CN113115522B - 金属基线路板及其塞孔方法 - Google Patents
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Abstract
本申请适用于印刷线路板技术领域,提出一种金属基线路板的塞孔方法,包括:提供金属基线路板,所述金属基线路板包括金属基体、设于所述金属基体上的至少一层介质层、及设于所述介质层上的至少一层线路层;在所述金属基线路板上钻设接地孔,所述接地孔贯穿所述线路层和所述介质层且连接所述金属基体的表面;在所述接地孔内塞入碳油;对所述接地孔内的碳油进行预固化处理;在所述接地孔内钻设贯穿碳油的应力释放孔;对所述接地孔内的碳油进行固化处理。本申请同时提出一种金属基线路板。上述金属基线路板及其塞孔方法能够降低接地孔的阻值,改善碳油开裂及碳油与金属基体分层的问题,提高了生产效率且降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及印刷线路板技术领域,特别涉及一种金属基线路板及其塞孔方法。
背景技术
随着电子行业的发展,对印刷线路板产品的散热性的要求越来越高,因金属基板具有高效的散热性能,已广泛应用在大功率照明与电源类产品上。基于产品安全性的考虑,增加了线路面的焊盘和金属基体相连,起接地保护作用。目前,业内兴起了通过在孔内塞碳油的方式来实现金属基体和线路层的相连,然而,塞碳油后的阻值通常不稳定,碳油固化后难以满足阻值小于200Ω的要求;并且,碳油在高温受热后容易和金属基体分层。
为了降低接地孔的阻值,现有的一种改善方法为在同一个网络内增加塞碳油接地孔的数量,或者加大接地孔的钻孔刀径和钻孔深度,然而,增加孔数会导致降低生产效率,并且增加了钻孔成本和碳油成本;而加大钻孔刀径和深度会导致印刷碳油后底部存在空洞,导致碳油和金属基体的接触面积变小,仍无法降低接地孔的阻值,且可能导致接地失败。另一种改善方法为使用低阻值碳油,但成本较高且无法彻底解决碳油和金属基体分层的问题,无法满足低阻值的要求。
发明内容
本申请提供了一种金属基线路板及其塞孔方法,能够降低接地孔的阻值、解决碳油和金属基体分层的问题、生产效率较高且成本较低。
本申请实施例提出了一种金属基线路板的塞孔方法,包括:
提供金属基线路板,所述金属基线路板包括金属基体、设于所述金属基体上的至少一层介质层、及设于所述介质层上的至少一层线路层;
在所述金属基线路板上钻设接地孔,所述接地孔贯穿所述线路层和所述介质层且连接所述金属基体的表面;
在所述接地孔内塞入碳油;
对所述接地孔内的碳油进行预固化处理;
在所述接地孔内钻设贯穿碳油的应力释放孔;
对所述接地孔内的碳油进行固化处理。
在一实施例中,所述接地孔和所述应力释放孔为同心的圆孔。
在一实施例中,所述应力释放孔和所述接地孔的一端均凹设于所述金属基体的表面;
在所述接地孔内钻设贯穿碳油的应力释放孔时,钻孔刀具的刀径为0.3mm~0.5mm,所述应力释放孔在所述金属基体表面的凹陷深度比所述接地孔在所述金属基体表面的凹陷深度大0.05mm~0.15mm。
在一实施例中,在所述接地孔内塞入碳油,包括:
使用设有下油孔的网版在所述金属基线路板上丝印碳油,所述下油孔相对于所述接地孔偏移0.1mm~0.2mm,以使碳油自所述接地孔的边缘开始下油。
在一实施例中,对所述接地孔内的碳油进行预固化处理后,预固化后碳油中部的厚度为所述接地孔的深度的50%~60%。
在一实施例中,在所述金属基线路板上钻设接地孔时,钻孔刀具的刀径为1.1mm~1.5mm,钻孔刀具与所述金属基线路层的板面呈140°~160°。
在一实施例中,使用红外线炉对所述接地孔内的碳油进行预固化处理和固化处理;
在预固化处理时,首先在50℃~100℃下将碳油预固化10~30分钟,再在120℃~180℃下将碳油预固化20~30分钟;
