本發(fā)明實(shí)施例涉及PCB(Printed circuit board)制造領(lǐng)域,涉及一種印刷電路板及其制造方法。
背景技術(shù):
隨著電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,PCB(PrintedCircuitBoard,印刷電路板)上的走線也越來越密集,PCB的層數(shù)也越來越多,布置在PCB上的銅箔越來越厚,所需線路更加密集,更多的大功率器件應(yīng)用在多層PCB板制造工藝中,PCB板布線更加密集化,承載電流越來越大,這些大功率器件在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,單位面積上的功耗較大,并且元器件產(chǎn)生的熱量大部分都傳給PCB板,多層PCB板空間 狹小,從而使PCB板溫度迅速上升,如果不及時(shí)將熱量散發(fā)出去,由于PCB 板持續(xù)的升溫,將會(huì)導(dǎo)致PCB板上的各元器件因過熱而失效,從而降低電子 設(shè)備的穩(wěn)定性和使用壽命,因此,散熱對(duì)于PCB板至關(guān)重要,所以需要采用更多的散熱過孔來降低局部大功率器件的溫度,以使其能正常運(yùn)行及延長壽命。
現(xiàn)有技術(shù)中,一般采用的方法是鉆更多、更小的PTH(PlatingThroughHole) 沉銅孔進(jìn)行散熱。但是,隨著元器件朝密集化焊裝方向發(fā)展,由于占用布線空間有限,使用這類多個(gè)PTH小孔的散熱結(jié)構(gòu)無法滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需求,導(dǎo)致產(chǎn)品提升受阻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種印刷電路板及其制造方法,用以至少解決PCB板散熱的問題。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種印刷電路板,包括:第一基板、第二基板以及設(shè)置在第一基板和第二基板之間的至少一個(gè)內(nèi)層基板;其中,在所述第一基板和所述第二基板的上表面設(shè)置有散熱焊盤,在所述第一基板和所述第二基板的下表面分別覆蓋有銅箔層;在以所述第一基板和所述第二基板上的所述散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔,所述第一散熱過孔分別與所述第一基板和所述第二基板上表面的一端為階梯狀并形成端口,在所述第一散熱過孔的端口處開設(shè)第二散熱過孔,其中,在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層; 在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔內(nèi)填充樹脂;所述內(nèi)層基板用于布置信號(hào)傳輸線,所述信號(hào)傳輸線在所述內(nèi)層基板上分區(qū)布置,其中,相鄰內(nèi)層基板之間的層間距大于等于所述第一內(nèi)層基板與第一基板之間距離;其中,所述第一內(nèi)層基板為與所述第一基板距離最近的內(nèi)層基板;
在相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線之間設(shè)置有保護(hù)線,所述保護(hù)線用于當(dāng)相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線傳輸信號(hào)時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流;
在所述保護(hù)線上設(shè)置有至少一個(gè)過孔,用于連接所述保護(hù)線和地層,當(dāng)相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線傳輸信號(hào)時(shí),將所述保護(hù)線上的感應(yīng)電流導(dǎo)入地層。
結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,第一散熱過孔的數(shù)量由預(yù)設(shè)的電子元器件的數(shù)量以及所述電子元器件單位時(shí)間內(nèi)的功耗得到; 所述第一散熱過孔的直徑根據(jù)預(yù)設(shè)的所述第二散熱過孔的預(yù)設(shè)數(shù)量和物理位置得到。
結(jié)合第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第二散熱過孔的直徑根據(jù)所述第一散熱過孔的直徑和所述第二散熱過孔的預(yù)設(shè)數(shù)量得到。
結(jié)合第一方面至第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面均鍍金屬層。
結(jié)合第一方面至第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔分別沿所述第一基板的散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上及所述第二基板的散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上呈均勻分布。
結(jié)合第一方面至第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述第一散熱過孔和第二散熱過孔周邊分別設(shè)置有阻焊劑;
在所述的第一散熱過孔和第二散熱過孔中分別填充有與該所述散熱焊盤和所述銅箔層連接的導(dǎo)熱材料。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種印刷電路板的制造方法,包括:獲取第一基板和第二基板,其中,所述第一基板和所述第二基板的上表面分別設(shè)置散熱焊盤,在所述第一基板和所述第二基板的下表面覆蓋銅箔層;在以所述第一基板和所述第二基板上的所述散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔;所述第一散熱過孔分別與所述第一基板和所述第二基板上表面的一端為階梯狀并形成端口,在所述第一散熱過孔的端口處開始第二散熱過孔; 在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層; 在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔內(nèi)填充樹脂;在內(nèi)層基板上分區(qū)布置信號(hào)傳輸線,在相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線之間設(shè)置有保護(hù)線,在所述保護(hù)線上設(shè)置有至少一個(gè)過孔,以使所述過孔連接所述保護(hù)線和地層。將所述第一基板和所述第二基板以及設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間的至少一個(gè)所述內(nèi)層基本壓合,獲取所述印刷電路板。
結(jié)合第二方面,在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述在以所述第一基板和所述第二基板上的所述散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔之前,所述方法還包括:根據(jù)預(yù)設(shè)的電子元器件的數(shù)量以及所述電子元器件單位時(shí)間內(nèi)的功耗,確定第一散熱過孔的數(shù)量;
根據(jù)預(yù)設(shè)的所述第二散熱過孔的預(yù)設(shè)數(shù)量和物理位置,確定第一散熱過孔的直徑。
結(jié)合第二方面,在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,在所述將所述第一基板和所述第二基板以及設(shè)置在所述第一基板和所述第二基板之間的至少一個(gè)所述內(nèi)層基本壓合之前,所述方法還包括:
相鄰內(nèi)層基板之間的層間距大于等于所述第一內(nèi)層基板與第一基板之間距離;其中,所述第一內(nèi)層基板為與所述第一基板距離最近的內(nèi)層基板。
結(jié)合第二方面,在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中,所述第一基板、第二基板以及設(shè)置在所述第一基板和第二基板之間的至少一個(gè)內(nèi)層基板采用半固化片進(jìn)行壓合。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種印刷電路板,包括第一基板、第二基板以及設(shè)置在第一基板和第二基板之間的至少一個(gè)內(nèi)層基板;其中,在所述第一基板和所述第二基板的上表面設(shè)置有散熱焊盤,在所述第一基板和所述第二基板的下表面分別覆蓋有銅箔層;在以所述第一基板和所述第二基板上的所述散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔,所述第一散熱過孔分別與所述第一基板和所述第二基板上表面的一端為階梯狀并形成端口,在所述第一散熱過孔的端口處開設(shè)第二散熱過孔,其中,在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層; 在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔內(nèi)填充樹脂,通過采用在第一散熱過孔中分布多個(gè)第二散熱過孔的結(jié)構(gòu),增加了散熱過孔的散熱比表面積,使電子元器件所產(chǎn)生的熱 量傳遞出去,降低印制電路板的溫度,解決了PCB產(chǎn)品的小型化及密集化焊 裝散熱的問題。