CN113438832A - 电流耐受型多层pcb及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电流耐受型多层PCB及其制备方法。该制备方法中,先将多个内层芯板和多个半固化片分别进行开通孔处理,然后再将通孔芯板和通孔半固化片进行层叠排板,使通孔芯板和通孔半固化片的通孔相连通。然后将导电介质放入相连通的通孔内,再进行第一次压合处理,得到第一压合板。接着对第一压合板进行沉铜、电镀使导电介质与预排板相连接并进行次外层图形的加工,再进行第二次压合处理,并通过第一盲孔和第二盲孔分别使第二压合板的第一铜箔和第二铜箔与导电介质连接。然后再对盲孔板进行沉铜处理,在第一盲孔和第二盲孔的孔壁附着金属铜。通过上述制备方法能够有效提高电流耐受性能。
Description
技术领域
本发明涉及PCB加工领域,尤其是涉及一种电流耐受型多层PCB及其制备方法。
背景技术
作为电子产品的重要组成部件之一,PCB起着电流导通、信号传输等方面的作用。随着电子产品的不断更新换代,产品的功率不断增大,需要传输的电流也越来越大,此时需要PCB具有良好的电流耐受性能。在传统的加工过程中,通常是采用增加铜厚的方式来提高PCB的电流耐受性能,但是该方法具有较大的局限性,难以很好地满足日益增大的电流传输需求。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够有效提高电流耐受性能的多层PCB及其制备方法。
为了解决以上技术问题,本发明的技术方案为:
一种电流耐受型多层PCB的制备方法,包括如下步骤:
分别对多个内层芯板和多个半固化片进行开通孔处理,分别得到通孔芯板和通孔半固化片;
将所述通孔芯板和所述通孔半固化片层叠排板,使相邻的通孔芯板之间设有通孔半固化片,并使各自的通孔相连通,得到预排板;
将导电介质放入所述预排板的相连通的通孔内,得到修饰板;
对所述修饰板进行第一次压合处理,得到第一压合板;
对所述第一压合板依次进行沉铜、电镀处理,使所述导电介质与所述预排板相连接,并在连接之后的表层加工次外层图形,得到PCB预成品;
将第一铜箔、半固化片、所述PCB预成品、半固化片以及第二铜箔依次层叠排版,并进行第二次压合处理,得到第二压合板;
对所述第二压合板进行钻孔处理,得到第一盲孔和第二盲孔,所述第一盲孔连接所述第一铜箔和所述导电介质,所述第二盲孔连接所述第二铜箔和所述导电介质,所述钻孔处理之后得到盲孔板;
对所述盲孔板进行沉铜处理。
在其中一个实施例中,对所述盲孔板进行沉铜处理之后还包括如下步骤:
对所述盲孔板进行电镀处理以填平所述盲孔。
在其中一个实施例中,对盲孔板进行脉冲电镀处理,所述脉冲电镀处理时,正向脉冲时间20ms,正反时间比10:1,电流15ASF,电镀总时间为150min。
在其中一个实施例中,对所述盲孔板进行电镀处理之后还包括如下步骤:
在盲孔板的表面制作外层图形,使外层图形与填平后的盲孔相连接。
在其中一个实施例中,对所述第二压合板进行钻孔处理时采用激光钻孔处理。
在其中一个实施例中,所述激光钻孔的频率为140Hz~170Hz,脉冲宽度为3~20μs,激光能量为2~26mJ,脉冲次数为1~8,Mask尺寸为2mm~5mm。
在其中一个实施例中,对多个半固化片进行开通孔处理时控制通孔的公差小于或等于3mil。
在其中一个实施例中,对多个半固化片进行开通孔处理包括如下步骤:
将多个半固化片依次层叠放置在两个定位板之间;
在所述定位板上钻出定位孔,然后加工出贯穿所述定位板和所述半固化片的通孔。
一种电流耐受型多层PCB,包括导电介质、第一铜箔、第二铜箔、多个内层芯板以及多个胶粘层、;
所述第一铜箔、多个内层芯板以及所述第二铜箔依次层叠设置,相邻的内层芯板之间设有胶粘层,所述第一铜箔和内层芯板之间设有胶粘层,所述第二铜箔和所述内层芯板之间设有胶粘层;
所述内层芯板和位于所述内层芯板之间的胶粘层上均设有相连通的第一通孔,所述导电介质设于所述第一通孔的内部;
所述多层PCB上设有第一盲孔和第二盲孔,所述第一盲孔连接所述第一铜箔和所述导电介质,所述第二盲孔连接所述第二铜箔和所述导电介质;所述第一盲孔的孔壁和所述第二盲孔的孔壁均附着有铜。