在固化处理时,红外线炉包括多个温度逐渐上升的加热仓,使所述金属基线路板依次经过多个所述加热仓进行固化,所述加热仓的温度范围为110℃~270℃。
本申请的实施例还提出一种金属基线路板,包括金属基体、设于所述金属基体上的至少一层介质层、及设于所述介质层上的至少一层线路层;
所述金属基线路板上设有接地孔,所述接地孔贯穿所述线路层和所述介质层且连接所述金属基体的表面;
所述接地孔内塞有碳油,且所述接地孔内设有贯穿所述碳油的应力释放孔。
在一实施例中,所述接地孔和所述应力释放孔为同心的圆孔。
在一实施例中,所述应力释放孔和所述接地孔的一端均凹设于所述金属基体的表面;所述应力释放孔在所述金属基体表面的凹陷深度比所述接地孔在所述金属基体表面的凹陷深度大0.05mm~0.15mm。
上述金属基线路板的塞孔方法,能够在金属基线路板的接地孔内塞入碳油,通过接地孔内的碳油来导通外层线路和金属基体,完成线路层的接地;由于碳油中钻设有应力释放孔,碳油裸露出来的面积较大,阻值较低;并且,在钻设应力释放孔时,碳油中的应力得到释放,可解决碳油固化时因受热导致收缩而使碳油分裂及与金属基体分层的问题,接地效果较好;上述方法还避免了因碳油厚度过厚导致固化不完全和起皱的问题。另外,上述金属基线路板的塞孔方法不需要增加接地孔的孔数或加大接地孔的钻孔刀径和钻孔深度,避免增加钻孔和碳油成本,因此,上述塞孔方法生产效率较高且成本较低。
上述金属基线路板包括接地孔,接地孔内塞有碳油,能够导通金属基线路板最外层的线路层和金属基体,起到接地的作用。并且,由于接地孔内设有应力释放孔,碳油裸露出来的面积较大,接地孔的阻值较低,且可解决碳油固化时因受热导致收缩,从而使碳油分裂及与金属基体分层的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,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申请的一些实施例,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他的附图。
图1是本发明实施例提供的金属基线路板的塞孔方法的流程图;
图2的(a)~(d)是本发明实施例提供的金属基线路板的塞孔流程的示意图;
图3是本发明实施例提供的一个网络中接地孔和应力释放孔的结构示意图;
图4的(a)~(d)是本发明另一实施例提供的金属基线路板的塞孔流程的示意图;
图5的(a)~(d)是本发明再一实施例提供的金属基线路板的塞孔流程的示意图。
图中标记的含义为:
100、金属基线路板;10、金属基体;20、介质层;30、线路层;101、接地孔;102、应力释放孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图即实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
还需说明的是,本申请实施例中以同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件,对于本申请实施例中相同的零部件,图中可能仅以其中一个零件或部件为例标注了附图标记,应理解的是,对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。
为了说明本发明所述的技术方案,下面结合具体附图及实施例来进行说明。
请参照图1,本申请实施例提出一种金属基线路板的塞孔方法,包括以下步骤。
S101:提供金属基线路板。
金属基线路板包括金属基体、设于金属基体上的至少一层介质层、及设于介质层上的至少一层线路层。
请同时参照图2(a),在一实施例中,金属基线路板100为单层板,包括金属基体10、设于金属基体10上的一层介质层20、及设于介质层20上的一层线路层30。金属基体10可为铝基,但不限于此。
可以理解,金属基线路板100也可为双层板、多层板等。
