CN115835471A - 印制电路板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了印制电路板及其制备方法，其中，印制电路板包括：第一基板，第一基板上设置有至少一个导电孔，其中，导电孔中填充有通过导电浆液固化后形成的填充物；第二基板，其中，第二基板的一侧与第一基板的一侧贴合设置，第二基板与第一基板贴合的一侧上形成有至少一个凹槽，至少一个凹槽分别相对延伸至印制电路板边缘，以形成至少一条流道；至少一个元器件，元器件与至少一个导电孔远离第二基板的一侧电连接；其中，至少一个导电孔分别与至少一条流道对应设置。通过上述方法，本发明能够提高印制电路板的散热效果与效率。

Description

印制电路板及其制备方法

技术领域

本发明应用于印制电路板的技术领域，特别是印制电路板及其制备方法。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，又被称为印刷线路板或印制电路板，是应用广泛的重要电子部件，是电子元器件的支撑体，同样也是电子元器件电气连接的载体。

目前，随着电子产品小型化、高密度化的趋势不断加速，印制电路板上焊接的元器件数量和密度大幅增加，导致整个印制电路板的功率不断提高，产生的热辐射明显，对印制电路板的导热及散热需求提出了很高的要求。

传统解决方案往往将印制电路板与铜基或铝基压合，元器件产生热量通过印制电路板传递到高导热率的铜基或铝基上，提高散热功率。但方案金属基重量较大，很难满足轻量化的要求，同时散热过程中热量需要经过印制电路板，其散热效率会受到很大影响。

发明内容

本发明提供印制电路板及其制备方法，以解决现有技术中存在的印制电路板散热效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种印制电路板，包括：第一基板，第一基板上设置有至少一个导电孔，其中，导电孔中填充有通过导电浆液固化后形成的填充物；第二基板，其中，第二基板的一侧与第一基板的一侧贴合设置，第二基板与第一基板贴合的一侧上形成有至少一个凹槽，至少一个凹槽分别相对延伸至印制电路板边缘，以形成至少一条流道；至少一个元器件，元器件与至少一个导电孔远离第二基板的一侧电连接；其中，至少一个导电孔分别与至少一条流道对应设置。

其中，流道的底部与侧壁分别贴合设置有第一保护层；第一基板靠近第二基板的一侧上与流道对应的位置贴合设置有第二保护层。

其中，至少一个流道包括相互连通的主流道、出口端以及入口端；其中，出口端以及入口端分别位于第二基板和/或第一基板的边缘处。

其中，至少一个流道内分别埋设有管道；管道依次贯穿对应流道的入口端、主流道以及出口端。

其中，至少一个导电孔远离流道的一端通过焊接或引线与至少一个元器件电连接。

其中，至少一个导电孔靠近流道的一侧形成有覆盖层。

其中，第二基板远离第一基板的一侧形成有支撑板；支撑板包括支撑层以及连接层，连接层的一侧与第二基板远离第一基板的一侧贴合设置；连接层的另一侧与支撑层的一侧贴合设置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种印制电路板的制备方法，包括：对第一板件进行钻孔得到至少一个孔，并将导电浆液填充至至少一个孔内并进行固化，以在第一板件上形成至少一个导电孔，得到第一基板；基于导电孔的位置对第二板件的一侧进行控深，以在第二板件的一侧制备出至少一条凹槽，得到第二基板，其中，至少一条凹槽分别相对延伸至印制电路板边缘，形成至少一条流道；将第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接；将至少一个元器件与至少一个导电孔远离第二基板的一侧进行电连接，以形成印制电路板。

其中，将第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接的步骤包括：将第一基板、半固化片以及第二基板依次层叠放置，并对层叠放置的第一基板、半固化片以及第二基板进行压合，使得第二基板形成有流道的一侧与第一基板固定连接。

其中，将第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接的步骤包括：通过焊接、螺母固定或粘胶粘合的方式对第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的印制电路板通过在印制电路板内部设置至少一条流道，以在印制电路板工作时借助至少一条流道流通冷却液，进而带走印制电路板工作时产生的热量，提高印制电路板的散热效率。且本发明还在板件内设置了与流道对应的且通过导电浆液固化后形成的导电孔，从而通过填充满金属物质的导电孔将元器件产生的热量纵向传导至流道，进一步加快元器件的散热效率，进一步印制电路板的散热效率，提高了印制电路板的可靠性，延长了元器件与印制电路板的使用寿命。