在其中一个实施例中,所述第一盲孔的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm;和/或,
所述第二盲孔的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm;和/或,
相邻的第一盲孔的孔间距为635μm~762μm;和/或,
相邻的第二盲孔的孔间距为635μm~762μm。
上述电流耐受型多层PCB的制备方法中,先将多个内层芯板和多个半固化片分别进行开通孔处理,然后再将通孔芯板和通孔半固化片进行层叠排板,使通孔芯板和通孔半固化片的通孔相连通。然后将导电介质放入相连通的通孔内,再进行第一次压合处理,得到第一压合板。接着对第一压合板进行沉铜、电镀使导电介质与预排板相连接并进行次外层图形的加工,再进行第二次压合处理,并通过第一盲孔和第二盲孔分别使第二压合板的第一铜箔和第二铜箔与导电介质连接。然后再对盲孔板进行沉铜处理,在第一盲孔和第二盲孔的孔壁附着金属铜。通过上述制备方法能够使各层之间保持良好的结合稳定性,实现通过大面积金属盲孔与导电介质连通的导电效果,大大提高PCB的电流负载能力,有效提高电流耐受性能。同时,通过金属盲孔与导电介质连通的设计,可以有效提高PCB内部的导热效率,提高PCB的整体散热性能。
附图说明
图1为本发明一实施例中电流耐受型多层PCB的结构示意图;
图2为本发明一实施例中制备电流耐受型多层PCB时内层芯板的结构示意图;
图3为图2对应的制备方法中通孔芯板的结构示意图;
图4为图2对应的制备方法中将导电介质放入预排板的相连通的通孔之后得到的修饰板的结构示意图;
图5为图2对应的制备方法中依次进行沉铜、电镀处理之后的第一压合板的结构示意图;
图6为图2对应的制备方法中加工次外层图形之后得到的PCB预成品的结构示意图;
图7为图2对应的制备方法中进行第二次压合处理之后,得到的第二压合板的结构示意图;
图8为图2对应的制备方法中进行外层图形制作之后,得到的PCB的结构示意图。
图中标记说明:
100、电流耐受型多层PCB;101、内层芯板;102、胶粘层;103、导电介质;104、第一铜箔;105、第二铜箔;106、第一盲孔;107、第二盲孔;200、通孔。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
可以理解的是,在线路板领域,通常会用到mil、oz表示孔径、孔深、线宽、间距或铜厚等的长度尺寸。可以理解的是,1mil通常认为是25.4μm,1oz通常认为是35μm。
请参阅图1,本发明一实施例提供了一种电流耐受型多层PCB100。该PCB包括导电介质103、第一铜箔104、第二铜箔105、多个内层芯板101以及多个胶粘层102。第一铜箔104、多个内层芯板101以及第二铜箔105依次层叠设置,相邻的内层芯板101之间设有胶粘层102,第一铜箔104和内层芯板101之间设有胶粘层102,第二铜箔105和内层芯板101之间设有胶粘层102。内层芯板101和位于内层芯板101之间的胶粘层102上均设有相连通的第一通孔200,导电介质103设于第一通孔200的内部。多层PCB上设有第一盲孔106和第二盲孔107,第一盲孔106连接第一铜箔104和导电介质103,第二盲孔107连接第二铜箔105和导电介质103;第一盲孔106的孔壁和第二盲孔107的孔壁均附着有铜。
在本实施例的电流耐受型多层PCB100中,能够实现通过大面积金属盲孔与导电介质103连通的导电效果,大大提高PCB的电流负载能力,有效提高电流耐受性能。同时,通过金属盲孔与导电介质103连通的设计,可以有效提高PCB内部的导热效率,提高PCB的整体散热性能。
可以理解的是,作为本实施例中电流耐受型多层PCB100的一种应用举例,该PCB能够用于新能源汽车或充电桩的电路制造中,很好地满足新能源汽车不断提高的高电压、高电流需求,突破新能源汽车大电流传输有限的瓶颈,使新能源汽车在高电压、高电流使用下能够保持稳定的性能。
作为本实施例中电流耐受型多层PCB100的一种性能指标,该电流耐受型多层PCB100承载电流的能力能够到达大于或等于400A。相较于厚铜线路板难以提升到300A的载流能力,本实施例中的电流耐受型多层PCB100具有更优的电流承载能力。
