CN113784547A - 一种印制线路板及其压合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印制线路板及其压合方法，其中，印制线路板的压合方法包括：获取至少两个待压合板件，待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层；在各待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层；将各待压合板件进行压合，使第一金属层与预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层；通过上述方式，本发明的印制线路板的压合方法在第一金属层表面的预定位置处设置第二金属层，并使第一金属层与第二金属层在压合中形成第三金属层，并通过第三金属层实现各板件之间的连接，提高了各板件之间的稳定性，增强了板件内部强度，从而提高印制线路板的可靠性。

Description

一种印制线路板及其压合方法

技术领域

本发明应用于加工印制线路板的技术领域，特别是一种印制线路板及其压合方法。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，又称印刷线路板或印制电路板，是应用广泛的重要电子部件，是电子元器件的支撑体，同样也是电子元器件电气连接的载体。而HDI(HighDensity Interconnector)高密度互连产品是使用微盲埋孔技术的一种线路分布密度比较高的线路板，其可以适应往更轻、更小、更薄、可靠性更高的方向发展的电子产品。目前，各行各业对HDI产品的需求越来越多，HDI产品也由原来的一阶向着多阶甚至任意阶的方向进行发展。增加盲孔数减少通孔数是增加HDI产品线路密度最有效的方法之一。

目前，任意层HDI产品想要更大的提升线路密度，仅仅依靠盲孔与盲孔之间的错位互联是不够的，当前最为主流的制备技术是通过重复以下步骤：下料→棕化→激光钻→填孔电镀→内层图形→棕化压合流程来实现的。

由于多阶HDI产品生产流程长，且在生产流程中一般需要对其进行多次压合。这使得对板件的稳定性以及内部连接强度的要求更高。而对于多阶HDI产品，目前仅靠棕化压合技术的压接流程在后续流程尤其是回流焊流程中有着分层的风险。

发明内容

本发明提供一种印制线路板及其压合方法，以解决现有技术中存在多层印制线路板中容易出现分层的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种印制线路板的压合方法，包括：获取至少两个待压合板件，待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层；在各待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层；将各待压合板件进行压合，使第一金属层与预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层。

其中，待压合板件包括基层；待压合板件上设置有金属化盲孔，金属化盲孔贯穿基层与第一金属层连接。

其中，在各待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层的步骤包括：在各待压合板件的金属化盲孔底部的第一金属层表面电镀上第二金属层，其中，第二金属层的覆盖面积大于或等于金属化盲孔底部的第一金属层的面积。

其中，第二金属层的厚度范围不小于0.2微米。

其中，第二金属层的材料为金或银。

其中，第三金属层是在预设温度下，由第一金属层与第二金属层进行压合后所形成的合金层。

其中，预设温度的温度范围为：200-300摄氏度。

其中，将各待压合板件进行压合，使第一金属层与预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层的步骤包括：将各待压合板件上的金属化盲孔进行对齐压合，使得第二金属层与第一金属层以及金属化盲孔反应，以形成第三金属层。

其中，印制线路板上的各金属化盲孔的孔轴线在同一直线上，金属化盲孔的规格相同。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种印制线路板，印制线路板包括：至少两层基层，各基层上设置有至少一个金属化盲孔，金属化盲孔底部与第一铜层贴合设置，各基层上的至少一个金属化盲孔之间同轴设置；至少两层第一铜层，第一铜层与基层之间依次层叠且交替设置；其中，第一铜层与贴合设置于该第一铜层一侧的金属化盲孔之间设置有第三金属层，以连接第一铜层两侧的基层。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明的印制线路板的压合方法包括获取各待压合板件；获取至少两个待压合板件，待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层；在各待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层；将各待压合板件进行压合，使第一金属层与预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层。本发明通过在各待压合板件的预定位置设置上第二金属层并使其在压合过程中在各待压合板件之间形成第三金属层来提高板件之间的连接效果，从而减少印制线路板出现分层的现象，提升了印制线路板的可靠性。

附图说明

图1是本发明提供的印制线路板的压合方法一实施例的流程示意图；

图2是本发明提供的印制线路板的压合方法另一实施例的流程示意图；

图3是本实施例中经步骤S22处理后的待压合板件的结构示意图；

图4是本发明提供的印制线路板一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明提供的印制线路板的压合方法一实施例的流程示意图，本实施例的印制线路板为多层线路板，需要通过压合成型，其中印制线路板的层数可以为4层、8层，在此不作限定。本实施例的印制线路板的压合方法步骤如下：