S102:在金属基线路板100上钻设接地孔101,接地孔101贯穿线路层30和介质层20且连接金属基体10的表面。
请参照图2(b),接地孔101贯穿线路层30、介质层20且凹设于金属基体10的表面。可以理解,当金属基线路板100为双面板或多层板时,接地孔101贯穿最外层的线路层30和金属基体10之间的各层。在本实施例中,接地孔101为盲孔。
可选地,在金属基线路板100上钻设接地孔101时,钻孔刀具的刀径为1.1mm~1.5mm,钻孔刀具与金属基线路层30的板面呈140°~160°;相较于现有技术中使用其他角度的刀具或平头钻孔的方式,该方法能够解决碳油下油难、底部有空洞的问题;而底部有空洞导致碳油与金属基体10的接触面积少,从而阻值较大,因此,该方法能够进一步解决因接地孔101内的碳油底部有空洞而导致的阻值较大的问题。
在一实施例中,接地孔101凹设于金属基体10的深度为0.1mm~0.2mm,因此,接地孔101的深度等于线路层30的厚度、介质层20的厚度及凹设于金属基体10的深度之和。
可选地,在钻设接地孔101后,使用500目不织布磨板,以获得平整的板面;以及,去除接地孔101内的披锋,以防止导通不良。
在一实施例中,在钻设接地孔101后,可在金属基线路板100上制作外层线路。可选地,蚀刻后退膜时间为100~140秒,烘干温度为85℃~95℃。
请参照图3,在每个网络中钻设两个接地孔101,两个接地孔101的间距大于或等于1mm,且接地孔101的位置选择阻焊油墨油覆盖的位置(阻焊非开窗位置)。由于本实施例中接地孔101的接地效果较好,无需增加接地孔101的数量。
S103:在接地孔101内塞入碳油。
可选地,请参图2(c),使用设有下油孔的网版在金属基线路板100上丝印碳油,下油孔相对于接地孔101偏移0.1mm~0.2mm,以使碳油自接地孔101的边缘开始下油。相较于现有技术,这种塞碳油的方式改善了下油难、碳油和接地孔101的底部有空洞、接触不良等问题,取消了抽真空的作业流程。
可选地,碳油为高阻值碳油,成本较低,碳油的粘度为110~200dpa·s。可以理解,碳油也可选用低阻值碳油。
S104:对接地孔101内的碳油进行预固化处理。
可选地,使用红外线炉对接地孔101内的碳油进行预固化处理。在预固化处理时,首先在50℃~100℃下将碳油预固化10~30分钟,再在120℃~180℃下将碳油预固化20~30分钟。相较于现有技术中直接将碳油进行固化的方式,该方法包括预固化步骤,可保证碳油不开裂、不起皱分层。
在一实施例中,对接地孔101内的碳油进行预固化处理后,预固化后碳油中部的厚度为接地孔101的深度的50%~60%。可以理解,碳油中部的厚度小于碳油边缘部的厚度,且中部和边缘部可存在弧度。如此,该方案能够改善碳油厚度较厚造成的固化不完全、起皱的异常问题。
S105:在接地孔101内钻设贯穿碳油的应力释放孔102。
可选地,钻孔刀具的刀径可为0.3mm~0.5mm。
请参图2(d),在接地孔101内钻设应力释放孔102时,接地孔101内的碳油可均匀且充分接触接地孔101的内壁,提升碳油裸露的面积,降低碳油的阻值。在一实施例中,接地孔101和应力释放孔102为同心的圆孔,即应力释放孔102位于碳油的中心。可以理解,应力释放孔102也可与接地孔101略微偏心设置。
在一实施例中,应力释放孔102和接地孔101的一端均凹设于金属基体10的表面;应力释放孔102在金属基体10表面的凹陷深度比接地孔101在金属基体10表面的凹陷深度大0.05~0.15mm,即以钻接地孔101的底部为原点,在金属基体10的表面继续钻设0.05~0.15mm。
S106:对接地孔101内的碳油进行固化处理。
可选地,使用红外线炉对接地孔101内的碳油进行固化处理,红外线炉包括多个温度逐渐上升的加热仓,使金属基线路板100依次经过多个加热仓进行固化,加热仓的温度范围为110℃~270℃。相较于热风烤炉烤板的方式,该方法通过红外线炉进行固化处理,能够使碳油更有效地进行固化,在后续喷锡和SMT时碳油不会受热再次收缩固化,且不会与金属基体10有分裂和分层。
