CN110621123A - 一种导热pcb的制作方法及pcb - Google Patents

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吴泓宇
纪成光
方星
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Abstract

本发明涉及PCB技术领域，公开了一种导热PCB的制作方法及PCB。制作方法包括：先制作母板，再在母板上制作导热体容置槽；在母板上黏附微粘膜；将导热体置于导热体容置槽中并与微粘膜粘接，通过树脂将导热体与母板固定连接；导热体包括陶瓷层以及导电层；去除微粘膜后整板电镀；在导热体的表面和/或其他板面制作外层图形。本发明中导热体容置槽在压合工序后制作，因而在压合前无需对外层的铜箔开窗处理，使得外层铜箔在压合过程中能够保持良好的平整度，不会出现起皱现象；微粘膜不仅可对导热体进行预固定，还能防止板面残留大量多余树脂；采用覆铜陶瓷片作为导热体，导热体表面的导电层也能够制作图形，提升了PCB的整体布线密度。

Description

一种导热PCB的制作方法及PCB
技术领域
本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)技术领域，尤其涉及一种导热PCB的制作方法及PCB。
背景技术
当前主流的PCB局部散热技术主要有内嵌金属块技术，利用铜、铝等金属的高导热性能，把PCB表面的高功率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的温度、提高使用寿命和电气性能。
其中，内嵌金属块技术通常应用于芯板+芯板压合形成的产品中，如图1所示，具体实现方法为：先将多张芯板1和粘结片2的对应位置分别开窗，再将芯板1与粘结片2按序叠放，并于开窗位置形成的通槽内放入金属块3，最后高温压合。
然而，在将内嵌金属块技术应用于高密度互连板(High DensityInterconnector，简称HDI板)产品时，会存在一些缺陷。如图2所示，具体实现方法为：先将铜箔4、芯板1和粘结片2的对应位置分别开窗，再将铜箔4、芯板1与粘结片2按序叠放，并于开窗位置形成的通槽内放入金属块3，最后高温压合。在该制作工艺中，由于位于外层的铜箔4在压合前预先进行了开窗处理，因此在高温压合后铜箔4的开窗位置极易出现起皱现象，同时压合工序中所采用的常规缓冲材料(如铝片、离型膜等)会加剧起皱程度，而且金属块3的外层表面无法实现线路制作，限制了整体布线密度的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导热PCB的制作方法及PCB，克服现有技术存在的铜箔易起皱以及布线密度受限的缺陷。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种导热PCB的制作方法，包括：
先制作母板，再在所述母板上制作导热体容置槽；
在所述母板的第一板面黏附微粘膜，所述微粘膜覆盖所述导热体容置槽于所述第一板面的槽口；
将导热体置于所述导热体容置槽中并与所述微粘膜粘接，通过树脂将所述导热体与所述母板固定连接；所述导热体包括陶瓷层以及通过种子层形成于所述陶瓷层的两外表面的导电层；所述导热体的厚度与所述母板的厚度相同，所述导热体的横截面标准尺寸小于所述导热体容置槽的横截面标准尺寸；
去除所述微粘膜后，进行整板电镀；
在所述导热体的表面和/或所述母板的除内嵌导热体区域以外的其他区域板面制作外层图形。
可选的，所述导热PCB的制作方法还包括所述导热体的制作步骤：
在具有指定厚度的大片陶瓷片的上下外表面分别通过种子层镀铜，形成大覆铜陶瓷片；将所述大覆铜陶瓷片分割成若干个指定规格的小覆铜陶瓷片，从而获得所述导热体。
可选的，所述导热体的制作步骤中还包括：对所述小覆铜陶瓷片的表面和/或侧面进行粗化处理。
可选的，所述将导热体置于所述导热体容置槽中并与所述微粘膜粘接，通过树脂将所述导热体与所述母板固定连接，包括：
先将所述导热体放入所述导热体容置槽内，直至所述导热体与位于所述导热体容置槽底部的所述微粘膜粘接，形成预固定；
