专利名称：一种印制电路板及其加工方法
技术领域：
本发明涉及印刷电路板制造加工领域，具体指一种印制电路板及其加工方法。
背景技术：
在目前的单板设计中，利用单板铜箔来进行散热的器件应用越来越广泛。器件内部的硅片贴在器件封装底面的散热焊盘上，如图1所示，其中包括引线框架1、硅片2、硅片附着层3、中央散热焊盘4和灌封5。加工时将器件底面的散热焊盘同印制电路板的散热焊盘进行焊接，而印制板散热焊盘上有多个过孔，这些过孔将印制板的散热焊盘同PCB内层的大铜箔相连接。
器件内部硅片上的热量传导途径为硅片→器件封装底部散热盘→焊接区域→印制板上散热焊盘→过孔→PCB内层大面积铜箔。
其中只要有任何一个环节热阻大，就会成为整个散热路径的瓶颈，降低散热效率。尤其需要关注的是“焊接区域”和“过孔”两部分。
在PCB设计部分，目前业界常用设计方法是在过孔中塞上绿油，绿油从印制板的底面塞进。以避免在加工时，顶面散热焊盘上熔化的焊锡通过过孔流失，减少了焊接区域面积，大大影响散热效果。
总之，目前业界在过孔中塞绿油的方法主要有以下几个问题(1)在PWB加工工艺控制上有较大的难度，无法保证绿油不会污染顶面的散热焊盘。绿油对顶面过孔周边造成的污染，将直接减少焊接区域面积，降低热的传导效率。
这点对于散热焊盘面积本来就很小的器件来说，影响会很大。例如LPP16封装的散热焊盘尺寸为2.4×2.4mm，再去除9PCS过孔内空心面积，所剩实际焊接区域面积很少，如3所示。
(2)绿油中的溶剂是无色透明的，流动性和扩散面积较大，对焊盘造成污染后，同样会造成不可焊接，减少散热焊盘的焊接面积，且该问题比较隐蔽，难于发现该问题。
(3)绿油材料为热的不良导体，塞在过孔中的绿油不能起到传导热的作用。热量只能通过过孔边上的铜环侧壁面积进行传导。从另一个方面来说，过孔中空的部分圆柱体积是一种很大的资源浪费，没有利用起来。
发明内容
本发明提供一种印制电路板及其加工方法，以解决现有技术中印刷电路板散热能力较差的问题。
本发明技术方案如下一种印制电路板，至少包括具有过孔的第一散热焊盘，以及印制电路板内层的大铜箔，所述第一散热焊盘位于印制电路板顶面；其结构特点是所述的过孔中填充有与该第一散热焊盘和大铜箔连接的导热金属材料。
根据上述的印制电路板所述印制电路板底面还设置有第二散热焊盘，该第二散热焊盘与第一散热焊盘相对应，并通过所述导热金属材料热连通。
所述导热金属材料为焊锡。
一种加工印制电路板的方法，其包括如下步骤(1)、在印制电路板底面刷焊锡膏；(2)、将需要安装在印制电路板底面的表面安装器件贴装在相应的位置；(3)、将印制电路板底面的器件同印制电路板上相应的第二散热焊盘焊接在一起，并使第二散热焊盘上的焊锡膏焊料填充散热焊盘中的过孔；(4)、在印制电路板顶面刷焊锡膏；(5)、将需要安装在印制电路板顶面的表面安装器件贴装在相应的位置；(6)、将印制电路板顶面的器件同印制电路板上相应的第一散热焊盘焊接在一起。
根据上述方法进行步骤(4)之前包括对回焊质量进行检查和/或修理。
还包括步骤对步骤(6)的回焊质量进行检查和/或修理。
本发明印制电路板的优点在于，其不但不会造成顶面焊锡的损失，还会增加焊接区域面积；原来不能够参与传热的过孔空心部分，变成了热的良导体焊锡圆柱，大大增强了散热效果，同时也完全避免顶面散热焊盘被污染的可能性。
图1安装在印制电路板上的器件结构示意图；图2本发明的印制电路板的横截面示意图；图3本发明印制电路板方法的流程图。
具体实施例方式
参考图2所示印制电路板a的顶面具有第一散热焊盘c，该散热焊盘上具有多个过孔k(实际印制电路板设计的散热焊盘上有多个过孔，为了简化说明，此处仅仅标识1个过孔)。在第一散热焊盘c相对应的底面上设置第二散热焊盘i，该散热焊盘上具有与第一散热焊盘相对应的过孔k，孔中用导热金属材料填满，本实施例中采用的是焊锡j，焊锡j与印制电路板内的大铜箔h及第一散热焊盘c、第二散热焊盘i连接。器件d的散热焊盘f与第一散热焊盘c具有焊接面积e，器件d的引脚通过焊点b固定在器件引脚焊盘g上。这样，过孔k的圆柱体积也成为热量传导通道，将印制电路板上第一散热焊盘c的热量更有效地传递到板内部的大铜箔h上和第二散热盘i上。与现有技术中过孔内充满绿油的结构相比，焊锡可大大提高导热效率。
但是，如果从加工工艺方面考虑，如果印制电路板散热焊盘上的过孔不塞绿油，则对于散热焊盘部分仅进行工艺印制电路板顶面刷锡膏→贴片→回焊→质量检查，则在回流焊时，散热焊盘上熔化的焊锡会通过过孔流失很多，达不到焊接面积超过50％焊盘的散热要求。因此，在印制板底面也同样加散热焊盘，且阻焊开窗。这样在加工顶面时，由于过孔中已经填满焊锡，顶面的锡膏不会再流失了，而且，顶面第一散热焊盘与底面第二散热焊盘通过过孔中的焊锡相互热连通，从而增大散热面积，散热效率可进一步得到提高。
下面将详细介绍本发明的印制电路板的加工工艺过程。
参阅图3所示，首先，在印制板背面也同样加散热焊盘，且阻焊开窗，然后，在加工底面时，先在焊盘上印刷锡膏，使得底面回焊后，散热焊盘上过孔已经预先填满焊锡。最后，在第二次回焊前加工顶面时，由于过孔中已经填满焊锡，顶面的锡膏不会再流失了。
具体步骤如下所述第一步，在印制电路板底面刷锡膏；第二步，利用贴片机设备，将需要安装在印制电路板底面的表面安装器件贴装在相应的位置；第三步，利用回流焊加温炉设备，对印制电路板按照设置要求进行加温，使得印制电路板底面的焊锡膏焊料熔化，将印制电路板底面的器件同印制电路板上相应焊盘焊接在一起。同时，第二散热焊盘上的焊锡膏焊料也同时熔化，液态的焊料将散热焊盘中的过孔填充满。印制电路板运行出回流焊炉时，印制电路板冷却，熔化的液态焊锡变成固态，散热焊盘上过孔中已经填满了固态的焊锡；第四步，QC检验，如果不合格则进行修理，然后在经过QC检验，直至合格后进行下一步；第五步，印制电路板顶面刷焊锡膏；第六步，利用贴片机设备，将需要安装在印制电路板顶面的表面安装器件贴装在相应的位置；第七步，利用回流焊加温炉设备，对印制电路板按照设置要求进行加温，使得印制电路板两面的焊料均熔化，将印制电路板顶面的器件同印制电路板上相应焊盘焊接在一起。同时，第一散热焊盘上的焊锡膏焊料也同时熔化，由于散热焊盘上过孔在第三步时已经预先填充满焊锡，所以此时第一散热焊盘上熔化的焊锡将不会有损失。印制电路板运行出回流焊炉时，印制电路板冷却，熔化的液态焊锡变成固态，第一散热焊盘上保证有足够的焊锡量，从而保证了器件底部的散热焊盘同印制电路板散热焊盘的焊接面积不小于50％；第八步，QC检验，如果不合格则进行修理，直至合格。
采用上述工艺，散热焊盘的焊接面积大大超过50％，均在60-70％以上。
在加工完成底面后，发现过孔有部分焊锡渗透到顶面散热焊盘上，经过测量，未发现有凸出的焊锡高于0.12mm的情况，确保不会超出钢网厚度，不会影响到后工序的加工。
与现有技术相比，本发明优点在于本发明不但不会造成顶面焊锡的损失，还会增加焊接区域面积。原来不能够参与传热的过孔空心部分，变成了热的良导体焊锡圆柱，大大增强了散热效果，同时也完全避免顶面散热焊盘被污染的可能性。
权利要求
1.一种印制电路板，至少包括具有过孔的第一散热焊盘，以及印制电路板内层的大铜箔，所述第一散热焊盘位于印制电路板顶面；其特征是所述的过孔中填充有与该第一散热焊盘和大铜箔连接的导热金属材料。
2.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征是，所述印制电路板底面还设置有第二散热焊盘，该第二散热焊盘与第一散热焊盘相对应，并通过所述导热金属材料热连通。
3.根据权利要求1或2所述的印制电路板，其特征是，所述导热金属材料为焊锡。
4.一种加工印制电路板的方法，其包括如下步骤(1)、在印制电路板底面刷焊锡膏；(2)、将需要安装在印制电路板底面的表面安装器件贴装在相应的位置；(3)、将印制电路板底面的器件同印制电路板上相应的第二散热焊盘焊接在一起，并使第二散热焊盘上的焊锡膏焊料填充散热焊盘中的过孔；(4)、在印制电路板顶面刷焊锡膏；(5)、将需要安装在印制电路板顶面的表面安装器件贴装在相应的位置；(6)、将印制电路板顶面的器件同印制电路板上相应的第一散热焊盘焊接在一起。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于进行步骤(4)之前包括对回焊质量进行检查和/或修理。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于还包括步骤(7)对步骤(6)的回焊质量进行检查和/或修理。
全文摘要
本发明公开了一种印制电路板及其加工方法，该印制电路板至少包括具有过孔的第一散热焊盘，以及印制电路板内层的大铜箔，所述第一散热焊盘位于印制电路板顶面；其结构特点为所述印制电路板底面还设置有第二散热焊盘，该第二散热焊盘与第一散热焊盘相对应，所述的过孔中填充有导热金属材料，该导热金属材料将两散热焊盘热连通。
文档编号H05K3/34GK1505456SQ02153980
公开日2004年6月16日 申请日期2002年12月5日 优先权日2002年12月5日
发明者张小毛, 姜平 申请人:华为技术有限公司