CN107466489B - 金属基板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种金属基板的制作方法，包括以下步骤：开料，提供一金属基板，金属基板包括相对设置的上表面和下表面，在该金属基板的上表面开设绝缘槽；粗化，对绝缘槽的槽壁进行粗化处理，并在金属基板的下表面对应绝缘槽的位置贴上保护膜；网印塞槽，提供一具有网版通槽的网版放置于金属基板的上表面，将树脂胶液涂覆在网版上，使用刀具对树脂胶液进行刮涂漏印，直至树脂胶液从网版通槽中渗透至填充满所述绝缘槽；预固化，移除网版，对绝缘槽内的树脂胶液进行烘烤预固化形成固态树脂。该方法能够有效改善金属基板的绝缘槽树脂空洞和填胶不良的问题，进而可以降低金属基板的绝缘槽出现弯折性裂纹。

Description

金属基板的制作方法
技术领域
本发明涉及电路板制造方法技术领域，尤其涉及金属基板的制作方法。
背景技术
电子产品尺寸越来越小，功率密度越来越大，解决散热问题是对电子工业设计的一个巨大的挑战。由导电层、绝缘层和金属基层组成的金属基板，具有优异的热传导性能和机械性能。在电路设计中，金属基板对热扩散能有效处理，降低模块运行温度，延长使用寿命，提高功率密度和可靠性。
在金属层上设计绝缘槽作为隔离区域，再将隔离区域与线路层连接成网络，这样的金属基层就可以制作成大电流的电极输出端子或制成卡槽引脚，此种金属基板设计兼备了良好的散热和导通作用。但由于金属基板绝缘槽设计面积较大，槽长一般都是槽宽的数倍，槽型多为不规则，因而在实际生产方法中存在一定的技术难度，造成生产出的金属基板易出现以下几点缺陷：一、由于金属基板绝缘槽面积大，容易出现气泡、裂缝、凹陷等问题，难以一次塞槽成功；二、金属基板绝缘槽树脂空洞、填胶不良；三、金属基板绝缘槽部位易出现弯折性裂纹。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种能够改善金属基板绝缘槽树脂空洞和填胶不良问题的金属基板的制作方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：金属基板的制作方法，包括以下步骤：
开料，提供一金属基板，所述金属基板包括相对设置的上表面和下表面，在该金属基板的上表面开设绝缘槽；
粗化，对所述绝缘槽的槽壁进行粗化处理，并在所述金属基板的下表面对应所述绝缘槽的位置贴上保护膜；
网印塞槽，提供一具有网版通槽的网版放置于所述金属基板的上表面，将树脂胶液涂覆在所述网版上，使用刀具对所述树脂胶液进行刮涂漏印，直至所述树脂胶液从所述网版通槽中渗透至填充满所述绝缘槽；
预固化，移除所述网版，对所述绝缘槽内的所述树脂胶液进行烘烤预固化形成固态树脂。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述刀具对所述树脂胶液进行刮涂漏印时的速度为50～100mm/s。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述刀具包括刮刀和墨刀，对所述树脂胶液进行刮涂漏印时，先用所述刮刀朝正方向刮涂所述树脂胶液，再用所述墨刀朝反方向刮涂所述树脂胶液，对所述刮刀施加的压力大于对所述墨刀施加的压力。
优选地，对所述刮刀施加的压力为5～8kg/cm2，对所述墨刀施加的压力为3～7kg/cm2。
优选地，所述刮刀与所述金属基板上表面之间的夹角为50～70°。
进一步地，所述刮刀的厚度为15～25mm。
优选地，所述刮刀的邵氏硬度为75～85度。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述树脂胶液填充满所述绝缘槽后，静置时长大于4h，使得填充在所述绝缘槽内的所述树脂胶液冷却凝固。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述网版通槽对应设于所述绝缘槽的正上方，且所述网版通槽的槽口大于所述绝缘槽的槽口。
