CN112752396A - 一种5g基站用线路板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种5G基站用线路板及其制备方法，线路板包括有电路板和散热板，散热板设置在电路板的上下面，散热板上设置有连接杆槽，连接杆槽之间安装有连接杆；电路板包括有设置在最中间的弹性纤维布层，弹性纤维布层的上下表面贴附有弹性网板层，弹性网板层的外表面贴附有蜂窝散热层，蜂窝散热层的外表面贴附有挠性铜线层，挠性铜线层的外表面包覆有透明保护膜层。本发明设计的5G基站用线路板采用高韧性的有机纤维作为基板，在基板的外表面用弹性网板进行包裹，整体作为线路板基板，能够显著提升线路板的弹性、韧性和耐弯性，将挠性铜线附着于基板之上，涂附透明保护膜，改善了线路板的结构，提升了线路板的功能，提高其使用寿命。

Description

一种5G基站用线路板及其制备方法
技术领域
本发明涉及电路板制作技术领域，具体涉及一种5G基站用线路板及其制备方法。
背景技术
电路板的名称有陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，软硬结合板，超薄线路板，印刷电路板等，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用电器布局起重要作用。
随着电子产品逐步要求轻、薄、短、小化，使得印制板朝着高精度、细线化、高密度的SMT组装机满足环保要求的方向发展，印制板可分为反面、双面和多层等，其中双面与多层有一个共同点，就是两者需要导体连接其层面，为层面之间进行导体互连的普通工艺，就是在印制板上的各指定点先冲孔或钻孔，然后在孔壁的周围形成导体层，该导体层就会在各层之间制造电气触点形成回路。
挠性线路板又称为柔性印制电路板，或称软性印制电路板，是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路。柔性电路提供优良的电性能，能满足更小型和更高密度安装的设计需要，也有助于减少组装工序和增强可靠性。柔性电路板是满足电子产品小型化和移动要求的唯一解决方法。柔性电路板可大大缩小电子产品的体积和重量，适用电子产品向高密度、小型化、高可靠方向发展的需要。
传统的挠性耐弯折印制电路板虽然具有一定的柔韧性，但频繁弯折仍存在断裂风险，使用寿命短，第三方面，线路层工作产生的热量，聚集在电路板内无无法发散出来，导致线路层由于温度过高而老化，进一步造成柔性电路板使用寿命短。
针对上述问题，为提高电路板的耐弯折性和柔韧性，防止电路板在使用的过程中发生断裂，延长电路板的使用寿命，增加电路板的散热效果，防止温度过高发生老化现象，降低使用成本，增加电路板的强度，提高电路板的稳定性。
发明内容
本发明为了解决上述的技术问题，提供一种5G基站用线路板及其制备方法，通过高韧性、弹性和耐弯性的材料赋予电路板高性能，通过导电碳浆隔层导通铜线层，扩大线路板有效面积，通过散热板及时散热，提高线路板使用寿命。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种5G基站用线路板，线路板包括有电路板和散热板，散热板设置在电路板的上下面，散热板上设置有连接杆槽，连接杆槽之间安装有连接杆；电路板包括有设置在最中间的弹性纤维布层，弹性纤维布层的上下表面贴附有弹性网板层，弹性网板层的外表面贴附有蜂窝散热层，蜂窝散热层的外表面贴附有挠性铜线层，挠性铜线层的外表面包覆有透明保护膜层；电路板内部开设有若干个贯穿孔，贯穿孔的内壁面上涂附有导电碳浆层，贯穿孔的周围设置有散热孔。
作为优选的，电路板的上表面设置有若干个上元器件，下表面设置有若干个下元器件；上元器件和下元器件通过引脚连接电路板的挠性铜线层；散热板朝向电路板的内表面上设置有若干个散热头，散热头设置在上元器件的上部且围绕在下元器件的两侧；散热板上设置有若干个蜂窝散热孔，蜂窝散热孔的四周设置有6-8根散热头。
作为优选的，弹性纤维布层由树脂胶和混合纤维构成，树脂胶包括有聚酰亚胺15～25％、聚四氟乙烯15～20％、MDI改性无溴树脂10～30％、碳纤维改性高弹性聚乙烯20～35％、改性氧化石墨烯5～10％、丙酮20～40％和4-甲基咪唑2～5％；混合纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维10～15％、聚乙烯醇缩甲醛纤维10～15％、编织碳纤维20～30％、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维10～20％和碳纤维改性高弹性聚乙烯纤维30～40％。
