一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺及其制品制造技术

本发明专利技术公开了一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺及其制品，包括以下步骤：(1)钻孔；(2)镀铜；(3)放入铜柱，再次镀铜。本发明专利技术提供了一种镶嵌铜块的散热线路板的制备工艺及其制品，通过在线路板需要散热的区域钻孔，镀铜使孔壁导通，嵌入铜块，实现优异的散热效果。本发明专利技术通过优化工艺流程，铜柱与基材铜的粘结不是通过胶，而是电镀铜粘结，采用的是填孔电镀技术，可以使缝隙填充的更加充分。可以使缝隙填充的更加充分。

【技术实现步骤摘要】
一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺及其制品


[0001]本专利技术涉及H05K3/00领域，更具体涉及一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺及其制品。

技术介绍

[0002]随着大功率元器件的应用越来越广泛，散热基板的需求也越来越大，常规的散热基板多使用金属基板或陶瓷基板。
[0003]CN113038689A提供的嵌埋铜柱的电路板的制作方法，通过设置第一开口，并在第一开口填充第一胶体，可保证经过层层压合后最终制作的嵌埋铜柱的电路板的平整性；提供的嵌埋铜柱的电路板具有散热块以及与所述散热块直接连接的散热通道，达到快速散热的效果。但是金属基板散热性能由于受到绝缘层的限制，一般都小于10W。
[0004]CN105430924A提供一种镶嵌散热片的高频高速线路板的制作方法，包括压板、钻孔、第一次锣板、沉铜、板电、外层干菲林、线路电镀等工序，提供的镶嵌散热片的高频高速线路板的制作方法，可防止在钻孔锣板时由于高频高速线路板脆性较高而断裂，最终使制得的线路板性能稳定，具有很好的散热性能。但是陶瓷基板则成本高昂，而且不适合做双面或多层，线路加工精度低。
[0005]多层线路板是电子信息技术向高速度、多功能、大容量、小体积、薄型化、轻量化方向发展的产物，高分子材料在该领域具有更强的优势，然而劣势在于高分子材料的散热性能较差。

