本公開涉及電路板領(lǐng)域,特別是涉及一種內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板及其制備工藝。
背景技術(shù):
1、隨著電子設(shè)備功率密度的不斷提升,散熱已成為印制電路板(pcb)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵挑戰(zhàn),為了應(yīng)對這一問題,市場上出現(xiàn)了多種散熱解決方案,例如銅基板、鋁基板以及局部散熱的埋銅塊pcb板。然而,銅基板和鋁基板因其優(yōu)異的導(dǎo)熱性能被廣泛應(yīng)用于大功率電子設(shè)備中,但它們的金屬耗量大,材料成本高,并且因其較好的導(dǎo)電性而限制了電路板電路設(shè)計(jì)的靈活性。此外,金屬基板通常較厚,難以滿足小型化設(shè)計(jì)的需求。
2、埋銅塊技術(shù)逐漸在多層pcb板中得到應(yīng)用,通過將加工后的散熱模塊(銅塊)直接埋入板內(nèi),銅塊的高導(dǎo)熱性能可以有效地解決大功率模塊的散熱問題。然而,由于銅塊具有較好的導(dǎo)電性,使銅塊的表面無法制作電路圖形,雖然銅塊能夠解決散熱問題,但同時(shí)也占用電路板的寶貴空間,導(dǎo)致電路板的電路設(shè)計(jì)存在限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處,提供一種能夠適用于高功率緊湊型電子設(shè)備,同時(shí)能夠減少銅塊的占用空間來提高電路板電路設(shè)計(jì)的靈活性的內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板及其制備工藝。
2、本公開的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
3、一種內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板的制備工藝,包括如下步驟:
4、獲取內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊、多個(gè)第一芯板、多個(gè)第二芯板、多個(gè)第一pp樹脂層及多個(gè)第二pp樹脂層;
5、對多個(gè)所述第一芯板進(jìn)行第一鑼切處理,使多個(gè)所述第一芯板均形成有第一貫穿槽;
6、對多個(gè)所述第一芯板、多個(gè)所述第二芯板、多個(gè)所述第一pp樹脂層及多個(gè)所述第二pp樹脂層進(jìn)行預(yù)疊處理,以獲得多層芯板組,并使多個(gè)所述第一貫穿槽依次連通形成半埋槽;
7、將所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊嵌入所述半埋槽后,對所述多層芯板組進(jìn)行壓合處理;
8、對壓合處理后的所述多層芯板組進(jìn)行鉆孔處理,使所述多層芯板組上形成有導(dǎo)電貫穿孔;
9、對鉆孔處理后的所述多層芯板組進(jìn)行金屬化處理;
10、對金屬化處理后的所述多層芯板組進(jìn)行線路制作處理,得到內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板。
11、在其中一個(gè)實(shí)施例中,在所述將所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊嵌入所述多層芯板組的半埋槽內(nèi)進(jìn)行壓合處理的操作步驟之后,以及在所述對壓合處理后的所述多層芯板組進(jìn)行鉆孔處理之前,所述制備工藝還包括以下步驟:
12、對所述多層芯板組背離所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的一面進(jìn)行第二鑼切處理,使所述多層芯板組的另一面形成有與所述半埋槽連通的功能槽。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述獲取內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊及多個(gè)芯板的具體操作步驟為:
14、獲得銅芯塊和氮化鋁陶瓷塊;
15、對所述氮化鋁陶瓷塊的中心區(qū)域進(jìn)行切割處理,使所述氮化鋁陶瓷塊的中心區(qū)域形成有內(nèi)嵌腔;
16、將所述銅芯塊嵌入所述內(nèi)嵌腔,直至所述銅芯塊的一面與所述氮化鋁陶瓷塊的一面平齊,以獲得所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊;
17、獲得多個(gè)基板、多個(gè)銅箔層、多個(gè)所述第一pp樹脂層、多個(gè)所述第二pp樹脂層及所述第三pp樹脂層;
18、按照所述銅箔層、所述基板及所述銅箔層的三層組合方式進(jìn)行層疊壓合,以獲得多個(gè)芯板。
19、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述對多個(gè)所述第一芯板、多個(gè)所述第二芯板、多個(gè)所述第一pp樹脂層及多個(gè)所述第二pp樹脂層進(jìn)行預(yù)疊處理的具體操作步驟為:
