CN117794107A - 一种厚铜pcb低介厚的压合方法和pcb板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PCB制作技术领域，具体涉及一种厚铜PCB低介厚的压合方法和PCB板。该方法包括：在第一覆铜板的铜面形成第一线路图形，第一线路图形包括第一线路图形外侧面和第一线路图形内侧面，在第二覆铜板的铜面形成第二线路图形面，第二线路图形面与位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面相嵌；在第二线路图形面制作离型层；芯板之间设置半固化片，第一线路图形外侧面由内往外依次层叠半固化片、铜箔、铝片和工具板，工具板上的第二线路图形面与最外层的芯板上的第一线路图形外侧面在嵌合方向上对齐，加热叠板后的芯板并压合；去除压合板上的铆钉和粘连的树脂，拆除工具板和铝片，该方法在厚铜PCB上制得低厚度的介质层，具有容易操作、节省树脂成本。

Description

一种厚铜PCB低介厚的压合方法和PCB板

技术领域

本发明涉及PCB制作技术领域，具体涉及一种厚铜PCB低介厚的压合方法和PCB板。

背景技术

随着新能源汽车的普及大功率储能设备和移动终端快速充电的兴起，印制电路板往往需要设计3oz以上的厚铜才能满足大电流传输的需求。厚铜PCB制造过程线路与基板存在105μm或以上的差距，由于厚铜具有一定的高度，层压过程极易出现空洞或气泡导致层与层之间不能完整贴合，在焊接器件过程受高温膨胀发生爆板现象。对于此问题，现有技术主要通过下述两种厚铜PCB压合方法。具体如下：

方案1：多张高含胶量半固化片叠加法

芯板做出对应的线路图形，根据铜层厚度及芯板面铜区面积计算压合时需要的补胶量，然后根据补胶量综合计算压合半固化片数量和总的树脂含量，再进行压制，具体如图1所示。方案1做法较为简便，可根据不同的铜层厚度和树脂填充面积对半固化片数量及树脂含量进行调整。但方案1存在一定缺陷：受芯板线路图形影响，同一线路层的铜覆盖面积分布不均，半固化片在压合过程树脂流动受限，容易出现压合树脂厚度不均匀现象。此外，为保证树脂填充的饱和性，往往设计时会准备超过填充面积2-3倍的树脂量来填充，成本较高。

方案2：芯板线路面丝印树脂

芯板按常规方法做出对应层的线路图形，然后在具有线路图形的芯板面丝印液态树脂，液体树脂烘干后打磨处理，使板面平整。打磨芯板线路面上的树脂层，同时保留铜导线间隙的树脂，最后按常规流程将芯板、半固化片与铜箔进行压合，具体如图2所示。

方案2流程繁琐，丝印液态树脂过程容易沾染杂物形成线间短路；此外，打磨树脂流程对薄芯板损伤较大，机械磨板容易使芯板变形，导致各层间对准度降低形成短路风险。

发明内容

本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种厚铜PCB低介厚的压合方法，该压合方法能够在厚铜PCB上制得低厚度的介质层，具有容易操作、节省树脂成本和灵活性高的优点。

本发明的目的之二在于提供一种PCB板。

为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：

提供一种厚铜PCB低介厚的压合方法，包括以下步骤：

制备芯板：

选择第一覆铜板，在所述第一覆铜板的铜面形成第一线路图形，所述第一线路图形包括位于芯板两侧面上的第一线路图形外侧面和第一线路图形内侧面，所述第一线路图形外侧面朝向PCB外部，所述第一线路图形内侧面朝内PCB内部；

制备工具板：

选择第二覆铜板，在所述第二覆铜板的铜面形成第二线路图形面，所述第二线路图形面与位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面相嵌；

在第二线路图形面制作离型层；

叠板：

裁切与芯板尺寸相适应的铜箔、铝片和半固化片，在所述铜箔、所述铝片和所述半固化片上分别钻出与芯板定位孔相对应的定位孔；

层叠若干芯板，相邻芯板之间设置半固化片，位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面由内往外依次层叠半固化片、铜箔、铝片和工具板，使工具板上的第二线路图形面与最外层的所述芯板上的第一线路图形外侧面在嵌合方向上对齐，同时使各板层的定位孔对齐，随后在对齐的定位孔上打上铆钉，使各板层对齐固定；

