CN204634152U - 一种快速散热高频混压线路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速散热高频混压线路板，包括依次多层交替设置的芯板层和半固化片层，所述高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部压合有高频子板，最底部的半固化片层的下方还设置一层铜箔，所述快速散热高频混压线路板内部嵌埋有铜块，所述铜块一端嵌入高频子板下方的第二层芯板层，嵌入接触底层铜箔。本实用新型所述的快速散热高频混压线路板，采用在芯板层上局部混压高频子板，减少昂贵高频板材的使用量，同时还可以满足产品组装过程中一体化的需求，大幅降低PCB加工及组装成本；本实用新型采用埋铜的方式，并在混压线路板底部压合一层铜箔，将高频子板的温度通过铜块纵向传导至铜箔层，极大混压线路板的提高散热速度，同时缓解线路板翘曲的问题。

Description

一种快速散热高频混压线路板

技术领域

本实用新型涉及线路板技术领域，具体属于一种快速散热高频混压线路板。

背景技术

电子元器件发展史其实就是一部浓缩的电子发展史。随着第三、四代移动通信技术，产品轻薄短小化、高性能高功能高密度化设计越来越重要，如此下来 ，在PCB表面上安装大量元件已越来越不现实；同时，随着IC集成度的提高及其I/O 数的增加，无源元件数量持续增加，通过层压埋入无源元件可以缩短元件间的线路长度，改善电气特性、提高封装可靠性、降低生产成本等。

传统的通过层压技术将埋容材料置入PCB板中已是目前业界的成熟技术，故在此不再赘述。但最新PCB设计技术（集成型光电基板EOCB）已将埋入式电阻、电感及电容与光波导及Z向互连技术等融化在一起。此外，由于信号传输的高速化发展，基板配线要求増严，一方面需要具备高密度配线，另一方面还要有高速配线的收容技术。

为改善信号完整性及生产成本最低化，高频高速材料混压、复合材料混压嵌入孔设计与应用方兴未艾；为安装特殊功能模块或简化电子产品设计，局部埋入高密度子板、各类高精度要求阶梯板设计层出不穷；传统PCB设计过程中，如果需要使用到高频信号，设计上通常是采用整层使用高频材料制作，成本高昂。

另外，高频混压多层板表面安装大功率元器件后，高频子板长期保持高温状态，导致元器件内部化学反应与粒子迁移加速，元器件失效率大幅提高，直接影响电子产品的可靠性。常见的散热导热设计方式有：增加散热孔数量或采用高导热性能材料填孔，但不利于高频微波板的线路设计；采用金属芯印制板设计，局部散热效果明显，但难以迎合电子产品轻巧便携的要求；采用导热基材设计，但目前高频高速板材的导热率一般都不高。

随着第三、四代移动通信技术及信息电子产业的突飞猛进，对电子产品小型化、轻便化、散热快和高可靠性的要求也越来越高，散热问题的解决已经到了迫在眉睫的时候。

实用新型内容

为克服上述现有技术的缺陷与不足，本实用新型提供一种快速散热高频混压线路板。

本实用新型的技术方案是：

一种快速散热高频混压线路板，包括依次多层交替设置的芯板层和半固化片层，所述快速散热高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部压合有高频子板，最底部的半固化片层的下方还设置一层铜箔，所述快速散热高频混压线路板内部嵌埋有铜块，所述铜块一端嵌入高频子板下方的第二层芯板层，嵌入接触底层铜箔。

优选的，所述快速散热高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部开有凹槽，所述高频高频子板嵌在顶部第一层的芯板层的凹槽内。

优选的，所述每层芯板层和半固化片层之间以及最底部的半固化片层与铜箔之间均设置有线路层。

优选的，所述铜箔的热膨胀系数为15-20PP/℃。

进一步优选的，所述半固化层采用FR-4 半固化片。

一种快速散热高频混压线路板的成型方法，包括步骤：

S1、在线路板顶部第一层的芯板层表面锣出局部混压槽；

S2、除顶部第一层的芯板层外，对其余芯板层和半固化片层的对应位置锣出埋通孔；

S3、在线路板热熔后，分别在混压槽和埋通孔放入已成型的高频子板和铜块，并在底部叠放铜箔，然后进行压合，使高频子板、铜块、铜箔与线路板牢固粘结在一起；

S4、冷却，清除快速散热高频混压线路板的表面残胶。

优选的，步骤S3所述线路板压合过程中，升温速率控制在2 ℃/min～2.7℃/min，最高升到100℃。

优选的，所述顶部芯板层的混压槽内锣有一凸起，对应的高频子板上设有一凹槽。 

进一步优选的，所述铜块使用前先棕化。

本实用新型的有益效果：

1．本实用新型所述的快速散热高频混压线路板，采用在芯板层上局部混压高频子板，可以减少昂贵高频板材的使用量，同时还可以满足产品组装过程中一体化的需求，大幅降低PCB加工及组装成本；

