凸臺式金屬基夾芯剛撓板及其製備方法
2023-09-18 00:47:05
凸臺式金屬基夾芯剛撓板及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種凸臺式金屬基夾芯剛撓板及其製備方法，該剛撓板包括剛性子板、柔性子板、介質層以及金屬芯層，所述金屬芯層的正反面上分別設有至少一個金屬凸臺和至少一個散熱區域，所述金屬芯層的正反面上分別依次層疊介質層與剛性子板和/或柔性子板，所述剛性子板、柔性子板以及介質層上分別設有與金屬凸臺相配合的第一開窗區域及與散熱區域相對應的第二開窗區域。本發明製備得到的凸臺式金屬基夾芯剛撓板採用金屬芯層（正反面設有金屬凸臺）進行散熱，該散熱方式不僅能滿足局部發熱電子元器件的散熱（通過金屬凸臺），又能滿足高密度線路工作時的散熱（通過金屬芯層及散熱區域），並且可靠性優良。
【專利說明】凸臺式金屬基夾芯剛撓板及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及印製線路板【技術領域】，特別是涉及一種凸臺式金屬基夾芯剛撓板及其製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子產品的高速傳輸、精密小型設計的發展，電子產品的發熱密度不斷的提升，產品的散熱性能成為人們越來越關注的性能指標。作為電子產品元器件重要一員的剛撓板產品散熱不良將造成元器件電氣性能的下降甚至損毀，因此具有良好散熱性能的剛撓板產品決定了其在應用中的重要性更顯卓著。
[0003]為了解決散熱問題，目前有以下幾種方法在PCB產品上應用，這些方法都有其不足點，難以滿足高效散熱需求的剛撓板產品:
[0004](I)銅座、鋁座與PCB結合的板:單層或者多層PCB與銅座或鋁座嫁接一起，只能起到PCB接觸部位散熱；
[0005](2)鋁基、銅基板:主要是單面板，一面線路，一面散熱，線路層數受限；
[0006](3)導電散熱銀漿、銅漿板:使用具有一定導熱性能的銅漿和銀漿通過塞孔的方式，將表面電子元器件的熱量快速的傳輸到相應的接地大銅面進行散熱，尤其是表層的大銅面，成本高；
[0007](4)埋銅塊PCB:在多層PCB內部埋嵌銅塊，局部散熱，銅塊與PCB介質層CTE不匹配，可靠性受限；
[0008](5)金屬基夾芯PCB:埋銅塊PCB發展版本，作為單獨的非線路層與PCB線路層一起壓合，熱量從板子四周散熱，金屬芯作為單獨一層加工困難，且可靠性難以保證。
【發明內容】
[0009]基於此，本發明的目的是提供一種凸臺式金屬基夾芯剛撓板。
[0010]具體的技術方案如下:
[0011]一種凸臺式金屬基夾芯剛撓板，該剛撓板包括剛性子板、柔性子板、介質層以及金屬芯層，所述金屬芯層的正反面上分別設有至少一個金屬凸臺和至少一個散熱區域，所述金屬芯層的正反面上分別依次層疊介質層與剛性子板和/或柔性子板，所述剛性子板、柔性子板以及介質層上分別設有與金屬凸臺相配合的第一開窗區域及與散熱區域相對應的第二開窗區域。
[0012]在其中一個實施例中，所述第一開窗區域各邊長的尺寸比金屬凸臺各邊長的尺寸大 0.1-0.2mm。
[0013]在其中一個實施例中，所述金屬凸臺的厚度與所嵌套的介質層與剛性子板和/或柔性子板的總厚度之差控制在±20 以內。
[0014]在其中一個實施例中，所述剛性子板為單層剛性板或多層剛性板；所述柔性子板為單層柔性板或多層柔性板。[0015]本發明的另一目的是提供上述凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法。
[0016]具體的技術方案如下:
[0017]上述凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法，包括如下步驟:
[0018](I)柔性子板的製作:將柔性板材按常規方法進行內層線路製作、開窗，即得；
[0019](2)剛性子板的製作:將剛性板材按常規方法進行內層線路製作、開窗，即得；
[0020](3)介質層的製作:將介質層材料按常規方法進行開窗操作即得；
[0021](4)金屬芯層的製作:
[0022]①將金屬芯板進行鑽孔、塞孔、衝定位孔操作；
[0023]②正面控深銑:將步驟①的到的金屬芯板進行控深銑加工，在金屬芯板的正面形成金屬凸臺；
