CN101533887A - 印刷电路板载板温差电池的制作方法及其结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷电路板载板温差电池的制作方法，包括以下工艺步骤：采用覆铜基板作基板；在基板上钻通孔；在孔壁电镀铜和锡；在基板铜面上压上干膜I和II，用一次干膜底片I和II曝光和显影，在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，一次干膜底片I和II的设计采用孔与孔串联间隔的方式；将裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，去除干膜I和II，在基板铜面上再一次压上新的干膜I和II，进行曝光和显影，在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，二次干膜底片I和II以孔与孔间隔遮蔽的方式设计，将未曝光无干膜覆盖的孔内的锡金属剥除，去除干膜I和II，形成不同金属导体的温差电偶，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。本发明方法能适合印刷电路板流程。

Description

印刷电路板载板温差电池的制作方法及其结构

(一)技术领域

本发明涉及一种印刷电路板载板温差电池的制作方法及其结构。主要用于为印刷电路板提供电力，还可以成为一个独立温差电池。属电子技术领域。

(二)背景技术

在本发明作出以前，温差电池制作方式为使用导电膏连接固体金属材料形成串联。采用此方式作业会使金属材料容易松动脱落，并且体积较大，不可使用印刷电路板设备作业。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能适合印刷电路板流程的印刷电路板载板温差电池的制作方法及其结构。

本发明的目的是这样实现的：一种印刷电路板载板温差电池的制作方法，所述方法包括以下工艺过程：

方案一：

步骤一、采用覆铜基板材料作基板，

步骤二、在所述基板上进行机械垂直钻若干通孔作业，

步骤三、钻孔后进行除胶渣作业，在孔壁进行电镀铜作业，

步骤四、电镀铜后进行孔内电镀锡作业，

步骤五、镀锡后在所述基板的正面和背面铜面上分别压上干膜I和干膜II，

步骤六、将压上干膜I和干膜II的基板分别用一次干膜底片I和一次干膜底片II依次进行曝光和显影作业，在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述一次干膜底片I和一次干膜底片II的设计采用孔与孔串联间隔的方式，

步骤七、将所述裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，再去除干膜I和干膜II，

步骤八、在去除干膜I和干膜II后的基板的正面和背面铜面上再一次分别压上新的干膜I和干膜II，然后再进行曝光和显影作业，再一次在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述二次干膜底片I和二次干膜底片II以孔与孔间隔遮蔽的方式设计，

步骤九、将被二次干膜底片I和二次干膜底片II设计遮蔽未曝光无干膜覆盖的孔内的锡金属剥除，并去除所述重新压上的干膜I和干膜II，形成不同金属导体的温差电偶，

步骤十、在形成温差电偶的基板表面印刷防焊漆，

步骤十一、依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

方案二：

步骤一、采用覆铜基板材料作基板，

步骤二、在所述基板上进行机械垂直钻若干通孔作业，

步骤三、钻孔后在所述基板的正面和背面铜面上分别压上干膜I和干膜II，

步骤四、将压上干膜I和干膜II的基板分别用一次干膜底片I和一次干膜底片II依次进行曝光和显影作业，在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述一次干膜底片I和一次干膜底片II的设计采用所述孔与孔串联间隔的方式，

步骤五、将所述裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，再去除干膜I和干膜II，

步骤六、以孔与孔间隔塞不同金属棒的方式，在第一颗孔内塞一种金属棒，在第二颗孔内塞另一种金属棒，形成不同金属导体的温差电偶，

步骤七、在孔内塞金属棒的金属基板表面依次进行表面化银和印刷漆作业，

步骤八、依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

本发明印刷电路板载板温差电池结构，所述温差电池结构包括基板，所述基板采用覆铜基板材料，在所述基板上设置有若干垂直通孔，所述孔壁上镀有铜，在镀有铜的孔壁上以孔与孔间隔的方式镀有锡，在所述基板的正面和背面铜面上设置有孔与孔串联的图形，形成不同金属导体的温差电偶，在形成温差电偶的基板表面涂有漆，依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

本发明印刷电路板载板温差电池结构，所述温差电池结构包括包括基板，所述基板采用覆铜基板材料，在所述基板上设置有若干垂直通孔，在设置有孔的基板的正面和背面铜面上设置有孔与孔串联的图形，以孔与孔间隔塞不同金属棒的方式进行串联，在第一颗孔内塞一种金属棒，在第二颗孔内塞另一种金属棒，形成不同金属导体的温差电偶，在孔内塞金属棒的金属基板表面依次化银和涂漆，依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

