双面凸台嵌铜板的制作方法、PCB板以及动力电池与流程

双面凸台嵌铜板的制作方法、pcb板以及动力电池
技术领域
1.本发明涉及印制电路板制造技术领域，特别是涉及一种双面凸台嵌铜板的制作方法、pcb板以及动力电池。


背景技术：

2.汽车新能源技术被公认为21世纪的高新技术，电池行业作为汽车新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点，而动力理电池具有工作电压高、应用温度范围宽、自放电率低、环境污染轻等优势，但是由于动力锂电池(可充型)本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，所以动力理电池需要保护板来满足以上要求，顾名思义动力锂电池保护板主要是针对可充电(一般指锂电池)起保护作用的集成电路板。
3.现有的动力理电池保护板主要由电子元器件和pcb组成，随着动力锂电池的发展，动力理电池保护的pcb要求也越来越高，特别是导热和散热性能，普通的pcb板已经不能满足以上需求，所以双面凸台嵌铜板应运而生，满足动力锂电池保护板需求。
4.目前行业内现有的锂电池保护板的制作工艺方法有以下几种：如图14所示，利用常规的pcb工艺：使用fr4板材料生产，将孔铜和面铜电镀至1.5-2oz，再加工线路图形及smt装配元器件，或如图15所示，利用常规的fpc工艺：使用软板材料生产，将孔铜和面铜电镀至1.5-2oz，再加工线路图形及smt装配元器件，或如图16所示，利用常规的嵌铜板工艺：将内层fr4和pp锣出铜块的形状，铆合在一起后，再放入铜块配对压合，因为fr4和铜块之间是靠pp流胶填充连接，导致产品因为重量太重容易断板，并且普通嵌铜板的导热点和散热点不多；
5.然而，常规的pcb工艺存在导热性低、散热性低等缺点，只适合消费类小型电子产品；常规的fpc工艺存在导热性低、散热性低等缺点，只适合消费类小型电子产品；常规的嵌铜板工艺导热及散热性能高，可以满足动力锂电池保护板的基本要求，但是存在断板、导热点、散热点少问题，需要优化改进。


