一种全埋入式陶瓷的PCB制造技术

本发明专利技术提供一种全埋入式陶瓷的PCB，包括芯板、陶瓷块、铜箔和高导热半固化片，在陶瓷块表面真空溅铜，真空溅铜后采用激光将陶瓷块成型，将成型后的陶瓷块嵌入开槽的芯板，采用高导热半固化片将其嵌入开槽芯板所产生的缝隙用树脂填满，表层采用镭射控深钻孔打穿绝缘介质层露出陶瓷块表面的铜箔，将孔金属化形成镭射金属化盲孔并连接陶瓷块，实现全埋入陶瓷局部散热设计，所述陶瓷块为氮化铝陶瓷块。本发明专利技术提供的一种全埋入式陶瓷的PCB实现全埋入式(AlN)陶瓷表层控深打孔连接陶瓷块，实现局部散热设计，产品性能得到提升。产品性能得到提升。产品性能得到提升。

【技术实现步骤摘要】
一种全埋入式陶瓷的PCB


[0001]本专利技术涉及电路板
，特别的为一种全埋入式陶瓷的PCB。

技术介绍

[0002]目前PCB市场上主要散热设计有铜基板、铝基板、陶瓷基板以及局部散热的埋铜块PCB板，(AlN)氮化铝是近年发展起来的新型材料，它耐高温、抗腐蚀、导热性好、热膨胀系数低，有很高的抗热震性，又有高的绝缘性，因而成为很好的集成电路材料和电子元件的封装材料，同时也是高温结构部件的候选材料之一，随着电子产品的快速发展、产品更小型化、便携化，大功率、高散热的器件需更趋向精细的布线设计，PCB需更高层次的叠构及更高效的散热设计，局部散热设计采用(AlN)陶瓷较铜块相比其散热性能好具备绝缘的优点，占用PCB空间小，多层叠构的线路板在内层芯板开槽将(AlN)陶瓷块嵌入到PCB中被广泛应用在高功率小尺寸散热设计的之中。
[0003]全埋入式陶瓷块局部散热设计的PCB制作有以下问题需要解决：
[0004]1、陶瓷表面光滑不易粗化与半固化片结合力差；
[0005]2、陶瓷热膨胀系数与板材差异大，需要匹配合适的板材与半固化片满足产品可靠性；
[0006]3、从表层控深钻孔打穿绝缘介质层将孔金属化连接陶瓷块，陶瓷机械加工性能差易碎；
[0007]4、全埋入式陶瓷块设计，将产品结构中的内层芯板开槽放置陶瓷块，在陶瓷块上下放置半固化片，陶瓷块与开槽芯板厚度的匹配性。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供的专利技术目的在于提供一种全埋入式陶瓷的PCB将陶瓷块全埋入板件中，层间采用高导热的绝缘介质材料，通过控深钻孔打穿绝缘介质层将孔金属化连接陶瓷块，实现局部散热设计。
[0009]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种全埋入式陶瓷的PCB，包括芯板、陶瓷块、铜箔和高导热半固化片，在陶瓷块表面真空溅铜，真空溅铜后采用激光将陶瓷块成型，将成型后的陶瓷块嵌入开槽的芯板，采用高导热半固化片将其嵌入开槽芯板所产生的缝隙用树脂填满，表层采用镭射控深钻孔打穿绝缘介质层露出陶瓷块表面的铜箔，将孔金属化形成镭射金属化盲孔并连接陶瓷块，实现全埋入陶瓷局部散热设计，所述陶瓷块为氮化铝陶瓷块。
[0010]PCB的具体生产工艺如下:
[0011]陶瓷块分卡加工流程：
[0012]一、开料：按设计尺寸开料。
[0013]二、真空溅铜；在陶瓷块表面覆铜，铜厚1OZ。
[0014]三、图形转移：在板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，将激光成型画线
区域形成线路图形，通过弱碱性化学药水去除所需的非线路上的感光材料。
[0015]四、蚀刻去膜：使用强氧化性化学药水将露出的铜层去除，然后使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除。
[0016]五、成型：按刻出图形激光在陶瓷块上控深画线，形成所需要的尺寸大小。
[0017]六、碱处理：采用强碱将陶瓷块进行处理，陶瓷块侧壁得到一定的粗糙度。
[0018]七、烘烤：将处理后陶瓷块用150℃*30min参数进行烘烤。
[0019]八、转主卡
[0020]主卡加工流程：
[0021]一、开料：按设计尺寸开料
[0022]二、图形转移：在板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，将激光成型画线区域形成线路图形，通过弱碱性化学药水去除所需的非线路上的感光材料。
[0023]三、蚀刻去膜：使用强氧化性化学药水将露出的铜层去除，然后使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除。
[0024]四、铣槽：采用数控铣方式将所需芯板开槽，得到需要嵌入陶瓷块的尺寸大小。
[0025]五、棕化：对所有陶瓷块以及所有芯板进行棕化处理，将铜面粗化增加铜面与半固化片结合的面积。
[0026]六、层压：使用恒温恒压的传统压机将陶瓷块嵌入开槽芯板通过半固化片粘合在一起，板面上下放离型膜，保证板面平整。
[0027]七、打靶孔：采用CCD打靶机钻出外层需要的定位孔。
[0028]八、图形转移：在板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，通过弱碱性化学药水去除所需的非线路上的感光材料。