采用塞贝克(Seebeck)效应制作温差电池，利用温度差异，把两种不同的金属导体接成闭合电路，把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中，则电路中就会有电流产生，使热能直接转化为电能的装置。

电池一般把若干个温差电偶串联起来，如果将许多温差电偶连接起来组成模块，就可得到足够高的电压和电流，形成一个温差发电机。

本发明使用印刷电路板为载体，直接在印刷电路板上进行温差电池板的制作，使用印刷电路板普通的物料以及制作流程，无需特殊制作设备，可成为独立的温度电池，也可以直接作用在正常印刷电路板上，即在制作正常印刷电路板时同时完成温差电池板的制作，并且可与印刷电路板直接连接，为其提供电力，减少电池成本以减少印刷电路板外接设备成本。此印刷电路板温差电池制作工艺简单，成本低，无污染，使用寿命长。在匹配到低温差要求的材料，就可以达到足够大电流和电压。

(四)附图说明

图1～14为本发明各制作过程示意图。

图中：基板1、通孔1.1、铜2、锡3、干膜I4、干膜II5、一次干膜底片I6、一次干膜底片II7、二次干膜底片I8、二次干膜底片II9、导线10、铜棒11、锡棒12、银13、漆14。

(五)具体实施方式

本发明印刷电路板载板温差电池的制作方法，所述方法包括以下工艺步骤：

方法一：

步骤一、采用印刷电路板之常规制作原料覆铜基板材料(此方法也可作用在其它印刷电路板基板材料上)作基板1，如图1。

步骤二、在所述基板1上用小钻针进行机械垂直钻若干通孔1.1作业，如图2。使用的小钻针为0.0078英寸，使用小钻针可在有限面积中增加孔数，即增加温差电偶。也可根据需求更换其它小钻针。

步骤三、钻孔后进行除胶渣作业，将钻孔后孔内胶渣去除，使后续化学铜以及电镀铜能紧密粘和在孔壁上，除胶后进行孔壁化学铜以及电镀铜2作业，如图3。因为铜本身导电性能较佳，在孔壁镀上铜便于后续锡金属的电镀，采用电镀的方式可以使铜和锡两金属紧密结合，减少电阻。

步骤四、电镀铜后进行孔内电镀锡3制作，如图4。

步骤五、镀锡后在所述基板1的正面和背面铜面上分别压上干膜I4和干膜II5，如图5。

步骤六、将压上干膜I4和干膜II5的基板分别用一次干膜底片I6和一次干膜底片II7依次进行曝光和显影作业，在基板1的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述一次干膜底片I6和一次干膜底片II7的设计采用所述孔与孔串联间隔的方式，保护住电镀上的铜和锡，如图6。

步骤七、将所述裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，再去除干膜I4和干膜II5，如图7。

步骤八、在去除干膜I4和干膜II5后的基板1的正面和背面铜面上再一次分别压上新的干膜I4和干膜II5，然后进行再进行曝光和显影作业，再一次在基板1的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述二次干膜底片I8和二次干膜底片II9以孔与孔间隔遮蔽的方式设计，如图8。

步骤九、将被二次干膜底片I8和二次干膜底片II9设计遮蔽未曝光无干膜覆盖的孔内的锡金属剥除并去除所述重新压上的干膜I4和干膜II5，形成不同金属导体的温差电偶，如图9。

步骤十、可在形成温差电偶的基板表面印刷防焊漆14进行保护，如图10。

步骤十一、依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线10连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路，如图11。在形成温差电偶的基板背面使用光源加热可以测试到电流和电压。后续仍会寻找其它材料进行测试，以取得更大电流。

方案二：

步骤一、

采用印刷电路板之常规制作原料覆铜基板材料(此方法也可作用在其它印刷电路板基板材料上)作基板1，如图1。

步骤二、在所述基板1上用小钻针进行机械垂直钻若干通孔1.1作业，如图2。

步骤三、钻孔后在所述基板1的正面和背面铜面上分别压上干膜I4和干膜II5，如图12。

步骤四、将压上干膜I4和干膜II5的基板分别用一次干膜底片I6和一次干膜底片II7依次进行曝光和显影作业，在基板1的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述一次干膜底片I6和一次干膜底片II7的设计采用所述孔与孔串联间隔的方式，如图6。

