CN112654151A - 一种控湿式集成电路板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控湿式集成电路板的制备方法，属于集成电路技术领域，本发明可以通过在环氧树脂模塑化合物与印刷电路板之间的界面填充防水胶，对外界湿气进行有效阻挡，并预埋嵌入创新性的控湿棒，即使出现湿气入侵的现象，控湿棒上的集水球可以对防水胶内的湿气进行引流聚集，然后通过输水管输送至排气套处，通过水解填充物与水分的接触触发分解反应，并配合引裂杆将分解动作始终引导至尾部，尾部的水解填充物开始分解出大量气体，并开始充斥靠近环氧树脂模塑化合物与印刷电路板的位置，然后生成的气体反向将存在于防水胶内的湿气排出，从而保证内部的干燥性并对孔隙结构进行填充改良，有效保护集成电路板的工作稳定性，延长其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路技术领域，更具体地说，涉及一种控湿式集成电路板的制备方法。
背景技术
PCB是印刷电路板的简称，它几乎会出现在每一种电子设备当中。随着电子设备越来越复杂，PCB板上的线路与零件也越来越密集了。PCB板经由单面-双面-多层发展，并且多层板的比重在逐年增加。现有技术中存在的六层集成铜基板，由于压板结构比较复杂，后续批量板的各工序生产并不顺畅，工艺复杂、成品合格率低等问题；另外，由于电路板的层数较多，柔性软板与柔性软板之间需要贴胶使软板结合起来，导致软板较厚，造成挠折性能和弯曲性能下降。
随着集成电路(IC)产品的广泛应用，人们对IC产品的寿命和可靠性提出更高的要求。而IC产品的寿命很大程度上受湿气的影响。无论组成IC产品的IC封装件的工艺如何，IC封装结构中不可避免地会发生湿气渗透，尤其会通过环氧树脂模塑化合物(EMC)与印刷电路板之间的界面而渗透，引起IC封装件电性能的退化，从而导致IC的可靠性劣化，并缩短使用寿命。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种控湿式集成电路板的制备方法，可以通过在环氧树脂模塑化合物与印刷电路板之间的界面填充防水胶，对外界湿气进行有效阻挡，并预埋嵌入创新性的控湿棒，即使出现湿气入侵的现象，控湿棒上的集水球可以对防水胶内的湿气进行引流聚集，然后通过输水管输送至排气套处，通过水解填充物与水分的接触触发分解反应，并配合引裂杆将分解动作始终引导至尾部，尾部的水解填充物开始分解出大量气体，并开始充斥靠近环氧树脂模塑化合物与印刷电路板的位置，然后生成的气体反向将存在于防水胶内的湿气排出，从而保证内部的干燥性并对孔隙结构进行填充改良，大幅提升控湿效果，有效保护集成电路板的工作稳定性，延长其使用寿命。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种控湿式集成电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、裁剪加工得到多块覆铜板，采用丝网漏印法或者光化学法将相应的电路图形转移至覆铜板两端面上；
S2、利用蚀刻溶液将电路板上不需要的铜箔腐蚀掉，留下所需的铜箔线路；
S3、根据底图在覆铜板上进行开孔，并对钻出的通孔进行金属化处理；
S4、在覆铜板上的电路外侧套上相匹配的隔离罩，然后向隔离罩与覆铜板之间形成的边缘环形空间内喷涂防水胶；
S5、待防水胶半固化后向内埋入多个均匀分布的控湿棒，然后补喷适量防水胶，并利用定形框对边缘环形空间内的防水胶进行定形直至完全固化；
S6、取下隔离罩和定形框后，在电子级玻璃布上烘干准备以环氧树脂为原料的半固化片，然后将半固化片精确放置于覆铜板之间并压合粘接；
S7、在复合板的外表面上进行沉金处理以形成外保护层，在机床上进行后续组装所需的加工处理后形成成品，电气检验合格后包装。
进一步的，所述步骤S2中的蚀刻溶液包括但不仅限于三氯化铁、酸性氯化铜、碱性氯化铜、过硫酸铵、氨水。
进一步的，所述控湿棒由外至内依次包括集水球、输水管和排气套，且集水球、输水管和排气套依次连接，所述输水管与电路之间连接有导热柱，集水球起到聚集防水胶内湿气的作用，延缓其向内部的扩散蔓延，输水管起到输送水分的作用，排气套则与水分接触触发气体生成动作，利用气体的反作用力将湿气排出实现干燥效果。
