CN110412450B - 一种散热介质与导电介质的连接检测方法及pcb - Google Patents

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Abstract

本发明涉及PCB技术领域，公开了一种散热介质与导电介质的连接方法及PCB。所述检测方法包括步骤：制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板；其中，散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，指定设置区域不超出散热介质的顶面/底面，金属化测试孔由多层板的板面贯通至指定内层，指定内层为指定与导电介质相连的内层，金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内；对金属化测试孔与外层接地层进行电流导通性测试，若联通，则判定散热介质与导电介质已形成有效连接；若未联通，则判定散热介质与导电介质未形成有效连接。相比切片方式，本发明既提高检测效率，又能避免产生破坏性影响。

Description

一种散热介质与导电介质的连接检测方法及PCB
技术领域
本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种散热介质与导电介质的连接检测方法及PCB。
背景技术
随着电子产品技术的发展，元器件的表贴化、小型化趋势越来越明显，产品的密度也不断增加；另外，芯片主频不断提高，功能日益增强，单个芯片的功耗逐渐增大，导致热流密度的急剧提高。
同时，随着5G时代的到来，对承载新型元器件的PCB产品来讲，单纯的埋铜块产品已经不能满足高频率信号的高保真的传输效果，目前有一种较为新颖的技术是在铜块与相邻内层之间的局部区域使用导电介质，不但可实现高效散热及有效接地屏蔽信号，同时针对某些设计的产品可减少制作流程和生产周期，降低焊接爬锡短路风险，增强产品使用安全性能，在新一代功放射频产品上具有重要的应用价值。
但是，此类设计在制作过程中存在以下问题：导电介质是在PCB多层板压合制程时放入的，不仅需要考虑导电介质与同层半固化片的厚度匹配性，还存在漏放或错放的风险；如图1中PCB包括芯板1、半固化片2、呈T型体的铜块3以及导电胶片4′，导电胶片4′的厚度比半固化片2的厚度小；图2中PCB包括芯板1、半固化片2、呈T型体的铜块3，但是漏放导电胶片4′。若两者厚度不匹配、漏放或者错放，在压合过程中半固化片将会溢流到导电介质与金属块粘合的区域，导致连接失效。
目前，PCB厂家仅能通过切片取样的方法来检测是否存在上述连接失效情况，但此方法为常规的破坏性测试，仅能根据个别测试结果进行判断，且效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种散热介质与导电介质的连接检测方法及PCB，实现非破坏性的检测，提高检测效率和准确率。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种散热介质与导电介质的连接检测方法，包括步骤：
制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板；
其中，所述散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，所述指定设置区域不超出所述散热介质的顶面/底面，所述金属化测试孔由多层板的板面贯通至指定内层，所述指定内层为指定与导电介质相连的内层，所述金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内；所述散热介质与内层接地层相连；
通过电子测试方法，对所述金属化测试孔与外层接地层进行电流导通性测试，若联通，则判定所述散热介质与导电介质已形成有效连接；若未联通，则判定所述散热介质与导电介质未形成有效连接。
可选的，所述制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板，包括步骤：
对于位于所述导电介质上层的芯板/子板，先在所述芯板/子板上的指定位置进行机械钻孔，再对通孔进行沉铜电镀，形成金属化通孔，之后对所述金属化通孔采用树脂塞孔；
制作所述芯板/子板的内层图形，并在所述金属化通孔底部形成底部焊盘；
将所述芯板/子板、导电介质、散热介质及其他芯板按照预设顺序叠板压合，制成多层板；
制作外层图形，同时在所述金属化通孔顶部制作顶部焊盘，至此制成顶部和底部均形成有孤立焊盘的所述金属化测试孔。
可选的，所述制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板，包括步骤：
对各层芯板分别制作内层线路，并在其中位于导电介质上层的芯板上的金属化测试孔对应位置制作底部焊盘；
将各层芯板、导电介质、散热介质及其他芯板按照预设顺序叠板压合，制成多层板；
在所述多层板上激光钻盲孔，所述盲孔由板面贯通至所述底部焊盘；
对所述盲孔进行沉铜电镀，形成金属化的盲孔；
进行外层图形制作，同时在所述盲孔顶部形成顶部焊盘，至此制成顶部和底部均形成有孤立焊盘的所述金属化测试孔。
可选的，所述金属化测试孔在板面上的具体钻设位置位于布线密度低于预设阈值的区域。
可选的，所述指定设置区域比所述散热介质的顶面/底面单边小0.3mm-0.8mm。
可选的，所述散热介质为铜块。
可选的，所述散热介质为长方体或者T型体。
可选的，所述散热介质为长方体时，所述指定设置区域呈对应的长方形；所述散热介质为T型体时，所述指定设置区域为环形结构。
可选的，所述导电介质为导电胶片。
