CN110267430B - 一种用于盲槽涂膜的电路板及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于盲槽涂膜的电路板及其制备工艺，属于电路板领域，一种用于盲槽涂膜的电路板，包括第二基板和第一基板，半固化片位于第二基板上侧，且半固化片与第二基板之间连接有半固化片，第二基板中部开凿有开口，开口处过盈配合有金属块，半固化片中部同样开凿有开口，开口处过盈配合有导电粘结层，第一基板和导电粘结层上对应开凿有盲槽，导电粘结层上的盲槽上边缘处开凿有弧形固定槽，第一基板上的盲槽下边缘处同样开凿有弧形固定槽，本方案可以实现先逐一开槽、涂膜，再进行压合组装，保证每个基板和压合层都是完好的，进而保证整个电路板的稳定性能，压合组装后再进一步涂膜，提升涂膜功效，增强隔热效果。

Description

一种用于盲槽涂膜的电路板及其制备工艺

技术领域

本发明涉及电路板领域，更具体地说，涉及一种用于盲槽涂膜的电路板及其制备工艺。

背景技术

如何设计出更好的散热电路板成为当今电子设计的一个巨大挑战，目前业界内有常用的几种设计均存在不同的缺陷，而盲槽孔设计的电路板可有效解决如制作工艺复杂、体积笨重、对准精度差、生产成本高的问题，成为当前业界较新颖的技术。

随着电子产品体积趋小及功率趋大的发展趋势需求，如何寻求散热及结构设计的最佳方法，就成为当今电子工业设计的一个巨大的挑战。目前业内常用的电路板散热方式主要有三种，金属基板制作电路板、电路板上焊接金属基板、埋铜块电路板，而前两种工艺都存在金属耗材大、制作工艺复杂、成本高、体积笨重等缺点，第三种工艺技术虽然较前两种设计有所改善，但仍存在电路板尺寸大、埋入铜块对准度差(±0.3mm)、可靠性差等缺点。对于尺寸要求小、加工成本低、精度误差小及可靠性要求高的电路板，以上工艺已无法满足现有市场的技术需求。盲槽孔板设计就是在这样一个环境下应用而生的。

所谓盲槽孔板，是在PCB板上局部通过镭射出盲槽孔，然后通过电镀填孔将盲槽孔填满，通过层层叠加至外层，散热元件直接贴装到外层盲槽孔上，热量通过叠加的盲槽孔填孔后形成的铜柱传导出去，拟达到设备的散热效果，保护电路板装置，提高产品的使用寿命。

随着电子设备的安装密度不断增加，功能不断提升及缩小化，造成PCB板件发热密度越来越高，对于一些功放式高频通讯产品而言，单纯依靠封装设计无法散去足够的热量，必须借助PCB的设计来增强散热效果，在此情形下大铜块盲埋技术得到了有效的应用。大铜块盲埋技术是先通过层压的方式将铜块嵌入指定叠层区域内，然后通过控深铣盲槽以及金属化的方式，实现盲槽的电气连接性能以及散热性能。

因盲槽在用于散热的同时也会因其局部过热而影响周围元器件及电路板本身，故一般在盲槽的内壁上涂覆有一层防护膜。

现有的电路板盲槽一般都是一次成型的，即在将多个基板压合之后统一开凿盲槽，但是这种开凿方式容易造成内部基板或其他压合层开裂，开裂的基板和压合层很可能会降低整个电路板的性能，但是即使基板或是压合层开裂了，由于位于内部，人们无法直接观察到，无法判断内部基板和压合层的完好性，故存在未知的残次品。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于盲槽涂膜的电路板及其制备工艺，它可以实现先逐一开槽、涂膜，再进行压合组装，保证每个基板和压合层都是完好的，进而保证整个电路板的稳定性能，压合组装后再进一步涂膜，提升涂膜功效，增强隔热效果。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于盲槽涂膜的电路板，包括第二基板和第一基板，所述半固化片位于第二基板上侧，且半固化片与第二基板之间连接有半固化片，所述第二基板中部开凿有开口，所述开口处过盈配合有金属块，所述半固化片中部同样开凿有开口，所述开口处过盈配合有导电粘结层，所述第一基板和导电粘结层上对应开凿有盲槽，所述盲槽内壁上涂覆有防护膜。

一种用于盲槽涂膜的电路板，其制备工艺为：

S1、准备第二基板和金属块，在第二基板中部开凿开口，并将金属块过盈配合于开口处；

S2、准备导电粘结层，在导电粘结层上自上而下开凿盲槽，并在盲槽的内壁上涂覆第一防护膜；

S3、准备半固化片，在半固化片中部开凿开口，并将导电粘结层过盈配合于开口处；

S4、将半固化片压合于第二基板上端；

S5、准备第一基板，在第一基板中部开凿盲槽，并在盲槽的内壁上涂覆第一防护膜；

S6、将第一基板压合于半固化片上端；

S7、在第一防护膜表面涂覆第二防护膜，烘干。

本方案可以实现先逐一开槽、涂膜，再进行压合组装，保证每个基板和压合层都是完好的，进而保证整个电路板的稳定性能，压合组装后再进一步涂膜，提升涂膜功效，增强隔热效果。

