一种在印制电路板中埋铜块的方法技术

一种在印制电路板中埋铜块的方法，包括：a)将预钻定位工具孔的第一铜箔贴在支撑板上；把)通过图形电镀在第一铜箔表面制作出第一铜块；从)通过层压增层使第一铜块内埋；对)在第二铜箔及介质层上进行开窗作业，加工出凹槽；e)电镀填平凹槽，形成第二铜块；f)在加工板两侧进行线路图形制作和表面处理制作，得到铜块内埋的印制电路板。该方法使铜块掩埋在印制电路板内部，保证了铜块和电路板结构的性能匹配，具有良好稳定的可靠性；铜块图形设计方便，最大限度的实现线路设计的传热导热特性，能获得多层埋铜块结构印制电路板，得到的印刷电路板结构稳定，可靠性好。

【技术实现步骤摘要】
一种在印制电路板中埋铜块的方法
本专利技术涉及印制电路板或半导体集成电路封装基板的制造技术，具体涉及一种在印制电路板中埋铜块的方法。
技术介绍
随着电子产品技术的发展，人们对印制电路板的集成度要求越来越高。电子产品的高集成度、小型化、微型化成为必然的发展需要，印制电路板或半导体集成电路封装基板，也朝着轻、薄、短、小的设计趋势发展。同时，对于电子系统的设计要求也越来越高，尤其是多层印制电路板电路板上电子元件组装密度和集成度越来越高，功率消耗越来越大，对多层印制电路板的散热性要求也越来越高。基于电气性能需求，局部散热量大，常规印制电路板的设计很难达到效果，一些特殊散热结构的印制电路板就应运而生。常规的设计是在电路板间开槽埋入金属块散热。埋入的金属块一般尺寸均较小，埋入后要求和印制电路板形成一个整体，实现电气互连；更具体地说，要求埋入电路板里的该金属块要和周围介质粘接良好，没有分层问题，且埋入的金属块表面和印制电路板外层还要实现电气互连，由此完整地连接在一起。基于以上需求，人们开发了多种埋铜块技术。常用的埋入铜块的技术是，先将将铜块嵌入印制电路板上的开槽处，然后把铜块固定住，常采用丝网印制方法，在铜块和印制电板间涂入热固性的树脂材料：或者直接印制导电铜膏等预先粘接固定，后续烘烤后实现最终固定，形成一个整体，最后通过层压方法增层，实现铜块掩埋在印制电路板内部。以上工艺方法流程复杂，繁琐，且存在诸多控制难点，更重要的是：由于粘结材料与印制电路板材料存在性能上的差异，两者之间的CTE(CoefficientofThermalExpansion，热膨胀系数)差异明显，在后续受热过程容易在垂直方向(Z方向)拉伸，存在致命可靠性的隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在印制电路板中埋铜块的方法，使铜块掩埋在印制电路板内部，芯板材料和铜块的热膨胀系数具有很好的一致性，在后续受热过程中具有良好的稳定性，保证了铜块和电路板结构的性能匹配，具有良好稳定的可靠性，还可以根据产品的需要进行铜块的形状设计，最大限度的实现线路设计的传热导热特性，可以实现多层埋铜块结构印制电路板。为了达到上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种在印制电路板中埋铜块的方法，包括以下步骤：a)准备第一铜箔，其包含超薄铜箔和载体铜箔，超薄铜箔和载体铜箔以可拆分形式连接；在第一铜箔上加工定位工具孔；b)将第一铜箔贴附在支撑板上，贴附后载体铜箔位于超薄铜箔和支撑板之间；c)在超薄铜箔上贴干膜，利用定位工具孔，确定需要埋入印制电路板中第一铜块的位置，并通过图形转移在干膜上制作出需要埋入印制电路板中第一铜块的位置和图形，其中，干膜的厚度大于需要埋入第一铜块的厚度；d)利用图形电镀在超薄铜箔表面电镀出第一铜块，然后去除干膜，得到带有第一铜块的加工板；e)将得到的加工板与半固化粘结片、第二铜箔预叠，并进行层压增层，半固化粘结片成为介质层，得到内埋第一铜块的两层结构加工板；f)对步骤e)中获得的加工板，在第二铜箔及介质层上第一铜块对应的区域处进行开窗加工，形成凹槽；g)在步骤f)中形成的凹槽进行电镀，填平凹槽形成第二铜块，从而得到内埋第一铜块和第二铜块的双面加工板；h)移除支撑板和第一铜箔的载体铜箔，得到内埋入铜块的加工板；i)将步骤h)中得到的加工板在第一铜箔的超薄铜箔和第二铜箔上进行图形制作、阻焊制作和表面处理制作，最终得到内埋铜块的印制电路板。