辐射热印刷电路板及其制造方法

xiaoxiao2020-09-10  1

专利名称:辐射热印刷电路板及其制造方法
技术领域
本发明一4殳涉及一种辐射热印刷电赠4反(radiant heat printed circuit board )及其制造方法,更具体地,涉及一种具有改进的热辐 射性和可靠性的印刷电路板及其制造方法。
背景技术
通常,印刷电路板(PCB)具有设计成包括预定电路图案的多 个导电图案,因此,导电图案和安装或者嵌入的装置产生高温热量。
可是,当安装或者嵌入的装置产生预定值或大于预定值的热量 时,出现包括操作失败或者电路损坏的电路故障。为了驱散由安装 或者嵌入的装置产生的热量,提出其中心插入有铝芯板的PCB。
通过如图1A至1D所示方法制造其中心插入有铝芯板的PCB。
图1A至图ID是显示了^^艮据传统技术的制造辐射热PCB的工 艺的截面图。如图1A所示,准备PCBIOO,其中,绝*彖层104、其两侧上具 有内部电路图案112的覆铜箔层压板(CCL)、以及其一侧上具有铜 箔110的单面CCL ( RCC )净皮依次层压在铝芯^反102两个表面的每 一面上,用以驱散由安装或者嵌入PCB中的装置所产生的热量。
如图1B所示,在准备好PCB100后,采用CNC钻床穿过PCB 形成通孔114。
通孔114的作用在于将PCB100的上部与其下部电连4妾。
形成通孔114后,进行去毛刺以去除钻孔时产生的铜箔上的毛 刺、通孔内壁上的尘粒、铜箔上的灰尘和指紋。
随后,进行去污点操作以去除由构成PCB的树脂熔化(由于 在钻孔过程中钻头产生的热量而熔化)而产生的附着于通孔内壁的 污点,例如,层压在铝芯才反102两个表面上的绝纟彖层104、具有绝 缘层106和在其两侧上具有内部电路图案112的覆铜箔层压板106, 112的绝纟彖层106、以及具有绝纟彖层108和在其一侧上具有铜箔110 的单面覆铜箔层压外反108, 110的绝纟彖层108构成PCB的树脂。
进行去污点操作后,化学镀铜层116和电镀铜层118通过化学 镀铜和电镀铜形成在通孔114内壁和铜箔110上,如图1C所示。
形成化学镀铜层116和电镀铜层118后,在电镀铜层118上施 加干膜(未示出),此后通过曝光和显影去除干膜的除了覆盖电镀 铜层的对应于外部电^各图案的部分之外的部分。
紧接着,用蚀刻剂去除电镀铜层118的去除干膜的部分以及对 应于此的化学镀铜层116和铜箔110, 乂人而形成外部电^各图案120, ^口图1D所示。形成外部电路图案120之后,去除保留在外部电路图案120上 的干膜。
可是,4艮据传统工艺的制造辐射热PCB的方法是不利的,因 为使用抛光剂和水或者采用高压洗涤才几向通孔114内喷水来去除污 点,乂人而去除污点的-呈度降4氐,因此后续形成的^b学镀铜层不能在 通孔内壁上有效形成,PCB的可靠性降低,这是不希望的。
进一步,#4居传统工艺的制造辐射热PCB的方法是不利的, 因为在化学镀铜中使用的酸或碱会溶解铝芯板,铝芯板抗酸或石威的 能力极差,从而化学镀铜层不能有效的形成在通孔的设置有铝芯板 的内壁上,因此PCB的上部不能与其下部电连接,PCB的可靠性 降低,这是不希望的。

发明内容
因此,本发明I是供一种辐射热PCB,其具有改进的热辐射性和 可靠性,并且提供一种制造该热辐射PCB的方法。
才艮据本发明,辐射热PCB可包括铝芯外反;多层绝缘层,层 压在铝芯^1两个表面上;内部电3各图案,形成在绝纟彖层之间;外部 电路图案,形成在最外绝缘层上;通孔,穿过铝芯板和多层绝缘层 而形成;以及镀镍层,形成在暴露于通孔内壁的铝芯板上以保护暴 露于通孔内壁的铝芯板。