进一步的，S1和S3中，所述半固化片上的开口与第二基板上的开口保持一致，所述金属块填满第二基板上的开口，所述导电粘结层填满半固化片的开口。

进一步的，所述第二基板上的开口、半固化片上的开口、导电粘结层上的盲槽和第一基板上的盲槽均采用镭射方式获得，此种方法获得的盲槽均匀且精准。

进一步的，所述第一防护膜采用改性酚醛树脂胶黏剂，所述第二防护膜采用改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂，改性酚醛树脂胶黏剂与电路板基材之间的粘合度好，改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂与导热材料如铜的粘合度高。

进一步的，S7中，涂覆第二防护膜之前，先在第一防护膜表面涂覆一层双向胶黏剂，所述双向胶黏剂中掺杂有固化剂，且固化剂采用对羟基苯磺酸，双向胶黏剂与改性酚醛树脂胶黏剂、改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂之间的粘合度极高，且双向胶黏剂中掺杂的对羟基苯磺酸固化剂可使得双向胶黏剂固化，起到良好的中间隔热作用。

进一步的，所述导电粘结层上的盲槽上边缘处开凿有弧形固定槽，所述第一基板上的盲槽下边缘处同样开凿有弧形固定槽，且两个弧形固定槽相匹配，弧形固定槽的设置可增大盲槽边缘处于第一防护膜之间的接触面积，同时可增厚防护膜的厚度，使得压合缝隙处的防护膜不易开裂，降低热量在缝隙中的横向传导。

进一步的，S2和S5中，所述弧形固定槽处涂覆第一防护膜后仍保持凹陷状，仍保持的凹陷可供第二防护膜的进入，同时增强连接处的第二防护膜的厚度，有效降低热量在缝隙中的横向传导。

进一步的，S7中，所述第二防护膜表面烘干后进行磨平处理，对所述盲槽进行填孔处理形成铜柱，保持第二防护膜表面的光滑度，增强铜柱与其表面的贴合度。

进一步的，所述填孔处理采用电镀方式，且通过电镀填孔将盲槽填满，目前电镀技术较为成熟，可提高镀件的耐磨性和抗腐蚀性，电镀方式所述铜柱为纯铜，纯铜的导热性能极佳，可起到良好的导热散热效果。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现先逐一开槽、涂膜，再进行压合组装，保证每个基板和压合层都是完好的，进而保证整个电路板的稳定性能，压合组装后再进一步涂膜，提升涂膜功效，增强隔热效果。

(2)第二基板上的开口、半固化片上的开口、导电粘结层上的盲槽和第一基板上的盲槽均采用镭射方式获得，此种方法获得的盲槽均匀且精准。

(3)第一防护膜采用改性酚醛树脂胶黏剂，第二防护膜采用改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂，改性酚醛树脂胶黏剂与电路板基材之间的粘合度好，改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂与导热材料如铜的粘合度高。

(4)涂覆第二防护膜之前，先在第一防护膜表面涂覆一层双向胶黏剂，双向胶黏剂中掺杂有固化剂，且固化剂采用对羟基苯磺酸，双向胶黏剂与改性酚醛树脂胶黏剂、改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂之间的粘合度极高，且双向胶黏剂中掺杂的对羟基苯磺酸固化剂可使得双向胶黏剂固化，起到良好的中间隔热作用。

(5)导电粘结层上的盲槽上边缘处开凿有弧形固定槽，第一基板上的盲槽下边缘处同样开凿有弧形固定槽，且两个弧形固定槽相匹配，弧形固定槽的设置可增大盲槽边缘处于第一防护膜之间的接触面积，同时可增厚防护膜的厚度，使得压合缝隙处的防护膜不易开裂，降低热量在缝隙中的横向传导。

(6)弧形固定槽处涂覆第一防护膜后仍保持凹陷状，仍保持的凹陷可供第二防护膜的进入，同时增强连接处的第二防护膜的厚度，有效降低热量在缝隙中的横向传导。

(7)第二防护膜表面烘干后进行磨平处理，对盲槽进行填孔处理形成铜柱，保持第二防护膜表面的光滑度，增强铜柱与其表面的贴合度。

(8)填孔处理采用电镀方式，且通过电镀填孔将盲槽填满，目前电镀技术较为成熟，可提高镀件的耐磨性和抗腐蚀性，电镀方式铜柱为纯铜，纯铜的导热性能极佳，可起到良好的导热散热效果。

