口105与第一芯板103上的第二窗口105是一致的，用于埋入散热件。为方便表示，在本实施例中，以在叠层中埋入一个散热铜块为例。

在步骤201和步骤202完成之后，叠层即制作完成。

进一步，在一实施例中，在第一芯板103和第二树脂板104和第一树脂板101上制作匹配的定位孔，定位孔为在压合过程中的销钉定位孔，用于在将第一芯板103和第一树脂板104和第一树脂板101叠合起来时，将各个芯板和树脂板固定。

接下来执行步骤203，即将子板嵌入第一窗口102中，请参考图4，将子板106嵌入在第一窗口102中，在本实施例中，在叠板的过程中，子板106还是半固化的状态，例如是半固化片，当压合之后，子板106就完全固化，所以可以在子板106上制作高频电路，但在其他实施例中，子板106还可以是陶瓷材料的子板，或者是其他材料的特种印制板，实现在普通电路板中嵌入特种印制板，满足现在电子产品对各种不同的电路板的需求。

然后，将图4中的结构上下翻转，即第一树脂板101和子板106置于最底部，第二树脂板104位于最上层。然后执行步骤204，即通过第二窗口105将散热件，即散热铜块埋入叠层中。请参考图5所示，为将散热件埋入叠层中的示意图。由图5中可以看出，散热件107埋入第二窗口105中，并与子板106接触。

在另一实施例中，步骤203和步骤204可以换个顺序执行，例如在图1结构的基础上，先将散热件107通过第一窗口102埋入第二窗口105中，即叠层中，如图6a所示，为将散热件107从第一窗口102埋入第二窗口105中的示意图；然后再在第一窗口102上嵌入子板106，如图6b所示，为将子板106嵌入第一窗口102中的示意图，从图6b中可以看出子板106和散热件107接触。

进一步，在本实施例中，因为将散热件101埋入叠层20时需要通过第一窗口102，所以在本实施例中，第二窗口105的边界均不超过第一窗口102的边界。若在实际运用中，需要埋入叠层的散热件107为多个，则第一窗口102的边界需要包含多个与散热件107对应的第二窗口105的边界。

然后再将图6b中的结构翻转，即第一树脂板101和子板106置于最底部，而第二树脂板104置于最上面，则得到与图5中一样的结构。

不管是通过先步骤203再步骤204的方式，还是先通过步骤204再通过步骤203的方式，在得到图5中的结构之后，执行步骤205，即在第二树脂板104上的第二窗口105上覆盖第一铜箔层，使得第一铜箔层覆盖住散热件107。具体请参考图7a，在本实施例中，第一铜箔层108不仅覆盖住了散热件107，还整个覆盖了第二树脂板104。

然后将图7a中的结构再次翻转，即第一铜箔层108位于最底层，第一树脂板101和子板106位于最上层，翻转后的结构如图7b所示。

然后执行步骤206，即压合图7b所示中的结构，因为在压合的过程中，有第一铜箔层108，所以第二树脂板104中的树脂胶溢流不到压合后的多层板的外层，所以不会影响外层线路制作。

因此，在进一步的实施例中，同样也可以在第一树脂板101和子板106上覆盖第二铜箔层，这样的话，也可以防止第一树脂板101和第二树脂板104中的树脂胶溢流到压合后的多层板的外层，所以避免了树脂胶影响外层线路制作。

当然，在步骤206之后，还可以进行钻孔等工艺流程，因为这部分对本发明方案的影响不大，所以在此不再详述。

在步骤206执行完成之后，接下来执行步骤207，即在子板106和散热件107上开第一开槽，如图8所示，第一开槽109位于散热件107上的那部分的边界均不超过散热件107的边缘，即第一开槽109不能太大，而直接露出第一芯板103和第二树脂板104。

因为在步骤206压合完成后，子板106已经固化，所以第一开槽109具体可以是利用铣刀分步将需要开槽的部分捞空，如需要开槽深度为2毫米，大小为100*200毫米的开槽，那么可以先用铣刀下钻0.1毫米，再横向和纵向移动，形成一个0.1毫米深的开槽，然后再逐步加深，达到2毫米的深度。在实际运用中，第一开槽109的大小很深度取决于实际需要，例如安装不同元件需要开槽的深度和大小可能会不同，所以本领域技术人员在本发明公开的内容的基础上，可以清楚的知道如何确定第一开槽109的大小和深度。

