CN107889345A - 一种高导热pcb的制备方法及高导热pcb - Google Patents

Abstract

本发明属于PCB制备技术领域，公开了一种高导热PCB的制备方法及高导热PCB。其中，高导热PCB的制备方法包括如下步骤：A、提供半固化片及两组基板，在需要埋入散热基板的一组基板和半固化片上开设通槽；B、按顺序叠合基板和半固化片，在通槽内置入散热基板，压合基板和半固化片，得到一侧埋设有散热基板的压合板；C、在压合板的另一侧开设凹槽，使得凹槽的底面与散热基板内侧的表面铜层之间间隔有残留的介质层；D、将凹槽底面残留的介质层去除。其中，高导热PCB使用高导热PCB的制备方法制备。本发明中，将散热基板埋设于PCB一侧，在另一侧开设凹槽，使得PCB的整体重量小、导热材料用量少、材料成本低。

Description

一种高导热PCB的制备方法及高导热PCB

技术领域

本发明涉及PCB制备技术领域，尤其涉及一种高导热PCB的制备方法及高导热PCB。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，作为电子元器件的支撑体，是一种重要的电子部件。

由于PCB在工作时，其上的高功率元器件工作时需要散发大量的热量。为提高散热性能，现有的PCB一般通过散热基板，如金属基板(铁基板、铝基板、铜基板)、陶瓷基板等，来实现。散热基板中，利用金属或陶瓷等导热材料的高导热性能，把PCB表面高功率元器件工作时产生的热量及时散发出去，从而降低器件和设备温度、提高使用寿命和电气性能。

但是，现有散热基板的设计，存在整体PCB重量大、金属或陶瓷等导热材料的用量多、材料成本高的问题，从而严重限制了散热基板的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高导热PCB的制备方法，通过此方法制备而成的PCB，在保证高导热性能的基础上，使得整体PCB的重量小、导热材料用量少、材料成本低。

本发明的另一目的在于提供一种高导热PCB，该PCB在保证高导热性能的基础上，使得整体PCB的重量小、导热材料用量少、材料成本低。

为达第一目的，本发明采用以下技术方案：

一种高导热PCB的制备方法，包括如下步骤：

A、提供半固化片及两组基板，在需要埋入散热基板的一组基板和半固化片上开设通槽；

B、按顺序叠合基板和半固化片，在通槽内置入散热基板，压合基板和半固化片，得到一侧埋设有散热基板的压合板；

C、在压合板的另一侧开设凹槽，使得凹槽的底面与散热基板内侧的表面铜层之间间隔有残留的介质层；

D、将凹槽底面残留的介质层去除。

作为优选，所述基板为芯板或子板，所述子板由至少两张芯板及半固化片压合而成。

作为优选，在步骤A之前包括：步骤S、根据待贴装元器件的数量，设计PCB上需要置入的散热基板的个数和位置。在此优选的设置当中，可以多个元器件对应一个散热基板，也可以一个元器件对应一个散热基板。

作为优选，在步骤B和步骤C之间包括：步骤M、在压合板上进行电镀、成型外层线路图形或成型阻焊层的作业。

作为优选，所述散热基板为陶瓷基板。具体的，散热基板还可以是铁基板、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。

作为优选，将所述陶瓷基板置入所述通槽之前，在所述陶瓷基板的表面敷设铜层。

作为优选，两组基板之间叠合有一张或多张半固化片。在此优选的设置当中，根据产品设计的散热基板厚度，选择相应的芯板及半固化片厚度，如果散热基板位置处于两组基板之间，这两组基板之间就需要放至少两张半固化片，其中至少一张半固化片对应散热基板位置开槽，同时保障未埋有散热基板的一组基板与散热基板之间至少有一张完整的半固化片以保证足够的结合力。

作为优选，步骤A中，在开设通槽之前，在两组基板上分别制作线路图形。

作为优选，在步骤B中，叠合有半固化片的两组基板通过高温高压压合成型为压合板。

作为优选，在步骤C中，通过控深铣在压合板上开设凹槽。在此优选的设置当中，控深铣的工艺操作使目标铜层上方余留有介质层，能够保证开设凹槽过程中不会对散热基板造成损伤，充分保证散热基板的结构完整性，从而更有效地提高PCB的散热效率。具体的，本发明还可以使用其它工艺开设凹槽。