压合：

加热叠板后的芯板并压合，使半固化片融化，填充所述第一线路图形外侧面的间隙，得到层压板；

锣除：

使用切割机去除压合板上的铆钉和粘连的树脂，拆除工具板和铝片，得到PCB压合板。

在一些实施方式中，所述第一线路图形和所述第二线路图形面的制备方法包括：

分别对第一覆铜板和第二覆铜板进行影像转移，随后分别对第一覆铜板和第二覆铜板进行蚀刻处理、褪膜，得到第一线路图形和第二线路图形面。

在一些实施方式中，当所述第一线路图形外侧面与所述第二线路图形面相嵌时，第一线路板图形外侧面与第二线路板图形面相嵌位中的缝隙为0.01～0.08mm。

在一些实施方式中，所述在第二线路图形面制作离型层的步骤包括：

将离型剂涂覆在所述第二线路图形面，随后烘干处理，使所述第二线路图形面的表面制得离型层。

在一些实施方式中，所述半固化片为树脂含量大于90％的粘结片，所述粘结片还包含2116型或1080型玻璃纤维。

在一些实施方式中，所述加热叠板后的芯板并压合的步骤包括：在真空环境下，以70℃～90℃加热叠板后的芯板，使半固化片融化以填充所述第一线路图形的间隙，然后再以120～150℃加热，使融化的半固化片固化，得到位于铜箔与第一线路图形之间的介质层。

在一些实施方式中，所述铜箔的厚度为12～35μm。

在一些实施方式中，所述铝片的厚度为0.12～0.15mm。

在一些实施方式中，所述介质层的厚度为0.05～0.2mm。

本发明一种厚铜PCB低介厚的压合方法的有益效果：

本发明的厚铜PCB低介厚的压合方法，采用了工具板，工具板的板面设置了与位于最外层的芯板第一线路图形外侧面相嵌的第二线路图形面，压合时，先在最外层芯板上依次放置半固化片、铜箔、铝片，最后放上工具板，由于工具板上的第二线路图形面能够与最外层芯板上的第一线路图形外侧面能相嵌，在工具板的按压下，工具板上的第二线路图形面将半固化片充分恰好按压填充到第一线路图形外侧面的非铜面位置，保证即使厚铜PCB也能使半固化片树脂均匀流到第一线路图形外侧面上，有效保证层间介质厚度的均匀性，使得即使低介厚也能保证介质层的均匀度。还增加了铝片，该铝片起到散热和塑性的作用。

为实现上述目的之二，本发明提供以下技术方案：

提供一种PCB板，通过上述的厚铜PCB低介厚的压合方法制得。

附图说明

图1是现有技术方案1的厚铜PCB低介厚的压合方法的示意图。

图2是现有技术方案2的厚铜PCB低介厚的压合方法的示意图。

图3是本发明具体实施方式的厚铜PCB低介厚的压合方法的示意图。

图4是本发明具体实施方式的工具板与芯板的相嵌间隙的示意图。

图5是本发明具体实施方式的芯板的第一线路图形外侧面与工具板的第二线路图形面的相嵌前的示意图。

图6是本发明具体实施方式的制备第一线路图形外侧面或第二线路图形面的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1

请参阅图3、5，本实施例公开了一种厚铜PCB低介厚的压合方法，包括以下步骤：

制备芯板：

选择第一覆铜板，在所述第一覆铜板的铜面形成第一线路图形，所述第一线路图形包括位于芯板两侧面上的第一线路图形外侧面和第一线路图形内侧面，所述第一线路图形外侧面朝向PCB外部，所述第一线路图形内侧面朝内PCB内部；

具体地，请参阅图6，按产品需求选择相应铜厚的第一覆铜板，通过影像转移→闪蚀→褪膜流程方式在第一覆铜板上形成第一线路图形，去除非第一线路图形位置的铜面，漏出对应的基材面，因此将不需要形成线路图形位置的铜面咬蚀漏出基材。

