印刷电路板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使用铝的印刷电路板(PCB)以及制造PCB的方法，其使用铝来增加热耗散和抗弯强度。
【背景技术】
[0002]—般来说，印刷电路板(PCB)是一种组件，其中集成电布线，以允许各种装置装载于其中或者相互电连接。技术发展引起具有各种形状和功能的PCB的生产的增加。对这类PCB的需求随着使用PCB并且与例如家用电器、通信装置、半导体设备、工业机械和车辆的电气控制的工业的增长而增加。另外，随着电子组件变得更小并且更复杂，PCB产品变换为小型化、轻量和高增值产品。
[0003]可发现这类电子组件的突出特征在于，各种增加的复杂功能消耗相当大量的功率，并且生成较大热量。因此，从电子产品所生成的热度可以是用来评估对电子产品的满意度和购买标准的因素。
[0004]按常规，通过使用覆铜箔层压板(CCL)作为基板，在CCL上形成电路图案，并且还层压层，来制造多层PCB。但是，由于有限可用材料、例如铜(Cu)，通过制造多层PCB的常规方法来这种改进PCB的热耗散特性可受到限制。
[0005]近来，使用具有比Cu更合乎需要的热导率的铝(Al)来制造PCB已经得到发展。用于制造这类PCB的技术的示例见于以下将要描述的专利文献I和2。
[0006]专利文献1(标题为“PCB with enhanced radiating ability and themanufacturing method thereof”)公开了 PCB和制造PCB的方法，以使用招基板作为基板来改进基板的辐射特性，其在使用常规CCL基板时受到限制。专利文献I所公开的PCB包括:铝核心；其中形成的电路图案；中心层，在其两面上形成了抗蚀剂图案；绝缘层，布置在中心层的两面上；附加电路层，布置在绝缘层上，并且其上形成了电路图案；通孔，穿过铝核心、绝缘层和附加电路层；以及镀锌层，通过执行浸锌处理在通孔的上形成；以及镀层，在基板上通过镀铜以将层电连接在一起所形成。
[0007]专利文献2公开了用铝取代绝缘层并且在两侧上形成电路以改进抗弯增强性能的方法。专利文献2所公开的方法包括形成表面粗糙度并且通过通孔处理来改变成非导体，将经阳极电镀的铝与通孔的镀层紧密接触，以及在两个铝面形成电路。另外，专利文献
2包括如下描述:合乎需要的阳极电镀深度可在10至100微米(μπι)的范围中，没有电击可能发生，并且合乎需要的绝缘功能可在30 μm的阳极电镀深度来实现。
[0008]相关技术文献(专利文献)
韩国专利登记N0.10-0674321 (2007年I月18日登记)
日本专利公开N0.2004-179291 (2004年6月24日公开)。
【发明内容】
[0009]技术目标使用铝核心来制造印刷电路板(PCB)的上述方法的问题在于，铝核心的表面在非电镀铜期间可能腐蚀，因为与常规使用的铜相比，PCB的铝核心中包含的铝材料具有更低的耐化学性。在这种情况下，在非电镀铜期间所形成的铜膜可能没有与铝核心的下部完全接触，以及在随后将要执行的电镀铜之后，铜膜的表面可升高，并且可能从其中产生不良粘合性。因此，产品的可靠性可能降低。
[0010]当用于具有应用的比较稳定温度范围的办公自动化设备、便携终端等时，使用这种常规技术所制造的PCB因对铝核心所执行的阳极电镀而具有对铜膜的稳定粘合性。但是，当应用于车辆、例如发动机室的电子控制时，PCB因恶劣环境而可具有铝薄膜与铜膜之间的降低粘合性的问题。
[0011]另外，当应用于车辆时，PCB可能的问题在于，PCB可被铝核心与设置于铝核心上的另一层之间的热膨胀系数因高温引起的差损坏。
[0012]专利文献I公开了对半处理铝基板的两侧上的绝缘体进行成层的方法。在这种方法中，铝基板可因电路蚀刻过程的特性而被连接，并且因而可能没有形成单独部分或电路。另外，当施加电流时，整个层可限制到某个电极(+)或(_)。因此，可要求大量过程来制造多层PCB，并且问题在集成电路并且简化产品中可能发生。
[0013]为了处理以上所述的这类问题，本发明的一个方面提供PCB和制造PCB的方法，以增加热耗散功能和抗弯强度。
