CN114615830B - 一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，包括以下步骤：按拼板尺寸开出若干芯板和PP片，在芯板和PP片上对应埋铜块的位置处均进行开窗；芯板和PP片按要求依次叠合后形成叠合板，并在芯板和PP片相对应的开窗处形成埋铜槽孔，而后将埋铜块放入埋铜槽孔中；在叠合板的两表面上贴高温胶带；沿埋铜槽孔的边沿对高温胶带进行切割，以将高温胶带分为对应埋铜块的第一部分和对应叠合板板面的第二部分，且所述第一部分和第二部分之间设有至少一个连接两者的连接筋；对叠合板进行压合，形成多层板，而后撕除高温胶带。本发明方法解决了常规制作方法中存在PP流胶容易溢胶至板面或铜块上面，需要人工修理，容易出现残胶或板面损坏等的品质问题。

Description

一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法。

背景技术

随着电子产品向轻、薄、短、小化方向的发展，以及大功率元器件的应用和普及，电子设备的有效散热面积越来越小，散热需求越来越大，因此如何寻求散热及结构设计的最佳方法，成为了当下电子工业设计的一个巨大挑战。

印制电路板常用的散热设计一般有高密集散热孔、金属基电路板或电路板板面焊接金属基板、埋铜块电路板等，高密集散热孔散热作用有限，同时需要浪费钻孔空间，而金属基电路板或电路板板面焊接金属基板设计存在金属材料消耗大、体积笨重、结构设计受限、成本高等缺点；其中，埋铜块电路板是在PCB局部埋入或嵌入铜块，发热元器件直接贴装在铜块上面，利用铜块的高导热性将热量快速散发出去，埋铜块电路板不仅可以起到良好的散热作用，同时又可以节省板面空间，近年来被越来越多的设计者所青睐。

常规埋铜块电路板的制作方法，主要包括如下步骤：

开料(铜块、内层芯板、半固化片、铜箔)→内层图形→内层AOI→OPE冲孔→铣槽(内层芯板、半固化、铜箔铣槽)→叠板后放置铜块→压合→磨板→打靶→钻孔→沉铜→全板电镀→外层图形→后工序。

埋铜块电路板的核心步骤在于，需要先经过成型将PCB埋铜位置(芯板、PP和铜箔)铣槽(铣槽尺寸比铜块尺寸预大使铜块刚好能嵌入，不松不紧)，然后将铜块嵌入到铣槽中，再通过压合利用PP流胶将铜块和槽之间的缝隙填满从而将铜块压合到锣空位置形成埋铜块板。存在的技术难点在于，压合过程中，PP流胶很容易流到板面或铜块上面，需要人工修理，当修理不到位容易出现残胶或板面损坏等品质问题，尤其表面铜箔厚度较薄，很容易出现打磨破损漏基材，导致产品报废。

如在先专利CN113490351A-一种防止压合溢胶的线路板制作方法，其通过在压合前的材料上下外表面贴上耐高温膜，压合过程中树脂溢流到耐高温膜的表面，压合完成后只需直接撕除耐高温膜，无需另用工具铲除溢胶，避免了因去除板面树脂时使用工具易磨穿板面上铜箔的问题，降低了报废率，提高了成品率；但是该方法中，首先将FR4芯板和PP片交替叠合成叠层，所述叠层的上下面最外层均为FR4芯板，在所述最外层FR4芯板的表面贴上耐高温膜后再铣预埋孔；而后将加工好的导电/导热材料穿过预埋孔，并在埋入预埋孔后的导电/导热材料外表面贴上耐高温膜，得到线路层；可见，其对应板材和导电材料上的两处高温膜是前后两次分别贴合的，一是影响效率，二是不方便操作，在导电材料的尺寸比较小或导电材料的高度低于叠合板的高度时，均不好在导电材料的表面贴上高温膜，对应对位精度等的要求也很高，误差稍微大点就容易导致前后两次贴的高温膜存在重叠而出现其它品质问题，三是不方便后期高温膜的去除，因前后两次贴的两部分高温膜是分开的，预埋孔四周溢出的流胶会覆盖住导电材料处高温膜的四周边缘，致使该高温膜与导电材料之间的边缘分界线被覆盖住，从而不方便将此处的高温膜去除。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，解决了常规制作方法中存在PP流胶容易溢胶至板面或铜块上面，需要人工修理，容易出现残胶或板面损坏等的品质问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出若干芯板和PP片，在芯板和PP片上对应埋铜块的位置处均进行开窗；

