CN108834335B - 一种pcb的制作方法和pcb - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB的制作方法和PCB，涉及印制线路板技术领域。该制作方法包括步骤：在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔；去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔；采用绝缘材料填充所述部分金属化孔；通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域。本发明先将通孔金属化再用导电粘结材料压合金属块，既实现了孔与金属块的导通，又避免了制作大孔径盲孔导致的孔密度减低、控深钻钻头损耗等问题；同时，对一部分金属化通孔去除部分孔壁金属层，使金属块的区域里同时包含孔壁金属化的导通孔和非导通孔，可在保证孔密度的情况下满足更多的设计需求。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板技术领域，尤其涉及一种PCB的制作方法和PCB。
背景技术
常规工艺制作的埋金属块的PCB或具有金属基的PCB主要有两种方案：方案一，金属块与相邻电路层之间不能导通，仅通过导热粘结材料粘结，散热能力有限且不能实现良好的接地屏蔽性能。方案二，在埋金属块板或金属基板上通过金属化的通孔或盲孔将金属块与电路层导通，通孔或盲孔必须钻至金属块上。一方面，金属块上较难钻孔；另一方面，金属块区域若要同时包括地孔和信号孔，因二者深度不同，则只能通过控深钻制作，那么，该区域上的孔都是盲孔；盲孔电镀有厚径比的限制，需要电镀的盲孔孔径至少应该大于钻深，即对于较深的盲孔，其孔径相应会较大才能保证电镀的效果，这样就限制了该区域上孔的密度，而孔的密度又直接影响散热性能、接地屏蔽性能等。
发明内容
本发明的目的在于提出一种PCB的制作方法和PCB，能够在埋金属块的PCB或具有金属基的PCB的金属块区域上，同时存在孔壁金属化的导通孔和非导通孔，且能够实现较高的孔密度和较小的孔径。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种PCB的制作方法，包括：
在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔；
去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔；
采用绝缘材料填充所述部分金属化孔；
通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域。
其中，去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，包括：
通过背钻或蚀刻的方式，去除至少一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层。
进一步的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域之前，还包括：
提供第二基板和第一半固化片；
在所述第二基板和所述第一半固化片上对应所述导电粘结区域的位置，根据金属块的尺寸开设通槽；
相应的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面覆上导电粘结材料；
将所述第一基板、所述第一半固化片和所述第二基板按顺序叠合；
将所述金属块嵌入所述通槽，压合，其中，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板。
进一步的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域之前，还包括：
提供垫板，垫板的厚度等于金属块的厚度加上导电粘结材料的厚度；
在所述垫板上对应所述导电粘结区域的位置，根据金属块的尺寸开设通槽；
相应的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面覆上导电粘结材料；
将所述第一基板与所述垫板固定；
将所述金属块嵌入所述通槽，所述金属块
的粘接面朝向所述第一基板；
压合后撤去所述垫板。
进一步的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域之前，还包括：
提供第二半固化片，第二半固化片的厚度等于导电粘结材料的厚度；
在所述第二半固化片上对应所述导电粘结区域的位置开设通槽；
相应的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面上对应所述导电粘结区域的部分覆上导电粘结材料；
将所述第一基板、所述第二半固化片和所述金属块按顺序叠合，压合；
其中，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板，所述粘接面的尺寸大于或等于所述导电粘结区域的尺寸。
其中，覆上导电粘结材料，包括：
粘贴导电胶片或者丝印导电浆。
进一步的，覆上导电粘结材料，还包括：
根据避让点在导电胶片上开设让位槽后粘贴；或者
根据避让点设计丝印图形，按照丝印图形丝印导电浆。
另一方面，本发明提供一种PCB，采用上述的制作方法制得，包括：第一基板和金属块；
