【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电路板产品及制造领域技术，尤其是指一种具有高效缓冲性能的多层电路板及其加工方法。
技术介绍
1、随着电子技术的快速发展，多层电路板在电子设备中的应用日益广泛。多层电路板通过在多个层面上布置电路，实现了电路的高密度集成，提高了电子设备的性能和可靠性。然而，现有的多层电路板设计在面对机械冲击和热应力时存在明显的脆弱性，这在一定程度上限制了其在严苛环境下的应用。
2、现有的多层电路板通常由顶层、底层以及其间的多个绝缘层和导电层构成。这些层通过粘合剂或特殊的压合工艺紧密结合在一起，以形成所需的电路路径和组件安装区域。尽管这种结构在电路连接和信号传输方面表现出色，但它在缓冲外部冲击力和热膨胀方面的能力却远远不足。
3、在实际应用中，多层电路板可能会因为跌落、挤压或温度变化而遭受损伤。由于缺乏有效的缓冲机制，这些外部力直接作用于电路板的层间结构，导致电路层断裂、导电通孔破裂或焊盘脱落，从而引发电路短路或开路，影响设备的稳定性和使用寿命。此外，热膨胀引起的内部应力也可能导致层间剥离，进一步降低电路板的可靠性。在高功率或大功率密度的电子设备中，多层电路板的热管理问题尤为突出。现有的电路板设计往往无法有效地传导和分散热量，导致热点集中，影响电路性能，甚至可能引发设备过热损坏。
4、因此，有必要开发一种新型的多层电路板，它不仅能够提供优异的电路连接和信号传输性能，还能够在受到外部力和热应力时提供足够的缓冲保护，以提高电路板的耐用性和可靠性。这正是本专利技术旨在解决的技术问题。
1、有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种具有高效缓冲性能的多层电路板及其加工方法，其通过利用pacopads、硅胶垫和热导材料层的协同工作，有效吸收和分散由于热膨胀或机械冲击产生的压力，减少层间温度差异和压力集中，从而提高板厚均匀性和电路板的机械稳定性。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：
3、一种具有高效缓冲性能的多层电路板，其包括有顶层和底层；所述顶层和底层之间设有绝缘层，所述绝缘层由至少一种聚合物、陶瓷、玻璃或硅材料制成，且包含增强材料以提高机械强度和耐热性；所述顶层设有连接器安装区，所述底层设有导线连接区，其中连接器安装区配置为插入连接器；所述导线连接区包括顶层接地垫和底层接地垫，它们通过精确对齐设计以确保电气连接的一致性；顶层接地垫和底层接地垫通过导电通孔垂直互联；
4、至少一个导电通孔，所述导电通孔由顶层接地垫延伸至底层接地垫，并与所述顶层接地垫和底层接地垫相接触，所述导电通孔包括导电壁，所述导电壁由铜、金或镍中的一种或多种材料制成；
5、缓冲结构，用于在压合过程中缓冲温度和压力，减少层间温度差异和压力集中，改善板厚均匀性，以及在电路板受到外界力而发生振动时提供缓冲力，使电路板保持稳定，避免中间部分受力损坏；所述缓冲结构配置于所述顶层和底层之间，其包括pacopads、硅胶垫和热导材料层；所述pacopads均匀分布于绝缘层之间，以吸收由于热膨胀或机械冲击产生的压力；所述硅胶垫覆盖于pacopads之上，以提供额外的缓冲和应力分散；所述热导材料层嵌入绝缘层中，与硅胶垫相邻，以实现热量从热源到散热区域的快速传导。
6、作为一种优选方案：所述缓冲结构进一步包括至少一个缓冲弹簧和支撑柱，所述缓冲弹簧由具有高弹性的金属合金制成，支撑柱由高强度陶瓷材料制成，以提供额外的缓冲力和结构稳定性；所述缓冲弹簧设置于顶层和底层之间的四个角落以及中心位置，提供边缘和中心的额外缓冲；所述支撑柱位于所述顶层和底层外侧，且靠近于所述连接器安装区和导线连接区，以提供局部支撑并抵抗机械压力或热膨胀引起的变形；所述吸收和分散由于热膨胀或机械冲击产生的压力；所述硅胶垫覆盖于pacopads之上，以提供顶层和底层之间的缓冲和应力分散；所述热导材料层嵌入绝缘层中，与硅胶垫相邻，以实现热量从热源到散热区域的快速传导。
7、作为一种优选方案：所述pacopads由具有高弹性模量的聚合物材料制成，所述聚合物材料为聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚四氟乙烯，以提高电路板的抗冲击性能和耐化学性。
8、作为一种优选方案：所述硅胶垫的厚度范围为0.1mm至2mm，并且硅胶垫上设有微孔结构，确保电路板在不同工作环境下的缓冲效果和热管理性能。
9、作为一种优选方案：所述热导材料层的热导率至少为5w/m·k，并且热导材料层以薄膜形式嵌入绝缘层中，以提高电路板在高功率运行时的热管理效率和均匀性。
10、作为一种优选方案：所述热导材料层为铜材质。
11、一种制造多层电路板的方法，包括以下步骤：
12、s1、准备顶层和底层，采用覆铜板制造顶层和底层，其中铜箔层将被蚀刻成所需的电路图案；确保顶层和底层的尺寸、形状和材料特性符合设计规范；
13、s2、设置绝缘层，选择绝缘材料，在绝缘材料中加入增强材料；精确控制绝缘层的厚度；
14、s3、形成连接器安装区和导线连接区，在顶层上设计并蚀刻出连接器安装区，用于后续插入连接器；在底层上设计并蚀刻出导线连接区，用于与外部导线连接；
15、s4、对齐设置接地垫，设计顶层接地垫和底层接地垫，确保它们在垂直方向上精确对齐；接地垫的设计需考虑电路板的电磁兼容性和信号完整性；
16、s5、形成导电通孔，在顶层接地垫和底层接地垫之间形成至少一个导电通孔，以实现层间的电连接；导电通孔的壁由铜、金或镍中的一种或多种材料制成；通过镀铜、镀金或镀镍等工艺在通孔中形成导电壁；
17、s6、配置缓冲结构，在顶层和底层之间配置缓冲结构，包括pacopads、硅胶垫和热导材料层；pacopads和硅胶垫的设计需考虑其在压合过程中的压缩比和恢复率；热导材料层的选择需基于其高热导率；
18、s7、层压工艺，将顶层、绝缘层、图案层和底层按照设计要求堆叠，并通过层压工艺紧密结合；在层压过程中，使用pacopads和硅胶垫作为缓冲材料；控制层压的温度、压力和时间参数。
19、作为一种优选方案：步骤s7进一步包括以下步骤：
20、s701、在s7步骤的层压工艺之后，设置缓冲弹簧和支撑柱于顶层和底层之间；
21、s702、所述缓冲弹簧由高弹性金属合金制成，为不锈钢或镍钛合金；
22、s703、所述支撑柱由高强度陶瓷材料制成，为氧化铝或碳化硅；
23、s704、所述缓冲弹簧和支撑柱的布局通过有限元分析优化，确保在电路板受到振动或冲击时均匀分布应力；
24、s705、所述缓冲弹簧设置在顶层和底层之间的四个角落以及中心位置；
25、s706、所述支撑柱分布在连接器安装区和导线连接区侧旁。
26、作为一种优选方案：步骤s2进一步包括以下步骤：
27、s201、绝缘层的厚度范围从0.1mm到2mm，根据性能要求进行调整；
28本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高效缓冲性能的多层电路板，其特征在于：包括有
2.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述缓冲结构进一步包括至少一个缓冲弹簧和支撑柱，所述缓冲弹簧由具有高弹性的金属合金制成，支撑柱由高强度陶瓷材料制成，以提供额外的缓冲力和结构稳定性；所述缓冲弹簧设置于顶层和底层之间的四个角落以及中心位置，提供边缘和中心的额外缓冲；所述支撑柱位于所述顶层和底层外侧，且靠近于所述连接器安装区和导线连接区，以提供局部支撑并抵抗机械压力或热膨胀引起的变形；所述吸收和分散由于热膨胀或机械冲击产生的压力；所述硅胶垫覆盖于PacoPads之上，以提供顶层和底层之间的缓冲和应力分散；所述热导材料层嵌入绝缘层中，与硅胶垫相邻，以实现热量从热源到散热区域的快速传导。
3.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述PacoPads由具有高弹性模量的聚合物材料制成，所述聚合物材料为聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚四氟乙烯，以提高电路板的抗冲击性能和耐化学性。
4.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述硅胶垫的厚度范围为0.1mm至2mm，并且硅胶垫上设有微孔
5.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述热导材料层的热导率至少为5W/m·K，并且热导材料层以薄膜形式嵌入绝缘层中，以提高电路板在高功率运行时的热管理效率和均匀性。
6.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述热导材料层为铜材质。
7.一种应用于如权利要求1-6任意一项所述多层电路板的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤S7进一步包括以下步骤：
9.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤S2进一步包括以下步骤：
10.根据权利要求7所述的加工方法，其特征在于：步骤S6进一步包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种具有高效缓冲性能的多层电路板，其特征在于：包括有
2.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述缓冲结构进一步包括至少一个缓冲弹簧和支撑柱，所述缓冲弹簧由具有高弹性的金属合金制成，支撑柱由高强度陶瓷材料制成，以提供额外的缓冲力和结构稳定性；所述缓冲弹簧设置于顶层和底层之间的四个角落以及中心位置，提供边缘和中心的额外缓冲；所述支撑柱位于所述顶层和底层外侧，且靠近于所述连接器安装区和导线连接区，以提供局部支撑并抵抗机械压力或热膨胀引起的变形；所述吸收和分散由于热膨胀或机械冲击产生的压力；所述硅胶垫覆盖于pacopads之上，以提供顶层和底层之间的缓冲和应力分散；所述热导材料层嵌入绝缘层中，与硅胶垫相邻，以实现热量从热源到散热区域的快速传导。
3.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于：所述pacopads由具有高弹性模量的聚合物材料制成，所述聚合物材料为聚酰亚胺、聚醚醚酮或聚四氟乙烯，以提高电路板的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王发生，刘鑫，黄永强，黄雅美，余杰，
申请(专利权)人：星河电路福建有限公司，
类型：发明
国别省市：
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