CN100461982C - 具有不重叠焊垫的第二金属层的电路板 - Google Patents
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Abstract
一种电路板。电路板包括一第一金属层、至少一第二金属层及至少一绝缘层。第一金属层具有至少一焊垫。第二金属层为不重叠焊垫。绝缘层配置在各第二金属层及第一金属层之间。
Description
技术领域
本发明是有关于一种电路板，且特别是有关于一种具有不重叠焊垫的第二金属层的电路板。
背景技术
电路板依据线路层的数目可分为单层电路板、双层电路板及多层电路板。其中多层电路板堆栈多层线路层，并以贯穿孔或盲孔电性连接这些线路层。由于多层电路板可将线路层堆栈并浓缩于一小面积的电路板中，因此在追求电子产品「轻、薄、短、小」的趋势下，多层电路板的应用越来越广泛。
请参照图1，其示出一种传统的电路板100的示意图。电路板100为一种传统的双层电路板。电路板100包括一第一金属层110、一第二金属层120及一层绝缘层130。第一金属层110靠近电路板100的一表面。一保护层140覆盖在第一金属层110上，并具有至少一开口140a用以暴露部分的第一金属层110而形成一焊垫110a。第二金属层120配置在靠近电路板100的另一表面。绝缘层130配置在第二金属层120及第一金属层110之间，用以电性隔绝第二金属层120及第一金属层110。
如图1所示，一软性电路900板借由一各向异性导电胶材(anisotropicconductive film，ACF)910固化在焊垫110a上，而形成一焊垫接点。其中，各向异性导电胶材910是通过一加热机台而固化。软性电路板900并通过焊垫接点电性连接至电路板100的内部线路，甚至更通过电路板100的内部线路电性连接至另一软性电路板或封装结构。
请参照图2，其示出图1的电路板100的俯视图，电路板100具有数个焊垫110a。其中第二金属层120部分重叠于这些焊垫110a，如图1及图2所示。
请参照图3，其示出另一种传统的电路板200的示意图。电路板200为一四层电路板。电路板200包括一第一金属层210、三第二金属层220及三层绝缘层230。第一金属层210靠近电路板200的一表面。一保护层240覆盖在第一金属层210上，并具有至少一开口240a用以暴露部分的第一金属层210而形成一焊垫210a。第二金属层220配置在电路板200的内部或靠近电路板200的另一表面。绝缘层230配置在这些第二金属层220及第一金属层210之间，用以电性隔绝这些第二金属层220及第一金属层210。
如图3所示，软性电路900板借由一各向异性导电胶材910固化在焊垫210a上而形成一焊垫接点。
请参照图4，其示出电路板100及电路板200的温度曲线图。在相同之加热参数(如热源温度、增温速度或热源距离)下，一加热机台对电路板100及电路板200加热，并分别测量焊垫110a及焊垫210a的温度曲线。焊垫110a的温度由160℃增加至200℃，且焊垫210a的温度由140℃增加至160℃。电路板200为一四层电路板，而电路板100为一双层电路板，故电路板200的线路层数较电路板100多。其中线路层的材质为导电金属，因此电路板200在加热过程中，焊垫210a容易通过较多的线路层散去热能，而无法有效提升温度。
如图3所示，在焊接软性电路板900与电路板100或电路板200的过程中，各向异性导电胶材910必须施加一定的固化温度以形成固化的焊垫接点。若焊垫210a温度不足将造成焊垫接点龟裂(Crack)、孔洞(hole)或剥离等现象。
然而在传统的电路板中，由于电路板的层数不同，其焊垫的温度差异甚大。使得焊垫接点龟裂、孔洞或剥离等现象经常发生，造成以下难以解决的困难点：
第一、焊垫接点结构强度减弱：一旦焊垫接点发生龟裂、孔洞或剥离等现象，焊垫接点的结构强度大幅地减弱。严重时，封装结构或软性电路板将无法发挥其电性功能。
第二、加热机台操作困难：在电路板的焊接过程中，可以调整制作工艺参数(如提高热源温度、加快增温速度或拉近热源距离)，以提高特定焊垫的温度。然加热机台的调整过程中，并无法精准的获得所需的制作工艺参数，其效果不佳。并且当更换电路板时，机台在进行制作工艺参数变更过程，将造成机台的闲置。
第三、降低制作工艺弹性：因应不同电路板具有不同的制作工艺参数，可针对不同的制作工艺参数设置不同的生产线。但每一生产线仅可搭配于特定的电路板，使得生产线的制作工艺弹性相当的低，将造成生产线闲置的状况发生。
