高密度互联印刷电路板的制作方法与流程

1.本发明属于高功率密度互联主板技术领域，具体地，涉及高密度互联印刷电路板的制作方法。


背景技术：

2.高密度印刷电路板是以绝缘材料辅以导体配线所形成的结构性元件，在制成最终产品时，其上会安装集成电路、电晶体、二极管、被动元件及其他各种各样的电子零件，因此，印制电路板是一种提供元件连结的平台。
3.中国专利cn105916291b公开一种高密度互联印刷电路板的制作方法，在相邻的单元电路板之间设置散热器，采用双面胶进行粘接，其存在以下问题：
4.1.若采用微型散热器，其体积过大且成本高，若为金属导热散热器，其仅在散热区域有良好的散热效果，导致散热不均，并且在散热器安装处易发生击穿，不适用功率较高的工况；
5.2.双面胶的导热性能不佳，且粘接强度不高，若采用大面积双面胶来提高粘接强度，则散热性能又受限制，使得电路板的使用受到局限。


技术实现要素：

6.为了解决背景技术提到的技术问题，本发明提供高密度互联印刷电路板的制作方法。
7.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
8.高密度互联印刷电路板的制作方法，包括如下步骤：
9.步骤s1：取电路基板，在电路基板的双面均胶合铜片，对铜片除油、刻蚀、整平、清洗，得到复合单板；
10.步骤s2：在复合单板的双面均涂覆一层导热胶粘剂，对涂覆的导热胶粘剂修边、整平，形成导热胶粘剂层，得到涂胶板；
11.步骤s3：取铜丝编织成铜丝网，将若干涂胶板堆叠，并在相邻涂胶板间放置铜丝网，之后将若干涂胶板热压成型，得到母板；
12.步骤s4：对母板的周端采用绝缘胶封端，形成绝缘胶层，制成高密度互联印刷电路板。
13.进一步地，铜丝网的两端延伸至绝缘胶层的外侧；在绝缘胶层的外侧加设冷却装置，铜丝网的端部作为冷却接入点，可以充分将多层电路板间的热量导出。
14.进一步地，铜片的两端连接有引脚，且引脚延伸至绝缘胶层的外侧，便于对电路板供电。
15.进一步地，导热胶粘剂由以下步骤制备：
16.步骤a1：取二对甲苯硫醚溶液和三氯化铝粉末，在高速搅拌器中进行搅拌，形成悬浊液，之后向悬浊液中放入磁力子，在搅拌状态下通过导管向悬浊液中通入一氯甲烷进行
反应，之后将反应液在通风橱中通风放置过夜，使得反应液中的三氯化铝升华，制得中间反应液；
17.步骤a2：向中间反应液中先加入高锰酸钾粉末，搅拌状态下升温至65-75℃反应，之后对反应液压滤，将高锰酸钾滤出，之后在搅拌状态下向滤液中缓慢加入五氧化二磷，之后对反应液过滤，滤出五氧化二磷，最后加入氧化钙，再次过滤，取滤液，得到目标反应液；
18.步骤a3：取对苯二胺溶于无水乙醇，之后和eda混合加入目标反应液中，氮气保护下，冰水浴中搅拌反应24-30h，之后升温至35-40℃，并用干燥氮气气流冲洗反应液，得到胶粘剂；
19.步骤a4：取纳米氧化铝超声分散与无水乙醇中，之后加硅烷偶联剂搅拌反应，然后将反应液在通风橱中搅拌过夜，挥发无水乙醇，剩余反应液在220℃干燥箱中干燥至恒重，得到改性纳米氧化铝；
20.步骤a5：将改性纳米氧化铝加入胶粘剂中，充分搅拌、脱气泡处理，得到导热胶粘剂。
21.进一步地，步骤a3中，对苯二胺、eda和目标反应液的用量比为1mol：1mol：220ml。
22.进一步地，步骤a5中，改性纳米氧化铝和胶粘剂的用量比为5.7-6.5g：500ml。
23.本发明的有益效果：
24.1.本发明公开一种高密度互联印刷电路板的结构，在两层涂胶板的胶层之间设置铜丝网，铜丝网均匀高效地对电路板层间换热，同时本发明中将铜丝网的两端设置为延伸至电路板的外侧，通过多个散热点进行散热，对于高功率电路板，还可以将铜丝伸出端与水冷装置结合，高效散热。
25.2.本发明在复合单板之间采用一种导热胶粘剂，该种导热胶粘剂的分子上有酰亚胺环(-co-n-co-)结构，具有良好的绝缘性能，同时导热胶粘剂中掺入一定比例的纳米氧化铝，提高胶粘剂的导热性能，此外，该种胶粘剂以二对甲苯硫醚为原料合成，在聚合物分子中引入硫醚键，降低导热胶粘剂的玻璃化温度，经测试在132℃下，20n外加拉力即可剥离，大大方便多层电路板的后期拆卸维修。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.图1为本发明高密度互联印刷电路板的剖视结构示意图；
