CN109936916A - 一种孔内塞铜块5g高频线路板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种孔内塞铜块5G高频线路板及其制备方法，制备方法包括以下步骤：a.开料；b.内层线路制作；c.内层自动光学检测；d.内层蚀刻对位冲孔；e.棕化；f.铆合；g.压合；h.机械钻孔；i.化学镀铜；j.板电；k.外层线路制作；l.图形电镀；m.外层蚀刻；n.外层自动光学检测；o.防焊；p.文字；q.塞铜块；r.贴高温胶；s.喷锡；t.电测；u.成品检验。本发明的孔内塞铜块5G高频线路板及其制备方法通过将铜块在阻焊文字后直接塞入钻孔内，并贴高温胶与喷锡，省略铣槽与削溢胶的步骤，解决了简化5G高频线路板制备流程，提高5G高频线路板散热效果，并且提高铜块与线路板尺寸匹配性和平整度，提高铜块与线路板连接可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及高频线路板制备技术领域，尤其涉及一种孔内塞铜块5G高频线路板及其制备方法。
背景技术
随着电子产品体积越来越小，印制电路板(PCB)的体积也不断的缩小，线路设计越来越密集化。由于元器件的功率密度提高，PCB的散热量过大，从而影响了元器件的使用寿命、老化甚至元器件失效等。此前某知名手机电池爆炸事件让设计者和制造商提高了警惕，手机内部要预留一定的空间，并且在手机散热上也要兼顾无线充电线圈充电时的散热问题。此事件再次证明，电子产品热管理的紧迫性。基于新一代信息技术、节能与新能源汽车、电力装备等领域的发展，散热问题的解决迫在眉睫。埋嵌铜块印制电路板具有高导热性、高散热性和节省板面空间等特点，能有效解决大功率电子元器件的散热问题。
但高频嵌铜线路板在压合时存在如下问题点：
(1)铜块与板或混压区的铣槽尺寸匹配性：铜块放置在铣槽中，铜块过松或过紧的影响压合填胶质量和结合力。
(2)铜块与板或混压区的平整度控制：压合时，铜块与FR-4芯板或混压区的平整度难以控制，需确保铜块与板的平整度控制在±0.075mm以内。
(3)铜块上的残胶难以清除：压合时从铜块与板缝隙溢出的树脂流至铜块上的残胶难以清除，影响产品可靠性。
(4)铜块与板或混压区的可靠性：压合时铜块与FR-4芯板(或混压区)存在一定的高度差，容易导致铜块与板的连接处填胶不足、空洞、裂纹、分层等问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足而提供一种孔内塞铜块5G高频线路板及其制备方法，通过将铜块直接塞入钻孔内，并贴高温胶与喷锡，省略铣槽与削溢胶的步骤，解决了简化5G高频线路板制备流程，提高5G高频线路板散热效果的技术问题。
本发明为解决上述问题所采用的技术方案为：
本发明提供一种孔内塞铜块5G高频线路板，包括覆铜板、高频基板、半固化片，所述覆铜板和高频基板上制作有内层导电图形线路，并且覆铜板、高频基板和半固化片上设有冲孔，所述覆铜板、高频基板与间隔设置的半固化片铆合，形成上下两层为半固化片的铆合板；所述铆合板的外层铺上铜箔，经高温高压压合形成压合板；所述压合板上设有钻孔，所述钻孔包括盲孔；在化学镀铜及板电后的压合板外层铜箔上制作有外层导电图形线路；在所述外层导电图形线路上电镀铜层后电镀锡层，未经锡层保护的铜层裸露部分被去除，作为外层导电图形线路的铜层被保留；在非焊区印制有阻焊油墨；待焊区需焊接处周围印有文字；铜块被嵌入所述钻孔内；在线路板背面的铜块嵌入位置贴有高温胶并且在线路板正面的铜块嵌入位置喷有锡层。
进一步地，所述覆铜板由绝缘基板和铜箔热压而成。
进一步地，所述铜块的钻孔内镀铜厚度公差范围为±10um，铜块定制尺寸周长公差范围为±5um。
进一步地，所述锡层包括第一锡层和第二锡层。
本发明还提供一种孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法，包括以下步骤：
a.开料：将铜块、覆铜板、高频基板、半固化片裁切出符合要求的尺寸；
b.内层线路制作：在覆铜板和高频基板上制作内层导电图形线路；
c.内层自动光学检测：对所述内层导电图形线路进行光学检测；