一种PCB，所述PCB内置有散热介质；所述PCB上还设有金属化测试孔；所述散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，所述指定设置区域不超出所述散热介质的顶面/底面，所述金属化测试孔由所述PCB的板面贯通至指定内层，所述指定内层为指定与导电介质相连的内层，所述金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内；所述散热介质与内层接地层相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明实施例在导电介质的上方区域制作金属化测试孔，通过电子测试方法对金属化测试孔与外层接地层进行电流导通性测试，以实现对导电介质的检测功能，相比于传统的切片检测方式，既能简化检测操作，提高检测效率，又能避免对PCB产品产生破坏性影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为现有的因导电介质与同层半固化片厚度不一致导致散热介质与导电介质连接失效的PCB剖视图。
图2为现有的因漏放或者错放导致散热介质与导电介质连接失效的PCB剖视图。
图3为本发明实施例提供的散热介质与导电介质的连接检测方法流程图。
图4为本发明实施例提供的金属化测试孔的第一种制作方法流程图。
图5为本发明实施例提供的金属化测试孔的第二种制作方法流程图。
图6为本发明实施例提供的一个实例的连接检测方法流程图。
图7为本发明实施例提供的压合制成的多层板结构视图。
图8为图7所示多层板在钻孔后的结构视图。
图9为图8所示多层板在完成外层图形制作后的结构视图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图3，本发明实施例提供的散热介质与导电介质的连接检测方法包括步骤：
步骤301、制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板。
其中，散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，金属化测试孔由多层板的板面贯通至指定内层，指定内层为指定与导电介质相连的内层，且金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内。
正常情况下，按照设计需求，导电介质应叠设于散热介质顶面或者底面的指定设置区域内，用于实现散热介质与紧邻该散热介质的指定内层线路的导通。然而实际上，由于操作失误，存在指定设置区域内漏放或者在指定设置区域外错放导电介质的情况。
本实施例中，指定设置区域不超出散热介质顶面/底面，优选进行一定程度的内收，避免导电介质与周围过孔连通，造成产品报废。可选的，指定设置区域比散热介质顶面/底面单边小0.3mm-0.8mm。
在实际应用中，金属化测试孔在板面上的具体钻设位置，可根据板面的布线密度来选取，优选选取布线密度低的区域，可提高操作便利性的同时避免对线路产生不良影响。
导电介质，具体可以为导电胶片。散热介质，具体可以为铜块，该铜块的形状为正方体、长方体或者T型体。当铜块为常规的正方体或者长方体时，指定设置区域可以呈对应的正方形或者长方形；当铜块为T型体时，指定设置区域可以为环形结构。
步骤302、通过电子测试方法，对金属化测试孔与外层接地层进行电流导通性测试，若联通(即短路)，则判定散热介质与导电介质已形成有效连接；若未联通(即开路)，则判定散热介质与导电介质未形成有效连接。
在指定设置区域内有放入导电介质时，金属化测试孔将会通过导电介质与散热介质导通，而散热介质与内层接地层相连，因此在板外通过测试金属化测试孔与外层接地层之间的电流导通性，即可获知导电介质是否准确放入板内。
在上述步骤301中，内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的压合板的制作方法有两种方案，具体说明如下。
第一种方案，采用在压合前即完成金属化测试孔制作的方式，请参阅图4所示，包括步骤：
步骤401、对于位于导电介质上层的芯板/子板，在该芯板/子板上的指定位置机械钻通孔，再对通孔进行沉铜电镀，形成金属化通孔，之后对金属化通孔采用树脂塞孔。
步骤402、制作芯板/子板的内层图形，并在金属化通孔底部形成底部焊盘。
步骤403、将芯板/子板、导电介质、散热介质及其他芯板按照预设顺序叠板压合，制成多层板。
步骤404、制作外层图形，同时在金属化通孔顶部制作顶部焊盘，至此制成顶部和底部均形成有孤立焊盘的金属化测试孔。
第二种方案，采用在压合后完成金属化测试孔制作的方式，请参阅图5所示，包括步骤：
步骤501、对各层芯板分别制作内层线路，并在位于导电介质上层的芯板上的指定位置制作底部焊盘。
步骤502、将各层芯板、导电介质、散热介质及其他芯板按照预设顺序叠板压合，制成多层板。
步骤503、在多层板上的指定位置激光钻盲孔，该盲孔由板面贯通至底部焊盘。
步骤504、对上述盲孔进行沉铜电镀，形成金属化的盲孔。
步骤505、进行外层图形制作，同时在盲孔顶部形成顶部焊盘，至此制成顶部和底部均形成有孤立焊盘的金属化测试孔。
下面将提供一个应用实例，该应用实例以采用在压合后完成金属化测试孔制作的方式为例，详细描述了PCB的整个制作过程。请参阅图6，包括步骤：
步骤601、准备多层印制电路板制作的原料，包括四张芯板1、三张半固化片2、呈长方体的铜块3以及横截面积略小于铜块顶面面积的导电胶片4等。
步骤602、按照常规的PCB制作工艺，将芯板1、半固化片2、铜块3和导电胶片4按照预设顺序压合制成多层板。
本实例中，按照图7所示顺序，铜块位于第二张芯板至第四张芯板之间形成的容置槽内，导电胶片4叠设于第一张芯板与铜块3之间，用于实现铜块3与第一张芯板的内层图形的连通。