进一步的，所述集水球包括防水透气球膜、吸湿球和多根第一导水纤维，所述吸湿球镶嵌于防水透气球膜内部，所述第一导水纤维均匀分布于防水透气球膜的外侧，且贯穿防水透气球膜与吸湿球连接，防水透气球膜起到防止湿气二次扩散的作用，吸湿球用来吸收湿气，然后通过输水管向排气套处输送，第一导水纤维起到扩大湿气聚集范围的作用，可以覆盖防水胶的外部区域。
进一步的，所述输水管包括防水透气管膜和镶嵌于防水透气管膜内的导水杆，且导水杆一端与吸湿球连接另一端延伸至排气套内侧与导热柱连接，防水透气管膜起到防止湿气二次扩散的作用，导水杆用来输送吸湿球内的水分。
进一步的，所述排气套包括防水透气套膜和镶嵌于防水透气套膜内的水解填充物，所述水解填充物上镶嵌连接有多个均匀分布的引裂杆，且引裂杆一端贯穿防水透气套膜并延伸至内侧，防水透气套膜起到防止湿气二次扩散的作用，水解填充物与水分接触后触发分解反应，释放出大量的气体，同时释放出一定的热量，不仅可以将防水胶内的湿气排出，而且可以起到一定的干燥作用，引裂杆起到引导分解动作产生的作用，可以将分解反应始终控制在水解填充物的尾部区域，从而有利于利用反作用力将湿气排出，提高干燥的全面性。
进一步的，所述引裂杆包括设于防水透气套膜内表面的控形网状球，所述控形网状球内端设有挤压气包，所述挤压气包内端设有弹性吸水球，所述弹性吸水球一端连接有第二导水纤维，且第二导水纤维镶嵌于水解填充物内，所述挤压气包一端连接有与其连通的通气导管，且通气导管与第二导水纤维连接，所述通气导管远离弹性吸水球一端连接有与其连通的充气包，控形网状球起到定形和支撑作用，挤压气包则起到将弹性吸水球进行压迫的作用，即使弹性吸水球接触到水分也难以吸收并输送至内部的第二导水纤维，仅在尾部的水解填充物分解完成暴露出充气包后，挤压气包内的气体流至充气包中不再对弹性吸水球进行挤压，弹性吸水球恢复原状后吸收水分并通过第二导水纤维输送至当前的水解填充物，相互配合实现将水解填充物的分解动作始终控制在尾部。
进一步的，所述第二导水纤维呈向电路方向弯曲的弧线形，且相邻控形网状球之间的距离与第二导水纤维的正投影长度保持一致，有效保障水解填充物分解的连续性，不易出现断层而导致分解失败的现象。
进一步的，所述弹性吸水球和充气包均呈压缩状态，所述挤压气包呈膨胀状态。
进一步的，所述水解填充物采用泡腾崩解剂与纳米二氧化硅按质量比1:0.1-0.2混合制成，所述纳米二氧化硅采用疏水基包裹，泡腾崩解剂接触到水后会迅速反应释放出大量的气体，且产物为二氧化碳，对电路的运行不会产生任何影响，然后利用反作用力将湿气全面排出，同时分解后气体夹杂着纳米二氧化硅充斥在防水胶内部起到填充作用，堵住可能存在的孔隙，从而改善防水胶的渗透性。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以通过在环氧树脂模塑化合物与印刷电路板之间的界面填充防水胶，对外界湿气进行有效阻挡，并预埋嵌入创新性的控湿棒，即使出现湿气入侵的现象，控湿棒上的集水球可以对防水胶内的湿气进行引流聚集，然后通过输水管输送至排气套处，通过水解填充物与水分的接触触发分解反应，并配合引裂杆将分解动作始终引导至尾部，尾部的水解填充物开始分解出大量气体，并开始充斥靠近环氧树脂模塑化合物与印刷电路板的位置，然后生成的气体反向将存在于防水胶内的湿气排出，从而保证内部的干燥性并对孔隙结构进行填充改良，大幅提升控湿效果，有效保护集成电路板的工作稳定性，延长其使用寿命。
(2)控湿棒由外至内依次包括集水球、输水管和排气套，且集水球、输水管和排气套依次连接，输水管与电路之间连接有导热柱，集水球起到聚集防水胶内湿气的作用，延缓其向内部的扩散蔓延，输水管起到输送水分的作用，排气套则与水分接触触发气体生成动作，利用气体的反作用力将湿气排出实现干燥效果。
(3)集水球包括防水透气球膜、吸湿球和多根第一导水纤维，吸湿球镶嵌于防水透气球膜内部，第一导水纤维均匀分布于防水透气球膜的外侧，且贯穿防水透气球膜与吸湿球连接，防水透气球膜起到防止湿气二次扩散的作用，吸湿球用来吸收湿气，然后通过输水管向排气套处输送，第一导水纤维起到扩大湿气聚集范围的作用，可以覆盖防水胶的外部区域。
