CN112930024A

CN112930024A - 金属基线路板及其制作方法

Info

Publication number: CN112930024A
Application number: CN202110095992.0A
Authority: CN
Inventors: 刘玮; 刘晨; 雷振南
Original assignee: Kinwong Electronic Technology Longchuan Co Ltd
Current assignee: Kinwong Electronic Technology Longchuan Co Ltd
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2021-06-08
Anticipated expiration: 2041-01-25
Also published as: CN112930024B

Abstract

本发明适用于线路板制作领域，提出一种金属基线路板及其制作方法，所述金属基线路板的制作方法包括：提供基板、第一介质层和导电层，所述基板为金属复合板且包括铝层和压合于所述铝层上的铜层；将所述基板、所述第一介质层和所述导电层依次层叠并压合为板件，其中所述铜层与所述第一介质层相贴合；在所述板件上开设连接孔，所述连接孔至少贯穿所述导电层及所述第一介质层；利用所述导电层制作线路层，形成金属基线路板。上述金属基线路板的制作方法能够制作具有接地功能的金属基线路板，成本较低，产品的可靠性和安全性较好。

Description

金属基线路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及线路板制作技术领域，尤其涉及一种金属基线路板及其制作方法。

背景技术

常规的铝基线路板，包括单面铝基线路板，双面夹芯铝基线路板和单面多层铝基线路板，单面铝基线路板通常为无导通孔设计，双面夹芯铝基线路板或单面多层铝基线路板通常设有导通的通孔。

当产品设计复杂、需要线路层与铝基导通连接时，如果采用常规的电镀方式，铝基在电镀时容易被药水侵蚀，造成电镀药水污染；前沿的铝基电镀工艺成本高，技术不成熟，产品可靠性存在风险。为此，通常采用从线路层到铝基钻设盲孔，再丝印导电介质(如铜浆、银浆、碳墨)来实现线路层与铝基的导通；但是，当线路板经过回流焊(IR REFLOW)时，由于导电介质与铝基的膨胀系数不同，容易发生开裂，导通电阻增大，甚至会出现导通失效。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种金属基线路板及其制作方法，以解决上述问题。

本发明实施例提出一种金属基线路板的制作方法，包括：

提供基板、第一介质层和导电层，所述基板为金属复合板且包括铝层和压合于所述铝层上的铜层；

将所述基板、所述第一介质层和所述导电层依次层叠并压合为板件，其中所述铜层与所述第一介质层相贴合；

在所述板件上开设连接孔，所述连接孔至少贯穿所述导电层及所述第一介质层；

利用所述导电层制作线路层，形成金属基线路板。

在一实施例中，在将所述基板、所述第一介质层和所述导电层依次层叠并压合为板件之前，所述制作方法还包括：

提供一保护框，所述保护框的中部开设有镶嵌槽；

将所述基板嵌套于所述镶嵌槽中，并压合所述保护框和所述基板，其中所述保护框包覆于所述基板的侧壁。

在一实施例中，所述保护框为FR4外框且所述保护框的厚度与所述基板的厚度匹配；

所述保护框的侧壁凸设有卡持部，所述基板的周侧凹设有卡合槽，所述保护框的卡持部卡持于相应的卡合槽中。

在一实施例中，所述卡合槽为T型槽且包括相连通的第一槽与第二槽，所述第一槽位于所述基板的边缘，且所述第一槽的长度大于所述第二槽的长度，所述第一槽与所述第二槽的深度均为6mm～10mm，所述第一槽与所述第二槽的宽度均为3mm～5mm，所述第一槽的长度为7mm～10mm。