优选地，所述网版通槽的槽口比所述绝缘槽的槽口大0.15～0.2mm。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，将所述树脂胶液涂覆在所述网版上前，先对所述树脂胶液进行脱泡处理。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述树脂胶液的粘度为60～100dPa.S。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述网版为FR-4无铜芯网版。
优选地，所述FR-4无铜芯网版的厚度为0.3～0.5mm。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，所述网版至所述金属基板的距离为6～8mm。
进一步地，在所述网印塞槽步骤中，对所述树脂胶液进行刮涂漏印时，抬高所述网版位于所述刀具运动方向远端的端部。
优选地，对所述网版端部的抬高高度为10～15mm。
优选地，在所述步骤预固化之后，还包括步骤研磨，去除所述绝缘槽表面溢出的固态树脂，并对所述绝缘槽表面的固体树脂进行研磨、抛光，使其与所述金属基板的上表面相齐平。
本发明的有益效果：本发明的金属基板的制作方法，对金属基板上的绝缘槽的内壁进行粗化处理，从而可以加大槽壁的粗糙度，增加树脂胶液与绝缘槽内壁的粘接稳定性；且塞槽时，通过在绝缘槽上方设置网版，并将树脂胶液置于网版上，通过刀具将树脂胶液刮涂漏印，直至树脂胶液从网版上的网版通槽中渗透至填充满绝缘槽，即使是大面积的绝缘槽，也能够一次性塞槽成功，能够有效避免气泡、裂缝、凹陷等问题的出现；本发明的金属基板的制作方法，可以使金属基板中的绝缘槽塞槽后平整且与金属基板的上表面相齐平，塞槽饱满，不空洞，不易出分层、开裂，从而能够有效改善金属基板的绝缘槽树脂空洞和填胶不良的问题，进而可以降低金属基板的绝缘槽出现弯折性裂纹。
附图说明
图1是本发明实施例的金属基板的制作方法的流程图。
图2是本发明实施例的金属基板的制作方法步骤网印塞槽中的流程图。
图3是本发明实施例的金属基板的制作方法步骤研磨中的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1～3及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下、顶、底等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1～3所示，本发明实施例提供的金属基板的制作方法，包括以下步骤：
S1、开料，提供一金属基板，所述金属基板包括相对设置的上表面和下表面，在该金属基板的上表面开设绝缘槽；可以通过铣床在金属基板的上表面铣出绝缘槽，铣床加工精度高，且非常方便快捷；
S2、粗化，对所述绝缘槽的槽壁进行粗化处理，如金属基板采用的是铜质材料，那么可以对绝缘槽的槽壁进行棕化处理，以增加槽壁的粗糙度；如金属基板采用的是铝质材料，则可以对绝缘槽的槽壁进行碱洗微蚀，以增加槽壁的粗糙度，增加树脂胶液与槽壁的接触面积，从而可以增加树脂胶液与槽壁之间的结合力度；接着在所述金属基板的下表面对应所述绝缘槽的位置贴上保护膜，该保护膜的设置是为了后续对绝缘槽进行树脂胶液塞槽处理时，防止树脂胶液的漏出，确保对绝缘槽的有效塞槽处理；
S3、网印塞槽，所述网印塞槽包括以下步骤：
S3.1、提供一具有网版通槽的网版放置于所述金属基板的上表面；
S3.2、将树脂胶液涂覆在所述网版上；
S3.3、使用刀具对所述树脂胶液进行刮涂漏印；
S3.4、直至所述树脂胶液从所述网版通槽中渗透至填充满所述绝缘槽；
