一种厚铜印制电路板的填胶方法

技术领域

本发明属于印制电路板的制备工艺技术，具体涉及到一种厚铜印制电路板的填胶方法。

背景技术

随着5G通讯技术的发展，电源模块需要提供更大的功率，需要更大的载流，而载流增加的同时，由于电源模块的尺寸和电路板的板厚都是固定化的，要使载流和功率增加，则铜厚势必也要增加，也就要求层间介质的厚度要越来越薄，此类电路板产品往往要求各层间的介质厚度做到0.1mm。

电路板通常包括多层内层芯板和设置在内层芯板间的层间介质经过总卡压合而成；单层的内层芯板包括基板和附着在基板两侧面上的铜块和导线。内层芯板通常是通过两侧附着有铜箔的基板经过蚀刻而成的。

但当电路板中的内层芯板上的铜厚为5OZ以上时，要满足0.1mm的层间介质厚度的要求，内层芯板上的铜块及导线之间被蚀刻掉的区域往往会出现填胶不足以及层间空洞的情况。

因此，需要设计一种新的厚铜印制电路板的填胶方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种厚铜印制电路板的填胶方法，以解决背景技术中提出的当电路板的铜厚为5OZ以上时，要满足0.1mm的层间介质厚度的要求，往往会出现填胶不足以及层间空洞的情况的问题。

本发明的技术方案是，

一种厚铜印制电路板的填胶方法，包括以下步骤：

步骤1、利用设备对内层芯板的上下板面添加棕化药水，在内层芯板的上下板面上形成一层棕化膜；

步骤2、对内层芯板上下板面所需的填胶量分别进行计算，在内层芯板的上方放置计算匹配所得的第一半固化片，在内层芯板的下方放置计算匹配所得的第二半固化片，并在第一半固化片的上方和第二半固化片的下方均放置离型膜，然后进行第一次压合，形成首次压合芯板；

步骤3、将首次压合芯板进行数控铣，铣去首次压合芯板四周的溢胶；

步骤4、针对铣去溢胶的首次压合芯板，剥离去除首次压合芯板上部和下部的玻纤层，保留填充好的树脂，得到导线间隙填充了树脂的预填胶芯板；

步骤5、在预填胶芯板之间放入第三半固化片作为层间介质进行总卡压合，第三半固化片的厚度根据层间介质的设计要求进行设置，总卡压合完成即完成了厚铜印制电路板的填胶。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，对内层芯板上下板面所需的填胶量分别进行计算时，采用的填胶计算公式如下：

填胶所需PP胶量＝∑[铜厚T*(1-残铜率)]

残铜率＝铜块及导线区域/PNL面积*100％

式中，填胶所需PP胶量是指所需的PP胶量的厚度，PNL面积指的是芯板尺寸的长*宽。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，在内层芯板的上方放置计算匹配所得的第一半固化片，在内层芯板的下方放置计算匹配所得的第二半固化片时，根据所需的填胶量选择匹配的半固化片，匹配时所选择的半固化片的厚度与该半固化片中含胶比例的乘积必须大于等于计算所得的填胶所需PP胶量的厚度。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，第一半固化片和第二半固化片中玻纤层的厚度均大于等于0.1mm。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，第一半固化片和第二半固化片中的玻纤层优选采用2116电子玻纤布或者7628电子玻纤布。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，进行第一次压合时，压机逐步升温，压机的加压与升温同步进行，压合的温度从室温开始升温。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，进行第一次压合时，压机的升温速度为1.8～2.1℃/min。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，进行第一次压合时，半固化片受热过程中，半固化片受热温度超过半固化片的Tg值的时间大于60min。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，进行第一次压合时，压机所产生的最大压强为390～410PSI。

在一种具体的实施方式中，所述步骤2中，进行第一次压合前，在压机中先进行抽真空操作。

本发明的有益效果包括：

本发明解决了厚铜薄介质印制电路板的生产过程中出现的压合填胶不足以及层间空洞的情况。针对压合填胶不足以及层间空洞的情况，如果采用丝网印刷的方式填充树脂，往往在树脂内部会残留空气，进而产生细小气泡；且采用丝网印刷的方式填充树脂后通常都会将丝印的树脂完全固化后再进行总卡压合，但在压合总卡时，受到压机的外力，固化后的树脂易产生微裂纹，使得成品电路板存在品质隐患。而本发明中，芯板上残铜间的间隙经过第一次压合后，线路间隙全部被计算好的树脂填充满，并不会出现气泡及裂纹的情况。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明中的内层芯板进行第一次压合前的示意图。