同時(shí),在相鄰兩個(gè)信號(hào)傳輸線之間設(shè)置保護(hù)線,當(dāng)相鄰兩個(gè)信號(hào)傳輸線傳輸信號(hào)時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,作為干擾源的信號(hào)傳輸線會(huì)在保護(hù)線上產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流的方向與干擾源 的電流方向相反,當(dāng)保護(hù)線產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),可減弱作為干擾源的信號(hào)傳輸線的電場和磁場強(qiáng)度,進(jìn)而減弱相鄰信號(hào)傳輸線之間的串?dāng)_信號(hào)強(qiáng)度。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的印刷電路板的制造方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí) 施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然, 所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本 發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所 有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第 三”“第四”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象,而不必用于描述特定的順序或先后次序。 應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換,以便這里描述的實(shí)施例能 夠以除了在這里圖示或描述的內(nèi)容以外的順序?qū)嵤?。此外,術(shù)語“包括”和“具 有”以及他們的任何變形,意圖在于覆蓋不排他的包含,例如,包含了一系列 步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元,而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè) 備固有的其它步驟。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種印刷電路板,如圖1所示,該印刷電路板包括:包括第一基板101、第二基板102以及設(shè)置在第一基板101和第二基板102之間的至少一個(gè)內(nèi)層基板103;其中,在第一基板101和第二基板102的上表面設(shè)置有散熱焊盤,在第一基板101和所述第二基板102的下表面分別覆蓋有銅箔層;在以第一基板101和所述第二基板102上的散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔104,第一散熱過孔分別與第一基板和第二基板上表面的一端為階梯狀并形成端口,在第一散熱過孔的端口處開設(shè)第二散熱過孔,其中,在第一散熱過孔和第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層;在第一散熱過孔和第二散熱過孔內(nèi)填充樹脂;
內(nèi)層基板103用于布置信號(hào)傳輸線,信號(hào)傳輸線在內(nèi)層基板上分區(qū)布置,其中,相鄰內(nèi)層基板103之間的層間距大于等于第一內(nèi)層基板與第一基板之間距離;其中,第一內(nèi)層基板為與第一基板距離最近的內(nèi)層基板;
在相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線之間設(shè)置有保護(hù)線,保護(hù)線用于當(dāng)相鄰兩個(gè)信號(hào)傳輸線傳輸信號(hào)時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電流;
在所述保護(hù)線上設(shè)置有至少一個(gè)過孔,用于連接所述保護(hù)線和地層,當(dāng)相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線傳輸信號(hào)時(shí),將保護(hù)線上的感應(yīng)電流導(dǎo)入地層。
本發(fā)明實(shí)施例提供的一種印刷電路板,包括第一基板、第二基板以及設(shè)置在第一基板和第二基板之間的至少一個(gè)內(nèi)層基板;其中,在所述第一基板和所述第二基板的上表面設(shè)置有散熱焊盤,在第一基板和所述第二基板的下表面分別覆蓋有銅箔層;在以第一基板和所述第二基板上的所述散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔,第一散熱過孔分別與所述第一基板和所述第二基板上表面的一端為階梯狀并形成端口,在第一散熱過孔的端口處開設(shè)第二散熱過孔,其中,在第一散熱過孔和第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層; 在第一散熱過孔和第二散熱過孔內(nèi)填充樹脂,通過采用在第一散熱過孔中分布多個(gè)第二散熱過孔的結(jié)構(gòu),增加了散熱過孔的散熱比表面積,使電子元器件所產(chǎn)生的熱 量傳遞出去,降低印制電路板的溫度,解決了PCB產(chǎn)品的小型化及密集化焊裝散熱的問題。同時(shí),在相鄰兩個(gè)信號(hào)傳輸線之間設(shè)置保護(hù)線,當(dāng)相鄰兩個(gè)信號(hào)傳輸線傳輸信號(hào)時(shí),根據(jù)電磁感應(yīng)原理,作為干擾源的信號(hào)傳輸線會(huì)在保護(hù)線上產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流的方向與干擾源 的電流方向相反,當(dāng)保護(hù)線產(chǎn)生感應(yīng)電流時(shí),可減弱作為干擾源的信號(hào)傳輸線的電場和磁場強(qiáng)度,進(jìn)而減弱相鄰信號(hào)傳輸線之間的串?dāng)_信號(hào)強(qiáng)度。
進(jìn)一步,由于第一散熱過孔的端口直徑大于第一散熱過孔的直徑,這樣,可以改變流通于第一散熱過孔內(nèi)的液態(tài)金屬在端口處的張力。
同時(shí),本發(fā)明實(shí)施例中的電路板的過孔在電路板的表面上進(jìn)行化學(xué)蝕刻時(shí),只會(huì)對(duì)階梯狀的端口上的部分進(jìn)行蝕刻,不會(huì)破壞過孔內(nèi)的銅層,而且由于所述端口的直徑大于所述過孔的直徑,滿足蝕刻工藝對(duì)過孔直徑的要求,電路板設(shè)計(jì)兼容性較高。
可選的,第一散熱過孔的數(shù)量由預(yù)設(shè)的電子元器件的數(shù)量以及電子元器件單位時(shí)間內(nèi)的功耗得到;第一散熱過孔的直徑根據(jù)預(yù)設(shè)的第二散熱過孔的預(yù)設(shè)數(shù)量和物理位置得到。
可選的,第二散熱過孔的直徑根據(jù)第一散熱過孔的直徑和第二散熱過孔的預(yù)設(shè)數(shù)量得到。
可選的,第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面均鍍金屬層。
可選的,第一散熱過孔和所述第二散熱過孔分別沿第一基板的散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上及所述第二基板的散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上呈均勻分布。
可選的,在第一散熱過孔和第二散熱過孔周邊分別設(shè)置有阻焊劑;
在第一散熱過孔和第二散熱過孔中分別填充有與該散熱焊盤和所述銅箔層連接的導(dǎo)熱材料。
其中,裝填進(jìn)第一散熱過孔和第二散熱過孔中的導(dǎo)熱材料可以是焊錫、金、銀、銅等任何金屬或非金屬導(dǎo)熱材料如綠油等。這樣可以增加PCB縱向?qū)崴俣取?/p>
如圖2所示,本發(fā)明實(shí)施例提供一種印刷電路板的制造方法,其特征在于,應(yīng)用于上述實(shí)施例所描述的印刷電路板中,所述方法包括:
S101、獲取第一基板和第二基板,其中,所述第一基板和所述第二基板的上表面分別設(shè)置散熱焊盤,在所述第一基板和所述第二基板的下表面覆蓋銅箔層;
其中,本發(fā)明實(shí)施例中的第一基板和第二基板可以為預(yù)先制備好的在上表面具有散熱焊盤和在下表面具有覆蓋銅箔層的第一基板和第二基板。也可以為根據(jù)需要先獲取待處理第一基板和待處理第二基板,然后分別在該待處理的第一基板和第二基板的上表面和下表面分別制作散熱焊盤和覆蓋銅箔層。
其中,本發(fā)明實(shí)施例中該銅箔層的形狀和厚度可以根據(jù)工藝條件、散熱需求等來確定,如銅箔層可以呈連續(xù)狀,也可以是網(wǎng)眼狀等。
S102、在以第一基板和所述第二基板上的散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上分別設(shè)置有第一散熱過孔;第一散熱過孔分別與第一基板和第二基板上表面的一端為階梯狀并形成端口,在第一散熱過孔的端口處開始第二散熱過孔;
其中,該第一散熱過孔可以采用預(yù)設(shè)的程序控制在散熱焊盤的中心為圓心的同心圓的圓周上鉆第一散熱過孔。
其中,第一散熱過孔沿所述同心圓圓周上按照預(yù)設(shè)間隔呈均勻分布。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)預(yù)設(shè)間隔不進(jìn)行限定,該預(yù)設(shè)間隔有根據(jù)第一散熱過孔的數(shù)量進(jìn)行設(shè)置。
本發(fā)明實(shí)施例相鄰的所述第一散熱過孔的橫截面相互之間交錯(cuò)。從而在PCB上形成局部的環(huán)形槽狀;如果所有第一散熱過孔兩兩相互之間都交錯(cuò),則第一散熱過孔在PCB上形成一個(gè)連續(xù)的環(huán)形孔槽。這樣可以提高PCB板的散熱效率。
需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中可以根據(jù)散熱的實(shí)際需要,第一散熱過孔可以是貫穿PCB的,即加工成通孔;也可以不貫穿PCB,即以PCB中的某一內(nèi)層或PCB中合適的位置作為第一散熱 過孔的一端,具體該端停留在什么位置,這取決于PCB的層數(shù)、散熱實(shí)際需 要、加工工藝、加工操作空間等。
需要說明的是,本發(fā)明實(shí)施例中在第一散熱過孔端口處設(shè)置第二散熱過孔使得,每個(gè)第一散熱過孔和設(shè)置在第一散熱過孔端口周邊的第二散熱過孔形成類似于蜂窩狀結(jié)構(gòu),這樣可以大大提高每個(gè)第一散熱過孔的表面積,同時(shí)提高了整個(gè)PCB板的散熱效率。這樣一來,電子元器件產(chǎn)生的熱量,可以通過散熱過孔將熱量傳導(dǎo)至銅箔層,從而使得熱量傳遞出去。
S103、在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層; 在所述第一散熱過孔和所述第二散熱過孔內(nèi)填充樹脂;
本發(fā)明實(shí)施例中填充的樹脂可以是環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧改性乙烯基樹脂等類似,對(duì)此本發(fā)明實(shí)施例均不作限定。
其中,可以通過化學(xué)沉銅電鍍的方法,在第一散熱過孔和所述第二散熱過孔的內(nèi)表面鍍金屬層。該鍍金屬層的層數(shù)可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
S104、在內(nèi)層基板上分區(qū)布置信號(hào)傳輸線,在相鄰兩個(gè)所述信號(hào)傳輸線之間設(shè)置有保護(hù)線,在所述保護(hù)線上設(shè)置有至少一個(gè)過孔,以使所述過孔連接所述保護(hù)線和地層。
當(dāng)信號(hào)傳輸線的長度大于1英寸時(shí),該信號(hào)傳輸線呈正弦波曲線狀,正弦波曲線的波峰A1大于最大玻纖束間距,正弦波曲線的波長X大于3H,其中H為信號(hào)傳輸線到參考平面的距離。
該正弦波曲線狀的傳輸線沿經(jīng)向玻纖束的長度方向延伸;
該正弦波曲線狀的傳輸線沿緯向玻纖束的長度方向延伸,可以弱化PCB基板介質(zhì)不均勻帶來的介電常數(shù)差異對(duì)傳輸線的影響,尤其是對(duì)于高速PCB來說,采用上述布線方式可以減小介質(zhì)層介電常數(shù)波動(dòng)對(duì) 阻抗和信號(hào)傳輸時(shí)延的影響,可減小同一傳輸線的阻抗波動(dòng),提高不 同傳輸線之間的阻抗一致性,并可顯著改善信號(hào)傳輸時(shí)延不一致的問題,減小差分Skew,從而提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。
S105、將第一基板和所述第二基板以及設(shè)置在第一基板和所述第二基板之間的至少一個(gè)內(nèi)層基本壓合,獲取印刷電路板。
可選的,在步驟S102之前,所述方法還包括:
S106、根據(jù)預(yù)設(shè)的電子元器件的數(shù)量以及電子元器件單位時(shí)間內(nèi)的功耗,確定第一散熱過孔的數(shù)量;
S107、根據(jù)預(yù)設(shè)的第二散熱過孔的預(yù)設(shè)數(shù)量和物理位置,確定第一散熱過孔的直徑。
可選的,在步驟S105之前,所述方法還包括:
相鄰內(nèi)層基板之間的層間距大于等于所述第一內(nèi)層基板與第一基板之間距離;其中,第一內(nèi)層基板為與第一基板距離最近的內(nèi)層基板。
步驟S105具體通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
第一基板、第二基板以及設(shè)置在第一基板和第二基板之間的至少一個(gè)內(nèi)層基板采用半固化片進(jìn)行壓合。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。