CN110602871B - 一种石墨烯导热pcb及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种石墨烯导热PCB，包括多层交错叠加的石墨烯片和内层芯板，所述石墨烯片与内层芯板之间设有半固化片，最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结。其制备方法包括：内层芯板刻蚀、棕化处理；石墨烯片裁切，钻孔；将钻孔后的石墨烯片与棕化后的内层芯板压合，石墨烯片与内层芯板之间***半固化片，最外层石墨烯片通过导热胶与铜箔粘结；在压合后的PCB上钻出导通孔，导通孔与石墨烯片上的贯穿孔具有相同的孔位，然后对导通孔进行沉铜电镀，使需要互联的内层芯板相互导通。本发明提供的石墨烯导热PCB，将石墨烯压合于各层芯板之间，提高PCB的散热性能；石墨烯片层与芯板、导通孔之间保持绝缘状态，不会影响电路信号传输。

Description

一种石墨烯导热PCB及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种石墨烯导热PCB及其制备方法，属于PCB板制造技术领域。
背景技术
PCB线路板是电子产品的主要部件之一，大量发热的电子元件装设在线路板上行，提高线路板的散热性能成为日益重要的问题。石墨烯具有良好的导热性，但目前鲜少有将石墨烯应用于多层PCB板的；石墨烯除了具备良好的导热性，还具有良好导电性，将石墨烯压合与PCB板间时需要考虑石墨烯与导通孔之间的绝缘性。专利CN201721851976公开了一种高散热石墨烯线路板，依次包括第一线路层、第一绝缘层、石墨烯层、第二绝缘层和第二线路层，设置贯穿孔贯穿第一绝缘层、石墨烯层和第二绝缘层，贯穿孔内填充绝缘导热材料，然后贯穿孔内设导通孔；通过绝缘材料隔绝石墨烯与导通孔，但是这种结构操作繁琐，且不适用于多层PCB板。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种石墨烯导热PCB及其制备方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种石墨烯导热PCB，包括多层交错叠加的石墨烯片和内层芯板，所述石墨烯片与内层芯板之间设有半固化片，最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结。
一种石墨烯导热PCB的制备方法，具体包括如下过程：
（1）内层芯板制备：覆铜板进行前处理、贴膜、曝光、显影、刻蚀后，形成表面刻蚀有线路图形的内层芯板，并对内层芯板进行棕化处理；
（2）石墨烯片的制备：裁切石墨烯片，使其尺寸与内层芯板一致；首先在石墨烯片上钻出定位孔，然后再在石墨烯片上钻出若干贯穿孔；
（3）石墨烯导热PCB制备：将钻孔后的石墨烯片与棕化处理后的内层芯板交错叠加并压合，所述石墨烯片与内层芯板之间***半固化片进行绝缘；最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结；
在压合后的PCB上钻出导通孔，所述导通孔与石墨烯片上的贯穿孔具有相同的孔位，且导通孔的孔径小于贯穿孔的孔径；然后对导通孔进行沉铜电镀，孔壁均匀镀上铜，使需要互联的内层芯板相互导通。
进一步地，所述石墨烯片上钻孔采用机械钻孔，机械钻孔时，采用树脂基板与石墨烯片交错叠放的方式对石墨烯片进行保护。
进一步地，所述石墨烯片上钻孔采用镭射钻孔，镭射钻孔时，直接对石墨烯片进行钻孔操作，无需添加树脂基板保护层。
进一步地，石墨烯片钻孔时，石墨烯片上下表面贴覆保护膜。
进一步地，石墨烯片钻孔完成后需揭掉保护膜，再与内层芯板进行压合。
有益效果：本发明提供的石墨烯导热PCB，将石墨烯片压合于PCB各层芯板之间，提高PCB的散热性能；石墨烯与芯板之间设有半固化片，石墨烯片层上设置通孔，通孔孔径大于导通孔，使石墨烯片层与芯板、导通孔之间保持绝缘状态，不会影响PCB电路信号传输。本发明所述石墨烯导热PCB的制备方法，流程简单易行，成本低，效率高。
附图说明
图1为本发明提供的石墨烯导热PCB的结构示意图；
图2为刻蚀电路后的内层芯板示意图；
图3为棕化后的内层芯板示意图；
图4为对石墨烯片进行机械钻孔的示意图；
图5为对石墨烯片进行镭射钻孔的示意图；
