CN109587935A - 一种电路板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电路板的制造方法,属于电路板加工制造技术领域。它解决了现有电路板散热性能差等问题。本电路板的制造方法,该电路板包括基板以及若干设置于基板上的连接元件,基板的侧端固连有若干电子块元件以及与电子块元件相配合的导热块,电子块元件与导热块分别位于基板的上端面与下端面上,基板上开设有电子块元件辅助固定的填充孔以及导通电子块元件与导热块的导热孔,导热孔内设置有导热材料,导热块的下端固连有散热板,散热板与基板之间具有空气夹层。本发明具有结构合理、体积小巧、散热性能好的优点。
Description
技术领域
本发明属于电路板加工制造技术领域,特别涉及一种电路板的制造方法。
背景技术
我国信息电子产业的快速发展为印刷电路板行业提供了良好的市场环境,电子通讯设备、电子计算机、家用电器等电子产品产量的持续增长为印刷电路板行业的快速增长提供了强劲动力,电路板是电子产品的核心元器件,电路板的稳定运行为电子产品的性能提供保障,电路板使电路迷你化、直观化,对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。
现有市场上的电路板集成化程度较高,在连续运行中会产生大量的热,为了提高电路板的散热效率,不少生产厂商在制造加工时,采用两个电路板插合拼接式的方法来解决散热的问题,但这样会造成电路板空间占有体积过大,但由于现有产品的体积往往越来越小,因此该款电路板在使用的过程中具有局限性,并不能广泛应用。还有不少生产厂商会在多层电路板的反面加设有散热板,散热板与电路板的下表面贴合虽然可以帮助提高散热效率,由于两层电路板之间铺设有绝缘介质层,绝缘介质层的导热性能差,而由于铝板位于电路板的下表面,但是电路板的热量通常集中于电路板的上表面,使得热量难以从正面导热至背面,散热效果够不理想。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题,提供了一种散热性能好的电路板的制造方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种电路板的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)裁剪除杂:裁剪适当尺寸的覆铜板,利用细砂纸或者水砂皮清除铜箔表层上的氧化物和油垢,以保证覆铜板表面光亮;
步骤2)转印处理:裁剪打印好的线路图板,把印有电路的一面贴于覆铜板上,对齐后把覆铜板放入热转印机,将线路图转印在覆铜板上,重复此过程直到线路图转印清晰;
步骤3)化学腐蚀处理:在容器中加入化学试剂进行充分混合,得到混合溶液后,将覆铜板浸入到腐蚀溶液中,将覆铜板上多余的铜箔除去;
步骤4)打磨处理:对腐蚀好的覆铜板用清水冲洗干净,再用砂纸将线路图板外表面磨去,仅留下线路图于覆铜板上,形成初步的电路板;
步骤5)钻孔处理:对步骤4)中处理后的电路板进行钻孔处理,在电路板上开设出导热孔、填充孔以及不同规格的元件安装孔,钻孔完后,用细砂纸把覆在电路板上的墨粉打磨掉,在电路板上涂上助焊保护剂;
步骤6)电路板预装:将电子元器件通过元件安装孔焊接于电路板上,形成电路板;
步骤7)导热孔加工处理:钻孔完成后,对步骤5)中加工出的导热孔的内壁上镀有金属导热层;
步骤8)填充孔工艺处理:预加热将传热材料融化,使其附着于电路板的表面,将场效应管与传热材料通过挤压固连后,对其进行二次加热,使两者贴合的更加紧密,多余的传热材料通过挤压,进入到填充孔内;
步骤9)导热块连接加工:对步骤7)和步骤8)完成加工后,将导热块压铸覆盖于导热孔与填充孔的下端侧,在固定连接导热块时,导热块内表面与导热孔内壁上镀有金属导热层相接触;
步骤10)电路板总成:在步骤9)的加工基础上,在导热块的下端固连上散热板,即完成电路板的整体制作。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤2)的转印处理中,热转印机需事先进行预热,温度设定在150-180摄氏度。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤2)中线路图的转印次数为2-3次。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤3)中的溶液为三氯化铁水溶液或浓盐酸、浓双氧水、水按比例配比制成的混合溶液,所述三氯化铁水溶液的浓度为30%-45%,所述浓盐酸、浓双氧水、水之间的比例为1-1.2:2.2-2.5:3,且在配制腐蚀液时,先放水,再加浓盐酸、浓双氧水。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤3)中用软毛刷轻轻涮洗铜箔表面,加快腐蚀速度。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤6)中的助焊保护剂为溶解有松香的无水酒精。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤7)中的金属导热层为铜。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤8)中的传热材料为锡。
