本實(shí)用新型涉及一種電力電子技術(shù)，特別涉及一種多層電路連接板。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PCB上集成的功能元件數(shù)越來越多，對線路的電流導(dǎo)通能力和承載能力的要求越來越高，線路板的銅厚會越來越厚；另一方面隨著現(xiàn)在一些電氣柜空間越來越緊湊，既要能滿足控制電路運(yùn)行，又要能滿足大電流運(yùn)行，結(jié)構(gòu)空間又有所限制，所以要求一款產(chǎn)品能集成弱電控制又能集成大電流輸入輸出的功能；所以這種能夠傳輸大電流，又能進(jìn)行弱電電路連接，以及還可以焊接元器件的超厚銅(411μm及以上)電路連接板將逐漸成為今后發(fā)展的一個(gè)趨勢，在未來的電子領(lǐng)域中前景廣闊。

目前業(yè)內(nèi)普遍都是采用電鍍沉銅逐次加厚+多次阻焊印刷輔助的積層方式或用超厚銅箔來實(shí)現(xiàn)超厚銅的電路連接板。對于這種超厚銅電路連接板目前業(yè)內(nèi)普遍都是采用電鍍沉銅逐次加厚+多次阻焊印刷輔助的積層方式或用超厚銅箔來實(shí)現(xiàn)超厚銅的印制電路板。而采用此類制造加工方法目前銅厚最厚最多只能達(dá)到12oz/ft²(厚度為411μm)，超過此銅厚加工超厚銅多層板非常困難，目前該方面的技術(shù)突破幾乎沒有。

另外，采用電鍍沉銅逐次加厚+多次阻焊印刷輔助的積層方式是將薄銅覆銅板加厚成厚銅電路板，不僅鍍銅時(shí)間長，成本高，且銅厚不均勻，對板件質(zhì)量造成影響。此外對于覆銅板，蝕刻時(shí)只能從一面蝕刻，對于銅厚要求在6OZ以上的電路板件，蝕刻深度太深，側(cè)蝕效應(yīng)會很嚴(yán)重，蝕刻后線寬較難保證。并且，采用超厚銅箔的方式，現(xiàn)階段業(yè)界能夠采購到的覆銅板銅層的厚度最大只能到6OZ(1OZ約等于35μm)，且成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型提出了一種多層電路連接板，其包括：層疊的弱 電層、強(qiáng)電層以及設(shè)置在強(qiáng)電層與弱電層之間且用于連接強(qiáng)電層和弱電層的連接層，強(qiáng)電層包括作為強(qiáng)電導(dǎo)線的金屬板以及填充在金屬板的間隙內(nèi)和/或金屬板的四周且厚度與金屬板相等的絕緣板；弱電層包括覆蓋在連接層上的絕緣基板以及覆蓋在絕緣基板上且作為弱電導(dǎo)線的金屬膜。此種多層電路連接板易于加工。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，強(qiáng)電層設(shè)置有多層，在相鄰的強(qiáng)電層之間還設(shè)置有絕緣層，絕緣層與強(qiáng)電層之間設(shè)置有用于連接強(qiáng)電層與絕緣層的連接層。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，弱電層設(shè)置有兩層，分別設(shè)置在多層強(qiáng)電層的相對兩側(cè)。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，金屬板為銅板，絕緣層為環(huán)氧玻璃纖維板，絕緣基板和絕緣板均由環(huán)氧樹脂制成，弱電層為單面覆銅板，連接層為半固化片。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，弱電層設(shè)置有兩層，設(shè)置在強(qiáng)電層相對兩側(cè)。

本實(shí)用新型可以直接采用紫銅板制作金屬板，厚度可達(dá)選擇500μm及以上，通過采用金屬板嵌入式壓合技術(shù)，很好地避免了在蝕刻時(shí)帶來的側(cè)蝕效應(yīng)。這樣，降低了超厚銅多層電路連接板的制造加工的難度。

具體實(shí)施例中的其他優(yōu)點(diǎn)：

1、在熱壓前進(jìn)行棕化處理，可以提高層間結(jié)合力，以解決層壓白斑和熱應(yīng)力試驗(yàn)287℃±6℃條件下溫度沖擊試驗(yàn)后造成的板面泛白、氣泡等問題。

2、采用表面附有柔性墊的兩塊加熱板從組件相對的兩側(cè)夾持組件進(jìn)而對組件進(jìn)行加壓，降低了強(qiáng)電層的壓合難度和配合的尺寸精度，減少了層壓白斑和分層的現(xiàn)象。

3、絕緣層填充在強(qiáng)電層之間填充保證了疊合后壓合緊密和內(nèi)部絕緣問題。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1顯示了本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中的多層電路連接板的拆解示意圖；