[0029]九、蚀刻去膜：使用强氧化性化学药水将露出的铜层去除，然后使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除，露出次外层激光定位光标。
[0030]十、棕化：通过棕化处理铜层表面生成一层铜的氧化物并将铜厚控制在10um
‑
12um。
[0031]十一、镭射钻孔：通过镭射钻孔打穿绝缘介质层露出陶瓷块表面的铜层。
[0032]十二、除胶：采用强氧化性化学药水清除钻残留的树脂、钻污。
[0033]十三、钻通孔：使用正常流程制作钻出通孔。
[0034]十四、填孔：采用填孔电镀将镭射孔填平以及保证通孔铜厚。
[0035]十五、图形转移：在板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，通过弱碱性化学药水去除所需的非线路上的感光材料，做出外层所需线路图形。
[0036]十六、蚀刻去膜：使用强氧化性化学药水将露出的铜层去除，然后使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除，做出外层所需线路图形。
[0037]十七、防焊制作：采用网版丝印方式在板上丝印感光性防焊材料，使用菲林选择性曝光，通过弱碱性化学药水去除所需的焊盘上的感光材料并将绿油进行固化。
[0038]十八、表面处理：在焊接区域进行沉银、沉金、OSP等表面处理。
[0039]十九、丝印字符：用网版在产品表面丝印一层热固化油墨。
[0040]二十、外型加工：使用数控铣床等到设备切割出需要的形状。
[0041]二十一、测试：使用测试机测试出各网络间的开短路、电阻、电感等电气性能。
[0042]二十二、成品检验：目视板件外观，然后入库。
[0043]本专利技术提供了一种全埋入式陶瓷的PCB。具备以下有益效果：
[0044]本专利技术提供的一种全埋入式陶瓷的PCB实现全埋入式(AlN)陶瓷表层控深打孔连接陶瓷块，实现局部散热设计，产品性能得到提升。
附图说明
[0045]图1为本专利技术一种全埋入式陶瓷的PCB结构示意图。
[0046]图中：1、芯板；2、陶瓷块；3、高导热半固化片；4、铜箔；5、镭射金属化盲孔。
具体实施方式
[0047]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做出进一步的描述：
[0048]如图1所示，一种全埋入式陶瓷的PCB，包括芯板1、陶瓷块2、铜箔4和高导热半固化片3，在陶瓷块2表面真空溅铜，真空溅铜后采用激光将陶瓷块2成型，将成型后的陶瓷块2嵌入开槽的芯板1，采用高导热半固化片3将其嵌入开槽芯板1所产生的缝隙用树脂填满，表层采用镭射控深钻孔打穿绝缘介质层露出陶瓷块表面的铜箔4，将孔金属化形成镭射金属化盲孔5并连接陶瓷块2，实现全埋入陶瓷局部散热设计，所述陶瓷块2为氮化铝陶瓷块。
[0049]陶瓷块分卡加工流程：
[0050]一、开料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全埋入式陶瓷的PCB，其特征在于，包括芯板、陶瓷块、铜箔和高导热半固化片，在陶瓷块表面真空溅铜，真空溅铜后采用激光将陶瓷块成型，将成型后的陶瓷块嵌入开槽的芯板，采用高导热半固化片将其嵌入开槽芯板所产生的缝隙用树脂填满，表层采用镭射控深钻孔打穿绝缘介质层露出陶瓷块表面的铜箔，将孔金属化形成镭射金属化盲孔并连接陶瓷块，实现全埋入陶瓷局部散热设计，所述陶瓷块为氮化铝陶瓷块。2.根据权利要求1所述的一种全埋入式陶瓷的PCB，其特征在于：所述PCB的具体生产工艺如下:陶瓷块分卡加工流程：一、开料：按设计尺寸开料。二、真空溅铜；在陶瓷块表面覆铜，铜厚1OZ。三、图形转移：在板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，将激光成型画线区域形成线路图形，通过弱碱性化学药水去除所需的非线路上的感光材料。四、蚀刻去膜：使用强氧化性化学药水将露出的铜层去除，然后使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除。五、成型：按刻出图形激光在陶瓷块上控深画线，形成所需要的尺寸大小。六、碱处理：采用强碱将陶瓷块进行处理，陶瓷块侧壁得到一定的粗糙度。七、烘烤：将处理后陶瓷块用150℃*30min参数进行烘烤。八、转主卡主卡加工流程：一、开料：按设计尺寸开料二、图形转移：在板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，将激光成型画线区域形成线路图形，通过弱碱性化学药水去除所需的非线路上的感光材料。三、蚀刻去膜：使用强氧化性化学药水将露出的铜层去除，然后使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除。四、铣槽：采用数控铣方式将所需芯板开槽，得到需要嵌入陶瓷块的尺寸大小。五、棕化：对所有陶瓷块以及所有芯板进行棕化处理，将铜面粗化增加铜面与半固化片...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄先广，钟岳松，周飞，
申请(专利权)人：深圳市牧泰莱电路技术有限公司，
类型：发明
国别省市：