步骤五、将所述裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，再去除干膜I4和干膜II5。

步骤六、以孔与孔间隔塞不同金属棒的方式，在第一颗孔内塞铜棒11(或其它金属)在第二颗孔内塞锡棒12(或其它金属)，形成不同金属导体的温差电偶，即使用实体已成形材料进行串联，如图13。在通孔内可以配对任何金属材料。

步骤七、在孔内塞金属棒的金属基板表面进行表面化银13，并可以再在化银后的金属基板表面印刷漆14进行表面保护，如图14。

步骤八、依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线10连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路，如图11。在形成温差电偶的基板背面使用光源加热可以测试到电流和电压。后续仍会寻找其它材料进行测试，以取得更大电流。

Claims (4)

1、一种印刷电路板载板温差电池的制作方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、采用覆铜基板材料作基板，

步骤二、在所述基板上进行机械垂直钻若干通孔作业，

步骤三、钻孔后进行除胶渣作业，在孔壁进行电镀铜作业，

步骤四、电镀铜后进行孔内电镀锡作业，

步骤五、镀锡后在所述基板的正面和背面铜面上分别压上干膜I和干膜II，

步骤六、将压上干膜I和干膜II的基板分别用一次干膜底片I和一次干膜底片II依次进行曝光和显影作业，在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述一次干膜底片I和一次干膜底片II的设计采用孔与孔串联间隔的方式，

步骤七、将所述裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，再去除干膜I和干膜II，

步骤八、在去除干膜I和干膜II后的基板的正面和背面铜面上再一次分别压上新的干膜I和干膜II，然后再进行曝光和显影作业，再一次在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述二次干膜底片I和二次干膜底片II以孔与孔间隔遮蔽的方式设计，

步骤九、将被二次干膜底片I和二次干膜底片II设计遮蔽未曝光无干膜覆盖的孔内的锡金属剥除，并去除所述重新压上的干膜I和干膜II，形成不同金属导体的温差电偶，

步骤十、在形成温差电偶的基板表面印刷防焊漆，

步骤十一、依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

2、一种新型印刷电路板载板温差电池的制作方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤：

步骤一、采用覆铜基板材料作基板，

步骤二、在所述基板上进行机械垂直钻若干通孔作业，

步骤三、钻孔后在所述基板的正面和背面铜面上分别压上干膜I和干膜II，

步骤四、将压上干膜I和干膜II的基板分别用一次干膜底片I和一次干膜底片II依次进行曝光和显影作业，在基板的正面和背面裸露出显影后的铜面，所述一次干膜底片I和一次干膜底片II的设计采用所述孔与孔串联间隔的方式，

步骤五、将所述裸露出的铜面蚀刻掉，形成孔与孔串联的图形，再去除干膜I和干膜II，

步骤六、以孔与孔间隔塞不同金属棒的方式，在第一颗孔内塞一种金属棒，在第二颗孔内塞另一种金属棒，形成不同金属导体的温差电偶，

步骤七、在孔内塞金属棒的金属基板表面依次进行表面化银和印刷漆作业，

步骤八、依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

3、一种印刷电路板载板温差电池结构，其特征在于：所述温差电池结构包括基板(1)，所述基板(1)采用覆铜基板材料，在所述基板(1)上设置有若干垂直通孔(1.1)，所述孔(1.1)壁上镀有铜(2)，在镀有铜(2)的孔(1.1)壁上以孔与孔间隔的方式镀有锡(3)，在所述基板(1)的正面和背面铜面上设置有孔(1.1)与孔(1.1)串联的图形，形成不同金属导体的温差电偶，在形成温差电偶的基板表面涂有漆(14)，依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线(10)连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

4、一种新型印刷电路板载板温差电池结构，其特征在于：所述温差电池结构包括包括基板(1)，所述基板(1)采用覆铜基板材料，在所述基板(1)上设置有若干垂直通孔(1.1)，在设置有孔(1.1)的基板(1)的正面和背面铜面上设置有孔(1.1)与孔(1.1)串联的图形，以孔与孔间隔塞不同金属棒的方式进行串联，在第一颗孔内塞一种金属棒，在第二颗孔内塞另一种金属棒，形成不同金属导体的温差电偶，在孔内塞金属棒的金属基板表面依次化银(13)和涂漆(14)，依第一颗孔和最后一颗孔为两个端点，使用导线(10)连接第一颗孔和最后一颗孔的两个端点形成回路。

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