一种金属基FR4混压基板的制作方法

一种金属基fr4混压基板
技术领域
1.本实用新型涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种金属基fr4混压基板及其生产方法。


背景技术：

2.目前，随着电子行业的发展，大功率、大电流的电子产品越来越得到广泛的应用，对作为电子元器件载板的线路板要求也越来越高。
3.目前的行业中，金属基板一般都是fr4与金属基等面积压合而成的，整个基板都是等厚均一的，对于一些特殊设计的设备，放置pcb基板的位置及空间比较特殊，普通等厚均一的基板没办法放置。


技术实现要素：

4.本实用新型针对上述现有的技术缺陷，提供一种金属基fr4混压基板，通过金属基和fr4基板仅重叠部分区域的结构，使两者之间形成错位设置的阶梯金属基板，其结构特殊，适用于特殊设备特殊设计的位置空间。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种金属基fr4混压基板，包括由下往上依次层叠设置的金属基层、粘结层、fr4基材层和线路层，所述金属基层的一端向外延伸出所述fr4基材层，所述fr4基材层和线路层的一端向外延伸出所述粘结层，以使所述fr4基材层和金属基层的上下重叠区域通过所述粘结层粘结在一起。
6.进一步的，所述金属基层在对应所述粘结层的位置处设有凹槽。
7.进一步的，所述凹槽的深度为15
‑
25μm。
8.进一步的，所述金属基fr4混压基板还包括由上往下依次贯穿线路层、fr4基材层、粘结层和金属基层的通孔。
9.进一步的，所述金属基fr4混压基板还包括设于所述线路层上的阻焊层。
10.进一步的，所述金属基fr4混压基板还包括设于所述线路层上的镍金层。
11.进一步的，所述金属基为铜基或铝基。
12.进一步的，所述粘结片为不流胶pp片或可流胶pp片。
13.本实用新型还提供了一种金属基fr4混压基板的生产方法，包括以下步骤：
14.s1、通过开料开出相同长宽规格的金属基、不流胶pp片和fr4基板；
15.s2、在金属基上后期与fr4基板相重叠的区域处控深锣出凹槽，而后在凹槽一侧的金属基上开出槽孔，所述槽孔的一侧边沿与所述凹槽的一侧边沿相重合；
16.s3、通过负片工艺在fr4基板的一表面上制作出线路，另一表面上的铜层被全部蚀刻掉，而后依次在fr4基板上进行阻焊层制作和表面处理；
17.s4、在fr4基板和不流胶pp片的对应位置处分别进行开窗；
18.s5、通过不流胶pp片将金属基和fr4基板压合在一起，形成生产板；其中，fr4基板和不流胶pp片上的开窗上下对应；
19.s6、而后在生产板上钻出通孔；
20.s7、通过金属基上的槽孔在凹槽的边沿处切割内层的不流胶pp片，以露出内层的fr4基材层；
21.s8、通过成型将生产板上所述开窗和槽孔以外的部分去除；
22.s9、最后去除生产板上位于槽孔位置处残留的不流胶pp片，制得金属基fr4混压基板。
23.进一步的，步骤s1和s2之间还包括以下步骤：
24.s11、先在fr4基板、金属基和不流胶pp片上的板边对应位置处分别钻出第一铆合孔，并在三者中对应后期的钻通孔位置处钻出孔径小于通孔孔径的第二铆合孔。
25.进一步的，步骤s5中，在压合前先通过铆钉穿过铆合孔将金属基、不流胶pp片和fr4基板铆合固定在一起，其中，第一铆合孔中采用金属铆钉铆合，第二铆合孔中采用竹/木销钉铆合。
26.进一步的，步骤s2中，通过锣机控深锣出15
‑
25μm深的凹槽。
27.进一步的，步骤s4中，不流胶pp片上的开窗单边比fr4基板上的开窗大0.1mm。
28.进一步的，步骤s7中，通过激光或刀片切割内层的不流胶pp片。
29.进一步的，步骤s9中，通过直接剥除和刀片切割的方式去除残留的不流胶pp片。
30.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
31.本实用新型通过金属基和fr4基板仅重叠部分区域的结构，使两者之间形成错位设置、等厚不均一的阶梯金属基板，其结构特殊，适用于特殊设备特殊设计的位置空间；另外在金属基层上设置的凹槽可使该凹槽区域实现粗化，提高了金属基层与粘结层之间的结合力。
