CN107734858A - 一种pcb的制造方法及pcb - Google Patents

Abstract

本发明涉及电路板生产技术领域，公开一种PCB的制造方法及PCB。PCB的制造方法，包括如下步骤：S1、提供埋有散热基板的子板；S2、在子板的上表面制作子板表面线路图形，子板表面线路图形包括散热基板线路图形和板面线路图形，散热基板线路图形与板面线路图形电导通；S3、提供至少一张基板和第一半固化片，在基板和所述第一半固化片上开通槽；S4、依次叠合子板、第一半固化片和基板，使基板和第一半固化片的通槽与子板上散热基板的位置对齐；S5、压合子板、第一半固化片和基板，制成母板。一种PCB，采用上述PCB的制造方法制成。本发明方案在保证散热效果的前提下，减少散热材料的使用量，减轻PCB的重量，降低制造成本。

Description

一种PCB的制造方法及PCB

技术领域

本发明涉及电路板生产技术领域，尤其涉及一种PCB的制造方法及PCB。

背景技术

印制电路板(Printed circuit board，简称PCB)，是电子元器件电气连接的提供者。在印制电路板出现之前，电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。在当代，电路面板只是作为有效的实验工具而存在，而印制电路板在电子工业中已经占据了绝对统治的地位。

随着电子整机产品朝向多功能化、小型化以及轻量化的发展趋势，电子系统对PCB的性能要求越来越多，尤其是PCB的散热性能。当前主流的PCB散热技术主要有金属基板散热技术、陶瓷基板散热技术和埋、嵌铜块技术，利用金属或陶瓷的高导热性能把PCB表面发热元件工作时产生的热量及时散发出去，从而降低发热元件和电子产品的温度，提高其使用寿命和电气性能。

但是上述的散热技术中因散热材料使用量大，导致PCB的重量大，制造成本高。因此需要一种新型的散热技术解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PCB的制造方法及PCB，通过设置所述散热基板线路图形，有效提高线路图形的设计密度，从而利于PCB的进一步微型化，还提高了功率元件的散热效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种PCB的制造方法，包括如下步骤：

S1、提供埋有散热基板的子板；

S2、在子板的上表面制作子板表面线路图形，所述子板表面线路图形包括散热基板线路图形和板面线路图形，所述散热基板线路图形与所述板面线路图形电导通；

S3、提供至少一张基板和第一半固化片，在所述基板和所述第一半固化片上开通槽；

S4、依次叠合所述子板、第一半固化片和基板，使基板和第一半固化片的通槽与子板上散热基板的位置对齐；

S5、压合所述子板、第一半固化片和基板，制成母板。

具体地，所述子板的上表面是指所述子板将与所述基板贴合的表面，所述子板表面线路图形是指所述子板将与所述基板贴合一侧的线路图形。

优选地，所述子板表面线路图形包括位于所述散热基板上表面的散热基板线路图形和位于所述子板上表面除所述散热基板以外区域的板面线路图形。

优选地，所述子板内埋设的散热基板的数量和位置，根据预设的待贴装元器件的数量而定。

具体的，所述基板和所述第一半固化片上的通槽在压合成型后形成藏件槽，在PCB应用过程中，元器件安装在所述藏件槽内并与所述散热基板线路图形电导通。首先，通过将元器件安装在所述藏件槽内能够有效减小PCB应用时的厚度，节省PCB的装配空间，利于PCB在更加紧凑空间或结构中的应用；其次，通过设置所述散热基板线路图形，能够提高线路图形的设计密度，从而利于PCB的进一步微型化；最后，通过内埋所述散热基板，既能减小PCB的厚度，还能有效提高局部位置高功率元器件的散热效率，使元器件处于相对较低的工作温度，从而延长元器件和PCB整体的使用寿命。

作为优选技术方案，在步骤S1之前还包括：

S01、提供开有通槽的芯板和第二半固化片，叠合所述芯板和所述第二半固化片，使两者的通槽对齐；

S02、在所述芯板和所述第二半固化片的通槽内埋设散热基板，压合制成埋有散热基板的子板。

通过先将所述散热基板放置在通槽中后压合成型的工艺，能够利于所述第二半固化片热化流动并填充散热基板与通槽之间的缝隙，实现散热基板的有效固定，省去了采用其它工艺方式或材料对散热基板进行固定，节省成本，且芯板和第二半固化片热化压合过程中同时完成了对散热基板的固定，提高了工作效率，同时避免了多次定位造成对位不准或对位误差增加的问题。

