电路板及其制作方法与流程

    专利2022-07-07  116


    本发明涉及一种电路板及其制作方法。



    背景技术:

    近年来,电子产品被广泛应用在日常工作和生活中,随着消费性电子产品的功能越来越繁多,电子产品的功率越来越高,随之而来的就是电子产品中元器件的散热问题。

    目前在电路板上辅助元器件散热的设计主要是内埋铜块技术,然而内埋铜块与电路板的结合力不足,容易爆板且铜块与电路板的平整度难以控制。



    技术实现要素:

    有鉴于此,有必要提供一种能解决上述问题的电路板及其制作方法。

    一种电路板的制作方法,包括以下步骤:提供一第一基板,所述第一基板包括第一基层及分别形成于所述第一基层上的第一铜层与第二铜层;蚀刻所述第二铜层形成第一线路层;提供一第二基板,将所述第二基板压合至所述第一基板上;蚀刻所述第一基板的第一铜层形成至少包括一散热垫的散热层;提供两第三基板,将两第三基板分别压合至所述第一基板与所述第二基板上;在所述第三基板的外侧覆盖防护层,并移除覆盖于所述散热垫上的部分防护层及部分第三基板;及提供一元件,将所述元件组装至所述散热垫上,并与所述第三基板电性连接。

    一种电路板,包括:一基板,所述基板包括层叠设置并相互电性连接的第三基板、第一基板、第二基板及另一第三基板,所述第一基板包括第一基层及分别形成于所述第一基层的两相对表面的第一线路层与具有散热垫的散热层;组装于所述散热垫上的元件,所述元件与所述第三基板电性连接;及覆盖于所述基板两侧的防护层,所述防护层及所述第三基板对应所述元件的位置被移除以暴露所述元件。

    本发明提供的具有散热结构的电路板,通过将所述元件组装于所述基板的散热层上,无需内埋铜块,保证了电路板的平整度,且散热层与基层结合紧密,制作工艺简单。

    附图说明

    图1是本发明一实施方式中第一基板的剖视示意图。

    图2是对图1所示的第一基板进行蚀刻制程的剖视示意图。

    图3是将第二基板压合至图2所示的第一基板的剖视示意图。

    图4是对图3所示的第一基板进行另一次蚀刻制程的剖视示意图。

    图5是向图4所示的第一基板与第二基板压合第三基板的剖视示意图。

    图6是对图5所示的基板进行开孔制程的剖视示意图。

    图7是对图6所示的基板进行电镀制程的剖视示意图。

    图8是对图7所示的第三基板进行蚀刻制程的剖视示意图。

    图9是对图8所示的基板覆盖防护层的剖视示意图。

    图10是对图9所示的基板进行开盖制程的剖视示意图。

    图11是对图10所示的基板组装元件的剖视示意图。

    主要元件符号说明

    如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

    除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。

    下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

    请参阅图1至图11,本发明第一实施方式中具有散热作用的电路板100的制作方法,其包括以下步骤:

    步骤s1,请参阅图1,提供一第一基板10,所述第一基板10包括一可挠性的第一基层11及分别形成于所述第一基层11两相对表面上的第一铜层13与第二铜层15。所述第一铜层13的厚度较所述第二铜层15的厚度大。

    所述第一基层11的材质可选自聚酰亚胺(polyimide,pi)、聚丙烯(polypropylene,pi)、液晶聚合物(liquidcrystalpolymer,lcp)、聚醚醚酮(polyetheretherketone,peek)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate,pen)等中的一种。

    在本实施方式中,所述第一基层11的厚度为12.5μm~25μm,所述第一铜层13的厚度为100μm~150μm,所述第二铜层15的厚度为12μm,但不限于此。

    步骤s2,请参阅图2,对所述第二铜层15进行压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜制程(developpingetchingstripping,des),使得所述第二铜层15形成第一线路层151。

    步骤s3,请参阅图3,提供一第二基板20及胶层30,所述第二基板20包括一可挠性的第二基层21及形成于所述第二基层21一表面上的第二线路层25,并通过所述胶层30将所述第二线路层25压合于所述第一线路层151上。所述胶层30包括内层31与分别形成于所述内层31两相对表面的外层32。

    所述第二线路层25可通过进行压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜制程(developpingetchingstripping,des)形成与所述第二基层21上。

    所述第二基层21与所述内层31的材质可选自聚酰亚胺(polyimide,pi)、聚丙烯(polypropylene,pi)、液晶聚合物(liquidcrystalpolymer,lcp)、聚醚醚酮(polyetheretherketone,peek)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate,pen)等中的一种。

    在本实施方式中,所述外层32的材质为热塑聚酰亚胺,但不限于此,所述外层32的材质可选自聚丙烯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂及半固化片等中的至少一种。

    步骤s4,请参阅图4,对所述第一铜层13进行压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜(developpingetchingstripping,des)制程,使得所述第一铜层13形成散热层131。所述散热层131包括至少一个散热垫1311。

    步骤s5,请参阅图5,提供两第三基板40,所述第三基板40包括第三基层41及分别形成于所述第三基层41两相对表面上的第三铜层43与粘接层45,所述粘接层45对应所述散热垫1311的位置被切割移除,将两所述第三基板40分别压合至所述第一基板10与所述第二基板20上。

    具体地,将一所述第三基层41通过对应的所述粘接层45压合至所述散热层131上,将另一所述第三基层41通过对应的所述粘接层45压合至所述第二基层21上。

    在本实施方式中,电路板100为软硬结合板,因此将两个所述粘接层45对应要制成软板的位置被切割移除,但并不限于软硬结合板。

    所述第三基层41的材质可选自fr-4等级的聚酰亚胺(polyimide,pi)、聚丙烯(polypropylene,pp)、液晶聚合物(liquidcrystalpolymer,lcp)、聚醚醚酮(polyetheretherketone,peek)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate,pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthalate,pen)等中的一种。

    所述粘接层45的材质可选自聚丙烯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、热塑聚酰亚胺及半固化片等中的至少一种。

    步骤s6,请参阅图6,进行开孔制程,沿第三基板40、第一基板10、第二基板20及另一第三基板40的层叠方向开设至少一通孔50。所述通孔50贯穿第三基板40、第一基板10、第二基板20及另一第三基板40。沿第三铜层43、第三基层41、粘接层45及散热层131的层叠方向开设至少一盲孔60。所述盲孔60贯穿第三铜层43、第三基层41、粘接层45。

    在本实施方式中,所述通孔50及所述盲孔60通过镭射形成。在其他实施方式中,所述通孔50可通过其他方式形成,如机械钻孔等。

    步骤s7,请参阅图7,进行电镀制程,在所述通孔50的孔壁上形成导电孔51,使所述第一线路层151、第二线路层25及第三铜层43之间电性连接;在盲孔60内形成导电块61;在两个第三铜层43的表面上分别形成电镀层70。

    步骤s8,请参阅图8,对所述电镀层70及所述第三铜层43进行压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜制程(developpingetchingstripping,des)制程形成第三线路层431。

    步骤s9,请参阅图9,对所述第三线路层431印刷防焊,并经过曝光显影,形成防护层80。所述防护层80填充导电孔51且覆盖所述第三线路层431。

    在本实施例中,所述防护层80可为一业界常用的阻焊层(soldermask)或一覆盖膜(coverlayer,即cvl)。

    步骤s10,请参阅图10,进行开盖制程,将覆盖于所述散热垫1311上方的所述防护层80、所述电镀层70及所述第三基板40移除,使所述散热垫1311暴露;将靠近暴露的所述散热垫1311两侧的所述防护层80移除,使所述电镀层70暴露;将对应软板部分的所述防护层80、所述电镀层70及所述第三基板40移除。

    步骤s11,请参阅图11,进行表面组装(surfacemounttechnology,smt),在所述散热垫1311上通过粘接层91将元件90组装,并通过导线92将所述元件90与暴露的所述第三线路层431相互导通。

    请参阅图11,本发明一实施方式还提供一种具有散热结构的电路板100,其包括一基板、覆盖于所述基板两侧的防护层80及组装于所述基板上的元件90。所述基板包括一散热层131,所述元件90粘接于所述散热层131上且与所述基板电性连接。所述元件90对应位置的所述防护层80被移除以暴露出所述元件90。

    所述基板包括第一基板10、通过胶层30压合于所述第一基板10的第二基板及分别压合于所述第一基板10与所述第二基板20上的两个第三基板40。所述第一基板10与所述第二基板、所述第三基板40电性连接。

    所述第一基板10包括第一基层11及分别形成于所述第一基层11的两相对表面的第一线路层151与所述散热层131。所述元件90对应位置的所述第三基板40被移除以暴露出所述元件90。

    所述第二基板20包括一可挠性的第二基层21及形成于所述第二基层21一表面上的第二线路层25。

    所述胶层30包括内层31与分别形成于所述内层31两相对表面的外层32。所述外层32的材质为热塑聚酰亚胺,但不限于此。所述第二基层21通过所述胶层30压合于所述第一线路层151上。

