分立式热电分离铝基电路板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超高导热系数铝基电路板的制作方法，它包括以下步骤：步骤一，光绘模板制作；步骤二，铜铝复合基板制作；步骤三，(铜铝复合基板、PP片、铜箔)开料、钻外围孔的制作；步骤四，导热焊盘的制作、背胶铜开槽的制作；步骤五，压合的制作；步骤六，线路制作、CCD打靶孔；步骤七，阻焊、文字、表面处理；步骤八，钻产品功能孔；步骤九，成型制作得到成品超高导热系数铝基电路板。本发明不但制作精度高，有效提高了产品实用性和耐用性，而且制成的铝基电路板性能稳定，实现了快速而且超高导热的效果。
【专利说明】分立式热电分离铝基电路板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及分立式热电分离铝基电路板的制作方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子产品向小型化、实用化以及环保节能的方向发展，传统铝基电路板（以 下简称ALPCB)已经越来越无法满足电子器件对导热散热效果的需求。传统ALPCB之工艺 构成金属散热基板和导体之间要隔着一层介质层，属上下结构，不在同一个平面上，明显弊 端是金属散热基板与需散热的电子器件无法亲密接触，致使电子器件在使用过程中产生之 热量不能快速传导出去，容易造成老化或烧毁.目前传统ALPCB导热系数也就在3. OW/M. K 以内，导热系数相对于电子器件自身快速散热的需求相差甚远。分立式热电分离铝基电路 板（以下简称分立式热电分离ALPCB)是一种新型ALPCB，制作流程和产品结构与现在传统 的ALPCB有很大的差异，是为需要散热和确保电气性能不受影响的电器产品专项设计的电 路载板，导热系数能达到200W/M. K以上，是现在传统ALPCB的几十甚至上百倍，达到了超高 导热和快速散热的效果。
【发明内容】
[0003] 本发明提供了 一种超1?导热错基电路板的制作方法，它不但制作精度1?，有效提 高了产品实用性和耐用性，而且制成的铝基电路板性能稳定，实现了快速而且超高导热的 效果。本发明分立式热电分离ALPCB之工艺构成金属散热基板与导体在同一个平面，在SMT 时，灯珠等元器件的电气引脚可焊接在电路导体的焊盘上，而灯珠等元器件的散热座则直 接焊接在金属散热基板上，元器件产生的热量可以直接通过金属散热基板同步随时快速传 导出去。这样产品的导热系数可达到200W/M. K以上，是现在传统ALPCB的几十甚至上百倍。 分立式热电分离ALPCB，可以用于SMD灯珠的工艺，也可以用于芯片邦定后的封装工艺。
[0004] 本发明采用了以下技术方案：分立式热电分离ALPCB的制作方法，它包括以下步 骤：
[0005] 步骤一，光绘模板制作：首先对模板依次进行图形设计和按照生产工艺参数进行 工程文件处理，对处理好的文件进行拼版、制作黑色底片，对光绘好的底片进行冲洗、显影、 定影、清洗、风干，再对绘制完成的底片进行检查，最后以检查好的底片为母本进行重氮片 拷贝，并对拷贝好的重氮片进行检查；
[0006] 步骤二，铜铝复合基板制作：将铝基材和铜箔片在高温、高压、无氧条件下进行半 溶态乳制复合，制成无介质结合铜错复合基板。
[0007] 步骤三，（铜铝复合基板、PP片、铜箔）开料、钻孔的制作：首先用电动剪板机按尺 寸要求开出生产所需要的铜铝复合基板，并用切片机开出同等大小规格的PP胶片和铜箔 片；然后使用过塑机对PP胶片和铜箔片进行预压，制作成为背胶铜；然后根据厚度将铜铝 复合基板和背胶铜分别进行叠层包板，在包板的短边位置打出销钉孔，采用数控机床对包 板进行数控钻外围孔，然后进行表面的毛刺及批锋处理，最后进行检查；
[0008] 步骤四，导热焊盘、背胶铜开槽：首先对铜铝复合基板的表面进行酸洗和磨刷处 理，然后对其表面进行湿膜印刷、烘烤；通过定位孔将重氮片与铜铝复合基板进行图形对 位、曝光；然后采用〇. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液对曝光后的铜铝复合基板进行显影，检修；最 后根据工程设计参数蚀刻掉规定区域规定厚度表面金属，保留未蚀刻区域金属呈凸起形状 做为金属面铜导热焊盘。另外，将背胶铜叠层包板固定在数控铣床上并根据工程设计之开 槽数控程式对背胶铜进行开槽制作，开槽完成后使用酒精进行清洁、检查，开槽大小规格刚 好可套于金属面铜导热焊盘。步骤五，压合制作：首先对铜铝复合基板表面进行黑化处理， 然后将背胶铜通过外围定位孔与铜铝复合基板对位、叠层，叠层后的背胶铜开槽部分刚好 套于凸起之金属面铜导热焊盘，组合成一个平面，然后进行冷压、热压、切边、磨边、检查，分 立式热电分离铝基组合板结构雏成。