通过上述步骤能够确保金属基板下面的承托台面的平整，然后通过刀具对网版上的树脂胶液进行来回刮涂，使得树脂胶液渗透过网版上开设的网版通槽，直至树脂胶液填充满绝缘槽，该种操作可以有效确保单次工作能够对绝缘槽塞槽成功，避免出现气泡、裂缝、凹陷等问题，生产出的金属基板不会在绝缘槽的部位出现弯折性裂纹；
S4、预固化，移除所述网版，对所述绝缘槽内的所述树脂胶液进行烘烤预固化形成固态树脂；通过树脂胶液进行烘烤，可以使得树脂胶液干燥预固化，形成固态树脂，方便后续对固态树脂进行进一步加工。
进一步地，在步骤S4、预固化之后，还包括步骤S5研磨，所述步骤S5网印塞槽包括以下步骤：S5.1、去除所述绝缘槽表面溢出的固态树脂，S5.2、所述绝缘槽表面的固体树脂进行研磨、抛光，S5.3、使绝缘槽表面的固态树脂与金属基板的上表面相齐平；通过上述步骤操作，使得绝缘槽上的固态树脂的表面光滑，固态树脂不会对多块完成塞槽后的金属基板的压合产生影响。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述刀具对所述树脂胶液进行刮涂漏印时的速度为50mm/s～100mm/s。具体的，将刀具的刮涂速度控制在本实施例设定的速度下，既能够确保生产速率不会太慢，又能够确保树脂胶液能够完全渗透过网版的网版通槽进入并填满绝缘槽，不会应为过快而导致对绝缘槽塞槽空洞，还能够保证对网版上的树脂胶液刮涂的更加干净。更具体的，刀具对树脂胶液进行刮涂漏印时的速度可以为50mm/s、75mm/s或者100mm/s等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述刀具包括刮刀和墨刀，对所述树脂胶液进行刮涂漏印时，先用所述刮刀朝正方向刮涂所述树脂胶液，再用所述墨刀朝反方向刮涂所述树脂胶液，对所述刮刀施加的压力大于对所述墨刀施加的压力。具体的，先用刮刀对网版上的树脂胶液施加较大的压力朝一个方向(定义为正方向)进行刮涂，确保树脂胶液能够较快速地渗透过网版通槽进入到绝缘槽内；接着再用墨刀继续对网版上的树脂胶液施加较小的压力朝相反刮刀路径的方向(定义为反方向)进行刮涂，确保树脂胶液能够填充满整个绝缘槽，避免绝缘槽出现填充不满、凹陷等的问题。
需要进一步说明的是，假如刮刀从网版的左侧朝向右侧刮涂树脂胶液，那么定位左侧朝向右侧的方向为正方向，墨刀从网版的右侧朝向左侧刮涂树脂胶液，则定义右侧朝向左侧为反方向；反之，刮刀从网版的右侧朝向左侧刮涂树脂胶液，那么定义右侧朝向左侧的方向为正方向，墨刀从网版的左侧朝向右侧刮涂树脂胶液，则定义右侧朝向左侧为反方向。
采用该种塞槽方法，相比传统的方法无需在金属基板的下表面加钻气孔垫板，对绝缘槽的塞槽效果更佳，能够一次性对大面积的绝缘槽塞槽成功，避免出现气泡、裂缝和凹陷等的问题。
更具体地，对所述刮刀施加的压力为5～8kg/cm2，对所述墨刀施加的压力为3～7kg/cm2。刮刀在5～8kg/cm2压力下对树脂胶液进行刮涂时，能够确保树脂胶液更加快速地渗透过网版的网版通槽进入到绝缘槽内；而墨刀在3～7kg/cm2压力下对继续反向对网版上的树脂胶液进行刮涂，可以确保树胶胶液平稳地填充满绝缘槽，既避免会因压力过大造成绝缘槽内的树脂出现凹陷，保证绝缘槽内的树脂胶液平整；又避免压力过小导致对绝缘槽的树脂塞槽不满的问题出现。其中，对刮刀施加的压力可以为5kg/cm2、6kg/cm2、7kg/cm2或者8kg/cm2等，对墨刀施加的压力可以为3kg/cm2、4kg/cm2、5kg/cm2、6kg/cm2或者7kg/cm2等。
本实施例中，所述刮刀与所述金属基板上表面之间的夹角为50～70°。具体的，在使用刮刀对网版上的树脂胶液进行刮涂时，设定刮刀与金属基板的上表面之间形成的夹角为50～70°，这样可以减小刮刀与网版的接触面积，从而可以降低刮刀与网版之间的摩擦力，进而确保刮刀刮涂树胶胶液时更加顺畅，那么对绝缘槽的刮涂漏印效果也更佳。更具体的，刮刀与金属基板的上表面之间形成的夹角可以为50°、60°或者70°等。