作为第一盲孔106尺寸的一种优选方案,第一盲孔106的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm。即此时第一盲孔106的孔径为3mil~5mil,第一盲孔106的孔深为3mil~6mil。在该尺寸范围内,第一盲孔106具有良好的加工性能,在孔壁金属化之后具有良好导电和导热性能。具体地,第一盲孔106的孔径可以是但不限定于3mil、3.5mil、4mil、4.5mil以及5mil等;第一盲孔106的孔深可以是但不限定于3mil、3.5mil、4mil、4.5mil、5mil、5.5mil以及6mil等。
作为第二盲孔107尺寸的一种优选方案,第二盲孔107的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm。当第二盲孔107的孔径和孔深在该范围内时,在生产上具有良好的加工性能,能够有效加工出尺寸准确、良率高的第二盲孔107。同时,当第二盲孔107的孔径和孔深在该范围内时,当对第二盲孔107的孔壁进行金属化处理之后,可以使第二盲孔107具有良好的导电和导热性能,进而有效提高PCB的导电导热性能。
进一步地,相邻的第一盲孔106的孔间距为635μm~762μm,即相邻的第一盲孔106的孔间距为25mil~30mil,优选为26mil;和/或,相邻的第二盲孔107的孔间距为635μm~762μm,即相邻的第二盲孔107的孔间距为25mil~30mil,优选为26mil。通过对相邻的第一盲孔106的孔间距进行控制,以及通过对相邻的第二盲孔107的孔间距进行控制,进而控制第一盲孔106和第二盲孔107的分布密度,使第一盲孔106和第二盲孔107更好地发挥导电导热的作用。可以理解的是,孔间距表示相邻的两个孔的孔中心之间的距离。还可以理解的是,相邻的第一盲孔106的孔间距可以是但不限定为25mil、26mil、27mil、28mil、29mil以及30mil等,相邻的第二盲孔107的孔间距可以是但不限定为25mil、26mil、27mil、28mil、29mil以及30mil等。
在一个具体的示例中,导电介质103为铜块或铝块。此时,导电介质103具有良好的导电和导热性能,可以使PCB通过该导电介质103进行导电和导热,提高PCB的载流能力。优选地,PCB通常为铜基PCB,为了提高PCB的一致性,导电介质103选用铜块。可以理解的是,导电介质103还可以选自其他导电性能、导热性能良好的材料。
进一步地,导电介质103的厚度为1.95mm~2.05mm,优选为2mm。第一压合板的厚度为1.9mm~2.1mm,优选为2mm。在此厚度范围内,导电介质103和第一压合板之间具有很好的匹配效果,能够有效避免导电介质103和第一压合板之间存在高度差不良时出现压合后PCB孔洞、残胶等问题,进而能够有效提高PCB的性能稳定性。
更进一步地,第一铜箔104的厚度为17.5μm~110μm,即0.5oz~3oz。第二铜箔105的厚度为17.5μm~110μm,即0.5oz~3oz。可选地,第一铜箔104的厚度可以是但不限定为0.5oz、1oz、1.5oz、2oz、2.5oz以及3oz等。可选地,第二铜箔105的厚度可以是但不限定为0.5oz、1oz、1.5oz、2oz、2.5oz以及3oz等。
在一个具体的示例中,通孔200和导电介质103的横截面的形状相同。比如,导电介质103的横截面为圆形或多边形。进一步地,通孔200的横截面的单边尺寸比导电介质103的横截面的单边尺寸大127μm~177.8μm,即5mil~7mil。优选地,通孔200的横截面的单边尺寸比导电介质103的横截面的单边尺寸大152.4μm,即6mil。
可以理解的是,当通孔200和导电介质103的横截面的形状均为圆形时,通孔200的横截面的半径比导电介质103的横截面的半径大127μm~177.8μm。当通孔200和导电介质103的横截面的形状均为多边形时,通孔200的横截面的边长比导电介质103的横截面的对应的边长大127μm~177.8μm。
可以理解的是,胶粘层102可以是半固化片经过压合之后形成的胶粘层。
