一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其主要制作流程包括鋁基夾芯隔離環(huán)的制作、對鋁基夾芯隔離環(huán)進行真空壓合填膠、鋁基夾芯表面處理、鋁基夾芯封邊處理和多層層壓復合處理。通過在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置通過鉆孔方式制作出外圓直徑大于金屬化通孔直徑的隔離環(huán)，采用鉆孔銅箔作為表面防護對鋁基夾芯隔離環(huán)進行鋁基夾芯真空壓膠，真空壓膠完成后的鋁基夾芯進行表面粗化和清洗處理，再對鋁基夾芯采取壓合封邊處理，最后將多層PCB板將鋁基夾芯夾在中間對位固定后進行壓合處理，得到多層鋁基夾芯印制板。本發(fā)明制作出的印制板可實現(xiàn)金屬基板雙面貼裝，而且具有生產(chǎn)效率高、散熱效果好、產(chǎn)品可靠性高和安全性高的優(yōu)點。
【專利說明】 一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及印制電路板【技術領域】，特別涉及一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著電子產(chǎn)品向輕、薄、短、小及高密度、多功能化發(fā)展，印制板上元件組裝密度和集成度越來越高，功率消耗越來越大，此對PCB基板的散熱性要求越來越迫切，基板的散熱性好壞，直接影響電子設備整機的可靠性和安全性，如果基板散熱性不好，就會導致印制電路板上元器件過熱，從而使整機的可靠性和安全性降低。
[0003]為了實現(xiàn)線路板的良好導熱散熱，業(yè)內(nèi)逐漸開始采用鋁基印制板，鋁基印制板具有優(yōu)良的導熱散熱性能和機械性能，鋁基印制板主要用于單層板，目前應用最廣的為單面鋁基覆銅板，單層鋁基印制板解決了導熱散熱問題，然而其不能滿足雙面貼裝的需求。而鋁基在雙面板或多層板上使用時，需要制成多層鋁基夾芯印制板，其目前存在如下問題:1、由于鋁基表面比較光滑，在進行多層板層壓時，容易出現(xiàn)半固化片與鋁基表面結(jié)合不好，形成熱沖擊出現(xiàn)爆板分層、板子弓曲以及扭曲的問題；2、由于鋁基板夾在上下層線路板中間，為了保證上下層線路板的連接導通，需要在鋁基板上制作孔中孔，并對其進行樹脂填膠壓合處理，然而由于鋁基板上孔中孔內(nèi)無法研磨，壓合后樹脂容易從孔內(nèi)帶出，影響產(chǎn)品的可靠性；3、鋁基壓合后直接鉆孔沉銅，容易使鋁基在后續(xù)沉銅電鍍時造成嚴重腐蝕，進行影響產(chǎn)品的可靠性和安全性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明目的在于提供一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法，以解決目前多層鋁芯夾基印制板在壓合制作時，容易出現(xiàn)爆板分層、孔內(nèi)樹脂空洞、填膠不飽滿以及鋁基容易腐蝕等問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明主要采用以下技術方案:
一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟:
第一步、鋁基夾芯隔離環(huán)的制作:在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置通過鉆孔方式制作出外圓直徑大于金屬化通孔直徑的隔離環(huán)，其具體包括以下步驟:
步驟一、通孔加工:在鋁基夾芯上根據(jù)外層通孔文件進行鉆孔處理形成通孔；
步驟二、通孔金屬化:對上述步驟中通孔進行金屬化處理，形成具有導電性能的金屬化通孔；
步驟三、隔離環(huán)的制作:在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置進行鉆孔處理形成隔離環(huán)，隔離環(huán)的外圓直徑大于金屬化通孔的直徑。