本实施例中，所述刮刀的厚度为15～25mm。具体的，该尺寸厚度的刮刀适中，既不会因为厚度过大而导致刮刀与网版的接触面积过大，影响刮刀刮涂树脂胶液，也不会因为厚度过小而无法将树脂胶液顺利地刮涂漏印填满绝缘槽。更具体的，刮刀的厚度可以为15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm或者25mm等。
本实施例中，所述刮刀的邵氏硬度为75～85度。具体的，该邵氏硬度的刮刀可以有效确保刮涂树脂胶液进行塞槽，对树脂胶液的刮涂效果更佳。优选地，刮刀的邵氏硬度可以为75度、76度、77度、78度、79度、80度、81度、82度、83度、84度或者85度等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述树脂胶液填充满所述绝缘槽后，静置时长为4h以上，使得填充在所述绝缘槽内的所述树脂胶液冷却凝固。具体的，静置时长为4h以上，不但可以有效地将树胶胶液内的气泡排出，降低气泡存在的可能性，且还可以使得树脂胶液自动冷却凝固，提高塞槽的品质。例如，静置时可以长4h、5h、6h或者7h等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述网版通槽对应设于所述绝缘槽的正上方，且所述网版通槽的槽口大于所述绝缘槽的槽口；具体的，网版通道比绝缘槽大，可以确保树脂胶液经网版通道进入到绝缘槽并完全铺满绝缘槽，避免出现对绝缘槽的漏塞。其中，所述网版通槽的槽口比所述绝缘槽的槽口内缘大0.15～0.2mm，也就是说，当绝缘槽为圆形时，那么网版通槽也为圆形，且网版通槽的直径比绝缘槽的直径大0.15～0.2mm；当绝缘槽为矩形时，那么网版通槽也为矩形，且网版通槽的对角线的距离会绝缘槽对角线的距离大0.15～0.2mm。在该尺寸下的绝缘通槽不会因为过大而导致树脂胶液大部分刮涂在绝缘槽的周缘，影响塞槽效果。也就是说，网版通槽的槽口比绝缘槽的槽口可以大0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm或者0.2mm等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，将所述树脂胶液涂覆在所述网版上前，先对所述树脂胶液进行脱泡处理。具体的，增加脱泡处理的工序可以在树脂胶液进行塞槽前就排除存在的气泡，且对树脂胶液进行脱泡处理后，尽量减少对树脂胶液的搅拌，避免完成脱泡后的树脂胶液又产生气泡。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述树脂胶液的粘度为60～100dPa.S。具体的，该粘度下的树脂胶液能够确保树脂胶液的流动性较大，这样也有利于树脂胶液在绝缘槽内时，能够通过树脂胶液的自身流动而自动排出树脂胶液内的气泡，同样能够提升塞槽品质。更具体的，树脂胶液的粘度可以为60dPa.S、70dPa.S、80dPa.S、90dPa.S或者100dPa.S等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述网版为FR-4无铜芯网版；所述FR-4无铜芯网版的厚度为0.3～0.5mm。具体的，FR-4无铜芯网版属于环氧板，且控制其厚度在0.3mm，能够很好的作为网版对树脂胶液进行刮涂漏印到绝缘槽内。其中，FR-4无铜芯网版的厚度具体可以为0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm或者0.5mm等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，所述网版至所述金属基板的距离为6～8mm。具体的，网版放置在金属基板上时，由于网版较薄也质量较小，无法完全贴附在金属基板的上表面，那么需要通过对网版施加一定的外力作用，使得其最高的位置离金属基板的上表面的距离为6mm，方面后续对树胶胶液的刮涂漏印。更具体的，网版至金属基板的距离可以为6mm、6.5mm、7mm、7.5mm或者8mm等。