制备工具板：

选择第二覆铜板，在所述第二覆铜板的铜面形成第二线路图形面，所述第二线路图形面与位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面相嵌；

工具板制作第二线路图形面的步骤与制备线路图形的步骤相同，也是通过影像转移→闪蚀→褪膜流程，然而，第二线路图形面的位置恰好与第一线路图形的位置相反，实现工具板的第二线路图形面与芯板的第一线路图形以相嵌状分布。

由于工具板仅需要一面上的第二线路图形面对芯板进行按压，为节省生产成本提高生产效率，以及保证按压时的力度均匀性，因此仅在工具板的一侧板面制造第二线路图形面。

进一步，由于PCB具有两侧的最外侧芯板，因此，需要分别制作两个工具板以对应两侧最外层芯板的第一线路图形外侧面。

进一步地，在第二线路图形面制作离型层，在第二线路板上制作离型层的主要作用是防止压合过程工具板与板层发生粘连，影响后续拆板效率。

叠板：

裁切与芯板尺寸相适应的铜箔、铝片和半固化片，在所述铜箔、所述铝片和所述半固化片上分别钻出与芯板定位孔相对应的定位孔；

层叠若干芯板，相邻芯板之间设置半固化片，位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面由内往外依次层叠半固化片、铜箔、铝片和工具板，使工具板上的第二线路图形面与最外层的所述芯板上的第一线路图形外侧面在嵌合方向上对齐，同时使各板层的定位孔对齐，随后在对齐的定位孔上打上铆钉，使各板层对齐固定；

具体地，分别裁切出相应尺寸的铜箔、铝片和半固化片，然后在铜箔、铝片和半固化片钻出与芯板相同位置的定位孔，一般情况下，定位孔分布板层的板边，避免影响板件的功能；随后，由于一般有多个芯板，先在相邻芯板上叠放半固化片，然后在最外层芯板的第一线路图外侧面上叠放铜箔，接着在铜箔上叠放铝片，最后在铝片上叠放工具板，使得各位置上的定位孔对齐，在定位孔上打上铆钉防止板件在压合过程偏移。

进一步地，当只有一块芯板时，则对芯板上的第一线路图外侧面和第二线路图内侧面分别设置工具板。

压合：

加热叠板后的芯板并压合，使半固化片融化以填充所述第一线路图形外侧面的间隙，得到层压板；

在加热条件下，半固化片发生融化，此时能较好地流到第一线路图形，此时在工具板的第二线路图形面的对应按压下，融化的半固化片能较好地均匀地分布在第二线路图形面，以形成均匀的介质层，并且通过压合作用，使得各板层粘结。

锣除：

使用切割机去除压合板上的铆钉和粘连的树脂，拆除工具板和铝片，得到PCB压合板，制得PCB压合板后，将压合好的基板正常钻孔、线路等流程。

本实施例中，请参阅图4，当所述第一线路图形外侧面与所述第二线路图形面相嵌时，第一线路板图形与第二线路板图形相嵌位置的缝隙为0.01～0.08mm，优选为0.05mm，该尺寸能根据实际需要进行调整，此处不作唯一限制。

该间隙尺寸能根据实际需要进行调整，此处不作唯一限制。该间隙的作用在于便于树脂能较好地流到第二线路图形面的非铜面位置上。

本实施例中，所述在第二线路图形面制作离型层的步骤包括：

将离型剂涂覆在所述第二线路图形面，随后烘干处理，使所述第二线路图形面的表面制得离型层。

本实施例中，所述半固化片为树脂含量大于90％的粘结片，所述粘结片还包含2116型或1080型玻璃纤维。

本实施例中，所述加热叠板后的芯板并压合的步骤包括：在真空环境下，以70℃～90℃，优选地为80℃，加热叠板后的芯板，使半固化片融化以填充所述第一线路图形的间隙，然后再以120～150℃加热，优选地为140℃，使融化的半固化片固化，得到位于铜箔与第一线路图形之间的介质层。