[0009] 步骤六，线路制作、CCD打靶孔：首先对压合后的组合板铜箔表面进行酸洗和磨刷 处理，然后对其表面进行湿膜印刷、烘烤；通过定位孔将重氮片与组合板进行图形对位、曝 光；然后采用〇. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液对曝光后的组合板进行显影，检修；显影完成后，在 图形表面保留一层抗蚀刻固化油墨，然后将表面图形中没有抗蚀刻油墨保护的不需要的部 分铜箔蚀刻去除；再将蚀刻后的组合板表面抗蚀刻油墨退除，并对蚀刻后的线路进行检查、 修板；最后用CCD打靶机对工作板边之辅助靶位焊盘自动对准打孔，并检查。
[0010] 步骤七，防焊、字符及表面可焊性处理：对组合板表面进行酸洗，并轻微的磨刷处 理，然后进行防焊油墨印刷，印刷完成后放到低温烤炉进行烘烤；根据定位孔及图形进行对 位，然后将对位好的组合板进行曝光，采用1. 0-1. 2%的碳酸钠溶液对曝光后的组合板进行 显影，并进行检修；将做好防焊的组合板进行高温后固化处理，然后在其表面进行丝网印刷 字符；丝印字符完成后用高温固化；将字符完成后的组合板进行表面可焊性前处理，然后 通过物理/化学方法在导体焊盘表面镀/浸助焊和防氧化体，完成后水洗烘干并检查镀/ 浸效果；
[0011] 步骤八，钻产品功能孔：用组合板的靶位孔作为销钉孔定位，采用数控机床对组合 板进行数控钻孔，然后进行表面的毛刺及批锋处理，最后进行检查。
[0012] 步骤九，成型制作：首先将组合板固定在数控铣床上并对铣切边缘进行降温处理， 然后进行成型制作，成型完成后使用高压清洗机进行清洁、烘干、检查，得到成品超高导热 错基电路板。
[0013] 步骤一中采用分辨率为20240dpi的高精密度激光光绘机制作黑色底片，使用100 倍放大镜对底片进行检查，使用7KW曝光机拷贝重氮片；步骤二中采用在高温、高压、无氧 条件下将铝基材和铜箔片进行半溶态轧制复合的方法，制成无介质结合铜铝复合基板；步 骤三中的钻孔为单片钻孔，在铜铝复合基板的短边位置钻出销钉孔孔径为3. 2_，数控钻床 采用110度的钻刀，钻刀的钻孔数量少于800孔，采用2000目以上的砂纸对有毛刺、批锋 进行处理；步骤四中采用500目的辊轮磨刷机对铜铝复合基板的表面进行磨刷处理，采用 7KW曝光机进行图形曝光，采用0. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液进行显影；步骤五中采用先对铜铝 复合基板表面做黑化处理再叠层、压合的方法；步骤六采用500目的辊轮磨刷机对组合板 的表面进行磨刷处理，采用7KW曝光机进行图形曝光，采用0.9-1. 1 %的碳酸钠溶液进行显 影，CCD打靶孔径为3. 2mm ;步骤七中采用800目的辊轮磨刷机对组合板的表面进行轻微的 磨刷处理，采用10KW曝光机对防焊图形进行曝光；步骤八中钻孔为单片钻孔，在组合板的 短边位置钻出销钉孔孔径为3. 2mm，数控钻床采用110度的钻刀，钻刀的钻孔数量少于800 孔，采用2000目以上的砂纸对有毛刺、批锋进行处理；步骤九中的数控铣床采用的铣刀为 两刃铣刀，采用酒精对组合板的铣切边缘进行降温处理。
[0014] 本发明具有以下有益效果：本发明在制作过程中采用在高温、高压、无氧条件下将 铝基材和铜箔片进行半溶态轧制复合的方法，制成无介质结合铜铝复合基板，实现了铜铝 之间的面复合，复合强度高，而且铜铝结合面无介质，导热效果更好；本发明在制作过程中 蚀刻掉规定区域规定厚度表面铜金属，保留未蚀刻区域金属呈凸起形状做为金属面铜导热 焊盘，尔后通过压合方式将开槽之背胶铜贴合于蚀刻后的铜铝复合基材，形成一个平面，这 样电子元器件可与铜铝复合基材直接接触，达到最佳散热效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及 优点将变得更加易于清楚，在附图中：
[0016] 图1为本发明的工艺流程图；图2为普通铝基电路板侧面结构剖面图；图3为本发 明的分立式热电分离铝基电路板侧面结构剖面图.
