CN210899795U - 一种印制电路板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电子器件制造领域，公开了一种印制电路板，包括FR4双面覆铜板与铝基层，所述FR4双面覆铜板包括FR4材料层和覆于所述FR4材料层两面的铜箔，所述FR4材料层包括玻璃纤维和环氧树脂，所述FR4双面覆铜板与所述铝基层之间设有导热绝缘层；所述FR4双面覆铜板与所述导热绝缘层贴合的一面有内层线路，所述FR4双面覆铜板远离所述导热绝缘层的一面有外层线路，所述内层线路与所述外层线路之间设有盲孔；所述内层线路与所述外层线路之间设有高密度的散热孔，所述散热孔的密度为1×105‑2.5×105个/平方米，所述散热孔内设置铜层，所述铜层内填充导热绝缘胶。电路板具有高密度散热孔，能够确保快速散热，导热系数高达200W/m·K，最高操作温度可达150℃。
Description
技术领域
本实用新型属于电子器件制造领域，特别涉及一种印制电路板。
背景技术
5G是指第五代移动通信技术，是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术集成后的解决方案总称，也是物联网的重要基础。5G相比4G，无论是在用户体验速率、连接数密度和端到端时延等方面，还是流量密度、移动性和频谱效率等方面都有了极大的提升，能够极大满足未来连续广域覆盖、热点高容量、低功耗、大连接、低时延和高可靠等应用场景需求。5G移动通信技术要达到技术革新的目的，就要在对通信网络从技术层面进一步完善的同时，还要在传输信息的过程中提高效率，扩大网络覆盖面，进一步降低通信技术的运行成本。
由于毫米波的工作频率较高，5G新建通讯基站对发射信号源所使用的电路板有着大量的需求，并提出更高的功能需求。通讯设备持续高密度大功率工作导致其电路板及元器件产生大量热量，不利于通信的稳定性。
FR4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，目前一般电路板所用的FR4等级材料的种类较多。其具有电绝缘性能稳定、平整度好、表面光滑等诸多优势，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品中。但是FR4材料存在导热性较差的问题，无法满足高密度大功率产品的散热需求。电路板中常用FR4双面覆铜板一般用于内层电路的表面覆铜1/3-1/2盎司，也无法满足大功率、大电流、高频率的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种印制电路板。能够快速散热，整体设计可以满足5G通信产品对高导热、高绝缘的性能要求。
一种印制电路板，包括：FR4双面覆铜板与铝基层，所述FR4双面覆铜板包括FR4材料层和覆于所述FR4材料层两面的铜箔，所述FR4材料层包括玻璃纤维和环氧树脂；所述FR4双面覆铜板与所述铝基层之间设有导热绝缘层；
所述FR4双面覆铜板与所述导热绝缘层贴合的一面有内层线路，所述FR4双面覆铜板远离所述导热绝缘层的一面有外层线路，所述内层线路与所述外层线路之间设有盲孔；
所述内层线路与所述外层线路之间设有高密度的散热孔，所述散热孔的密度为1×105-2.5×105个/平方米；
所述散热孔内设置铜层，所述铜层内填充导热绝缘胶。
上述印制电路板至少具有以下有益效果：通过在FR4双面覆铜板上设置高密度散热孔，散热孔内具有铜层和导热绝缘胶，解决了FR4材料散热性能差的问题，确保通讯设备在持续高密度大功率工作时，能快速散热，整体设计可满足5G通信产品对高导热、高绝缘的性能要求，可耐高压2500V以上，导热系数高达200W/m·K，最高操作温度可达150℃。
进一步优化，所述散热孔直径为0.15-0.3mm，所述铜层的厚度为25-35um。
进一步优化，所述内层线路和所述外层线路的材料均为铜，所述内层线路的厚度为95-105um，所述外层线路的厚度为115-135um。
进一步优化，所述盲孔的直径为0.5-0.8mm，所述盲孔内镀铜，所述镀铜的厚度为45-65um。
进一步优化，进一步优化，所述FR4双面覆铜板的厚度为0.075-0.30mm。
进一步优化，所述FR4双面覆铜板双面覆铜2安司。
进一步优化，所述铝基层的厚度为0.3-3.2mm。
进一步优化，所述导热绝缘层的厚度0.035-0.15mm。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；
图1为本实用新型实施例的示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
参照图1，提供一种印制电路板，包括FR4双面覆铜板1与铝基层3，FR4双面覆铜板1包括FR4材料层和覆于FR4材料层两面的铜箔，FR4材料层包括玻璃纤维和环氧树脂；FR4双面覆铜板1与铝基层3之间设有导热绝缘层2；FR4双面覆铜板1与导热绝缘层2贴合的一面有内层线路，FR4双面覆铜板1远离导热绝缘层2的一面有外层线路。内层线路与外层线路之间设有高密度的散热孔5，散热孔5的密度为1×105-2.5×105个/平方米，高密度的散热孔增强FR4双面覆铜板的散热能力，使其在具有FR4材料电绝缘性能稳定、平整度好、表面光滑等诸多优势的同时，具有优异的散热效果，能满足5G通讯设备持续高密度大功率工作时对电路板散热功能的要求。具有高密度散热孔的FR4双面覆铜板最高操作温度(MOT)为150℃，而普通FR4材料只能有130℃。散热孔5内设置铜层51，铜层51内填充导热绝缘胶52，散热孔5直径为0.15-0.3mm，散热孔5内铜层51的厚度为25-35um。散热孔内铜层介质热传导率高，厚铜可以增加散热能力，导热绝缘胶具有良好的散热效果，同时具有绝缘作用，阻断电气连接。
