[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于印制電路板散熱工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210521281.6
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103037670A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐燕林
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 陜西千山航空電子有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H05K7/20
• 分類(lèi)號(hào): H05K7/20
• 代理公司: 中國(guó)航空專(zhuān)利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)類(lèi)，應(yīng)用于航空電子技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路器件的廣泛應(yīng)用，電子設(shè)備向輕薄短小化發(fā)展，相應(yīng)印制電板上裝載元器件的密度隨著提高，在安裝焊接電子元器件的印制電路板通電后，印制電路板上電子元器件就成為發(fā)熱的熱源，散發(fā)的熱量會(huì)使電子產(chǎn)品的溫度上升，當(dāng)超過(guò)元件允許的使用溫度時(shí)，元器件的特性就會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致產(chǎn)品的性能惡化、可靠性降低、壽命縮短。元器件高溫失效問(wèn)題在印制電路板上越來(lái)越突出，嚴(yán)重影響產(chǎn)品使用。

目前，針對(duì)印制電路板散熱主要有3種方法，1.印制電路板線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，在非布線(xiàn)區(qū)域增加散熱線(xiàn)條和金屬化孔；2.在印制電路板元器件位置安裝散熱風(fēng)扇、散熱器或箱體散熱；3.選用金屬基敷銅板材料，如鋁基板、銅基板、鐵基板，這種印制電路板在線(xiàn)路板外層制作金屬板料作為基材，也就是散熱板。采用方式1有一定散熱效果，但是在高密印制電路板上很難實(shí)現(xiàn)，采用方式2在對(duì)本來(lái)空間有限的印制電路板上安裝風(fēng)扇或散熱器存在一定局限，采用方式3在生產(chǎn)工藝上存在很多難題，如外形銑切比較困難，而且在后續(xù)電鍍、蝕刻加工中，金屬基表面易被腐蝕，金屬基孔口邊緣毛刺和粘污難以去除干凈而導(dǎo)致耐高壓測(cè)試時(shí)起火、漏電、擊穿，特別在波峰焊接、回流焊接時(shí)，金屬基板材與印制電路板基材的線(xiàn)脹系數(shù)不同使得板面翹曲變形，導(dǎo)致器件虛焊、脫焊，嚴(yán)重影響產(chǎn)品性能。因此，上面幾種印制電路板散熱方式存在不同程度的缺陷和不足。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種用于印制電路板散熱的工藝方法，解決印制電路板通電時(shí)，電子元器件散發(fā)的熱量能夠及時(shí)排出，并不影響印制電路板元器件裝配，解決印制電路板高溫焊接翹曲變形導(dǎo)致的虛焊、脫焊問(wèn)題，解決印制電路板強(qiáng)度低，不耐磕碰的問(wèn)題。

技術(shù)方案：一種用于印制電路板散熱工藝方法，該方法采取以下步驟：

1）設(shè)計(jì)冷板部件避讓結(jié)構(gòu)圖，經(jīng)過(guò)對(duì)印制電路板光繪數(shù)據(jù)處理，導(dǎo)出文件中元器件管腳位置，在冷板部件避讓結(jié)構(gòu)圖上相應(yīng)位置上設(shè)定冷板結(jié)構(gòu)開(kāi)孔，通過(guò)冷板結(jié)構(gòu)開(kāi)孔能夠把元器件管腳與印制電路板焊接起來(lái)；

2）準(zhǔn)備厚度為1.5mm的2A12-T4坯料、聚酰亞胺雙面膠膜、數(shù)控加工的墊板、刀具，根據(jù)冷板部件避讓結(jié)構(gòu)圖在數(shù)控機(jī)床上加工冷板結(jié)構(gòu)零件、聚酰亞胺雙面膠膜零件；

3）對(duì)冷板結(jié)構(gòu)零件進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化表面處理，使冷板結(jié)構(gòu)零件表面上增加一層厚度為40um～60um的氧化膜形成冷板；

4）把冷板、聚酰亞胺雙面膠膜、印制電路板在120℃～130℃溫度下進(jìn)行預(yù)粘接，檢查對(duì)位質(zhì)量，調(diào)整對(duì)位尺寸；

5）準(zhǔn)備粘接裝置、力矩扳手、脫離膜、螺釘，粘接裝置由弓曲度為0.3％～0.4％、長(zhǎng)度為200mm～250mm、寬度為130mm～180mm、厚度為20mm～25mm的凸、凹厚鋼模板組成，凸、凹厚鋼模板長(zhǎng)度、寬度尺寸、弓曲度均相同，凹厚鋼模板上距離相鄰兩邊10mm處有四個(gè)螺孔，凸厚鋼模板上距離相鄰兩邊10mm處有四個(gè)螺紋孔，螺孔與螺紋孔尺寸配合；

把預(yù)粘接好的冷板、聚酰亞胺雙面膠膜、印制電路板放置于粘接裝置之中，其中冷板面向凹板面，通過(guò)力矩扳手施加16NM～18NM的矩扭，將螺釘通過(guò)螺紋孔與螺孔把凸、凹厚鋼模板固定連接起來(lái)，進(jìn)行時(shí)間為40min～60min、熱壓溫度為150℃～160℃的粘接后，自然降至室溫，取出冷板印制電路板。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明中冷板為散熱主體，冷板是由鋁合金板材上按印制電路板元器件焊接位置開(kāi)孔，并經(jīng)過(guò)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化表面處理而成，鋁合金板材具有優(yōu)良的散熱強(qiáng)度，能夠把元器件散發(fā)的熱量及時(shí)排出，經(jīng)過(guò)整體硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的鋁合金板具有極高的絕緣性、耐磨性、耐腐蝕性，能夠顯著增加印制電路板的防腐性能、絕緣性能及機(jī)械強(qiáng)度。本發(fā)明采用專(zhuān)用粘接裝置實(shí)現(xiàn)粘接加工，由于該裝置具有特定的弓曲度，能夠解決印制電路板與冷板線(xiàn)膨脹系數(shù)不同在熱壓粘接時(shí)的翹曲變形問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了粘接的同時(shí)完成校平。本發(fā)明粘接材料為聚酰亞胺雙面膠膜，該膜材具有高耐熱、高拉伸強(qiáng)度、高拉伸率的特性，能抑制在高溫焊接時(shí)，冷板與印制電路板板線(xiàn)脹系數(shù)不同產(chǎn)生的起層、翹曲變形，防止元器件虛焊、脫焊現(xiàn)象發(fā)生。

具體實(shí)施方式