本发明还有一实施例提供了一种电流耐受型多层PCB100的制备方法。该制备方法包括如下步骤:
S101:分别对多个内层芯板101和多个半固化片进行开通孔200处理,分别得到通孔芯板和通孔半固化片。比如,采用两个内层芯板101来制备PCB,该两个内层芯板101的结构如图2所示,开通孔200之后得到通孔芯板,该通孔芯板的结构如图3所示。
S102:将通孔芯板和通孔半固化片层叠排板,使相邻的通孔芯板之间设有通孔半固化片,并使各自的通孔200相连通,得到预排板。
S103:将导电介质103放入预排板的相连通的通孔200内,得到修饰板。此时修饰版具有如图4所示的结构。
S104:对修饰板进行第一次压合处理,得到第一压合板。
S105:对第一压合板依次进行沉铜、电镀处理,使导电介质103与预排板相连接(此时PCB的结构如图5所示),并在连接之后的表层加工次外层图形,得到PCB预成品,PCB预成品具有如图6所示的结构。
S106:将第一铜箔104、半固化片、PCB预成品、半固化片以及第二铜箔105依次层叠排版,并进行第二次压合处理,得到第二压合板。此时第二压合板具有如图7所示的结构。
S107:对第二压合板进行钻孔处理,得到第一盲孔106和第二盲孔107,第一盲孔106连接第一铜箔104和导电介质103,第二盲孔107连接第二铜箔105和导电介质103,钻孔处理之后得到盲孔板。
S108:对盲孔板进行沉铜处理。
在本实施例的电流耐受型多层PCB100的制备方法中,先将多个内层芯板101和多个半固化片分别进行开通孔200处理,然后再将通孔芯板和通孔半固化片进行层叠排板,使通孔芯板和通孔半固化片的通孔200相连通。然后将导电介质103放入相连通的通孔200内,再进行第一次压合处理,得到第一压合板。接着对第一压合板进行沉铜、电镀时导电介质103与预排板相连接并进行次外层图形的加工,再进行第二次压合处理,并通过第一盲孔106和第二盲孔107分别使第二压合板的第一铜箔104和第二铜箔105与导电介质103连接。然后在对盲孔板进行沉铜处理,在第一盲孔106和第二盲孔107的孔壁附着金属铜。通过上述制备方法能够使各层之间保持良好的结合稳定性,实现通过大面积金属盲孔与导电介质103连通的导电的效果,大大提高PCB的电流负载能力,有效提高电流耐受性能。同时,通过金属盲孔与导电介质103连通的设计,可以有效提高PCB内部的导热效率,提高PCB的整体散热性能。
可选地,采用锣板的方式对内层芯板101进行开通孔200处理。
可选地,内层芯板101的铜厚为17.5μm~110μm,即0.5oz~3oz,通过选择合适铜厚的内层芯板101以制备满足要求的PCB。
可以理解的是,在选定内层芯板101之后,还可以对内层芯板101进行内层线路制作。内层线路制作包括如下步骤:对内层芯板101依次进行磨板、辘膜、曝光、显影。其中对于铜厚3oz的内层芯板101,辘膜工序使用1.5mil干膜。曝光工序可以使用负片底片。内层图形制作完成之后,通过图形检测(AOI光学检测)对内层线路进行检测,检查内层图形线路有无开路、短路、蚀不净等问题。
还可以理解的是,对图形检测合格的内层芯板101进行棕化处理,以增大表面积,使结合力增大。棕化包括依次进行的如下步骤:上板、除油、水洗、预浸、棕化、水洗、烘板、冷却、出板。
在一个具体的示例中,对多个半固化片进行开通孔200处理包括如下步骤:
将多个半固化片依次层叠放置在两个定位板之间。在定位板上钻出定位孔,然后加工出贯穿定位板和半固化片的通孔200。优选地,按照钻双面板的方法钻出定位孔。
可以理解的是,对多个半固化片进行开通孔200处理时,将半固化片裁切至和定位板相同的尺寸。可以理解的是,此处将半固化片裁切至和定位板相同的尺寸表示将半固化片裁切至和定位板相同的长宽尺寸。
具体地,采用锣板的方式加工出贯穿定位板和半固化片的通孔200。更具体地,锣板时采用双刃锣刀。
可以理解的是,在多个半固化片依次层叠放置时,可以在半固化片之间放置白纸用于将半固化片隔开。优选地,可以在每3个半固化片之间放置一张白纸。
在一个优选的方案中,定位板为去除铜层的覆铜板。将覆铜板进行全板蚀刻处理,得到定位板。进一步优选地,覆铜板的厚度为10mil~50mil,优选为30mil。
在一个具体的示例中,对多个半固化片进行开通孔200处理时控制通孔200的公差小于或等于3mil。对通孔200的公差进行控制,以控制通孔200的精度,提高PCB的可靠性。
作为对第二压合板进行钻孔处理的一种优选方法,对第二压合板进行钻孔处理时采用激光钻孔处理。具体地,激光钻孔的频率为140Hz~170Hz,脉冲宽度为3μs~20μs,激光能量为2mJ~26mJ,脉冲次数为1~8,Mask尺寸为2mm~5mm。通过对激光钻孔的条件进行控制,对第一盲孔106和第二盲孔107的孔径、孔深以及孔壁之间的距离进行控制。控制第一盲孔106的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm。控制第二盲孔107的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm。控制相邻的第一盲孔106的孔壁之间的距离大于或等于0.2mm。控制相邻的第二盲孔107的孔壁之间的距离大于或等于0.2mm。
进一步地,第一次压合处理的温度为100℃~230℃,压力为50N/cm2~250N/cm2,真空度为0.5bar~1.5bar。优选地,第一压合处理的压合程序为:压合程序包括同时开始的压力控制程序、真空控制程序以及温度控制程序。压力控制程序为依次进行如下压力控制:0N/cm2持续3min、52N/cm2持续3.1min、52N/cm2持续20min、220N/cm2持续22min、220N/cm2持续90min、52N/cm2持续92min、52N/cm2持续180min。温度控制程序为依次进行如下压力控制:160℃持续3min、190℃持续7min、190℃持续10min、220℃持续14min、220℃持续60min、190℃持续80min、190℃持续90min、187℃持续95min、187℃持续135min、80℃持续150min、80℃持续180min。真空控制程序为依次进行如下压力控制:1000mBar持续0min、0mBar持续0.1min、0mBar持续140min、1000mBar持续140.1min。
更进一步地,第二次压合处理的温度为100℃~230℃,压力为50N/cm2~250N/cm2,真空度为0.5bar~1.5bar。优选地,第二压合处理的压合程序为:压合程序包括同时开始的压力控制程序、真空控制程序以及温度控制程序。压力控制程序为依次进行如下压力控制:0N/cm2持续3min、52N/cm2持续3.1min、52N/cm2持续20min、220N/cm2持续22min、220N/cm2持续90min、52N/cm2持续92min、52N/cm2持续180min。温度控制程序为依次进行如下压力控制:160℃持续3min、190℃持续7min、190℃持续10min、220℃持续14min、220℃持续60min、190℃持续80min、190℃持续90min、187℃持续95min、187℃持续135min、80℃持续150min、80℃持续180min。真空控制程序为依次进行如下压力控制:1000mBar持续0min、0mBar持续0.1min、0mBar持续140min、1000mBar持续140.1min。
在一个具体的示例中,对盲孔板进行沉铜处理之后还包括如下步骤:对盲孔板进行脉冲电镀处理,脉冲电镀处理时,正向脉冲时间20ms,正反时间比10:1,电流15ASF,电镀总时间为150min。对盲孔板进行脉冲电镀处理,将盲孔填平,以起到更好地电流和热量传输的效果。可选地,脉冲波的波形为矩形波、锯齿波、三角波、尖峰波或阶梯波。
在另一个具体的示例中,对盲孔板进行脉冲电镀处理之后还包括外层图形制作。外层图形制作包括如下步骤:磨板、辘膜、曝光、显影。曝光可以使用正片底片。铜箔为0.5oz时,辘膜工序使用2.0mil干膜。
可以理解的是,外层图形制作完成之后,通过图形检测(AOI光学检测)检查外层图形线路有无开路、短路、蚀不净等问题。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例中PCB的制备方法为:
S201:取2个铜厚为3oz的覆铜板,按要求裁切处内层芯板,并进行内层图形制作。内层图形制作步骤为依次进行磨板、辘膜、曝光、显影。辘膜工序使用1.5mil干膜,曝光工序采用负片底片。内层图形制作完成之后,通过图形检测(AOI光学检测)对内层线路进行检测,检查内层图形线路有无开路、短路、蚀不净等问题。
S202:对图形检测合格的内层芯板进行棕化处理。棕化处理的步骤为:依次进行上板、除油、水洗、预浸、棕化、水洗、烘板、冷却、出板。
S203:对多个半固化片进行开通孔处理:取2个30mil的覆铜板,全板蚀刻去除铜层,即为定位板。将9个半固化片裁切至与定位板相同的长宽尺寸,且每3个半固化片之间放置一张白纸隔开,这样将9个半固化片依次层叠放置在2个定位板之间。按照钻双面板的方法在定位板上钻出定位孔,然后采用双刃锣刀加工出贯穿定位板和半固化片的长方形通孔。控制通孔的公差小于或等于3mil。控制长方形通孔的各边对应地比铜块的各边大6mil。
S204:将通孔芯板和通孔半固化片层叠排板,使相邻的通孔芯板之间设有通孔半固化片,并使各自的通孔相连通,得到预排板。
S205:将铜块放入预排板的相连通的通孔内,得到修饰板。
S206:对修饰板进行第一次压合处理,得到第一压合板。第一次压合的压合程序如表1所示。
S207:对第一压合板依次进行沉铜、电镀处理,使导电介质与预排板相连接,并在连接之后的表层加工次外层图形,得到PCB预成品。通过电镀在沉铜之后的第一压合板表面形成1oz~2oz的铜厚。次外层图形加工方法与内层图形制作方法相同。
S208:将第一铜箔、半固化片、PCB预成品、半固化片以及第二铜箔依次层叠排版,并进行第二次压合处理,得到第二压合板。第二次压合的压合程序如表1所示。第一铜箔和第二铜箔的厚度均为0.5oz。
S209:对第二压合板进行激光钻孔处理,得到第一盲孔和第二盲孔,第一盲孔连接第一铜箔和导电介质,第二盲孔连接第二铜箔和导电介质,钻孔处理之后得到盲孔板。对第二压合板进行钻孔处理时采用。激光钻孔的参数如表2所示。相邻的第一盲孔的孔间距为26mil,相邻的第二盲孔的孔间距为26mil。
S210:对盲孔板进行沉铜处理。
S211:对沉铜处理之后的盲孔板进行脉冲电镀处理,将盲孔填平。脉冲电镀处理时,正向脉冲时间20ms,正反时间比10:1,电流15ASF,电镀总时间为150min。
S212:对脉冲电镀处理之后的盲孔板进行外层图形制作。外层图形制作为依次进行磨板、辘膜、曝光、显影。曝光可以使用正片底片。辘膜工序使用2.0mil干膜。外层图形制作完成之后进行图形检测,检测合格的盲孔板进行常规的后处理,得到本实施例中的PCB。
表1
表2
功率 | 频率 | 脉冲宽度 | 激光能量 | 脉冲次数 | Mask尺寸 | 孔径 |
(W) | (Hz) | (μs) | (mJ) | (shot) | (mm) | |
5600 | 100 | 12-16 | 12-15 | 1 | 3 | 3mil |
5600 | 100 | 3-5 | 3-5 | 3-5 | 1 | 3mil |
5600 | 100 | 12-16 | 13-17 | 1 | 2 | 4mil |
5600 | 100 | 3-5 | 3-5 | 3-5 | 2 | 4mil |
5600 | 100 | 12-16 | 16-20 | 1 | 3 | 5mil |
5600 | 100 | 4-7 | 4-8 | 3-5 | 3 | 5mil |
对比例1
与实施例1相比,对比例1的不同之处在于,不放入铜块,不进行激光钻孔以及孔壁沉铜。
测试例
对实施例1和对比例1中的PCB分别进行导热系数测试和载流能力测试。实施例1中PCB的导热系数为300W/m·K,载流能力为400A(施加400A的电流,并持续测试时间10s以上,PCB能够处于持续导通状态)。对比例1中PCB的导热系数为0.6W/m·K,载流能力为10A(施加10A的电流,并持续测试时间10s以上,PCB出现无法导通的失效状态)。表明实施例1中的PCB在导热和电流耐受方面明显优于对比例1。实施例1中通过激光孔以及电镀填铜,使元器件线路层和铜基直接相连,能够承受更大的电流,同时可以使热量以接近铜的导热能力散出,进而达到很好的散热效果。可以很好地解决目前电动汽车、充电桩等大电流载体的元器件及电路板散热问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准,说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