此外,制造辐射热PCB的方法可包括a)准备印刷电路板, 其中,第一绝缘层、具有第二绝缘层和在其两侧上具有内部电路图 案的CCL、以及具有第三绝纟彖层和在其一侧上具有铜箔的单面CCL 依次层压在铝芯一反两个表面的每一面上;b)形成穿过PCB的通孔;c)用等离子体去除通孔内壁的污点;d)在暴露于通孔内壁的铝芯板 上形成镀镍层;以及e)在第三绝缘层上形成外部电^各图案。


图1A至图ID是依次显示了4艮据传统4支术的制造辐射热PCB 的工艺的截面图2是显示了根据本发明的辐射热PCB的截面图;以及
图3A至图3E是依次显示了根据本发明的制造辐射热PCB的 工艺的截面图。
具体实施例方式
下文中,将参照附图对本发明优选实施例作详细说明。
图2是显示了根据本发明的辐射热PCB的截面图。
参照图2,才艮据本发明的辐射热PCB包括铝芯板12、第一 绝缘层14、第二绝缘层16、第三绝缘层18、内部电路图案22、外 吾P电^各图案34、通孑L 24和镜4臬层30。
铝芯板12被插入PCB的中心以驱散由安装于PCB上或者嵌入 PCB中的装置所产生的热量,并用作基底(groimd)。
第 一绝缘层14层压在铝芯板12的两个表面的每一面上,因此 用于隔断铝芯才反12与外部电连4妄。
第二绝缘层16层压在第一绝缘层14上,并用于隔断形成在第 二绝缘层16两侧上的内部电路图案22彼此之间电连接。具体地,第二绝缘层16隔断形成于其上部的内部电路图案22 与形成于其下部的内部电路图案22之间的电连接。
第三绝缘层18层压在第二绝缘层16上,并用于隔断形成于 PCB最外层上的外部电路图案34与内部电路图案22之间电连接。
通孔24穿过铝芯4反12、第一绝纟彖层14、第二绝纟彖层16和第 三绝纟彖层18形成,以爿寻PCB的上部与其下部电连4妄。
镀4臬层30形成在暴露于通孔24内壁的铝芯板12上,以<更形 成化学镀铜层时,防止暴露于通孔24内壁的铝芯板12被溶解。
图3A至3E依次显示了根据本发明的制造辐射热PCB的过程。
如图3A所示,准备PCB,其中,第一绝缘层14、具有第二绝 缘层16和在其两侧上具有内部电路图案22的CCL、以及具有第三 绝纟彖层18和在其一侧上具有铜箔20的单面CCL ( RCC )依次层压 在铝芯^反12两个表面的每一面上。
如第一绝缘层14 一样使用半固化片(prepreg),并且,如第二 绝缘层16和第三绝缘层18 —样,主要使用FR-4 (其中玻璃纤维浸 有环氧纟对脂)。
这里,PCB10可以通过以下三种方法之一形成。
第一种方法如下。
准备CCL,包括绝缘层16和在其两侧上的铜箔。然后,在CCL的铜箔上施加干膜(未示出),随后通过曝光和 显影去除干膜的除了覆盖铜箔的对应于内部电路图案22的部分的 干膜部分以外的部分。
去除干膜后,用蚀刻剂蚀刻铜箔的去除干膜的部分。
从而,内部电路图案22,即铜荡的留有干膜的部分,形成在第 二绝纟彖层16的两侧上。
形成内部电^各图案22后,去除保留在内部电^各图案22上的干膜。
随后,第一绝缘层14、具有第二绝缘层16和在其两侧上具有 内部电3各图案22的CCL、以及具有第三绝^彖层18和在其一侧上具 有铜箔的RCC依次形成在铝芯纟反12两个表面的每一面上,并且随 后—皮加热并用压力才几压缩,乂人而形成PCBIO。
除^又利用铜箔形成内部电^各图案22外,还可以通过在铜箔上 形成化学镀铜层和电镀铜层并随后施加干膜来形成内部电路图案 22。
