專利名稱：雙面線路板互連導通導熱方法及基于該方法的雙面線路板的制作方法
技術領域：
本發明屬于印刷線路板領域，具體涉及雙面線路板的互連導通且高導熱方法及由此制成的雙面線路板，本發明具體披露了無需采用鉆孔和無需沉銅鍍銅的非化學方式形成導通孔且還可高導熱，此方法更加便于制作連續整卷的需高導熱的線路板。
背景技術：
在傳統的雙面線路板的制造工藝中，一般均采用機械鉆孔或者是激光鉆孔的方式在覆銅板上鉆出線路成孔，然后通過化學鍍銅工藝來使雙面印刷線路板上的通孔內壁形成導電層，傳統盲孔型線路板的生產工藝中，采用先激光鉆孔形成盲孔，然后通過黑孔化或化學鍍后再電鍍增加銅厚的通孔導電化處理工藝。此方法由于需要電鍍和化學鍍，對環境造·成嚴重污染。而傳統的無需沉鍍銅的雙面印刷線路兩面導通通常采用的碳油灌孔或銀漿灌孔形成導通方式，均有明顯缺點，碳油灌孔成本低，但是由于碳油電阻大，導電效果差；而銀漿灌孔導電效果好，但銀漿的價格非常的昂貴，不適合大量生產。同時，傳統的制作工藝中機械鉆孔機和激光鉆孔機，造價昂貴，鉆孔速度慢，生產效率低。并且由于機械鉆孔機是平面鉆孔，其臺面為635X762mm左右，因此能生產的最大板為635X762左右，不能生產大于762mm的板，而隨著現今FPC行業的不斷發展，FPC已逐步發展需要大于762mm的大規格FPC，因此傳統的鉆孔方式制作導通孔越來越無法滿足科技發展的需求。而且機械鉆孔時還會消耗大量的酚醛樹脂蓋板和木質纖維底板，激光鉆孔機在高溫灼燒后將印刷線路板的絕緣高分子樹脂氣化排到空氣中，不利于環境保護。因此，需要一種能夠提高生產效率、速度快，可以實現連續生產，而且便宜的工藝替代現有的鉆孔成孔方式，及為了響應國家對于節能減排的號召，減少化學方式制作工藝，以便能夠克服上述工藝的缺陷和不足，并且能夠消除鉆孔物料對環境的污染問題。在傳統的導熱雙面線路板中，一般為通過導熱的聚酰亞胺膜和環氧樹脂膠進行導熱。此方法導熱效果好壞完全取決于聚酰亞胺膜和環氧樹脂膠的導熱系數的高低，導熱系數高的材料目前市場上使用的成本較一般導熱系數材料高，無法滿足現競爭激烈的行情需求。因此，需要一種高導熱且成本低的雙面線路板來滿足市場需求。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了一種雙面線路板互連導通導熱方法及基于該方法的雙面線路板，本發明的方法無需鉆孔和沉銅鍍銅便可制得導通孔，且該導通孔還具有導熱功效，本發明的方法適用于制作連續整卷的需高導熱的線路板，通過本發明方法制得的產品導通導熱性能好。本發明為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種雙面線路板互連導通導熱方法，在雙面線路板的孔內用錫焊方式施加錫膏，錫膏連接導通雙面線路板的頂部線路層和底部線路層，通過錫膏來實現雙面線路板的頂部線路層和底部線路層的互連導通；所述雙面線路板的基材采用導熱性聚酰亞胺膜和導熱性樹脂，其中，導熱性聚酰亞胺膜為絕緣層，導熱性樹脂是用于粘接絕緣層和線路層的膠粘劑。本發明的導熱功效一方面通過采用導熱材料來實現導熱性，另一方面具有錫膏的孔不僅具有導通作用而且起到導熱作用，從而使線路板具備更高的導熱性。