分别对多个内层芯板和多个半固化片进行开通孔处理,分别得到通孔芯板和通孔半固化片;
将所述通孔芯板和所述通孔半固化片层叠排板,使相邻的通孔芯板之间设有通孔半固化片,并使各自的通孔相连通,得到预排板;
将导电介质放入所述预排板的相连通的通孔内,得到修饰板;
对所述修饰板进行第一次压合处理,得到第一压合板;
对所述第一压合板依次进行沉铜、电镀处理,使所述导电介质与所述预排板相连接,并在连接之后的表层加工次外层图形,得到PCB预成品;
将第一铜箔、半固化片、所述PCB预成品、半固化片以及第二铜箔依次层叠排版,并进行第二次压合处理,得到第二压合板;
对所述第二压合板进行钻孔处理,得到第一盲孔和第二盲孔,所述第一盲孔连接所述第一铜箔和所述导电介质,所述第二盲孔连接所述第二铜箔和所述导电介质,所述钻孔处理之后得到盲孔板;
对所述盲孔板进行沉铜处理。
2.如权利要求1所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,对所述盲孔板进行沉铜处理之后还包括如下步骤:
对所述盲孔板进行电镀处理以填平所述盲孔。
3.如权利要求2所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,对盲孔板进行脉冲电镀处理,所述脉冲电镀处理时,正向脉冲时间20ms,正反时间比10:1,电流15ASF,电镀总时间为150min。
4.如权利要求2所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,对所述盲孔板进行电镀处理之后还包括如下步骤:
在盲孔板的表面制作外层图形,使外层图形与填平后的盲孔相连接。
5.如权利要求1所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,对所述第二压合板进行钻孔处理时采用激光钻孔处理。
6.如权利要求5所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,所述激光钻孔的频率为140Hz~170Hz,脉冲宽度为3~20μs,激光能量为2~26mJ,脉冲次数为1~8,Mask尺寸为2mm~5mm。
7.如权利要求1所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,对多个半固化片进行开通孔处理时控制通孔的公差小于或等于3mil。
8.如权利要求1~7中任一项所述的电流耐受型多层PCB的制备方法,其特征在于,对多个半固化片进行开通孔处理包括如下步骤:
将多个半固化片依次层叠放置在两个定位板之间;
在所述定位板上钻出定位孔,然后加工出贯穿所述定位板和所述半固化片的通孔。
9.一种电流耐受型多层PCB,其特征在于,包括导电介质、第一铜箔、第二铜箔、多个内层芯板以及多个胶粘层、;
所述第一铜箔、多个内层芯板以及所述第二铜箔依次层叠设置,相邻的内层芯板之间设有胶粘层,所述第一铜箔和内层芯板之间设有胶粘层,所述第二铜箔和所述内层芯板之间设有胶粘层;
所述内层芯板和位于所述内层芯板之间的胶粘层上均设有相连通的第一通孔,所述导电介质设于所述第一通孔的内部;
所述多层PCB上设有第一盲孔和第二盲孔,所述第一盲孔连接所述第一铜箔和所述导电介质,所述第二盲孔连接所述第二铜箔和所述导电介质;所述第一盲孔的孔壁和所述第二盲孔的孔壁均附着有铜。
10.如权利要求9所述的电流耐受型多层PCB,其特征在于,所述第一盲孔的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm;和/或,
所述第二盲孔的孔径为76.2μm~127μm,孔深为76.2μm~152.4μm;和/或,
相邻的第一盲孔的孔间距为635μm~762μm;和/或,
相邻的第二盲孔的孔间距为635μm~762μm。
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