所述第一基板的导电粘结区域和金属块通过导电粘结材料粘结；
所述第一基板的导电粘结区域包括金属化孔和部分金属化孔；
所述金属化孔与所述金属块导通，所述部分金属化孔与所述金属块绝缘。
进一步的，所述PCB还包括：第二基板；
所述第二基板上对应所述导电粘结区域开设有通槽，所述金属块嵌入所述通槽中；
所述第一基板和所述第二基板通过半固化片粘结。
进一步的，所述第一基板的非导电粘结区域通过半固化片与所述金属块粘结。
本发明的有益效果为：
本发明先将通孔金属化再用导电粘结材料压合金属块，既实现了孔与金属块的导通，又避免了制作大孔径盲孔导致的孔密度减低、控深钻钻头损耗等问题；同时，对一部分金属化通孔去除部分孔壁金属层，使金属块的区域里同时包含孔壁金属化的导通孔和非导通孔，可在保证孔密度的情况下满足更多的设计需求。
附图说明
图1是本发明实施例一中PCB的制作方法的流程图；
图2是本发明实施例二中PCB的制作方法的流程图；
图3是本发明实施例二中PCB的制作方法的步骤示意图；
图4是本发明实施例三中PCB的制作方法的流程图；
图5是本发明实施例三中PCB的制作方法的步骤示意图；
图6是本发明实施例四中PCB的制作方法的流程图；
图7是本发明实施例四中PCB的制作方法的步骤示意图；
图8是本发明实施例五中金属块外露的PCB的剖面图；
图9是本发明实施例五中金属块内埋的PCB的剖面图；
图10是本发明实施例五中具备金属基的PCB的剖面图。
图中：1、第一基板；2、金属化通孔；3、孔壁金属层；4、部分金属化孔；5、绝缘材料；6、导电粘结材料；7、金属块；8、第一半固化片；9、第二基板；10、垫板；11、第二半固化片。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
本实施例提供一种PCB的制作方法，可用于制作带金属块或者金属基的PCB，金属块上包括孔壁金属化的接地孔和信号孔，接地孔与金属块导通，信号孔与金属块绝缘，且各孔可制作较小的孔径，以提高孔密度，达到良好的接地和散热效果。
图1是本实施例中PCB的制作方法的流程图。如图1所示，该制作方法包括如下步骤：
S11，在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔。
单张芯板或者多张芯板压合后作为第一基板，根据PCB的结构设计需求，需要粘结导通金属块的区域为导电粘结区域。在第一基板的导电粘结区域制作通孔，沉铜电镀使孔壁金属化。
所有设计在导电粘结区域的孔，不论是否与金属块导通，都先制作为金属化的通孔，因为通孔电镀对孔径的限制较少，可以制作孔径较小的通孔，保证导电粘结区域内孔的密度。
S12，去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔。
通过背钻或蚀刻的方式，去除至少一部分通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得的部分金属化孔与金属块是绝缘的。所述部分金属化孔为信号孔。其他金属化通孔可以是接地孔、散热孔等。
S13，采用绝缘材料填充所述部分金属化孔。
后续步骤中需要采用导电粘结材料将金属块与第一基板粘结，压合时，导电粘结材料少量流动有可能流入所述部分金属化孔，导致所述部分金属化孔与金属块导通，与设计需求不符；因此，需要在压合前使用绝缘材料填充所述部分金属化孔，一般采用树脂填充。
S14，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域。
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面上覆上导电粘结材料，可以是全部或部分粘贴导电胶片或者丝印导电浆，高温高压下压合即可。
导电粘结区域中，不需要与金属块导通的部分需要设计避让点，根据避让点的位置，在导电胶片上开设让位槽后粘贴；或者根据避让点设计丝印图形，按照丝印图形丝印导电浆。
进一步的，压合时导电粘结材料少量流动有可能导致避让点的部分短路，对此，设计避让点时还应考虑设计相应的补偿值，即让位槽尺寸比避让点实际尺寸略大；也可提供绝缘粘结片；在避让点粘贴所述绝缘粘结片，起到保护避让点、防止短路的作用。
本实施例先将通孔金属化再用导电粘结材料压合金属块，既实现了孔与金属块的导通，又避免了制作金属化盲孔导致的孔密度减低、控深钻钻头损耗等问题；同时，对一部分金属化通孔去除部分孔壁金属层，使金属块的区域里同时包含孔壁金属化的导通孔和非导通孔，可在保证孔密度的情况下满足更多的设计需求。
实施例二
本实施例在上述实施例的基础上，使金属块内埋。图2是本实施例中PCB的制作方法的流程图。如图2所示，本实施例的制作方法包括如下步骤：
S21，在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔。
S22，去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔。
S23，采用绝缘材料填充所述部分金属化孔。
S24，提供第二基板和第一半固化片，在第二基板和第一半固化片上对应所述导电粘结区域的位置，根据金属块的尺寸开设通槽。
第二基板和第一半固化片的厚度之和等于金属块和导电粘结材料的厚度之和。
开设的通槽尺寸略大于金属块的尺寸，以保证金属块能嵌入通槽中。