在压机真空环境中半固化片高温和高压的状态下，半固化片树脂开始融化，逐渐填充第一线路图形间隙。其中，所述半固化片为树脂含量在90％以上的粘结片，粘结片内含2116或1080型玻璃纤维，薄型玻璃纤维有助于压合过程的曲覆芯板铜面高度落差；树脂在80℃即受热融化并产生流动性，继续受热到达140℃即开始固化，固化后能使芯板与铜箔连成一体。

本实施例中，所述铜箔的厚度为12～35μm。所述铜箔为生产PCB多层板常用铜箔，可根据PCB产品导电性能选择铜箔厚度，常有12μm、18μm、35μm不等。

本实施例中，所述铝片的厚度为0.12～0.15mm，所述铝片为线路板生产常用铝片。

本实施例中，所述介质层的厚度为0.05～0.2mm。由于使用了上述压合方法因此能使厚铜HDI产品所需的0.05～0.2mm介厚要求。

上述压合方法，工具板可以由普通覆铜板蚀刻表铜得到，同时可以根据不同铜厚产品选择工具板的铜厚规格，实用性及选择灵活性强。实现阶梯铜厚埋孔板的压合树脂填胶，减少电路板制造流程，降低成本。为厚铜HDI产品所需的0.05～0.2mm介厚提供新的解决方案。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备芯板：

选择第一覆铜板，在所述第一覆铜板的铜面形成第一线路图形，所述第一线路图形包括位于芯板两侧面上的第一线路图形外侧面和第一线路图形内侧面，所述第一线路图形外侧面朝向PCB外部，所述第一线路图形内侧面朝内PCB内部；

制备工具板：

选择第二覆铜板，在所述第二覆铜板的铜面形成第二线路图形面，所述第二线路图形面与位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面相嵌；

在第二线路图形面制作离型层；

叠板：

裁切与芯板尺寸相适应的铜箔、铝片和半固化片，在所述铜箔、所述铝片和所述半固化片上分别钻出与芯板定位孔相对应的定位孔；

层叠若干芯板，相邻芯板之间设置半固化片，位于最外层的芯板的第一线路图形外侧面由内往外依次层叠半固化片、铜箔、铝片和工具板，使工具板上的第二线路图形面与最外层的所述芯板上的第一线路图形外侧面在嵌合方向上对齐，同时使各板层的定位孔对齐，随后在对齐的定位孔上打上铆钉，使各板层对齐固定；

压合：

加热叠板后的芯板并压合，使半固化片融化，填充所述第一线路图形外侧面的间隙，得到层压板；

锣除：

使用切割机去除压合板上的铆钉和粘连的树脂，拆除工具板和铝片，得到PCB压合板。

2.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述第一线路图形和所述第二线路图形面的制备方法包括：

分别对第一覆铜板和第二覆铜板进行影像转移，随后分别对第一覆铜板和第二覆铜板进行蚀刻处理、褪膜，得到第一线路图形和第二线路图形面。

3.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，当所述第一线路图形外侧面与所述第二线路图形面相嵌时，第一线路板图形外侧面与第二线路板图形面相嵌位中的缝隙为0.01～0.08mm。

4.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述在第二线路图形面制作离型层的步骤包括：

将离型剂涂覆在所述第二线路图形面，随后烘干处理，使所述第二线路图形面的表面制得离型层。

5.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述半固化片为树脂含量大于90％的粘结片，所述粘结片还包含2116型或1080型玻璃纤维。

6.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述加热叠板后的芯板并压合的步骤包括：在真空环境下，以70℃～90℃加热叠板后的芯板，使半固化片融化以填充所述第一线路图形的间隙，然后再以120～150℃加热，使融化的半固化片固化，得到位于铜箔与第一线路图形之间的介质层。

7.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述铜箔的厚度为12～35μm。

8.根据权利要求1所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述铝片的厚度为0.12～0.15mm。

9.根据权利要求6所述的厚铜PCB低介厚的压合方法，其特征在于，所述介质层的厚度为0.05～0.2mm。

10.一种PCB板，其特征在于，通过权利要求1～9任一项所述的厚铜PCB低介厚的压合方法制得。