内层线路与外层线路之间设有盲孔4，盲孔4的直径为0.5-0.8mm。盲孔4内镀铜，镀铜的厚度为45-65um，具有厚铜孔壁的盲孔可以确保大功率电流的通过，在持续大功率电流通过时，稳定性更好。内层线路和外层线路均是经过镀铜而形成，内层线路的铜厚度为95-105um，外层线路的铜厚度为115-135um，厚铜线路的设计可以确保大功率电流的通过，整体设计可满足5G通信产品对高导热、耐高压性能的要求。
FR4双面覆铜板1的厚度为0.075-0.30mm，FR4双面覆铜1双面覆铜2安司，相较与表面覆铜1/3-1/2盎司的FR4双面覆铜，可允许通过的电流更大，更能满足大功率、高频率的需求。铝基层3的厚度为0.3-3.2mm，导热绝缘层2的厚度0.035-0.15mm，铝材热传导率高，较厚的铝基层与导热绝缘层压合，导热效果好，粘合效果好。
上述印制电路板，耐压(DC)为2500V以上；导热系数为200W/m·K；剥离强度大于1.3N/mm；耐热性：浸锡288℃，120S，不分层、不起泡；热阻抗小于0.5℃·cm2/W；高温(125℃)下可以贮存1000小时；电阻率(20℃时)小于0.018Ω·mm2/m；防火等级V0；最高操作温度(MOT)为150℃。
一种印制电路板的制作方法，包括以下步骤：
(1)在FR4双面覆铜板上钻通孔和密度为1×105-2.5×105个/平方米的散热孔。钻孔前150℃下焗板4小时，预防FR4双面覆铜板涨缩发生形变，确保生产板与钻孔工程资料无变异；钻孔时须用新刀，新刀使用寿命300孔数/支，加铝片底板和盖板，靠边定位钻定位；钻孔的进刀速为2.0m/min，转速为80000转/min，退刀速为15m/min。
通孔与散热孔经过有机导电膜工艺金属化，有机导电膜工艺包括以下步骤：
膨松：使用浓度为200mL/L的NDM 1210试剂(购买于深圳星扬化工有限公司)，和浓度为100g/L氢氧化钠，在温度80℃下，处理90s；
除胶渣：使用浓度为75g/L的高锰酸钾溶液，和浓度为45g/L氢氧化钠，在温度85℃下，处理150s；
中和:使用浓度为20mL/L的NDM 1250试剂(购买于深圳星扬化工有限公司)、浓度为55mL/L硫酸和浓度为5.0％双氧水(30％)，在温度80℃下，处理45s；
整孔:使用浓度为30mL/L的NDM 1310A试剂(购买于深圳星扬化工有限公司)和浓度为5.0g/L碳酸钠，在pH为10-11，温度60℃下，处理60s；
氧化:使用浓度为110-140mL/L的NDM 1520试剂(购买于深圳星扬化工有限公司)，在pH为5-7，温度80-90℃下，处理70s；
催化:使用浓度为15-30mL/L的NDM 1980A试剂(购买于深圳星扬化工有限公司)和浓度为40-90mL/L的NDM 1980B试剂(购买于深圳星扬化工有限公司)，在pH为1.8-2.4，温度16-20℃下，处理90-120s。
(2)通孔与散热孔金属化后，在FR4双面覆铜板的一面上完成内层图形，再图形电镀，形成内层线路，完成盲孔与散热孔的的镀铜，使得内层线路的厚度为95-105um，散热孔和通孔的孔壁的铜厚为25-35um。
(3)将铝材、导热绝缘层和FR4双面覆铜板具有内层线路的一面依次叠加压合，通孔通过压合制成盲孔；压合的过程为在150℃下，压制15min，然后升温至170℃，压制25min，再升温至200℃，压制110min。散热孔压合后在孔内填充导热绝缘胶，填平，散热孔孔平整度为100％，孔口溢胶量宽度标准：0-0.1MM。
(4)完成FR4双面覆铜板的外层图形，再外层线路镀铜和盲孔镀铜，形成外层线路。使得盲孔的孔壁铜厚为45-65um，外层线路的厚度为115-135um，电镀时正反方向挂板，各电镀一次，保证电镀均匀性。即完成一种印制电路板的制作。
上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种印制电路板，其特征在于，包括：FR4双面覆铜板与铝基层，所述FR4双面覆铜板包括FR4材料层和覆于所述FR4材料层两面的铜箔，所述FR4材料层包括玻璃纤维和环氧树脂；
所述FR4双面覆铜板与所述铝基层之间设有导热绝缘层；
所述FR4双面覆铜板与所述导热绝缘层贴合的一面有内层线路，所述FR4双面覆铜板远离所述导热绝缘层的一面有外层线路，所述内层线路与所述外层线路之间设有盲孔；
所述内层线路与所述外层线之间设有高密度的散热孔，所述散热孔的密度为1×105-2.5×105个/平方米；
所述散热孔内设置铜层，所述铜层内填充导热绝缘胶。
2.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述散热孔直径为0.15-0.3mm，所述铜层的厚度为25-35um。
3.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述内层线路和所述外层线路的材料均为铜，所述内层线路的厚度为95-105um，所述外层线路的厚度为115-135um。
4.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述盲孔的直径为0.5-0.8mm，所述盲孔内有镀铜，所述镀铜的厚度为45-65um。
5.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述FR4双面覆铜板的厚度为0.075-0.30mm。
6.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述铝基层的厚度为0.3-3.2mm。
7.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述导热绝缘层的厚度0.035-0.15mm。
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| CN110677978A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-01-10 | 珠海精路电子有限公司 | 一种印制电路板及其制作方法 |
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