S2、芯板和PP片按要求依次叠合后形成叠合板，并在芯板和PP片相对应的开窗处形成埋铜槽孔，而后将埋铜块放入埋铜槽孔中；

S3、在叠合板的两表面上贴高温胶带；

S4、沿埋铜槽孔的边沿对高温胶带进行切割，以将高温胶带分为对应埋铜块的第一部分和对应叠合板板面的第二部分，且所述第一部分和第二部分之间设有至少一个连接两者的连接筋；

S5、将叠合板置于层压机中进行压合，形成多层板，而后撕除高温胶带。

进一步的，步骤S1中，在芯板上进行开窗前已在芯板上制作了内层线路。

进一步的，步骤S1中，在芯板上制作内层线路中，将其中两个芯板上的一面铜层蚀刻去除，另一面铜层正面保留，以作为外层芯板使用。

进一步的，步骤S2的叠合板中，两个去除了一面铜层的芯板分别位于叠合板的两外层，且这两个芯板上保留的铜层位于外侧。

进一步的，步骤S2中，所述埋铜块的厚度小于所述叠合板的厚度。

进一步的，所述埋铜块的厚度小于所述叠合板的厚度50μm。

进一步的，步骤S3中，高温胶带的厚度为50μm。

进一步的，步骤S4中，通过锣刀或激光对高温胶带进行切割。

进一步的，步骤S1中，所述开窗的尺寸大于所述埋铜块的尺寸；当埋铜块的形状为圆形时，所述开窗的半径比埋铜块的半径大0.075～0.2mm；当埋铜块的形状为多边形时，所述开窗的尺寸单边比埋铜块的尺寸大0.075～0.2mm。

进一步的，步骤S5之后还包括以下步骤：

S6、在多层板上依次进行钻孔、沉铜、全板电镀、外层线路制作，阻焊层制作、表面处理和成型工序，制得埋铜电路板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过改善压合叠构设计，利用芯板代替外层的铜箔进行压合，即利用芯板中间的介质层来减少外层中PP片的数量，以此来减少压合时埋铜槽孔处的流胶量，避免PP流胶溢胶至板面或铜块上面，需要人工修理，容易出现残胶或板面损坏等的品质问题；即使还有少量PP流胶溢出，通过在板面和埋铜块上贴高温胶带，也只是溢胶至高温胶带表面，经后工序将高温胶撕掉，即可除去溢胶，可大大改善常规制作方法存在溢胶以及人工修理困难的问题；另外，本发明中是在将埋铜块放入叠合板中后再进行整体贴高温胶带，一是一次性可同时贴好对应叠合板板面和埋铜块表面的高温胶带，减少贴胶带次数，提高生产效率，二是整板贴的方式，方便简单易实现，避免现有技术中二次贴胶带时仅在埋铜块处贴会因尺寸小而导致的操作困难等问题，三是通过切割将高温胶带分为带有连接筋的两部分，可通过切割的缝隙使PP溢胶流出，但同时通过连接筋可方便后期压合后可一次性将两部分高温胶带一并撕除，操作简单且省力，避免现有技术中对应埋铜块处的高温胶带因尺寸小或其四周边缘被溢出的PP流胶覆盖而导致不方便去除的问题。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例

本实施例所示的一种埋铜线路板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出若干芯板，芯板的厚度为0.5mm，芯板两表面的铜层厚度均为0.5oz。

(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光,经显影后形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

上述制作内层线路中，将其中两个芯板上的一面铜层蚀刻去除，另一面铜层正面保留，即在曝光时其中一面整体被曝光，另一面不曝光，显影后被曝光的表面被膜覆盖保护住，另一面不曝光的铜层显露，而后通过蚀刻去除该面铜层，以作为两外层芯板使用。

(3)开窗：在芯板和PP片上对应埋铜块的位置处均进行开窗；其中，，当埋铜块的形状为圆形时，开窗的半径比埋铜块的半径大0.075～0.2mm；当埋铜块的形状为多边形时，开窗的尺寸单边比埋铜块的尺寸大0.075～0.2mm