作为优选的，弹性网板层由无机纤维与有机纤维无纺粘合而成，无机纤维的直径为12-100um，有机纤维的直径为15-150um；有机纤维包括有以下百分比的组成原料：聚乙烯醇缩甲醛5～15％、聚对苯二甲酰对苯二胺10～20％、聚氨酯弹性体15～30％、聚酰胺10～15％和碳纤维改性高弹性聚乙烯20～35％；无机纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维45～65％和碳纤维30～55％。
一种如上所述的5G基站用线路板的制备方法，具体步骤如下：
1).制备树脂胶：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定0～10℃。加入聚酰亚胺、聚四氟乙烯、MDI改性无溴树脂和碳纤维改性高弹性聚乙烯，搅拌100～150min至树脂完全溶解于丙酮中；
往溶解后的混料中加入改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌60～90min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；
往过滤后混料中加入4-甲基咪唑，然后循环搅拌45～90min，调制完成得到树脂胶液；
2).制作弹性纤维布层：将混合纤维摆放整齐，并将杂乱的混合纤维进行切除，保持混合纤维长短一致，将混合纤维浸没于树脂液中，树脂液填满混合纤维之间的空隙，通过热压机在200～250℃热压成型薄片状，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为60～120℃，烘烤时间为5～20min，得到弹性纤维布层；
3).制作弹性网板层：将有机纤维的组成原料进行混熔并搅拌均匀，通过静电纺丝机进行纺丝得到，将准备好的无机纤维均匀正交铺设在纺丝得到的有机纤维上，再均匀正交铺设一层有机纤维，通过热压机在150～250℃热压成型形成无纺薄网板状，再裁剪修饰得到弹性网板层；
4).制作碳浆层：将弹性纤维布层、弹性网板层、蜂窝散热层和准备好的挠性铜线层叠放好，通过热压机在200～250℃热压成型，得到多层板，并在挠性铜线层上开设贯穿孔，并打磨抛光，并将导电碳浆涂附在贯穿孔的内壁面上，形成导电碳浆层，再将所需要的上元器件和下元器件焊接在挠性铜线层上；
5).制作电路板：在步骤4得到的多层板的外表面包覆透明保护膜层，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为60～80℃，烘烤时间为5～20min，得到电路板，再在电路板的上下表面设置围绕在贯穿孔附近的散热孔，散热孔贯穿弹性纤维布层、弹性网板层、蜂窝散热层、挠性铜线层和透明保护膜层，并在贯穿孔的位置开设直径小于贯穿孔的连接孔，连接孔贯穿透明保护膜层与贯穿孔连通，打磨抛光后得到5G基站用线路板。
本发明的有益效果：本发明设计的5G基站用线路板采用高韧性的有机纤维作为基板，在基板的外表面用弹性网板进行包裹，整体作为线路板基板，能够显著提升线路板的弹性、韧性和耐弯性，将挠性铜线附着于基板之上，涂附透明保护膜，改善了线路板的结构，提升了线路板的功能，通过导电碳浆对铜线层进行隔层导通，扩大了线路板的有效面积，通过在线路板的两侧设置有散热板，通过散热孔和散热板的快速散热，能够显著提升线路板的工作效率，提高其使用寿命，避免电路板由于集热而破坏电路板的结构，进而提高电路板的实用性和创造性，具有良好的市场前景和应用价值。
附图说明
图1为本发明5G基站用线路板的横截面结构示意图1。
图2为本发明5G基站用线路板的横截面结构示意图2。
图中：1、弹性纤维布层；2、弹性网板层；3、蜂窝散热层；4、挠性铜线层；5、透明保护膜层；6、贯穿孔；7、导电碳浆层；8、散热孔；9、电路板；10、上元器件；11、下元器件；12、散热板；13、散热头；14、连接杆；15、连接杆槽；16、连接孔。
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。
实施例1
如图1-2所示，一种5G基站用线路板，线路板包括有电路板9和散热板12，散热板12设置在电路板9的上下面，散热板12上设置有连接杆槽15，连接杆槽15之间安装有连接杆14；电路板9包括有设置在最中间的弹性纤维布层1，弹性纤维布层1的上下表面贴附有弹性网板层2，弹性网板层2的外表面贴附有蜂窝散热层3，蜂窝散热层3的外表面贴附有挠性铜线层4，挠性铜线层4的外表面包覆有透明保护膜层5；电路板9内部开设有若干个贯穿孔6，贯穿孔6的内壁面上涂附有导电碳浆层7，贯穿孔6的周围设置有散热孔8。