本發明兩層線路之間的互連導通是通過在孔內用錫焊方式施加錫膏來實現，替代了傳統的沉銅鍍銅工序，減少了線路板制作工藝中的化學廢水排放，較之傳統工藝更為環保。而和傳統銀漿、碳油灌孔方式制作導通線路的方法相比，本發明的方法生產成本低，且制得的導通孔導通性能更好。優選的是，所述錫膏是表面貼裝型(SMT)錫膏，并且所述錫膏采用印刷回流焊工藝使雙面線路板的頂部線路層和底部線路層在孔的位置互連導通。更有優選的是，在通過表面貼裝工藝(SMT)將元件焊接在雙面線路板上的同時，在所述孔的位置印上錫膏，通過回流焊在焊接元件的同時通過孔位焊接來連通頂部線路層和底部線路層。所述孔穿通所述雙面線路板的頂部線路層，且不穿通所述雙面線路板的底部線路層。即雙面線路板在孔位處不是完全貫通的，因此這種線路板不易在孔附近折斷，而傳統的技術中印刷線路板易于在孔位置折斷。具體可以是采用單面覆銅板在無銅面涂熱固膠粘劑，沖孔后與另一層銅箔壓合在一起形成帶有凹孔的雙面覆銅板。開孔的方式可以采用模具沖切成孔替代傳統的機械鉆孔和激光鉆孔，因此減少了鉆孔帶來的高分子污染物的消耗。所述熱固膠粘劑是丙烯酸酯類的或者是環氧類型的熱固膠粘劑。將雙面線路板的所述孔位置的底部線路層向上頂至所述孔內上部(與頂部線路層平齊或者接近平齊)，具體需要采用凸點模具用沖壓的方式將孔底的銅頂至孔頂，與頂部線路層相齊并接觸，在所述孔的位置用表面貼裝(SMT)方式印上錫膏，并且通過回流焊使底部線路層的頂端與頂部線路層焊接互連。優選的是，在開設所述孔時，使頂部線路層在孔內形成內陷的批鋒(也可稱為溢邊或毛邊)，所述孔位置的底部線路層被向上頂至與所述頂部線路層的批鋒接觸。一種雙面線路板，包括頂部線路層、第一粘合層、絕緣膜、第二粘合層和底部線路層，所述雙面線路板中開設有若干孔；其中，所述絕緣膜具有相對的上、下表面，所述第一粘合層粘附于所述絕緣膜的上表面，所述頂部線路層粘附于所述第一粘合層上表面，所述第二粘合層粘附于所述絕緣膜的下表面，所述底部線路層粘附于所述第二粘合層下表面；所述孔穿通所述頂部線路層、第一粘合層、絕緣膜和第二粘合層，所述孔中填充有錫膏，所述錫膏連接導通雙面線路板的頂部線路層和底部線路層。所述雙面線路板是雙面柔性線路板，其中，所述孔位置的底部線路層的頂端位于所述孔內上部(與頂部線路層的銅層平齊或者接近平齊)。頂部線路層在孔內具有內陷的批鋒(也可稱為溢邊或毛邊)，所述孔位置的底部線路層的頂端與所述頂部線路層的批鋒接觸。所述頂部線路層和底部線路層皆是具有一定延展性的0. 012-0. 5mm厚的純銅箔或合金銅箔。上述模具沖切成孔和模具沖壓是通過連續沖孔方式或連續壓的方式進行的，因此可以制作I米以上的線路板。上述雙面柔性線路板可以是連續整卷的長線路板。上述雙面線路板可用于制作高導熱的LED燈帶，所述LED燈帶在通電工作時，開始散熱，高導熱FPC開始發揮導熱功效。導熱功效主要體現為導熱聚酰亞胺膜、導熱環氧樹脂膠和上述導通的具有錫膏的孔均可起到導熱功效。本發明的有益效果是本發明利用模具沖切成孔替代傳統的機械鉆孔和激光鉆孔，并利用在孔位處印刷錫膏的方式實現兩層線路之間的互連導通，與傳統的工藝和線路板構造相比，本發明的方法不僅降低了生產成本、提高工藝過程和最終產品的可靠性和質量、大大提高了生產效率，而且重要的是，此方法可以實現線路板的連續不間斷的導通孔成孔制作，從而可以制作連續的長線路板，并且這種方法減少了鉆孔帶來的高分子污染物的消耗，以及減少沉銅鍍銅工序制作，減少了線路板制作工藝中的化學廢水排放，是環保的， 能夠基本上避免和消除現有鉆孔、沉銅、鍍銅工藝帶來的環境污染問題，而和傳統的碳油、銀漿灌孔方式制作導通線路的方法比，本發明導通性能更好，生產成本低；而且本發明方法制得的導通孔是不完全穿通線路板的凹孔，因此線路板不容易在孔位處折斷。