在一实施例中，所述板件还包括保护铜层；

在压合时，所述保护铜层叠设于所述基板远离所述第一介质层的一侧。

在一实施例中，所述板件还包括耐高温保护膜和第二介质层；

在压合时，所述耐高温保护膜、所述第二介质层和所述保护铜层依次叠设于所述基板远离所述第一介质层的一侧。

在一实施例中，在制作线路层时，蚀刻掉所述保护铜层；

在制作线路层后，所述制作方法还包括：

通过锣板锣出金属基线路板的外形；

撕除所述耐高温保护膜和所述第二介质层。

在一实施例中，通过控深钻或镭射钻孔的方法在所述板件上开设所述连接孔。

在一实施例中，在所述板件上开设连接孔之后，所述制作方法还包括：通过电镀或网印锡膏的方式在所述连接孔中填入导电材料。

本发明实施例还提出一种金属基线路板，采用如上任一项实施例所述的制作方法制作而成。

上述金属基线路板的制作方法采用包括铜层和铝层的复合金属板作为基板，由于铜层设于铝层靠近导电层的一侧，即铜层位于铝层上侧，在电镀时，铝层不会接触药水，从而避免药水污染；通过电镀可使连接孔的孔壁沉积铜，从而将线路层与复合金属板的铜层导通，最终实现线路层与铝层的导通金属基线路板的可靠性较好，可以避免接地失效的问题。另外，上述金属基线路板的制作方法能够搭配常规的电镀工艺，无需增加额外新的生产线，通用性较好，节省了生产成本。因此，上述金属基线路板的制作方法可制作具备接地功能的金属基线路板，成本较低，产品的可靠性和安全性较好。

上述金属基线路板的线路层可与基板的铝层导通，在使用环境下可实现接地功能，提高了产品的安全性，增加了产品的附加值；并且，金属基线路板采用上述制作方法进行制作，成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的金属基线路板的制作方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的板件的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的金属基线路板的结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的金属基线路板的制作方法的流程图。

图5是本发明另一实施例提供的保护框和基板的结构示意图；

图6是本发明再一实施例提供的板件的结构示意图；

图7是本发明一实施例提供的金属基线路板的结构示意图；

图8是本发明另一实施例提供的金属基线路板的结构示意图。

图中标记的含义为：

100、金属基线路板；200、板件；10、基板；11、铝层；12、铜层；13、卡合槽；131、第一槽；132、第二槽；20、第一介质层；30、导电层；30’、线路层；40、保护框；41、镶嵌槽；50、保护铜层；60、耐高温保护膜；70、第二介质层；101、连接孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以是直接或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

为了说明本发明所述的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。

本发明实施例提供一种金属基线路板的制作方法，用于制作具有接地功能的金属基线路板，所述金属基线路板的线路层与基板导通，金属基线路板的安全性较好。

请参照图1，本发明实施例提供的金属基线路板的制作方法包括以下步骤。

步骤S1：提供基板、第一介质层和导电层。

请同时参照图2，基板10为金属复合板且包括铝层11和压合于铝层11上的铜层12。在一实施例中，基板10中铜的含量为15％，铝的含量为85％，此时基板10的材质成本较低；可以理解，铜和铝的含量均可依据需要调整，例如，铜的含量为5％～50％，铝的含量为50％～95％。

在一实施例中，第一介质层20为PP(Prepreg，环氧树脂)层，导电层30为铜箔。

步骤S2：将基板10、第一介质层20和导电层30依次层叠并压合为板件200。

如图2所示，铜层12与第一介质层20相贴合。

步骤S3：在板件200上开设连接孔，连接孔至少贯穿导电层30及第一介质层20。

请参照图3，连接孔101为导电层30与基板10的导通孔，因此，所开设的连接孔101需暴露出铜层12。在一实施例中，连接孔101贯穿导电层30和第一介质层20，且暴露出铜层12。可以理解，连接孔101也可贯穿导电层30、第一介质层20、及部分铜层12。

步骤S4：利用导电层30制作线路层30’，形成金属基线路板100。

上述金属基线路板的制作方法采用包括铜层12和铝层11的复合金属板作为基板10，由于铜层12设于铝层11靠近导电层30的一侧，在电镀时，铝层11位于铜层12下方，不会接触药水，从而避免药水污染；并且，线路层30’与铜层12通过连接孔101中的导电材料相导通，进而实现了线路层30’与铝层11的导通，金属基线路板100的可靠性较好，可以避免接地失效的问题。另外，上述金属基线路板100的制作方法能够搭配常规的电镀工艺，无需增加额外新的生产线，通用性较好，节省了生产成本。因此，上述金属基线路板100的制作方法可制作具备接地功能的金属基线路板100，成本较低，产品的可靠性和安全性较好。

在一实施例中，在步骤S3在板件上开设连接孔之后，所述方法还包括：通过电镀或网印锡膏的方式在连接孔101中填入导电材料。

请同时参照图4，本申请的另一实施例提供一种金属基线路板的制作方法。相较于前述实施例，在本实施例中，在将基板10、第一介质层20和导电层30依次层叠并压合为板件200之前，制作方法还包括以下步骤。

步骤S11：提供一保护框，保护框的中部开设有镶嵌槽。

请参照图5，保护框40为矩形的中空框体，保护框40的中部开设有镶嵌槽41，镶嵌槽41为通槽。

可选地，保护框40为FR4外框且保护框40的厚度与基板10的厚度相匹配。例如，FR4外框的厚度可与基板10的厚度相同或大致相同。

在一实施例中，保护框40的制作方法包括如下步骤：依据基板10的尺寸开料，保护框40的尺寸单边比基板10的尺寸大20mm；蚀刻掉保护框40双面的铜皮；钻设定位孔；将保护框40锣出镶嵌槽41，使保护框40呈中空框体，保护框40的单边宽度为10mm，镶嵌槽41用于放基板10。

步骤S12：将基板10嵌套于镶嵌槽41中，并压合保护框40和基板10。

其中，保护框40包覆于基板10的侧壁。

在一实施例中，保护框40与基板10侧壁的间距为0～0.15mm。

上述制作方法中，保护框40用于保护基板10的侧壁，防止基板10的侧壁受电镀药水的侵蚀，以及防止药水污染。

如图5所示，保护框40的侧壁凸设有卡持部，基板10的周侧凹设有卡合槽13，保护框40的卡持部卡持于相应的卡合槽13中，以提升保护框40和基板10的结合强度。可选地，基板10的四周分别设有一个卡合槽13。

在一实施例中，卡合槽13为T型槽且包括相连通的第一槽131与第二槽132，第一槽131位于基板10的边缘，且第一槽131的长度大于第二槽132的长度，第一槽131与第二槽132的深度均为6mm～10mm，第一槽131与第二槽132的宽度均为3mm～5mm，第一槽131的长度为7mm～10mm。

由于卡合槽13为T型槽，增加保护框40和基板10的结合力，防止后续的工序中基板10与保护框40之间的间隙变大，以避免影响保护框40的保护作用。

相应地，在准备基板10时，子流程如下：先将基板10裁成设计尺寸；在基板10上钻出定位孔；在基板10上锣出卡合槽13；对铜层12磨板，去除铜面的氧化层；棕化，将铜层12的表面、及铜层12的侧壁棕化，以利于后续压合时提升铜层12与第一介质层20的结合力，以及提升铜层12与保护框40的结合力。

请参照图6，在本发明的再一实施例中，保护框40位于基板10的周侧。

板件200还包括保护铜层50；在压合时，保护铜层50叠设于基板10远离第一介质层20的一侧。由于基板10的双面均设有铜层，在电镀时，电镀电流能够均匀分布，提升了电镀的均匀性。

进一步地，在压合时，板件200还包括耐高温保护膜60和第二介质层70；耐高温保护膜60可选用含PI材质的保护膜，PI材料可耐250℃的高温；第二介质层70可为PP层。

在压合时，第一介质层20、导电层30依次叠设于基板10设有铜层12的一侧，耐高温保护膜60、第二介质层70和保护铜层50依次叠设于基板10远离第一介质层20的一侧。

在本实施例中，在基板10的铝层11一侧增加耐高温保护膜60，首先，耐高温保护膜60能够保护铝面；其次，耐高温保护膜60的设置便于第二介质层70与铝层11的剥离。另外，因耐高温保护膜60无法与保护铜层50紧密结合，故在耐高温保护膜60与保护铜层50之间增加了一层第二介质层70。

可以理解，若铝层11直接与第二介质层70压合，则压合后的第二介质层70难以去除，若用砂带磨板，会造成铝层11磨损，进而造成铝面板厚不均；如果第二介质层70保留在铝层11表面，则会影响铝层11散热。因此，压合前预先在铝层11表面贴耐高温保护膜60，可保护铝层11，在压合时第二介质层70与铝层11之间能够被耐高温保护膜60隔离。