S25，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
S251，在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面覆上导电粘结材料。
S252，将所述第一基板、所述第一半固化片和所述第二基板按顺序叠合。
S253，将所述金属块嵌入所述通槽，压合。
其中，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板。
图3是本实施例中PCB的制作方法的步骤示意图。如图3所示，在第一基板1上制作若干个金属化通孔2，对一部分的金属化通孔2进行背钻或蚀刻，去除靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层3，获得部分金属化孔4。用绝缘材料5填充金属化通孔2和部分金属化孔4，也可以只填充部分金属化孔4。在第二基板9和第一半固化片8上，根据金属块7的尺寸开设通槽，在金属块7的粘接面或者第一基板1的导电粘结区域覆上导电粘结材料6，按顺序叠合各层材料后压合，获得金属块7内埋的压合板。
实施例三
本实施例在实施例一的基础上，若金属块被设计为外露的金属块，需要在压合时提供辅助设施。图4是本实施例中PCB的制作方法的流程图。如图4所示，本实施例的制作方法包括如下步骤：
S31，在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔。
S32，去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔。
S33，采用绝缘材料填充所述部分金属化孔。
本实施例中，金属块是外露的，若在粘结金属块之后再进行表面处理和外形制作，会对金属块造成损伤，因此在粘结金属块之前，需要先对第一基板进行表面处理、外形制作等。
S34，提供垫板，在垫板上对应所述导电粘结区域的位置，根据金属块的尺寸开设通槽。
垫板的厚度等于金属块的厚度加上导电粘结材料的厚度。垫板起到限位和缓冲的作用，保证金属块不会因为压合时导电粘结材料的少量流动而移位，也对第一基板起到一定的保护作用，同时可以让整板厚度相同，压合时受力均匀。
S35，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
S351，在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面覆上导电粘结材料。
S352，将所述第一基板与所述垫板固定。
垫板上还应该开设与第一基板对应的工具孔，方便固定固定和垫板的方向辨别。
S353，将所述金属块嵌入所述通槽。
所述金属块的粘接面朝向所述第一基板。
S354，压合后撤去所述垫板。
图5是本实施例中PCB的制作方法的步骤示意图。如图5所示，按照与上述实施例相同的步骤制备出包括金属化通孔2和部分金属化孔4的第一基板1，部分金属化孔4中填充绝缘材料5，并且对第一基板1进行表面处理和外形加工。在垫板10上对应导电粘结区域的位置，开设于金属块7尺寸相当的通槽，并通过工具孔将垫板10与第一基板1固定。在第一基板1的导电粘结区域或者金属块7的粘接面上覆上导电粘结材料6，将金属块嵌入垫板10的通槽中，高温高压下压合后，撤去垫板10，获得金属块7外露的压合板。
实施例四
本实施例在实施例一的基础上改进，若制作的是包含金属基的PCB，金属块(金属基)的面积较大，金属块的粘接面的一部分与第一基板导电粘结，一部分为绝缘粘结。图6是本实施例中PCB的制作方法的流程图。如图6所示，本实施例的制作方法包括如下步骤：
S41，在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔。
S42，去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔。
S43，采用绝缘材料填充所述部分金属化孔。
S44，提供第二半固化片，在所述第二半固化片上对应所述导电粘结区域的位置开设通槽。
第二半固化片的厚度与导电粘结材料的厚度相当，厚度相等或误差在1mil以内，通槽的尺寸略大于导电粘结区域的尺寸。
S45，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
S451，在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面上对应所述导电粘结区域的部分覆上导电粘结材料。
S452，将所述第一基板、所述第二半固化片和所述金属块按顺序叠合，压合。
其中，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板，所述粘接面的尺寸大于所述导电粘结区域的尺寸。金属块(金属基)与第一基板之间，对应导电粘结区域的部分是导电粘结材料，其他部分则为第二半固化片。
图7是本实施例中PCB的制作方法的步骤示意图。如图7所示，按照与上述实施例相同的步骤制备出包括金属化通孔2和部分金属化孔4的第一基板1，部分金属化孔4中填充绝缘材料5。在第二半固化片11上开设通槽，通槽尺寸与导电粘结区域的尺寸相当。在导电粘结区域或金属块7的粘接面上对应所述导电粘结区域的部分覆上导电粘结材料6，按顺序叠合各层后压合，获得金属基板。
实施例五