圖2顯示了本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中的制作多層電路電路板的方法的流程圖；

圖3顯示了本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中的熱壓參數(shù)表；

圖4顯示了本實(shí)用新型的一種實(shí)施例中的熱壓加工示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，多層電路連接板10包括弱電層1、強(qiáng)電層3、絕緣層4和連接層2。在本實(shí)施例中，弱電層1和強(qiáng)電層3均設(shè)置有多層，例如均設(shè)置有兩層。連接層2設(shè)置有多層，例如設(shè)置有四層。弱電層1、強(qiáng)電層3、絕緣層4和連接層2堆疊設(shè)置。連接層2設(shè)置在弱電層1、強(qiáng)電層3和絕緣層4中的相鄰的兩層之間，用于將這相鄰的兩層連接在一起。

如圖2所示，制作多層電路連接板10的方法包括以下步驟：

步驟S10：制作弱電層1、金屬板31、絕緣板32、絕緣層4。步驟S10包括步驟S11～S14。

步驟S11：將雙面均覆蓋有金屬膜的絕緣基板制作成單面覆蓋有金屬膜的絕緣基板。單面覆蓋有金屬膜的絕緣基板即為弱電層1。步驟S11包括步驟S111～S113。

在本實(shí)施例中，雙面均覆蓋有金屬膜的絕緣基板均采用雙面覆銅板。雙面覆銅板是由補(bǔ)強(qiáng)材料浸以樹脂，兩面覆以銅膜，經(jīng)熱壓而形成的一種板狀材料。絕緣基板為雙面覆銅板的基材，金屬膜為銅膜。雙面覆銅板的基材可以是紙基板、玻纖布基板、合成纖維布基板、無紡布基板中的任意一種。雙面覆銅板的基材優(yōu)選為FR-4環(huán)氧玻璃布層壓板。

步驟S111：對雙面覆銅板進(jìn)行開料。根據(jù)工藝要求及尺寸規(guī)格用開料機(jī)將雙面覆銅板切割成預(yù)設(shè)的幅面規(guī)格。雙面覆銅板通常被切割成矩形。

步驟S112：對雙面覆銅板的一面進(jìn)行蝕刻，以去除該面的銅膜而形成單面覆銅板。

步驟S113：對單面覆銅板進(jìn)行銑板，形成符合預(yù)定形狀的單面覆銅板。具有預(yù)定形狀的單面覆銅板即為弱電層1。

步驟S12：將雙面均覆蓋有金屬膜的絕緣基板制作成絕緣基板。該絕緣基板即為絕緣層4。步驟S12包括步驟S121～S124。

步驟S121：進(jìn)行開料。根據(jù)工藝要求及尺寸規(guī)格用開料機(jī)將雙面覆銅板切割成預(yù)設(shè)的幅面規(guī)格。雙面覆銅板通常被切割成矩形。

步驟S122：對切割完成后的雙面覆銅板進(jìn)行磨邊和清洗，以將雙面覆銅板的邊緣進(jìn)行拋光處理。磨邊通常采用磨邊機(jī)完成。

步驟S123：對清洗完成后的雙面覆銅板進(jìn)行烘干。

步驟S124：對雙面覆銅板進(jìn)行雙面蝕刻，以去除雙面覆銅板上的銅膜而形成絕緣基板。

步驟S13：將雙面均覆蓋有金屬膜的絕緣基板制作成絕緣板32。該絕緣基板即為絕緣層4。步驟S13包括步驟S131～S135。

步驟S131：進(jìn)行開料。根據(jù)工藝要求及尺寸規(guī)格用開料機(jī)將雙面覆銅板切割成預(yù)設(shè)的幅面規(guī)格。雙面覆銅板通常被切割成矩形。

步驟S132：對切割完成后的雙面覆銅板進(jìn)行磨邊和清洗，以將雙面覆銅板的邊緣進(jìn)行拋光處理。磨邊通常采用磨邊機(jī)完成。

步驟S133：對清洗完成后的雙面覆銅板進(jìn)行烘干。

步驟S134：對雙面覆銅板進(jìn)行雙面蝕刻，以去除雙面覆銅板上的銅膜而形成絕緣板32。

步驟S135：對絕緣板32進(jìn)行銑加工，以使得絕緣板32內(nèi)形成用于嵌入金屬板31的凹槽。

步驟S14：將金屬板31加工成預(yù)設(shè)的形狀，以匹配絕緣板32內(nèi)的凹槽。步驟S14包括步驟S141～步驟S144。

步驟S141：進(jìn)行開料。根據(jù)工藝要求及尺寸規(guī)格將金屬板31切割成預(yù)設(shè)的幅面規(guī)格。金屬板31的厚度與絕緣板32的厚度一致。金屬板31的厚度可以設(shè)置在500μm以上。該金屬板31優(yōu)選為銅板。