进一步地，电路板9的上表面设置有若干个上元器件10，下表面设置有若干个下元器件11，上元器件10和下元器件11通过引脚连接电路板9的挠性铜线层4。
进一步地，散热板12朝向电路板9的内表面上设置有若干个散热头13，散热头13设置在上元器件10的上部且围绕在下元器件11的两侧，散热板12上设置有若干个蜂窝散热孔，蜂窝散热孔的四周设置有6-8根散热头13。
进一步地，弹性纤维布层1由树脂胶和混合纤维构成，树脂胶包括有聚酰亚胺25％、聚四氟乙烯15％、MDI改性无溴树脂10％、碳纤维改性高弹性聚乙烯20％、改性氧化石墨烯5％、丙酮20％和4-甲基咪唑5％。
更进一步地，混合纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维15％、聚乙烯醇缩甲醛纤维10％、编织碳纤维20％、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维15％和碳纤维改性高弹性聚乙烯纤维40％。
进一步地，弹性网板层2由无机纤维与有机纤维无纺粘合而成，无机纤维的直径为100um，有机纤维的直径为150um。
更进一步地，有机纤维包括有以下百分比的组成原料：聚乙烯醇缩甲醛15％、聚对苯二甲酰对苯二胺20％、聚氨酯弹性体20％、聚酰胺10％和碳纤维改性高弹性聚乙烯35％；无机纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维65％和碳纤维35％。
一种5G基站用线路板的制备方法，具体步骤如下：
1).制备树脂胶：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定0℃。加入聚酰亚胺、聚四氟乙烯、MDI改性无溴树脂和碳纤维改性高弹性聚乙烯，搅拌150min至树脂完全溶解于丙酮中；
往溶解后的混料中加入改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌90min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；
往过滤后混料中加入4-甲基咪唑，然后循环搅拌90min，调制完成得到树脂胶液；
2).制作弹性纤维布层：将混合纤维摆放整齐，并将杂乱的混合纤维进行切除，保持混合纤维长短一致，将混合纤维浸没于树脂液中，树脂液填满混合纤维之间的空隙，通过热压机在250℃热压成型薄片状，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为120℃，烘烤时间为5min，得到弹性纤维布层1；
3).制作弹性网板层：将有机纤维的组成原料进行混熔并搅拌均匀，通过静电纺丝机进行纺丝得到，将准备好的无机纤维均匀正交铺设在纺丝得到的有机纤维上，再均匀正交铺设一层有机纤维，通过热压机在200℃热压成型形成无纺薄网板状，再裁剪修饰得到弹性网板层2；
4).制作碳浆层：将弹性纤维布层1、弹性网板层2、蜂窝散热层3和准备好的挠性铜线层4叠放好，通过热压机在250℃热压成型，得到多层板，并在挠性铜线层4上开设贯穿孔6，并打磨抛光，并将导电碳浆涂附在贯穿孔6的内壁面上，形成导电碳浆层7，再将所需要的上元器件10和下元器件11焊接在挠性铜线层4上；
5).制作电路板：在步骤4得到的多层板的外表面包覆透明保护膜层5，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为80℃，烘烤时间为5min，得到电路板，再在电路板的上下表面设置围绕在贯穿孔6附近的散热孔8，散热孔8贯穿弹性纤维布层1、弹性网板层2、蜂窝散热层3、挠性铜线层4和透明保护膜层5，并在贯穿孔6的位置开设直径小于贯穿孔6的连接孔16，连接孔16贯穿透明保护膜层5与贯穿孔6连通，打磨抛光后得到5G基站用线路板。
实施例2
弹性纤维布层1由树脂胶和混合纤维构成，树脂胶包括有聚酰亚胺15％、聚四氟乙烯15％、MDI改性无溴树脂10％、碳纤维改性高弹性聚乙烯20％、改性氧化石墨烯5％、丙酮33％和4-甲基咪唑2％。
混合纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维10％、聚乙烯醇缩甲醛纤维10％、编织碳纤维30％、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维20％和碳纤维改性高弹性聚乙烯纤维30％。
弹性网板层2由无机纤维与有机纤维无纺粘合而成，无机纤维的直径为50um，有机纤维的直径为80um。