作为优选技术方案，所述基板和所述第一半固化片的通槽的水平截面面积小于或等于所述散热基板的水平截面面积。

优选地，所述基板和所述第一半固化片的通槽的轴线与所述散热基板的竖直方向的轴线位于同一直线上。

具体地，在PCB应用过程中，元器件安装在通槽内，通过使所述基板和所述第一半固化片的通槽的水平截面面积小于或等于所述散热基板的水平截面面积，能够保证所述散热基板覆盖整体元器件的安装通槽，从而保证元器件的热量能够快速直接地传递至所述散热基板上，提高散热效率。

作为优选技术方案，所述散热基板线路图形包括至少一个焊盘。

作为优选技术方案，在步骤S02中，所述散热基板的表面设有铜层，在压合形成子板后，对子板的表面进行沉铜、电镀，使所述散热基板表面的铜层与所述子板的表面铜层电导通。

具体地，所述散热基板上表面的铜层与所述子板的上表面的表面铜层电导通的位置和方式根据预先设计的线路图形而定。通过对子板的表面进行沉铜、电镀，使散热基板上表面的铜层与子板上表面的表面铜层电导通，散热基板下表面的铜层与子板下表面的表面铜层电导通，能够为后续制作线路图形提供结构基础，提高后续制作线路图形工序的效率。

作为优选技术方案，在步骤S3和步骤S4之间包括：步骤S31、对子板和基板进行棕化处理。

具体地，对所述子板和基板进行棕化处理，使得子板的表面和基板的表面生成一层氧化层，以提升子板和基板在压合时与第一半固化片的结合力。

作为优选技术方案，在步骤S4和步骤S5之间还包括：步骤S41、在所述基板和第一半固化片的通槽内放置阻胶材料。

优选地，所述阻胶材料为离型膜和/或硅胶片和/或铝片。

具体地，在槽内放置阻胶材料是防止在压合基板和子板时，熔融的半固化片流到通槽内，尤其是槽内的拐角处，不方便清理，影响元器件的安装。

作为优选技术方案，在步骤S5之后包括：步骤S6、对母板进行钻孔、孔金属化、制作外层图形、阻焊和表面处理的作业。

作为优选技术方案，在步骤S1中，所述散热基板为陶瓷基板。

具体地，所述散热基板还可以是铁、铝、铜等金属基板或是其它任意能够使得高功率元器件的热量高效散发的基板。

具体地，所述陶瓷基板比金属材质的基板重量轻，陶瓷基板的表面上的铜层有效防止陶瓷片被污染和腐蚀。

一种PCB，根据上述的PCB的制造方法制成。

本发明的有益效果：提供一种PCB的制造方法及PCB，在PCB中埋入高导热的散热基板，且在散热基板的表面设置有线路图形，首先，通过将元器件安装在藏件槽内能够有效减小PCB应用时的厚度，节省PCB的装配空间，利于PCB在更加紧凑空间或结构中的应用；其次，通过设置所述散热基板线路图形，能够提高线路图形的设计密度，从而利于PCB的进一步微型化；最后，通过内埋所述散热基板有助于减小PCB的厚度，散热基板的设置能够有效提高局部位置高功率元器件的散热效率，使元器件处于相对较低的工作温度，从而延长元器件和PCB整体的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的实施例所述的PCB的制造方法流程图；

图2是本发明的实施例所述的PCB。

图中：

1、子板；2、基板；3、半固化片；4、散热基板；5、凹槽。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种PCB的制造方法，包括如下步骤：

步骤一、提供开有通槽的芯板和第二半固化片，叠合所述芯板和所述第二半固化片，使两者的通槽对齐。

具体地，在本实施例中提供两张芯板和一张第二半固化片，分别在芯板和半固化片上开通槽，然后叠合开槽的两张芯板和第二半固化片，第二半固化片置于两张芯板之间。此外，还可以提供两张以上的芯板，每张芯板上分别开通槽，相邻两张芯板之间叠合至少一张半固化片，使芯板和半固化片的通槽对齐，等待制成多层PCB板。

步骤二、在所述芯板和所述第二半固化片的通槽内埋设散热基板4，压合制成埋有散热基板4的子板1。

具体地，所述子板1内埋设的散热基板4的数量和位置，根据预设的待贴装元器件的数量而定。

具体地，所述散热基板4的表面设有铜层，在压合形成子板1后，通过沉铜、电镀使所述散热基板4上表面的铜层与所述子板1上表面的表面铜层连通，使所述散热基板4下表面的铜层与所述子板1下表面的表面铜层连通。