[0024]③反面控深銑:將步驟②得到金屬芯板正面嵌套一個墊板，然後進行反面控深銑加工，在金屬芯板的反面形成金屬凸臺，即得所述金屬芯層；
[0025](5)將剛性子板、柔性子板、介質層以及金屬芯層按設計要求依次層疊，然後進行層壓操作；
[0026](6)按常規進行後續工序，並在阻焊操作後，對第二開窗區域進行控深銑開蓋操作，即得所述凸臺式金屬基夾芯剛撓板。
[0027]在其中一個實施例中，步驟(4)中，所述墊板的厚度與金屬凸臺的厚度一致，所述墊板上設有與金屬凸臺相配合的通槽區域。
[0028]在其中一個實施例中，所述通槽區域各邊長的尺寸比所述金屬凸臺各邊長的尺寸大 0.1-0.2mm。
[0029]在其中一個實施例中，步驟(4)和(6)中，所述控深銑加工的精度為0.1mm。
[0030]本發明的優點如下:
[0031]本發明製備得到的凸臺式金屬基夾芯剛撓板採用金屬芯層(正反面設有金屬凸臺及散熱區域)進行散熱，該散熱方式不僅能滿足局部發熱電子元器件的散熱(通過金屬凸臺)，又能滿足高密度線路工作時的散熱(通過金屬芯層及散熱區域)，並且可靠性優良。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1為本發明凸臺式金屬基夾芯剛撓板剖面圖；
[0033]圖2為本發明凸臺式金屬基夾芯剛撓板製備流程示意圖；
[0034]圖3為金屬芯層製備流程圖；
[0035]圖4為實施例製備得到的凸臺式金屬基夾芯剛撓板產品圖。
[0036]附圖標記說明:
[0037]101、剛性子板；102、金屬凸臺；103、柔性子板；104、金屬芯層；105、介質層；106、
散熱區域。
【具體實施方式】
[0038]以下結合附圖和實施例對本申請做進一步闡述。
[0039]參考圖1和圖2，本實施例一種凸臺式金屬基夾芯剛撓板，該剛撓板包括剛性子板101、柔性子板103、介質層105以及金屬芯層104，所述金屬芯層的正反面上分別設有至少一個金屬凸臺102 (金屬芯層與金屬凸臺是一體結構)和至少一個散熱區域106，所述金屬芯層的正反面上分別依次層疊介質層與剛性子板和/或柔性子板，所述剛性子板、柔性子板以及介質層上分別設有與金屬凸臺相配合的第一開窗區域及與散熱區域相對應的第二開窗區域。
[0040]所述第一開窗區域各邊長的尺寸比金屬凸臺各邊長的尺寸大0.1-0.2mm。
[0041]所述金屬凸臺的厚度與所嵌套的介質層與剛性子板和/或柔性子板的總厚度之差控制在±20iim以內。
[0042]所述剛性子板為單層剛性板或多層剛性板；所述柔性子板為單層柔性板或多層柔性板。
[0043]上述凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法，包括如下步驟:
[0044](I)柔性子板的製作:將柔性板材按常規方法進行內層線路製作、開窗，即得；
[0045](2)剛性子板的製作:將剛性板材按常規方法進行內層線路製作、開窗，即得；
[0046](3)介質層的製作:將介質層材料按常規方法進行開窗操作即得；
[0047](4)金屬芯層的製作(參考圖3):
[0048]①將金屬芯板進行鑽孔、塞孔、衝定位孔操作；
[0049]②正面控深銑:將步驟①的到的金屬芯板進行控深銑加工，在金屬芯板的正面形成金屬凸臺；
[0050]③反面控深銑:將步驟②得到金屬芯板正面嵌套一個墊板，所述墊板的厚度與金屬凸臺的厚度一致，所述墊板上設有與金屬凸臺相配合的通槽區域，所述通槽區域各邊長的尺寸比所述金屬凸臺各邊長的尺寸大0.1-0.2mm,然後進行反面控深銑加工，在金屬芯板的反面形成金屬凸臺，即得所述金屬芯層；
[0051 ] 墊板所以材料為尺寸穩定性好的材料，如電木板。
[0052]所述控深銑加工的精度為0.1mm。
[0053]金屬芯層在層壓前處理時，採用帶板，前帶板拉，後帶板推，帶板與金屬芯層之間靠膠帶相連，帶板厚度 > 上下凸臺高度和金屬芯層厚度之和，帶板材質選用與前處理藥水沒有反應的材料，如FR4。
[0054](5)將剛性子板、柔性子板、介質層以及金屬芯層按設計要求依次層疊，然後進行層壓操作；
[0055](6)按常規進行後續工序，並阻焊操作後，對第二開窗區域進行控深銑開蓋操作，即得所述凸臺式金屬基夾芯剛撓板(參考圖4)。