(4)输水管包括防水透气管膜和镶嵌于防水透气管膜内的导水杆，且导水杆一端与吸湿球连接另一端延伸至排气套内侧与导热柱连接，防水透气管膜起到防止湿气二次扩散的作用，导水杆用来输送吸湿球内的水分。
(5)排气套包括防水透气套膜和镶嵌于防水透气套膜内的水解填充物，水解填充物上镶嵌连接有多个均匀分布的引裂杆，且引裂杆一端贯穿防水透气套膜并延伸至内侧，防水透气套膜起到防止湿气二次扩散的作用，水解填充物与水分接触后触发分解反应，释放出大量的气体，同时释放出一定的热量，不仅可以将防水胶内的湿气排出，而且可以起到一定的干燥作用，引裂杆起到引导分解动作产生的作用，可以将分解反应始终控制在水解填充物的尾部区域，从而有利于利用反作用力将湿气排出，提高干燥的全面性。
(6)引裂杆包括设于防水透气套膜内表面的控形网状球，控形网状球内端设有挤压气包，挤压气包内端设有弹性吸水球，弹性吸水球一端连接有第二导水纤维，且第二导水纤维镶嵌于水解填充物内，挤压气包一端连接有与其连通的通气导管，且通气导管与第二导水纤维连接，通气导管远离弹性吸水球一端连接有与其连通的充气包，控形网状球起到定形和支撑作用，挤压气包则起到将弹性吸水球进行压迫的作用，即使弹性吸水球接触到水分也难以吸收并输送至内部的第二导水纤维，仅在尾部的水解填充物分解完成暴露出充气包后，挤压气包内的气体流至充气包中不再对弹性吸水球进行挤压，弹性吸水球恢复原状后吸收水分并通过第二导水纤维输送至当前的水解填充物，相互配合实现将水解填充物的分解动作始终控制在尾部。
(7)第二导水纤维呈向电路方向弯曲的弧线形，且相邻控形网状球之间的距离与第二导水纤维的正投影长度保持一致，有效保障水解填充物分解的连续性，不易出现断层而导致分解失败的现象。
(8)水解填充物采用泡腾崩解剂与纳米二氧化硅按质量比1:0.1-0.2混合制成，纳米二氧化硅采用疏水基包裹，泡腾崩解剂接触到水后会迅速反应释放出大量的气体，且产物为二氧化碳，对电路的运行不会产生任何影响，然后利用反作用力将湿气全面排出，同时分解后气体夹杂着纳米二氧化硅充斥在防水胶内部起到填充作用，堵住可能存在的孔隙，从而改善防水胶的渗透性。
附图说明
图1为本发明集成电路板的结构示意图；
图2为本发明喷涂防水胶时的结构示意图；
图3为本发明控湿棒的结构示意图；
图4为本发明控湿棒的剖视图；
图5为本发明引裂杆的结构示意图。
图中标号说明：
1集水球、11防水透气球膜、12吸湿球、13第一导水纤维、2输水管、21防水透气管膜、22导水杆、3排气套、31防水透气套膜、32水解填充物、4导热柱、5引裂杆、51控形网状球、52弹性吸水球、53挤压气包、54第二导水纤维、55通气导管、56充气包。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-2，一种控湿式集成电路板的制备方法，包括以下步骤：
S1、裁剪加工得到多块覆铜板，采用丝网漏印法或者光化学法将相应的电路图形转移至覆铜板两端面上；
S2、利用蚀刻溶液将电路板上不需要的铜箔腐蚀掉，留下所需的铜箔线路；
S3、根据底图在覆铜板上进行开孔，并对钻出的通孔进行金属化处理；
S4、在覆铜板上的电路外侧套上相匹配的隔离罩，然后向隔离罩与覆铜板之间形成的边缘环形空间内喷涂防水胶；
S5、待防水胶半固化后向内埋入多个均匀分布的控湿棒，然后补喷适量防水胶，并利用定形框对边缘环形空间内的防水胶进行定形直至完全固化；
S6、取下隔离罩和定形框后，在电子级玻璃布上烘干准备以环氧树脂为原料的半固化片，然后将半固化片精确放置于覆铜板之间并压合粘接；
S7、在复合板的外表面上进行沉金处理以形成外保护层，在机床上进行后续组装所需的加工处理后形成成品，电气检验合格后包装。
步骤S2中的蚀刻溶液包括但不仅限于三氯化铁、酸性氯化铜、碱性氯化铜、过硫酸铵、氨水。