圖I是本發明的雙面線路板的局部剖面圖；圖2為本發明實施例所述單面覆銅板的構造；圖3本發明實施例在單面覆銅板絕緣膜后壓合有熱固膠膜的構造；圖4本發明實施例通過模具沖孔的方式將導通孔沖切出來的構造；圖5本發明實施例將純銅箔通過壓合與熱固膠膜壓合在一起而形成雙面線路板的構造；圖6本發明實施例利用凸頂模具將凹孔孔底的底部線路層的銅頂至與頂部線路層的批鋒接觸的構造。
具體實施例方式實施例一種雙面線路板互連導通導熱方法，采用單面覆銅板在無銅面涂丙烯酸酯類的或者是環氧類型的熱固膠粘劑，采用模具沖切的方式沖孔后與另一層銅箔壓合在一起形成帶有凹孔的雙面覆銅板(雙面線路板)，在沖孔時，使頂部線路層在孔內形成內陷的批鋒(也可稱為溢邊或毛邊)，采用凸點模具用沖壓的方式將孔底的底部線路層的銅頂至孔頂與頂部線路層的批鋒接觸，在通過表面貼裝工藝(SMT)將元件焊接在雙面線路板上的同時，在所述孔的位置印上錫膏，通過回流焊在焊接元件的同時通過孔位焊接來連通頂部線路層和底部線路層。所述雙面線路板的基材采用導熱性聚酰亞胺膜和導熱性樹脂，其中，導熱性聚酰亞胺膜為絕緣層，導熱性樹脂是用于粘接絕緣層和線路層的膠粘劑。本發明的導熱功效一方面通過采用導熱材料來實現導熱性，另一方面具有錫膏的孔不僅具有導通作用而且起到導熱作用，從而使線路板具備更高的導熱性。本發明兩層線路之間的互連導通是通過在孔內用錫焊方式施加錫膏來實現，替代了傳統的沉銅鍍銅工序，減少了線路板制作工藝中的化學廢水排放，較之傳統工藝更為環保。而和傳統銀漿、碳油灌孔方式制作導通線路的方法相比，本發明的方法生產成本低，且制得的導通孔導通性能更好。所述孔穿通所述雙面線路板的頂部線路層，且不穿通所述雙面線路板的底部線路層。即雙面線路板在孔位處不是完全貫通的，因此這種線路板不易在孔附近折斷，這也是本發明的優點之一。而傳統的技術中印刷線路板易于在孔位置折斷。而且本發明采用模具沖切成孔替代傳統的機械鉆孔和激光鉆孔，因此減少了鉆孔帶來的高分子污染物的消耗。基于上述雙面線路板互連導通導熱方法，制得一種雙面線路板，如圖I所示，該雙面線路板結構如下包括頂部線路層I、第一粘合層2、絕緣膜3、第二粘合層4和底部線路層5，所述雙面線路板中開設有若干孔；其中，所述絕緣膜3具有相對的上、下表面，所述第一粘合層2粘附于所述絕緣膜3的上表面，所述頂部線路層I粘附于所述第一粘合層2上表面，所述第二粘合層4粘附于所述絕緣膜3的下表面，所述底部線路層5粘附于所述第二粘合層4下表面；所述孔穿通所述頂部線路層I、第一粘合層2、絕緣膜3和第二粘合層4，所述孔中填充有錫膏6，所述錫膏6連接導通雙面線路板的頂部線路層I和底部線路層5。 所述雙面線路板是雙面柔性線路板，其中，所述孔位置的底部線路層的頂端位于所述孔內上部(與頂部線路層的銅層平齊或者接近平齊)。頂部線路層在孔內具有內陷的批鋒(也可稱為溢邊或毛邊)，所述孔位置的底部線路層的頂端與所述頂部線路層的批鋒接觸。