进一步，步骤c)中，所述第一铜块的图形为三角形、四边形、环形、其它规则形状或不规则形状、微孔或柱形。优选地，步骤a)中，所述超薄铜箔的厚度为1-5μm，所述载体铜箔的厚度为12-35μm。进一步，步骤a)中，所述第一铜箔上的定位工具孔是通过机械加工方法、激光加工方法或离子注入蚀刻加工方法进行钻孔获得的。又，步骤d)和/或步骤g)中，所述电镀方法为水平连续电镀、垂直连续电镀或铜原子溅射方法。进一步，步骤e)中，所述半固化粘结片的厚度大于第一铜块的厚度，所述半固化粘结片为有玻璃纤维材料、无玻璃纤维材料或添加陶瓷材料的树脂材料。又，步骤e)中，所述介质层由多层半固化粘结片形成。进一步，步骤e)中，在层压增层前，先对半固化粘结片上与内埋铜块对应的位置进行开窗加工。更进一步，在进行步骤h)前，重复所述步骤e)-g)n次，从而得到n+2块铜块完全内埋的双面平整的加工板，n的取值为：大于或者等于1，步骤i)中，在所述超薄铜箔和第n+2个铜箔上进行图形制作、阻焊制作和表面处理制作，最终得到内埋铜块的多层印制电路板。本专利技术通过图形电镀的方法，在芯板材料上制作出需要埋入的铜块，铜块的形成类似于从芯板材料上长出，具有良好的结合力，结合牢固，不仅不需要从外部添加用于粘合铜块与芯板材料的粘合剂，还克服了现有技术中由于粘结材料与印制电路板材料存在性能上的差异所造成的CTE(CoefficientofThermalExpansion，热膨胀系数)差异明显的问题，尤其是，本专利技术的印制电路板中，在垂直方向(Z方向)上，芯板材料和铜块的热膨胀系数具有很好的一致性，在后续受热过程中具有良好的稳定性。本专利技术中，可以根据产品的需要进行铜块的形状设计，最大限度的实现线路设计的传热导热特性。按照实际产品的散射需求，实现不同形状的散热铜块结构的设计，如三角形，四边形，环形等其它规则形状与不规则形状的设计，可以实现对关键散热区域的环绕设计，以达到最佳的散热效果，导热铜块也可以设计成金属微孔，或者金属柱等，以方便不同制作工艺的加工制作。由于超薄铜箔自身无法独立存在，本专利技术中，第一铜箔通常是一层1-5μm的超薄铜箔和一层12-35μm的载体铜箔组成的结合体，超薄铜箔和载体铜箔之间通过一种微结合力组合，在后续可以拆分开。本专利技术可以根据设计厚度要求，选择一层或者多层半固化片粘结材料同时使用，其厚度大于铜块的厚度，以保证铜块可以完全内埋在半固化片中，也可以在层压增层前，对半固化粘结片材料进行开窗作业，以确保铜块有效的内埋在半固化片材料中。与现有技术对比，本专利技术具有如下有益效果：1)结构稳定，可靠性好本专利技术通过图形电镀、层压增层，使铜块掩埋在印制电路板内部，保证了铜块和电路板结构的性能匹配，具有良好稳定的可靠性，尤其是在垂直方向(Z方向)上，芯板材料和铜具有很好的热膨胀系数的一致性，在后续受热过程中具有良好的稳定性。2)设计方便利用本专利技术，可以按照实际产品的散热需求，实现不同形状的散热铜块结构的设，最大限度的实现线路设计的传热导热特性，根据不同的设计需求，制作不同结构的埋铜块印制电路板。3)实现多层埋铜块结构印制电路板可以根据产品的需要进行多层铜块的内埋设计，实现四层结构，六层结构，以及更多层的埋铜块的印制电路板产品的制作。