请参阅图3，控湿棒由外至内依次包括集水球1、输水管2和排气套3，且集水球1、输水管2和排气套3依次连接，输水管2与电路之间连接有导热柱4，集水球1起到聚集防水胶内湿气的作用，延缓其向内部的扩散蔓延，输水管2起到输送水分的作用，排气套3则与水分接触触发气体生成动作，利用气体的反作用力将湿气排出实现干燥效果。
请参阅图4，集水球1包括防水透气球膜11、吸湿球12和多根第一导水纤维13，吸湿球12镶嵌于防水透气球膜11内部，第一导水纤维13均匀分布于防水透气球膜11的外侧，且贯穿防水透气球膜11与吸湿球12连接，防水透气球膜11起到防止湿气二次扩散的作用，吸湿球12用来吸收湿气，然后通过输水管2向排气套3处输送，第一导水纤维13起到扩大湿气聚集范围的作用，可以覆盖防水胶的外部区域。
输水管2包括防水透气管膜21和镶嵌于防水透气管膜21内的导水杆22，且导水杆22一端与吸湿球12连接另一端延伸至排气套3内侧与导热柱4连接，防水透气管膜21起到防止湿气二次扩散的作用，导水杆22用来输送吸湿球12内的水分，吸湿球12和导水杆22均采用吸水材料制成。
排气套3包括防水透气套膜31和镶嵌于防水透气套膜31内的水解填充物32，水解填充物32上镶嵌连接有多个均匀分布的引裂杆5，且引裂杆5一端贯穿防水透气套膜31并延伸至内侧，防水透气套膜31起到防止湿气二次扩散的作用，水解填充物32与水分接触后触发分解反应，释放出大量的气体，同时释放出一定的热量，不仅可以将防水胶内的湿气排出，而且可以起到一定的干燥作用，引裂杆5起到引导分解动作产生的作用，可以将分解反应始终控制在水解填充物32的尾部区域，从而有利于利用反作用力将湿气排出，提高干燥的全面性。
水解填充物32采用泡腾崩解剂与纳米二氧化硅按质量比1:0.1-0.2混合制成，纳米二氧化硅采用疏水基包裹，泡腾崩解剂接触到水后会迅速反应释放出大量的气体，且产物为二氧化碳，对电路的运行不会产生任何影响，然后利用反作用力将湿气全面排出，同时分解后气体夹杂着纳米二氧化硅充斥在防水胶内部起到填充作用，堵住可能存在的孔隙，从而改善防水胶的渗透性。
请参阅图5，引裂杆5包括设于防水透气套膜31内表面的控形网状球51，控形网状球51内端设有挤压气包53，挤压气包53内端设有弹性吸水球52，弹性吸水球52采用弹性吸水材料制成，弹性吸水球52一端连接有第二导水纤维54，且第二导水纤维54镶嵌于水解填充物32内，挤压气包53一端连接有与其连通的通气导管55，且通气导管55与第二导水纤维54连接，通气导管55远离弹性吸水球52一端连接有与其连通的充气包56，控形网状球51起到定形和支撑作用，挤压气包53则起到将弹性吸水球52进行压迫的作用，即使弹性吸水球52接触到水分也难以吸收并输送至内部的第二导水纤维54，仅在尾部的水解填充物32分解完成暴露出充气包56后，挤压气包53内的气体流至充气包56中不再对弹性吸水球52进行挤压，弹性吸水球52恢复原状后吸收水分并通过第二导水纤维54输送至当前的水解填充物32，相互配合实现将水解填充物32的分解动作始终控制在尾部。
第二导水纤维54呈向电路方向弯曲的弧线形，且相邻控形网状球51之间的距离与第二导水纤维54的正投影长度保持一致，有效保障水解填充物32分解的连续性，不易出现断层而导致分解失败的现象。
弹性吸水球52和充气包56均呈压缩状态，挤压气包53呈膨胀状态。
本发明可以通过在环氧树脂模塑化合物与印刷电路板之间的界面填充防水胶，对外界湿气进行有效阻挡，并预埋嵌入创新性的控湿棒，即使出现湿气入侵的现象，控湿棒上的集水球1可以对防水胶内的湿气进行引流聚集，然后通过输水管2输送至排气套3处，通过水解填充物32与水分的接触触发分解反应，并配合引裂杆5将分解动作始终引导至尾部，尾部的水解填充物32开始分解出大量气体，并开始充斥靠近环氧树脂模塑化合物与印刷电路板的位置，然后生成的气体反向将存在于防水胶内的湿气排出，从而保证内部的干燥性并对孔隙结构进行填充改良，大幅提升控湿效果，有效保护集成电路板的工作稳定性，延长其使用寿命。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、裁剪加工得到多块覆铜板，采用丝网漏印法或者光化学法将相应的电路图形转移至覆铜板两端面上；
S2、利用蚀刻溶液将电路板上不需要的铜箔腐蚀掉，留下所需的铜箔线路；