所述頂部線路層和底部線路層皆是具有一定延展性的O. 012-0. 5mm厚的純銅箔或合金銅箔。下面將以上述雙面線路板的制作工藝來對本發明進行更詳細的描述。一、基板的制作將如圖2所示的成卷的由銅箔(頂部線路層)I厚度優選為12. 5-35微米、膠粘劑(第一粘合層)2厚度優選為12. 5-25微米、絕緣膜3厚度優選為12. 5-25微米構成的單面覆銅板，在壓膜機上，以120-150°C，壓力為5-8kg/cm2速度為O. 8-1. Om/min的速度，與熱固膠膜(第二粘合層)4壓覆在一起，從而形成如圖3所示的結構。或者采用涂敷烘干生產設備，將液態的熱固型膠涂敷在單面覆銅板無銅面絕緣層上。二、凹孔的制作將圖3所示結構的覆銅板材，用提前由工程部根據客戶線路設計資料制作的通孔模具，以銅面向上進行沖孔，使頂層銅面形成內陷的批鋒，便于和往上頂的銅面接觸。得到如圖4所示的穿過一層銅箔(頂部線路層)I、膠粘劑(第一粘合層)2、絕緣膜3和熱固膠膜(第二粘合層)4而形成通孔的構造，其中銅箔面的批鋒向下陷入孔壁內，如圖4中所示。接著經多層真空壓合機以120-160°C，壓力為15-20kg/cm2，壓合時間為80_120min，與純銅箔(底部線路層)5壓合在一起形成圖5所示結構。三、線路板的其他制作接著用常規的線路板制作方法，經壓干膜、圖形轉移、曝光、顯影蝕刻、貼覆蓋膜壓合、印刷文字、表面處理、成型。即得到了雙面未導通的成品線路板。由于以上步驟是印刷線路板的傳統工藝，屬于業內技術人員所熟知，在此就不再細述。四、沖壓模頂孔經完成的線路板，采用提前由工程部根據客戶線路設計資料制作的頂孔模具，采用管位定位的方式，將凹孔底底部線路層5的銅頂至與頂部線路層I相齊，并接觸頂部線路層I內陷批鋒處，如圖6所示，以便于后續錫膏回流焊連接。如圖4、5、6所示，該內陷的批鋒例如為銅箔(頂部線路層)I內陷于孔中的那部分。五、線路層的導通如圖6所示的線路板在SMT貼附元器件印刷錫膏的同時，在孔口印刷上一層錫膏，然后經自動貼片機將元器件貼附在上述的線路板上，經回流焊，5段275度固化后，孔位錫膏同時固化，得到如圖I所示的結構，因此在元器件焊接的同時，實現了兩面線路層的導通。由于上述的SMT工藝屬于傳統的元器件貼附工藝，屬于業內技術人員所熟知，在此就不再細述。以上結合附圖以雙面印 刷線路板為具體實施例對本發明進行了詳細的描述。但是，本領域技術人員應當理解，以上所述僅僅是舉例說明和描述一些具體實施方式
，對本發明的范圍，尤其是權力要求的范圍，并不具有任何限制。例如，盡管描述了線路層是銅箔，但是線路層也可以用其它具有足夠延展性的金屬或合金制成。此外，根據不同的應用場合和要求，也可以制作或者不制作批鋒。
權利要求
1.一種雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于在雙面線路板的孔內用錫焊方式施加錫膏，錫膏連接導通雙面線路板的頂部線路層和底部線路層；所述雙面線路板的基材采用導熱性聚酰亞胺膜和導熱性樹脂。
2.根據權利要求I所述的雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于所述錫膏是表面貼裝型錫膏，并且所述錫膏采用印刷回流焊工藝使雙面線路板的頂部線路層和底部線路層在孔的位置互連導通。