步驟S142：對金屬板31進(jìn)行銑加工，以使得金屬板31的被加工成預(yù)設(shè)的形狀。這樣，金屬板31就能被嵌入到絕緣板32的凹槽內(nèi)。

步驟S143：去除去金屬板31上的毛刺。經(jīng)過銑加工以后的金屬板31的棱邊上會形成的刺狀物或飛邊，可以采用修邊刀去除，也可以采用化學(xué)或電解的方法去除。

步驟S144：采用酸性去油劑對金屬板31進(jìn)行洗滌以去除金屬板31表面油污。

步驟S20：在步驟S10完成后，對弱電層1、金屬板31的金屬表面進(jìn)行棕化或黑化處理。對絕緣板32、絕緣層4和弱電層1的非金屬外表面進(jìn)行表面清潔處理。步驟S20包括步驟S21和步驟S22。

步驟S21：將弱電層1、金屬板31浸入到氧化劑中對弱電層1和金屬板31上的金屬外表面進(jìn)行氧化。在本實(shí)施例中，采用氧化劑將銅膜和銅板的外表面氧化出GuO和/或Gu₂O薄膜。同時(shí)，弱電層1進(jìn)入到氧化劑中時(shí)，氧化劑對其非金屬外表面上的雜質(zhì)進(jìn)行了清洗。絕緣板32、絕緣層4也浸入到氧化劑中，氧化劑對絕緣板32和絕緣層4的外表面進(jìn)行清洗，以去除其上的雜質(zhì)。該氧化劑可以是亞氯酸鈉。優(yōu)選地，在對弱電層1、金屬板31進(jìn)行氧化前，先將弱電層1和金屬板31浸入到堿性清潔劑中進(jìn)行清潔。堿性清潔劑中包括表面活性劑、水合碳酸鈉和氫氧化鈉。這樣能通過皂化和乳化作用除去弱電層1、金屬板31上的指紋、油脂、干膜殘留物及其它有機(jī)物。更優(yōu)選地，在對弱電層1、金屬板31進(jìn)行氧化前，采用高溫硫酸除去線路邊緣的多余的金屬層。該金屬層通常是鋅化層。這樣可以避免細(xì)線路及大銅面邊緣由于Zn-Cu的靜電效應(yīng)而不能氧化。更優(yōu)選地，在對弱電層1、金屬板31進(jìn)行氧化前，還采用雙氧水和硫酸的混合物對弱電層1、金屬板31進(jìn)行微蝕，以去除銅皮上的鉻酸鹽防氧化膜及臟物，露出原銅，同時(shí)還在圍觀上粗化銅面，增加銅的比表面積。更優(yōu)選地，在進(jìn)行微蝕后，氧化前，對弱電層1、金屬板31上多余的酸進(jìn)行中和。這樣能避免多余的酸污染黑化槽。

優(yōu)選地，弱電層1、金屬板31、絕緣板32、絕緣層4和弱電層1在浸入到氧化劑中時(shí)，采用掛籃承載弱電層1、金屬板31、絕緣板32、絕緣層4和弱電層1。更優(yōu)選地，弱電層1、金屬板31、絕緣板32、絕緣層4和弱電層1層疊在掛籃里，相鄰各層之間采用特弗尼龍龍絲膠圈相互隔開，以確保弱電層1、金屬板31、絕緣板32、絕緣層4和弱電層1均能與氧化劑充分接觸。

步驟S22：將弱電層1、金屬板31、絕緣板32、絕緣層4和弱電層1烘干。烘板溫度優(yōu)選為120±5℃，烘板時(shí)間優(yōu)選為60±10min。

步驟S30：將金屬板31嵌入到絕緣板32內(nèi)形成強(qiáng)電層3。金屬板31與絕緣板32之間優(yōu)選為間隙配合。將弱電層1、連接層2、強(qiáng)電層3、連接層2、絕緣層4、連接層2、強(qiáng)電層3、連接層2和弱電層1依次層疊在一起形成層疊的組件，其中，兩個(gè)弱電層1中的金屬膜均朝外。

在本實(shí)施例中，連接層2為半固化片。半固化片包括樹脂和增強(qiáng)材料。增強(qiáng)材料可以是玻纖布、紙基、玻纖布中的一種。優(yōu)選地，在步驟S30中還對已經(jīng)疊合好的組件進(jìn)行定位融合。定位融合可以是在融合機(jī)里面進(jìn)行的。對疊合好的組件在層疊方向上進(jìn)行加壓，加壓的壓力優(yōu)選為4～7kg/cm²。同時(shí)對其進(jìn)行加溫， 加壓溫度優(yōu)選為300±5℃。加溫加壓的時(shí)間優(yōu)選為20～32s。這樣，連接層2略微融化而將與其相鄰兩層粘接在一起，從而對該組件進(jìn)行預(yù)定位。

