CN110996563B - 一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法 - Google Patents

一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，先对铜条进行折弯，折弯后进行除油和喷砂工艺处理好铜面，然后在铜条表面镀镍；根据每个平面的板材厚度及粘结片的厚度，设计不同平面的光板；根据每个层间的尺寸，设计每个层间的开窗大小，对电铣光板和PP进行开窗；设计辅助假板保护和压力传导，使用软材料缓冲，防止板面不平整导致失压爆板，本发明方法可以解决距离限制，在压合前先折弯铜条，通过设计不同平面的光板和PP，实现埋嵌的目的。

Description

一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法
技术领域
本发明属于线路板埋嵌铜基压合方法技术领域，具体涉及一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法。
背景技术
电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，线路板按层数来分的话分为单面板，双面板，和多层线路板三个大的分类。其中，多层板是指具有三层以上的导电图形层与其间的绝缘材料以相隔层压而成，且其间导电图形按要求互连的印制板。多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物。
电子产品在各个领域的广泛应用，推动了印制电路板阶段性的快速发展，从简单的单面或双面印制电路板到数十层以上的高多层板、任意阶HDI、埋置各类元器件的封装载板等高端印制电路板，其功能越来越强大，制作工艺也越来越复杂。
电动汽车、电源、通讯连接器等产品都会使用到折弯铜基板，当前市场上的埋嵌铜基板主要是平面铜基埋嵌，如果客户设计要求折弯铜，实现三维空间结构，方便后面组装，那么折弯铜内弧与FR4板之间距离一般需大于5.5MM才能折弯，此距离一直困扰着设计者，无法在板内实现折弯，折弯区域必须距离线路板有一定的距离，否则折弯铜基时线路板受外力导致板内分层爆板。
发明内容
本发明的目的在于提供一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，以解决上述背景技术中提出现有技术中折弯区域和线路板之间的距离限制的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，包括如下步骤：
S1、先对铜条进行折弯，准备好需要折弯的铜条，开启冲压机，使用专用模具对铜条进行冲压折弯，尺寸精度控制±0.05mm，折弯后进行除油和喷砂工艺处理好铜面，然后在铜条表面镀镍，对铜条进行除油，水洗干净后烘干，采用烤板120度烘干50分钟放在干燥的环境中待用；
S2、取出需要嵌入的线路板板材，根据每个平面的板材厚度及粘结片的厚度，设计不同平面的光板，压合结构设计需使用6张芯板，11张PP，其中第4层到第5层中间使用普通流动PP，其他层间均使用不流动PP，防止溢胶过大；
S3、根据每个层间的尺寸，设计每个层间的开窗大小，使用工具对电铣光板进行开窗，取出PP，使用工具对PP进行开窗，压合升温速率控制2.5-3.5℃/min，高温段大于180度时间需保持120分钟，最大压力35KG/CM2,转高压段时料温控制在85-95度，板内PCS间距位置设计定位孔，孔径3.2mm，压合排版时需插入销钉，销钉直径小于定位孔，防止压合过程中偏移；
S4、辅助假板和缓冲材料的设计，由于压合前已经折弯铜条，所有在铜条伸出部位需要使用辅助假板保护和压力传导，且辅助假板的开窗大小需适当加大，与线路板之间需要使用软材料缓冲，防止板面不平整导致失压爆板，设计硅胶作为缓冲材料。
优选的，所述S1中折弯后需在铜表面电镀镍保护，镀镍参数1.0ASD*15min，镍厚3-5um，防止氧化的同时还能提高耐磨性，镀镍后铜条应存放在干燥的环境，压合前不能使用常规棕化药水处理。
优选的，所述S3中光板层开窗比铜条单边大0.1mm，靠近外面的PP层使用不流动PP，开窗比铜条单边大0.075mm,中间的PP层使用普通PP，开窗比铜条伸出部位单边大1.6mm。
优选的，所述S3中排板PCS间距设计8mm，间距位置设计定位孔，孔径3.2mm均匀分布，要求定位孔间距小于175mm，保证压合时不会偏移。
优选的，所述S3中，在板内的定位孔均需安装销钉定位，销钉直径3.15mm，比定位孔小0.05mm，长度19mm，不允许长度超过整体板厚。
优选的，辅助假板使用钢板和FR4厚板开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.2mm。
优选的，真板与辅助假板之间需要加垫缓冲材料，使用硅胶开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.15mm，硅胶厚度0.4mm；