附图说明

图1为本发明的主要工艺流程图；

图2为本发明涂覆第一防护膜状态下的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4本发明涂覆第二防护膜状态下的结构示意图；

图5为图4中B处的结构示意图。

图中标号说明：

1第二基板、2半固化片、3第一基板、4金属块、5导电粘结层、6盲槽、7弧形固定槽、8第一防护膜、9第二防护膜。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种用于盲槽涂膜的电路板，其制备工艺为：

S1、准备第二基板1和金属块4，在第二基板1中部开凿开口，并将金属块4过盈配合于开口处；

S2、准备导电粘结层5，在导电粘结层5上自上而下开凿盲槽6，并在盲槽6的内壁上涂覆第一防护膜8；

S3、准备半固化片2，在半固化片2中部开凿开口，并将导电粘结层5过盈配合于开口处；

S4、将半固化片2压合于第二基板1上端；

S5、准备第一基板3，在第一基板3中部开凿盲槽6，并在盲槽6的内壁上涂覆第一防护膜8；

S6、将第一基板3压合于半固化片2上端；

S7、在第一防护膜8表面涂覆第二防护膜9，烘干。

S1和S3中，半固化片2上的开口与第二基板1上的开口保持一致，金属块4填满第二基板1上的开口，导电粘结层5填满半固化片2的开口。

第二基板1上的开口、半固化片2上的开口、导电粘结层5上的盲槽6和第一基板3上的盲槽6均采用镭射方式获得，此种方法获得的盲槽6均匀且精准。

第一防护膜8采用改性酚醛树脂胶黏剂，第二防护膜9采用改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂，改性酚醛树脂胶黏剂与电路板基材之间的粘合度好，改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂与导热材料如铜的粘合度高。

请参阅图3和图5，导电粘结层5上的盲槽6上边缘处开凿有弧形固定槽7，第一基板3上的盲槽6下边缘处同样开凿有弧形固定槽7，且两个弧形固定槽7相匹配，弧形固定槽7的设置可增大盲槽6边缘处于第一防护膜8之间的接触面积，同时可增厚防护膜的厚度，使得压合缝隙处的防护膜不易开裂，降低热量在缝隙中的横向传导。

请参阅图2和图3，S2和S5中，弧形固定槽7处涂覆第一防护膜8后仍保持凹陷状，仍保持的凹陷可供第二防护膜9的进入，增强第二防护膜9的附着力，同时增强连接处的第二防护膜9的厚度，有效降低热量在缝隙中的横向传导。

请参阅图4和图5，S7中，第二防护膜9表面烘干后进行磨平处理，对盲槽6进行填孔处理形成铜柱，保持第二防护膜9表面的光滑度，增强铜柱与其表面的贴合度。

填孔处理采用电镀方式，且通过电镀填孔将盲槽6填满，目前电镀技术较为成熟，可提高镀件的耐磨性和抗腐蚀性，电镀方式铜柱为纯铜，纯铜的导热性能极佳，可起到良好的导热散热效果。

实施例2：

请参阅图1，一种用于盲槽涂膜的电路板，其制备工艺为：

S1、准备第二基板1和金属块4，在第二基板1中部开凿开口，并将金属块4过盈配合于开口处；

S2、准备导电粘结层5，在导电粘结层5上自上而下开凿盲槽6，并在盲槽6的内壁上涂覆第一防护膜8；

S3、准备半固化片2，在半固化片2中部开凿开口，并将导电粘结层5过盈配合于开口处；

S4、将半固化片2压合于第二基板1上端；

S5、准备第一基板3，在第一基板3中部开凿盲槽6，并在盲槽6的内壁上涂覆第一防护膜8；

S6、将第一基板3压合于半固化片2上端；

S7、在第一防护膜8表面涂覆第二防护膜9，烘干。

S1和S3中，半固化片2上的开口与第二基板1上的开口保持一致，金属块4填满第二基板1上的开口，导电粘结层5填满半固化片2的开口。

第二基板1上的开口、半固化片2上的开口、导电粘结层5上的盲槽6和第一基板3上的盲槽6均采用镭射方式获得，此种方法获得的盲槽6均匀且精准。

第一防护膜8采用改性酚醛树脂胶黏剂，第二防护膜9采用改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂，改性酚醛树脂胶黏剂与电路板基材之间的粘合度好，改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂与导热材料如铜的粘合度高。

S7中，涂覆第二防护膜9之前，先在第一防护膜8表面涂覆一层双向胶黏剂，双向胶黏剂中掺杂有固化剂，且固化剂采用对羟基苯磺酸，双向胶黏剂与改性酚醛树脂胶黏剂、改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂之间的粘合度极高，且双向胶黏剂中掺杂的对羟基苯磺酸固化剂可使得双向胶黏剂固化，起到良好的中间隔热作用。