在第一开槽109中可直接安装元件，例如大功率元件，因为安装在第一开槽109中，三面被散热件包围，所以可以快速的帮助元件散热，所以散热效果好。

在进一步的实施例中，如果如前述实施例中所描述的，在第一树脂板101和子板106上还有第二铜箔层时，步骤207的实施的结果是第一开槽109也会延续到第二铜箔层的部分。

在另一实施例中，在步骤207完成之后，还进行化学沉铜和电镀，通过镀铜可以将散热件107和外层铜箔连为一体，较之于简单的机械接触，具备更好的导热传热性能。进一步，再进行外层线路制作。

在进一步的实施例中，在步骤206中压合时，第二树脂板104中的树脂胶可能会溢流至散热件107上，如图9a所示，树脂胶110位于散热件107的底部，第一铜箔层108的上部。为了将在步骤206中产生的树脂胶从散热件107上清除，本实施例中的方法还包括：在第一铜箔层108上取出与散热件107对应位置的铜箔层，露出散热件107；清除散热件上粘附的树脂胶。

具体去除树脂胶的过程，可以是利用铣刀先将散热件107对应位置的第一铜箔层108上铜箔层铣掉，然后清除散热件107上粘附的树脂胶，铣完后的结构如图9b所示，会形成一个第二开槽。

其中，该去除树脂胶的步骤可在步骤206之后、步骤207之前进行，也可以在步骤207之后进行。

进一步，在去除树脂胶后，还可以进行镀铜，将铣掉树脂胶而使第二树脂板104露出来的部分保护起来，而且电镀后，散热件107与第一铜箔层108连为一体，相比于简单的机械接触，具备良好的导热传热新性能。进一步，在外层线路制作时可以尽可能的保留多的铜面，增大散热面积。

经过上述各实施例中的步骤，制作成的PCB板如图10所示，其中，标号111代表镀铜。

在以上各实施例中，第二窗口105的尺寸比散热件107的尺寸略大，例如3-6密尔，而第一窗口102的尺寸比子板106的尺寸略大，例如大3-6密尔。

在以上各实施例中，一个子板106可以对应一个散热件107，也可以对应多个散热件107，当散热件107为多个时，第二窗口105的数量与散热件107的数量对应一致。

以下通过一个具体的实例来说明本实施例中PCB的制作过程：

首先在压合载板上放好缓冲材料，钢板，第二铜箔层，载板的四边上有4个pin针，各层都可以利用前述的定位孔套在pin针上即可；然后再按照图5中的次序，右下向上依次将各层放好，例如先放好第一树脂板101，然后将子板106嵌入在第一窗口102中，或者是先将子板106放好，然后将第一树脂板101套在子板106上，然后在子板106上放上散热铜块107，然后将剩余各层依次套在散热铜块107上，然后再放上第一铜箔层108，然后再放一层钢板，钢板也是套在pin针上的，然后进行压合。

将压合之后的结构再进行前述实施例中的去树脂胶、镀铜、开第一开槽、镀铜的工艺，本实施例中的制作流程就结束了，但是在实际实施过程中，还可以继续后续流程，例如制作外层线路，这些为本领域技术人员所熟知的内容，所以在此不再赘述。

基于同一发明构思，本发明另一实施例还提供了一种PCB板，请参考图10所示，PCB板包括：

压合叠层，包括：

第一树脂板101，第一树脂板101上开有第一窗口102，第一窗口102内，嵌有一子板106，子板106的形状与尺寸，对应于第一窗口102的形状和尺寸；

第一芯板103和第二树脂板104，第一芯板103和第二树脂板104上开有第二窗口105；

散热件107，埋在第二窗口105中，并与子板106接触；其中，子板106与散热件10上具有第一开槽109，第一开槽109用于安装一元件，且第一开槽109中位于散热件107上的部分的边界均不超过散热件107的边缘；

第一铜箔层108，覆盖于第二树脂板104上。

进一步，第一铜箔层108和散热件107上具有第二开槽，第二开槽是为了去除粘附在散热件107上的树脂胶而形成的。

在进一步的实施例中，PCB板还包括第二铜箔层，覆盖于第一树脂板101之上，使得第一树脂板101位于第二铜箔层和第一芯板103之间，在本实施例中，第一开槽109同样也穿透了第二铜箔层。

进一步，第一开槽109上和第二开槽上覆盖有一镀铜层111，覆盖于散热件107之上，使得散热件107和第一铜箔层108链接为一体，散热件107和第二铜箔层连接为一体，增强散热性能。