具体地,形成PBC10的第二种方法包括在层压于第二绝纟彖 层16两侧上的铜箔上形成化学镀铜层和电镀铜层,随后在电镀铜 层上施加干膜。
后续步艰《采用与第 一方法相同的方式进4亍,包4舌在铜箔上施加 干膜以形成内部电路图案22,从而形成内部电路图案22。在形成 内部电路图案22之后,第一绝缘层14、具有第二绝缘层16和在其 两侧上具有内部电^各图案22的CCL、以及具有第三绝乡彖层18和在其一侧上具有铜箔20的RCC依次形成在铝芯斥反12两个表面的每 一面上,并且随后^皮力口热并用压力才几压缩,乂人而形成PCBIO。
另外,通过在第二绝纟彖层16两侧上形成化学镀铜层和电镀铜 层并且随后施加干膜可形成内部电^各图案22。
具体地,形成PCBIO的第三种方法包括在第二绝纟彖层16的 两侧上形成4b学镀铜层和电镀铜层,并随后在电镀铜层上施加干膜。
后续步骤采用与第 一方法中相同的方式进行,包括在铜箔上施 加干膜以形成内部电路图案22,从而形成内部电路图案22。在形 成内部电3各图案22之后,第一绝多彖层14、具有第二绝》彖层16和在 其两侧上具有内部电^各图案22的CCL、具有第三绝》彖层18和在其 一侧上具有铜箔20的RCC依次形成在铝芯^反12两个表面的每一 面上,并且随后^皮加热并用压力才几压缩,从而形成PCBIO。
可^^纟灸i也,可以通过在铅芯4反12的两个表面的每一个上依次 形成第一绝缘层14、具有第二绝纟彖层16和在其两侧上具有内部电 3各图案22的CCL、第三绝^彖层18、以及铜箔20,并且随后加热并 用压力才几压缩来形成PCB10。
准备好PCB后,用CNC钻床穿过PCB10形成通孔24,如图
3B所示。
通孔24用于将PCB10的上部与其下部电连4妻。
形成通孔24后,进4于毛刺去除以去除钻孔过程产生铜箔上的 毛刺、通孔内壁上的尘粒、铜箔上的灰尘和指紋。随后,由于钻孔时钻头产生的热量熔化构成PCB的树脂(例 如,第一绝缘层14、第二绝缘层16和第三绝缘层18)而产生附着 至通孔24内壁的污点,可以用由氮气、CF4和氧气组成的等离子 体来去除。
由于等离子体分解并去除污点,所以用等离子体可完全的去除 附着之通孔24内壁的污点。
去除污点后,在暴露于通孔24内壁的铝芯々反12上通过镀覆形 成镀镍层30,如图3C所示。
纟度4臬层30用于防止铝芯^反12 ^皮随后用于4b学镀铜中的酸或磁^溶解。
形成镀镍层30后,随后进行化学镀铜和电4度铜,从而在通孔 24的内壁和铜箔20上形成化学镀铜层26和电镀铜层28,如图3D所示。
形成化学镀铜层26和电镀铜层28后,在电镀铜层28上施加 干膜(未示出),随后通过曝光和显影去除干膜的除了覆盖电镀铜 层的对应于外部电路图案的部分之外的部分。
随后,用蚀刻剂去除电镀铜层28的已经去除干膜的部分及与 其对应的化学镀铜层26和铜箔20,从而形成外部电路图案34,如 图3E所示。
形成外部电路图案34后,去除保留在外部电路图案34上的干膜。
在根据本发明的辐射热PCB及其制造方法中,形成通孔24后, 用等离子体分解并去除附着于通孔24内壁的污点,乂人而完全清除污点。因此,可以有效形成后续化学镀铜层,,人而提高PCB的可靠性。
在才艮据本发明的辐射热PCB及其制造方法中,形成通孔24后, 在暴露于通孔24内壁的铝芯^反12上形成镀4臬层30, /人而防止铝芯 板12^皮后续用于化学镀铜中的酸或石威溶解,从而在通孔24的内壁 上均匀地形成化学镀铜层26和电镀铜层28,因而提高PCB的可靠性。