【具体实施方式】
[0017] 在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然 而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相 反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领 域技术人员。
[0018] 在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0019] 在图1中，本发明为一种超高导热铝基电路板的制作方法，它包括以下步骤：步骤 一，光绘模板制作：首先对模板依次进行图形设计和按照生产工艺参数进行工程文件处理， 对处理好的文件进行拼版、采用分辨率为20240dpi的高精密度激光光绘机制作黑色底片， 对光绘好的底片进行冲洗、显影、定影、清洗、风干，再对绘制完成的底片使用1〇〇倍放大镜 进行检查，最后以检查好的底片为母本使用7KW曝光机进行重氮片拷贝，并对拷贝好的重 氮片进行检查。步骤二，铜铝复合基板制作：将铝基材和铜箔片在高温、高压、无氧条件下进 行半溶态轧制复合，制成无介质结合铜铝复合基板。步骤三，（铜铝复合基板、PP片、铜箔） 开料、钻孔的制作：首先用电动剪板机按尺寸要求开出生产所需要的铜铝复合基板，并用切 片机开出同等大小规格的PP胶片和铜箔片；然后使用过塑机对PP胶片和铜箔片进行预压， 制作成为背胶铜；然后根据厚度将铜铝复合基板和背胶铜分别进行叠层包板，在包板的短 边位置打出销钉孔，销钉孔孔径为3. 2mm，采用数控机床对组合板进行数控钻孔，该钻孔为 单片钻孔，然后采用2000目以上的砂纸进行表面的毛刺及批锋处理，最后进行检查；数控 钻床采用110度的钻刀，钻刀的钻孔数量少于800孔。步骤四，导热焊盘、背胶铜开槽的制 作：首先采用500目的辊轮磨刷机对铜铝复合基板的表面进行磨刷处理，然后对其表面进 行湿膜印刷、烘烤；通过定位孔将重氮片与铜铝复合基板进行图形对位、曝光；该曝光采用 7KW曝光机进行图形曝光；然后采用0.9-1. 1 %的碳酸钠溶液对曝光后的铜铝复合基板进 行显影，检修；最后根据工程设计参数蚀刻掉规定区域规定厚度表面铜金属，保留未蚀刻区 域金属呈凸起形状做为金属面铜导热焊盘。另外，将背胶铜包板固定在数控铣床上并根据 工程设计之开槽数控程式对背胶铜进行开槽制作，开槽完成后使用酒精进行清洁、检查，开 槽大小规格刚好可套于金属面铜导热焊盘。步骤五，压合制作：首先对铜铝复合基板表面进 行黑化处理，然后将背胶铜通过外围定位孔与铜铝复合基板对位、叠层，叠层后的背胶铜开 槽部分刚好套于凸起之金属面铜导热焊盘，组合成一个平面，然后进行冷压、热压、切边、磨 边、检查.分立式热电分离铝基板组合结构雏成。步骤六，线路制作、CCD打靶孔：首先采用 500目的辊轮磨刷机对压合后的组合板铜箔表面进行磨刷处理，然后对其表面进行湿膜印 刷、烘烤；通过定位孔将重氮片与组合板进行图形对位、曝光；该曝光采用7KW曝光机进行 图形曝光；最后采用〇. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液对曝光后的组合板进行显影，检修；显影完成 后，在图形表面保留一层抗蚀刻固化油墨，然后将表面图形中没有抗蚀刻油墨保护的不需 要的部分铜箔蚀刻去除；再将处理后的组合板表面抗蚀刻油墨退除，并对蚀刻后的线路进 行检查、修板；最后用CCD打靶机对工作板边之辅助靶位焊盘自动对准打孔，打靶位孔径为 3. 2_，并检查。步骤七，防焊、字符及表面可焊性处理：先对组合板表面进行酸洗，并采用 800目的辊轮磨刷机对组合板的表面进行轻微的磨刷处理，然后进行防焊油墨印刷，印刷 完成后放到低温烤炉进行烘烤；根据定位孔及图形进行对位，然后将对位好的组合板进行 曝光，采用10KW曝光机对防焊图形进行曝光，采用1.0-1. 