28.图2为本发明高密度互联印刷电路板的外部结构示意图。
29.图中：
30.10、铜丝网；20、电路基板；30、铜片；40、绝缘胶层；50、导热胶粘剂层；60、引脚。
具体实施方式
31.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1
33.本实施例制备一种导热胶粘剂，具体实施过程如下：
34.步骤a1：取1l二对甲苯硫醚溶液和15g三氯化铝粉末，在高速搅拌器中，设置搅拌速率为1500rmp进行搅拌，形成悬浊液，之后向悬浊液中放入磁力子，设置搅拌速率为300rmp，在搅拌状态下通过导管向悬浊液中通入一氯甲烷进行反应，一氯甲烷的通入量为0.1m3，一氯甲烷的通入时间为2h，之后将反应液在通风橱中通风放置过夜，使得反应液中的三氯化铝升华，制得中间反应液，在三氯化铝的催化作用下，二对甲苯硫醚和一氯甲烷发生傅-克反应；
35.二对甲苯硫醚溶液由二对甲苯硫醚、二丙二醇丁醚和水按照用量比为200g：1l：170ml均匀混合制成；
36.步骤a2：向中间反应液中先加入30g高锰酸钾粉末，设置搅拌速率为300rmp，搅拌状态下升温至65℃将中间反应液氧化，反应结束对反应液压滤，将过量的高锰酸钾滤出，之后保持转速搅拌向滤液中缓慢加入130g五氧化二磷，加入的五氧化二磷与少量的水发生反应提高反应体系的温度，生成的磷酸促进溶解的高锰酸钾氧化，同时五氧化二磷起脱水作用，生成酸酐，之后对反应液过滤，滤出五氧化二磷，最后加入氧化钙调节反应液呈中性，再次过滤取滤液，得到目标反应液；
37.步骤a3：取2mol对苯二胺溶于100ml无水乙醇中，之后将对苯二胺的无水乙醇混合液与2mol的eda混合，然后加入440ml的目标反应液中，在氮气保护下，在冰水浴中，采用磁力搅拌，搅拌速率为240rmp，搅拌反应24h，之后升温至40℃，保持转速搅拌并通过导管向反应液中通入干燥氮气对反应液冲洗，得到胶粘剂；
38.步骤a4：取20g纳米氧化铝超声分散于100ml无水乙醇中，之后加入20ml的硅烷偶联剂kh550，设置搅拌速率为240rmp，放置在通风橱中搅拌过夜，进行反应并挥发过量的无水乙醇，剩余反应液放置到220℃的干燥箱中干燥至恒重，得到改性纳米氧化铝；
39.步骤a5：取5.7g改性纳米氧化铝和500ml胶粘剂，加入搅拌器中，在500rmp转速下搅拌30min，之后抽真空至1kpa以下进行脱气泡，得到导热胶粘剂。
40.实施例2
41.本实施例制备一种导热胶粘剂，具体实施过程与实施例1相同，仅对反应工艺参数调整，具体如下：
42.步骤a2中，中间反应液与高锰酸钾的反应温度提升至75℃；
43.步骤a3中，对苯二胺、eda和目标反应液反应时间为30h，之后升温至35℃；
44.步骤a5中，改性纳米氧化铝和胶粘剂的用量比为6.5g：500ml。
45.实施例3
46.本实施例制作高密度互联印刷电路板，请参阅图1-2所示，具体制作方法如下：
47.步骤s1：取电路基板20，该种电路板为市场常见酚醛树脂基热固性电路基板20，将电路基板20两面清理干净，在电路基板20的两面涂覆黏合胶，在电路基板20的双面均胶合铜片30，铜片30为市售电路铜片30，厚度根据实际应用选择，本实施例中采用厚度为0.5mm的电工铜箔，对铜片30除油、刻蚀、整平、清洗，得到复合单板；
48.步骤s2：在复合单板的双面均涂覆一层导热胶粘剂，对涂覆的导热胶粘剂修边、整平，形成导热胶粘剂层50，得到涂胶板；
49.步骤s3：取0.2mm铜丝编织成铜丝网10，编织径线密度为5根/cm，纬线密度也为5根/cm，根据实际散热情况适当调整，将四块涂胶板堆叠，并在相邻涂胶板间放置铜丝网10，铜丝网10偏置放置，将两端延伸出涂胶板的外侧，之后将若干涂胶板热压成型，再对没有伸出铜丝网10的两端的铜片30焊接引脚60，得到母板；
50.步骤s4：对母板的周端采用绝缘胶封端，形成绝缘胶层40，制成高密度互联印刷电路板。