[0006]第一步鋁基夾芯隔離環(huán)的制作中通孔及通孔金屬化的目的在于實現(xiàn)上下層線路板的連接導通，隔離環(huán)的制作在于使鋁基僅作為散熱塊用于導熱散熱使用，提升產(chǎn)品的導熱散熱性，隔離環(huán)制作過程隔離環(huán)外圓直徑需大于金屬化通孔的直徑，同時，鋁基夾芯的板邊工具孔及尾孔在處理鉆孔文件時進行預大處理，可有效保護鋁基夾芯，使其在后續(xù)沉銅電鍍時不會被藥水腐蝕或污染。
[0007]第二步、對鋁基夾芯隔離環(huán)進行真空壓合填膠:采用？？半固化片作為填料進行填膠，壓膠時采用鉆孔銅箔進行表面防護，采用真空層壓機進行壓合，壓合結(jié)束后進行冷卻，待鋁基夾芯冷卻至室溫后進行撕膠，鋁基夾芯隔離環(huán)真空壓合填膠完成，其中，所述的鉆孔銅箔進行表面防護包括如下步驟:
步驟一、鉆孔銅箔的制作:在銅箔上按鋁基夾芯隔離環(huán)的外徑大0.211進行鉆孔，形成鉆孔銅箔；
步驟二、多層預疊:將鋁基夾芯的上下兩面分別與兩片鉆孔銅箔通過鉚合進行對位固定，在兩片鉆孔銅箔的外表面各設有？？半固化片，兩片？？半固化片的外表面各設有離型膜片，預置完成；
步驟三、壓合、冷卻:對上述預疊完成后的鋁基夾芯、鉆孔銅箔、？？半固化片和離型膜片通過真空層壓機進行壓合，壓合結(jié)束后進行冷卻；
步驟四、撕膠:待鋁基夾芯冷卻至室溫后進行撕膠，完成鋁基夾芯的鉆孔銅箔表面防護。
[0008]第二步對鋁基夾芯隔離環(huán)進行真空壓合填膠，其主要目的在于，通過真空壓膠技術對鋁基夾芯隔離環(huán)進行填膠壓膠，使孔內(nèi)樹脂填膠飽滿，有效避免了孔內(nèi)樹脂空洞或填膠滿的問題；壓膠時采用鉆孔銅箔進行表面防護的處理方式，由于壓膠冷卻后表面固化粘結(jié)的？？需徹底去除，為了便于表面撕膠，傳統(tǒng)方式是采用貼干膜方式進行表面處理或隔離，然而鋁基不耐顯影液等堿性藥水，無法采用傳統(tǒng)的貼干膜方式進行有效保護，因此，本發(fā)明采用新的防護技術，采用鉆孔銅箔作為防護，進行真空壓膠，壓合效率高，質(zhì)量好，且撕膠時可防止孔內(nèi)膠被擠出或帶出，有效提高了塞孔平整度，而且不會對板面造成腐蝕。
[0009]第三步、鋁基夾芯表面處理:采用先粗化處理、后復合清洗處理的表面處理方式對鋁基夾芯表面進行粗化和清洗處理，一方面在隔離環(huán)孔內(nèi)先采用化學粗化對孔壁進行粗化處理，然后采用熱01水洗方式進行孔壁水洗清洗處理，另一方面對鋁基夾芯表面采用砂帶研磨加化學粗化的方式對鋁基夾芯表面進行粗化處理，再采用熱01水洗方式對鋁基夾芯表面進行水洗清洗處理，最后，對孔壁和鋁基夾芯表面進行超聲清洗，完成鋁基夾芯表面處理。
[0010]第三步中，所述的粗化處理為砂帶研磨和化學粗化相結(jié)合的復合粗化處理，所述的化學粗化包括如下步驟:
步驟一、除油處理:首先對鋁基夾芯板進行除油處理，然后用清水清洗；
步驟二、堿蝕粗化:采用堿性藥水堿蝕鋁基夾芯板，然后用清水清洗；
步驟三、烘干處理:將上述粗化后的鋁基夾芯板進行烘干。
[0011]第三步中，所述的復合清洗為先采用熱01水洗，再進行超聲清洗。
[0012]上述步驟中采用先粗化處理、后復合清洗處理的表面處理方式對鋁基夾芯表面進行粗化和清洗處理，先通過砂帶研磨和堿蝕粗化相結(jié)合的粗化處理，有效保證了鋁基夾芯表面的粗糙度，使鋁基夾芯表面充分且均勻粗化，再通過熱01水洗和超聲清洗相結(jié)合的復合清洗處理，有效保證了鋁基夾芯表面的清潔，清潔效果好，鋁基夾芯經(jīng)先粗化、后復合清洗的表面處理后，其能夠與？？片良好壓合，壓合過程層壓結(jié)合力好，有效防止了壓合過程出現(xiàn)的爆板分層現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的可靠性。
[0013]第四步、鋁基夾芯封邊:在鋁基夾芯的四周設有保護邊框，保護邊框與鋁基夾芯進行壓合形成密封封邊，有效保護鋁基夾芯，使其在后續(xù)沉銅電鍍時不被腐蝕和污染，封邊密封性好，防護效果好。