第四、增加生产工时：在传统的电路板与封装结构或软性电路板焊接过后，均需投入大量人力进行人工补焊的重工制作工艺(Reworking Process)，以补强焊垫接点的结构强度。人工补焊的工时冗长，经常形成生产线的瓶颈且增加许多生产工时。
第五、增加制造成本：如上所述，传统的电路板在其焊接制作工艺中，因增加的电路板不良品、机台闲置时间、生产线闲置时间及重工工时与重工人力，而造成许多制造成本得浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种电路板其具有不重叠于焊垫的第二金属层，使得焊垫不易散去热能，并具有「增加结构强度」、「加热机台操作简易」、「增加制作工艺弹性」、「减少生产工时」及「降低制造成本」等优点。
根据本发明的一目的，提出一种电路板。电路板包括一第一金属层、至少一第二金属层及至少一绝缘层。第一金属层具有至少一焊垫。第二金属层为不重叠焊垫。绝缘层配置在各第二金属层及第一金属层之间。
根据本发明的再一目的，提出一种电路板。电路板包括一第一金属层、至少一第二金属层及至少一绝缘层。第一金属层具有至少一焊垫。第二金属层具有至少一缺口，缺口对应焊垫。绝缘层配置在各第二金属层及第一金属层之间。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举四较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1示出一种传统的电路板100的示意图；
图2示出图1的电路板100的俯视图；
图3示出另一种传统的电路板200的示意图；
图4示出电路板100及电路板200的温度曲线图；
图5示出依照本发明的实施例一的电路板300的示意图；
图6示出图5的电路板300之俯视图；
图7示出电路板100、电路板200及电路板300的温度曲线图；
图8示出依照本发明实施例二的电路板400的示意图；
图9示出图8的电路板40的俯视图；
图10示出电路板100、电路板200及电路板400的温度曲线图；
图11示出本发明实施例三的电路板500的俯视图；以及
图12示出本发明实施例四的电路板600的俯视图。
主要组件符号说明
100、200、300、400、500、600：电路板
110、210、310、510、610：第一金属层
110a、210a、310a、510a、610a：焊垫
120、220、320、420、520、620：第二金属层
130、230、330：绝缘层
140、240、340：保护层
140a、240a、340a：开口
320a、520a：缺口
321：绝缘材料
800、900：软性电路板
810、910：各向异性导电胶材
A310：区域
具体实施方式
实施例一
请参照图5，其示出依照本发明的实施例一的电路板300的示意图。电路板300包括一第一金属层310、至少一第二金属层320及至少一绝缘层330。第一金属层310具有至少一焊垫310a。绝缘层330配置在第二金属层320及第一金属层310之间。请更参照图2，其示出图5的电路板300的俯视图。第二金属层320具有至少一缺口320a，缺口320a对应焊垫310a。
如图5所示，在本实施例中，电路板300为一四层印刷电路板。电路板300包括一层第一金属层310、二层第二金属层320、一层第三金属层350及三层绝缘层330。绝缘层330配置在第一金属层310、每一第二金属层320及第三金属层350的任两层之间，用以电性隔绝第一金属层310、这些第二金属层320及第三金属层350。
第一金属层310靠近电路板300的一表面。一保护层340覆盖在第一金属层310上，并具有至少一开口340a用以暴露部分的第一金属层310而形成上述的焊垫310a。焊垫310a用以与一软性电路板或一封装结构焊接。在本实施例中，焊垫310a是以各向异性导电胶材(anisotropic conductive film，ACF)810与一软性电路板800电性连接。焊垫310a上的各向异性导电胶材810通过一加热机台而固化形成一焊垫接点，软性电路板800通过焊垫接点与电路板300电性连接。
请参照图6，其示出图5的电路板300的俯视图。电路板300具有数个焊垫310a。在本实施例中，焊垫310a配置在第一金属层310的边缘。第二金属层320具有数个缺口320a，缺口320a对应焊垫310a。较佳地，缺口320a实质上大于焊垫310a。
如图5所示，第二金属层320的缺口320a并填充一绝缘材料321。对应于焊垫310a下方的配置三层绝缘层330、二绝缘材料321及一层第三金属层350。第一金属层310、第二金属层320及第三金属层350为高导热系数的材料，而绝缘层330及绝缘材料321为低导热系数材料。电路板300在加热过程中，对应于焊垫310a的低导热系数材料越多，则越不易散去热能。