    所述第三基板40包括第三基层41及分别形成于所述第三基层41两相对表面上的第三线路层431与粘接层45,所述第三基层41、所述第三铜层43及所述粘接层45对应所述元件90的位置被切割移除。所述第三线路层431通过导电孔51与所述第一线路层151、所述第二线路层25电性连接。所述第三线路层431通过导电块61与所述散热层131电性连接。

    所述防护层80填充导电孔51且覆盖所述第三线路层431。所述防护层80靠近所述元件90两侧被移除,使所述第三线路层431暴露。

    所述元件90通过粘接层91粘接于所述散热层131,并通过导线92与所述第三线路层431电性连接。

    本发明提供的具有散热结构的电路板并不限于柔性电路板,硬板、软硬结合板、混合板及陶瓷板等亦可。本发明提供的电路板并不限于四层板。

    本发明提供的具有散热结构的电路板100,通过将所述元件90组装于所述基板的散热层131上,无需内埋铜块,保证了电路板的平整度,且散热层与基层结合紧密,电路板整体结构紧凑,制作工艺简单。

    以上所述,仅是本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明任何形式上的限制,虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上,并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。


    技术特征:

    1.一种电路板的制作方法,其包括以下步骤:

    提供一第一基板,所述第一基板包括第一基层及分别形成于所述第一基层上的第一铜层与第二铜层;

    蚀刻所述第二铜层形成第一线路层;

    提供一第二基板,将所述第二基板压合至所述第一基板上;

    蚀刻所述第一基板的第一铜层形成至少包括一散热垫的散热层;

    提供两第三基板,将两第三基板分别压合至所述第一基板与所述第二基板上;

    在所述第三基板的外侧覆盖防护层,并移除覆盖于所述散热垫上的部分防护层及部分第三基板;及

    提供一元件,将所述元件组装至所述散热垫上,并与所述第三基板电性连接。

    2.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,使所述元件与所述第三基板电性连接通过将所述防护层靠近所述元件的两侧移除以暴露所述第三基板;再通过导线将所述元件与所述第三基板电性连接。

    3.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,形成厚度比所述第一线路层的厚度大的所述散热层。

    4.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,提供第二基板并将所述第二基板压合至所述第一基板的步骤包括提供第二基层及形成于所述第二基层一表面上的第二线路层,并通过胶层将所述第二线路层压合于所述第一线路层。

    5.如权利要求4所述的电路板的制作方法,其特征在于,提供所述胶层的步骤为提供包括内层与分别形成于所述内层两相对表面的外层的所述胶层,所述外层的材质为热塑聚酰亚胺。

    6.一种电路板,包括:

    一基板,所述基板包括层叠设置并相互电性连接的第三基板、第一基板、第二基板及另一第三基板,所述第一基板包括第一基层及分别形成于所述第一基层的两相对表面的第一线路层与具有散热垫的散热层;

    组装于所述散热垫上的元件,所述元件与所述第三基板电性连接;及

    覆盖于所述基板两侧的防护层,所述防护层及所述第三基板对应所述元件的位置被移除以暴露所述元件。

    7.如权利要求6所述的电路板,其特征在于,所述散热层的厚度比所述第一线路层的厚度大。

    8.如权利要求7所述的电路板,其特征在于,所述防护层靠近所述元件的两侧被移除以暴露所述第三基板,所述元件通过导线与所述第三基板电性连接。

    9.如权利要求8所述的电路板,其特征在于,所述第二基板包括第二基层及形成于所述第二基层一表面上的第二线路层,所述第二线路层通过胶层压合于所述第一线路层。

    10.如权利要求9所述的电路板,其特征在于,所述胶层包括内层与分别形成于所述内层两相对表面的外层,所述外层的材质为热塑聚酰亚胺。

    技术总结
    一种电路板的制作方法,包括以下步骤:提供一第一基板,第一基板包括第一基层及分别形成于第一基层上的第一铜层与第二铜层,第一铜层的厚度较第二铜层的厚度大;蚀刻第二铜层形成第一线路层;提供第二基板,将第二压合至第一基板上;蚀刻第一铜层形成散热层;提供两第三基板,将两第三基板分别压合至第一基板与第二基板上;提供一元件,将元件组装至散热层上,并与第三基板电性连接;在基板两侧覆盖防护层,并将防护层及第三基板对应元件的位置的部分移除。本发明还提供一种电路板,电路板结构简单,制作工艺简单且能提高散热效果。

    技术研发人员:张鹏;李彪;侯宁;李卫祥
    受保护的技术使用者:宏启胜精密电子(秦皇岛)有限公司;鹏鼎控股(深圳)股份有限公司
    技术研发日:2019.09.12
    技术公布日:2021.03.12

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