[0014]第五步、多層基板復合:將上述處理后的鋁基夾芯的上下表面分別與蝕刻有內(nèi)層線路的基板進行對位固定，即是將鋁基夾芯埋入上下基板內(nèi)部，然后通過真空層壓機進行壓合處理和后序制作，即可獲得本發(fā)明所述的多層鋁基夾芯印制板。本發(fā)明制作方法生產(chǎn)的多層鋁基夾芯印制板，集金屬高導熱性和盲埋孔高密度設計于一體，可實現(xiàn)金屬基板雙面貼裝，同時有效解決了大功率元件或因元器件過于集中所帶來的散熱問題，極大的提高了產(chǎn)品的可靠性和安全性。
[0015]優(yōu)選地，所述的隔離環(huán)外圓直徑比金屬化通孔直徑大0.5mm?1.5mm作補償隔離，有效實現(xiàn)了鋁基夾芯與上下層線路板的絕緣，使鋁基夾芯僅作為散熱塊進行導熱散熱，提升散熱效果，增強了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。同時，處理鉆孔文件時，板邊的工具孔同步預大處理，有效防止板在后續(xù)工序中腐蝕和污染。
[0016]優(yōu)選地，所述的保護邊框的高度大于鋁基夾芯厚度，保護邊框內(nèi)側(cè)設有與鋁基夾芯相配合的凹槽，凹槽的設置使保護邊框與鋁基夾芯壓合結(jié)合力好，使其壓合后形成密封封邊。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
第一、隔離環(huán)的設計，使鋁基夾芯僅作為散熱塊用于導熱散熱，而不用于導電，有效提升了散熱效果，增強了產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。
[0018]第二、采用真空壓合填膠鋁基真空壓合填膠，使孔內(nèi)樹脂填膠飽滿，有效避免了孔內(nèi)樹脂空洞或填膠滿的問題，提升了產(chǎn)品的可靠性，同時降低了不良品的數(shù)量；
壓膠時采用鉆孔銅箔進行表面防護，無需經(jīng)過顯影液等堿性藥水制程，不會對鋁面造成腐蝕，且壓合效率高，質(zhì)量好，壓合時無需擔心高溫過度導致撕膠困難的問題，撕膠容易，且撕膠時可防止孔內(nèi)膠被擠出或帶出，有效提高了塞孔平整度。
[0019]第三、采用先粗化處理、后復合清洗處理的表面處理方式對鋁基夾芯表面進行粗化和清洗處理，有效保證了鋁基夾芯表面的粗糙度和清潔度，使鋁基夾芯表面充分且均勻粗化，清潔效果好，鋁基夾芯經(jīng)先粗化、后復合清洗的表面處理后，其能夠與PP片良好壓合，壓合過程層壓結(jié)合力好，有效防止了壓合過程出現(xiàn)的爆板分層現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的可靠性。
[0020]第四、鋁基夾芯封邊處理，可有效保護鋁基夾芯，使其在后續(xù)沉銅電鍍時不被腐蝕和污染，而且采用壓合處理，封邊密封性好，防護效果好。
[0021]第五、實現(xiàn)了金屬基板雙面貼裝，集金屬高導熱性和盲埋孔高密度設計于一體，產(chǎn)品可靠性和安全性高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明多層鋁基夾芯印制板的制作方法的工藝流程圖；
圖2為本發(fā)明鋁基夾芯的制備工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例進行進一步的描述:
如圖1本發(fā)明多層鋁基夾芯印制板的制作方法的工藝流程圖所示，選擇鋁材作為鋁基夾芯，以覆銅箔作為上、下基板，按照以下步驟實施本發(fā)明:
首先，制備上、下層基板，選用覆銅箔作為上、下層基板，上、下層基板制備為常規(guī)印制板基板制備，主要包括基板開料、鉆定位孔、鉆盲埋孔、沉銅電鍍、內(nèi)層線路制作、盲孔電鍍、內(nèi)層蝕該、內(nèi)層粽化等步驟。
[0024]其次，制備鋁基夾芯，結(jié)合圖2可知，其具體包括如下步驟:
