一种双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺的制作方法

本发明涉及线路板制作技术领域，具体为一种双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺。

背景技术：

led灯虽然比传统白炽灯节能环保很多，但目前电能转化为光能效率也只有30%左右，剩下的电量都转化成了热能。因此工程师在设计led灯板时都会考虑采用铜基等来改善散热问题，以保证led灯安全性能及使用寿命。

热电分离是一种提高散热效率的技术之一，热指的是led板上的导热焊盘，电指led板上的电极,两者被绝缘材料隔离。导热焊盘功能就是导热，电极的作用就是导电，这种封装方式称为热电分离。热电分离线路板的结构通常是在线路板的底部设置铜基板，铜基板上设凸铜，导热焊盘设置在凸铜上，led灯珠安装在导热焊盘上，因此可以直接与铜基板接触进行导热，导热散热效率高，可延长led灯的使用寿命，led灯珠的电极与线路板上蚀刻有线路的铜层电连接。该类线路板制作时一般的方法是对铜箔、pp片，铜基板统一开槽，然后铆合后压合，这样的方法存在两个缺陷：一是铜箔在开槽时易褶皱，不易定位开槽；二是直接铆合一起压合后凸铜位置及板面上残留的残胶很难去除。

目前热电分离铜基板大多是用在led灯照明上用且大都是单面板设计，如申请人于2018.07.27提出的一种热电分离线路板的制作方法（cn108848615a），其包括:铜基板开料，在铜基板上钻工具孔，然后对铜基板的上表面进行蚀刻形成与led灯珠导热焊盘对应的凸铜块；fr4基板开料,采用0.075mm2/2oz的双面板将底层铜箔蚀刻掉；fr4基板和pp片的厚度之和大于凸铜块的高度；钻孔和开槽，将fr4基板放在pp片上方，对fr4基板和pp片同时钻工具孔并对应铜基板上的凸铜块开槽孔，槽孔尺寸比凸铜块单边大0.20mm；将fr4基板、pp片、铜基板从上至下重叠并压合，fr4基板和pp片上的槽孔对应套在铜基板的凸铜块上；对fr4基板的顶层铜箔进行减铜至hoz，然后通过研磨去除压合时从pp片中流到凸铜块上的残胶。但随着产品的升级换代此种设计，越来越多的开始应用于挖矿机电脑（如比特币电脑），电脑一般有专业的挖矿芯片，多采用罗列大量显卡的方式工作，耗电量较大，散热量大，普通的金属基板与单面热电分离铜基板很难满足散热需求。

技术实现要素：

本发明提供一种可以根据产品需求设计pcb线路板，实现双面夹芯热电分离铜基板，可以同时起到导通与散热的作用，满足产品双面贴片的需要的双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺。

为了实现上述目的，通过以下技术方案实现。

一种双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：铜基芯板的制作，包括，

开料、钻孔、树脂塞孔、陶瓷磨板、内层图形、内层蚀刻、控深锣、棕化、转主流程压合。其中，

开料处理，根据要求的尺寸进行铜基芯板开料；

钻孔处理，在已完成开料的铜基芯板上钻npth孔；

树脂塞孔处理，在钻孔处理步骤中的npth孔处进行树脂塞孔，具体包括，

采用树脂塞孔油墨，利用真空塞孔机将npth孔塞平，孔中间不能有空洞与气泡，完成后采用高温烘烤机进行高温烘烤将树脂塞固化，其高温烘烤温度为180度，烘烤时间为4h；

陶瓷磨板处理，树脂塞孔并烘烤完成后，采用陶瓷磨刷将孔口溢出的树脂磨平再进行抛光；

内层图形制作，采用常规制作工序进行铜基芯板内层图形制作；

铜基芯板凸台的制作，采用控深蚀刻方法对铜基芯板进行蚀刻，在铜基芯板的上下面蚀刻留出上凸台和下凸台，具体包括，

将塞孔打磨后的铜基芯板用超粗化对铜面进行清洗；

采用专用抗蚀干膜，曝光，将凸台位置用菲林作挡光设计，挡光设计时进行单边补偿2mil，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜基芯板的上下两面进行蚀刻，单面蚀刻深度为015mm～0.2mm，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除；