S11：获取至少两个待压合板件，待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层。

获取至少两个待压合板件与一个基板，其中，各待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层。第一金属层用于形成电路图形以实现印制线路板的功能。第一金属层的金属材料可以为铜。

S12：在各待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层。

在各待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层，第二金属层的金属材质与第一金属层不同。其中设置方式可以为电镀或焊接。第二金属层的厚度范围不小于0.2微米，可以为0.25微米、0.5微米等，具体地，出于保证印制线路板的连接能力这一目的，第二金属层的厚度只需不小于0.2微米即可，但实际考虑到成本以及具体操作，第二金属层的厚度无需设置得过高。

S13：将各待压合板件进行压合，使第一金属层与预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层。

在预定温度条件下，将各待压合板件与基板进行压合，以将第一金属层与预定位置的第二金属层通过压合形成第三金属层，各第三金属层连接两侧板件共同形成印制线路板。预定温度的温度范围为200-300摄氏度，其中，该预定温度范围即为印制线路板压合流程中所需的温度范围。本实施例在设置了第二金属层后，无需另外增加操作步骤，只需使待压合板件随着正常的制备流程进行制备，即可实现第三金属层的形成。

通过上述方式，本发明的印制线路板的压合方法通过在第一金属层表面的预定位置设置第二金属层，并在不增加其他操作流程的基础上，使待压合板件随着正常压合流程进行压合即可使第一金属层与预定位置的第二金属层形成能够连接两侧板件的第三金属层，第三金属层固定连接两侧的板件，使得两侧板牢固且可靠地压接在一起，能够减少板件在后续流程中因涨缩变化导致压接点断裂的现象发生。本发明通提高了各板件之间的连接能力，增强了板件内部强度，从而提高印制线路板的可靠性。

请参阅图2，图2是本发明提供的印制线路板的压合方法另一实施例的流程示意图，本实施例的印制线路板为多层线路板，需要通过压合成型，其中印制线路板的层数可以为4层、8层，在此不作限定。

S21：获取至少两个待压合板件，待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层。

获取至少两个线路板原料，线路板原料包括基层与金属层。通过棕化药水对线路板原料上的金属层进行棕化，以在金属层上形成一层均匀且致密的棕化膜。在棕化后的线路板原料上进行激光钻孔以钻出至少一个盲孔和至少一个通孔。其中，各线路板原料上的至少有一个盲孔在其对应的线路板原料上的位置相同，也就是说，每个线路板原料的板件至少有一个盲孔设置在各板件相同的位置上。每个线路板原料上该处盲孔的规格对应相同。

对线路板原料上的至少一个盲孔和至少一个通孔进行填孔电镀，形成至少一个金属化盲孔和至少一个金属化通孔，以实现板件之间的导通功能，并获得本实施例的至少两个待压合板件。其中，待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层，可选地，第一金属层的金属材料为铜。金属化盲孔的金属材料也可以为铜。

在本步骤中，获取至少两个待压合板件与一个基板，基板的一侧用于与待压合板件进行压合，基板另一侧不与待压合板件接触。

S22：在各待压合板件的金属化盲孔底部的第一金属层表面电镀上第二金属层。

在各待压合板件相同位置处的金属化盲孔底部的第一金属层表面电镀上第二金属层，通过电镀方式方便控制第二金属层的厚度。在其他实施例中，设置第二金属层的方式也可以选用焊接。其中，基板上不需设置第二金属层。

第二金属层的覆盖面积大于或等于待压合板件相同位置处的金属化盲孔的孔底面积。优选地，第二金属层的覆盖面积等于金属化盲孔的孔口的面积。当第二金属层的覆盖面积等于金属化盲孔的孔口的面积时，第三金属层的连接范围以及连接效果最好。其中，第二金属层的厚度范围不小于0.2微米，可以为0.25微米、0.5微米等，具体地，出于保证印制线路板的连接能力这一目的，第二金属层的厚度只需不小于0.2微米即可，但实际考虑到成本以及具体操作，第二金属层的厚度无需设置得过高。第二金属层的金属材料可以为金或银。本步骤中的第二金属层的厚度并不决定第三金属层的最终厚度。

请参阅图3，图3是本实施例中经步骤S22处理后的待压合板件的结构示意图。

待压合板件11包括：基层111、第一金属层112、第二金属层113。待压合板件11上设置有至少一个金属化盲孔114，金属化盲孔114贯穿基层111与第一金属层112贴合设置。基层111与第一金属层112的一侧贴合设置，第一金属层112的一侧上与金属化盲孔114底部对应的位置上贴合设置有第二金属层113。在本实施例中，第一金属层112与金属化盲孔114的金属材料都为铜。