附图说明

图1是本发明印制电路板一实施例的截面结构示意图；

图2是图1实施例印制电路板俯视结构示意图；

图3是本发明印制电路板的制备方法一实施例的流程示意图。

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，均属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1-2，图1是本发明印制电路板一实施例的截面结构示意图。图2是图1实施例印制电路板俯视结构示意图。

本实施例的印制电路板100包括：第一基板110、至少一个元器件130以及第二基板120。其中，第二基板120的一侧与第一基板110的一侧贴合设置。

第一基板110上设置有至少一个导电孔114，其中，导电孔114中分别填充有通过导电浆液固化后形成的填充物，具体地，导电孔114可以填充满通过导电浆液固化后形成的填充物，以实现电连通。导电孔114可以包括导电盲孔或导电通孔，其中导电通孔是设置于第一基板110上的导电通孔。

本实施例的导电浆液可以包括铜浆、银浆或其他金属浆液，进一步地，导电浆液还可以包括任意金属浆液与树脂的混合物等，导电浆液的具体类型在此不做限定。

至少一个元器件130与至少一个导电孔114电连接，具体地，至少一个元器件130可以与至少一个导电孔114远离第二基板120的一侧电连接。

第二基板120，其中，第二基板120与第一基板110贴合的一侧上形成有至少一个凹槽，至少一个凹槽分别相对延伸至印制电路板100边缘，以形成至少一条流道124。其中流道124可以用于承载冷却液，从印制电路板100边缘对应往流道124的一侧灌注冷却液，使得使冷却液在印制电路板100内的流道124流通，最后从流道124的另一侧对应的印制电路板100边缘流出，进而带走印制电路板100的热量，从而提高印制电路板100的散热效率。其中，冷却液可以包括冷却水、甘油、乙醇等冷却液。

其中，第一基板110上的至少一个导电孔114分别与第二基板120内的至少一条流道124对应设置，从而在元器件130需要进行散热时，能够通过对应的导电孔114将热量直接纵向传导至对应的流道124内，从而增加整个印制电路板100的纵向热导率。其中，由于本实施例的导电孔114内是由导电浆液固化后形成的填充物，也就是整个导电孔114内填充的都是导热性能较高的金属物质，因此，导电孔114能够提高进一步将元器件130产生的热量传导至流道124的散热效率，从而在流道124的基础上，进一步提高整个印制电路板100的散热效率。

由于本实施例的导电孔114是填充有通过导电浆液固化后形成的填充物，也就是导电孔114填充满了固化后导电浆液，没有其他填充物，因此，本实施例的导电孔114较其他树脂塞孔、油墨塞孔或电镀填孔等方法制备的导电孔能够通过固化的导电浆液进一步提升导电孔114的导电以及导热效率。

通过上述结构，本实施例的印制电路板通过在印制电路板内部设置至少一条流道，以在印制电路板工作时借助至少一条流道流通冷却液，进而带走印制电路板工作时产生的热量，提高印制电路板的散热效率。且本实施例还在板件内设置了与流道对应的且通过导电浆液固化后形成的导电孔，从而通过填充满金属物质的导电孔将元器件产生的热量纵向传导至流道，进一步加快元器件的散热效率，进一步印制电路板的散热效率，提高了印制电路板的可靠性，延长了元器件与印制电路板的使用寿命。

在其他实施例中，第一基板110还包括至少一层第一导电层112以及至少一层第一绝缘层111。其中，至少一层第一导电层112与至少一层第一绝缘层111依次层叠贴叠合设置，以形成第一基板110。第一绝缘层111可以为介质层，其可以包括环氧树脂类、聚酰亚胺类、BT类、ABF类、陶瓷基类中的一种或多种。

在一个具体的应用场景中，第一基板110还可以包括导电盲孔或其他导电结构，导电盲孔或其他导电结构可以连通任意第一导电层112。其中，第一基板110的具体结构可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

在其他实施例中，第二基板120还包括至少一层第二导电层122以及至少一层第二绝缘层121。其中，至少一层第二导电层122与至少一层第二绝缘层121依次层叠贴叠合设置，以形成第二基板120。第二绝缘层121也可以为介质层，其可以包括环氧树脂类、聚酰亚胺类、BT类、ABF类、陶瓷基类中的一种或多种。

在一个具体的应用场景中，第二基板120还可以包括导电盲孔或其他导电结构，导电盲孔或其他导电结构可以连通任意第二导电层122。其中，第二基板120的具体结构可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

在其他实施例中，印制电路板100上还可设置有其他导电盲孔、导电通孔或内嵌元器件等，具体可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

