CN113825305A - 金属基双面电路板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属基双面电路板及其制备方法。实施例的制备方法包括如下步骤：S1、在金属基板上钻第一通孔，并在第一通孔内填充塞孔树脂；S2、在金属基板的两侧压合半固化片和铜箔；S3、在步骤S2得到的电路板上钻第二通孔，第二通孔贯穿塞孔树脂；S4、在第二通孔的内壁和铜箔表面形成覆铜层；S5、对电路板表面的铜箔和覆铜层进行图形化蚀刻，得到导电图案；其中，通过图形化蚀刻，在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域形成应力释放部，应力释放部的铜箔和覆铜层被完全蚀刻。本发明的金属基双面电路板及其制备方法在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域形成应力释放部，可以有效预防爆板缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电路板领域；更具体地，是涉及一种金属基双面电路板及其制备方法。
背景技术
金属基电路板采用金属基板进行散热，具有优异的导热性能，近年来得到了越来越广泛的应用。在制作金属基双面电路板时，需要先对金属基板进行钻孔并在该孔中填充塞孔树脂，然后制作贯穿塞孔树脂的导电过孔，以实现电路板两侧线路层的电连接。
中国专利申请CN201110031935.2公开了一种金属基双面电路板的制备方法，其包括以下步骤：在金属基板上钻出金属基孔；采用网版丝印的方式将液态绝缘树脂转移到经过粗化处理的金属基孔内，再将液态绝缘树脂进行烘烤，使其液态绝缘树脂转换为固态状态；在金属基板的两侧表面压合半固化片和铜箔；在电路板对应各金属基孔的中心钻出金属基树脂绝缘孔，然后进行孔金属化制作、外层线路制作、阻焊制作、非金属化孔钻孔制作、表面处理制作、外形制作，得到电路板成品。
采用上述方法制备的金属基双面电路板，由于塞孔树脂与铜箔及半固化片的热膨胀系数存在较大差异(塞孔树脂的热膨胀系数显著高于铜箔及半固化片的热膨胀系数)，因此容易产生爆板缺陷，需要加以改进。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种能有效预防爆板缺陷的金属基双面电路板制备方法。
本发明的另一目的是提供一种有效预防爆板缺陷的金属基双面电路板。
为了实现上述的主要目的，本发明的第一方面提高了一种金属基双面电路板的制备方法，包括如下步骤：
S1、在金属基板上钻第一通孔，并在第一通孔内填充塞孔树脂；
S2、在金属基板的两侧压合半固化片和铜箔；
S3、在步骤S2得到的电路板上钻第二通孔，第二通孔贯穿塞孔树脂；
S4、在第二通孔的内壁和铜箔表面形成覆铜层；
S6、对电路板表面的铜箔和覆铜层进行图形化蚀刻，得到导电图案；
其中，通过图形化蚀刻，在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域形成应力释放部，应力释放部的铜箔和覆铜层被完全蚀刻。
本发明的制备方法中，在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域形成应力释放部，应力释放部的铜箔和覆铜层被完全去除，从而能够在电路板工作时为塞孔树脂提供热膨胀应力释放空间，有效预防因塞孔树脂与铜箔及半固化片之间热膨胀系数差异而导致的爆板缺陷。
根据本发明第一方面的一种优选实施方式，形成在塞孔树脂区域的应力释放部占塞孔树脂区域的面积比高于30％，具体可以为30％～95％，从而为塞孔树脂提供充分的热膨胀应力释放空间。
根据本发明第一方面的一种优选实施方式，在压合半固化片和铜箔之前，对金属基板的表面进行拉丝处理，以增强半固化片与金属基板的结合力。
进一步地，在进行拉丝处理之前，对塞孔树脂进行预固化和研磨，使塞孔树脂与金属基板形成平齐表面。其中，在拉丝处理之前研磨塞孔树脂而使其与金属基板形成平齐表面，能够提高金属基板与塞孔树脂相邻表面的拉丝效果。
进一步地，在拉丝处理之后、压合半固化片和铜箔之前，对塞孔树脂进行后固化。
根据本发明第一方面的一种优选实施方式，塞孔树脂的后固化温度不低于压合半固化片和铜箔的压合温度。这样，可以减少压合过程中塞孔树脂可能产生的进一步固化反应及内应力，同样有利于预防电路板产生爆板缺陷。
根据本发明第一方面的一种优选实施方式，通过激光加工的方式形成第一通孔，使第一通孔形成粗糙表面，增强塞孔树脂与金属基板的结合力。
为了实现上述的另一目的，本发明的第二方面提供了一种金属基双面电路板，包括：
金属基板，形成有第一通孔，第一通孔内填充有塞孔树脂；
绝缘层，设置在金属基板的两个相对表面侧；
图案化金属层，设置在绝缘层的表面；
导电过孔，电连接位于金属基双面电路板两侧表面的图案化金属层，并贯穿塞孔树脂；
其中，图案化金属层在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域具有应力释放部，应力释放部的金属被完全去除。
根据本发明第二方面的一种优选实施方式，形成在塞孔树脂区域的应力释放部占塞孔树脂区域的面积比高于30％，具体可以为30％～95％。
根据本发明第二方面的一种优选实施方式，金属基板为铝基板。
本发明的金属基双面电路板中，图案化金属层在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域具有应力释放部，应力释放部的金属被完全去除，从而能够在电路板工作时为塞孔树脂提供热膨胀应力释放空间，有效预防因塞孔树脂与铜箔及绝缘层之间热膨胀系数差异而导致的爆板缺陷。
为了更清楚地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明双面金属基电路板实施例的结构示意图；
图2是本发明中应力释放部实施例1的结构示意图；
图3是本发明中应力释放部实施例2的结构示意图；
图4是本发明制备方法实施例中在金属基板的第一通孔内填充塞孔树脂后的结构示意图；
图5是本发明制备方法实施例中在金属基板的两侧压合半固化片和铜箔后的结构示意图；
图6是本发明制备方法实施例中电路板钻出第二通孔后的结构示意图；
图7是本发明制备方法实施例中电路板整板电镀后的结构示意图；
图8是本发明制备方法实施例中电路板完成线路蚀刻后的结构示意图。
需说明的是，为了清楚地示意所要表达的结构，附图中的不同部分可能并非以相同比例描绘。因此，除非明确指出，否则附图所表达的内容并不构成对散热基板各部分尺寸、比例关系的限制。
具体实施方式
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，但本发明还可以采用在此基础上作出的其他变化或替换方式来实施。因此，本领域技术人员基于本申请所描述的实施例而可以获知的其他可实施方式，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明实施例的金属基双面电路板包括金属基板1、作为绝缘层且已固化的半固化片2、图案化金属层3和导电过孔4。其中，金属基板1可以采用铜基板或铝基板，金属基板1形成有第一通孔11，第一通孔11内填充有塞孔树脂12；半固化片2设置在金属基板1的两个相对表面侧，图案化金属层3设置在绝缘层2的表面；导电过孔4电连接位于金属基双面电路板两侧表面的图案化金属层3，并贯穿塞孔树脂12。
图案化金属层3在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂12的区域具有应力释放部30，应力释放部30的金属被完全去除。例如图1所示，在电路板厚度方向上，应力释放部30与塞孔树脂12具有重叠区域A；也就是说，应力释放部30的至少一部分位于塞孔树脂区域内。其中，应力释放部30内的金属被去除，从而能够在电路板工作时为塞孔树脂12提供热膨胀应力释放空间，有效预防因塞孔树脂12与图案化金属层3及半固化片2之间热膨胀系数差异而导致的爆板缺陷。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，图案化金属层3具有扇形的应力释放部30，应力释放部30同时形成在塞孔树脂区域(图中虚线圆范围内)和相邻于塞孔树脂12的区域(图中虚线圆范围外)，应力释放部30内的金属被完全去除。在本发明的另一个实施例中，如图3所示，在塞孔树脂区域(图中虚线圆范围内)内具有多个圆形的应力释放部30。
本发明的实施例中，形成在塞孔树脂区域的应力释放部30占塞孔树脂区域的面积比优选高于30％，具体可以为30％～95％。进一步地，对应力释放部30的形状可以不作限制，例如可以是椭圆形、方形、圆弧形等其他规则或非规则形状。
以下，结合图4至图8对上述金属基双面电路板的制备方法实施例进行说明。