本实施例的第二金属层113的金属材料为金。第二金属层的厚度为0.3微米。当第二金属层的金属材料为金且厚度较薄时，其被压合时的逸散效果优良，不会对整体压接结构产生影响。

S23：将各待压合板件进行对齐压合，使第一金属层与金属化盲孔底部的第二金属层反应，以形成第三金属层。

在预定温度下，将各待压合板件相同位置处的金属化盲孔对齐并贴合放置，使得待压合板件上的金属化盲孔的底部设置的第二金属层与另一待压合板件的金属化盲孔的孔口贴合设置。也就是使得每一第二金属层的两侧分别与一金属化盲孔底部的第一金属层以及另一金属化盲孔的孔口贴合设置。此时，各待压合板件相同位置处的金属化盲孔的孔轴线都处于同一条直线上。对待压合板件与基板进行压合制备，压合时各板件也互相对齐。

印制线路板的压合流程是指将棕化好的待压合板件两面加上半固化片利用高温高压结合在一起进行层压，从而形成多层板。本实施例的预定温度的温度范围为200-300摄氏度，其中，该预定温度范围即为印制线路板压合流程中所需要的温度范围。本实施例在设置了第二金属层后，无需另外增加操作步骤，只需使待压合板件随着正常的压合流程进行压合，即可实现第三金属层的形成。第三金属层在一定意义上可以实现焊接的作用。

由于第二金属层与第一金属层以及金属化盲孔的金属材质不同，当将三者进行高温压合时，因金属之间的扩散性质，第二金属层能够与第一金属层以及金属化盲孔形成电性能、韧性良好的合金。从而起到一定意义上焊接的作用。提高多层线路板之间的连接能力。

举例说明：当待压合板件的第一金属层与金属化盲孔的金属材料为为铜时，第二金属层的金属材料可以为金属金，利用金与铜之间具有强的扩散性质(物质中原子或分子的迁移现象)进行反应。在压合过程中将金与铜高温压合以形成金铜合金，金铜合金具有导电性能优越、韧性良好的性质，且金铜合金能够在原子层面上紧密地连接第一金属层与金属化盲孔，从而在一定意义上起到焊接的作用，并大幅提升板件之间的连接能力，进一步能够减少板件在后续流程中因涨缩变化导致压接点断裂的现象发生，提升印制线路板整体的操作空间与应用场景。

在本实施例中，第二金属层的金属材料也可以为金属银，银与铜之间也具有较强的扩散性质。银铜合金具有良好的导电性、较好的机械性能、硬度高，耐磨性和抗熔焊性。金铜合金的韧性优于银铜合金，且金的逸散效果优越，不会对整体的压接效果产生影响，而银铜合金的成本低于金铜合金。

另外，若第二金属层的金属材料选择除金或银以外的金属时，虽然随着压合流程第二金属层依旧能在一定程度上与第一金属层和金属化盲孔之间形成合金，但合金的韧性与逸散效果不如金铜合金或银铜合金，同时其压接能力无法保证。

通过上述方式，本发明的印制线路板的压合方法通过在预定金属化盲孔底部的第一金属层表面设置第二金属层，并在不增加其他操作流程的基础上，使待压合板件随着正常压合流程进行压合即可使第二金属层与金属化盲孔底部的第一金属层以及另一金属化盲孔的孔口通过迁移现象形成第三金属层，来连接两侧板件。第三金属层固定连接两侧的板件，使得两侧板牢固且可靠地压接在一起，且第三金属层的韧性优良，能够防止板件在后续流程中因涨缩变化导致的压接点断裂。本发明通提高了各板件之间的压接能力，增强了板件内部强度，从而提高印制线路板的可靠性。

请参阅图4，图4是本发明提供的印制线路板一实施例的结构示意图。本实施例的印制线路板为2层线路板，其他多层线路板的结构可根据本实施例的结构进行类推。

本实施例的印制线路板20包括：第一板件21与基板22。第一板件21与基板22通过第三金属层24连接在一起。第一板件21包括：第一基层211以及第一铜层212。第一板件21上还设置有至少一个第一金属化盲孔213，第一金属化盲孔213贯穿第一基层211与第一铜层212贴合设置。基板22包括：第二基层221以及第二铜层222，基板22上还设置有第二金属化盲孔223，第二金属化盲孔223贯穿第二基层221与第二铜层222贴合设置。第一金属化盲孔213与第二金属化盲孔223之间同轴设置。第一基层211、第一铜层212、第二基层221以及第二铜层222依次层叠设置。

