CN110740564A - 一种密集网络多层印制电路板及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种密集网络多层印制电路板及其加工方法，其中该加工方法包括：稀疏电气信号孔采用在金属板上钻大孔后填充树脂、密集电气信号孔采用在金属板中嵌入常规PCB板材光板再加工成电气信号金属孔的加工方式，电气信号金属孔贯穿第一印制电路板、金属芯板和第二印制电路板，电气信号金属孔导通第一印制电路板和第二印制电路板之间的信号，且与金属芯板信号隔离，实现加工出以金属芯板在多层PCB基板中作为芯板的复杂PCB板设计，更是保证密集网络多层印制电路板的加工质量，满足更多的复杂PCB板设计的需求。

Description

一种密集网络多层印制电路板及其加工方法
技术领域
本发明涉及印制电路板制造的技术领域，特别是涉及一种密集网络多层印制电路板及其加工方法。
背景技术
随着目前PCB板市场大范围的常规PCB板设计向高频高速类PCB板加速转变，PCB板本身功率也越来越大，随之，对PCB板的降温效果也提出了更高的要求，常规简单的金属基板PCB板虽然可以有很好的降温效果，但无法实现对复杂的PCB板设计降温效果，现阶段，新的高频高速产品多元化设计越来越多。
常规简单的传统金属基板PCB板以金属基板作为PCB基板的载板(PCB基板设置在金属基板的上表面)，金属基板用于吸收PCB基板的热量，从而更好地为PCB基板散热；当产品特征设计为：超高层、密集网络有密集孔、多次压合等复杂设计时，对于此类的复杂PCB板的降温效果、性能方面更是提出了更高的要求。
由上述可得，传统金属基板PCB板及其加工工艺有如下缺点：PCB板设计结构简单，不能满足高要求的复杂PCB板设计；与此同时，传统金属基板PCB板的加工工艺不能加工出满足高降温效果、高性能要求的复杂PCB板。特别是对于金属基板在多层PCB基板中作为芯板的复杂PCB板设计，以金属基板为内层芯板，该金属基板的上表面和下表面分别设有PCB基板，目前未有能实现金属芯板有电气信号孔穿过的对应的加工工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密集网络多层印制电路板及其加工方法，解决上述现有技术存在的技术问题，该密集网络多层印制电路板的加工方法包括：稀疏电气信号孔采用在金属板上钻大孔后填充树脂、密集电气信号孔采用在金属板中嵌入常规PCB板材光板再加工成电气信号金属孔的加工方式，电气信号金属孔贯穿第一印制电路板、金属芯板和第二印制电路板，电气信号金属孔导通第一印制电路板和第二印制电路板之间的信号，且与金属芯板信号隔离，实现加工出以金属芯板在多层PCB基板中作为芯板的复杂PCB板设计，更是保证密集网络多层印制电路板的加工质量，满足更多的复杂PCB板设计的需求。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种密集网络多层印制电路板：
一种密集网络多层印制电路板，其包括金属芯板、第一印制电路板和第二印制电路板，其中，所述第一印制电路板、所述金属芯板和所述第二印制电路板依次压合，形成压合印制电路板，所述压合印制电路板至少包括功能区域，所述功能区域上开设有电气信号金属孔，所述电气信号金属孔贯穿所述第一印制电路板、所述金属芯板和所述第二印制电路板，所述电气信号金属孔导通所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间的信号，且与所述金属芯板信号隔离。
进一步地，所述电气信号金属孔包括多个密集电气信号孔和多个稀疏电气信号孔，所述密集电气信号孔的孔间距小于所述稀疏电气信号孔的孔间距。
进一步地，所述密集电气信号孔的孔间距不大于0.6mm，所述稀疏电气信号孔的孔间距不小于1.9mm。
进一步地，所述压合印制电路板还包括工艺边区域，所述工艺边区域围设在所述功能区域的四周，所述工艺边区域包括工艺孔区域和辅助图形区域。
本发明的另一方面提供一种密集网络多层印制电路板的加工方法：
一种密集网络多层印制电路板的加工方法，其包括以下步骤：S1：在金属板上划出功能区域，再将所述功能区域划分为密集孔区域和稀疏孔区域；S2：在所述稀疏孔区域上加工出第一通孔；S3：在所述密集孔区域上加工出第二通孔；S4：在所述金属板的上表面和下表面贴胶带进行覆盖，所述胶带对应所述第二通孔开设有第三通孔，所述第三通孔相对所述第二通孔的孔径较大，且单边设有间隙；S5：将常规PCB板材光板嵌入所述第二通孔中；S6：在所述金属板的上表面向上依次放置第一PP板和第一反向铜箔，且在所述金属板的下表面向下依次放置第二PP板和第二反向铜箔，采用压合设备进行压合；S7：撕下所述金属板被压合后所产生的废料；S8：采用树脂填充所述第一通孔，以形成预金属板；S9：走沉铜板镀工艺，对所述预金属板的上表面和下表面镀铜；S10：走辅助蚀刻图形工艺，蚀刻所述稀疏孔区域表面显露的树脂的表面铜层；同时，在嵌入的所述常规PCB板材光板的表面铜层上蚀刻出工艺边辅助图形，以形成所述金属芯板；S11：采用所述压合设备将所述第一印制电路板、所述金属芯板、所述第二印制电路板依次进行压合；S12：压合后，加工出所述电气信号金属孔。
进一步地，所述加工方法还包括在所述S8与所述S9之间的步骤：S81：对所述预金属板的上表面和下表面研磨平整。
进一步地，所述加工方法还包括在所述S10与所述S11之间的步骤：S101：测量所述金属芯板的涨缩系数，并根据所述金属芯板的涨缩系数，匹配所述第一印制电路板和所述第二印制电路板的涨缩系数。
进一步地，所述S1中包括在所述金属板上划出所述功能区域和工艺边区域，所述S3中还包括在所述工艺边区域加工出工艺孔。
进一步地，所述第一通孔设置为圆孔，所述第一通孔采用钻孔工艺加工；所述第二通孔设置为方孔，所述工艺孔设置为方孔，所述第二通孔和所述工艺孔采用镂空工艺加工。
进一步地，所述胶带设置为PI高温胶带。
本发明的有益效果：
本发明提供的密集网络多层印制电路板及其加工方法，其中该加工方法包括：稀疏电气信号孔采用在金属板上钻大孔后填充树脂、密集电气信号孔采用在金属板中嵌入常规PCB板材光板再加工成电气信号金属孔的加工方式，电气信号金属孔贯穿第一印制电路板、金属芯板和第二印制电路板，电气信号金属孔导通第一印制电路板和第二印制电路板之间的信号，且与金属芯板信号隔离，实现加工出以金属芯板在多层PCB基板中作为芯板的复杂PCB板设计，更是保证密集网络多层印制电路板的加工质量，满足更多的复杂PCB板设计的需求。
附图说明
图1为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤一示意图；
图2为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤二示意图；
图3为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤三示意图；
图4为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤四示意图；
图5为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤五示意图；
图6为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤六示意图；
图7为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤七示意图；
图8为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤八示意图；
图9为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤九示意图；
图10为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤十示意图；
图11为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤十一示意图；
图12为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤十二示意图；
图13为本发明实施例中图12的A-A剖面图。
图中，10—金属板、10-1—功能区域、10-11—稀疏孔区域、10-12—密集孔区域、10-2—工艺边区域、11—第一通孔、12—第二通孔、13—工艺孔、20—胶带、21—第三通孔、30—常规PCB板材光板、40—第一PP板、50—第一反向铜箔、60—第二PP板、70—第二反向铜箔、80—树脂、90—预金属板、91—铜层、100—金属芯板、110—第一印制电路板、120—第二印制电路板、130—压合印制电路板、131—功能区域、132—工艺边区域、140—电气信号金属孔、141—稀疏电气信号孔、142—密集电气信号孔、150—工艺孔
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的一部分实施例，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。
参见图1-图12，图1为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤一示意图，图2为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤二示意图，图3为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤三示意图，图4为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤四示意图，图5为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤五示意图，图6为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤六示意图，图7为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤七示意图，图8为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤八示意图，图9为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤九示意图，图10为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤十示意图，图11为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤十一示意图，图12为本发明实施例中密集网络多层印制电路板的加工方法步骤十二示意图，图13为本发明实施例中图12的A-A剖面图。
本实施例提供一种密集网络多层印制电路板，具体参见图12与图13，该密集网络多层印制电路板，包括金属芯板100、第一印制电路板110和第二印制电路板120，其中，第一印制电路板110、金属芯板100和第二印制电路板120依次压合，压合形成如图13所示的压合印制电路板130，再具体参见图12，压合印制电路板130优选地包括功能区域131和工艺边区域132，工艺边区域132围设在功能区域131的四周，工艺边区域132包括工艺孔区域(加工有工艺孔150)和辅助图形区域，功能区域131上开设有电气信号金属孔140，电气信号金属孔140贯穿第一印制电路板110、金属芯板100和第二印制电路板120，电气信号金属孔140导通第一印制电路板110和第二印制电路板120之间的信号，且与金属芯板100信号隔离，实现加工出以金属芯板100在多层PCB基板中作为芯板的复杂PCB板设计。
其中优选地，电气信号金属孔140包括多个密集电气信号孔142和多个稀疏电气信号孔141，密集电气信号孔142的孔间距小于稀疏电气信号孔141的孔间距，进一步具体地，密集电气信号孔142的孔边间距不大于0.6mm，稀疏电气信号孔141的孔边间距不小于1.9mm。
本实施例中，针对于上述密集网络多层印制电路板，具体参见图1-图13，其加工方法包括以下步骤：
如图1所示，步骤S1：按照产品(密集网络多层印制电路板)具体需求，在金属板10上划出功能区域10-1和工艺边区域10-2，再将功能区域10-1划分为密集孔区域10-12和稀疏孔区域10-11，所设孔的孔间距不小于1.9mm的区域定义为稀疏孔区域10-11，所设孔的孔间距不大于0.6mm的区域定义为密集孔区域10-12，工艺边区域10-2围设在功能区域10-1的四周，功能区域10-1定义为对应于该密集网络多层印制电路板的装载集成电路零件的区域，工艺边区域10-2定义为用于辅助加工的区域，例如加工有工具孔的区域，工具孔用于加工工艺中的辅助定位等。
如图2所示，步骤S2：在稀疏孔区域10-11上加工出第一通孔11，第一通孔11可设置为一个或多个，具体是在金属板10的稀疏孔区域10-11上指定位置(对应稀疏电气信号孔的位置)钻圆孔(第一通孔11)，该第一通孔11的孔径大于稀疏电气信号孔的孔径，便于后续塞入树脂。
如图3所示，步骤S3：在密集孔区域10-12上加工出第二通孔12，第二通孔12可设置为一个或多个，具体是在金属板10的密集孔区域10-12上指定位置(对应密集电气信号孔的位置)镂空出第二通孔12，第二通孔12呈方孔，该第二通孔12便于后续嵌入常规PCB板材光板30。
优选地，该步骤S3中还包括在金属板10的工艺边区域10-2预定的位置镂空形成工艺孔13，用于加工工艺中的辅助定位等。
如图4所示，步骤S4：分别在金属板10的上表面和下表面贴上胶带20进行覆盖，上述胶带20具体为PI高温胶带，胶带20上对应第二通孔12开设有第三通孔21，第三通孔21也呈方孔，第三通孔21相对第二通孔12的孔径较大，且单边设有间隙，便于后续步骤S6压合过程中，PP胶层渗入常规PCB板材光板30与第二通孔12之间的缝隙进行填胶，以增加连接强度。
如图5所示，步骤S5：将方块状的常规PCB板材光板30嵌入上述第二通孔12中。
如图6所示，步骤S6：在金属板10的上表面向上依次放置第一PP板40和第一反向铜箔50，且在金属板10的下表面向下依次放置第二PP板60和第二反向铜箔70，采用压合设备进行压合。
如图7所示，步骤S7：上述步骤S6压合完成后，撕下金属板10被压合后所产生的废料，废料包括上述压合后第二通孔12外的多余的PI高温胶带部分、多余的PP板部分、多余的铜箔部分。
如图8所示，步骤S8：采用树脂80填充第一通孔11，将第一通孔11填满，至此形成图中所示的预金属板90。
如图9所示，步骤S9：走沉铜板镀工艺，分别对上述预金属板90的上表面和下表面镀铜。
优选地，该加工方法还包括在步骤S8与步骤S9之间的步骤S81：对上述预金属板90的上表面和下表面研磨平整，便于步骤S9进行镀铜。
如图10所示，步骤S10：走辅助蚀刻图形工艺，蚀刻稀疏孔区域10-11表面显露的树脂80的表面铜层；同时，在嵌入的常规PCB板材光板30的表面铜层上蚀刻出工艺边辅助图形，以形成如图所示的金属芯板100。
如图11所示，步骤S11：按照产品(密集网络多层印制电路板)具体需求，采用压合设备将第一印制电路板110、金属芯板100、第二印制电路板120依次进行压合，形成压合印制电路板130，其中，第一印制电路板110可以为一个或多个，第二印制电路板120可以为一个或多个。
优选地，该加工方法还包括在步骤S10与步骤S11之间的步骤S101：测量金属芯板100的涨缩系数，并根据金属芯板100的涨缩系数，匹配第一印制电路板110和第二印制电路板120的涨缩系数，以使得上述步骤S11匹配压合后涨缩系数靠近1:1，提高压合的质量。
如图12所示，步骤S12：压合后，在压合印制电路板130上加工出电气信号金属孔140，具体是依次从第一印制电路板110、上述塞满树脂80的第一通孔11，和/或第二印制电路板120钻孔形成稀疏电气信号孔141，依次从第一印制电路板110、常规PCB板材光板30，和/或第二印制电路板120钻孔形成密集电气信号孔142，达到电气信号金属孔140可导通金属芯板100上、下的印制电路板的信号，但与金属芯板100隔离的效果。
本发明提供的密集网络多层印制电路板及其加工方法，其中该加工方法包括：稀疏电气信号孔141采用在金属板10上钻大孔(第一通孔11)后填充树脂80、密集电气信号孔142采用在金属板10中嵌入常规PCB板材光板30再加工成电气信号金属孔140的加工方式，电气信号金属孔140贯穿第一印制电路板110、金属芯板100和第二印制电路板120，电气信号金属孔140导通第一印制电路板110和第二印制电路板120之间的信号，且与金属芯板100信号隔离，实现加工出以金属芯板100在多层PCB基板中作为芯板的复杂PCB板设计，更是保证密集网络多层印制电路板的加工质量，满足更多的复杂PCB板设计的需求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围的方案，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种密集网络多层印制电路板，其特征在于：所述密集网络多层印制电路板包括金属芯板、第一印制电路板和第二印制电路板，其中，所述第一印制电路板、所述金属芯板和所述第二印制电路板依次压合，形成压合印制电路板，所述压合印制电路板至少包括功能区域，所述功能区域上开设有电气信号金属孔，所述电气信号金属孔贯穿所述第一印制电路板、所述金属芯板和所述第二印制电路板，所述电气信号金属孔导通所述第一印制电路板和所述第二印制电路板之间的信号，且与所述金属芯板信号隔离。
2.根据权利要求1所述的密集网络多层印制电路板，其特征在于：所述电气信号金属孔包括多个密集电气信号孔和多个稀疏电气信号孔，所述密集电气信号孔的孔间距小于所述稀疏电气信号孔的孔间距。
3.根据权利要求2所述的密集网络多层印制电路板，其特征在于：所述密集电气信号孔的孔间距不大于0.6mm，所述稀疏电气信号孔的孔间距不小于1.9mm。
4.根据权利要求3所述的密集网络多层印制电路板，其特征在于：所述压合印制电路板还包括工艺边区域，所述工艺边区域围设在所述功能区域的四周，所述工艺边区域包括工艺孔区域和辅助图形区域。
5.一种用于加工权利要求1-4任一所述的密集网络多层印制电路板的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：
S1：在金属板上划出功能区域，再将所述功能区域划分为密集孔区域和稀疏孔区域；
S2：在所述稀疏孔区域上加工出第一通孔；
S3：在所述密集孔区域上加工出第二通孔；
S4：在所述金属板的上表面和下表面贴胶带进行覆盖，所述胶带对应所述第二通孔开设有第三通孔，所述第三通孔相对所述第二通孔的孔径较大，且单边设有间隙；
S5：将常规PCB板材光板嵌入所述第二通孔中；
S6：在所述金属板的上表面向上依次放置第一PP板和第一反向铜箔，且在所述金属板的下表面向下依次放置第二PP板和第二反向铜箔，采用压合设备进行压合；
S7：撕下所述金属板被压合后所产生的废料；
S8：采用树脂填充所述第一通孔，以形成预金属板；
S9：走沉铜板镀工艺，对所述预金属板的上表面和下表面镀铜；
S10：走辅助蚀刻图形工艺，蚀刻所述稀疏孔区域表面显露的树脂的表面铜层；同时，在嵌入的所述常规PCB板材光板的表面铜层上蚀刻出工艺边辅助图形，以形成所述金属芯板；
S11：采用所述压合设备将所述第一印制电路板、所述金属芯板、所述第二印制电路板依次进行压合；
S12：压合后，加工出所述电气信号金属孔。
6.根据权利要求5所述的密集网络多层印制电路板的加工方法，其特征在于：所述加工方法还包括在所述S8与所述S9之间的步骤：
S81：对所述预金属板的上表面和下表面研磨平整。
7.根据权利要求5所述的密集网络多层印制电路板的加工方法，其特征在于：所述加工方法还包括在所述S10与所述S11之间的步骤：
S101：测量所述金属芯板的涨缩系数，并根据所述金属芯板的涨缩系数，匹配所述第一印制电路板和所述第二印制电路板的涨缩系数。
8.根据权利要求5所述的密集网络多层印制电路板的加工方法，其特征在于：所述S1中包括在所述金属板上划出所述功能区域和工艺边区域，所述S3中还包括在所述工艺边区域加工出工艺孔。
9.根据权利要求8所述的密集网络多层印制电路板的加工方法，其特征在于：所述第一通孔设置为圆孔，所述第一通孔采用钻孔工艺加工；所述第二通孔设置为方孔，所述工艺孔设置为方孔，所述第二通孔和所述工艺孔采用镂空工艺加工。
10.根据权利要求5所述的密集网络多层印制电路板的加工方法，其特征在于：所述胶带设置为PI高温胶带。
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