所述子板1的上表面是指所述子板1将与所述基板2贴合的表面，所述散热基板4的上表面是指子板1将与基板2贴合的表面，基板2上的通槽与散热基板4的上表面组成凹槽5，散热基板4的上表面即为凹槽5的槽底。

所述散热基板4表面的铜层与所述子板1的表面铜层电导通的位置和方式根据预先设计的线路图形而定。通过在压合后，再次对子板1沉铜、电镀，使散热基板4表面的铜层与子板1的表面铜层电导通，能够为后续制作线路图形提供结构基础，提高后续制作线路图形工序的效率。

所述散热基板4为陶瓷基板，在陶瓷基板的表面敷设铜层，陶瓷基板表面的铜层可以保证高功率元器件与陶瓷基板很好的贴合，提高散热效果。此外，在陶瓷基板的表面敷设一层铜层还具备以下优势：①陶瓷基板的表面容易被污染和腐蚀，影响结合力，而铜的化学性质比较温和，不易被污染和腐蚀；敷设一层铜层可以抗污染和抗腐蚀；②铜层的导热效果比陶瓷基板好，敷设一层铜层后可以提高导热效果；③陶瓷基板表面的铜层还可以对设置在陶瓷基板表面的元器件起信号屏蔽作用。

此外，散热基板4还可以是铁基板、铝基板、铜基板等金属基板或是其它任意能够使得热量高效散发的基板，在此不再一一赘述

在本实施例中，通过先将所述散热基板4放置在通槽中后压合成型的工艺，能够利于所述第二半固化片热化流动并填充散热基板4与通槽之间的缝隙，实现散热基板4的有效固定，省去了采用其它工艺方式或材料对散热基板4进行固定，节省成本，且芯板和第二半固化片热化压合过程中同时完成了对散热基板4的固定，提高了工作效率，同时避免了多次定位造成对位不准或对位误差增加的问题。

步骤三、在子板1的上表面制作子板表面线路图形，所述子板表面线路图形包括散热基板线路图形和板面线路图形，所述散热基板线路图形与所述板面线路图形电导通。

具体地，所述子板表面线路图形是指所述子板1将与所述基板2贴合一侧的线路图形，所述子板表面线路图形包括位于所述散热基板4上表面的散热基板线路图形和位于所述子板1上表面除所述散热基板4以外区域的板面线路图形。

所述散热基板线路图形包括至少一个焊盘，每个焊盘分别与子板1的板面线路图形电导通。

在制作子板表面线路图形前，可以先对子板1进行钻孔、沉铜、电镀等操作。具体地，采用机械钻孔的方式在子板上开通孔，采用激光钻孔的方式在母板上开盲孔，然后沉铜和电镀，在孔的侧壁形成孔壁铜，使子板1的各层线路图形实现电导通。此外，也可以不进行上述步骤的加工。

步骤四、提供一张基板2和第一半固化片，在所述基板2和所述第一半固化片上开通槽。

具体地，采用铣机加工上述通槽，所述基板2是单张芯板或子板，在本实施例中，所述基板2为单张芯板。

所述基板2和所述第一半固化片的通槽的水平截面面积小于或等于所述散热基板4的水平截面面积。

在PCB应用过程中，元器件安装在通槽内，通过使所述基板2和所述第一半固化片的通槽的水平截面面积小于或等于所述散热基板4的水平截面面积，能够保证所述散热基板4覆盖整体元器件的安装通槽，从而保证元器件的热量能够快速直接地传递至所述散热基板4上，提高散热效率。

步骤五、对子板1和基板2进行棕化处理。

具体地，对所述子板1和基板2进行棕化处理，使得子板1的表面和基板2的表面生成一层氧化层，以提升子板1和基板2在压合时与第一半固化片的结合力。

步骤六、依次叠合所述子板1、第一半固化片和基板2，使基板2和第一半固化片的通槽与子板1上散热基板4的位置对齐。

具体地，所述基板2和所述第一半固化片的通槽的轴线与所述散热基板4的竖直方向的轴线位于同一直线上。在基板2和第一半固化片上的通槽压合成型形成藏件槽后，藏件槽的轴线与散热基板4竖直方向的轴线位于同一条直线上，保证元器件能顺利的安装在藏件槽内且保证元器件能最大面积的与散热基板4接触，有效提高散热效率，延长元器件和PCB的使用寿命。