d.内层蚀刻对位冲孔：在覆铜板、高频基板、半固化片上进行冲孔；
e.棕化：将铜块棕化，粗化铜表面；
f.铆合：将覆铜板、高频基板与间隔设置的半固化片铆合，形成上下两层为半固化片的铆合板；
g.压合：所述铆合板的外层铺上铜箔，并在高温高压下进行压合，形成压合板；
h.机械钻孔：在所述压合板上进行钻孔，包括钻盲孔；
i.化学镀铜：对钻孔后的压合板进行化学镀铜；
j.板电：对化学镀铜后的压合板进行全板电镀；
k.外层线路制作：在板电后的压合板外层铜箔上制作外层导电图形线路；
l.图形电镀：在所述外层导电图形线路上电镀铜层后电镀锡层；
m.外层蚀刻：将未经锡层保护的铜层裸露部分去除，保留作为外层导电图形线路的铜层；
n.外层自动光学检测：对所述外层导电图形线路进行光学检测；
o.防焊：在非焊区印制阻焊油墨，留出待焊区；
p.文字：将文字印于待焊区需焊接处周围；
q.塞铜块：将所述铜块嵌入步骤h中钻出的孔内；
r.贴高温胶：在线路板背面的铜块嵌入位置贴高温胶；
s.喷锡：在线路板正面的铜块嵌入位置喷锡，形成锡层；
t.电测：对制备完成的高频线路板进行电测；
u.成品检验：对高频线路板成品进行检验。
进一步地，所述覆铜板由绝缘基板和铜箔热压而成。
进一步地，所述铜块的钻孔内镀铜厚度公差范围为±10um，铜块定制尺寸周长公差范围为±5um。
进一步地，所述锡层包括第一锡层和第二锡层。
本发明的有益效果在于：本发明的孔内塞铜块5G高频线路板及其制备方法通过将铜块在阻焊文字后直接塞入钻孔内，并贴高温胶与喷锡，省略铣槽与削溢胶的步骤，解决了简化5G高频线路板制备流程，提高5G高频线路板散热效果，并且提高铜块与线路板尺寸匹配性和平整度，提高铜块与线路板连接可靠性。
附图说明
图1是现有的第一种埋嵌铜块PCB板的结构示意图；
图2是现有的第二种埋嵌铜块PCB板的结构示意图；
图3是单片FR-4芯板的结构示意图；
图4是本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的结构示意图；
图5是本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法中步骤q的实施过程示意图；
图6是本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法中步骤q的实施效果示意图；
图7是本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法中步骤s的实施过程示意图；
图8是本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法中步骤s的实施效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，附图仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制。
目前的埋嵌铜块PCB板从压合叠层结构上可以概括为二大类：如图1所示，第一类是在环氧树脂FR4芯板L2,L3、L4,L5与半固化片L12,L34,L56压合形成的三层或以上多层板结构内埋嵌铜块；如图2所示，第二类是在环氧树脂FR4芯板L2,L3与高频芯板L4,L5混压多层板结构内埋嵌铜块。其中，如图3所示，环氧树脂FR-4芯板L2,L3、L4,L5为包括铜箔层L10与绝缘层L20的覆铜板。
现有的埋嵌铜块PCB板的制备原理为：在FR-4芯板和半固化片的埋铜区域铣出埋铜槽，然后将铜块棕化后压合制作，使铜块与FR-4芯板组合在一起。高频材料局部混压嵌埋铜块PCB板的加工方法，首先是在内层芯板和半固化片埋铜块混压区域铣出埋铜槽、局部混压槽，然后叠合和热熔，铜块嵌入槽内，再进行压合，使铜块与FR4基板、高频基板混压在一起，实现散热功能。
与图1-2所示的埋嵌铜块PCB板结构不同，现有如图4所示，本实施例提供的孔内塞铜块5G高频线路板，包括覆铜板L2,L3、高频基板L4,L5、半固化片L12,L34,L56，所述覆铜板L2,L3和高频基板L4,L5上制作有内层导电图形线路，并且覆铜板L2,L3、高频基板L4,L5和半固化片L12,L34,L56上设有冲孔，所述覆铜板L2,L3、高频基板L4,L5与间隔设置的半固化片L12,L34,L56铆合，形成上下两层为半固化片的铆合板；所述铆合板的外层铺上铜箔L1,L6，经高温高压压合形成压合板；所述压合板上设有钻孔，所述钻孔包括盲孔；在化学镀铜及板电后的压合板外层铜箔上制作有外层导电图形线路；在所述外层导电图形线路上电镀铜层后电镀锡层，未经锡层保护的铜层裸露部分被去除，作为外层导电图形线路的铜层被保留；在非焊区印制有阻焊油墨；待焊区需焊接处周围印有文字；铜块CO被嵌入所述钻孔内；在线路板背面的铜块嵌入位置贴有高温胶并且在线路板正面的铜块嵌入位置喷有锡层Lt。
在本实施例中，所述覆铜板L2,L3、L4,L5由绝缘基板L20和铜箔L10热压而成。
在本实施例中，所述铜块CO的钻孔内镀铜厚度公差范围为±10um，铜块定制尺寸周长公差范围为±5um。
在本实施例中，所述锡层Lt包括第一锡层和第二锡层。
在现有技术中，行业内埋嵌铜板制作方式比较少，一般制作方式都是在层压时将铜板压合，其高频嵌铜板制备流程一般为：
开料(铜块、FR-4基板、高频基板、半固化片)→内层线路(含高频板)→内层AOI→OPE冲孔→内层芯板及半固化片铣槽→棕化→铆合→压合(放置铜块)→削溢胶(磨板)→机械钻孔(含钻盲孔)→化学镀铜→板电→外层线路→图形电镀→外层蚀刻→外层AOI→防焊→文字→成型铣槽→化学镀镍/金→成型→电测→成品检验。
与现有技术不同，本发明实施例提供的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法，包括以下步骤：
a.开料：将铜块、覆铜板、高频基板、半固化片裁切出符合要求的尺寸；
b.内层线路制作：在覆铜板和高频基板上制作内层导电图形线路；
c.内层AOI自动光学检测：对所述内层导电图形线路进行光学检测；
d.内层蚀刻对位OPE冲孔：在覆铜板、高频基板、半固化片上进行冲孔；
e.棕化：将铜块棕化，粗化铜表面；
f.铆合：将覆铜板、高频基板与间隔设置的半固化片铆合，形成上下两层为半固化片的铆合板；
g.压合：所述铆合板的外层铺上铜箔，并在高温高压下进行压合，形成压合板；
h.机械钻孔：在所述压合板上进行钻孔，包括钻盲孔；
i.化学镀铜：对钻孔后的压合板进行化学镀铜；
j.板电：对化学镀铜后的压合板进行全板电镀；
k.外层线路制作：在板电后的压合板外层铜箔上制作外层导电图形线路；
l.图形电镀：在所述外层导电图形线路上电镀铜层后电镀锡层；
m.外层蚀刻：将未经锡层保护的铜层裸露部分去除，保留作为外层导电图形线路的铜层；
n.外层自动光学检测：对所述外层导电图形线路进行光学检测；
o.防焊：在非焊区印制阻焊油墨，留出待焊区；
p.文字：将文字印于待焊区需焊接处周围；
q.塞铜块：如图5-6所示，将所述铜块嵌入步骤h中钻出的孔内；
r.贴高温胶：在线路板背面的铜块嵌入位置贴高温胶；
s.喷锡：如图7-8所示，在线路板正面的铜块嵌入位置喷锡，形成锡层；
t.电测：对制备完成的高频线路板进行电测；
u.成品检验：对高频线路板成品进行检验。
在本实施例中，所述覆铜板由绝缘基板和铜箔热压而成。
在本实施例中，所述铜块的钻孔内镀铜厚度公差范围为±10um，铜块定制尺寸周长公差范围为±5um。
在本实施例中，所述锡层包括第一锡层和第二锡层。
在本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法中，高频板在绿油/文字后在孔内塞铜块方式来满足线路板散热问题，其流程为：
开料→内层线路→内层AOI→OPE冲孔→棕化→铆合→压合→机械钻孔(含钻盲孔)→化学镀铜→板电→外层线路→图形电镀→外层蚀刻→外层AOI→防焊→文字→塞铜块→贴高温胶→喷锡1→喷锡2→电测→成品检验。
与现有的高频嵌铜板制备流程相比可知，本发明的孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法省略了内层芯板及半固化片铣槽、削溢胶(磨板)、成型铣槽、化学镀镍/金几个步骤。
在本发明的实施例中，铜块直接绿油阻焊与文字后放入孔内，整个制备流程就和普通的高频板制备流程一般，使制作难度下降不少，压合过程中的造成困扰的各个问题点也不存在了，而铜块定制大小或镀铜厚度成了最需要把控的难点：在本实施例中，选择VCP镀铜，保证均匀性，孔内厚度控制在±10um；