请参阅图3和图5，导电粘结层5上的盲槽6上边缘处开凿有弧形固定槽7，第一基板3上的盲槽6下边缘处同样开凿有弧形固定槽7，且两个弧形固定槽7相匹配，弧形固定槽7的设置可增大盲槽6边缘处于第一防护膜8之间的接触面积，同时可增厚防护膜的厚度，使得压合缝隙处的防护膜不易开裂，降低热量在缝隙中的横向传导。

请参阅图2和图3，S2和S5中，弧形固定槽7处涂覆第一防护膜8后仍保持凹陷状，仍保持的凹陷可供第二防护膜9的进入，增强第二防护膜9的附着力，同时增强连接处的第二防护膜9的厚度，有效降低热量在缝隙中的横向传导。

请参阅图4和图5，S7中，第二防护膜9表面烘干后进行磨平处理，对盲槽6进行填孔处理形成铜柱，保持第二防护膜9表面的光滑度，增强铜柱与其表面的贴合度。

填孔处理采用电镀方式，且通过电镀填孔将盲槽6填满，目前电镀技术较为成熟，可提高镀件的耐磨性和抗腐蚀性，电镀方式铜柱为纯铜，纯铜的导热性能极佳，可起到良好的导热散热效果。

相较于现有技术中电路板上一次成型盲槽的方式容易造成内部基板或其他压合层开裂的问题，本方案可以实现先逐一开槽、涂膜，再进行压合组装，保证每个基板和压合层都是完好的，进而保证整个电路板的稳定性能，压合组装后再进一步涂膜，提升涂膜功效，增强隔热效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于盲槽涂膜的电路板，包括第二基板(1)和第一基板(3)，其特征在于：所述第一基板(3)位于第二基板(1)上侧，且第一基板(3)与第二基板(1)之间连接有半固化片(2)，所述第二基板(1)中部开凿有开口，所述开口处过盈配合有金属块(4)，所述半固化片(2)中部同样开凿有开口，所述开口处过盈配合有导电粘结层(5)，所述第一基板(3)和导电粘结层(5)上对应开凿有盲槽(6)，所述盲槽(6)内壁上涂覆有防护膜；

用于盲槽涂膜的电路板的制备工艺为：

S1、准备第二基板(1)和金属块(4)，在第二基板(1)中部开凿开口，并将金属块(4)过盈配合于开口处；

S2、准备导电粘结层(5)，在导电粘结层(5)上自上而下开凿盲槽(6)，并在盲槽(6)的内壁上涂覆第一防护膜(8)；

S3、准备半固化片(2)，在半固化片(2)中部开凿开口，并将导电粘结层(5)过盈配合于开口处；

S4、将半固化片(2)压合于第二基板(1)上端；

S5、准备第一基板(3)，在第一基板(3)中部开凿盲槽(6)，并在盲槽(6)的内壁上涂覆第一防护膜(8)；

S6、将第一基板(3)压合于半固化片(2)上端；

S7、在第一防护膜(8)表面涂覆第二防护膜(9)，烘干。

2.根据权利要求1所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：S1和S3中，所述半固化片(2)上的开口与第二基板(1)上的开口保持一致，所述金属块(4)填满第二基板(1)上的开口，所述导电粘结层(5)填满半固化片(2)的开口。

3.根据权利要求1所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：所述第二基板(1)上的开口、半固化片(2)上的开口、导电粘结层(5)上的盲槽(6)和第一基板(3)上的盲槽(6)均采用镭射方式获得。

4.根据权利要求1所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：所述第一防护膜(8)采用改性酚醛树脂胶黏剂，所述第二防护膜(9)采用改性聚酯树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂的复合剂。

5.根据权利要求1所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：S7中，涂覆第二防护膜(9)之前，先在第一防护膜(8)表面涂覆一层双向胶黏剂，所述双向胶黏剂中掺杂有固化剂，且固化剂采用对羟基苯磺酸。

6.根据权利要求1所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：所述导电粘结层(5)上的盲槽(6)上边缘处开凿有弧形固定槽(7)，所述第一基板(3)上的盲槽(6)下边缘处同样开凿有弧形固定槽(7)，且两个弧形固定槽(7)相匹配。

7.根据权利要求6所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：S2和S5中，所述弧形固定槽(7)处涂覆第一防护膜(8)后仍保持凹陷状。

8.根据权利要求1所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：S7中，所述第二防护膜(9)表面烘干后进行磨平处理，对所述盲槽(6)进行填孔处理形成铜柱。

9.根据权利要求8所述的一种用于盲槽涂膜的电路板，其特征在于：所述填孔处理采用电镀方式，且通过电镀填孔将盲槽(6)填满，所述铜柱为纯铜。

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