作为优选，在步骤D中，通过激光烧蚀将残留的介质层去除。在此优选的设置当中，通过激光烧蚀操作去除残留介质层并制成凹槽，操作控制精度高，制成的凹槽尺寸精确，通过调节激光烧蚀参数有效去除指定铜层上方的介质，并且不会对目标铜层造成损伤，有效保证凹槽以外结构的完整性，从而保证PCB整体性能的可靠性。

作为优选，在步骤D之后还包括：步骤E、对压合板进行表面处理。

为达另一目的，本发明还提供了一种高导热PCB，使用上述高导热PCB的制备方法制备而成。

本发明的有益效果：将散热基板埋设于PCB一侧，在PCB的另一侧开设凹槽，相比于整体散热基板的设置，在保证散热效果的基础上，将元器件下沉于PCB的内部，使得PCB的整体重量小、导热材料用量少、材料成本低，从而提高了PCB上元器件的集成度、减小了PCB上元器件的占用空间。

附图说明

图1是本发明所述的高导热PCB的制备方法的流程图；

图2是使用本发明实施方式所述的高导热PCB的制备方法制备而成的一种高导热PCB的剖面结构示意图；

图3是使用本发明实施方式所述的高导热PCB的制备方法制备而成的另一种高导热PCB的剖面结构示意图；

图4是使用本发明实施方式所述的高导热PCB的制备方法制备而成的再一种高导热PCB的剖面结构示意图；

图5是使用本发明实施方式所述的高导热PCB的制备方法制备而成的再一种高导热PCB的剖面结构示意图；

图6是使用本发明实施方式所述的高导热PCB的制备方法制备而成的再一种高导热PCB的剖面结构示意图；

图7是使用本发明实施方式所述的高导热PCB的制备方法制备而成的再一种高导热PCB的剖面结构示意图。

图中：

1a、基板；1b、基板；11、凹槽；

2、散热基板；

3、半固化片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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，本发明提供了一种高导热PCB的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、根据待贴装元器件的数量，设计PCB上需要置入的散热基板2的个数和位置。

在此步骤中，可以多个元器件对应一个散热基板2，也可以一个元器件对应一个散热基板2。

步骤二、提供半固化片3及两组基板，其中一组是用于埋设散热基板2的基板1a，另一组是无需埋设散热基板2的基板1b。在需要埋入散热基板2的一组基板1a和半固化片3上开设通槽。

具体的，基板为芯板或子板，子板由至少两张芯板及半固化片3压合而成。在具体作业中，设置通槽的一组基板1a及半固化片3上分别开设通槽，然后将开设有通槽的各张基板1a及半固化片3进行叠合形成上下贯通的通槽。

在此步骤中，在开设通槽之前，在基板1a和基板1b上分别制作线路图形。

在此步骤中，基板1a和基板1b之间叠合有一张或多张半固化片3。具体的，当散热基板2的厚度与开设通槽的一组基板1a及半固化片3的厚度相同时，可以叠合任意张完整的半固化片3，以保证基板1a和基板1b的可靠贴合为准。当散热基板2的厚度大于设置有通槽的一组基板1a及半固化片3的厚度时，在基板1a和基板1b之间就放置至少两张半固化片3，其中至少一张半固化片3对应散热基板2位置开槽，同时保证未埋有散热基板2的一组基板1b与散热基板2之间至少有一张完整的半固化片3以保证足够的结合力。此时，在半固化片3上选择性地开设通槽，使得半固化片3在弥补散热基板2与开设通槽的一组基板1a及半固化片3高度差基础上，能够有效间隔散热基板2和基板1b。

在本实施例中，散热基板2为陶瓷基板。具体的，散热基板2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。