S3、根据底图在覆铜板上进行开孔，并对钻出的通孔进行金属化处理；
S4、在覆铜板上的电路外侧套上相匹配的隔离罩，然后向隔离罩与覆铜板之间形成的边缘环形空间内喷涂防水胶；
S5、待防水胶半固化后向内埋入多个均匀分布的控湿棒，然后补喷适量防水胶，并利用定形框对边缘环形空间内的防水胶进行定形直至完全固化；
S6、取下隔离罩和定形框后，在电子级玻璃布上烘干准备以环氧树脂为原料的半固化片，然后将半固化片精确放置于覆铜板之间并压合粘接；
S7、在复合板的外表面上进行沉金处理以形成外保护层，在机床上进行后续组装所需的加工处理后形成成品，电气检验合格后包装。
2.根据权利要求1所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的蚀刻溶液包括但不仅限于三氯化铁、酸性氯化铜、碱性氯化铜、过硫酸铵、氨水。
3.根据权利要求1所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述控湿棒由外至内依次包括集水球(1)、输水管(2)和排气套(3)，且集水球(1)、输水管(2)和排气套(3)依次连接，所述输水管(2)与电路之间连接有导热柱(4)。
4.根据权利要求3所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述集水球(1)包括防水透气球膜(11)、吸湿球(12)和多根第一导水纤维(13)，所述吸湿球(12)镶嵌于防水透气球膜(11)内部，所述第一导水纤维(13)均匀分布于防水透气球膜(11)的外侧，且贯穿防水透气球膜(11)与吸湿球(12)连接。
5.根据权利要求3所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述输水管(2)包括防水透气管膜(21)和镶嵌于防水透气管膜(21)内的导水杆(22)，且导水杆(22)一端与吸湿球(12)连接另一端延伸至排气套(3)内侧与导热柱(4)连接。
6.根据权利要求3所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述排气套(3)包括防水透气套膜(31)和镶嵌于防水透气套膜(31)内的水解填充物(32)，所述水解填充物(32)上镶嵌连接有多个均匀分布的引裂杆(5)，且引裂杆(5)一端贯穿防水透气套膜(31)并延伸至内侧。
7.根据权利要求6所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述引裂杆(5)包括设于防水透气套膜(31)内表面的控形网状球(51)，所述控形网状球(51)内端设有挤压气包(53)，所述挤压气包(53)内端设有弹性吸水球(52)，所述弹性吸水球(52)一端连接有第二导水纤维(54)，且第二导水纤维(54)镶嵌于水解填充物(32)内，所述挤压气包(53)一端连接有与其连通的通气导管(55)，且通气导管(55)与第二导水纤维(54)连接，所述通气导管(55)远离弹性吸水球(52)一端连接有与其连通的充气包(56)。
8.根据权利要求7所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述第二导水纤维(54)呈向电路方向弯曲的弧线形，且相邻控形网状球(51)之间的距离与第二导水纤维(54)的正投影长度保持一致。
9.根据权利要求7所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述弹性吸水球(52)和充气包(56)均呈压缩状态，所述挤压气包(53)呈膨胀状态。
10.根据权利要求6所述的一种控湿式集成电路板的制备方法，其特征在于：所述水解填充物(32)采用泡腾崩解剂与纳米二氧化硅按质量比1:0.1-0.2混合制成，所述纳米二氧化硅采用疏水基包裹。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210413 |
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |