印刷电路板制造技术

本发明专利技术涉及一种印刷电路板，具有以下层结构：该层结构具有至少一个第一和第二金属层和分离金属层的由绝缘复合材料制成的薄层，并且印刷电路板具有在第一和第二金属层之间的多个金属覆镀通孔，其中在印刷电路板的至少一个位置上设置有延伸通过至少一个薄层的套筒状的中间覆镀通孔，其在两侧在由复合材料制成的上和/或下末端薄层上终止并且其圆柱状的空腔以复合材料填充，以及在中间覆镀通孔的至少一个末端上与该中间覆镀通孔有一间距（d）地设置有大型的关于套筒状的中间覆镀通孔旋转对称延伸的至少两个覆镀通孔，其与中间覆镀通孔在其末端区域中处于金属连接中，通过由复合材料制成的末端薄层地延伸并且导向直至印刷电路板的表面上的金属层。

【技术实现步骤摘要】
印刷电路板
本专利技术涉及一种印刷电路板，其具有以下层结构：所述层结构具有至少一个第一和至少一个第二金属层以及分离金属层的由绝缘复合材料制成的薄层，并且所述印刷电路板具有在至少一个第一和至少一个第二金属层之间的多个金属覆镀通孔。
技术介绍
在电子工业中，经常使用多层印刷电路板，例如FR4-印刷电路板，其必须在两侧非常贴近地装配。如果现在要通过设置热覆镀通孔（也称作“热通孔”）的方式来热优化这样的印刷电路板，则经常产生以下问题：常见的覆镀通孔在热性能上是不够的。覆镀通孔（通孔）的布置经常任意地、部分完全自动地或半自动地被执行并且经常只导致关于电子器件的最优散热方面的一般结果。应注意，这样的覆镀通孔自然也可以被考虑用于在不同的薄层中的印制导线区段的电连接。根据现有技术，开发出以下解决方案：所述解决方案经常是非常复杂的并且主要是在其制造方面非常昂贵的。例如，图1示出所谓的“交错的通孔”，而图2示出另一种解决方案，即所谓的“堆叠通孔”。在这两种情况下示出印刷电路板1，所述印刷电路板在当前情况下具有四个金属层2、3、4、5以及由绝缘复合材料制成的三个薄层6、7、8。金属层2、3、4、5通常由铜构成并且一般具有与相应的使用目的相匹配的结构化，其具有印制导线、焊点等等。由绝缘复合材料制成的薄层6、7、8将金属层分离并且例如由FR-4、由环氧树脂和玻璃纤维织物制成的材料构成。最外面的层，也即在图中最上层9或最下层10例如是由焊接终止漆制成的层。图1的金属覆镀通孔（交错的通孔）11、12和13将金属层2和3（覆镀通孔11）、金属层3和4（覆镀通孔11）或金属层4和5连接，也即这些覆镀通孔11、12、13相互错开（“交错的”）。这两个覆镀通孔11和13是大型的覆镀通孔，而覆镀通孔12是套筒状的，其中，其内部空间以复合材料填充。而图2的金属覆镀通孔（堆叠通孔）14、15和16相互堆叠地贯穿所有三个金属层3、4地连接。对于金属覆镀通孔首先面临以下任务：从例如焊接到外部金属层上的然而在图1和2中未示出的电子部件导走局部产生的热，其中，也建立在金属层的所连接的区段之间的导电连接。堆叠通孔（图2）虽然在热学上保证非常好的性能，然而具有这类覆镀通孔的印刷电路板在价格上远远超出常规的FR4-印刷电路板的价格或者甚至超出IMS（InsulatedMetalSubstrate：绝缘金属衬底）印刷电路板的价格。交错的通孔（图1）在价格上虽然比堆叠通孔更有利，但相比堆叠通孔提供在热性能方面的损失。为了产生堆叠通孔，必须在典型的制造工艺中在通常借助激光实现的每个钻孔之间引入电镀或平面化步骤，该电镀或平面化步骤以铜填充孔或者使突出的不平整性平直。这是必要的，因为反射层必须存在，以便激光射束不过深地侵入到先前钻的孔里。这需要许多处理时间并且因此非常昂贵。在交错的通孔的情况下，这可以在无电镀或平面化步骤的情况下实现，因为不直接在已经存在的通孔上钻而是与其略微错开地钻。然而，这样的阶梯状需要许多空间并且相比堆叠通孔具有差得多的热性能，因为随着每一个另外的通孔而远离以下位置：热应该从该位置被导走（“热点”），使得产生用于热导出的长路程。
技术实现思路
本专利技术的任务是，实现一种印刷电路板，其具有由绝缘复合材料制成的多个薄层并且具有多个热金属覆镀通孔，所述印刷电路板一方面允许成本有利的制造并且另一方面具有关于在印刷电路板的表面上的关键位置（热器件、热点）的热导出的高性能。所述任务借助一开始所述类型的印刷电路板来实现，其中，根据本专利技术，在印刷电路板的至少一个位置上设有延伸通过至少一个薄层的套筒状的中间覆镀通孔，所述覆镀通孔在两侧在由复合材料制成的上末端薄层和/或下末端薄层上终止并且所述覆镀通孔的圆柱状的空腔以复合材料来填充并且在所述中间覆镀通孔的至少一个末端上与所述中间覆镀通孔间隔开地设置有大型的、关于套筒状的中间覆镀通孔旋转对称地延伸的至少两个覆镀通孔，所述至少两个覆镀通孔与中间覆镀通孔在其末端区域中处于金属连接中，通过由复合材料制成的末端薄层进行延伸并且导向直至印刷电路板的表面上的金属层。根据本专利技术的印刷电路板也提供以下优点：由于大型的覆镀通孔的旋转对称的布置而产生印刷电路板的均匀的热负荷并且降低了由热引起的扭曲的危险。此外，由此可以实现覆镀通孔的特别稠密的布置。如果规定，在套筒状的中间覆镀通孔的两个末端处设有大型的覆镀通孔并且不仅在所述印刷电路板的上侧而且在下侧通过由复合材料制成的末端薄层进行延伸，则产生特别好的散热。在此特别符合目的的是，所述覆镀通孔的布置关于所述印刷电路板的中间平面对称，因为这样的对称性同样降低印刷电路板翘曲等的危险。如果大型的覆镀通孔从外部向内部锥形缩细地延伸，这在所要求的钻孔借助激光器的制造中是这种情况，则这对于钻孔的以铜来“填充”是有利的。在实践中符合目的的是，大型的覆镀通孔的直径是中间覆镀通孔的直径的三分之一至五分之一，因为由此产生热传导到各个覆镀通孔上的良好分布。符合目的的是，所述复合材料是FR4。同样，优选的是，用于所述覆镀通孔的金属是铜。在此通常符合目的的是，至少两个大型的覆镀通孔由铜制成。特别有效的是以下布置：在所述布置中，所述覆镀通孔的相互间距被选择成，使得相邻的中间覆镀通孔分别共同具有大型的覆镀通孔。通过这种方式可以达到覆镀通孔的最佳“稠密的”配置。附图说明下面根据示例性实施方式详细阐述本专利技术连同另外的优点，所述实施方式在附图中示出。在这些附图中：图1和2示出具有金属覆镀通孔、即根据现有技术的“交错的通孔”和“堆叠通孔”的印刷电路板的两种实施方案；图3在剖面中根据图5的线III-III示出本专利技术的第一实施方式；图4在剖面中示出本专利技术的第二实施方式；图5示出根据本专利技术的具有绕各一个中间覆镀通孔旋转对称地布置的四个大型的覆镀通孔的印刷电路板的一个片段的俯视图，其中为了更好地显示，在附图中去除由复合材料制成的最上面的薄层；并且图6示出如图5那样的视图，但示出具有各六个大型的覆镀通孔的修改的实施方式的视图。在本专利技术的以下描述中，对于相同的或可比的元件使用相同的附图标记，以便不没必要复杂地设计说明书和附图。具体实施方式概念“覆镀通孔”不是必然表示通过印制导线的全部薄层的接触部，其应是热学性质和/或电学性质，更确切地说，概念“覆镀通孔”也包括通过印刷电路板的仅仅一个或多个薄层的接触部或通孔。关于位置或取向的概念，诸如“上”、“下”、“前”、“在...之下”、“在...之上”等等在说明书中仅仅为了简化而选择的并且可能涉及附图中的图示但不是必然涉及应用薄层或安装薄层。在说明书和权利要求中的概念上侧和下侧尤其仅仅涉及附图中的图示并且不应理解为限制性的。印刷电路板显然也可以在所有其他可能的取向上，如相反地、直立地或倾斜地应用或安装到设备中。名称“电子部件”应如下理解，电子部件应包括可以与印制导线电连接的全部部件，如芯片（其包括集成电路）、数字或模拟的处理器，但也包括更简单的器件，如LED、电阻，等等。现在参考示出本专利技术的示例性的第一实施方案的图3，看出印刷电路板1，其具有与图1和2的层结构相同的层结构，但显然也能够实现本专利技术的范围内的其他层结构。在所示出的实施例中，在印刷电路板1（所述印刷电路板中的仅仅一个小的区段示出）的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种印刷电路板（1），其具有以下层结构：所述层结构具有至少一个第一和至少一个第二金属层（2，3，4，5）以及分离金属层的由绝缘复合材料制成的薄层（6，7，8），并且所述印刷电路板具有在至少一个第一和至少一个第二金属层之间的多个金属覆镀通孔（11…16），其特征在于，在所述印刷电路板（1）的至少一个位置上设有延伸通过至少一个薄层（7）的套筒状的中间覆镀通孔（17），所述中间覆镀通孔在两侧在由复合材料制成的上末端薄层和/或下末端薄层上终止并且所述中间覆镀通孔的圆柱状的空腔（17h）以复合材料来填充，以及在所述中间覆镀通孔的至少一个末端上与所述中间覆镀通孔有一间距（d）地设置有大型的、关于套筒状的中间覆镀通孔（17）旋转对称地延伸的至少两个覆镀通孔（18，19），所述至少两个覆镀通孔与中间覆镀通孔在其末端区域中处于金属连接中，通过由复合材料制成的末端薄层进行延伸并且导向直至印刷电路板的表面上的金属层（2；2，5）。

【技术特征摘要】
2017.06.16 AT A50506/20171.一种印刷电路板（1），其具有以下层结构：所述层结构具有至少一个第一和至少一个第二金属层（2，3，4，5）以及分离金属层的由绝缘复合材料制成的薄层（6，7，8），并且所述印刷电路板具有在至少一个第一和至少一个第二金属层之间的多个金属覆镀通孔（11…16），其特征在于，在所述印刷电路板（1）的至少一个位置上设有延伸通过至少一个薄层（7）的套筒状的中间覆镀通孔（17），所述中间覆镀通孔在两侧在由复合材料制成的上末端薄层和/或下末端薄层上终止并且所述中间覆镀通孔的圆柱状的空腔（17h）以复合材料来填充，以及在所述中间覆镀通孔的至少一个末端上与所述中间覆镀通孔有一间距（d）地设置有大型的、关于套筒状的中间覆镀通孔（17）旋转对称地延伸的至少两个覆镀通孔（18，19），所述至少两个覆镀通孔与中间覆镀通孔在其末端区域中处于金属连接中，通过由复合材料制成的末端薄层进行延伸并且导向直至印刷电路板的表面上的金属层（2；2，5）。2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：E艾德林格，
申请(专利权)人：ZKW集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT