一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法技术

本发明专利技术提供一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，包括以下步骤：基板开料→钻孔整孔→CNC铣槽→内层线路→内层蚀刻→嵌芯压合→蚀刻减铜→X‑RAY打靶→嵌芯钻孔→嵌芯脱胶→钻通孔→沉铜电镀→外层线路→L2和L3层线路→内层蚀刻→棕化→压合总压→外层钻孔→沉铜电镀→外层线路→图形电镀→铣半孔→蚀刻T面→蚀刻B面→外层检测→阻焊印刷。本发明专利技术实现埋入磁芯多层印制板的研发生产，将电感埋入印制板的内部，将大幅降低印制板的表面积，节省的面积可更为合理的布局其它元器件，为电源模块的高密度、小型化提供良好的解决方案。

【技术实现步骤摘要】
一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法
本专利技术属于PCB加工
，具体涉及一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法。
技术介绍
电源模块是电源产品的重要组成部分，随着电源产品的快速发展，电源模块高密度化、小型化的趋势日益明显。目前电源模块在表面贴装器件中，电感元件面积占印制板的表面积最大（约占表面积的50%左右），因此电感元件是影响电源产品小型化的技术瓶颈之一。目前行业中并无此类特殊的埋磁芯工艺技术。经过工艺优化，更无采用嵌入磁芯层压定位技术、磁芯材料同心圆套钻技术、盲埋孔真空树脂塞孔、不对称铜厚分步蚀刻技术，来实现埋磁芯电源模块多层印制板的加工生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，本专利技术通过嵌入磁芯层压定位技术、磁芯材料同心圆套钻技术、盲埋孔真空树脂塞孔、不对称铜厚分步蚀刻技术，实现埋入磁芯多层印制板的研发生产；同时满足在阻值、电感、磁芯损耗等方面的特种需求。如果将电感（含磁芯）埋入印制板的内部，将大幅降低印制板的表面积，节省的面积可更为合理的布局其它元器件，为电源模块的高密度、小型化提供良好的解决方案。本专利技术的技术方案为：一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：基板开料→钻孔整孔→CNC铣槽→内层线路→内层蚀刻→嵌芯压合→蚀刻减铜→X-RAY打靶→嵌芯钻孔→嵌芯脱胶→钻通孔→沉铜电镀→外层线路→L2和L3层线路→内层蚀刻→棕化→压合总压→外层钻孔→沉铜电镀→外层线路→图形电镀→铣半孔→蚀刻T面→蚀刻B面→外层检测→阻焊印刷。还包括在金属化通孔的位置预先设计隔离环即同心圆，同心圆采用钻孔方式，根据盲孔和外层通孔文件，磁芯孔需要单边预大0.4mm做补偿。还包括磁芯层压定位，首先对磁芯材料尺寸进行测量，并经过后续精密加工的方式，将材料的尺寸公差控制在0.05mm以内；其次通过预设不同的内槽尺寸，然后用磁芯逐个确认何种尺寸设计与磁芯为最佳匹配；最后，磁芯在嵌入时，采用真空压合的方式，同时辅助硅胶垫+铝片的层压方式，将磁芯精确的嵌入印制板中。磁芯压合前需做好清洁，并对表面进行粗化，以提升层压结合力；同时采用硅胶垫+铝片+环氧板辅助压合，以防止层压白斑。还包括磁芯钻孔，钻孔参数为：钻到直径1.66mm，钻速30kr/min，进刀速1.2m/min，退刀速1.5m/min，钻孔数：1000个。还包括磁芯同心圆压胶，采用真空压胶。还包括不对称铜厚分布蚀刻，顶层成品铜厚64.8mm，底层铜厚137.2mm，相差64.8mm，蚀刻时两面线路不能同步进行，否则顶层的线路会蚀刻线细，即需先蚀刻顶层线路，OK后用干膜保护起来，再蚀刻底层线路。本专利技术中，主要创新点如下：1.磁芯同心圆设计：由于磁芯埋入印制板的内部，若要起到电磁感应的作用，需要用导电的通孔替代通电的绕线穿过磁芯，但是又不能与磁芯直接接触，因此需要在金属化通孔的位置预先设计隔离环即同心圆。同心圆采用钻孔方式，根据盲孔和外层通孔文件，磁芯孔需要单边预大0.4mm做补偿。2.磁芯层压定位技术：由于磁芯材料尺寸较小（9.7mm×14.8mm）,同时对磁芯埋入位置的偏差有特殊要求（磁芯的中心和以四个过孔为顶点的中心，误差控制在±0.15mm以内），因此磁芯材料的层压定位显得非常重要；另外磁芯与FR-4材料混压，层压结合力也是一大技术瓶颈，需做重点管控。针对此问题，首先对磁芯材料尺寸进行测量，并经过后续精密加工的方式，将材料的尺寸公差控制在0.05mm以内；其次通过预设不同的内槽尺寸，然后用磁芯逐个确认何种尺寸设计与磁芯为最佳匹配；最后，磁芯在嵌入时，采用真空压合的方式，同时辅助硅胶垫+铝片的层压方式，将磁芯精确的嵌入印制板中。磁芯的尺寸需与印制板内槽的尺寸相匹配，否则将产生偏移，无法满足±0.15mm的位置公差要求。为满足产品磁芯定位精度，内槽最佳尺寸为与磁芯等大设计。磁芯压合前需做好清洁，并对表面进行粗化，以提升层压结合力；同时采用硅胶垫+铝片+环氧板辅助压合，以防止层压白斑。3.磁芯钻孔技术：磁芯材料硬度高，由多层薄片压接在一起，受到外力很容易出现裂纹和分层等品质隐患。为确保钻孔质量，需对钻孔参数做局部微调，需测试效果良好，磁芯无微裂现象。4.磁芯同心圆真空压胶技术：由于磁芯同心圆钻孔后其空洞区域较大(1.65mm直径)，直接压合会造成孔内缺胶，影响孔壁的电气绝缘性能，因此总压前需将同心圆100%有效填充。而对于类似埋孔设计，业界常用树脂塞孔的方法进行填充，但此工艺通常仅局限于0.2mm~0.5mm的小孔，对于板厚1.3mm，钻刀1.65mm大孔来说，用传统印刷方式堵孔将非常困难。为此，经过改良，采用研发改进的真空压胶技术有效解决了超大孔径填胶困难的技术难题，在埋磁芯技术上取得了重大突破。磁芯孔真空填胶后，盲孔、通孔的加工按常规工艺方式进行加工。5.不对称铜厚分布蚀刻技术：顶层成品铜厚64.8mm，底层铜厚137.2mm，相差64.8mm，蚀刻时两面线路不能同步进行，否则顶层的线路会蚀刻线细，即需先蚀刻顶层线路，OK后用干膜保护起来，再蚀刻底层线路。本专利技术的有益效果在于：1.通过埋磁芯多层印制板的研发，采用嵌入磁芯层压定位技术、磁芯材料同心圆套钻技术、盲埋孔真空树脂塞孔、不对称铜厚分步蚀刻技术，有效解决了磁芯定位精度不准、磁芯材料钻孔容易微裂、不对称铜厚蚀刻困难等技术难题，成功地实现了埋磁芯多层印制板的加工生产。经验证，此印制板在电绝缘、电感、电磁损耗等方面均符合设计要求，满足了对埋磁芯产品的特种需求。2.通过将磁芯埋入印制板的内部，通过盲埋孔导通实现电感线圈的功能，进一步缩小了印制板的加工尺寸。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术的保护范围。实施例1一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：基板开料→钻孔整孔→CNC铣槽→内层线路→内层蚀刻→嵌芯压合→蚀刻减铜→X-RAY打靶→嵌芯钻孔→嵌芯脱胶→钻通孔→沉铜电镀→外层线路→L2和L3层线路→内层蚀刻→棕化→压合总压→外层钻孔→沉铜电镀→外层线路→图形电镀→铣半孔→蚀刻T面→蚀刻B面→外层检测→阻焊印刷。还包括在金属化通孔的位置预先设计隔离环即同心圆，同心圆采用钻孔方式，根据盲孔和外层通孔文件，磁芯孔需要单边预大0.4mm做补偿。还包括磁芯层压定位，首先对磁芯材料尺寸进行测量，并经过后续精密加工的方式，将材料的尺寸公差控制在0.05mm以内；其次通过预设不同的内槽尺寸，然后用磁芯逐个确认何种尺寸设计与磁芯为最佳匹配；最后，磁芯在嵌入时，采用真空压合的方式，同时辅助硅胶垫+铝片的层压方式，将磁芯精确的嵌入印制板中。磁芯压合前需做好清洁，并对表面进行粗化，以提升层压结合力；同时采用硅胶垫+铝片+环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于， 包括以下步骤：基板开料→钻孔整孔→CNC铣槽→内层线路→内层蚀刻→嵌芯压合→蚀刻减铜→X-RAY打靶→嵌芯钻孔→嵌芯脱胶→钻通孔→沉铜电镀→外层线路→L2和L3层线路→内层蚀刻→棕化→压合总压→外层钻孔→沉铜电镀→外层线路→图形电镀→铣半孔→蚀刻T面→蚀刻B面→外层检测→阻焊印刷。/n

【技术特征摘要】
1.一种埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：基板开料→钻孔整孔→CNC铣槽→内层线路→内层蚀刻→嵌芯压合→蚀刻减铜→X-RAY打靶→嵌芯钻孔→嵌芯脱胶→钻通孔→沉铜电镀→外层线路→L2和L3层线路→内层蚀刻→棕化→压合总压→外层钻孔→沉铜电镀→外层线路→图形电镀→铣半孔→蚀刻T面→蚀刻B面→外层检测→阻焊印刷。


2.根据权利要求1所述的埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，还包括在金属化通孔的位置预先设计隔离环即同心圆，同心圆采用钻孔方式，根据盲孔和外层通孔文件，磁芯孔需要单边预大0.4mm做补偿。


3.根据权利要求1所述的埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，还包括磁芯层压定位，首先对磁芯材料尺寸进行测量，并经过后续精密加工的方式，将材料的尺寸公差控制在0.05mm以内。


4.根据权利要求3所述的埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，其次通过预设不同的内槽尺寸，然后用磁芯逐个确认何种尺寸设计与磁芯为最佳匹配。


5.根据权利要求4所述的埋磁芯电源模块多层印制电路板制作方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱成伟，王晓槟，李小海，
申请(专利权)人：惠州中京电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44