在上述电路板的制造方法中,所述步骤8)中的预加热与二次加热为红外线加热。
在上述电路板的制造方法中,当所述步骤8)中的场效应管与传热材料没有紧密贴合时,从填充孔的下侧反向注入传热材料,使传热材料进入到场效应管与电路板之间的空隙中得以保证完全填充。
与现有技术相比,本电路板在传统电路板的结构上进行了改进,在基板与散热板之间设置有导热块,导热块的设置使得基板与散热板之间形成有空气夹层,且通过工艺改进,提高电路板整体的散热性能,具有结构合理、体积小巧、散热性能好的优点。
附图说明
图1是本电路板的总体结构图。
图2是本电路板的背面结构图。
图3是本电路板的侧面结构剖视图。
图中,1、基板;2、电子元器件;3、场效应管;4、导热块;5、填充孔;6、导热孔;7、金属导热层;8、散热板;9、空气夹层。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示,该电路板的制造方法包括以下步骤:
步骤1)裁剪除杂:裁剪适当尺寸的覆铜板,利用细砂纸或者水砂皮清除铜箔表层上的氧化物和油垢,以保证覆铜板表面光亮;
步骤2)转印处理:裁剪打印好的线路图板,把印有电路的一面贴于覆铜板上,对齐后把覆铜板放入热转印机,将线路图转印在覆铜板上直到线路图转印清晰;
步骤3)化学腐蚀处理:在容器中加入化学试剂进行充分混合,得到混合溶液后,将覆铜板浸入到腐蚀溶液中,将覆铜板上多余的铜箔除去;
步骤4)打磨处理:对腐蚀好的覆铜板用清水冲洗干净,再用砂纸将线路图板外表面磨去,仅留下线路图于覆铜板上,形成初步的电路板;
步骤5)钻孔处理:对4)中处理后的电路板进行钻孔处理,在电路板上开设出导热孔、填充孔以及不同规格的元件安装孔,钻孔完后,用细砂纸把覆在电路板上的墨粉打磨掉,在电路板上涂上助焊保护剂;
步骤6)电路板预装:将电子元器件通过元件安装孔焊接于电路板上,形成电路板;
步骤7)导热孔加工处理:钻孔完成后,对5)步骤中加工出的导热孔的内壁上镀有金属导热层;
步骤8)填充孔工艺处理:预加热将传热材料融化,使其附着于电路板的表面,将场效应管与传热材料通过挤压固连后,对其进行二次加热,使两者贴合的更加紧密,多余的传热材料通过挤压,进入到填充孔内;
步骤9)导热块连接加工:对7)和8)完成加工后,将导热块压铸覆盖于导热孔与填充孔的下端侧,在固定连接导热块时,导热块内表面与导热孔内壁上镀有金属导热层相接触;
步骤10)电路板总成:在9)的加工基础上,在导热块的下端固连上散热板,即完成电路板的整体制作。
本电路板及其制造方法的技术效果为:电路板的基板1与散热板8之间连接有导热块4,导热块4的设置使得基板1与散热板8之间形成有空气夹层9,电子元器件2在基板1上具有更多的安装空间,进而减小电路板的总体占用体积的同时,提升了散热效果,为了进一步提升散热性能,基板1上开设有填充孔5,填充孔5的设计使得场效应管3在固连时与传热材料贴合的更加紧密,提高热量传导的效率,同时在基板1上开设有导热孔6,导热孔6的孔壁上镀有导热金属层,导热金属层可选用铜,不仅起到导电的作用,还能实现导热,将场效应管3上的热量通过铜材料传导至导热块4上,实现电路板整体散热。
进一步细说,步骤2)的转印处理中,热转印机需事先进行预热,温度设定在150-180摄氏度。
进一步细说,步骤2)中线路图的转印次数为2-3次。
进一步细说,步骤3)中的溶液为三氯化铁水溶液或浓盐酸、浓双氧水、水按比例配比制成的混合溶液,三氯化铁水溶液的浓度为30%-45%,浓盐酸、浓双氧水、水之间的比例为1-1.2:2.2-2.5:3,且在配制腐蚀液时,先放水,再加浓盐酸、浓双氧水。
进一步细说,步骤3)中用软毛刷轻轻涮洗铜箔表面,加快腐蚀速度。
进一步细说,步骤6)中的助焊保护剂为溶解有松香的无水酒精。
进一步细说,步骤7)中的金属导热层为铜。
进一步细说,步骤8)中的传热材料为锡。
进一步细说,步骤8)中的预加热与二次加热为红外线加热。
本发明通过预设于电路板上的锡层,在需要安装场效应管时,通过红外线加热锡层使锡层融熔,场效应管通过按压是电路板贴合,待锡层冷却凝固后即可将场效应管完全固定,在加热融熔的过程中部分锡会流入导热孔中,冷却凝固附着于金属导热层表面,能够起到固定场效应管的作用,且增大了热量传导的面积,能够直接将场效应管的热量通过锡层传导至金属导热层和导热块上,提升散热效果。当
进一步细说,当步骤8)中的场效应管与传热材料没有紧密贴合时,从填充孔的下侧反向注入传热材料,使传热材料进入到场效应管与电路板之间的空隙中得以保证完全填充。当预设的锡层没有将场效应管完全固定的情况下,能够从电路板的背面注入锡,使场效应管完全固定,提升安装的牢固度,也提升了散热面积。
进一步细说,基板1、导热块4及散热板8之间连接有螺钉,螺钉自上而下依次穿过基板1、导热块4与散热板8,以此提升固连强度。
根据上述的电路板的制造方法,能够生产一种散热效果好的电路板,包括至少两层基板1,相邻的基板1之间设置有介质层,电路板的正面设置有多个电子元器件2,电路板上至少开设有一个导热孔6,导热孔6与电子元器件2的位置相对应,电路板的背面设置有覆盖导热孔6的导热块4。
电子元器件2设置于电路板的正面,电子元器件2工作使产生热量并积聚于电路板的正面,由于电路板上开设有与电子元器件2位置相对应的导热孔6,热量能够从导热孔6传导至电路板背面的导热块4上,再通过导热块4散发至电路板的背面。本设置使得导热块4位于电路板的背面,导热块4不会影响电子元器件2的布置,而导热孔6能够实现将电路板正面的热量传导至电路板背面,能够防止电子元器件2过热损毁,也缩小了电路板的尺寸,减少电路板占用空间,从而减小电子设备的体积。
进一步细说,导热孔6的周壁上覆盖有金属导热层7,金属导热层7的材料为铜,导热块4远离电路板的一侧贴合设置有散热板8,散热板8与电路板之间具有空气夹层9,导热块4与散热板8的材料为铝,电子元器件2与电路板之间设置有锡焊层,锡焊层将电子元器件2固定于电路板上,对应设置有导热孔6的电子元件器的锡焊层延伸至导热孔6并覆盖于导热孔6周壁上,电子元器件2包括场效应管3,导热孔6位于与场效应管3相对应位置,导热块4不干涉未对应设置有导热孔6的电子元器件2的安装。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种电路板的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1)裁剪除杂:裁剪适当尺寸的覆铜板,利用细砂纸或者水砂皮清除铜箔表层上的氧化物和油垢,以保证覆铜板表面光亮;
步骤2)转印处理:裁剪打印好的线路图板,把印有电路的一面贴于覆铜板上,对齐后把覆铜板放入热转印机,将线路图转印在覆铜板上,重复此过程直到线路图转印清晰;
步骤3)化学腐蚀处理:在容器中加入化学试剂进行充分混合,得到混合溶液后,将覆铜板浸入到腐蚀溶液中,将覆铜板上多余的铜箔除去;
步骤4)打磨处理:对腐蚀好的覆铜板用清水冲洗干净,再用砂纸将线路图板外表面磨去,仅留下线路图于覆铜板上,形成初步的线路板;
步骤5)钻孔处理:对步骤4)中处理后的线路板进行钻孔处理,在线路板上开设出导热孔(6)、填充孔(5)以及不同规格的元件安装孔,钻孔完后,用细砂纸把覆在线路板上的墨粉打磨掉,在线路板上涂上助焊保护剂;
步骤6)电路板预装:将连接元件通过元件安装孔焊接于线路板上,形成电路板;
步骤7)导热孔(6)加工处理:钻孔完成后,对步骤5)中加工出的导热孔(6)的内壁上镀有导热材料;
步骤8)填充孔(5)工艺处理:预加热将传热材料融化,使其附着于线路板的表面,将电子块元件与传热材料通过挤压固连后,对其进行二次加热,使两者贴合的更加紧密,多余的传热材料通过挤压,进入到填充孔(5)内;
步骤9)导热块(4)连接加工:对步骤7)和步骤8)完成加工后,将导热块(4)压铸覆盖于导热孔(6)与填充孔(5)的下端侧,在固定连接导热块(4)时,导热块(4)内表面与导热孔(6)内壁上镀有导热材料相接触;
步骤10)电路板总成:在步骤9)的加工基础上,在导热块(4)的下端固连上散热板(8),即完成电路板的整体制作。
2.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤2)的转印处理中,热转印机需事先进行预热,温度设定在150-180摄氏度。
3.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤2)中线路图的转印次数为2-3次。
4.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤3)中的溶液为三氯化铁水溶液或浓盐酸、浓双氧水、水按比例配比制成的混合溶液,所述三氯化铁水溶液的浓度为30%-45%,所述浓盐酸、浓双氧水、水之间的比例为1-1.2:2.2-2.5:3,且在配制腐蚀液时,先放水,再加浓盐酸、浓双氧水。
5.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤3)中用软毛刷轻轻涮洗铜箔表面,加快腐蚀速度。
6.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤6)中的助焊保护剂为溶解有松香的无水酒精。
7.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤7)中的导热材料为铜。
8.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤8)中的传热材料为锡。
9.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,所述步骤8)中的预加热与二次加热为红外线加热。
10.根据权利要求1所述的一种电路板的制造方法,其特征在于,当所述步骤8)中的电子块元件与传热材料没有紧密贴合时,从填充孔(5)的下侧反向注入传热材料,使传热材料进入到电子块元件与电路板之间的空隙中得以保证完全填充。
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