51.将实施例1和实施例2制备的导热胶粘剂放入模具中固化制成厚度为2mm的胶块，进行绝缘和导热测试(77℃)，具体数据如表1所示：
52.表1
[0053] 实施例1实施例2绝缘电阻(mω)8075导热系数(w/m
·
k)1.511.60
[0054]
由表1可知，本发明制备的导热胶粘剂具有良好的绝缘和导热性能。
[0055]
对实施例3制作的电路板，在40℃下进行剥离强度测试，之后重新取电路板在两端施加20n的拉力，逐渐升温至电路板剥离，测试剥离温度，具体数据如表2所示：
[0056]
表2
[0057][0058]
由表2可知，本发明制备的电路板在40℃下，具有良好的粘接能力，在132℃下，20n的力即可完成剥离，有利于多层电路板的拆卸。
[0059]
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0060]
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.高密度互联印刷电路板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1：取电路基板(20)，在电路基板(20)的双面均胶合铜片(30)，对铜片(30)除油、刻蚀、整平、清洗，得到复合单板；步骤s2：在复合单板的双面均涂覆一层导热胶粘剂，对涂覆的导热胶粘剂修边、整平，形成导热胶粘剂层(50)，得到涂胶板；步骤s3：取铜丝编织成铜丝网(10)，将若干涂胶板堆叠，并在相邻涂胶板间放置铜丝网(10)，之后将若干涂胶板热压成型，得到母板；步骤s4：对母板的周端采用绝缘胶封端，形成绝缘胶层(40)，制成高密度互联印刷电路板。2.根据权利要求1所述的高密度互联印刷电路板的制作方法，其特征在于，铜丝网(10)的两端延伸至绝缘胶层(40)的外侧。3.根据权利要求1所述的高密度互联印刷电路板的制作方法，其特征在于，铜片(30)的两端连接有引脚(60)，且引脚(60)延伸至绝缘胶层(40)的外侧。4.根据权利要求1所述的高密度互联印刷电路板的制作方法，其特征在于，导热胶粘剂由以下步骤制备：步骤a1：取二对甲苯硫醚溶液和三氯化铝粉末，先搅拌形成悬浊液，之后在搅拌状态下向悬浊液中通入一氯甲烷进行反应，之后将反应液通风放置过夜，制得中间反应液；步骤a2：向中间反应液中先加入高锰酸钾粉末，搅拌状态下升温至65-75℃反应，压滤后在搅拌状态下向滤液中缓慢加入五氧化二磷，过滤出五氧化二磷，最后加入氧化钙，再次过滤，取滤液，得到目标反应液；步骤a3：取对苯二胺溶于无水乙醇，之后和eda混合加入目标反应液中，氮气保护下，冰水浴中搅拌反应24-30h，之后升温至35-40℃，并用干燥氮气冲洗反应液，得到胶粘剂；步骤a4：取纳米氧化铝超声分散与无水乙醇中，之后加硅烷偶联剂搅拌反应，然后将反应液通风搅拌过夜，剩余反应液在220℃干燥箱中干燥至恒重，得到改性纳米氧化铝；步骤a5：将改性纳米氧化铝加入胶粘剂中，充分搅拌、脱气泡处理，得到导热胶粘剂。5.根据权利要求4所述的高密度互联印刷电路板的制作方法，其特征在于，步骤a3中，对苯二胺、eda和目标反应液的用量比为1mol：1mol：220ml。6.根据权利要求4所述的高密度互联印刷电路板的制作方法，其特征在于，步骤a5中，改性纳米氧化铝和胶粘剂的用量比为5.7-6.5g：500ml。

技术总结
本发明涉及高密度互联印刷电路板的制作方法，属于高功率密度互联主板技术领域，该种电路板由多组涂胶板热压制成，在层涂胶板的胶层之间设置铜丝网，铜丝网均匀高效地对电路板层间换热，铜丝网的两端延伸至电路板的外侧，通过多个散热位点进行散热；另外，本发明采用一种导热胶粘剂，该种导热胶粘剂的分子上有酰亚胺环(-CO-N-CO-)结构，具有良好的绝缘性能，同时导热胶粘剂中掺入一定比例的改性纳米氧化铝，其提高胶粘剂的导热性能，该种胶粘剂以二对甲苯硫醚为原料合成，在聚合物分子中引入硫醚键，降低导热胶粘剂的玻璃化温度，提高后期可加工性。期可加工性。期可加工性。


技术研发人员：沈剑祥 周萌 陈云峰 董涛
受保护的技术使用者：广德宝达精密电路有限公司
技术研发日：2021.11.15
技术公布日：2022/3/8