需要说明的是，在压合前，需在第一张芯板的内层表面上制作出底部焊盘，该底部焊盘位于欲形成金属化测试孔的对应位置，如图5所示。
步骤603、在多层板上钻孔，包括在指定位置钻盲孔，指定位置位于导电胶片4上方的空闲区域，如图8所示。
步骤604、通过化学沉铜及电镀的方式，金属化PCB中的所有孔，包括位于导电胶片4上方的盲孔，使得盲孔金属化。
步骤605、制作外层图形，同时将盲孔位置蚀刻成孤立的顶部焊盘，使得顶部焊盘与底部焊盘相连，形成金属化测试孔5，如图9所示。
步骤606、利用电子测试方法，对金属化测试孔5与板面的大铜皮进行电流导通性测试，若联通，则判定铜块3与导电胶片4已形成有效连接；若未联通，则判定铜块3与导电胶片4未形成有效连接，可能出现漏放或者错放等情况。
由于位于表层的大铜皮和内置的金属块同为接地层，因此若在压合制程中操作人员有在指定设置区域准确放入导电介质时，大铜皮与盲孔、导电介质及金属块可形成闭合通路；而若操作人员未放入导电介质或者在指定设置区域外放入导电介质时，大铜皮与盲孔及金属块因为导电介质的缺失无法形成闭合通路。因此，通过金属化测试孔，可快速准确地检测出指定设置区域内是否有放入导电介质。
本发明实施例还提供了一种PCB，该PCB内置有散热介质，还设有金属化测试孔。
该散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，指定设置区域不超出所述散热介质的顶面/底面，金属化测试孔由PCB的板面贯通至指定内层，指定内层为指定与导电介质相连的内层，金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内。
利用金属化测试孔，可对指定设置区域内是否有放入导电介质进行简单快速检测，既提高了检测效率又能避免对PCB产品产生破坏性。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述检测方法包括步骤：
制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板；
其中，所述散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，所述指定设置区域不超出所述散热介质的顶面/底面，所述金属化测试孔由多层板的板面贯通至指定内层，所述指定内层为指定与导电介质相连的内层，所述金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内；所述散热介质与内层接地层相连；
通过电子测试方法，对所述金属化测试孔与外层接地层进行电流导通性测试，若联通，则判定所述散热介质与导电介质已形成有效连接；若未联通，则判定所述散热介质与导电介质未形成有效连接。
2.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板，包括步骤：
对于位于所述导电介质上层的芯板/子板，先在所述芯板/子板上的指定位置进行机械钻孔，再对通孔进行沉铜电镀，形成金属化通孔，之后对所述金属化通孔采用树脂塞孔；
制作所述芯板/子板的内层图形，并在所述金属化通孔底部形成底部焊盘；
将所述芯板/子板、导电介质、散热介质及其他芯板按照预设顺序叠板压合，制成多层板；
制作外层图形，同时在所述金属化通孔顶部制作顶部焊盘，至此制成顶部和底部均形成有孤立焊盘的所述金属化测试孔。
3.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述制作内置有散热介质且板上形成有金属化测试孔的多层板，包括步骤：
对各层芯板分别制作内层线路，并在其中位于导电介质上层的芯板上的金属化测试孔对应位置制作底部焊盘；
将各层芯板、导电介质、散热介质及其他芯板按照预设顺序叠板压合，制成多层板；
在所述多层板上激光钻盲孔，所述盲孔由板面贯通至所述底部焊盘；
对所述盲孔进行沉铜电镀，形成金属化的盲孔；
进行外层图形制作，同时在所述盲孔顶部形成顶部焊盘，至此制成顶部和底部均形成有孤立焊盘的所述金属化测试孔。
4.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述金属化测试孔在板面上的具体钻设位置位于布线密度低于预设阈值的区域。
5.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述指定设置区域比所述散热介质的顶面/底面单边小0.3mm-0.8mm。
6.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述散热介质为铜块。
7.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述散热介质为长方体或者T型体。
8.根据权利要求7所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述散热介质为长方体时，所述指定设置区域呈对应的长方形；所述散热介质为T型体时，所述指定设置区域为环形结构。
9.根据权利要求1所述的散热介质与导电介质的连接检测方法，其特征在于，所述导电介质为导电胶片。
10.一种PCB，所述PCB内置有散热介质；其特征在于，所述PCB上还设有金属化测试孔；
所述散热介质的顶面/底面预设有用于叠放导电介质的指定设置区域，所述指定设置区域不超出所述散热介质的顶面/底面，所述金属化测试孔由所述PCB的板面贯通至指定内层，所述指定内层为指定与导电介质相连的内层，所述金属化测试孔在散热介质顶面/底面的投影位置位于指定设置区域内；所述散热介质与内层接地层相连。
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