專利名稱：一種印制電路板及其加工方法
技術領域：
本發明涉及印刷電路板制造加工領域，具體指一種印制電路板及其加工方法。
背景技術：
在目前的單板設計中，利用單板銅箔來進行散熱的器件應用越來越廣泛。器件內部的硅片貼在器件封裝底面的散熱焊盤上，如圖1所示，其中包括引線框架1、硅片2、硅片附著層3、中央散熱焊盤4和灌封5。加工時將器件底面的散熱焊盤同印制電路板的散熱焊盤進行焊接，而印制板散熱焊盤上有多個過孔，這些過孔將印制板的散熱焊盤同PCB內層的大銅箔相連接。
器件內部硅片上的熱量傳導途徑為硅片→器件封裝底部散熱盤→焊接區域→印制板上散熱焊盤→過孔→PCB內層大面積銅箔。
其中只要有任何一個環節熱阻大，就會成為整個散熱路徑的瓶頸，降低散熱效率。尤其需要關注的是“焊接區域”和“過孔”兩部分。
在PCB設計部分，目前業界常用設計方法是在過孔中塞上綠油，綠油從印制板的底面塞進。以避免在加工時，頂面散熱焊盤上熔化的焊錫通過過孔流失，減少了焊接區域面積，大大影響散熱效果。
總之，目前業界在過孔中塞綠油的方法主要有以下幾個問題(1)在PWB加工工藝控制上有較大的難度，無法保證綠油不會污染頂面的散熱焊盤。綠油對頂面過孔周邊造成的污染，將直接減少焊接區域面積，降低熱的傳導效率。
這點對于散熱焊盤面積本來就很小的器件來說，影響會很大。例如LPP16封裝的散熱焊盤尺寸為2.4×2.4mm，再去除9PCS過孔內空心面積，所剩實際焊接區域面積很少，如3所示。
(2)綠油中的溶劑是無色透明的，流動性和擴散面積較大，對焊盤造成污染后，同樣會造成不可焊接，減少散熱焊盤的焊接面積，且該問題比較隱蔽，難于發現該問題。
(3)綠油材料為熱的不良導體，塞在過孔中的綠油不能起到傳導熱的作用。熱量只能通過過孔邊上的銅環側壁面積進行傳導。從另一個方面來說，過孔中空的部分圓柱體積是一種很大的資源浪費，沒有利用起來。
發明內容
本發明提供一種印制電路板及其加工方法，以解決現有技術中印刷電路板散熱能力較差的問題。
本發明技術方案如下一種印制電路板，至少包括具有過孔的第一散熱焊盤，以及印制電路板內層的大銅箔，所述第一散熱焊盤位于印制電路板頂面；其結構特點是所述的過孔中填充有與該第一散熱焊盤和大銅箔連接的導熱金屬材料。
根據上述的印制電路板所述印制電路板底面還設置有第二散熱焊盤，該第二散熱焊盤與第一散熱焊盤相對應，并通過所述導熱金屬材料熱連通。
所述導熱金屬材料為焊錫。
一種加工印制電路板的方法，其包括如下步驟(1)、在印制電路板底面刷焊錫膏；(2)、將需要安裝在印制電路板底面的表面安裝器件貼裝在相應的位置；(3)、將印制電路板底面的器件同印制電路板上相應的第二散熱焊盤焊接在一起，并使第二散熱焊盤上的焊錫膏焊料填充散熱焊盤中的過孔；(4)、在印制電路板頂面刷焊錫膏；(5)、將需要安裝在印制電路板頂面的表面安裝器件貼裝在相應的位置；(6)、將印制電路板頂面的器件同印制電路板上相應的第一散熱焊盤焊接在一起。
根據上述方法進行步驟(4)之前包括對回焊質量進行檢查和/或修理。
還包括步驟對步驟(6)的回焊質量進行檢查和/或修理。
本發明印制電路板的優點在于，其不但不會造成頂面焊錫的損失，還會增加焊接區域面積；原來不能夠參與傳熱的過孔空心部分，變成了熱的良導體焊錫圓柱，大大增強了散熱效果，同時也完全避免頂面散熱焊盤被污染的可能性。
圖1安裝在印制電路板上的器件結構示意圖；圖2本發明的印制電路板的橫截面示意圖；圖3本發明印制電路板方法的流程圖。
具體實施例方式
參考圖2所示印制電路板a的頂面具有第一散熱焊盤c，該散熱焊盤上具有多個過孔k(實際印制電路板設計的散熱焊盤上有多個過孔，為了簡化說明，此處僅僅標識1個過孔)。在第一散熱焊盤c相對應的底面上設置第二散熱焊盤i，該散熱焊盤上具有與第一散熱焊盤相對應的過孔k，孔中用導熱金屬材料填滿，本實施例中采用的是焊錫j，焊錫j與印制電路板內的大銅箔h及第一散熱焊盤c、第二散熱焊盤i連接。器件d的散熱焊盤f與第一散熱焊盤c具有焊接面積e，器件d的引腳通過焊點b固定在器件引腳焊盤g上。這樣，過孔k的圓柱體積也成為熱量傳導通道，將印制電路板上第一散熱焊盤c的熱量更有效地傳遞到板內部的大銅箔h上和第二散熱盤i上。與現有技術中過孔內充滿綠油的結構相比，焊錫可大大提高導熱效率。