在才艮据本发明的辐射热PCB及其制造方法中,由于铝芯板12 插入PCB中心,所以由安装或嵌入装置产生的热量分散入铝芯才反 12, 乂人而l是高热辐射特性。
如上所述,本发明提供了一种辐射热PCB及其制造方法。根 据本发明,在形成通孔后,通过采用等离子体分解和去除能够完全 清除附着于通孔的污点,所以可以有效形成后续的化学镀铜层,从 而才是高PCB的可靠性。
进一步,在形成通孔之后,在暴露于通孔内壁的铝芯才反上形成 镀镍层,因此防止铝芯板由于后续用于化学镀铜中的酸或碱而被溶 解,从而可以在通孔内壁上均匀地形成化学镀铜层和电镀铜层,因 而4是高PCB的可靠性。
此外,由于铝芯板插入PCB中心,所以由安装或嵌入装置产 生的热量可以分散到铝芯板中,从而^是高热辐射特性。
尽管出于示例目的公开了本发明的优选实施例,但是本领域的 技术人员应该理解,在不背离所附权利要求中公开的本发明的精神 和范围的情况下,可以进行各种^f'务改、增加和替换。
权利要求
1.一种辐射热印刷电路板,包括铝芯板;多层绝缘层,层压在所述铝芯板的两个表面上;内部电路图案,形成在所述绝缘层之间;外部电路图案,形成在最外侧绝缘层上;通孔,穿过所述铝芯板和所述多层绝缘层而形成;以及镀镍层,形成在暴露于所述通孔内壁的铝芯板上,以保护暴露于所述通孔内壁的铝芯板。
2. —种制造辐射热印刷电路板的方法,包括a) 准备印刷电路板,其中,第一绝缘层、具有第二绝缘 层和在其两侧上具有内部电路图案的覆铜箔层压板、以及具有 第三绝缘层和在其一侧上具有铜箔的单面覆铜箔层压板依次 层压在铝芯才反的两个表面中的每一表面上;b) 穿过所述印刷电^^板形成通孔;c) 用等离子体从所述通孔的内壁去除污点;d) 在暴露于所述通孔内壁的铝芯板上形成镀镍层;以及e) 在所述第三绝缘层上形成外部电路图案。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述a)准备所述印刷电 路板包括a-l)准备具有所述第二绝缘层和在其两侧上具有铜箔的 覆铜箔层压板;a-2)在所述覆铜箔层压板的铜箔上施加干膜,并且随后 通过曝光和显影去除所述干膜的除了覆盖所述铜箔的对应于 所述内部电^各图案的部分之外的部分;a-3)用蚀刻剂去除所述铜箔的已去除所述干膜的部分, 乂人而形成所述内部电路图案;a-4)去除保留在所述内部电路图案上的干膜;以及a-5)在所述铝芯纟反上依次形成所述第一绝纟彖层、具有所 述第二绝缘层和在其两侧上具有所述内部电路图案的覆铜箔层压板、以及具有所述第三绝缘层和在其一侧上具有所述铜箔 的单面覆铜箔层压4反,并且随后加热并用压力才几压缩它们。
4. 根据权利要求2所述的方法,其中,所述第一绝缘层是半固化 片,并且所述第二绝缘层和所述第三绝缘层是FR-4。
5. 才艮-椐扭、利要求2所述的方法;其中所^1等离子体包4舌氮《」、 CF4和氧气。
全文摘要
本发明公开了一种辐射热印刷电路板,其具有改进的热辐射性和可靠性,并且公开了一种用于制造该辐射热印刷电路板的方法。
文档编号H05K1/02GK101304633SQ200710308330
公开日2008年11月12日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年5月7日
发明者李永浩, 许哲豪, 郑粲烨, 金根晧, 黄润硕 申请人:三星电机株式会社

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