铜块定制尺寸周长需要控制在±5um；
粘合方式包括：
第一种方式，高温胶：选择较好的高温胶，反面S面贴高温胶，正面C面朝上过喷锡前处理，使线路板得到均匀的助焊剂后，先调整降低喷锡风力，做一次喷锡，通过锡将铜与孔做固定；
第二种方式，焊烙铁：通过设计洛铁工具在所有加工孔位置做相关定位工作，高温做简易固定后再做相关表面处理。
本发明颠覆了传统制作5G高频线路板的加工方式，通过在绿油阻焊与文字后在钻孔内塞铜块，并通过高温胶固定粘合，简化5G高频线路板制备流程，提高5G高频线路板散热效果，并且提高铜块与线路板尺寸匹配性和平整度，提高铜块与线路板连接可靠性。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种孔内塞铜块5G高频线路板，包括覆铜板、高频基板、半固化片，其特征在于：所述覆铜板和高频基板上制作有内层导电图形线路，并且覆铜板、高频基板和半固化片上设有冲孔，所述覆铜板、高频基板与间隔设置的半固化片铆合，形成上下两层为半固化片的铆合板；所述铆合板的外层铺上铜箔，经高温高压压合形成压合板；所述压合板上设有钻孔，所述钻孔包括盲孔；在化学镀铜及板电后的压合板外层铜箔上制作有外层导电图形线路；在所述外层导电图形线路上电镀铜层后电镀锡层，未经锡层保护的铜层裸露部分被去除，作为外层导电图形线路的铜层被保留；在非焊区印制有阻焊油墨；待焊区需焊接处周围印有文字；铜块被嵌入所述钻孔内；在线路板背面的铜块嵌入位置贴有高温胶并且在线路板正面的铜块嵌入位置喷有锡层。
2.根据权利要求1所述的孔内塞铜块5G高频线路板，其特征在于：
所述覆铜板由绝缘基板和铜箔热压而成。
3.根据权利要求1所述的孔内塞铜块5G高频线路板，其特征在于：
所述铜块的钻孔内镀铜厚度公差范围为±10um，铜块定制尺寸周长公差范围为±5um。
4.根据权利要求1所述的孔内塞铜块5G高频线路板，其特征在于：
所述锡层包括第一锡层和第二锡层。
5.一种孔内塞铜块5G高频线路板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.开料：将铜块、覆铜板、高频基板、半固化片裁切出符合要求的尺寸；
b.内层线路制作：在覆铜板和高频基板上制作内层导电图形线路；
c.内层自动光学检测：对所述内层导电图形线路进行光学检测；
d.内层蚀刻对位冲孔：在覆铜板、高频基板、半固化片上进行冲孔；
e.棕化：将铜块棕化，粗化铜表面；
f.铆合：将覆铜板、高频基板与间隔设置的半固化片铆合，形成上下两层为半固化片的铆合板；
g.压合：所述铆合板的外层铺上铜箔，并在高温高压下进行压合，形成压合板；
h.机械钻孔：在所述压合板上进行钻孔，包括钻盲孔；
i.化学镀铜：对钻孔后的压合板进行化学镀铜；
j.板电：对化学镀铜后的压合板进行全板电镀；
k.外层线路制作：在板电后的压合板外层铜箔上制作外层导电图形线路；
l.图形电镀：在所述外层导电图形线路上电镀铜层后电镀锡层；
m.外层蚀刻：将未经锡层保护的铜层裸露部分去除，保留作为外层导电图形线路的铜层；
n.外层自动光学检测：对所述外层导电图形线路进行光学检测；
o.防焊：在非焊区印制阻焊油墨，留出待焊区；
p.文字：将文字印于待焊区需焊接处周围；
q.塞铜块：将所述铜块嵌入步骤h中钻出的孔内；
r.贴高温胶：在线路板背面的铜块嵌入位置贴高温胶；
s.喷锡：在线路板正面的铜块嵌入位置喷锡，形成锡层；
t.电测：对制备完成的高频线路板进行电测；
u.成品检验：对高频线路板成品进行检验。
6.根据权利要求5所述的孔内塞铜块5G高频线路板，其特征在于：
所述覆铜板由绝缘基板和铜箔热压而成。
7.根据权利要求5所述的孔内塞铜块5G高频线路板，其特征在于：
所述铜块的钻孔内镀铜厚度公差范围为±10um，铜块定制尺寸周长公差范围为±5um。
8.根据权利要求5所述的孔内塞铜块5G高频线路板，其特征在于：
所述锡层包括第一锡层和第二锡层。
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