技术实现思路

[0006]针对于上述问题，本专利技术公开了一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺，包括以下步骤：
[0007](1)钻孔；
[0008](2)镀铜；
[0009](3)放入铜柱，再次镀铜。
[0010]在一种实施方式中，所述步骤(1)钻孔具体为：在线路板上钻孔。
[0011]在一种实施方式中，所述线路板为多层线路板，层数为2
‑
30层。
[0012]优选的，所述多层线路板为FR
‑
4多层线路板、特氟龙多层线路板、CAM
‑
3多层线路板、碳氢树脂多层线路板、BT树脂多层线路板、聚酰亚胺多层线路板中的任一种。
[0013]进一步优选的，所述多层线路板为特氟龙多层线路板。
[0014]在一种实施方式中，所述孔为散热孔。
[0015]在一种实施方式中，所述孔选自方孔、圆孔、三角形孔、不规则形孔中的任一种。
[0016]优选的，所述孔为圆孔。
[0017]在一种实施方式中，所述孔的孔径D为0.1
‑
5mm。
[0018]优选的，所述孔的孔径D为0.12mm。
[0019]在本专利技术中，当孔为方孔或三角形孔时，孔径等于横截面的边长；当孔为圆孔时，孔径等于横截面的直径；当孔为不规则形孔时，可以横截面积来衡量恰当的孔的大小。
[0020]在一种实施方式中，所述步骤(2)镀铜具体为：为了保证线路板中的电路连通，需在孔壁上进行镀铜，通过铜层与铜柱之间的接触实现导电。
[0021]优选的，所述孔壁上的铜层的厚度d为0.01
‑
0.1mm。
[0022]进一步优选的，所述孔壁上的铜层的厚度d为0.02mm。
[0023]在一种实施方式中，所述步骤(3)放入铜柱，再次镀铜具体为：在孔中放入合适的铜柱，然后采用填孔电镀技术，铜柱和基板孔铜通过电镀铜连接成一个整体，且中间的缝隙被镀铜层完全填充。
[0024]在一种实施方式中，所述铜柱的形状与孔相对应，选自方形铜柱、圆形铜柱、三棱铜柱、不规则铜柱中的一种。
[0025]优选的，所述铜柱的直径等于孔直径
‑
孔壁上的铜层的厚度
‑
0.01mm。
[0026]在一种实施方式中，所述填孔电镀技术包以下步骤：
[0027]步骤一：配置预浸液；
[0028]步骤二：将多层线路板浸入预浸液中，孔内被预浸液充分浸润；
[0029]步骤三：使用电镀液对多层线路板进行填孔电镀，以电镀填平孔。
[0030]在一种实施方式中，所述预浸液包括：40
‑
60g/L硫酸、150
‑
200g/L五水硫酸铜、40
‑
80mg/L氯离子、50
‑
80mg/LN,N
‑
二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、30
‑
60mg/L十二烷基硫酸钠，溶剂为水。
[0031]优选的，所述预浸液包括：55g/L硫酸、180g/L五水硫酸铜、60ml/L氯离子、60mg/LN,N
‑
二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、40mg/L十二烷基硫酸钠，溶剂为水。
[0032]在一种实施方式中，对预浸液施加超声波振动，以通过振动的方式去除孔内的气泡，实现孔内被预浸液充分浸润，超声波振动的时间控制在10
‑
40s。
[0033]在一种实施方式中，所述电镀液包括：230
‑
280g/L五水硫酸铜、50
‑
80g/L硫酸、40
‑
70mg/L氯离子、10
‑
20ml/LN,N
‑
二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、5
‑
15ml/L十二烷基硫酸钠、10
‑
15ml/LN
‑
甲基硫脲，溶剂为水。
[0034]在一种实施方式中，所述填孔电镀时的电流密度为1
‑
2ASD，电镀时间为0.5
‑
1.5h。
[0035]优选的，所述填孔电镀时的电流密度为1.8ASD，电镀时间为1h。
[0036]本专利技术通过优化工艺流程，铜柱与基材铜的粘结不是通过胶，而是电镀铜粘结，采用的是填孔电镀技术，可以使缝隙填充的更加充分，在电镀前使用预浸液对孔内进行预浸，在N,N
‑
二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠和十二烷基硫酸钠作用下，预浸液中的铜离子吸附充满孔隙，而在填孔电镀时电镀液中添加的N
‑
甲基硫脲和N,N
‑
二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠和十二烷基硫酸钠共同作用下，抑制住表面电镀铜的生长并且时的孔内电镀更加的平整，空洞少，可实现快速填孔的效果，提高了填孔的质量，先进行预浸保证孔内分布均匀，再提高铜离子含量进行电镀，提高填孔的质量，降低了成本。
[0037]有益效果
[0038]本专利技术提供了一种镶嵌铜块的散热线路板的制备工艺及其制品，通过在线路板需要散热的区域钻孔，镀铜使孔壁导通，嵌入铜块，实现优异的散热效果。本专利技术通过优化工艺流程，铜柱与基材铜的粘结不是通过胶，而是电镀铜粘结，采用的是填孔电镀技术，可以
使缝隙填充的更加充分。
具体实施方式
[0039]实施例1
[0040]本实施例1公开了一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺，步骤如下：
[0041](1)钻孔：在线路板上钻孔。
[0042]所述线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镶嵌铜柱的散热线路板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)钻孔；(2)镀铜；(3)放入铜柱，再次镀铜。2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤(1)钻孔具体为：在线路板上钻孔，所述线路板为多层线路板，层数为2
‑
30层。3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于，所述多层线路板为FR
‑
4多层线路板、特氟龙多层线路板、CAM
‑
3多层线路板、碳氢树脂多层线路板、BT树脂多层线路板、聚酰亚胺多层线路板中的任一种。4.根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于，所述孔为散热孔，所述孔选自方孔、圆孔、三角形孔、不规则形孔中的任一种。5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，所述步骤(2)镀铜具体为：为了保证线路板中的电路连通，需在孔壁上进行镀铜，通过铜层与铜柱之间的接触实现导电。6.根据权利要求5所述的制备工艺，其特征在于，所述孔壁上的铜层的厚度d为0.01
‑
0.1mm。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘统发，卫尉，孙光炜，赵旺贤，廖伟光，方召平，
申请(专利权)人：江苏贺鸿电子有限公司，
类型：发明
国别省市：