[0056]本實施例製備得到的凸臺式金屬基夾芯剛撓板採用金屬芯層(正反面設有金屬凸臺)進行散熱，該金屬芯層夾在任一相鄰的內層之間，該散熱方式不僅能滿足局部發熱電子元器件的散熱(通過金屬凸臺)，又能滿足高密度線路工作時的散熱(通過金屬芯層及散熱區域)，散熱效率相比普通金屬夾芯印製板得到極大提高(普通金屬夾芯剛撓板散熱效率為
0.8-1.0ff/ (m.k)左右，凸臺式金屬夾芯剛撓板可以提高到180W/ (m.k)左右，提升幅度近兩百倍)，並且可靠性優良(①按照剛性板國軍標的測試標準(GJB326A-96)中的方法，溫度環境(_55°C?125°C)冷熱循環條件下循環200次，電阻變化< 5%，並且未出現孔壁分離，塞孔樹脂與銅基分離現象；②參照IPC-TM-6502.6.26的方法進行1ST測試，測試條件為室溫?150°C條件下循環100次，電阻變化< 5%，並且未出現孔壁分離，塞孔樹脂與銅基分離現象。)。
[0057]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種凸臺式金屬基夾芯剛撓板，其特徵在於，該剛撓板包括剛性子板、柔性子板、介質層以及金屬芯層，所述金屬芯層的正反面上分別設有至少一個金屬凸臺和至少一個散熱區域，所述金屬芯層的正反面上分別依次層疊介質層與剛性子板和/或柔性子板，所述剛性子板、柔性子板以及介質層上分別設有與金屬凸臺相配合的第一開窗區域及與散熱區域相對應的第二開窗區域。
2.根據權利要求1所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板，其特徵在於，所述第一開窗區域各邊長的尺寸比金屬凸臺各邊長的尺寸大0.1-0.2_。
3.根據權利要求1所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板，其特徵在於，所述金屬凸臺的厚度與所嵌套的介質層與剛性子板和/或柔性子板的總厚度之差控制在±20 μ m以內。
4.根據權利要求1-3任一項所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板，其特徵在於，所述剛性子板為單層剛性板或多層剛性板；所述柔性子板為單層柔性板或多層柔性板。
5.權利要求1-4任一項所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: (1)柔性子板的製作:將柔性板材按常規方法進行內層線路製作、開窗，即得； (2)剛性子板的製作:將剛性板材按常規方法進行內層線路製作、開窗，即得； (3)介質層的製作:將介質層材料按常規方法進行開窗操作即得； (4)金屬芯層的製作: ①將金屬芯板進行鑽孔、塞孔、衝定位孔操作； ②正面控深銑:將步驟①的到的金屬芯板進行控深銑加工，在金屬芯板的正面形成金屬凸臺； ③反面控深銑:將步驟②得到金屬芯板正面嵌套一個墊板，然後進行反面控深銑加工，在金屬芯板的反面形成金屬凸臺，即得所述金屬芯層； (5)將剛性子板、柔性子板、介質層以及金屬芯層按設計要求依次層疊，然後進行層壓操作； (6)按常規進行後續工序，並在阻焊操作後，對第二開窗區域進行控深銑開蓋操作，SP得所述凸臺式金屬基夾芯剛撓板。
6.根據權利要求5所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法，其特徵在於，步驟(4)中，所述墊板的厚度與金屬凸臺的厚度一致，所述墊板上設有與金屬凸臺相配合的通槽區域。
7.根據權利要求5所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法，其特徵在於，所述通槽區域各邊長的尺寸比所述金屬凸臺各邊長的尺寸大0.1-0.2_。
8.根據權利要求5所述的凸臺式金屬基夾芯剛撓板的製備方法，其特徵在於，步驟(4)和(6)中，所述控深銑加工的精度為0.1mm。
【文檔編號】H05K3/46GK103687278SQ201310612125
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月26日 優先權日:2013年11月26日
【發明者】徐波, 莫欣滿, 陳蓓 申請人:廣州興森快捷電路科技有限公司, 深圳市興森快捷電路科技股份有限公司, 宜興矽谷電子科技有限公司