有机纤维包括有以下百分比的组成原料：聚乙烯醇缩甲醛15％、聚对苯二甲酰对苯二胺10％、聚氨酯弹性体25％、聚酰胺15％和碳纤维改性高弹性聚乙烯35％；无机纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维45％和碳纤维55％。
一种5G基站用线路板的制备方法，具体步骤如下：
1).制备树脂胶：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定10℃。加入聚酰亚胺、聚四氟乙烯、MDI改性无溴树脂和碳纤维改性高弹性聚乙烯，搅拌100min至树脂完全溶解于丙酮中；
往溶解后的混料中加入改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌60min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；
往过滤后混料中加入4-甲基咪唑，然后循环搅拌45min，调制完成得到树脂胶液；
2).制作弹性纤维布层：将混合纤维摆放整齐，并将杂乱的混合纤维进行切除，保持混合纤维长短一致，将混合纤维浸没于树脂液中，树脂液填满混合纤维之间的空隙，通过热压机在200℃热压成型薄片状，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为60℃，烘烤时间为20min，得到弹性纤维布层1；
3).制作弹性网板层：将有机纤维的组成原料进行混熔并搅拌均匀，通过静电纺丝机进行纺丝得到，将准备好的无机纤维均匀正交铺设在纺丝得到的有机纤维上，再均匀正交铺设一层有机纤维，通过热压机在150℃热压成型形成无纺薄网板状，再裁剪修饰得到弹性网板层2；
4).制作碳浆层：将弹性纤维布层1、弹性网板层2、蜂窝散热层3和准备好的挠性铜线层4叠放好，通过热压机在200℃热压成型，得到多层板，并在挠性铜线层4上开设贯穿孔6，并打磨抛光，并将导电碳浆涂附在贯穿孔6的内壁面上，形成导电碳浆层7，再将所需要的上元器件10和下元器件11焊接在挠性铜线层4上；
5).制作电路板：在步骤4得到的多层板的外表面包覆透明保护膜层5，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为60℃，烘烤时间为20min，得到电路板，再在电路板的上下表面设置围绕在贯穿孔6附近的散热孔8，散热孔8贯穿弹性纤维布层1、弹性网板层2、蜂窝散热层3、挠性铜线层4和透明保护膜层5，并在贯穿孔6的位置开设直径小于贯穿孔6的连接孔16，连接孔16贯穿透明保护膜层5与贯穿孔6连通，打磨抛光后得到5G基站用线路板。
在本发明中，本发明设计的5G基站用线路板采用高韧性的有机纤维作为基板，在基板的外表面用弹性网板进行包裹，整体作为线路板基板，能够显著提升线路板的弹性、韧性和耐弯性，将挠性铜线附着于基板之上，涂附透明保护膜，改善了线路板的结构，提升了线路板的功能，通过导电碳浆对铜线层进行隔层导通，扩大了线路板的有效面积，通过在线路板的两侧设置有散热板，通过散热孔和散热板的快速散热，能够显著提升线路板的工作效率，提高其使用寿命，避免电路板由于集热而破坏电路板的结构，进而提高电路板的实用性和创造性，具有良好的市场前景和应用价值。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种5G基站用线路板，其特征在于，所述线路板包括有电路板(9)和散热板(12)，散热板(12)设置在电路板(9)的上下面，所述散热板(12)上设置有连接杆槽(15)，连接杆槽(15)之间安装有连接杆(14)；
所述电路板(9)包括有设置在最中间的弹性纤维布层(1)，所述弹性纤维布层(1)的上下表面贴附有弹性网板层(2)，弹性网板层(2)的外表面贴附有蜂窝散热层(3)，蜂窝散热层(3)的外表面贴附有挠性铜线层(4)，所述挠性铜线层(4)的外表面包覆有透明保护膜层(5)；
所述电路板(9)内部开设有若干个贯穿孔(6)，贯穿孔(6)的内壁面上涂附有导电碳浆层(7)，所述贯穿孔(6)的周围设置有散热孔(8)。
2.根据权利要求1所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述电路板(9)的上表面设置有若干个上元器件(10)，下表面设置有若干个下元器件(11)。
3.根据权利要求2所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述上元器件(10)和下元器件(11)通过引脚连接电路板(9)的挠性铜线层(4)。