再在所述导热体与所述导热体容置槽之间的缝隙内填充树脂；
在预设温度下，将所述树脂固化。
可选的，所述将导热体置于所述导热体容置槽中并与所述微粘膜粘接，通过树脂将所述导热体与所述母板固定连接，包括：
先在所述导热体容置槽内填充指定量的所述树脂；
再将所述导热体放入所述导热体容置槽内，直至所述导热体与位于所述导热体容置槽底部的所述微粘膜粘接；在所述导热体的放入过程中，所述树脂自动流动以填充所述导热体与所述导热体容置槽之间的缝隙；
在预设温度下，将所述树脂固化。
可选的，所述导热PCB的制作方法中，采用丝印或者点胶方式，在所述导热体与所述导热体容置槽之间的缝隙内填充树脂。
可选的，所述外层图形的制作方法为：采用图形转移法，在所述导热体表面和所述母板的除内嵌导热体区域以外的其他区域板面，同时制作外层图形。
可选的，所述外层图形的制作方法为：对于所述导热体表面和所述母板的除内嵌导热体区域以外的其他区域板面，先对其中之一进行保护，再在另一个表面制作外层图形。
可选的，所述导热PCB的制作方法还包括：在所述导热体容置槽的四角位置分别钻孔，使得钻孔后形成的圆弧形内壁与所述导热体的对应直角相切。
一种PCB，按照如上任一所述的制作方法制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明实施例在压合工序后制作导热体容置槽，因而在压合制成母板前无需对外层的铜箔进行开窗处理，使得外层铜箔在压合过程中能够保持良好的平整度，不会出现起皱现象。同时，微粘膜的应用，不仅可对导热体进行预固定，以杜绝导热体在树脂填充过程中产生位移，还能防止第一板面残留大量多余树脂。此外，采用覆铜陶瓷片作为导热体，导热体表面的导电层也能够制作图形，提升了PCB的整体布线密度。
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为现有的第一种导热PCB的制作方法示意图。
图2为现有的第二种导热PCB的制作方法示意图。
图3为本发明实施例一提供的导热PCB的制作方法流程图。
图4为本发明实施例一提供的导热PCB的制作方法示意图。
图5为本发明实施例二提供的导热PCB的制作方法流程图。
图6为本发明实施例二提供的导热PCB的制作方法示意图。
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。
实施例一
请参阅图3所示的导热PCB的制作方法流程图和图4所示的导热PCB的制作方法示意图，本发明实施例提供的导热PCB的制作方法，包括:
步骤101、制作指定规格的导热体8，该导热体8包括陶瓷层、形成于陶瓷层外表面的种子层，以及形成于种子层外表面的导电层。
导热体8用于实现散热功能，其具体制作方法为：先在具有一定厚度的大片陶瓷片的上下表面分别先形成种子层再镀导电层，例如铜层，形成大覆铜陶瓷片；再将大覆铜陶瓷片分割成若干个指定规格的小覆铜陶瓷片；然后，对小覆铜陶瓷片的表面和/或侧面进行粗化处理，从而获得所需的指定规格的导热体8。
步骤102、制作母板5。
该母板5的制作方式具体不限制，可以包括：
第一种，按照芯板--粘结片…芯板--粘结片--芯板的叠板顺序，将多张芯板和粘结片压合制成。
第二种，按照铜箔--粘结片--芯板…粘结片--芯板--粘结片--铜箔的顺序，将铜箔、芯板和粘结片逐层叠加压合制成。
第三种，按照铜箔--粘结片--子板--粘结片--铜箔的叠板顺序，将铜箔、子板和粘结片逐层叠加压合制成。
在完成母板5制作后，可于母板5上钻导通孔，以作为信号过孔。
步骤103、在母板5上的指定位置制作导热体容置槽6。
导热体容置槽6为通槽，用于容纳导热体8。导热体8的厚度与母板5的板厚相同。为保证导热体8能够放入导热体容置槽6且与槽壁之间形成有一定缝隙，该缝隙内将填充用以将导热体8与母板5连接成一体的树脂9，因此需设定导热体容置槽6的横截面标准尺寸略大于导热体8的横截面标准尺寸。
由于导热体容置槽6通常采用机械铣的方式制成，受到铣刀直径的限制，无法制作直角，因此可在导热体容置槽6的四角位置分别钻孔，使得钻孔形成的圆弧形内壁与导热体8的对应直角相切，以保证四角为直角的导热体8能够完全放至导热体容置槽6内。
进一步的，若不需要槽侧壁金属化，可在制作导热体容置槽6之前对母板5进行电镀操作；若需要槽侧壁金属化，可在制作导热体容置槽6之后对母板5进行电镀操作。
步骤104、在母板5的第一板面黏附一层微粘膜7。
本实施例中，微粘膜7具有一定的黏附性能，其作用在于：对放入导热体容置槽6内的导热体8进行预固定，并对第一板面进行保护，防止在后续的树脂9填充工序中大量多余的树脂9残留在第一板面而难以去除。
为此，微粘膜7于第一板面的覆盖区域，可以为整个板面，也可以为包括导热体容置槽6对应区域的部分区域，以节省材料成本。
步骤105、在导热体容置槽6内放入导热体8，使得导热体8与导热体容置槽6底部的微粘膜7粘接，形成预固定。
步骤106、在导热体8与导热体容置槽6的缝隙内填充树脂9，之后将树脂9固化。
具体的，可采用丝印或者点胶方式，在缝隙内填充树脂9。
在一定温度下，树脂9固化后导热体8与母板5形成一个整体。
步骤107、去除微粘膜7。
由于在树脂9填充时，因母板5的第一板面的槽口位置因黏附有微粘膜7而不会残留多余树脂9，但母板5的第二板面的槽口位置因未被遮挡而可能会残留少量多余树脂9，因此在去除微粘膜7后，可根据实际情况去除第二板面残留的多余树脂9。
步骤108、进行整板电镀后，在导热体8表面和其他板面进行外层图形制作。
通常情况下，在制作覆铜陶瓷片时，无法在陶瓷片的表面直接电镀形成导电层，需要先在陶瓷片的表面形成种子层(如钛、镍)，再在种子层的表面电镀形成导电层。
在导热体8表面制作外层图形时，需要同时去除非图形区域的导电层以及该部分导电层下层的种子层，而对于不同的种子层可能需要不同的去除方法，否则无法有效去除；其他板面的外层图形通常采用蚀刻去除无效铜层的方式制成，该蚀刻药水无法去除某些种子层。因此，本步骤中，若种子层可通过常规蚀刻方式去除，则可同时制作导热体8表面和其他板面的外层图形，以提高制作效率；若种子层不可通过常规蚀刻方式去除，则可分别单独制作导热体8表面和其他板面的外层图形，以避免两者相互影响。
步骤109、正常进行剩余常规流程制作，例如阻焊、表面处理、外形、电测、终检等，最终形成内嵌导热体8的PCB成品。
综上，本实施例所提供的PCB制作方法，先制成具有导热体容置槽6的母板5，再将覆铜陶瓷片作为导热体8放入导热体容置槽6并通过槽底的微粘膜7进行预固定，之后在导热体8与导热体容置槽6之间的缝隙里填充树脂9并固化，以实现导热体8与母板5的固定连接。此过程中，由于导热体容置槽6在压合工序后制作，因而在压合制成母板5前无需对外层的铜箔进行开窗处理，使得外层铜箔在压合过程中能够保持良好的平整度，不会出现起皱现象。同时，微粘膜7的应用，不仅可对导热体8进行预固定，以杜绝导热体8在树脂9填充过程中产生位移，还能防止第一板面残留大量多余树脂9。而且，采用覆铜陶瓷片作为导热体8，导热体8表面的导电层也能够制作图形，提升了PCB的整体布线密度。
实施例二
请参阅图5所示的导热PCB的制作方法流程图和图6所示的导热PCB的制作方法示意图，本发明实施例提供的导热PCB的制作方法，包括:
步骤201、制作指定规格的导热体8，该导热体8包括陶瓷层、形成于陶瓷层外表面的种子层，以及形成于种子层外表面的导电层。
步骤202、制作母板5。
步骤203、在母板5上的指定位置制作导热体容置槽6。
步骤204、在母板5的第一板面黏附一层微粘膜7。
步骤205、在导热体容置槽6内预先填充指定量的树脂9，再将导热体容置槽6内放入导热体8，直至导热体8与导热体容置槽6底部的微粘膜7粘接；在导热体8的放置过程中，树脂9会流动以填满导热体8与导热体容置槽6之间的缝隙，或者轻微冒出导热体容置槽6于第二板面的槽口。
步骤206、在一定温度下，将树脂9固化，从而使得导热体8与母板5固定连接为一个整体。
步骤207、去除微粘膜7。
在去除微粘膜7后，可根据实际情况去除第二板面残留的多余树脂9。
步骤208、进行整板电镀后，在导热体8表面和其他板面进行外层图形制作。
步骤209、正常进行剩余常规流程制作，例如阻焊、表面处理、外形、电测、终检等，最终形成内嵌导热体8的PCB成品。
上述流程中，除步骤205以外的其他步骤与实施例一相同，此处不再赘述。