在一实施例中，在制作线路层时，蚀刻掉保护铜层50；在制作线路层30’后，制作方法还包括：通过锣板锣出金属基线路板100的外形；撕除耐高温保护膜60和第二介质层70。

在锣板后，通过撕除耐高温保护膜60，可以带离第二介质层70，制程简单方便，且不会损伤基板10。

在一实施例中，通过控深钻的方法在板件200上开设连接孔101；通过电镀或网印锡膏的方式在连接孔101中填入导电材料。

例如，先采用控深钻，控深至铜层12，在控深孔内钻设通孔，通孔贯穿铝层11，其中控深孔的孔径比通孔的孔径大0.2mm以上。此时，金属基线路板在贴件时，可使用阶梯钢网，用锡膏将线路层30’与基板10的铜层12相互导通，实现线路层30’的接地。或者，也可先钻设通孔，再采用控深钻，同样适用于贴件。

如图7所示，金属基线路板100的连接孔101中填有导电材料，线路层30’与铜层12、铝层11相导通。

如图8所示，在另一实施例中，通过镭射钻孔的方法开设连接孔101；连接孔101的孔径为0.075mm～0.175mm。在镭射钻孔后，使用导电材料填充连接孔101。

以下举例说明金属基线路板100的制作方法。

首先，提供基板10、保护框40、第一介质层20、导电层30、耐高温保护膜60、第二介质层70及保护铜层50，并参照图6所示的结构进行叠板，通过压合将各层材质压合成板件200。然后，在保护框上钻设定位孔，将板边多余的废料铣掉，例如，单边铣掉3mm。

接着，采用镭射钻孔的方式或控深钻的方式钻设连接孔101，露出基板10的铜层12；采用常规的电镀方式电镀填孔，使连接孔内填入导电材料。

然后，制作线路层30’,同时蚀刻掉保护铜层50，露出第二介质层70；制作防焊、钻出定位孔；接着，锣板，依出货外形，将产品锣出；将耐高温保护膜撕掉，同时剥离第二介质层70。

此后，磨板以磨掉铝层的氧化层，进行开短路测试和表面处理，在线路面形成一层抗氧化层，然后再检验、包装即可。

本发明同时提出一种金属基线路板100，采用如上任一项实施例的制作方法制作而成。

上述金属基线路板100的线路层30’可与基板10的铝层11导通，在使用环境下可实现接地功能，提高了产品的安全性，增加了产品的附加值；并且，金属基线路板100采用上述制作方法进行制作，成本较低。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种金属基线路板的制作方法，其特征在于，包括：

利用所述导电层制作线路层，形成金属基线路板。

2.如权利要求1所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，在将所述基板、所述第一介质层和所述导电层依次层叠并压合为板件之前，所述制作方法还包括：

提供一保护框，所述保护框的中部开设有镶嵌槽；

3.如权利要求2所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，所述保护框为FR4外框且所述保护框的厚度与所述基板的厚度相匹配；

4.如权利要求3所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，所述卡合槽为T型槽且包括相连通的第一槽与第二槽，所述第一槽位于所述基板的边缘，且所述第一槽的长度大于所述第二槽的长度，所述第一槽与所述第二槽的深度均为6mm～10mm，所述第一槽与所述第二槽的宽度均为3mm～5mm，所述第一槽的长度为7mm～10mm。

5.如权利要求1或2所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，所述板件还包括保护铜层；

6.如权利要求5所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，所述板件还包括耐高温保护膜和第二介质层；

7.如权利要求6所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，

在制作线路层时，蚀刻掉所述保护铜层；

在制作线路层后，所述制作方法还包括：

通过锣板锣出金属基线路板的外形；

撕除所述耐高温保护膜和所述第二介质层。

8.如权利要求1所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，通过控深钻或镭射钻孔的方法在所述板件上开设所述连接孔。

9.如权利要求1所述的金属基线路板的制作方法，其特征在于，在所述板件上开设连接孔之后，所述制作方法还包括：

通过电镀或网印锡膏的方式在所述连接孔中填入导电材料。

10.一种金属基线路板，其特征在于，采用如权利要求1-9中任一项所述的制作方法制作而成。