在其他实施例中，流道124的底部与侧壁分别贴合设置有第一保护层125，而第一基板110靠近第二基板120的一侧上与流道124对应的位置贴合设置有第二保护层113，从而通过第一保护层125以及第二保护层113将流道124的所有面进行包围，从而放置流道124内流通冷却液时，防止冷却液侵蚀到印制电路板100的内部结构，进而保证流道124的冷却液正常流通，提高印制电路板100的稳定性与可靠性。

第一保护层125以及第二保护层113可以包括防氧化层和/或防腐蚀层，具体可以为不活泼金属层、金层、三防胶层等，具体类型在此不做限定。

在其他实施例中，至少一个流道124包括相互连通的主流道1242、出口端1243以及入口端1241；其中，出口端1243以及入口端1241分别位于第二基板120和/或第一基板110的边缘处，以连通印制电路板100外部，从而接收以及释放冷却液。

在一个具体的应用场景中，出口端1243以及入口端1241可以都位于第二基板120的边缘处。在一个具体的应用场景中，出口端1243以及入口端1241可以都位于第一基板110的边缘处。在一个具体的应用场景中，出口端1243以及入口端1241可以分别位于第二基板120和第一基板110的边缘处。

至少一个流道124可以与元器件130对应设置，从而便于通过与流道124对应设置以及与元器件130电连接的导电孔114进行纵向导热。

在其他实施例中，至少一个流道124内可以分别埋设有管道(图中未示出)，管道依次贯穿对应流道124的入口端1241、主流道1242以及出口端1243，从而使得冷却液从管道内流通。其中在流道124内埋设管道可以提升流道124抵抗冷却液压力的能力，从而在进一步将冷却液与印制电路板100内部隔开的同时，提高流道124的可靠性与使用寿命，使得流道124能够应该应对较大的冷却液压力，保障印制电路板100质量。

在其他实施例中，流道124的拐角位置可以设置为弧形，以防止水锤效应，提高流道124的可靠性以及使用寿命。其中，流道124的尺寸可以基于印制电路板100的散热功率大小、材料类型设计以及印制电路板100的内部结构进行确定，具体在此不做限定。

在其他实施例中，至少一个导电孔114远离流道124的一端通过焊接或引线与至少一个元器件130电连接。其中，元器件130可以与至少一个导电孔114电连接。其中，至少一个元器件130可以与至少一个导电孔114对应设置，以通过至少一个导电孔114对至少一个元器件130进行导热。

在一个具体的应用场景中，元器件130包括元器件主体132以及至少一个焊点131，元器件130分别通过至少一个焊点131与至少一个导电孔114焊接，以实现元器件130的固定与电连接。

其中，元器件130、导电孔114以及流道124可以对应设置与同一条直线上，以通过导电孔114直接将元器件130产生的热量传导至流道124，从而提高导电孔114的散热效果。

元器件130的具体类型可以包括芯片、电源组件、TR组件或其他元器件等，具体的元器件130的类型可以基于实际需求进行设置，在此不做限定。

在其他实施例中，至少一个导电孔114靠近流道124的一侧形成有覆盖层115，以通过覆盖层115防止流道124内的冷却液攻击导电孔114。

其中，覆盖层115可以包括导电金属层，从而能够在即实现印制电路板100的线路功能的同时，支撑覆盖导电孔114靠近流道124的一侧。覆盖层115在实现线路功能的同时需要完全覆盖每个导电孔114靠近流道124的一侧，以避免流道124内的冷却液攻击导电孔114的情况发生。

在其他实施例中，第二基板120远离第一基板110的一侧形成有支撑板(图中未标注)。

其中，支撑板包括支撑层123以及连接层(图中未标注)，连接层的一侧与第二基板120远离第一基板110的一侧贴合设置，连接层的另一侧与支撑层123的一侧贴合设置。

其中，连接层可以与第二基板120的第二绝缘层121同为介质层，材质也可以相同，从而在将支撑板设置在第二基板120远离第一基板110的一侧后，相互粘结。

而支撑层123可以包括导电金属层，从而能够在即实现印制电路板100的线路功能的同时，支撑流道124，以减少流道124塌陷的情况发生。

具体地，支撑层123的厚度范围在0.75毫米以上。在此范围内的支撑层123能够支撑住流道124以及流道124中的冷却液流通。

请参阅图3，图3是本发明印制电路板的制备方法一实施例的流程示意图。

步骤S11：对第一板件进行钻孔得到至少一个孔，并将导电浆液填充至至少一个孔内并进行固化，以在第一板件上形成至少一个导电孔，得到第一基板。

获取到第一板件。其中，第一板件可以包括单层线路板和多层线路板。

对第一板件进行钻孔得到至少一个孔。其中，至少一个孔可以包括盲孔和/或通孔。在一个具体的应用场景中，可以通过CO2激光、UV激光、机械钻孔或水刀切割等方式对第一板件进行钻孔得到至少一个孔。

