CN111295053A - 一种内嵌有导热体的pcb制备方法及pcb - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内嵌有导热体的PCB制备方法及PCB，制备方法包括：将铜箔和粘结片进行快压，形成背粘结片铜箔，在背粘结片铜箔上开窗；将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，形成带有导热体容置槽的叠板结构，所述各层待叠板部件包括开窗后的背粘结片铜箔以及开槽后的子板/芯板；将导热体放置于导热体容置槽中；对放置有导热体的叠板结构进行压合。本发明在叠板结构整体压合前，先对铜箔和粘结片进行快压形成背粘结片铜箔，快压使粘结片具有一定的刚性，可对铜箔进行支撑避免铜箔在后续压合过程中起皱，此时，粘结片未完全固化，在后续压合过程中仍然能够熔融流动，并不影响后续压合。通过快压可避免铜箔在开窗后压合出现的起皱现象。

Description

一种内嵌有导热体的PCB制备方法及PCB

技术领域

本发明涉及PCB(Printed Circuit Board，印制线路板)领域，尤其涉及一种内嵌有导热体的PCB制备方法及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的对应位置分别开槽，再将芯板1与粘结片2按序叠放，并于开槽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：先在铜箔4的对应位置开窗，芯板1和粘结片2的对应位置分别开槽，再将铜箔4、芯板1与粘结片2按序叠放，并于开窗和开槽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，致使无法实现HDI板和内嵌金属块技术的复合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内嵌有导热体的PCB制备方法及PCB，来解决现在HDI板和内嵌金属块技术复合时导致的铜箔易起皱问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种内嵌有导热体的PCB制备方法，包括：

将铜箔和粘结片进行快压，形成背粘结片铜箔，在背粘结片铜箔上开窗；

将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，形成带有导热体容置槽的叠板结构，所述各层待叠板部件包括开窗后的背粘结片铜箔以及开槽后的子板/芯板；

将导热体放置于导热体容置槽中；

对放置有导热体的叠板结构进行压合。

可选的，所述开槽后的子板通过以下步骤制得：

在粘结片/芯板上待接触导热体的位置处局部粘贴保护膜；或者，在粘结片/芯板上整体粘贴保护膜，对保护膜进行激光切割，之后撕去不与导热体接触位置处的保护膜；

将粘贴有保护膜的芯板/粘结片以及其他各层芯板和粘结片按预定顺序叠板，之后压合形成子板；

对子板控深铣槽至保护膜处，去除保护膜，形成开槽后的子板。

可选的，所述开槽后的子板通过以下步骤制得：

在粘结片上待接触导热体的位置处预开槽，形成预开槽粘结片；

将预开槽粘结片以及其他各层芯板和粘结片按预定顺序叠板，之后压合形成子板；

对子板控深铣槽至预开槽粘结片的预开槽处，形成开槽后的子板。

可选的，所述开槽后的子板通过以下步骤制得：

在粘结片和/或芯板上待接触导热体的位置处预开槽，形成垫片容纳腔；

将预开槽后的粘结片和/或芯板以及其他各层芯板和粘结片按预定顺序叠板，叠板过程中将垫片埋设于垫片容纳腔中，之后压板形成内置有垫片的子板；

对内置有垫片的子板控制铣槽至垫片处，去除垫片，形成开槽后的子板。

可选的，所述将导热体放置于导热体容置槽中，具体包括：

在导热体朝向导热体容置槽的一面上预粘粘结片，将附有粘结片的导热体放置于导热体容置槽中；或者，在导热体容置槽的槽底放入粘结片，再将导热体放置于导热体容置槽中。

可选的，所述各层待叠板部件还包括开槽后的粘结片、未开槽的粘结片、未开窗的铜箔、未开槽的子板和未开槽的芯板中的一种或多种。

可选的，所述将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，具体包括：

在各层待叠板部件的板边均设置对位孔，将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，在叠板过程中根据对位孔进行对位。

可选的，所述对放置有导热体的叠板结构进行压合，具体包括：

在放置有导热体的叠板结构的相对两板面分别放置一缓存层，之后进行压合。

可选的，所述对放置有导热体的叠板结构进行压合，之后包括：

对压合完成的叠板结构进行激光钻孔、机械钻孔、电镀、阻焊、表面处理、外层处理、电测和终检。

一种PCB，所述PCB按照如上所述的制备方法制成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在叠板结构整体压合前，先对铜箔和粘结片进行快压形成背粘结片铜箔并对背粘结片铜箔开窗，快压使粘结片具有一定的刚性，可对铜箔进行支撑避免铜箔在后续压合过程中起皱，此时，粘结片未完全固化，在后续压合过程中仍然能够熔融流动，并不影响后续压合。通过快压可避免铜箔在开窗后压合出现的起皱现象，解决了现有HDI板和内嵌金属块技术无法复合使用的问题。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为背景技术中现有的第一种内嵌导热体的PCB的制备方法流程图；