1、鋁基開料，開料尺寸與上、下基板相配合；
2、制作隔離環(huán)，在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置通過鉆孔方式制作出外圓直徑大于金屬化通孔直徑的隔離環(huán)，其具體包括以下步驟:
步驟一、通孔加工:在鋁基夾芯上根據(jù)外層通孔文件進行鉆孔處理形成通孔；
步驟二、通孔金屬化:對上述步驟中通孔進行金屬化處理，形成具有導電性能的金屬化通孔；
步驟三、隔離環(huán)的制作:在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置進行鉆孔處理形成外圓直徑大于金屬化通孔的直徑的隔離環(huán)。
[0025]3、真空壓合填膠，采用？？半固化片作為填料進行填膠，壓膠時采用鉆孔銅箔進行表面防護，采用真空層壓機進行壓合，使半固化片真空吸附填滿孔隔離環(huán)孔，壓合結(jié)束后進行冷卻，待鋁基夾芯冷卻至室溫后進行撕膠，鋁基夾芯隔離環(huán)真空壓合填膠完成，其中，所述的鉆孔銅箔進行表面防護包括如下步驟:
步驟一、鉆孔銅箔的制作:在銅箔上按鋁基夾芯隔離環(huán)的外徑大0.211進行鉆孔，形成鉆孔銅箔，以便預疊后露出隔離環(huán)進行壓膠填孔；
步驟二、多層預疊:將鋁基夾芯的上下兩面分別與兩片鉆孔銅箔通過鉚合進行對位固定，在兩片鉆孔銅箔的外表面各設有？？半固化片，兩片？？半固化片的外表面各設有離型膜片，預置完成；
步驟三、壓合、冷卻:對上述預疊完成后的鋁基夾芯、鉆孔銅箔、？？半固化片和離型膜片通過真空層壓機進行壓合，壓合結(jié)束后進行冷卻；
步驟四、撕膠:待鋁基夾芯冷卻至室溫后進行撕膠，完成鋁基夾芯的鉆孔銅箔表面防護。
[0026]3、鋁基夾芯表面處理:采用先粗化處理、后復合清洗處理的表面處理方式對鋁基夾芯表面進行粗化和清洗處理，所述的粗化處理為砂帶研磨和化學粗化相結(jié)合的復合粗化處理，所述的化學粗化包括如下步驟:
步驟一、除油處理:首先對鋁基夾芯板進行除油處理，然后用清水清洗；
步驟二、堿蝕粗化:采用堿性藥水堿蝕鋁基夾芯板，然后用清水清洗；
步驟三、烘干處理:將上述粗化后的鋁基夾芯板進行烘干。
[0027]在上述步驟3中，所述的復合清洗為先采用熱01水洗，再進行超聲清洗。
[0028]先粗化、后復合清洗的表面處理方式，一方面在隔離環(huán)孔內(nèi)先采用化學粗化對孔壁進行粗化處理，然后采用熱01水洗方式進行孔壁水洗清洗處理，另一方面對鋁基夾芯表面采用砂帶研磨加化學粗化的方式對鋁基夾芯表面進行粗化處理，再采用熱01水洗方式對鋁基夾芯表面進行水洗清洗處理，最后，對孔壁和鋁基夾芯表面進行超聲清洗，完成鋁基夾芯表面處理，得真空壓膠、表面粗化和清潔后的鋁基。
[0029]4、制備保護邊框，在保護邊框的內(nèi)側(cè)設置與鋁基夾芯相配合的凹槽。
[0030]5、壓合封邊，將合將步驟4中制得的保護邊框通過壓合工藝壓合至步驟3中制得的鋁基四周，使鋁基四周均內(nèi)藏于保護邊框內(nèi)部并壓合密封，形成鋁基封邊，即完成鋁基夾芯的制備。
[0031]最后，結(jié)合圖1，將制備好的鋁基夾芯置入上、下層基板中，對位固定預疊，將預疊后整體放入真空層壓機內(nèi)進行層壓壓合處理，真空壓合后，進行后工序處理，完成X-RAY打靶、鉆孔、沉銅電鍍等，然后進行多層板正常流程至成型，即可獲得本發(fā)明所述多層鋁基夾芯印制板最終的成品。
[0032]上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的構思，所作出的適當變通或修改，都應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步、鋁基夾芯隔離環(huán)的制作:在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置通過鉆孔方式制作出外圓直徑大于金屬化通孔直徑的隔離環(huán)； 第二步、對鋁基夾芯隔離環(huán)進行真空壓合填膠:采用？？