钻出至少一个孔后，将导电浆液填充至至少一个孔内并进行固化，以在第一板件上形成至少一个导电孔，得到第一基板。其中，本步骤形成至少一个导电孔的方法无法通过电镀填孔进行，受电镀药水的表面张力的影响，电镀药水无法适配各种不同深度、孔径的孔，容易产生电镀空洞的情况发生。而通过导电浆液塞孔可以完善地避免电镀空洞的情况发生。提高导电孔的导电、导热效率。

步骤S12：基于导电孔的位置对第二板件的一侧进行控深，以在第二板件的一侧制备出至少一个凹槽，得到第二基板，其中，至少一个凹槽分别相对延伸至印制电路板边缘，形成至少一条流道。

获取到第二板件，其中，第二板件可以包括单层线路板和多层线路板。

基于导电孔的位置对第二板件的一侧进行控深，以在第二板件的一侧制备出至少一个凹槽，得到第二基板，其中，至少一个凹槽分别相对延伸至印制电路板边缘，形成至少一条流道，并使得至少一个导电孔分别与至少一条流道对应设置。从而能够通过导电孔直接将热量传导至流道，提高散热效率。

在一个具体的应用场景中，至少一个凹槽可以分别相对延伸至第二板件边缘，形成至少一条流道。在一个具体的应用场景中，至少一个凹槽可以分别相对延伸至第一板件边缘，形成至少一条流道，其中，此时，需要对第一板件进行对应控深，以在第一板件上制备出流道的出/入口。

步骤S13：将第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接。

将第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接，使得第二基板形成有流道的一侧与第一基板贴合设置，从而形成一个板件。

步骤S14：将至少一个元器件与至少一个导电孔远离第二基板的一侧进行电连接，以形成印制电路板。

将至少一个元器件与至少一个导电孔远离第二基板的一侧进行电连接，以形成印制电路板。其中，一个元器件可以与至少一个导电孔电连接。

通过上述步骤，本实施例的印制电路板的制备方法通过将板件拆分成第一基板与第二基板分开进行制备，以在第二基板上制备出至少一条流道，使得第一基板与第二基板固定连接后，至少一条流道埋设于印制电路板内部，从而通过流道从印制电路板内部带走热量，进而提高印制电路板的散热效率。且本实施例还基于导电孔的位置对第二板件的一侧进行控深，从而形成流道，使得导电孔与流道相对应，进而通过填充满导电浆液形成的金属物质的导电孔将元器件产生的热量纵向传导至流道，进一步加快元器件的散热效率，进一步印制电路板的散热效率，提高了印制电路板的可靠性，延长了元器件与印制电路板的使用寿命。

在其他实施例中，元器件的安装、导电孔的设置以及流道的位置都可以基于对方的设置进行相应调整，从而实现元器件、导电孔以及流道的对应设置，从而实现导电孔将元器件的热量直接传导至流道进行散热，进而提高元器件散热效率。

在其他实施例中，步骤S13中第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接的步骤还可以包括：将第一基板、半固化片以及第二基板依次层叠放置，并对层叠放置的第一基板、半固化片以及第二基板进行压合，从而通过半固化片熔融，使得第二基板形成有流道的一侧与第一基板固定连接。

其中，由于第二基板是将设置有流道的一侧与第一基板进行压合，为了避免半固化片在压合过程中有多余的树脂流胶至凹槽内，且保证板件之间的结合力，可以选用低流动度的半固化片进行压合。例如：EM370、Fr-28等半固化片。

在其他实施例中，步骤S13中第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接的步骤还可以包括：通过焊接、螺母固定或粘胶粘合的方式对第二基板形成有流道的一侧与第一基板进行固定连接，从而使得第二基板形成有流道的一侧与第一基板贴合设置，形成一个板件。

在其他实施例中，形成至少一个导电孔后，可以在形成至少一个导电孔靠近第二基板的一侧进行镀金属层，以在形成至少一个导电孔靠近第二基板的一侧形成覆盖层，以在实现线路功能的同时完全覆盖每个导电孔靠近流道的一侧，以避免流道内的冷却液攻击导电孔的情况发生。