图2为背景技术中现有的第二种内嵌导热体的PCB的制备方法流程图；

图3为本发明实施例提供的内嵌有导热体的PCB的制备方法流程图；

图4为本发明实施例提供的开窗后的背粘结片铜箔的制备方法示意图；

图5为本发明实施例提供的开槽后的子板(通槽/盲槽)的制备方法示意图；

图6为本发明实施例提供的贴有保护膜的芯板的制备方法示意图；

图7为本发明实施例提供的贴有保护膜的粘结片的制备方法示意图；

图8为本发明实施例提供的开槽后的子板(盲槽)的制备方法示意图；

图9为本发明实施例提供的开槽后的子板(盲槽)的另一制备方法示意图；

图10为本发明实施例提供的开槽后的子板(盲槽)的又一制备方法示意图；

图11为本发明实施例提供的内嵌有导热体(盲埋)的PCB的制备方法示意图；

图12为本发明实施例提供的内嵌有导热体(通埋)的PCB的制备方法示意图。

图示说明：1、芯板；2、粘结片2；3、导热体；4、铜箔；5、子板容置槽；6、保护膜；7、预开槽粘结片2；8、垫片；9、缓冲层。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例提供了一种内嵌有导热体3的PCB制备方法，请参考图3，该制备方法包括以下步骤。

S1、将铜箔4和粘结片2进行快压，形成背粘结片铜箔，在背粘结片铜箔上开窗。

请参考图4，铜箔4和粘结片2通过快压(温度140-190℃，压合时长30秒-2min)可以压合成一个整体，快压后粘结片2具有一定刚性，在后续压合过程中对铜箔4形成支撑避免铜箔4起皱，并且粘结片2并未完全固化，在后续压合过程中仍然能熔融流动，由此可解决高温压合后铜箔4开窗位置容易起皱的问题。

S2、将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，形成带有导热体容置槽的叠板结构，所述各层待叠板部件包括开窗后的背粘结片铜箔以及开槽后的子板/芯板1。

其中，在本发明中“/”表示或。所述各层待叠板部件根据需求还可包括开槽后的粘结片2、未开槽的粘结片2、未开窗的铜箔4、未开槽的子板、开槽后的子板、未开槽的芯板1和开槽后的芯板1中的一种或多种。

各层待叠板部件在叠板前，板边优选设置对位孔，在叠板过程中根据对位孔进行对位。

请参考图5，开槽后的子板可通过如图5所示的步骤获得，具体包括以下步骤：

S201、制作各层芯板1图形，对芯板1铜面进行粗化。

S202、在各层芯板1和粘结片2的板边均设置对位孔。

S203、将各层芯板1和粘结片2按预定顺序叠板后压合，形成子板。

叠板时，可在各层芯板1和粘结片2形成的叠板结构的上下相对两板面处分别放置一缓冲层9，之后再压合。缓冲层9可使压合效果更好。

S204、对子板进行激光钻孔、机械钻孔、电镀、图形制作和塞孔。

S205、在子板上开窗形成子板容置槽5，获得开槽后的子板。

子板容置槽5用于容纳导热体3，开窗时根据需求可进行控深铣槽或者直接贯穿子板，即子板容置槽5可为通槽或者盲槽。

当子板容置槽5为盲槽时，控深铣槽需要精密控制否则容易对子板造成损伤，为避免这类情况，可对采取以下三种方式来进行控深铣槽。

请参考图6-8，第一种控深铣槽的方式包括如下步骤：

S211、在粘结片2/芯板1上待接触导热体3的位置处局部粘贴保护膜6；或者，在粘结片2/芯板1上整体粘贴保护膜6，对保护膜6进行激光切割，之后撕去不与导热体3接触位置处的保护膜6。

请参考图6，本发明可以采取在粘结片2/芯板1上局部有选择性地贴保护膜6的方式。请参考图7，本发明也可采用在粘结片2/芯板1上整体贴保护膜6再去除不需要的保护膜6的方式。以上两种方式均可对粘结片2/芯板1上待接触导热体3的位置进行保护。该保护膜6具体为高温保护膜。

S212、将粘贴有保护膜6的芯板1/粘结片2以及其他各层芯板1和粘结片2按预定顺序叠板，之后压合形成子板。

S213、对子板控深铣槽至保护膜6处，去除保护膜6，形成开槽后的子板。

S212和S213步骤的过程图示请参考图8。在发明中，S213步骤中对子板控深铣槽的深度由保护膜6的位置决定，即控深铣槽形成的槽底既可在芯板1的铜层中，也可以在粘结片2中，本发明不进行限制。

请参考图9，第二种控深铣槽的方式包括如下步骤：

S221、在指定的粘结片2上待接触导热体3的位置处预开槽，形成预开槽粘结片7。

其中，所述指定的粘结片2属于低流动性粘结片或者无流动性粘结片，因此在之后压合时预开槽处仍然保持开槽，不会受到影响。

所述指定的粘结片2，根据S223步骤对子板控深铣槽的深度来选择，在指定的粘结片2上进行预开槽形成的槽的槽底，会成为之后子板控深铣槽所形成槽的槽底。

S222、将预开槽粘结片7以及其他各层芯板1和粘结片2按预定顺序叠板，之后压合形成子板。

S223、对子板控深铣槽至预开槽粘结片7的预开槽处，形成开槽后的子板。

请参考图10，第三种控深铣槽的方式包括如下步骤：

S231、在指定的粘结片2和/或芯板1上待接触导热体3的位置处预开槽，形成垫片容纳腔。

所述指定的粘结片2和/或芯板1，根据S233步骤对子板控深铣槽的深度来选择，在指定的粘结片2和/或芯板1上进行预开槽所形成的垫片容纳腔的腔底，会成为之后子板控深铣槽所形成槽的槽底。

S232、将预开槽后的粘结片2和/或芯板1以及其他各层芯板1和粘结片2按预定顺序叠板，叠板过程中将垫片8埋设于垫片容纳腔中，之后压板形成内置有垫片8的子板。

S233、对内置有垫片8的子板控制铣槽至垫片8处，去除垫片8，形成开槽后的子板。

以上三种控深铣槽的方式均可有效避免对控深铣槽的目标位置造成损伤。

S3、将导热体3放置于导热体容置槽中。

在将导热体3放置于导热体容置槽之前，优选先对导热体3的表面进行清洁和粗化。

请参考图11，当导热体容置槽为盲槽时，可以通过以下步骤使导热体3和导热体容置槽的结合更加牢固。即在导热体3朝向导热体容置槽的一面上预粘粘结片2，将附有粘结片2的导热体3放置于导热体容置槽中；或者，在导热体容置槽的槽底放入粘结片2，再将导热体3放置于导热体容置槽中。

通过在导热体3上预粘粘结片2或者在导热体容置槽的槽底放入粘结片2，一方面可以在压合时对导热体3形成缓冲，另一方面可使导热体3更加牢固地嵌入PCB中。

S4、对放置有导热体3的叠板结构进行压合。

压合前，可在放置有导热体3的叠板结构的相对两板面分别放置一缓存层，之后再进行压合。通过缓冲层9的设置可使压合效果更好。

压合后，对压合完成的叠板结构还应进行激光钻孔、机械钻孔、电镀、阻焊、表面处理、外层处理、电测和终检。

图11展示了将导热体3单面盲埋于PCB中，可以理解的是，根据需求也可以将导热体3双面盲埋于PCB中，双面盲埋时各面的制备步骤和单面盲埋相同，在此不再赘述。

可以理解的是，本发明可以将导热体3通埋于PCB中。具体的，导热体容置槽除盲槽外，也可以是通槽。当导热体容置槽为通槽时，S3和S4步骤的过程图示如图12所示，此时可以将导热体3通埋于PCB中。根据需求，可以在子板的相对两板面均设置背粘结片铜箔4，也可在单独一板面设置背粘结片铜箔4。

可以理解的是，本发明也可将导热体3内埋于PCB中，内埋的方法即在前述盲埋或通埋的基础上，在导热体3露出的面上增加未开窗的铜箔2、未开槽的芯板1或未开槽的子板。增加的结构既可以作为S2步骤中的待叠板部件，在S4步骤时和导热体3一起完成压合；也可以在S4步骤完成后再根据需求进一步叠加和压合。