2%的碳酸钠溶液对曝光后的组 合板进行显影，并进行检修；将做好防焊的组合板进行高温后固化处理，然后在其表面进行 丝网印刷字符；丝印字符完成后用高温固化；将字符完成后的组合板进行表面可焊性前处 理，然后通过物理/化学方法在导体焊盘表面镀/浸助焊和防氧化体，完成后水洗烘干并检 查镀/浸效果；步骤八，钻产品功能孔：用组合板的靶位孔做为销钉孔定位，孔径为3. 2mm， 采用数控机床对组合板进行数控钻孔，该钻孔为单片钻孔，然后采用2000目以上的砂纸进 行表面的毛刺及批锋处理，最后进行检查；数控钻床采用110度的钻刀，钻刀的钻孔数量少 于800孔。步骤九，成型制作：首先将组合板固定在数控铣床上采用酒精对组合板的铣切边 缘进行降温处理，然后进行成型制作，该数控铣床采用的铣刀为两刃铣刀；成型完成后使用 高压清洗机进行清洁、烘干、检查，得到成品超高导热铝基电路板。
[0020] 以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合 适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤一，光绘模板制作：首先对模板依次进行图形设计和按照生产工艺参数进行工程 文件处理，对处理好的文件进行拼版、制作黑色底片，对光绘好的底片进行冲洗、显影、定 影、清洗、风干，再对绘制完成的底片进行检查，最后以检查好的底片为母本进行重氮片拷 贝，并对拷贝好的重氮片进行检查； 步骤二，铜铝复合基板制作：将铝基材和铜箔片在高温、高压、无氧条件下进行半溶态 乳制复合，制成无介质结合铜错复合基板； 步骤三，（铜铝复合基板、PP片、铜箔）开料、钻孔的制作：首先用电动剪板机按尺寸要 求开出生产所需要的铜铝复合基板，并用切片机开出同等大小规格的PP胶片和铜箔片；然 后使用过塑机对PP胶片和铜箔片进行预压，制作成为背胶铜；然后根据厚度将铜铝复合基 板和背胶铜分别进行叠层包板，在包板的短边位置打出销钉孔，采用数控机床对包板进行 数控钻外围孔，然后进行表面的毛刺及批锋处理，最后进行检查； 步骤四，导热焊盘、背胶铜开槽：首先对铜铝复合基板的表面进行酸洗和磨刷处理，然 后对其表面进行湿膜印刷、烘烤；通过定位孔将重氮片与铜铝复合基板进行图形对位、曝 光；然后采用0. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液对曝光后的铜铝复合基板进行显影，检修；最后根据 工程设计参数蚀刻掉规定区域规定厚度表面金属，保留未蚀刻区域金属呈凸起形状做为金 属面铜导热焊盘；另外，将背胶铜叠层包板固定在数控铣床上并根据工程设计之开槽数控 程式对背胶铜进行开槽制作，开槽完成后使用酒精进行清洁、检查，开槽大小规格刚好可套 于金属面铜导热焊盘； 步骤五，压合制作：首先对铜铝复合基板表面进行黑化处理，然后将背胶铜通过外围定 位孔与铜铝复合基板对位、叠层，叠层后的背胶铜开槽部分刚好套于凸起之金属面铜导热 焊盘，组合成一个平面，然后进行冷压、热压、切边、磨边、检查，分立式热电分离铝基组合板 结构雏成； 步骤六，线路制作、CCD打靶孔：首先对压合后的组合板铜箔表面进行酸洗和磨刷处 理，然后对其表面进行湿膜印刷、烘烤；通过定位孔将重氮片与组合板进行图形对位、曝光； 然后采用〇. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液对曝光后的组合板进行显影，检修；显影完成后，在图形 表面保留一层抗蚀刻固化油墨，然后将表面图形中没有抗蚀刻油墨保护的不需要的部分铜 箔蚀刻去除；再将蚀刻后的组合板表面抗蚀刻油墨退除，并对蚀刻后的线路进行检查、修 板；最后用CCD打靶机对工作板边之辅助靶位焊盘自动对准打孔，并检查； 步骤七，防焊、字符及表面可焊性处理：对组合板表面进行酸洗，并轻微的磨刷处理，然 后进行防焊油墨印刷，印刷完成后放到低温烤炉进行烘烤；根据定位孔及图形进行对位，然 后将对位好的组合板进行曝光，采用1. 0-1. 2%的碳酸钠溶液对曝光后的组合板进行显影， 并进行检修；将做好防焊的组合板进行高温后固化处理，然后在其表面进行丝网印刷字符； 丝印字符完成后用高温固化；将字符完成后的组合板进行表面可焊性前处理，然后通过物 理/化学方法在导体焊盘表面镀/浸助焊和防氧化体，完成后水洗烘干并检查镀/浸效果； 步骤八，钻产品功能孔：用组合板的靶位孔作为销钉孔定位，采用数控机床对组合板进 行数控钻孔，然后进行表面的毛刺及批锋处理，最后进行检查； 步骤九，成型制作：首先将组合板固定在数控铣床上并对铣切边缘进行降温处理，然后 进行成型制作，成型完成后使用高压清洗机进行清洁、烘干、检查，得到成品超高导热铝基 电路板。
2. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 一中采用分辨率为20240dpi的高精密度激光光绘机制作黑色底片，使用100倍放大镜对底 片进行检查，使用7KW曝光机拷贝重氮片。
3. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 二中将铝基材和铜箔片在高温、高压、无氧条件下进行半溶态轧制复合，制成无介质结合铜 错复合基板。
4. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 三中的钻孔为单片钻孔，在铜铝复合基板的短边位置钻出销钉孔孔径为3. 2_，数控钻床采 用110度的钻刀，钻刀的钻孔数量少于800孔，采用2000目以上的砂纸对有毛刺、批锋进行 处理。
5. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 四中采用500目的辊轮磨刷机对铜铝复合基板的表面进行磨刷处理，采用7KW曝光机进行 图形曝光，采用0. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液进行显影。
6. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 五中采用先对铜铝复合基板表面做黑化处理再叠层、压合的方法。
7. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 六中采用500目的辊轮磨刷机对组合板的表面进行磨刷处理，采用7KW曝光机进行图形曝 光，采用0. 9-1. 1 %的碳酸钠溶液进行显影，C⑶打靶孔径为3. 2mm。
8. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 七中采用800目的辊轮磨刷机对组合板的表面进行轻微的磨刷处理，采用10KW曝光机对防 焊图形进行曝光。
9. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步骤 八中钻孔为单片钻孔，在组合板的短边位置钻出销钉孔孔径为3. 2mm，数控钻床采用110度 的钻刀，钻刀的钻孔数量少于800孔，采用2000目以上的砂纸对有毛刺、批锋进行处理。
10. 根据权利要求1所述的分立式热电分离铝基电路板的制作方法，其特征是所述步 骤九中的数控铣床采用的铣刀为两刃铣刀，采用酒精对组合板的铣切边缘进行降温处理。
【文档编号】H05K3/00GK104159404SQ201410373215
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】简玉苍 申请人:简玉苍