本实施例提供一种PCB，采用上述实施例的制作方法制得，用于解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
图8是本实施例中金属块外露的PCB的剖面图。如图8所示，该PCB包括：第一基板1和金属块7，第一基板1包括导电粘结区域。所述第一基板1的导电粘结区域和金属块7通过导电粘结材料6粘结；所述第一基板1的导电粘结区域包括金属化孔2和部分金属化孔4；所述金属化孔2与所述金属块7导通，所述部分金属化孔4与所述金属块7绝缘。
图9是本实施例中金属块内埋的PCB的剖面图。如图9所示，金属块7为内埋设计，所述PCB还包括：第二基板9；所述第二基板9上对应所述导电粘结区域开设有通槽，所述金属块7嵌入所述通槽中；所述第一基板1和所述第二基板9通过第一半固化片8粘结。第二基板9与第一半固化片8的厚度之和等于金属块7与导电粘结材料6的厚度之和。
图10是本实施例中具备金属基的PCB的剖面图。如图10所示，金属块7(金属基)与第一基板1为部分导通，导电粘结区域中，所述导电粘结材料6按避让点需求制作出让位槽后粘贴。进一步的，所述第一基板1还包括非导电粘结区域，所述第一基板1的非导电粘结区域通过第二半固化片11与所述金属块7粘结。导电粘结材料6的厚度与第二半固化片11的厚度相等。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PCB的制作方法，其特征在于，包括：
在第一基板的导电粘结区域制作金属化通孔；
去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，获得部分金属化孔；
采用绝缘材料填充所述部分金属化孔；
通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域；
其中，导电粘结区域为粘结金属块的区域。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，去除一部分金属化通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层，包括：
通过背钻或蚀刻的方式，去除至少一部分通孔靠近导电粘结区域一端的孔壁金属层。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域之前，还包括：
提供第二基板和第一半固化片；
在所述第二基板和所述第一半固化片上对应所述导电粘结区域的位置，根据金属块的尺寸开设通槽；
相应的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面覆上导电粘结材料；
将所述第一基板、所述第一半固化片和所述第二基板按顺序叠合；
将所述金属块嵌入所述通槽，压合，其中，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域之前，还包括：
提供垫板，垫板的厚度等于金属块的厚度加上导电粘结材料的厚度；
在所述垫板上对应所述导电粘结区域的位置，根据金属块的尺寸开设通槽；
相应的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面覆上导电粘结材料；
将所述第一基板与所述垫板固定；
将所述金属块嵌入所述通槽，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板；
压合后撤去所述垫板。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域之前，还包括：
提供第二半固化片，第二半固化片的厚度等于导电粘结材料的厚度；
在所述第二半固化片上对应所述导电粘结区域的位置开设通槽；
相应的，通过导电粘结材料将金属块粘结在所述导电粘结区域，包括：
在所述导电粘结区域或所述金属块的粘接面上对应所述导电粘结区域的部分覆上导电粘结材料；
将所述第一基板、所述第二半固化片和所述金属块按顺序叠合，压合；
其中，所述金属块的粘接面朝向所述第一基板，所述粘接面的尺寸大于或等于所述导电粘结区域的尺寸。
6.根据权利要求3至5任一项所述的制作方法，其特征在于，覆上导电粘结材料，包括：
粘贴导电胶片或者丝印导电浆。
7.根据权利要求6任一项所述的制作方法，其特征在于，覆上导电粘结材料，还包括：
根据避让点在导电胶片上开设让位槽后粘贴；或者
根据避让点设计丝印图形，按照丝印图形丝印导电浆。
8.一种PCB，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的制作方法制得，包括：第一基板和金属块；
所述第一基板的导电粘结区域和金属块通过导电粘结材料粘结；
所述第一基板的导电粘结区域包括金属化孔和部分金属化孔；
所述金属化孔与所述金属块导通，所述部分金属化孔与所述金属块绝缘；
其中，导电粘结区域为粘结金属块的区域。
9.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于，还包括：第二基板；
所述第二基板上对应所述导电粘结区域开设有通槽，所述金属块嵌入所述通槽中；
所述第一基板和所述第二基板通过半固化片粘结。
10.根据权利要求8所述的PCB，其特征在于：
所述第一基板的非导电粘结区域通过半固化片与所述金属块粘结。
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