32.还提供了一种具体的生产方法，上述中的金属基fr4混压基板的结构特殊，制作难度大，本实用新型方法给出了整个制作流程，可有效并高效的制作出合格的金属基fr4混压基板；该方法中先通过锣凹槽的方式粗化金属基基部的表面，相对于现有技术中局部化学粗化(需依次经过贴膜、微蚀、退膜)或局部物理粗化(通过磨板进行粗化)的方式，锣槽粗化的方式一是可以减少化学粗化的工序以提高生产效率，二是可避免局部物理粗化过程中造成金属基弯曲的品质问题，提高了生产品质；另外采用不流胶pp片进行压合，减少流胶进行开窗和槽孔，且便于后期去除金属基平台和fr4平台处的不流胶pp片，还使不流胶pp片上的开窗大于fr4基板上的开窗，避免不流胶pp片上的流胶在压合过程中溢出至fr4基板的外侧表面上，确保fr4基板上的线路层不被流胶污染；还在fr4基板、金属基和不流胶pp片的三者中对应后期的钻通孔位置处钻出孔径小于通孔孔径的第二铆合孔，且在后期铆合时在该铆合孔上采用竹/木销钉铆合，这样在后期钻通孔的过程中可同时将竹/木销钉去除，避免因采用金属销钉的方式在钻孔前还需先去除金属销钉，在去除金属销钉的过程中也容易影响板的品质，比如板面线路被擦花等，从而本实用新型方法有效提高了生产效率和生产品质。
33.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
34.图1为实施例1中金属基fr4混压基板的示意图；
35.图2为实施例2中金属基fr4混压基板的制作流程示意图。
具体实施方式
36.为了更充分的理解本实用新型的技术内容，下面将结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步介绍和说明；需要说明的是，正文中如有“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的部件等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。
37.显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.实施例1
39.如图1所示，本实施例所示的一种金属基fr4混压基板，包括由下往上依次层叠设置的金属基层1、粘结层2、fr4基材层3和线路层4，金属基层1的一端向外延伸出fr4基材层3，形成金属基平台10，fr4基材层3和线路层4的一端向外延伸出粘结层2和金属基层1，形成fr4平台31，且金属基层和fr4基材层向外延伸的方向不一样，从而使fr4基材层3和金属基层1仅有部分区域时重叠的，且两者上下重叠区域通过粘结层2粘结在一起；上述中，通过金属基和fr4基板仅重叠部分区域的结构，使两者之间形成错位设置、等厚不均一的阶梯金属基板，其结构特殊，适用于特殊设备特殊设计的位置空间。
40.具体的，金属基层1在对应粘结层2的位置处设有凹槽11，通过在金属基层上设置的凹槽可使该凹槽区域实现粗化，提高了金属基层与粘结层之间的结合力。
41.具体的，凹槽11的深度为15
‑
25μm，在粗化粘结区域的同时，避免凹槽过深而影响后期的填胶品质。
42.本实施例中，该金属基fr4混压基板还包括由上往下依次贯穿线路层4、fr4基材层3、粘结层2和金属基层1的通孔6，该通孔为安装孔或固定孔，用于将该金属基fr4混压基板固定在相应的机器设备上。
43.具体的，该金属基fr4混压基板还包括设于线路层4上的阻焊层5，用于保护住线路层。
44.于其它实施例中，金属基为铜基或铝基。
45.于其它实施例中，粘结片为不流胶pp片或可流胶pp片。
46.于其它实施例中，阻焊层仅覆盖住部分线路层，其它未被覆盖的线路层上镀有镍金层，避免线路层被氧化。
47.实施例2
48.如图2所示，本实施例所示的一种金属基fr4混压基板的生产方法，用于制作如实施例1所述的金属基fr4混压基板，依次包括以下处理工序：
49.(1)开料：按拼板尺寸520mm
×
620mm开出的金属基、fr4基板和pp片，fr4基板的厚度为0.5mm(不包括外侧铜层的厚度)，fr4基板两侧铜层的厚度为0.5oz或1oz。
50.(2)钻孔：先在fr4基板、金属基和不流胶pp片上的板边对应位置处分别钻出第一铆合孔，并在三者中对应后期的钻通孔位置处钻出孔径小于通孔孔径的第二铆合孔。
51.(3)金属基锣槽和开槽：在金属基上后期与fr4基板相重叠的区域处通过锣机控深锣出15
