[发明专利]一种复合材料多层PCB线路板及其制备方法

说明书

本发明提供了一种复合材料多层PCB线路板及其制备方法，所述制备方法，包括以下依次进行的工序：配料、球磨制浆、流延、模切、金属化、叠层热压、排胶烧结、导通测试等。在所述复合基板上印刷或蒸镀溅射等方式制作线路，由于采用低温烧制的条件制备，所以线路制备不需要特别耐高温的材料，采用常规的银、铜金属在惰性气体的保护下即可。采用玻璃、陶瓷等的复合，通过调整比例，可以实现线路板的热膨胀系数在5~7之间，与硅片的膨胀系数非常接近，从而为倒装焊接等的共板技术变为可能。本方法工艺可控性好，适于量产，制得的多层线路板适于高精密、高频率电路使用。

技术领域

本发明一种复合材料多层PCB线路板及其制备方法，属于印制线路板技术领域。

背景技术

随着电子产品不断向更小、更精细化发展，传统的树脂类线路板在制作高密度、高频率电路时，线路板的焊接失效率大幅增加、电路噪声不能很好的抑制；而传统陶瓷基线路板其烧结温度在1500-1900℃，图形布线若采用同时烧成法，则导体材料只能选择难容金属Mo和W等，由于Mo和W的电阻率较高，线路电阻大，信号传输容易造成失真，增大损耗、布线细化受到了限制；为了防止其氧化，需要在氮等保护性气氛及氢等还原性气氛中烧成，这样势必造成一系列难解决的问题。传统陶瓷基板需采用激光切割，激光钻孔等，存在效率低、打孔不易，极易损伤基板，不利于大规模生产等问题。

发明内容

本发明提供了一种复合材料多层PCB线路板及其制备方法，本方法工艺可控性好，适于量产，制得的多层线路板适于高精密、高频率电路使用。

本发明一种复合材料多层PCB线路板的制备方法，包括以下依次进行的工序：

配料：按如下重量份配比进行混合制成原料混合物：陶瓷Al₂O₃粉末30-40份、镁橄榄石粉末20-30份、硼硅酸玻璃粉末35-45份；

制浆：按质量比为原料混合物：去甲苯-乙醇共沸混合物溶剂：分散剂=95-100：95-100：1-3混合均匀后，进行初步球磨3-6小时；将粘结剂1-2重量份，增塑剂8-10重量份，消泡剂1-3重量份加入到初步球磨后的混合物中，进行二次球磨24-36小时，得到具有一定黏度的浆料；

流延：将球磨好的浆料真空脱泡2-3个小时；脱泡后的浆料加入流延机，流延成厚度均匀而且致密的坯片；

模切：采用冲切模具对所述流延好的坯片进行冲切，以得到需要的尺寸；

打孔：在冲切好的坯片上根据设计需求，机械打孔；采用丝网印刷、掩模印刷或流延型印刷的方式，将铜或银的浆料填入导通孔，在导通孔填充铜或银浆料；低温干燥，制得复合基板；

复合基板金属化及线路制作：根据设计好的线路要求制作网版，再用高性能印刷机将导电银浆通过网版印刷到复合基板上；也可采用直接描绘计算机在复合基板上绘制需要的线路；

叠层热压：将金属化后的复合基板放入叠模中，叠模上设计有与复合基板对位孔一致的对位柱，保证对位精度；压力根据压合层数及尺寸大小调整，热压温度控制在200-350℃之间；

尺寸修整：经过叠层与热压的半成品，修整尺寸到符合要求的尺寸。

排胶和烧结处理：排胶过程可在马弗炉中进行，马弗炉中通惰性气体保护金属线路；排胶速度根据基板大小而定，升温速度为0.5-2℃/分钟，升至500℃时保温3-6小时，再以3.0-5.0℃/分钟的速度升到900℃进行烧结，在900℃保温3-6小时，再以1.0-4.0℃/分钟降温至常温，即可得到多层复合基板。

所述初步球磨后的浆料中微粒粒径小于20μm；所述二次球磨后的浆料中微粒粒径小于500nm。

所述分散剂为磷酸三乙酯；所述粘结剂为聚乙烯醇缩丁醛；所述增塑剂为质量比为邻苯二甲酸二丁酯：聚乙二醇=4:6的复合增塑剂；所述消泡剂为1-丁醇。