3.根據權利要求2所述的雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于在通過表面貼裝工藝將元件焊接在雙面線路板上的同時，在所述孔的位置印上錫膏，通過回流焊在焊接元件的同時通過孔位焊接來連通頂部線路層和底部線路層。
4.根據權利要求I所述的雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于所述孔是采用模具沖切的方式開設的。
5.根據權利要求I至4之一所述的雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于所述孔穿通所述雙面線路板的頂部線路層，且不穿通所述雙面線路板的底部線路層。
6.根據權利要求5所述的雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于將雙面線路板的所述孔位置的底部線路層向上頂至所述孔內上部，在所述孔的位置用表面貼裝方式印上錫膏，并且通過回流焊使底部線路層的頂端與頂部線路層焊接互連。
7.根據權利要求6所述的雙面線路板互連導通導熱方法，其特征在于在開設所述孔時，使頂部線路層在孔內形成內陷的批鋒，所述孔位置的底部線路層被向上頂至與所述頂部線路層的批鋒接觸。
8.一種雙面線路板，其特征在于包括頂部線路層(I)、第一粘合層(2)、絕緣膜(3)、第二粘合層(4)和底部線路層(5)，所述雙面線路板中開設有若干孔； 其中，所述絕緣膜(3)具有相對的上、下表面，所述第一粘合層(2)粘附于所述絕緣膜的上表面，所述頂部線路層(I)粘附于所述第一粘合層(2)上表面，所述第二粘合層(4)粘附于所述絕緣膜(3)的下表面，所述底部線路層(5)粘附于所述第二粘合層(4)下表面； 所述孔穿通所述頂部線路層(I)、第一粘合層(2)、絕緣膜(3)和第二粘合層(4)，所述孔中填充有錫膏(6)，所述錫膏連接導通雙面線路板的頂部線路層(I)和底部線路層(5)。
9.根據權利要求8所述的雙面線路板，其特征在于所述雙面線路板是雙面柔性線路板，其中，所述孔位置的底部線路層(5)的頂端位于所述孔內上部。
10.根據權利要求9所述的雙面線路板，其特征在于頂部線路層在孔內具有內陷的批鋒，所述孔位置的底部線路層的頂端與所述頂部線路層的批鋒接觸。
全文摘要
本發明公開了一種雙面線路板互連導通導熱方法及基于該方法的雙面線路板，本發明方法利用模具沖切成孔替代傳統的機械鉆孔和激光鉆孔，并利用在孔位處印刷錫膏的方式實現兩層線路之間的互連導通，本發明的方法不僅降低了生產成本、提高了工藝過程和最終產品的可靠性和質量、提高了生產效率，更重要的是，此方法可以制作連續的長線路板，并且這種方法減少了鉆孔帶來的高分子污染物的消耗，以及減少了沉銅鍍銅工序帶來的化學廢水排放，更環保，而且本發明產品導通性能更好，生產成本低，且線路板不容易在孔位處折斷。
文檔編號H05K1/11GK102883524SQ20111019913
公開日2013年1月16日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者歐林平, 王羽芳, 胡德政, 李建輝 申請人:昆山雅森電子材料科技有限公司