图6为石墨烯片与内层芯板压合未钻孔时的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种石墨烯导热PCB，包括多层交错叠加的石墨烯片2和内层芯板1，所述石墨烯片2与内层芯板1之间设有半固化片3，最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶4与铜箔5粘结；PCB板上钻有若干导通孔6。
上述石墨烯导热PCB的制备方法包括如下过程：
（1）内层芯板制备：覆铜板进行前处理、贴膜、曝光、显影、刻蚀后，形成表面刻蚀有线路图形的内层芯板1，如图2所示，并对内层芯板1进行棕化处理，如图3所示；
（2）石墨烯片的制备：裁切石墨烯片2，使其尺寸与内层芯板1一致；首先在石墨烯片2上钻出定位孔，然后再在石墨烯片2上钻出若干贯穿孔7；
所述石墨烯片2上钻孔采用机械钻孔，机械钻孔时，采用树脂基板8与石墨烯片2交错叠放的方式对石墨烯片2进行保护，钻孔时，石墨烯片2上下表面贴覆保护膜9，如图4所示。
或者，采用镭射钻孔在石墨烯片2上钻孔，镭射钻孔时，直接对石墨烯片2进行钻孔操作，无需添加树脂基板保护层，钻孔时，石墨烯片2上下表面贴覆保护膜9，如图5所示。
石墨烯片2钻孔完成后需揭掉保护膜9，再与内层芯板1进行压合。
（3）石墨烯导热PCB制备：将钻孔后的石墨烯片2与棕化处理后的内层芯板1交错叠加并压合，所述石墨烯片2与内层芯板1之间***半固化片3进行绝缘；压合过程中，半固化片3的树脂会流入石墨烯片的贯穿孔7内，填塞贯穿孔，从而保证后续钻导通孔6后，石墨烯片2与导通孔6之间保持绝缘，如图6所示；
最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结；
在压合后的PCB上钻出导通孔6，所述导通孔6与石墨烯片2上的贯穿孔7具有相同的孔位，具体操作时可以采用前述石墨烯片钻孔的设备对压合后的PCB进行钻孔，压合后的PCB与先前石墨烯片选择相同的定位位置，并采用相同的钻孔坐标系进行钻孔操作，以确保导通孔6与贯穿孔7具有相同孔位；所述导通孔6的孔径小于贯穿孔7的孔径；然后对导通孔6进行沉铜电镀，孔壁均匀镀上铜，得到图1所示PCB板，使需要互联的内层芯板1相互导通。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种石墨烯导热PCB的制备方法，其特征在于：所述石墨烯导热PCB包括多层交错叠加的石墨烯片和内层芯板，所述石墨烯片与内层芯板之间设有半固化片，最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结，PCB板上钻有若干导通孔；
所述石墨烯导热PCB的制备方法具体包括如下过程，
（1）内层芯板制备：覆铜板进行前处理、贴膜、曝光、显影、刻蚀后，形成表面刻蚀有线路图形的内层芯板，并对内层芯板进行棕化处理；
（2）石墨烯片的制备：裁切石墨烯片，使其尺寸与内层芯板一致；首先在石墨烯片上钻出定位孔，然后再在石墨烯片上钻出若干贯穿孔；
（3）石墨烯导热PCB制备：将钻孔后的石墨烯片与棕化处理后的内层芯板交错叠加并压合，所述石墨烯片与内层芯板之间***半固化片进行绝缘；最外层的石墨烯片远离内层芯板的一侧通过导热胶与铜箔粘结；
在压合后的PCB上钻出导通孔，所述导通孔与石墨烯片上的贯穿孔具有相同的孔位，且导通孔的孔径小于贯穿孔的孔径；然后对导通孔进行沉铜电镀，孔壁均匀镀上铜，使需要互联的内层芯板相互导通。
2.根据权利要求1所述的石墨烯导热PCB的制备方法，其特征在于：所述石墨烯片上钻孔采用机械钻孔，机械钻孔时，采用树脂基板与石墨烯片交错叠放的方式对石墨烯片进行保护。
3.根据权利要求1所述的石墨烯导热PCB的制备方法，其特征在于：所述石墨烯片上钻孔采用镭射钻孔，镭射钻孔时，直接对石墨烯片进行钻孔操作，无需添加树脂基板保护层。
4.根据权利要求2或3所述的石墨烯导热PCB的制备方法，其特征在于：石墨烯片钻孔时，石墨烯片上下表面贴覆保护膜。
5.根据权利要求4所述的石墨烯导热PCB的制备方法，其特征在于：石墨烯片钻孔完成后需揭掉保护膜，再与内层芯板进行压合。
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