载板填孔工艺的填充基材选型方法及载板填孔工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113543527A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202110782313.7(22)申请日2021.07.09(71)申请人广东工业大学地址510000广东省广州市越秀区东风东路729号(72)发明人杨冠南姚可夫李泽波崔成强(74)专利代理机构佛山市君创知识产权代理事务所(普通合伙)44675代理人杜鹏飞(51)Int.Cl.H05K3/42(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称载板填孔工艺的填充基材选型方法及载板填孔工艺(57)摘要本发明公开一种载板填孔工艺的填充基材选型方法及载板填孔工艺，其中的填充基材选型方法，包括以下步骤：(1)确定载板上通孔或盲孔的尺寸及所需性能情况；(2)选择合适的填充基材类型；(3)选择填充基材的粒径大小；其中，填充基材的粒径大小选择如下：(a)小粒填充，D＝0.001～0.2d(b)串式填充，D＝0.5d～2d(c)单粒整体填充，D＝0.5(1.5d2h)0.5～2(1.5d2h)0.5；其中，上述式中D为填充料的直径，d为载板上通孔或盲孔的直径，h为载板上通孔或盲孔的深度。本发明的填充基材选型方法，为载板填孔技术提供填充基材选型方案，使得载板填孔工艺更加完善，且能够针对载板通孔、盲孔的所需性能选择合适的填充基材，有利于提高载板的线路结构性能。CN113543527ACN113543527A权利要求书1/2页1.载板填孔工艺的填充基材选型方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定载板上通孔或盲孔的尺寸及所需性能情况；(2)选择合适的填充基材类型；(3)选择填充基材的粒径大小；其中，填充基材的粒径大小选择如下：(a)小粒填充，D＝0.001～0.2d(b)串式填充，D＝0.5d～2d(c)单粒整体填充，D＝0.5(1.5d2h)0.5～2(1.5d2h)0.5其中，上述式中D为填充基材的粒径直径，d为载板上通孔或盲孔的直径，h为载板上通孔或盲孔的深度。2.根据权利要求1所述的载板填孔工艺的填充基材选型方法，其特征在于，所述填充基材的类型包括纳米金属烧结体或金属块。3.根据权利要求2所述的载板填孔工艺的填充基材选型方法，其特征在于，当填充基材为纳米金属烧结体时，填充基材的粒径大小通过烧结的方式控制加工而成；具体地，将纳米金属颗粒放置在温度为100～500℃、压力为0‑30MPa的条件下烧结成块体，从而形成填充基材。4.根据权利要求2所述的载板填孔工艺的填充基材选型方法，其特征在于，当填充基材为金属块时，选用以下其中一种加工方式获取所需粒径大小的填充基材：(a)对金属块进行加热，在趋肤效应作用下，使得金属块表面受热升温，达到再结晶温度，获取所需粒径大小的金属块，从而形成填充基材；(b)对金属块进行机械锻打，使金属块的晶粒细化，直至金属块的晶粒尺寸符合所选的粒径大小；(c)对金属块进行超声震荡，控制温度达到再结晶温度以上，并控制超声频率满足以下关系，从而得到所需粒径大小的填充基材：f＝c/2D其中，f为超声频率，c为金属块表面波声速，D为所选的粒径大小；(d)将金属熔体在熔点以上进行铸造形成金属块，控制凝固过程冷速，并在凝固后对金属块进行退火，利用冷速、退火温度和退火时间，控制金属块晶粒尺寸达到所选的粒径大小；(e)对金属块表面进行激光扫描，激光能量使金属表面快速熔化且快速冷却，从而控制金属块表面晶粒尺寸达到所选的粒径大小。5.载板填孔工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)通过权利要求1‑4任一项所述的载板填孔工艺的填充基材选型方法，确定填充基材；(2)对待填孔的载板表面进行预处理，使载板表面与金属不具有结合力；(3)将选定后的填充基材覆盖在载板表面；(4)对填充基材施加垂直于载板表面的下压力，使得填充基材发生形变并压入载板上的通孔或盲孔中；(5)对载板和覆盖在载板表面的填充基材进行分离处理，去除载板表面的填充基材，并让载板上通孔或盲孔中的金属仍然保留在内部，完成载板的填孔加工。2CN113543527A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的载板填充工艺，其特征在于，在步骤(1)中，确定填充基材后，在填充基材的表面沉积一块润滑层。7.根据权利要求6所述的载板填充工艺，其特征在于，所述润滑层为低熔点金属。8.根据权利要求6所述的载板填充工艺，其特征在于，所述润滑层为分子级厚度的石墨层。9.根据权利要求6所述的载板填充工艺，其特征在于，所述润滑层的厚度为5nm‑1μm。10.根据权利要求5所述的载板填充工艺，其特征在于，在步骤(4)中，在可控气氛下，对填充基材施加垂直于载板表面的下压力，并对填充基材进行局域化加热，使得填充基材发生形变并压入载板上的通孔或盲孔中。3CN1135