本实施例中，在所述步骤S3网印塞槽中，对所述树脂胶液进行刮涂漏印时，抬高所述网版位于所述刀具运动方向远端的端部；对所述网版端部的抬高高度为10～15mm。具体的，刮刀在网版的一端开始刮涂树脂胶液时，需要对网版的另一端抬起设定的高度，这样在刮刀施加网版一端的力配合抬起网版另一端施加的力尽量确保网版拉直平整，更加有利于刮刀在网版的上表面进行刮涂树脂胶液。更具体的，对网版端部的抬高高度可以为10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或者15mm
经对上述实施例加工出的金属基板经耐弯折测试、耐压测试和热应力测试，能够确定金属基板的绝缘槽内的树脂无裂纹、无分层、无起泡、无脱落等。
综上可知，本发明的金属基板的制作方法，适用于对大面积绝缘槽的塞槽，可以使金属基板中的绝缘槽塞槽后平整且与金属基板的上表面相齐平，塞槽饱满，不空洞，不易出分层、开裂，从而能够有效改善金属基板的绝缘槽树脂空洞和填胶不良的问题，进而可以降低金属基板的绝缘槽出现弯折性裂纹。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.金属基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
开料，提供一金属基板，所述金属基板包括相对设置的上表面和下表面，在该金属基板的上表面开设绝缘槽；
粗化，对所述绝缘槽的槽壁进行粗化处理，并在所述金属基板的下表面对应所述绝缘槽的位置贴上保护膜；
网印塞槽，提供一具有网版通槽的网版放置于所述金属基板的上表面，将树脂胶液涂覆在所述网版上，使用刀具对所述树脂胶液进行刮涂漏印，直至所述树脂胶液从所述网版通槽中渗透至填充满所述绝缘槽；所述刀具包括刮刀和墨刀，对所述树脂胶液进行刮涂漏印时，先用所述刮刀朝正方向刮涂所述树脂胶液，再用所述墨刀朝反方向刮涂所述树脂胶液，对所述刮刀施加的压力大于对所述墨刀施加的压力；对所述墨刀施加的压力为3～7kg/cm2；在使用所述刮刀对所述网版上的所述树脂胶液进行刮涂时，所述刮刀与所述金属基板上表面之间的夹角为50～70°，以减小所述刮刀与所述网版的接触面积；
所述树脂胶液填充满所述绝缘槽后，静置时长大于4h，使得填充在所述绝缘槽内的所述树脂胶液排出气泡并冷却凝固；预固化，移除所述网版，对所述绝缘槽内的所述树脂胶液进行烘烤预固化形成固态树脂；
研磨，去除所述绝缘槽表面溢出的固态树脂，并对所述绝缘槽表面的固体树脂进行研磨、抛光，使所述绝缘槽表面的固态树脂与所述金属基板的上表面相齐平。
2.根据权利要求1所述的金属基板的制作方法，其特征在于，在所述网印塞槽步骤中，所述刀具对所述树脂胶液进行刮涂漏印时的速度为50～100mm/s。
3.根据权利要求1所述的金属基板的制作方法，其特征在于，对所述刮刀施加的压力为5～8kg/cm2。
4.根据权利要求1所述的金属基板的制作方法，其特征在于，所述刮刀的厚度为15～25mm。
5.根据权利要求1所述的金属基板的制作方法，其特征在于，所述刮刀的邵氏硬度为75～85度。
6.根据权利要求1～5任一项所述的金属基板的制作方法，其特征在于，在所述网印塞槽步骤中，所述网版通槽对应设于所述绝缘槽的正上方，且所述网版通槽的槽口大于所述绝缘槽的槽口；所述网版通槽的槽口比所述绝缘槽的槽口大0.15～0.2mm。
7.根据权利要求1～5任一项所述的金属基板的制作方法，其特征在于，在所述网印塞槽步骤中，所述树脂胶液的粘度为60～100dPa.S。
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