步驟S40：將組件進(jìn)行熱壓壓制成型形成多層電路連接板10的胚體。

在本實(shí)施例中，將組件置于壓機(jī)壓盤中進(jìn)行加溫、加壓。加壓的方向?yàn)榻M件的內(nèi)各層的層疊方向。優(yōu)選的，進(jìn)行熱壓過程中，加熱的溫度值先升高后降低，加壓的壓力值與溫度值呈正相關(guān)。加熱的溫度值至少超過連接層2的熔點(diǎn)。更優(yōu)選地，連接層2為半固化片時(shí)，加溫、加壓的參數(shù)如圖3所示。

優(yōu)選地，如圖4所示，采用表面附有柔性墊8的兩塊加熱板7對組件進(jìn)行加壓。兩塊加熱板7相互平行設(shè)置。在兩塊加熱板7相互靠近的一側(cè)設(shè)置柔性墊8。柔性墊8優(yōu)選為硅膠墊。在加壓時(shí)，兩塊加熱板7夾住組件，而柔性墊8起到緩沖的作用，使得壓力能均勻地分布到金屬板31和絕緣板32上，金屬板31和絕緣板32均與連接層2可靠連接。

更優(yōu)選地，柔性墊8上還覆蓋有離型布9。通過在組件與柔性墊8之間設(shè)置離型布9，可以使得柔性墊8與組件在熱壓完成后更容易分離開來。

步驟S50：對胚體進(jìn)行鉆孔、沉銅，以使得強(qiáng)電層3和弱電層1之間形成電導(dǎo)通。同時(shí)，還形成裝配和安裝元件所需的孔。鉆孔通常是沿垂直于胚體中各層的方向?qū)ε唧w進(jìn)行鉆孔加工。沉銅通常是在已鉆出的孔的內(nèi)壁沉積一層均勻的金屬銅。強(qiáng)電層3中的金屬板31通常作為強(qiáng)電導(dǎo)線線路。

步驟S60：對胚體的弱電層1上的金屬膜進(jìn)行蝕刻，形成弱電導(dǎo)線。步驟S60包括步驟S61～步驟S63 。

步驟S61：對胚體的弱電層1上的金屬膜進(jìn)行圖形化處理，以使得金屬膜形成預(yù)定的線路圖形。該線路圖形即為弱電導(dǎo)線線路的初胚。該步驟通常采用現(xiàn)有的光刻技術(shù)完成。

步驟S62：對胚體上的線路圖形和孔內(nèi)的銅層進(jìn)行電鍍，使得線路圖形上和孔內(nèi)的銅層上形成均勻致密的金屬保護(hù)層。該金屬保護(hù)層通常為錫層。這樣就增加了導(dǎo)線和孔內(nèi)的銅層的化學(xué)和物理性能，使得線路圖形和孔內(nèi)的銅層不被腐蝕。

步驟S63：對胚體進(jìn)行蝕刻以去除金屬膜中未被金屬保護(hù)層覆蓋的部分。通常采用不能與金屬保護(hù)層發(fā)生反應(yīng)或與金屬保護(hù)層反應(yīng)慢的蝕刻液對金屬膜進(jìn)行蝕刻。蝕刻液溶解掉金屬膜中未被金屬保護(hù)層所覆蓋的部分，從而使得金屬膜 形成的預(yù)設(shè)的線路圖案。蝕刻液可以是酸性蝕刻液也可以是堿性蝕刻液。該線路圖案即為弱電導(dǎo)線。

步驟S70：通過阻焊工藝，在胚體上形成焊盤和孔。

步驟S80：對胚體進(jìn)行表面處理形成多層電路連接板10。表面處理的工藝可以是無鉛噴錫、化學(xué)銀、化學(xué)錫、有機(jī)保護(hù)膜、化學(xué)鎳金、電鍍鎳金中等工藝中的一種。表面處理主要是為了保護(hù)線路層、實(shí)現(xiàn)電路板的焊接。

步驟S90：對多層電路連接板10按預(yù)設(shè)尺寸進(jìn)行切割。

步驟S100：對多層電路連接板10進(jìn)行質(zhì)檢。

檢查多層電路連接板10的各個(gè)線路是否導(dǎo)通。檢查相鄰兩根導(dǎo)線之間是否絕緣。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本實(shí)用新型并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。