图2为本发明中的首次压合芯板的示意图。

其中，1、芯板的基板；2、芯板上的残铜；3、第一半固化片；4、第二半固化片；5、离型膜；6、首次压合芯板的线路间填充的树脂；7、玻纤层。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种厚铜印制电路板的填胶方法，包括以下步骤：

步骤1、棕化处理：利用棕化生产线的设备对内层芯板的上下板面添加棕化药水，在内层芯板的上下板面上形成一层棕化膜，用于增加铜层与树脂的结合力。

步骤2、层压预填胶：

先对内层芯板上下板面所需的填胶量分别进行计算，

采用的填胶计算公式如下：

填胶所需PP胶量＝∑[铜厚T*(1-残铜率)]

残铜率＝铜块及导线区域/PNL面积*100％

式中，PNL面积指的是芯板尺寸的长*宽；芯板上的残铜包括芯板上的铜块及导线。

针对内层芯板的上部的情况计算出内层芯板上部所需的填胶量，并根据所需的填胶量，选择匹配的第一半固化片设置在内层芯板的上方，并在第一半固化片的上方设置离型膜。

针对内层芯板的下部的情况计算出内层芯板下部所需的填胶量，并根据所需的填胶量，选择匹配的第二半固化片设置在内层芯板的下方，并在第二半固化片的下方设置离型膜。

根据所需的填胶量选择匹配的半固化片时，填胶所需PP胶量是指所需的PP胶量的厚度，匹配时所选择的半固化片的厚度与该半固化片中含胶比例的乘积必须大于等于计算所得的填胶所需PP胶量的厚度。第一半固化片和第二半固化片中玻纤层的厚度均大于等于0.1mm。第一半固化片和第二半固化片中的玻纤层优选采用2116电子玻纤布或者7628电子玻纤布。

半固化片初步加热会软化，当温度超过半固化片的Tg值时，也就是超过玻璃化转变温度点时，半固化片就会发生固化。

Tg指的就是玻璃化转变温度。玻璃化转变温度指的就是非晶态聚合物(也包括晶态聚合物中的非晶态部分)在玻璃态向高弹态之间转变时的温度，是无定型聚合物大分子链段自由运动的最低温度。

将离型膜、第二半固化片、内层芯板、第一半固化片、离型膜按从下至上的顺序放置好以后，进行第一次压合。

第一次压合时，压机的加压与升温同步进行，压机压合的温度从室温开始逐步升温，升温速度为1.8-2.1℃/min，优选升温速度为2.0℃/min。当升温速度过低时，会出现流胶不充分且加工耗时较长的情况；当升温速度过高时，会出现半固化片急速软化，此时半固化片中的PP胶被快速挤压出来，导致内层芯板内铜块及导线的间隙出现缺胶，层间出现空洞的情况。

半固化片受热过程中，温度超过半固化片的Tg值的时间(即固化时间段)大于60min。针对HTg板材物料时，当该半固化片的Tg值为180℃，优选固化时间段保持≥90min。

进行第一次压合时，压机在升温的同时逐步加大压力，压机所产生的最大压强为390～410PSI。优选压机所产生的压强小于等于390PSI。

进行第一次压合前，在压机中先进行抽真空操作。然后通过参数设定的料温程序，压机会缓步升温并加压，通常设定温升2.0℃/min，此时的半固化片会缓慢融化并在压力作用下进行流动填胶。

第一次压合完成后，即形成首次压合芯板。

步骤3、将首次压合芯板进行数控铣，铣去首次压合芯板四周的溢胶。

步骤4、针对铣去溢胶的首次压合芯板，使用刀片剥离去除首次压合芯板上部和下部的玻纤层，保留填充好的树脂，得到一张导线间隙填充了树脂的预填胶芯板。

步骤5、在预填胶芯板之间放入第三半固化片作为层间介质进行总卡压合，第三半固化片的厚度根据层间介质的设计要求进行设置，既可以满足0.1mm的层间介质厚度的要求，也可以满足其它厚度的层间介质设计要求，总卡压合完成即完成了厚铜印制电路板的填胶。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。