半固化片作為填料進行填膠，壓膠時采用鉆孔銅箔進行表面防護，采用真空層壓機進行壓合，壓合結(jié)束后進行冷卻，待鋁基夾芯冷卻至室溫后進行撕膠，鋁基夾芯隔離環(huán)真空壓合填膠完成； 第三步、鋁基夾芯表面處理:采用先粗化處理、后復合清洗處理的表面處理方式對鋁基夾芯表面進行粗化和清洗處理，一方面在隔離環(huán)孔內(nèi)先采用化學粗化對孔壁進行粗化處理，然后采用熱01水洗方式進行孔壁水洗清洗處理，另一方面對鋁基夾芯表面采用砂帶研磨加化學粗化的方式對鋁基夾芯表面進行粗化處理，再采用熱01水洗方式對鋁基夾芯表面進行水洗清洗處理，最后，對孔壁和鋁基夾芯表面進行超聲清洗，完成鋁基夾芯表面處理； 第四步、鋁基夾芯封邊:在鋁基夾芯的四周設有保護邊框，保護邊框與鋁基夾芯進行壓合形成密封封邊； 第五步、多層基板復合:將上述處理后的鋁基夾芯的上下表面分別與蝕刻有內(nèi)層線路的基板進行對位固定，然后通過真空層壓機進行壓合處理和后序制作，即可獲得本發(fā)明所述的多層鋁基夾芯印制板。
2.根據(jù)權利要求1所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的鋁基夾芯隔離環(huán)的制作包括以下步驟: 步驟一、通孔加工:在鋁基夾芯上根據(jù)外層通孔文件進行鉆孔處理形成通孔； 步驟二、通孔金屬化:對上述步驟中通孔進行金屬化處理，形成具有導電性能的金屬化通孔； 步驟三、隔離環(huán)的制作:在鋁基夾芯上金屬化通孔的位置進行鉆孔處理形成隔離環(huán)，隔離環(huán)的外圓直徑大于金屬化通孔的直徑。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的鉆孔銅箔進行表面防護包括如下步驟: 步驟一、鉆孔銅箔的制作:在銅箔上按鋁基夾芯隔離環(huán)的外徑大0.211進行鉆孔，形成鉆孔銅箔； 步驟二、多層預疊:將鋁基夾芯的上下兩面分別與兩片鉆孔銅箔通過鉚合進行對位固定，在兩片鉆孔銅箔的外表面各設有？？半固化片，兩片？？半固化片的外表面各設有離型膜片，預置完成； 步驟三、壓合、冷卻:對上述預疊完成后的鋁基夾芯、鉆孔銅箔、？？半固化片和離型膜片通過真空層壓機進行壓合，壓合結(jié)束后進行冷卻； 步驟四、撕膠:待鋁基夾芯冷卻至室溫后進行撕膠，完成鋁基夾芯的鉆孔銅箔表面防護。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的隔離環(huán)外圓直徑比金屬化通孔直徑大0.5111111?1.5111111。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的粗化處理為砂帶研磨和化學粗化相結(jié)合的復合粗化處理，所述的化學粗化包括如下步驟: 步驟一、除油處理:首先對鋁基夾芯板進行除油處理，然后用清水清洗； 步驟二、堿蝕粗化:采用堿性藥水堿蝕鋁基夾芯板，然后用清水清洗； 步驟三、烘干處理:將上述粗化后的鋁基夾芯板進行烘干。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的復合清洗為先采用熱01水洗，再進行超聲清洗。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的保護邊框的高度大于鋁基夾芯厚度。
8.根據(jù)權利要求7所述的多層鋁基夾芯印制板的制作方法，其特征在于:所述的保護邊框內(nèi)側(cè)設有與鋁基夾芯相配合的凹槽。
【文檔編號】H05K3/00GK104394653SQ201410702619
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月29日 優(yōu)先權日:2014年11月29日
【發(fā)明者】唐宏華, 陳春, 林映生, 武守坤, 范思維, 石學兵, 劉敏 申請人:惠州市金百澤電路科技有限公司, 西安金百澤電路科技有限公司, 深圳市金百澤電子科技股份有限公司