优选的，真板与辅助假板之间需要加垫缓冲材料，使用硅胶开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.2mm，硅胶厚度0.5mm。
优选的，辅助假板在压合后先不用拆除，电铣外形时控深铣，铣完成品后再拆除，可以回收重复利用。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明改变了传统的压合后控深揭盖露铜排，然后折弯铜排的方法，省略了铜排上贴高温胶保护和控深揭盖等流程，提升效率，并且实现了折弯铜内弧与FR4的零间距，突破了常规的折弯间距限制；
2、本发明还可以制作其他折弯类型的材料埋嵌FR4，提高了生产制作的效率，加快折弯铜条板制程的流转，满足折弯内弧与FR4不同间距设计的需求，依靠此方法，甚至可以在FR4板内折弯，不需要从FR4板外折弯；
3、本发明设置辅助假板，可保护和压力传导，使用硅胶缓冲，防止板面不平整导致失压爆板。
附图说明
图1为本发明一种埋嵌多维金属导体线路板的结构示意图。
图中：1、钢板层；2、假板层；3、硅胶层；4、铜条。
具体实施方式
下面将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。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。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。
实施例1
一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、先对铜条进行折弯，准备好需要折弯的铜条，开启冲压机，使用专用模具对铜条进行冲压折弯，尺寸精度控制±0.05mm，折弯后进行除油和喷砂工艺处理好铜面，然后在铜条表面镀镍，对铜条进行除油，水洗干净后烘干，采用烤板120度烘干50分钟放在干燥的环境中待用；
S2、取出需要嵌入的线路板板材，根据每个平面的板材厚度及粘结片的厚度，设计不同平面的光板，压合结构设计需使用6张芯板，11张PP，其中第4层到第5层中间使用普通流动PP，其他层间均使用不流动PP，防止溢胶过大；
S3、根据每个层间的尺寸，设计每个层间的开窗大小，使用工具对电铣光板进行开窗，开窗是指在需要焊接或散热的地方把铜箔裸露在绿油层外，取出PP，使用工具对PP进行开窗，压合升温速率控制2.5-3.5℃/min，高温段大于180度时间需保持120分钟，最大压力35KG/CM2,转高压段时料温控制在85-95度，板内PCS间距位置设计定位孔，孔径3.2mm，压合排版时需插入销钉，销钉直径小于定位孔，防止压合过程中偏移。
S4、辅助假板和缓冲材料的设计，由于压合前已经折弯铜条，所有在铜条伸出部位需要使用辅助假板保护和压力传导，且辅助假板的开窗大小需适当加大，与线路板之间需要使用软材料缓冲，防止板面不平整导致失压爆板，设计硅胶作为缓冲材料。
所述S1中折弯后需在铜表面电镀镍保护，镀镍参数1.0ASD*15min，镍厚3-5um，防止氧化的同时还能提高耐磨性，镀镍后铜条应存放在干燥的环境，压合前不能使用常规棕化药水处理。
所述S3中光板层开窗比铜条单边大0.1mm，靠近外面的PP层使用不流动PP，开窗比铜条单边大0.075mm,中间的PP层使用普通PP，开窗比铜条伸出部位单边大1.6mm。
所述S3中排板PCS间距设计8mm，间距位置设计定位孔，孔径3.2mm均匀分布，要求定位孔间距小于175mm，保证压合时不会偏移。
所述S3中，在板内的定位孔均需安装销钉定位，销钉直径3.15mm，比定位孔小0.05mm，长度19mm，不允许长度超过整体板厚。
辅助假板使用钢板和FR4厚板开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.2mm。
真板与辅助假板之间需要加垫缓冲材料，使用硅胶开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.15mm，硅胶厚度0.4mm。
辅助假板在压合后先不用拆除，电铣外形时控深铣，铣完成品后再拆除，可以回收重复利用。
实施例2
一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、先对铜条进行折弯，准备好需要折弯的铜条，开启冲压机，使用专用模具对铜条进行冲压折弯，尺寸精度控制±0.05mm，折弯后进行除油和喷砂工艺处理好铜面，然后在铜条表面镀镍，对铜条进行除油，水洗干净后烘干，采用烤板120度烘干50分钟放在干燥的环境中待用；
S2、取出需要嵌入的线路板板材，根据每个平面的板材厚度及粘结片的厚度，设计不同平面的光板，压合结构设计需使用6张芯板，11张PP，其中第4层到第5层中间使用普通流动PP，其他层间均使用不流动PP，防止溢胶过大；
S3、根据每个层间的尺寸，设计每个层间的开窗大小，使用工具对电铣光板进行开窗，开窗是指在需要焊接或散热的地方把铜箔裸露在绿油层外，取出PP，使用工具对PP进行开窗，压合升温速率控制2.5-3.5℃/min，高温段大于180度时间需保持120分钟，最大压力35KG/CM2,转高压段时料温控制在85-95度，板内PCS间距位置设计定位孔，孔径3.2mm，压合排版时需插入销钉，销钉直径小于定位孔，防止压合过程中偏移。
S4、辅助假板和缓冲材料的设计，由于压合前已经折弯铜条，所有在铜条伸出部位需要使用辅助假板保护和压力传导，且辅助假板的开窗大小需适当加大，与线路板之间需要使用软材料缓冲，防止板面不平整导致失压爆板，设计硅胶作为缓冲材料。
所述S1中折弯后需在铜表面电镀镍保护，镀镍参数1.0ASD*15min，镍厚3-5um，防止氧化的同时还能提高耐磨性，镀镍后铜条应存放在干燥的环境，压合前不能使用常规棕化药水处理。
所述S3中光板层开窗比铜条单边大0.1mm，靠近外面的PP层使用不流动PP，开窗比铜条单边大0.075mm,中间的PP层使用普通PP，开窗比铜条伸出部位单边大1.6mm。
所述S3中排板PCS间距设计8mm，间距位置设计定位孔，孔径3.2mm均匀分布，要求定位孔间距小于175mm，保证压合时不会偏移。
所述S3中，在板内的定位孔均需安装销钉定位，销钉直径3.15mm，比定位孔小0.05mm，长度19mm，不允许长度超过整体板厚。
辅助假板使用钢板和FR4厚板开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.2mm。
真板与辅助假板之间需要加垫缓冲材料，使用硅胶开窗制作，比铜条伸出部位单边大0.2mm，硅胶厚度0.5mm。
辅助假板在压合后先不用拆除，电铣外形时控深铣，铣完成品后再拆除，可以回收重复利用。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、先对铜条进行折弯，准备好需要折弯的铜条，开启冲压机，对铜条进行冲压折弯，尺寸精度控制±0.05mm，折弯后进行除油和喷砂工艺处理好铜面，然后在铜条表面镀镍，对铜条进行除油，水洗干净后烘干，采用烤板120度烘干50分钟放在干燥的环境中待用；
S2、取出需要嵌入的线路板板材，根据每个平面的板材厚度及粘结片的厚度，设计不同平面的光板，压合结构设计需使用6张芯板，11张PP，其中第4层到第5层中间使用普通流动PP，其他层间均使用不流动PP，防止溢胶过大；
S3、根据相邻芯板层间的尺寸，对应设计每个层间PP的开窗大小，使用工具对所述光板进行电铣开窗，并对PP进行开窗，压合时，控制升温速率为2.5-3.5℃/min，且当温度大于180℃时保持120分钟，压合时最大压力不超过343N/CM2，料温控制在85-95℃，板内PCS间距位置设计孔径为3.2mm的定位孔，压合排版时插入销钉，销钉直径小于定位孔，防止压合过程中偏移；
S4、使用钢板和FR4厚板开窗制作辅助假板，使用硅胶开窗制作缓冲材料，所述辅助假板比铜条伸出部位单边大0.2mm，所述硅胶厚度为0.4mm；在辅助假板与步骤S3压合后的线路板之间加垫所述缓冲材料，通过所述辅助假板对铜条伸出部位进行保护和压力传导，通过所述缓冲材料对所述线路板进行缓冲，防止板面不平整导致失压爆板。
2.根据权利要求1所述的一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于：所述S1中折弯后需在铜表面电镀镍保护，镀镍参数1.0ASD*15min，镍厚3-5um，防止氧化的同时还能提高耐磨性，镀镍后铜条应存放在干燥的环境，压合前不能使用常规棕化药水处理。
3.根据权利要求1所述的一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于：所述S3中光板层开窗比铜条单边大0.1mm，靠近外面的PP层使用不流动PP，开窗比铜条单边大0.075mm,中间的PP层使用普通PP，开窗比铜条伸出部位单边大1.6mm。
4.根据权利要求1所述的一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于：所述S3中排板PCS间距设计8mm，间距位置设计定位孔，孔径3.2mm均匀分布，要求定位孔间距小于175mm，保证压合时不会偏移。
5.根据权利要求1所述的一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于：所述S3中，在板内的定位孔均需安装销钉定位，销钉直径3.15mm，比定位孔小0.05mm，长度19mm，不允许长度超过整体板厚。
6.根据权利要求1所述的一种埋嵌多维金属导体线路板的制作方法，其特征在于：辅助假板在压合后先不用拆除，电铣外形时控深铣，铣完成品后再拆除，可以回收重复利用。
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