步骤七、在所述基板2和第一半固化片的通槽内放置阻胶材料。

具体地，所述阻胶材料为离型膜或硅胶片或铝片或三者之间的组合，在通槽内放置阻胶材料是为了防止在压合基板和子板时，熔融的半固化片流到通槽内，尤其是槽内的拐角处，不方便清理，影响元器件的安装。

步骤八、压合所述子板1、第一半固化片和基板2，制成母板。

步骤九、对母板进行钻孔、孔金属化、制作外层图形、阻焊和表面处理的作业，制成PCB半成品。

具体地，在母板上进行后续的钻孔，采用机械钻孔的方式在母板上开通孔，采用激光钻孔的方式在母板上开盲孔，然后沉铜和电镀，在孔的侧壁形成孔壁铜，使各层的线路图形实现电导通。

具体地，对母板通过热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银、浸锡等工艺进行表面处理，最终得到高导热的PCB，在进行表面处理前将放置在基板2和第一半固化片通槽内的阻胶材料取出。

如图2所示，本实施例还提供了一种PCB，采用上述PCB的制造方法制造而成，在本实施例中，所述PCB包括依次叠加的子板1、半固化片3和基板2，所述PCB的一侧埋设有散热基板4，散热基板4上方的PCB上开有凹槽5，作为凹槽5槽底的散热基板4的上表面电镀有铜层，所述散热基板4上表面的铜层上设置有散热基板线路图形，所述子板1与基板2贴合的表面制作有板面线路图形，所述散热基板线路图形与子板1上的板面线路图形电导通。

在PCB应用过程中，元器件安装在所述凹槽5内并与所述散热基板线路图形电导通。首先，通过将元器件安装在所述凹槽5内通过有效减小PCB应用时的厚度，节省PCB的装配空间，利用PCB在更加紧凑空间或结构中的应用；其次，通过设置所述散热基板线路图形，能够提高线路图形的设计密度，从而利于PCB的进一步微型化；最后，通过内埋所述散热基板4，既能减小PCB的厚度，还能有效提高局部位置高功率元器件的散热效率，使元器件处于相对较低的工作温度，从而延长元器件和PCB整体的使用寿命。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种PCB的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供埋有散热基板的子板；

S2、在子板的上表面制作子板表面线路图形，所述子板表面线路图形包括散热基板线路图形和板面线路图形，所述散热基板线路图形与所述板面线路图形电导通；

S3、提供至少一张基板和第一半固化片，在所述基板和所述第一半固化片上开通槽；

S4、依次叠合所述子板、第一半固化片和基板，使基板和第一半固化片的通槽与子板上散热基板的位置对齐；

S5、压合所述子板、第一半固化片和基板，制成母板。

2.根据权利要求1所述的PCB的制造方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：

S01、提供开有通槽的芯板和第二半固化片，叠合所述芯板和所述第二半固化片，使两者的通槽对齐；

S02、在所述芯板和所述第二半固化片的通槽内埋设散热基板，压合制成埋有散热基板的子板。

3.根据权利要求1所述的PCB的制造方法，其特征在于，所述基板和所述第一半固化片的通槽的水平截面面积小于或等于所述散热基板的水平截面面积。

4.根据权利要求1所述的PCB的制造方法，其特征在于，所述散热基板线路图形包括至少一个焊盘。

5.根据权利要求2所述的PCB的制造方法，其特征在于，在步骤S02中，所述散热基板的表面设有铜层，在压合形成子板后，对子板的表面进行沉铜、电镀，使所述散热基板表面的铜层与所述子板的表面铜层连通。

6.根据权利要求1所述的PCB的制造方法，其特征在于，在步骤S3和步骤S4之间包括：步骤S31、对子板和基板进行棕化处理。

7.根据权利要求1所述的PCB的制造方法，其特征在于，在步骤S4和步骤S5之间还包括：步骤S41、在所述基板和第一半固化片的通槽内放置阻胶材料。

8.根据权利要求1所述的PCB的制造方法，其特征在于，在步骤S5之后包括：步骤S6、对母板进行钻孔、孔金属化、制作外层图形、阻焊和表面处理的作业。

9.根据权利要求1-8任一项所述的PCB的制造方法，其特征在于，在步骤S1中，所述散热基板为陶瓷基板。

10.一种PCB，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的PCB的制造方法制成。