如图4所示，在金属基板1上钻第一通孔11，并在第一通孔11内填充塞孔树脂12。第一通孔11可以采用机械或激光加工方式形成，其中优选采用激光加工方式，以形成具有粗糙化表面的第一通孔11，增强塞孔树脂12与金属基板1的结合力。
树脂塞孔后，可以先对塞孔树脂12进行预固化和研磨，保证塞孔树脂12与金属基板1形成平齐表面。然后，可以采用拉丝机对金属基板1的表面进行拉丝处理，以形成纹路而粗化金属基板1的表面。在拉丝处理之后，先对金属基板进行清洗，再对塞孔树脂12进行后固化(烘烤)，后固化的烘烤温度(指后固化阶段的最高温度)不低于压合半固化片和铜箔的压合温度(指压合阶段的最高温度)。
如图5所示，塞孔树脂12后固化工序完成之后，在金属基板1的两侧压合半固化片2和铜箔31。由于金属基板1的表面经过拉丝处理，因此半固化片能够与金属基板1的表面很好地结合。在本发明的其他实施例中，也可以不对金属基板1的表面进行拉丝处理，而是采用其他机械或化学方法对金属基板1进行表面粗化处理。
如图6所示，在压合得到的电路板上钻第二通孔121，第二通孔121贯穿塞孔树脂12。然后，如图7所示，对电路板进行整板化学镀和电镀，在第二通孔121的内壁和铜箔31表面形成覆铜层32，第二通孔121内壁的覆铜层32形成导电过孔4。
如图8所示，对电路板表面的铜箔31和覆铜层32进行图形化蚀刻，使铜箔31和覆铜层32形成导电图案而得到图案化金属层3；其中，通过图形化蚀刻，在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域形成应力释放部30，应力释放部30的铜箔31和覆铜层32被完全蚀刻。
综上所述，本发明中，导电图案(图案化金属层)在塞孔树脂区域和/或相邻于塞孔树脂的区域形成应力释放部，从而能够在电路板工作时为塞孔树脂提供热膨胀应力的释放空间，有效预防因塞孔树脂与铜箔及半固化片之间热膨胀系数差异而导致的爆板缺陷。
虽然本发明以具体实施例揭露如上，但这些具体实施例并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的变化/替换，即凡是依照本发明所做的同等改变，应为本发明的保护范围所涵盖。
Claims (10)
1.一种金属基双面电路板的制备方法，包括如下步骤：
S1、在金属基板上钻第一通孔，并在所述第一通孔内填充塞孔树脂；
S2、在所述金属基板的两侧压合半固化片和铜箔；
S3、在步骤S2得到的电路板上钻第二通孔，所述第二通孔贯穿所述塞孔树脂；
S4、在所述第二通孔的内壁和所述铜箔表面形成覆铜层；
S6、对电路板表面的铜箔和覆铜层进行图形化蚀刻，得到导电图案；
其中，通过所述图形化蚀刻，在所述塞孔树脂区域和/或相邻于所述塞孔树脂的区域形成应力释放部，所述应力释放部的铜箔和覆铜层被完全蚀刻。
2.根据权利要求1所述的金属基双面电路板的制备方法，其中，形成在所述塞孔树脂区域的应力释放部占所述塞孔树脂区域的面积比高于30％。
3.根据权利要求1所述的金属基双面电路板的制备方法，其中，在压合半固化片和铜箔之前，对金属基板的表面进行拉丝处理。
4.根据权利要求3所述的金属基双面电路板的制备方法，其中，在进行拉丝处理之前，对所述塞孔树脂进行预固化和研磨，使所述塞孔树脂与所述金属基板形成平齐表面。
5.根据权利要求4所述的金属基双面电路板的制备方法，其中，在拉丝处理之后、压合半固化片和铜箔之前，对塞孔树脂进行后固化。
6.根据权利要求1所述的金属基双面电路板的制备方法，其中，所述塞孔树脂的后固化温度不低于压合半固化片和铜箔的压合温度。
7.根据权利要求1所述的金属基双面电路板的制备方法，其中，通过激光加工的方式形成所述第一通孔。
8.一种金属基双面电路板，包括：
金属基板，形成有第一通孔，所述第一通孔内填充有塞孔树脂；
绝缘层，设置在所述金属基板的两个相对表面侧；
图案化金属层，设置在所述绝缘层的表面；
导电过孔，电连接位于金属基双面电路板两侧表面的图案化金属层，并贯穿所述塞孔树脂。
其中，所述图案化金属层在所述塞孔树脂区域和/或相邻于所述塞孔树脂的区域具有应力释放部，所述应力释放部的金属被完全去除。
9.根据权利要求8所述的金属基双面电路板，其中，形成在所述塞孔树脂区域的应力释放部占所述塞孔树脂区域的面积比高于30％。
10.根据权利要求8所述的金属基双面电路板，其中，所述金属基板为铝基板。
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