附图说明图1-10是本专利技术以两层板为实例的制作流程图，其中：图1是将形成铜块用第一铜箔进行预钻定位工具孔加工的剖面示意图。图2是将形成铜块用第一铜箔贴在支撑板表面的剖面示意图。图3是通过图形干膜图形转移的方法，在第一铜箔表面制作铜块图形的示意图。图4是利用图形电镀方法，在第一铜箔表面制作出第一铜块图形，并去除干膜的示意图。图5在形成的第一铜块表面，用半固化粘结片，第二铜箔进行层压加层，形成埋铜块结构的示意图。图6是在已经形成铜块内埋结构的加工板外侧、铜块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在印制电路板中埋铜块的方法，包括以下步骤：a)准备第一铜箔，其包含超薄铜箔和载体铜箔，超薄铜箔和载体铜箔以可拆分形式连接；在第一铜箔上加工定位工具孔；b)将第一铜箔贴附在支撑板上，贴附后载体铜箔位于超薄铜箔和支撑板之间；c)在超薄铜箔上贴干膜，利用定位工具孔，确定需要埋入印制电路板中第一铜块的位置，并通过图形转移在干膜上制作出需要埋入印制电路板中第一铜块的位置和图形，其中，干膜的厚度大于需要埋入第一铜块的厚度；d)利用图形电镀在超薄铜箔表面电镀出第一铜块，然后去除干膜，得到带有第一铜块的加工板；e)将得到的加工板与半固化粘结片、第二铜箔预叠，并进行层压增层，半固化粘结片成为介质层，得到内埋第一铜块的两层结构加工板；f)对步骤e)中获得的加工板，在第二铜箔及介质层上第一铜块对应的区域处进行开窗加工，形成凹槽；g)在步骤f)中形成的凹槽进行电镀，填平凹槽形成第二铜块，从而得到内埋第一铜块和第二铜块的双面加工板；h)移除支撑板和第一铜箔的载体铜箔，得到内埋入铜块的加工板；i)将步骤h)中得到的加工板在第一铜箔的超薄铜箔和第二铜箔上进行图形制作、阻焊制作和表面处理制作，最终得到内埋铜块的印制电路板。...

【技术特征摘要】
1.一种在印制电路板中埋铜块的方法，包括以下步骤：a)准备第一铜箔，其包含超薄铜箔和载体铜箔，超薄铜箔和载体铜箔以可拆分形式连接；在第一铜箔上加工定位工具孔；b)将第一铜箔贴附在支撑板上，贴附后载体铜箔位于超薄铜箔和支撑板之间；c)在超薄铜箔上贴干膜，利用定位工具孔，确定需要埋入印制电路板中第一铜块的位置，并通过图形转移在干膜上制作出需要埋入印制电路板中第一铜块的位置和图形，其中，干膜的厚度大于需要埋入第一铜块的厚度；d)利用图形电镀在超薄铜箔表面电镀出第一铜块，然后去除干膜，得到带有第一铜块的加工板；e)将得到的加工板与半固化粘结片、第二铜箔预叠，并进行层压增层，半固化粘结片成为介质层，得到内埋第一铜块的两层结构加工板；f)对步骤e)中获得的加工板，在第二铜箔及介质层上第一铜块对应的区域处进行开窗加工，形成凹槽；g)在步骤f)中形成的凹槽进行电镀，填平凹槽形成第二铜块，从而得到内埋第一铜块和第二铜块的双面加工板；h)移除支撑板和第一铜箔的载体铜箔，得到内埋入铜块的加工板；i)将步骤h)中得到的加工板在第一铜箔的超薄铜箔和第二铜箔上进行图形制作、阻焊制作和表面处理制作，最终得到内埋铜块的印制电路板。2.根据权利要求1所述在印制电路板中埋铜块的方法，其特征在于，步骤c)中，所述第一铜块的图形为三角形、四边形、环形、其它规则形状或不规则形状、微孔或柱形。3.根据权利要求1所述在印制电路板中埋铜块的方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明明，徐友福，杨洪波，付海涛，
申请(专利权)人：上海美维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31