树脂控深锣的制作，蚀刻完成后，采用控深锣技术将塞孔位置凸出的树脂锣平，具体地，采用cnc具有控深功能的锣机，对铜基芯板上树脂孔位进行双面控深锣，控深锣锣带制作时单边至少比npth孔大2mil；

棕化处理，树脂控深锣完成后，对铜基芯板进行棕化处理，棕化处理后转入主流程待压合。

步骤二：覆铜板的制作，包括，

开料、内层图形、内层蚀刻、锣内槽、磨板、棕化、转主流程压合，其中，

开料处理，根据铜基芯板的大小进行覆铜板的开料，覆铜板的数量为两块，两块覆铜板分别用于放置在铜基芯板的上下两面；

内层图形制作，采用常规制作工序进行覆铜板内层图形制作；

内层蚀刻，采用蚀刻工序将覆铜板的内层铜箔蚀刻掉，即是将覆铜板与铜基芯板相对的一面铜箔蚀刻掉；

锣内槽处理，为粗锣+精锣技术，采用锣机对覆铜板进行锣内槽，锣内槽位置和大小与铜基芯板上的上下凸台的位置和大小相匹配，具体地，将双面覆铜板，通过曝光显影的方法，将锣内槽处的铜皮和靠内侧铜皮蚀刻掉，露出基材，然后采用cnc锣机对基板进行开槽，r角控制在0.4，开槽位整体比凸台大0.3mm，先采用粗锣刀进行粗锣，然后再采用细锣刀进行精锣，锣内槽完成后进行磨板，去披锋；

按常规工序依次对覆铜板进行磨板、棕化处理后，转入主流程待压合。

步骤三：绝缘层的制作，所述绝缘层为pp层或纯胶层；

步骤四：压合处理，在压合机的工作台上自下至上依次叠放好覆铜板、绝缘层、铜基芯板、绝缘层和覆铜板，进行压合制作；

步骤五：后工序处理，压合后按常规工序依次福建莆田地陶瓷磨板、钻pth孔、沉铜、全板电板、外层线路、外层aoi、阻焊、文字、成型、电测、fqc/fqa、包装，得双面夹芯热电分离结构铜基板。

作为本发明优选方案之一，步骤三所述绝缘层为pp层，所述pp层的制作包括开料和锣内槽，锣内槽的位置和大小与铜基芯板上的上下凸台的位置和大小相匹配，锣内槽后转入主压合流程；步骤四中的压合处理采用热媒油全压机进行压合制作。

作为本发明优选方案之二，步骤三绝缘层为纯胶层，所述纯胶层的制作包括开料、预贴合、快压和锣内槽工序，所述预贴合是将纯胶贴在面板上，快压工序是将纯胶先进行加热固化，锣内槽的位置和大小与铜基芯板上的上下凸台的位置和大小相匹配，锣内槽后转入主压合流程；步骤四中的压合处理采用快压机进行压合制作。

本发明双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺采用夹芯三明治的方式通过绝缘导通npth孔，将铜基芯板蚀刻成上下两面均具有凸台的双面凸铜结构，然后通过纯胶或pp绝缘层粘结片的方式，将铜基芯板，铜基芯板上下两侧的绝缘层和上下覆铜板压合在一起，打破了传统的双面散热采用多块线路板拼接或焊接的方式，可以根据产品需求设计pcb线路板，实现双面夹芯热电分离铜基板，而且同时起到导通与散热的作用，满足产品双面贴片的需要。

附图说明

附图1为本发明双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺实施例1的双面夹芯热电分离结构铜基板压合叠放结构示意图；

附图2为本发明双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺实施例2的双面夹芯热电分离结构铜基板压合叠放结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合具体实施例及附图对本发明双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺作进一步详细描述。

实施例1

结合附图1，一种双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺，包括如下步骤，

步骤一：铜基芯板10的制作，包括，

开料、钻孔、树脂塞孔、陶瓷磨板、内层图形、内层蚀刻、控深锣、棕化、转主流程压合。其中，

开料处理，根据要求的尺寸进行铜基芯板10开料；

钻孔处理，在已完成开料的铜基芯板10上钻npth孔13；

树脂塞孔处理，在钻孔处理步骤中的npth孔13处进行树脂塞孔，具体包括，

采用树脂塞孔油墨，利用真空塞孔机将npth孔13塞平，孔中间不能有空洞与气泡，完成后采用高温烘烤机进行高温烘烤将树脂塞固化，其高温烘烤温度为180度，烘烤时间为4h；