步骤三、按顺序叠合基板1a、半固化片3和基板1b，在通槽内置入散热基板2，压合基板1a、半固化片3和基板1b，得到一侧埋设有散热基板2的压合板。

在此步骤中，叠合有半固化片3的两组基板，通过高温高压工艺，压合成型为压合板。

在此步骤中，将陶瓷基板置入通槽之前，在陶瓷基板的表面敷设铜层。

步骤四、在压合板上进行电镀、成型外层线路图形或成型阻焊层的作业。

在此步骤中，可以在压合板上钻孔、电镀以形成金属化孔，在金属化孔的过程中，还可以同步对压合板的最外层铜层进行电镀加厚，以便进一步制作形成外层线路图形，然后在制作外层线路图形后还可以进一步成型阻焊层。

步骤五、在压合板的另一侧开设凹槽11，使得凹槽11的底面与散热基板2内侧的表面铜层之间间隔有残留的介质层。

在此步骤中，通过控深铣在压合板上开设凹槽11。在本实施例中，具体残留的介质层的厚度为25-150微米。

在此步骤中，残留的介质层的设置，避免了在开设凹槽11时，对散热基板2内侧的表面铜层的损坏，从而影响后续元器件的安装。

后开凹槽11的设置，避免了对凹槽11的污染，从而影响凹槽11内元器件的安装。

步骤六、将凹槽11底面残留的介质层去除。

在此步骤中，通过激光烧蚀将残留的介质层去除。

步骤七、对压合板进行表面处理。

在此步骤中，将凹槽11底面残留的介质层去除后，对压合板进行表面处理(热风整平、有机涂覆、化学镀镍/浸金、浸银、浸锡等)，以及后续的流程，制成节省空间的高导热PCB。

如图2和图3所示，本实施例还提供了一种高导热PCB，使用上述高导热PCB的制备方法制备而成，其中，基板1a和基板1b均包括一张基板，该基板为芯板。本发明的高导热PCB，将散热基板2埋设于PCB的一侧，在PCB的另一侧开设凹槽11，相比于整体散热基板2的设置，使得PCB的整体重量小、导热材料用量少、材料成本低，从而提高了PCB上元器件的集成度、减小了PCB上元器件的占用空间。

如图4和图5所示，本实施例还提供了另一种高导热PCB，使用上述高导热PCB的制备方法制备而成，其中，未设置通槽的一组基板1b包括一张基板，该基板为包括四层铜层的子板，设置通槽的另一组基板1a包括两张基板，两张基板均为芯板。

如图6和图7所示，本实施例还提供了再一种高导热PCB，同样使用上述高导热PCB的制备方法制备而成，其中，未设置通槽的一组基板1b包括两张基板，两张基板均为芯板，设置通槽的另一组基板1a包括两张基板，两张基板均为芯板。

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 (9)

1.一种高导热PCB的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、提供半固化片及两组基板，在需要埋入散热基板的一组基板和半固化片上开设通槽；

B、按顺序叠合基板和半固化片，在通槽内置入散热基板，压合基板和半固化片，得到一侧埋设有散热基板的压合板；

C、在压合板的另一侧开设凹槽，使得凹槽的底面与散热基板内侧的表面铜层之间间隔有残留的介质层；

D、将凹槽底面残留的介质层去除。

2.根据权利要求1所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，所述基板为芯板或子板，所述子板由至少两张芯板及半固化片压合而成。

3.根据权利要求1所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，在步骤A之前包括：步骤S、根据待贴装元器件的数量，设计PCB上需要置入的散热基板的个数和位置。

4.根据权利要求1所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，在步骤B和步骤C之间包括：步骤M、在压合板上进行电镀、成型外层线路图形或成型阻焊层的作业。

5.根据权利要求1-4任一所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，所述散热基板为陶瓷基板。

6.根据权利要求5所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，将所述陶瓷基板置入所述通槽之前，在所述陶瓷基板的表面敷设铜层。

7.根据权利要求1-4任一所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，在步骤C中，通过控深铣在压合板上开设凹槽。

8.根据权利要求1-4任一所述的高导热PCB的制备方法，其特征在于，在步骤D中，通过激光烧蚀将残留的介质层去除。

9.一种高导热PCB，其特征在于，根据权利要求1-8任一所述的高导热PCB的制备方法制备而成。