在另一个实施场景中，当印制线路板为多层线路板时，其板件中的基层与铜层依次层叠且交替设置，且各基层上都至少有一个金属化盲孔之间同轴设置。

第三金属层24的两侧分别设置有第一铜层212与第二金属化盲孔223，在本实施例的结构示意图中，第三金属层24与第一铜层212与第二金属化盲孔223的界限分明，但容易理解的是，第三金属层24是利用迁移作用与第一铜层212与第二金属化盲孔223连接在一起的。在实际应用中，第三金属层24的界限并不分明，也就是第三金属层24的厚度并没有限定。第三金属层24只是在原子层面上将第一铜层212与第二金属化盲孔223进行连接，本实施例的示意图只是为了方便理解，故作此处理，但该示意图对本实施例的第三金属层24的结构不做限定。本实施例的第三金属层24为金铜合金层，其韧性与导电性能优越。在其他实施例中第三金属层24可以为银铜合金层或其他铜合金层，在此不做限定。

在本实施例中，第三金属层24的面积大于第一金属化盲孔213孔底的面积，第三金属层24的面积等于第二金属化盲孔223孔口的面积，此时，第三金属层24的连接效果最好。第三金属层24导电性能优越，韧性良好，能够在一定意义上起到焊接的作用，且金层薄且逸散效果很好，不会对整体压接结构产生影响，相较于传统的压接工艺，第三金属层24具有更好的强度、韧性，从而能够减少印制线路板20在后续流程中因涨缩变化导致压接点断裂的现象发生。

通过上述结构，本发明的印制线路板通过在金属化盲孔叠加的位置添加金铜合金层，并使得金铜合金层能够稳定地连接两侧板件，提高板件间金属化盲孔的压接能力，同时本发明利用金铜合金良好的导电性能与优良的韧性，保证了印制线路板的功能性和稳定性，从而减少板件在后续流程中因涨缩变化导致压接点断裂的现象发生，提升印制线路板整体的操作空间与应用场景。也提高了印制线路板的可靠性，减少多层印制线路板容易出现的分层的问题。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种印制线路板的压合方法，其特征在于，所述印制线路板的压合方法包括：

获取至少两个待压合板件，所述待压合板件的一侧表面上形成有第一金属层；

在各所述待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层；

将各所述待压合板件进行压合，使所述第一金属层与所述预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层。

2.根据权利要求1所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，所述待压合板件包括基层；

所述待压合板件上设置有金属化盲孔，所述金属化盲孔贯穿所述基层与所述第一金属层连接。

3.根据权利要求1所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，所述在各所述待压合板件的第一金属层的预定位置设置第二金属层的步骤包括：

在各所述待压合板件的金属化盲孔底部的第一金属层表面电镀上所述第二金属层，其中，所述第二金属层的覆盖面积大于或等于所述金属化盲孔底部的第一金属层的面积。

4.根据权利要求1或3所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，

所述第二金属层的厚度不小于0.2微米。

5.根据权利要求4所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，

所述第二金属层的材料为金或银。

6.根据权利要求1所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，

所述第三金属层是在预设温度下，由所述第一金属层与所述第二金属层进行压合后所形成的合金层。

7.根据权利要求6所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，

所述预设温度的温度范围为：200-300摄氏度。

8.根据权利要求1所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，所述将各所述待压合板件进行压合，使所述第一金属层与所述预定位置的第二金属层反应，以形成第三金属层的步骤包括：

将各所述待压合板件上的金属化盲孔进行对齐压合，使得所述第二金属层与所述第一金属层以及所述金属化盲孔反应，以形成所述第三金属层。

9.根据权利要求8所述的印制线路板的压合方法，其特征在于，

所述印制线路板上的各所述金属化盲孔的孔轴线在同一直线上，所述金属化盲孔的规格相同。

10.一种印制线路板，其特征在于，所述印制线路板包括：

至少两层基层，各所述基层上设置有至少一个金属化盲孔，所述金属化盲孔底部与第一铜层贴合设置，各所述基层上的至少一个所述金属化盲孔之间同轴设置；

至少两层所述第一铜层，所述第一铜层与所述基层之间依次层叠且交替设置；

其中，所述第一铜层与贴合设置于该第一铜层一侧的金属化盲孔之间设置有第三金属层，以连接所述第一铜层两侧的基层。

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