陶瓷磨板处理，树脂塞孔并烘烤完成后，采用陶瓷磨刷将孔口溢出的树脂磨平再进行抛光；

内层图形制作，采用常规制作工序进行铜基芯板10内层图形制作；

铜基芯板10凸台的制作，采用控深蚀刻方法对铜基芯板10进行蚀刻，在铜基芯板10的上下面蚀刻留出上凸台11和下凸台12，具体包括，

将塞孔打磨后的铜基芯板10用超粗化对铜面进行清洗；

采用专用抗蚀干膜，曝光，将凸台位置用菲林作挡光设计，挡光设计时进行单边补偿2mil，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜基芯板10的上下两面进行蚀刻，单面蚀刻深度为015mm～0.2mm，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除；

树脂控深锣的制作，蚀刻完成后，采用控深锣技术将塞孔位置凸出的树脂锣平，具体地，采用cnc具有控深功能的锣机，对铜基芯板10上树脂孔位进行双面控深锣，控深锣锣带制作时单边至少比npth孔13大2mil；

棕化处理，树脂控深锣完成后，对铜基芯板10进行棕化处理，棕化处理后转入主流程待压合。

步骤二：覆铜板的制作，包括，

开料、内层图形、内层蚀刻、锣内槽、磨板、棕化、转主流程压合，其中，

开料处理，根据铜基芯板10的大小进行覆铜板的开料，选用fr4覆铜板，fr4覆铜板的数量为两块，两块fr4覆铜板分别用于放置在铜基芯板10的上下两面；

内层图形制作，采用常规制作工序进行fr4覆铜板内层图形制作；

内层蚀刻，采用蚀刻工序将fr4覆铜板30的内层铜箔蚀刻掉，具体地，将双面覆铜板，通过曝光显影的方法，将锣内槽处的铜皮和靠内侧铜皮蚀刻掉，露出基材，即是将覆铜板与铜基芯板10相对的一面铜箔蚀刻掉，保留fr4覆铜板30的外层铜箔31；

锣内槽处理，为粗锣+精锣技术，采用锣机对覆铜板进行锣内槽，锣内槽位置和大小与铜基芯板10上的上下凸台12的位置和大小相匹配，具体地，在fr4覆铜板30的内层铜箔蚀刻掉后，采用cnc锣机对基板进行开槽，r角控制在0.4，开槽位整体比凸台大0.3mm，先采用粗锣刀进行粗锣，然后再采用细锣刀进行精锣，锣内槽完成后进行磨板，去披锋；

按常规工序依次对fr4覆铜板30进行磨板、棕化处理后，转入主流程待压合。

步骤三：绝缘层20的制作，所述绝缘层20为pp层，所述pp层的制作包括开料和锣内槽，锣内槽的位置和大小与铜基芯板10上的上下凸台11、12的位置和大小相匹配，锣内槽后转入主压合流程；

步骤四：压合处理，在压合机的工作台上自下至上依次叠放好fr4覆铜板30、绝缘层20、铜基芯板10、绝缘层20和fr4覆铜板30，放置时将fr4覆铜板30有铜箔的一面放置在外面，然后采用热媒油全压机进行压合制作；

步骤五：后工序处理，压合后按常规工序依次福建莆田地陶瓷磨板、钻pth孔、沉铜、全板电板、外层线路、外层aoi、阻焊、文字、成型、电测、fqc/fqa、包装，得双面夹芯热电分离结构铜基板。

实施例2

结合附图2，一种双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺，包括如下步骤，

步骤一：铜基芯板10的制作，包括，

开料、钻孔、树脂塞孔、陶瓷磨板、内层图形、内层蚀刻、控深锣、棕化、转主流程压合。其中，

开料处理，根据要求的尺寸进行铜基芯板10开料；

钻孔处理，在已完成开料的铜基芯板10上钻npth孔13；

树脂塞孔处理，在钻孔处理步骤中的npth孔13处进行树脂塞孔，具体包括，

采用树脂塞孔油墨，利用真空塞孔机将npth孔13塞平，孔中间不能有空洞与气泡，完成后采用高温烘烤机进行高温烘烤将树脂塞固化，其高温烘烤温度为180度，烘烤时间为4h；