本实施例中的PCB板可通过前述个实施例中的制作方法来制作，而且在详细阐述前述各实施例中的制作方法时，已对PCB板结构做了详细清楚的描述，所以本领域技术人员可以清楚的了解本实施例中的PCB板的结构，前述各种变化都适用于本实施例中的PCB板。为了说明书的简洁，在此不再赘述。

本发明一个或多个实施例至少具有以下技术效果：

本发明与现有技术相比，首先采用将子板嵌入在最上层的树脂板中的方法，该子板例如可以是高频子板、陶瓷材料的子板，或者其他材质的子板，实现在普通电路板中实现特种印制电路板的技术效果；然后采用在子板和散热件上开第一开槽，然后可以将元件，例如大功率元件安装在第一开槽中，实现元件内置，因为元件内置在第一开槽中，所以元件处于散热件的三面包围中，所以能快速的将原件产生的热量散出去，所以散热效果好。

进一步，本发明一实施例还在最底层的树脂板上覆盖第一铜箔层，所以在压合叠层、散热件的过程中，树脂板中的树脂胶溢流不到外层去，所以不会影响外层线路制作。

进一步地，本发明实施例中还去除与散热件位置对应的铜箔层，露出散热件，然后清除散热件上粘附的树脂胶，该树脂胶由压合叠层、散热件和第一铜箔层的过程中产生的，因为树脂胶会粘附在散热件和外层铜箔上，影响散热，

甚至还影响外层线路制作，所以通过本实施例中的方法能够去除树脂胶，保证了散热件的散热效果和外层线路制作。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述，但是，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种PCB板的制作方法，所述PCB板包括子板和散热件，其特征在于，所述方法包括：

对第一树脂板开第一窗口，将所述子板嵌入所述第一窗口；所述第一窗口的形状和尺寸与所述子板的形状与尺寸相适配；

对第一芯板和第二树脂板开第二窗口，将所述散热件埋入所述第二窗口中，且所述散热件与所述子板有接触；所述第二窗口的形状与尺寸与所述散热件的形状与尺寸相适配；

所述第一树脂板、所述第一芯板和所述第二树脂板形成叠层；

在所述第二树脂板上的所述第二窗口上覆盖第一铜箔层，使得所述第一铜箔层覆盖住所述散热件；

压合所述叠层、所述散热件和所述第一铜箔层；

在所述子板和所述散热件上开第一开槽，所述第一开槽用于安装一元件，且所述第一开槽中位于所述散热件上的部分的边界均不超过所述散热件的边缘。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一铜箔层上去除与所述散热件对应位置的铜箔层，露出所述散热件；

清除所述散热件上粘附的树脂胶，所述树脂胶由压合所述叠层、所述散热件和所述第一铜箔层的过程中产生。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述子板上还覆盖有第二铜箔层，所述第一开槽闯过所述第二铜箔层，所述方法还包括：

在所述第二树脂板上的所述第二窗口上覆盖第一铜箔层之后，在所述散热件上镀铜，使得所述散热件分别与所述第一铜箔层和所述第二铜箔层连接为一体。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二窗口的边界均不超过所述第一窗口的边界。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二窗口的尺寸比所述散热件的尺寸大3～6mil。

6.如权利要求1～2、4～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一窗口的尺寸比所述子板的尺寸大3～6mil。

7.一种PCB板，其特征在于，包括压合叠层、散热件以及第一铜箔层：

所述压合叠层，包括：

第一树脂板，所述第一树脂板上开有第一窗口，所述第一窗口内，嵌有一子板，所述子板的形状与尺寸，对应于所述第一窗口的形状和尺寸；以及

第一芯板和第二树脂板，所述第一芯板和所述第二树脂板上开有第二窗口；

所述散热件，埋在所述第二窗口中，并与所述子板接触；其中，所述子板与所述散热件上具有第一开槽，所述第一开槽用于安装一元件，且所述第一开槽中位于所述散热件上的部分的边界均不超过所述散热件的边缘；

所述第一铜箔层，覆盖于所述第二树脂板上；

其中，所述第一铜箔层和所述散热件上具有第二开槽。

8.如权利要求7所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板还包括第二铜箔层，覆盖于所述第一树脂板上，使得所述第一树脂板位于所述第二铜箔层和所述第一芯板之间，所述第一开槽穿过所述第二铜箔层。

9.如权利要求7或8所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板还包括一镀铜层，覆盖于所述散热件上。