与本实施例一中先放入导热体8再在缝隙内填充树脂9的方式不同，本实施例二采用先在槽内填充树脂9再放入导热体8的方式，使得树脂9在导热体8放入过程中自动流动以填充缝隙。
实施例三
本实施例提供了一种PCB，该PCB按照上述实施例一或二所述的制作方法制成。由于内嵌的导热体8包括陶瓷层以及通过种子层形成于外表面的导电层，因而可同时在导热体8的表面进行外层图形制作，提升了PCB产品的布线密度。
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)

1.一种导热PCB的制作方法，其特征在于，包括：
先制作母板，再在所述母板上制作导热体容置槽；
在所述母板的第一板面黏附微粘膜，所述微粘膜覆盖所述导热体容置槽于所述第一板面的槽口；
将所述导热体置于所述导热体容置槽中并与所述微粘膜粘接，通过树脂将所述导热体与所述母板固定连接；所述导热体包括陶瓷层以及通过种子层形成于所述陶瓷层的两外表面的导电层；所述导热体的厚度与所述母板的厚度相同，所述导热体的横截面标准尺寸小于所述导热体容置槽的横截面标准尺寸；
去除所述微粘膜后，进行整板电镀；
在所述导热体的表面和/或所述母板的除内嵌导热体区域以外的其他区域板面制作外层图形。
2.根据权利要求1所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，还包括所述导热体的制作步骤：
在具有指定厚度的大片陶瓷片的上下外表面分别通过种子层镀铜，形成大覆铜陶瓷片；将所述大覆铜陶瓷片分割成若干个指定规格的小覆铜陶瓷片，从而获得所述导热体。
3.根据权利要求2所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述导热体的制作步骤中还包括：对所述小覆铜陶瓷片的表面和/或侧面进行粗化处理。
4.根据权利要求1所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述将导热体置于所述导热体容置槽中并与所述微粘膜粘接，通过树脂将所述导热体与所述母板固定连接，包括：
先将所述导热体放入所述导热体容置槽内，直至所述导热体与位于所述导热体容置槽底部的所述微粘膜粘接，形成预固定；
再在所述导热体与所述导热体容置槽之间的缝隙内填充树脂；
在预设温度下，将所述树脂固化。
5.根据权利要求1所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述将导热体置于所述导热体容置槽中并与所述微粘膜粘接，通过树脂将所述导热体与所述母板固定连接，包括：
先在所述导热体容置槽内填充指定量的所述树脂；
再将所述导热体放入所述导热体容置槽内，直至所述导热体与位于所述导热体容置槽底部的所述微粘膜粘接；在所述导热体的放入过程中，所述树脂自动流动以填充所述导热体与所述导热体容置槽之间的缝隙；
在预设温度下，将所述树脂固化。
6.根据权利要求4所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述PCB制作方法中，采用丝印或者点胶方式，在所述导热体与所述导热体容置槽之间的缝隙内填充树脂。
7.根据权利要求1所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述外层图形的制作方法为：采用图形转移法，在所述导热体表面和所述母板的除内嵌导热体区域以外的其他区域板面，同时制作外层图形。
8.根据权利要求1所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述外层图形的制作方法为：对于所述导热体表面和所述母板的除内嵌导热体区域以外的其他区域板面，先对其中之一进行保护，再在另一个表面制作外层图形。
9.根据权利要求1所述的导热PCB的制作方法，其特征在于，所述PCB制作方法还包括：在所述导热体容置槽的四角位置分别钻孔，使得钻孔后形成的圆弧形内壁与所述导热体的对应直角相切。
10.一种PCB，其特征在于，所述PCB按照如权利要求1至9任一所述的制作方法制成。
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