2．本实用新型采用埋铜的方式，并在混压线路板底部压合一层铜箔，将高频子板的温度通过铜块纵向传导至铜箔层，通过铜箔散热，极大混压线路板的提高散热速度，同时缓解线路板翘曲的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述的快速散热高频混压线路板的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

一种快速散热高频混压线路板，包括依次多层交替设置的芯板层1和半固化片层2，所述半固化层采用FR-4 半固化片。所述快速散热高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部压合有高频子板3，所述快速散热高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部开有凹槽，所述高频高频子板3嵌在凹槽内。最底部的半固化片层的下方还设置一层铜箔4，所述每层芯板层和半固化片层之间以及最底部的半固化片层与铜箔之间均设置有线路层。所述快速散热高频混压线路板内部嵌埋有铜块5，所述铜块一端嵌入高频子板下方的第二层芯板层，嵌入接触底层铜箔。

所述铜箔的热膨胀系数为15-20PP/℃。

一种快速散热高频混压线路板的成型方法，包括步骤：

S1、在线路板顶部第一层的芯板层表面锣出局部混压槽，所述顶部芯板层的混压槽内锣有一凸起，对应的高频子板上设有一凹槽，用于高频子板的对位防呆。

S2、除顶部第一层的芯板层外，对其余芯板层和半固化片层的对应位置锣出埋通孔； 

S3、在线路板热熔后，升温速率控制在2 ℃/min～2.7℃/min，最高升到100℃。分别在混压槽和埋通孔放入已成型的高频子板和铜块，铜块使用前先棕化，并在线路板底部叠放铜箔，然后进行压合，使高频子板、铜块、铜箔与线路板牢固粘结在一起；

S4、冷却，清除快速散热高频混压线路板的表面残胶。

具体实施时，压合程序升温速率控制在2.3℃／min, 60 ℃左右转中压，控制流胶，100 ℃左右时，粘度最低，转为高压，可有效的控制半固化层片的流动，保证填胶充分。半固化片采用玻璃布比较细含胶量比较高的FR-4 半固化片保证填胶充分。

埋铜过程中，首先在芯板和半固化片的埋铜区域铣出埋铜槽，将铜块单面棕化后通过压合，使铜块与PCB板牢固粘结在一起。其流程的关键点是先铣槽，后埋入铜，再压合；其铜块与板的结合主要是靠P片固化后的与铜块的粘结力。局部混压先将子板制作成为除了外层线路以外的半成品，预埋入区域铣出合适尺寸公差的槽，通过压合将其埋入母板中。这样制作出来的埋铜板，与普通多层PCB板无异，可以进行如背钻、金属化槽、控深铣、射频线等其他特殊工艺的制作。

为了消除铜块与板之间不可避免的断差造成的可靠性问题，在调整铜块厚度与板厚之间的匹配性的同时，压板时还需使用合适的缓冲阻胶材料，通常选用合适的离型膜，合适的压合条件可以保证压力均匀性，从而使缝隙填胶充分，同时还能控制流胶量和铜块同PCB板之间的平整度。压板方式可以熔加铆的方式。

铜块与板不可避免会存在高度差，压板时需用缓冲材辅助压板，消除断差影响，保证全板压力均匀，才能使填胶充分，并使流胶量尽量小。由于铜块与板之间的缝隙是敞开式的，压板时熔融状态的树脂不可避免地会流到铜块上，可以采用不织布研磨机进行研磨可以很彻底的去除残胶。

铜块使用前需要棕化，才能保证铜块埋入后与半固化片紧密结合。确保埋入的铜块平整，未斜靠在在槽壁，防止压板后铜块高低不平。根据设计要求只选择埋入面进行棕化。

本实用新型所述的快速散热高频混压线路板，采用在芯板层上局部混压高频子板，可以减少昂贵高频板材的使用量，同时还可以满足产品组装过程中一体化的需求，大幅降低PCB加工及组装成本；本实用新型采用埋铜的方式，并在混压线路板底部压合一层铜箔，将高频子板的温度通过铜块纵向传导至铜箔层，极大混压线路板的提高散热速度，同时缓解线路板翘曲的问题。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种快速散热高频混压线路板，包括依次多层交替设置的芯板层和半固化片层，其特征在在于：所述快速散热高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部压合有高频子板，最底部的半固化片层的下方还设置一层铜箔，所述快速散热高频混压线路板内部嵌埋有铜块，所述铜块一端嵌入高频子板下方的第二层芯板层，嵌入接触底层铜箔。

2.根据权利要求1所述的快速散热高频混压线路板，其特征在于：所述快速散热高频混压线路板的顶部第一层的芯板层局部开有凹槽，所述高频子板嵌在顶部第一层的芯板层的凹槽内。

3.根据权利要求2所述的快速散热高频混压线路板，其特征在于：所述每层芯板层和半固化片层之间以及最底部的半固化片层与铜箔之间均设置有线路层。

4.根据权利要求1所述的快速散热高频混压线路板，其特征在于：所述铜箔的热膨胀系数为15-20PP/℃。

5.根据权利要求3所述的快速散热高频混压线路板，其特征在于：所述半固化层采用FR-4 级半固化片。