4.根据权利要求1所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述散热板(12)朝向电路板(9)的内表面上设置有若干个散热头(13)，散热头(13)设置在上元器件(10)的上部且围绕在下元器件(11)的两侧。
5.根据权利要求1或4所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述散热板(12)上设置有若干个蜂窝散热孔，蜂窝散热孔的四周设置有6-8根散热头(13)。
6.根据权利要求1所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述弹性纤维布层(1)由树脂胶和混合纤维构成，树脂胶包括有聚酰亚胺15～25％、聚四氟乙烯15～20％、MDI改性无溴树脂10～30％、碳纤维改性高弹性聚乙烯20～35％、改性氧化石墨烯5～10％、丙酮20～40％和4-甲基咪唑2～5％。
7.根据权利要求6所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述混合纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维10～15％、聚乙烯醇缩甲醛纤维10～15％、编织碳纤维20～30％、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维10～20％和碳纤维改性高弹性聚乙烯纤维30～40％。
8.根据权利要求1所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述弹性网板层(2)由无机纤维与有机纤维无纺粘合而成，无机纤维的直径为12-100um，有机纤维的直径为15-150um。
9.根据权利要求8所述的5G基站用线路板，其特征在于，所述有机纤维包括有以下百分比的组成原料：聚乙烯醇缩甲醛5～15％、聚对苯二甲酰对苯二胺10～20％、聚氨酯弹性体15～30％、聚酰胺10～15％和碳纤维改性高弹性聚乙烯20～35％；
无机纤维包括有3J9(2Cr19Ni9Mo)合金纤维45～65％和碳纤维30～55％。
10.一种如权利要求1-9中任一项所述的5G基站用线路板的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
1).制备树脂胶：开启调胶槽的冰水循环系统，冰水温度设定0～10℃。加入聚酰亚胺、聚四氟乙烯、MDI改性无溴树脂和碳纤维改性高弹性聚乙烯，搅拌100～150min至树脂完全溶解于丙酮中；
往溶解后的混料中加入改性氧化石墨烯，开启均质机及剪力机循环搅拌60～90min，并过分子筛压滤桶，吸附并过滤混料中的大颗粒；
往过滤后混料中加入4-甲基咪唑，然后循环搅拌45～90min，调制完成得到树脂胶液；
2).制作弹性纤维布层：将混合纤维摆放整齐，并将杂乱的混合纤维进行切除，保持混合纤维长短一致，将混合纤维浸没于树脂液中，树脂液填满混合纤维之间的空隙，通过热压机在200～250℃热压成型薄片状，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为60～120℃，烘烤时间为5～20min，得到弹性纤维布层(1)；
3).制作弹性网板层：将有机纤维的组成原料进行混熔并搅拌均匀，通过静电纺丝机进行纺丝得到，将准备好的无机纤维均匀正交铺设在纺丝得到的有机纤维上，再均匀正交铺设一层有机纤维，通过热压机在150～250℃热压成型形成无纺薄网板状，再裁剪修饰得到弹性网板层(2)；
4).制作碳浆层：将弹性纤维布层(1)、弹性网板层(2)、蜂窝散热层(3)和准备好的挠性铜线层(4)叠放好，通过热压机在200～250℃热压成型，得到多层板，并在挠性铜线层(4)上开设贯穿孔(6)，并打磨抛光，并将导电碳浆涂附在贯穿孔(6)的内壁面上，形成导电碳浆层(7)，再将所需要的上元器件(10)和下元器件(11)焊接在挠性铜线层(4)上；
5).制作电路板：在步骤4得到的多层板的外表面包覆透明保护膜层(5)，置于烤箱中烘烤，烘烤温度为60～80℃，烘烤时间为5～20min，得到电路板，再在电路板的上下表面设置围绕在贯穿孔(6)附近的散热孔(8)，散热孔(8)贯穿弹性纤维布层(1)、弹性网板层(2)、蜂窝散热层(3)、挠性铜线层(4)和透明保护膜层(5)，并在贯穿孔(6)的位置开设直径小于贯穿孔(6)的连接孔(16)，连接孔(16)贯穿透明保护膜层(5)与贯穿孔(6)连通，打磨抛光后得到5G基站用线路板。
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