本发明实施例还提供了一种通过如上制备方法制成的PCB。如上所述，该PCB中埋设的导热体3可以为内埋、单面盲埋、双面盲埋或通埋等方式，埋设的导热体3的数量可为一个或多个。导热体容置槽的设置和待叠板部件的设置等可以决定导热体3的埋设方式。例如，导热体容置槽为盲槽且槽口其他待叠板部件对应开槽，则可使导热体3的一面暴露，形成盲埋；导热体容置槽为通槽且两面槽口处的其他待叠板部件均对应开槽，则可使导热体3的两面暴露，形成通埋；导热体容置槽为通槽或盲槽时，槽口处其他待叠板部件均未对应开槽，则可使导热体3的两面均不暴露，形成内埋。

本发明实施例中所述的导热体3可以是金属块(铜块和铝块等)、陶瓷和散热器等，导热体3可以通埋、盲埋或内埋于PCB内，从而实现通埋、盲埋或内埋导热体3与逐层叠加压合法复合，导热体3的埋设深度无任何限制，可以在子板区域、粘结片2层间和内层芯板1层间等。

本发明实施例在叠板结构整体压合前，先对铜箔4和粘结片2进行快压形成背粘结片铜箔并对背粘结片铜箔开窗，快压使粘结片2具有一定的刚性，可对铜箔4进行支撑避免铜箔4在后续压合过程中起皱，此时，粘结片2未完全固化，在后续压合过程中仍然能够熔融流动，并不影响后续压合。通过快压可避免铜箔4在开窗后压合出现的起皱现象，解决了现有HDI板和内嵌金属块技术无法复合使用的问题。进一步的，本发明实施例还通过多种控深铣槽的方式来规避现有开窗技术对目标位置的伤害，进一步提升PCB的质量。

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)

1.一种内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，包括：

将铜箔和粘结片进行快压，形成背粘结片铜箔，在背粘结片铜箔上开窗；

将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，形成带有导热体容置槽的叠板结构，所述各层待叠板部件包括开窗后的背粘结片铜箔以及开槽后的子板/芯板；

将导热体放置于导热体容置槽中；

对放置有导热体的叠板结构进行压合。

2.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述开槽后的子板通过以下步骤制得：

在粘结片/芯板上待接触导热体的位置处局部粘贴保护膜；或者，在粘结片/芯板上整体粘贴保护膜，对保护膜进行激光切割，之后撕去不与导热体接触位置处的保护膜；

将粘贴有保护膜的芯板/粘结片以及其他各层芯板和粘结片按预定顺序叠板，之后压合形成子板；

对子板控深铣槽至保护膜处，去除保护膜，形成开槽后的子板。

3.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述开槽后的子板通过以下步骤制得：

在指定的粘结片上待接触导热体的位置处预开槽，形成预开槽粘结片；

将预开槽粘结片以及其他各层芯板和粘结片按预定顺序叠板，之后压合形成子板；

对子板控深铣槽至预开槽粘结片的预开槽处，形成开槽后的子板。

4.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述开槽后的子板通过以下步骤制得：

在指定的粘结片和/或芯板上待接触导热体的位置处预开槽，形成垫片容纳腔；

将预开槽后的粘结片和/或芯板以及其他各层芯板和粘结片按预定顺序叠板，叠板过程中将垫片埋设于垫片容纳腔中，之后压板形成内置有垫片的子板；

对内置有垫片的子板控制铣槽至垫片处，去除垫片，形成开槽后的子板。

5.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述将导热体放置于导热体容置槽中，具体包括：

在导热体朝向导热体容置槽的一面上预粘粘结片，将附有粘结片的导热体放置于导热体容置槽中；或者，在导热体容置槽的槽底放入粘结片，再将导热体放置于导热体容置槽中。

6.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述各层待叠板部件还包括开槽后的粘结片、未开槽的粘结片、未开窗的铜箔、未开槽的子板、开槽后的子板、未开槽的芯板和开槽后的芯板中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，具体包括：

在各层待叠板部件的板边均设置对位孔，将各层待叠板部件按照预定顺序叠板，在叠板过程中根据对位孔进行对位。

8.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述对放置有导热体的叠板结构进行压合，具体包括：

在放置有导热体的叠板结构的相对两板面分别放置一缓存层，之后进行压合。

9.根据权利要求1所述的内嵌有导热体的PCB制备方法，其特征在于，所述对放置有导热体的叠板结构进行压合，之后包括：

对压合完成的叠板结构进行激光钻孔、机械钻孔、电镀、阻焊、表面处理、外层处理、电测和终检。

10.一种PCB，其特征在于，所述PCB按照如权利要求1至9任一所述的制备方法制成。

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