但是，如果從加工工藝方面考慮，如果印制電路板散熱焊盤上的過孔不塞綠油，則對于散熱焊盤部分僅進行工藝印制電路板頂面刷錫膏→貼片→回焊→質量檢查，則在回流焊時，散熱焊盤上熔化的焊錫會通過過孔流失很多，達不到焊接面積超過50％焊盤的散熱要求。因此，在印制板底面也同樣加散熱焊盤，且阻焊開窗。這樣在加工頂面時，由于過孔中已經填滿焊錫，頂面的錫膏不會再流失了，而且，頂面第一散熱焊盤與底面第二散熱焊盤通過過孔中的焊錫相互熱連通，從而增大散熱面積，散熱效率可進一步得到提高。
下面將詳細介紹本發明的印制電路板的加工工藝過程。
參閱圖3所示，首先，在印制板背面也同樣加散熱焊盤，且阻焊開窗，然后，在加工底面時，先在焊盤上印刷錫膏，使得底面回焊后，散熱焊盤上過孔已經預先填滿焊錫。最后，在第二次回焊前加工頂面時，由于過孔中已經填滿焊錫，頂面的錫膏不會再流失了。
具體步驟如下所述第一步，在印制電路板底面刷錫膏；第二步，利用貼片機設備，將需要安裝在印制電路板底面的表面安裝器件貼裝在相應的位置；第三步，利用回流焊加溫爐設備，對印制電路板按照設置要求進行加溫，使得印制電路板底面的焊錫膏焊料熔化，將印制電路板底面的器件同印制電路板上相應焊盤焊接在一起。同時，第二散熱焊盤上的焊錫膏焊料也同時熔化，液態的焊料將散熱焊盤中的過孔填充滿。印制電路板運行出回流焊爐時，印制電路板冷卻，熔化的液態焊錫變成固態，散熱焊盤上過孔中已經填滿了固態的焊錫；第四步，QC檢驗，如果不合格則進行修理，然后在經過QC檢驗，直至合格后進行下一步；第五步，印制電路板頂面刷焊錫膏；第六步，利用貼片機設備，將需要安裝在印制電路板頂面的表面安裝器件貼裝在相應的位置；第七步，利用回流焊加溫爐設備，對印制電路板按照設置要求進行加溫，使得印制電路板兩面的焊料均熔化，將印制電路板頂面的器件同印制電路板上相應焊盤焊接在一起。同時，第一散熱焊盤上的焊錫膏焊料也同時熔化，由于散熱焊盤上過孔在第三步時已經預先填充滿焊錫，所以此時第一散熱焊盤上熔化的焊錫將不會有損失。印制電路板運行出回流焊爐時，印制電路板冷卻，熔化的液態焊錫變成固態，第一散熱焊盤上保證有足夠的焊錫量，從而保證了器件底部的散熱焊盤同印制電路板散熱焊盤的焊接面積不小于50％；第八步，QC檢驗，如果不合格則進行修理，直至合格。
采用上述工藝，散熱焊盤的焊接面積大大超過50％，均在60-70％以上。
在加工完成底面后，發現過孔有部分焊錫滲透到頂面散熱焊盤上，經過測量，未發現有凸出的焊錫高于0.12mm的情況，確保不會超出鋼網厚度，不會影響到后工序的加工。
與現有技術相比，本發明優點在于本發明不但不會造成頂面焊錫的損失，還會增加焊接區域面積。原來不能夠參與傳熱的過孔空心部分，變成了熱的良導體焊錫圓柱，大大增強了散熱效果，同時也完全避免頂面散熱焊盤被污染的可能性。
權利要求
1.一種印制電路板，至少包括具有過孔的第一散熱焊盤，以及印制電路板內層的大銅箔，所述第一散熱焊盤位于印制電路板頂面；其特征是所述的過孔中填充有與該第一散熱焊盤和大銅箔連接的導熱金屬材料。
2.根據權利要求1所述的印制電路板，其特征是，所述印制電路板底面還設置有第二散熱焊盤，該第二散熱焊盤與第一散熱焊盤相對應，并通過所述導熱金屬材料熱連通。
3.根據權利要求1或2所述的印制電路板，其特征是，所述導熱金屬材料為焊錫。
4.一種加工印制電路板的方法，其包括如下步驟(1)、在印制電路板底面刷焊錫膏；(2)、將需要安裝在印制電路板底面的表面安裝器件貼裝在相應的位置；(3)、將印制電路板底面的器件同印制電路板上相應的第二散熱焊盤焊接在一起，并使第二散熱焊盤上的焊錫膏焊料填充散熱焊盤中的過孔；(4)、在印制電路板頂面刷焊錫膏；(5)、將需要安裝在印制電路板頂面的表面安裝器件貼裝在相應的位置；(6)、將印制電路板頂面的器件同印制電路板上相應的第一散熱焊盤焊接在一起。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于進行步驟(4)之前包括對回焊質量進行檢查和/或修理。
6.如權利要求4或5所述的方法，其特征在于還包括步驟(7)對步驟(6)的回焊質量進行檢查和/或修理。
全文摘要
本發明公開了一種印制電路板及其加工方法，該印制電路板至少包括具有過孔的第一散熱焊盤，以及印制電路板內層的大銅箔，所述第一散熱焊盤位于印制電路板頂面；其結構特點為所述印制電路板底面還設置有第二散熱焊盤，該第二散熱焊盤與第一散熱焊盤相對應，所述的過孔中填充有導熱金屬材料，該導熱金屬材料將兩散熱焊盤熱連通。
文檔編號H05K3/34GK1505456SQ02153980
公開日2004年6月16日 申請日期2002年12月5日 優先權日2002年12月5日
發明者張小毛, 姜平 申請人:華為技術有限公司