尤其是，在本实施例中，其中的一第二金属层320为一接地线路层。一般而言，接地线路层面积广阔，焊垫310a的热能极易垂直传导至大面积的第二金属层320而散去热能。本发明借由绝缘材料填充于第二金属层320对应于焊垫310a的位置，可避免焊垫310a的温度通过第二金属层320而散去热能。
请参照图7，其示出电路板100、电路板200及电路板300的温度曲线图。其中，电路板300及电路板200均为四层电路板，而电路板100为一双层板。在电路板300中，第二金属层320的缺口320a对应于焊垫310a。反之，在电路板200中，第二金属层220部分重叠于焊垫210a。并且对应于焊垫310a下方的低导热系数材料相较于对应于焊垫210a的低导热系数材料来的多，因此焊垫310a的热能不会很快地就垂直传导至下方的第二金属层320，甚至通过大面积的第二金属层320快速降低温度。借此，电路板300及电路板200在加热过程中，焊垫310a的温度高于焊垫210a的温度。另一方面而言，在电路板300及电路板200的加热过程中，焊垫310a的温度较焊垫210a的温度接近电路板100的焊垫110a的温度。
借此，即使电路板300的线路层数多于电路板100的线路层数，然电路板300的焊垫310a仍可获得与电路板100的焊垫100a接近的温度曲线。
实施例二
本实施例的电路板400与实施例三的电路板300不同处在于第二金属层420的层数及第二金属层420的配置方式，其余相同之处并不再赘述。请参照图8，其示出依照本发明实施例二的电路板400的示意图。在本实施例中，电路板400包括一层第一金属层310、三层第二金属层420及三层绝缘层330。其中三层第二金属层420为不重叠焊垫310a。
请更参照图9，其示出图8的电路板400的俯视图。第一金属层310具有数个焊垫310a，焊垫310a排列于一区域A310内。在本实施例中，区域A310邻近于电路板400的侧边，第二金属层420不重叠区域A310。
请参照图10，其示出电路板100、电路板200及电路板400的温度曲线图。相较于电路板400及电路板300，对应于焊垫410a下方的低导热系数材料相较于对应于焊垫310a的低导热系数材料来的多，因此焊垫410a的热能更不易借由垂直传导而散去热能。使得电路板400及电路板300在加热过程中，焊垫410a的温度更高于焊垫310a的温度。另一方面而言，在电路板400及电路板300的加热过程中，焊垫410a的温度较焊垫310a的温度更接近电路板100的焊垫110a的温度。
借此，即使电路板400的线路层数多于电路板100的线路层数，电路板400的焊垫410a仍可获得与电路板100的焊垫110a接近的温度曲线。
实施例三
本实施例的电路板500与实施例一的电路板300不同处在于焊垫510a及第二金属层520的配置位置，其余相同之处并不再赘述。请参照图11，其示出本发明实施例三的电路板500的俯视图。在电路板500中，数个焊垫510a配置在第一金属层510的内侧位置。并且第二金属层520具有数个缺口520a对应焊垫510a，以使焊垫610a不易通过垂直传导而散去热能。
在本实施例中，即使焊垫510a配置在第一金属层510的内侧位置，第二金属层520仍可依据焊垫510a的位置配置，以使焊垫510a在加热过程中，不易通过垂直传导而散去热能。借此，电路板500可获得良好的焊垫接点。
实施例四
本实施例的电路板600与实施例二的电路板不同处在于焊垫610a及第二金属层620的配置位置，其余相同之处并不再赘述。请参照图12，其示出本发明实施例四的电路板600的俯视图。在电路板600中，数个焊垫610a配置在第一金属层610的内侧位置。并且第二金属层620不重叠于焊垫610a的位置，以使焊垫610a不易通过垂直传导而散去热能。借此，电路板600可获得良好的焊垫接点。
根据以上四个实施例，虽然本发明的电路板300、400、500及600是以四层电路板为例作说明，然本发明的电路板亦可以是双层电路板或四层以上电路板。只要是具有一不重叠于焊垫的第二金属层以使焊垫不易通过垂直传导而散去热能的目的，均不脱离本发明的技术范围。
本发明上述实施例所公开的电路板其具有不重叠于焊垫的第二金属层，使得焊垫不易通过垂直垂传导而散去热能，并具有以下的优点：
第一、增加结构强度：焊垫不易通过垂直传导而散去热能，可避免焊垫接点发生龟裂、孔洞或剥离等现象。因此，焊垫接点的结构强度大幅地提高，并维持封装结构或软性电路板的电性功能。