在一实施例中,红外线炉包括十个加热仓,第一加热仓的温度为110~130℃;第二加热仓的温度为120~140℃;第三加热仓的温度为150~160℃;第四加热仓的温度为170~180℃;第五加热仓的温度为180~190℃;第六加热仓的温度为200~210℃;第七加热仓的温度为210~220℃;第八加热仓的温度为230~240℃;第九加热仓的温度为240~250℃;第十加热仓的温度为260~270℃;输送速度为1000~2000mm/min。
在固化后,可使用正常流程做防焊至成品出货。
当使用低阻值碳油时,碳油的密度高,在高温受热溶剂挥发时碳油之间不易开裂,在固化且未经过其他表面处理及SMT时,碳油的阻值可控制在2Ω~5Ω;当使用高阻值碳油时,碳油密度低,在固化且未经过其他表面处理及SMT时,碳油的阻值可控制在10Ω~15Ω。通过采用上述技术方案,可将碳油的阻值从常规超过200Ω,改善到整体阻值小于或等于20Ω。
本申请实施例提出的金属基线路板100的塞孔方法,能够在金属基线路板100的接地孔101内塞入碳油,通过接地孔101内的碳油来导通外层线路和金属基体10,完成线路层30的接地;由于碳油中钻设有应力释放孔102,碳油裸露出来的面积较大,阻值较低;并且,在钻设应力释放孔102时,碳油中的应力得到释放,可解决碳油固化时因受热导致收缩而使碳油分裂及与金属基体10分层的问题,接地效果较好;上述方法还避免了因碳油厚度过厚导致固化不完全和起皱的问题。另外,上述金属基线路板100的塞孔方法不需要增加接地孔101的孔数或加大地孔的钻孔刀径和钻孔深度,避免增加钻孔和碳油成本,因此,上述塞孔方法生产效率较高且成本较低。
本申请实施例还提出一种金属基线路板100,可由上述塞孔方法制作而成。
在一实施例中,金属基线路板100包括金属基体10、设于金属基体10上的至少一层介质层20、及设于介质层20上的至少一层线路层30。金属基线路板100可为单层板、双面板或多层板,本申请对金属基线路板100的类型不作限制。
金属基线路板100上设有接地孔101,接地孔101贯穿线路层30和介质层20且连接金属基体10的表面。接地孔101内塞有碳油,且接地孔101内设有贯穿碳油的应力释放孔102。
上述金属基线路板100包括接地孔101,且接地孔101内塞有碳油,能够导通金属基线路板100最外层的线路层30(外层线路)和金属基体10,起到接地的作用。并且,由于接地孔101内设有应力释放孔102,碳油裸露出来的面积较大,接地孔101的阻值较低,且可解决碳油固化时因受热导致收缩,从而使碳油分裂及与金属基体10分层的问题。
在一实施例中,接地孔101和应力释放孔102为同心的圆孔。如此,在接地孔101内钻设应力释放孔102时,接地孔101内的碳油可均匀且充分接触接地孔101的内壁,提升碳油裸露的面积,降低碳油的阻值。可以理解,应力释放孔102也可与接地孔101略微偏心设置。
在一实施例中,应力释放孔102和接地孔101的一端均凹设于金属基体10的表面;应力释放孔102在金属基体10表面的凹陷深度比接地孔101在金属基体10表面的凹陷深度大0.05mm~0.15mm。如此,接地孔101内的碳油可导通外层线路和金属基体10,接地效果较好,且应力释放孔102能够充分释放碳油中的应力,避免碳油在后续固化时收缩而裂开,和/或与金属基体10分层。
请参照图4,在本申请的另一实施例中,金属基线路板100为双层板。如图4(a)所示,金属基线路板100包括金属基体10、两层线路层30、及两层介质层20,介质层20位于金属基体10和线路层30、及相邻的线路层30之间。
如图4(b)~图4(d)所示,在本实施例中,接地孔101和应力释放孔102贯穿两层线路层30和两层介质层20,且凹设于金属基体10的表面。