20、將多個(gè)所述第一芯板和多個(gè)所述第一pp樹脂層按照所述第一芯板、所述第一pp樹脂層及所述第一芯板的順序?qū)盈B,以獲得第一芯板組;
21、將多個(gè)所述第二芯板和多個(gè)所述第二pp樹脂層按照所述第二芯板、所述第二pp樹脂層及所述第二芯板的順序?qū)盈B,以獲得第二芯板組;
22、將所述第二芯板組疊在所述第一芯板組上,并將一個(gè)所述第一pp樹脂層或一個(gè)所述第二pp樹脂層放置在所述第一芯板組和所述第二芯板組之間,獲得所述多層芯板組。
23、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述對多個(gè)所述第一芯板進(jìn)行第一鑼切處理的具體操作步驟為:
24、通過cnc數(shù)控機(jī)床對多個(gè)所述第一芯板進(jìn)行第一切割處理。
25、在其中一個(gè)實(shí)施例中,對所述多層芯板組背離所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的一面進(jìn)行第二鑼切處理的具體操作步驟為:
26、通過所述cnc數(shù)控機(jī)床對所述多層芯板組內(nèi)的多個(gè)第二芯板進(jìn)行第二切割處理。
27、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述第一切割處理的轉(zhuǎn)速和所述第二切割處理的轉(zhuǎn)速均為30krpm~35krpm;
28、所述第一切割處理的走刀速度和所述第二切割處理的走刀速度均為0.1m/min~0.2m/min。
29、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述對金屬化處理后的所述多層芯板組進(jìn)行線路制作處理的具體操作步驟為:
30、通過熱壓方式將抗蝕干膜貼在所述多層芯板組的表面;
31、對所述多層芯板組進(jìn)行外層曝光處理;
32、對曝光處理后的所述多層芯板組進(jìn)行外層顯影處理;
33、對顯影處理后的所述多層芯板組進(jìn)行外層蝕刻處理。
34、在其中一個(gè)實(shí)施例中,在所述對金屬化處理后的所述多層芯板組進(jìn)行線路制作處理之后,所述制備工藝還包括以下步驟:
35、對所述多層芯板組進(jìn)行外層表面處理,得到所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板。
36、一種內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板,采用上述任一實(shí)施例所述的內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊的電路板的制備工藝制備得到;
37、所述電路板包括多層芯板組和內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊,所述多層芯板組形成有半埋槽和導(dǎo)電貫穿孔,所述內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊設(shè)于所述半埋槽內(nèi)。
38、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本公開至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
39、1、通過在多個(gè)第一芯板上進(jìn)行第一鑼切處理,使多個(gè)第一芯板上均形成有第一貫穿槽,再通過對多個(gè)第一芯板、多個(gè)第二芯板、多個(gè)第一pp樹脂層、多個(gè)第二pp樹脂層及第三pp樹脂層進(jìn)行預(yù)疊處理以獲得多層芯板組,而且多個(gè)第一貫穿槽依次連通形成半埋槽,再通過將內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊嵌入所述半埋槽后對多層芯板組進(jìn)行壓合處理,使內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊嵌在多層芯板組內(nèi),銅芯自身具有高導(dǎo)熱性,在后續(xù)電路板貼片時(shí)直接與元件接觸散熱,而氮化鋁陶瓷不僅具有高導(dǎo)熱性,同時(shí)還具備有電絕緣性能,通過在氮化鋁陶瓷上內(nèi)嵌銅芯的設(shè)計(jì),提高了電路板的散熱性能,還能夠在氮化鋁陶瓷上進(jìn)行電路設(shè)計(jì),如此能夠保證電路板具有較高的散熱性能的同時(shí)減少銅芯的占用空間,以此來提升電路板電路設(shè)計(jì)的靈活性。
40、2、通過對多層芯板組進(jìn)行鉆孔處理,使多層芯板組上形成有導(dǎo)電貫穿孔,再通過對多層芯板組進(jìn)行金屬化處理,在導(dǎo)電貫穿孔的孔壁上鍍上銅層,使多層芯板之間的電導(dǎo)通,同時(shí)能夠內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊和多層芯板組件之間的縫隙被銅填充,提高內(nèi)嵌銅芯氮化鋁陶瓷高散熱模塊和多層芯板組之間的結(jié)合穩(wěn)定性,從而有效地提高電路板的機(jī)械強(qiáng)度和可靠性,進(jìn)而有效地延長電路板的使用壽命。