第二、加热机台操作简易：本发明的第二金属层可应用于各种多层电路板中。即使在相同的制作工艺参数下，不同层数的电路板的焊垫均可获致接近的温度曲线。不仅省去调整机台的麻烦，更可避免机台因调整过程所需的闲置时间。
第三、增加制作工艺弹性：由于应用本发明的电路板的焊垫可获的接近的温度曲线。因此，当每一生产线采用相同的制作工艺参数时，任一批量电路板均可安排于任一生产线，大大地增加制作工艺弹性。
第四、减少生产工时：焊垫接点的龟裂、孔洞或剥离现象减少后，即可减少投入人力进行人工补焊的重工制作工艺，大幅地降低生产工时。
第五、降低制造成本：本发明的电路板在焊接制作工艺中，可减少电路板不良品、机台闲置时间、生产线闲置时间及重工工时与重工人力，因此降低许多制造成本。
综上所述，虽然本发明已以四个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (11)
1.一种电路板，包括：
一第一金属层，具有至少一焊垫；
至少一第二金属层，具有至少一缺口，该缺口对应该焊垫；以及
至少一绝缘层，配置在各该第二金属层及该第一金属层之间。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，还包括：
一保护层，覆盖该第一金属层，该保护层具有一开口，该开口暴露该焊垫。
3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，为一多层印刷电路板。
4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该焊垫配置在该第一金属层的边缘。
5.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该焊垫配置在相对于该第一金属层边缘靠近中部的内侧位置。
6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该焊垫用以与一软性电路板或一封装结构焊接。
7.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该焊垫是以一各向异性导电胶材与该软性电路板或该封装结构焊接。
8.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该第二金属层用以接地。
9.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该第一金属层及该第二金属层的材质为高导热系数的材料，该绝缘层的材质为低导热系数材料。
10.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该缺口实质上大于该焊垫。
11.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，该缺口填充一绝缘材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180720 Address after: Hongkong Chinese Tsuen Tai Chung Road No. 8 TCL industrial center 13 floor Patentee after: Huaxing Optoelectronic International (Hong Kong) Co.,Ltd. Address before: Hsinchu City, Taiwan, China Patentee before: AU OPTRONICS Corp. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231219 Address after: 9-2 Tangming Avenue, Guangming New District, Shenzhen City, Guangdong Province Patentee after: TCL Huaxing Photoelectric Technology Co.,Ltd. Address before: Hongkong Chinese Tsuen Tai Chung Road No. 8 TCL industrial center 13 floor Patentee before: Huaxing Optoelectronic International (Hong Kong) Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right |