陶瓷磨板处理，树脂塞孔并烘烤完成后，采用陶瓷磨刷将孔口溢出的树脂磨平再进行抛光；

内层图形制作，采用常规制作工序进行铜基芯板10内层图形制作；

铜基芯板10凸台的制作，采用控深蚀刻方法对铜基芯板10进行蚀刻，在铜基芯板10的上下面蚀刻留出上凸台11和下凸台12，具体包括，

将塞孔打磨后的铜基芯板10用超粗化对铜面进行清洗；

采用专用抗蚀干膜，曝光，将凸台位置用菲林作挡光设计，挡光设计时进行单边补偿2mil，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜基芯板10的上下两面进行蚀刻，单面蚀刻深度为015mm～0.2mm，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除；

树脂控深锣的制作，蚀刻完成后，采用控深锣技术将塞孔位置凸出的树脂锣平，具体地，采用cnc具有控深功能的锣机，对铜基芯板10上树脂孔位进行双面控深锣，控深锣锣带制作时单边至少比npth孔13大2mil；

棕化处理，树脂控深锣完成后，对铜基芯板10进行棕化处理，棕化处理后转入主流程待压合。

步骤二：覆铜板的制作，包括，

开料、内层图形、内层蚀刻、锣内槽、磨板、棕化、转主流程压合，其中，

开料处理，根据铜基芯板10的大小进行覆铜板的开料，选用fr4覆铜板，fr4覆铜板的数量为两块，两块fr4覆铜板分别用于放置在铜基芯板10的上下两面；

内层图形制作，采用常规制作工序进行fr4覆铜板内层图形制作；

内层蚀刻，采用蚀刻工序将fr4覆铜板30的内层铜箔蚀刻掉，具体地，将双面覆铜板，通过曝光显影的方法，将锣内槽处的铜皮和靠内侧铜皮蚀刻掉，露出基材，即是将覆铜板与铜基芯板10相对的一面铜箔蚀刻掉，保留fr4覆铜板30的外层铜箔31；

锣内槽处理，为粗锣+精锣技术，采用锣机对覆铜板进行锣内槽，锣内槽位置和大小与铜基芯板10上的上下凸台12的位置和大小相匹配，具体地，在fr4覆铜板30的内层铜箔蚀刻掉后，采用cnc锣机对基板进行开槽，r角控制在0.4，开槽位整体比凸台大0.3mm，先采用粗锣刀进行粗锣，然后再采用细锣刀进行精锣，锣内槽完成后进行磨板，去披锋；

按常规工序依次对fr4覆铜板30进行磨板、棕化处理后，转入主流程待压合。

步骤三：绝缘层20的制作，所述绝缘层20为纯胶层，所述纯胶层的制作包括开料、预贴合、快压和锣内槽工序，所述预贴合是将纯胶贴在面板上，快压工序是将纯胶先进行加热固化，锣内槽的位置和大小与铜基芯板10上的上下凸台12的位置和大小相匹配，锣内槽后转入主压合流程；

步骤四：压合处理，在压合机的工作台上自下至上依次叠放好fr4覆铜板30、绝缘层20、铜基芯板10、绝缘层20和fr4覆铜板30，放置时将fr4覆铜板30有铜箔的一面放置在外面，然后采用快压机进行压合制作；

步骤五：后工序处理，压合后按常规工序依次福建莆田地陶瓷磨板、钻pth孔、沉铜、全板电板、外层线路、外层aoi、阻焊、文字、成型、电测、fqc/fqa、包装，得双面夹芯热电分离结构铜基板。

本发明双面夹芯热电分离结构铜基板制作工艺采用夹芯三明治的方式通过绝缘导通npth孔13，将铜基芯板10蚀刻成上下两面均具有凸台的双面凸铜结构，然后通过纯胶或pp绝缘层20粘结片的方式，将铜基芯板10，铜基芯板10上下两侧的绝缘层20和上下覆铜板压合在一起，打破了传统的双面散热采用多块线路板拼接或焊接的方式，可以根据产品需求设计pcb线路板，实现双面夹芯热电分离铜基板，而且同时起到导通与散热的作用，满足产品双面贴片的需要。

上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。