[0014]本发明的另一方面提供PCB和制造PCB的方法，以通过使用比铜要轻的铝来减少用于车辆的电子组件的重量。
[0015]本发明的又一方面提供PCB和制造PCB的方法，以减少用于制造PCB的时间量和成本。
[0016]本发明的又一方面提供PCB和制造PCB的方法，以基于接合到绝缘层上的铝、通过将铝设置在绝缘层上的方法根据需要制造各种形式的电路，并且通过按照该方法集成电路来简化产品。
[0017]技术解决方案
按照本发明的一个方面，提供一种印刷电路板(PCB)，包括:双面基板，包括绝缘材料的绝缘层；铝材料的基底层，其接合于绝缘层的两侧上，并且包括基底层的表面上的电路图案和被插入以将基底层接合到绝缘层的接合构件；第二绝缘层，在双面基板的基底层上形成；第二基底层，使用第二接合构件来接合到第二绝缘层；通孔，形成为穿过双面基板、第二绝缘层和第二基底层；取代层，通过执行表面处理以对第二基底层的表面和暴露于通孔内侧的一部分进行镀锌所形成；镀层，在取代层上形成；以及第二电路图案，在镀层上形成。
[0018]该PCB还可包括金属层，其通过金属化双面基板的绝缘层和接合构件以及第二绝缘层和第二接合构件的暴露于通孔内侧的表面所形成。镀层可形成为覆盖金属层。浸锌过程可对取代层执行，以用锌取代基底层的表面。取代层可形成为具有等于金属层厚度的厚度。镀层可使用电镀或者非电镀。镀层可包括:取代镀层，通过电镀或者非电镀在取代层的表面上形成；以及二价铜材料的电镀层，通过电镀在取代镀层上形成。取代镀层可形成为完全覆盖金属层，以及电镀层可形成为覆盖取代镀层。备选地，取代镀层可在取代层上与金属层分开形成，或者形成为覆盖金属层的一部分，以及电镀层可形成为覆盖金属层中没有形成取代镀层的一部分。
[0019]至少一个或至少两个双面基板可成层。至少两个双面基板可成层，并且绝缘层可在双面基板之间形成。
[0020]基底层可由铝材料来形成，以及可执行表面处理以形成基底层的表面粗糙度。
[0021]电路图案可通过化学方法和机械方法的任一种来形成，或者作为孔来形成。
[0022]按照本发明的另一方面，提供一种制造印刷电路板(PCB)的方法，该方法包括提供绝缘材料的绝缘层，使用接合构件将具有预定厚度的基底层接合到绝缘层，通过在基底层上形成预定电路图案来形成双面基板，形成第二绝缘层以填充双面基板的电路图案，使用第二接合构件将铝材料的第二基底层接合到第二绝缘层，形成穿过双面基板、第二绝缘层、第二接合构件和第二基底层的通孔，通过执行表面处理以对于第二基底层的表面和暴露于通孔内侧的一部分进行镀锌来形成取代层，使用电镀或者非电镀在取代层上形成镀层，以及在镀层上形成第二电路图案。
[0023]在形成通孔之后，该方法还可包括通过金属化双面基板的绝缘层和接合构件以及第二绝缘层和第二接合构件的暴露于通孔内侧的表面来形成金属层。镀层可形成为覆盖金属层。取代层的形成可包括将取代层形成为具有等于金属层的厚度的厚度。取代层的形成可包括使用浸锌方法用锌取代基底层和绝缘层的表面。镀层的形成可包括将镀层形成为覆盖金属层的一部分或整体。镀层的形成可包括使用电镀或者非电镀在取代层的表面上形成取代镀层，以及使用电镀在取代镀层上形成二价铜材料的电镀层。
[0024]该方法还可包括在将基底层接合到绝缘层之前形成基底层的表面粗糙度。
[0025]按照本发明的又一方面，提供一种制造印刷电路板(PCB)的方法，该方法包括提供绝缘材料的绝缘层，使用接合构件将具有预定厚度的基底层接合到绝缘层，通过在基底层上形成预定电路图案来形成双面基板，对其上形成电路图案的至少两个双面基板进行成层，形成成层双面基板之间以及成层双面基板的顶面和底面的每个上的绝缘层，使用第二接合构件将铝材料的第二基底层接合到成层双面基板的顶面和底面的每个，形成穿过成层双面基板、第二绝缘层、第二接合构件和第二基底层的通孔，通过执行表面处理以对于第二基底层的表面和暴露于通孔内侧的一部分进行镀锌来形成取代层，使用电镀或者非电镀在取代层上形成镀层，以及在镀层上形成第二电路图案。
[0026]在形成通孔之后，该方法还可包括形成金属层