‑
25μm深的凹槽，而后在凹槽一侧的金属基上开出槽孔，该槽孔的位置对应后期fr4
基板向外延伸露出形成的fr4平台，槽孔的一侧边沿与凹槽的一侧边沿相重合，即槽孔和凹槽紧挨着。
52.(4)制作线路(负片工艺)：在fr4基板上用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5
‑
6格曝光尺(21格曝光尺)在fr4基板的其中一表面上完成线路曝光，fr4基板的另一表面不曝光，经显影后形成线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的fr4基板的一表面上蚀刻出线路，另一表面的同侧被全部蚀刻掉，露出fr4基材层，而后退膜。
53.(5)、制作阻焊层和丝印字符：在fr4基板的线路层表面除阻焊开窗位置处喷涂阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层，并采用喷涂印刷top面阻焊油墨，top面字符添加"ul标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用
54.(6)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3
‑
5μm；金层厚度为：0.05
‑
0.1μm。
55.(7)开窗：在fr4基板和不流胶pp片的对应位置处分别进行开窗，该开窗位对应后期金属基向外延伸露出形成的金属基平台；其中，不流胶pp片上的开窗单边比fr4基板上的开窗大0.1mm，避免不流胶pp片上的流胶在压合过程中溢出至fr4基板的外侧表面上，确保fr4基板上的线路层不被流胶污染。
56.(8)压合：金属基和fr4基板先进行黑化或棕化处理，棕化速度按照底铜铜厚棕化，通过不流胶pp片将fr4基板和金属基按要求依次叠合后压合(具体的叠合顺序为:fr4基板、不流胶pp片、金属基)，形成生产板，其中，fr4基板和不流胶pp片上的开窗上下对应；且在压合前先利用铆钉穿过铆合孔将三者铆合固定在一起，避免偏位的问题，其中，第一铆合孔中采用金属铆钉铆合，第二铆合孔中采用竹/木销钉铆合，这样在后期钻通孔的过程中可同时将竹/木销钉去除，避免因采用金属销钉的方式在钻孔前还需先去除金属销钉，在去除金属销钉的过程中也容易影响板的品质，比如板面线路被擦花等，从而本实用新型方法有效提高了生产效率和生产品质。
57.(9)钻孔：生产板先去黑化或去棕化处理，以去除生产板上的棕化层或黑化层，而后利用钻孔资料进行钻孔加工，从而在生产板上的第二铆合孔处同轴钻出通孔，在钻通孔的同时去除第二铆合孔内的竹/木销钉。
58.(10)切割：通过金属基上的槽孔在凹槽的边沿处切割内层的不流胶pp片，以使不流胶pp片断开和露出内层的fr4基材层，切割时采用激光或刀片切割。
59.(11)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
60.(12)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差 /
‑
0.05mm，通过成型将生产板上开窗和槽孔以外的部分去除，以露出开窗处的金属基平台。
61.(13)、除胶：最后通过直接剥除和刀片切割的方式去除生产板上位于槽孔位置处残留的不流胶pp片，以露出fr4平台，制得等厚不均一的金属基fr4混压基板。
62.(14)、fqc：根据客户验收标准及我司检验标准，对成品板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。
63.(15)、fqa：再次抽测成品板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等
是否符合客户的要求。
64.(16)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对成品板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
65.于其它实施例中，金属基为铜基或铝基。
66.以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。