(4)棕化：对埋铜块进行棕化处理，用于加强后期埋铜块与PP片之间的结合力。

(5)叠合：将芯板和半固化片按要求依次叠合，形成叠合板，并在芯板和PP片相对应的开窗处形成埋铜槽孔，而后将埋铜块放入埋铜槽孔中；其中，两个去除了一面铜层的芯板分别位于叠合板的两外层，且这两个芯板上保留的铜层位于最外侧；即利用两去除了一面铜层的芯板代替外层铜箔进行压合，从而利用芯板中间的介质层减少叠合板外层中PP片的数量，以达到减少压合流胶的目的。

上述中，埋铜块的厚度小于叠合板的厚度50μm，避免埋铜块的高度高于叠合板的高度时在压合过程中会顶起层压机导致出现压合不均匀、压合不到位等压合品质问题。

(6)贴胶带：在叠合板的两表面上整板贴厚度为50μm的高温胶带，该厚度可确保高温胶带的强度，确保后期高温胶带切割后保留的连接筋的强度足够；高温胶带为KAPTON高温胶带、铁氟龙高温胶带或PET绿色高温胶带。

(7)切割：通过锣刀或激光沿埋铜槽孔的边沿对高温胶带进行切割，以将高温胶带分为对应埋铜块的第一部分和对应叠合板板面的第二部分，且第一部分和第二部分之间设有至少一个连接两者的连接筋，可通过切割的缝隙使PP溢胶流出，但同时通过连接筋可方便后期压合后可一次性将两部分高温胶带一并撕除，操作简单且省力，避免现有技术中对应埋铜块处的高温胶带因尺寸小或其四周边缘被溢出的PP流胶覆盖而导致不方便去除的问题。

(8)压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，然后在真空层压机中根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成多层板。

(9)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在多层板上进行钻孔加工。

(10)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(11)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀120min，加厚孔铜和板面铜层的厚度。

(12)制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5～7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在多层板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在多层板上分别镀铜和镀锡，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3～5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在多层板上蚀刻出外层线路，外层线路铜厚大于或等于70μm；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(13)阻焊、丝印字符：在多层板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，在TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作。

(14)表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(15)电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(16)成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得埋铜线路板。

(17)FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对埋铜线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(18)FQA：再次抽测埋铜线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(19)包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对埋铜线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出若干芯板和PP片，在芯板和PP片上对应埋铜块的位置处均进行开窗；

S2、芯板和PP片按要求依次叠合后形成叠合板，并在芯板和PP片相对应的开窗处形成埋铜槽孔，而后将埋铜块放入埋铜槽孔中；

S3、在叠合板的两表面上贴高温胶带；

S4、沿埋铜槽孔的边沿对高温胶带进行切割，以将高温胶带分为对应埋铜块的第一部分和对应叠合板板面的第二部分，且所述第一部分和第二部分之间设有至少一个连接两者的连接筋；

S5、将叠合板置于层压机中进行压合，形成多层板，而后撕除高温胶带。

2.根据权利要求1所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S1中，在芯板上进行开窗前已在芯板上制作了内层线路。

3.根据权利要求2所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S1中，在芯板上制作内层线路中，将其中两个芯板上的一面铜层蚀刻去除，另一面铜层正面保留，以作为外层芯板使用。

4.根据权利要求3所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S2的叠合板中，两个去除了一面铜层的芯板分别位于叠合板的两外层，且这两个芯板上保留的铜层位于外侧。

5.根据权利要求1所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S2中，所述埋铜块的厚度小于所述叠合板的厚度。

6.根据权利要求5所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，所述埋铜块的厚度小于所述叠合板的厚度50μm。

7.根据权利要求1所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S3中，高温胶带的厚度为50μm。

8.根据权利要求1所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S4中，通过锣刀或激光对高温胶带进行切割。

9.根据权利要求1所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S1中，所述开窗的尺寸大于所述埋铜块的尺寸；当埋铜块的形状为圆形时，所述开窗的半径比埋铜块的半径大0.075～0.2mm；当埋铜块的形状为多边形时，所述开窗的尺寸单边比埋铜块的尺寸大0.075～0.2mm。

10.根据权利要求1所述的改善埋铜块电路板压合溢胶的方法，其特征在于，步骤S5之后还包括以下步骤：

S6、在多层板上依次进行钻孔、沉铜、全板电镀、外层线路制作，阻焊层制作、表面处理和成型工序，制得埋铜电路板。