同样地,可采用上述实施例中的塞孔方法来制作金属基线路板100。
请参照图5,在本申请的再一实施例中,金属基线路板100为多层板,本实施例以四层板为例进行说明。可以理解,线路层30的数量还可为6层、8层等。
如图5(a)所示,在本实施例中,金属基线路板100包括金属基体10、四层线路层30及三层介质层20,介质层20设于金属基体10和线路层30、或相邻的线路层30之间。如图5(b)~图5(d)所示,在本实施例中,接地孔101和应力释放孔102贯穿四层线路层30和三层介质层20,且凹设于金属基体10的表面。
同样地,可采用上述实施例中的塞孔方法来制作金属基线路板100。
本申请提供的金属基线路板100及其塞孔方法,能够降低接地孔101中碳油的阻值,改善碳油开裂及碳油与金属基体10分层的问题,提高了生产效率且降低了生产成本。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种金属基线路板的塞孔方法,包括:
提供金属基线路板,所述金属基线路板包括金属基体、设于所述金属基体上的至少一层介质层、及设于所述介质层上的至少一层线路层;
在所述金属基线路板上钻设接地孔,所述接地孔贯穿所述线路层和所述介质层且连接所述金属基体的表面;
在所述接地孔内塞入碳油;
对所述接地孔内的碳油进行预固化处理;
在所述接地孔内钻设贯穿碳油的应力释放孔,所述应力释放孔和所述接地孔的一端均凹设于所述金属基体的表面;
对所述接地孔内的碳油进行固化处理。
2.如权利要求1所述的金属基线路板的塞孔方法,其特征在于:所述接地孔和所述应力释放孔为同心的圆孔。
3.如权利要求1或2所述的金属基线路板的塞孔方法,其特征在于:
在所述接地孔内钻设贯穿碳油的应力释放孔时,钻孔刀具的刀径为0.3mm~0.5mm,所述应力释放孔在所述金属基体表面的凹陷深度比所述接地孔在所述金属基体表面的凹陷深度大0.05mm~0.15mm。
4.如权利要求1所述的金属基线路板的塞孔方法,其特征在于:在所述接地孔内塞入碳油,包括:
使用设有下油孔的网版在所述金属基线路板上丝印碳油,所述下油孔相对于所述接地孔偏移0.1mm~0.2mm,以使碳油自所述接地孔的边缘开始下油。
5.如权利要求1所述的金属基线路板的塞孔方法,其特征在于:对所述接地孔内的碳油进行预固化处理后,预固化后碳油中部的厚度为所述接地孔的深度的50%~60%。
6.如权利要求1所述的金属基线路板的塞孔方法,其特征在于:在所述金属基线路板上钻设接地孔时,钻孔刀具的刀径为1.1mm~1.5mm,钻孔刀具与所述金属基线路板 的板面呈140°~160°。
7.如权利要求1所述的金属基线路板的塞孔方法,其特征在于:使用红外线炉对所述接地孔内的碳油进行预固化处理和固化处理;
在预固化处理时,首先在50℃~100℃下将碳油预固化10~30分钟,再在120℃~180℃下将碳油预固化20~30分钟;
在固化处理时,红外线炉包括多个温度逐渐上升的加热仓,使所述金属基线路板依次经过多个所述加热仓进行固化,所述加热仓的温度范围为110℃~270℃。
8.一种金属基线路板,其特征在于,包括金属基体、设于所述金属基体上的至少一层介质层、及设于所述介质层上的至少一层线路层;
所述金属基线路板上设有接地孔,所述接地孔贯穿所述线路层和所述介质层且连接所述金属基体的表面;
所述接地孔内塞有碳油,且所述接地孔内设有贯穿所述碳油的应力释放孔,所述应力释放孔和所述接地孔的一端均凹设于所述金属基体的表面。
9.如权利要求8所述的金属基线路板,其特征在于,所述接地孔和所述应力释放孔为同心的圆孔。
10.如权利要求8或9所述的金属基线路板,其特征在于,所述应力释放孔在所述金属基体表面的凹陷深度比所述接地孔在所述金属基体表面的凹陷深度大0.05mm~0.15mm。
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