在其他实施例中，对第二板件的一侧进行控深后，形成流道后，对流道的底部和侧壁进行防氧化和/或防腐蚀处理，具体地，可以选择镀不活泼金属，如镀金，也可涂三防胶等方法进行防护，以形成保护层，放置冷却液侵蚀印制电路板内部。

其中，在第一基板靠近第二基板的一侧上与流道对应的位置处可以同样可以进行防氧化和/或防腐蚀处理，从而在第一基板与第二基板固定连接后，在流道的顶部系同样形成保护层，进而将整个流道的所有面进行保护层保护，进一步提高流道的可靠性。

本发明的印制电路板通过板件本身加工形成流道空腔进行液冷散热，而不是传统的金属导热，降低了板件的厚度以及重量，实现了印制电路板的小型化与轻便化，且通过可以循环不断的流道液冷进行散热能够提高整个板件的散热效率。且导电孔与流道相对应，进而通过填充满导电浆液形成的金属物质的导电孔将元器件产生的热量纵向传导至流道，进一步加快元器件的散热效率，进一步印制电路板的散热效率，提高了印制电路板的可靠性，延长了元器件与印制电路板的使用寿命。

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。

Claims (10)

1.一种印制电路板，其特征在于，所述印制电路板包括：

第一基板，所述第一基板上设置有至少一个导电孔，其中，所述导电孔中填充有通过导电浆液固化后形成的填充物；

第二基板，其中，所述第二基板的一侧与所述第一基板的一侧贴合设置，所述第二基板与所述第一基板贴合的一侧上形成有至少一个凹槽，至少一个所述凹槽分别相对延伸至所述印制电路板边缘，以形成至少一条流道；

至少一个元器件，所述元器件与至少一个所述导电孔远离所述第二基板的一侧电连接；

其中，所述至少一个导电孔分别与至少一条所述流道对应设置。

2.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，

所述流道的底部与侧壁分别贴合设置有第一保护层；

所述第一基板靠近所述第二基板的一侧上与所述流道对应的位置贴合设置有第二保护层。

3.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，

至少一条所述流道包括相互连通的主流道、出口端以及入口端；

其中，所述出口端以及所述入口端分别位于所述第二基板和/或所述第一基板的边缘处。

4.根据权利要求3所述的印制电路板，其特征在于，至少一条所述流道内分别埋设有管道；

所述管道依次贯穿对应所述流道的入口端、主流道以及出口端。

5.根据权利要求1-4任一项所述的印制电路板，其特征在于，所述至少一个所述导电孔远离所述流道的一端通过焊接或引线与至少一个元器件电连接。

6.根据权利要求5所述的印制电路板，其特征在于，至少一个所述导电孔靠近所述流道的一侧形成有覆盖层。

7.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述第二基板远离所述第一基板的一侧形成有支撑板；

所述支撑板包括支撑层以及连接层，所述连接层的一侧与所述第二基板远离所述第一基板的一侧贴合设置；

所述连接层的另一侧与所述支撑层的一侧贴合设置。

8.一种印制电路板的制备方法，其特征在于，所述印制电路板的制备方法包括：

对第一板件进行钻孔得到至少一个孔，并将导电浆液填充至所述至少一个孔内并进行固化，以在所述第一板件上形成至少一个导电孔，得到第一基板；

基于所述导电孔的位置对第二板件的一侧进行控深，以在所述第二板件的一侧制备出至少一条凹槽，得到第二基板，其中，所述至少一条凹槽分别相对延伸至所述印制电路板边缘，形成至少一条流道；

将所述第二基板形成有所述流道的一侧与所述第一基板进行固定连接；

将至少一个元器件与所述至少一个所述导电孔远离所述第二基板的一侧进行电连接，以形成所述印制电路板。

9.根据权利要求8所述的印制电路板的制备方法，其特征在于，所述将所述第二基板形成有所述流道的一侧与所述第一基板进行固定连接的步骤包括：

将所述第一基板、半固化片以及所述第二基板依次层叠放置，并对层叠放置的所述第一基板、半固化片以及所述第二基板进行压合，使得所述第二基板形成有所述流道的一侧与所述第一基板固定连接。

10.根据权利要求8所述的印制电路板的制备方法，其特征在于，所述将所述第二基板形成有所述流道的一侧与所述第一基板进行固定连接的步骤包括：

通过焊接、螺母固定或粘胶粘合的方式对第二基板形成有所述流道的一侧与所述第一基板进行固定连接。

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