技术实现要素：

6.基于此，有必要针对现有的嵌铜板工艺存在断板的问题，提供一种双面凸台嵌铜板的制作方法、pcb板以及动力电池。
7.本发明提供了一种双面凸台嵌铜板的制作方法，该方法包括：
8.制作fr4基板：依次进行开料、内层图形、内层蚀刻、蚀刻qc、钻孔、锣板、棕化、内层配对以及压合处理；
9.制作fr4光板：依次进行开料、内层蚀刻、钻孔、锣板、棕化、内层配对以及压合处理；
10.制作pp1片：依次进行开料、钻孔、锣板、内层配对以及压合处理；
11.制作pp2片：依次进行开料、钻孔、锣板、内层配对以及压合处理；
12.制作铜板：依次进行开料、内层图形、内层蚀刻、蚀刻qc、激光切割、棕化、内层配对以及压合处理，使得铜板上形成凸台，所述fr4基板正面和所述pp1片的厚度之和与所述铜板上的凸台蚀刻高度一致；
13.将fr4反面、pp2片以及fr4光板依次铆合，同时在对应的fr4基板槽内嵌入双面凸台铜板；
14.将fr4反面、pp2片、fr4光板、pp1片以及fr4正面铆合并进行压合。
15.在其中一个实施例中，所述对fr4基板的正面和反面经过锣板切割出的锣槽尺寸比铜板上的凸台尺寸单边大0.15mm。
16.在其中一个实施例中，所述在将fr4反面、pp2片、fr4光板、pp1片以及fr4正面铆合之后，该方法还包括：在压合的台面上设置一铝箔，将铆合之后的待压合板放置在铝箔上，并在待压合板的两侧设置阻胶垫，压合，得到压合板。
17.在其中一个实施例中，所述待压合板的两面均贴有耐高温保护膜；压合完成后，还包括将所述耐高温保护膜撕掉的步骤。
18.在其中一个实施例中，所述铜板上凸台的数量为至少2个。
19.在其中一个实施例中，所述凸台的最小尺寸为1.0mm*1.0mm。
20.在其中一个实施例中，所述铜板两表面上的凸台大小不同。
21.在其中一个实施例中，所述铜板上凸台的制作，包括：采用专用抗蚀干膜，曝光，将凸台位置用菲林作挡光设计，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜板的上下两面进行蚀刻，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除。
22.本发明还提供了一种pcb板，所述pcb板中的至少一层线路层采用如本技术实施例描述中任一项所述的双面凸台嵌铜板的制作方法制成。
23.本发明还提供了一种动力电池，所述动力电池包括如本技术实施例中的pcb板。
24.本发明的有益效果包括：
25.本发明提供的双面凸台嵌铜板的制作方法，通过在对应的fr4基板槽内嵌入双面凸台铜板，然后将fr4反面、pp2片、fr4光板、pp1片以及fr4正面铆合并进行压合，实现了双面凸台嵌铜板的制作，有效解决了常规嵌铜板出现的断板问题。
附图说明
26.图1为本发明一实施例提供的双面凸台嵌铜板的制作方法的流程示意图；
27.图2为本发明一实施例提供的双面凸台嵌铜板工艺示意图；
28.图3为fr4正面锣板成型示意图；
29.图4为fr4反面锣板成型示意图；
30.图5为fr4光板锣板成型示意图；
31.图6为pp1锣板成型示意图；
32.图7为pp2锣板成型示意图；
33.图8为双面凸台嵌铜板示意图；
34.图9为fr4反面、pp2以及光板铆合后的示意图
35.图10为图9嵌入双面凸台铜板后的示意图；
36.图11为fr4反面、pp2、光板、pp1以及fr4正面铆合后的示意图；
37.图12为双面凸台嵌铜板压合后的示意图；
38.图13为成品示意图；
39.图14为现有pcb工艺示意图；
40.图15为现有fpc板工艺示意图；
41.图16为现有嵌铜板工艺示意图。
具体实施方式
42.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
43.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
47.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
48.本发明中的双面凸台嵌铜板即为pcb板(printed circuit board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。pcb板中包括线路层和介质层，线路层中包括用于导通各个电子器件的线路，在pcb板中，对于电子器件数量较多的情况下，为了防止不同的电子器件之间的导通
线路互相影响，常设置有多个线路层，介质层为绝缘材质，用于隔绝不同的线路层，最常见的介质层为pp片(半固化片，是树脂与载体合成的一种片状粘接材料)，一般来说，pcb板的基板与介质层的材质相同。对于结构最简单的pcb板来说，只有一层介质层和一层或两层线路层，线路层表面做阻焊处理。而对于层数较多的pcb板来说，可能有多层线路层和多层介质层相邻设置，即介质层的相邻层为线路层。
49.现有的pcb板制作总流程包括：原材料准备-》下料-》内层前处理-》压膜-》曝光-》显影-》蚀刻-》去膜-》aoi检验-》压合-》钻孔-》pth-》外层前处理-》压膜-》曝光-》显影-》图形电镀-》去摸-》外层蚀刻-》剥锡-》感光阻焊-》表面处理-》网印文字和标记符号-》固化-》外形加工-》清洁干燥处理-》检验测试-》包装成品，其中，蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。
50.由于现有的嵌铜板工艺存在断板的问题，如图1所示，本技术提供了一种双面凸台嵌铜板的制作方法，该方法包括：
51.步骤110：制作fr4基板：依次进行开料、内层图形、内层蚀刻、蚀刻qc、钻孔、锣板、棕化、内层配对以及压合处理；
52.步骤120：制作fr4光板：依次进行开料、内层蚀刻、钻孔、锣板、棕化、内层配对以及压合处理；
53.步骤130：制作pp1片：依次进行开料、钻孔、锣板、内层配对以及压合处理；
54.步骤140：制作pp2片：依次进行开料、钻孔、锣板、内层配对以及压合处理；
55.步骤150：制作铜板：依次进行开料、内层图形、内层蚀刻、蚀刻qc、激光切割、棕化、内层配对以及压合处理，使得铜板上形成凸台，fr4基板正面和pp1片的厚度之和与铜板上的凸台蚀刻高度一致；
56.步骤160：将fr4反面、pp2片以及fr4光板依次铆合，同时在对应的fr4基板槽内嵌入双面凸台铜板；
57.步骤170：将fr4反面、pp2片、fr4光板、pp1片以及fr4正面铆合并进行压合。
58.参考图2所示，图2为本技术中的双面凸台嵌铜板工艺图，在制作fr4基板时，如图3所示，首先对fr4的正面依次进行开料-内层图形-内层蚀刻-蚀刻qc-钻孔-锣板-棕化-内层配对-压合出气，其中，开料处理为根据要求的尺寸进行基板的开料，锣板处理为fr4基板的预设位置进行控深锣，棕化处理为通过化学药水对产品表面进行处理的方式；同时，如图4所示，对fr4的反面依次进行开料-内层图形-内层蚀刻-蚀刻qc-钻孔-锣板2-棕化-内层配对-压合，本技术实施例中的fr4的正面和fr4的反面的加工工艺相同，此处不再累述；
59.当fr4基板制作完成后，再制作fr4光板，如图5所示，本技术实施例中通过开料-内层蚀刻-钻孔-锣板-棕化-内层配对-压合后制成fr4光板；随后制作pp1片和pp2片，其中pp1片如图6所示，依次经过开料-钻孔-锣板内层配对-压合(锣带资料与fr4正面一致)制成，其中pp2片如图7所示，依次经过开料-钻孔-锣板-内层配对-压合(锣带资料与fr4反面一致)制成；
60.此时再制作铜板，其中铜板如图8所示，该铜板依次经过开料-内层图形-内层蚀刻-蚀刻qc-激光切割-棕化-内层配对-压合制成，其中，fr4基板正面和pp1片的厚度之和与铜板上的凸台蚀刻高度一致；
61.随后将fr4反面 pp2 光板进行铆合，铆合后的结构如图9所示，在铆合完成后，如
图10所示，在对应的fr4槽内嵌入双面凸台铜板，如图11所示，嵌入完成后将fr4反面 pp2 光板 pp1 fr4正面进行铆合，最后如图12所示，使用压合程式htg-001将双面凸台嵌铜板进行压合，形成如图13所示的成品。
62.采用上述技术方案，通过在对应的fr4基板槽内嵌入双面凸台铜板，然后将fr4反面、pp2片、fr4光板、pp1片以及fr4正面铆合并进行压合，实现了双面凸台嵌铜板的制作，有效解决了常规嵌铜板出现的断板问题。
63.在一些实施例中，本技术在将fr4反面、pp2片、fr4光板、pp1片以及fr4正面铆合之后，该方法还包括：在压合的台面上设置一铝箔，将铆合之后的待压合板放置在铝箔上，并在待压合板的两侧设置阻胶垫，压合，得到压合板。
64.进一步地，上述待压合板的两面均贴有耐高温保护膜；压合完成后，还包括将耐高温保护膜撕掉的步骤。
65.在一些实施例中，本技术中的铜板上凸台的数量为至少2个，其中。凸台的最小尺寸为1.0mm*1.0mm。
66.例如，在一实施例中，凸台的数量为25个，在散热区域对应的位置呈阵列排布，且各凸台的尺寸可以相同也可以不相同。在一实施例中，凸台的数量为50个，在散热区域对应的位置呈阵列排布，且各凸台的尺寸可以相同也可以不相同。在一实施例中，凸台的数量为80个，在散热区域对应的位置呈阵列排布，且各凸台的尺寸可以相同也可以不相同。
67.可以理解地，铜板上用于设置凸台的区域大小是固定的，凸台的数量越多，则各凸台的尺寸就越小，相应得到的产品散热能力越好。在相同散热能力的产品上，小尺寸凸台的设计，有助于减小产品尺寸。
68.凸台的最小尺寸是指凸台的凸台面尺寸，本方案默认凸台面的形状为四方形，本领域技术人员也可采用圆形、三角形等其他形状，本发明对于凸台的数量、形状不做限定。
69.可以理解的，本发明由于有较多数量的凸台，在后工序的操作时，需确保pp片及fr4板的开窗与凸台的对位良好，不错位。
70.在一些实施例中，本技术中铜板上凸台的制作，包括：采用专用抗蚀干膜，曝光，将凸台位置用菲林作挡光设计，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜板的上下两面进行蚀刻，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除。
71.本发明还提供了一种pcb板，该pcb板中的至少一层线路层采用如本技术实施例描述中任一项的双面凸台嵌铜板的制作方法制成。
72.本发明还提供了一种动力电池，该动力电池包括如本技术实施例描述中的pcb板。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。