CN102131341A - 印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及印刷电路板。具体地,提供了一种印刷电路板,其包括但不限于多个导电层和多个介电层。每个介电层被间置在相邻的导电层之间,以便形成具有交替的导电层和介电层的主体。导电层中的至少一个伸出超过主体的端部。

Description

印刷电路板
关于联邦政府资助的研究或开发的声明
本发明是在能源部授予的DE-FC26-07NT43123的支持下完成的。政府在本发明中享有某些权益。
技术领域
技术领域总体上涉及印刷电路板。
背景技术
印刷电路板通常包括多个导电层,这些导电层被间置以多个介电层。每个导电层通常都形成为一条或多条路径(已知为迹线),以便提供用于电流的路径。电子部件被附接到印刷电路板,并且电连接到迹线。
在印刷电路板的制造过程中,导电层一开始完全覆盖介电层的一侧或两侧。然后,部分导电层从介电层去除。保留的导电层部分包括迹线。
可以使用酸将不想要的部分蚀刻掉来实现对部分导电层的去除。该过程包括将保护性覆盖物放置在将要保留在介电层上的导电层的部分上,然后将酸施加在导电层的整个表面上。酸溶解导电材料的暴露部分,然后使用绝缘胶将保留的结构(即,介电层和迹线)以夹层的方式粘附到一个或多个类似的结构,以便形成具有导电层和介电层的交替布置的主体。该过程可以被重复,直到已经组装了期望数目的导电层。
一些印刷电路板(例如,用在绝缘栅双极晶体管中的那些印刷电路板)需要运送相对较高的电流。电流越高,就需要越厚的导电路径。被设计成运送高电流的印刷电路板通常在主体中包括比其它导电层具有更大厚度的一个或多个导电层。因为印刷电路板制造的已知方法中存在的固有限制,所以这些增厚的层并未定位在印刷电路板的外表面上,而是被设置在印刷电路板内。因为它们的内部位置,所以将这些增厚的层连接到运送高电流的引线和/或电线可能是富有挑战的。
常规地,使用过孔将引线和/或电线连接到增厚的层。过孔是部分或完全延伸穿过印刷电路板的相对较小的孔。过孔被电镀或者以另外的方式涂覆以导电材料,以便将位于印刷电路板表面的导电层电连接到夹在印刷电路板内的任意其它导电层和/或全部其它导电层。然而,因为单个过孔并未设计和/或构造成运送高电流,所以需要使用多个过孔来将高电流运送到位于主体内的增厚的导电层。然而,穿过印刷电路板的多个过孔的定位是昂贵的,并且可能使印刷电路板的设计和制造过于复杂化。
因此,期望避免为了接通(access)印刷电路板的内层而使用复杂的设计。此外,结合附图和前述技术领域及背景技术,并且从随后详细的说明和所附权利要求,其它期望的特征和特性将变得清楚。
发明内容
在此公开了印刷电路板的多个实施例。在第一非限制性实施例中,印刷电路板包括但不限于多个导电层和多个介电层。每个介电层间置于相邻的导电层之间,以便形成交替的导电层和介电层的主体。导电层中的至少一个伸出超过主体的端部。
在第二非限制性实施例中,印刷电路板包括但不限于多个导电层和多个介电层。每个介电层间置于多个导电层中的相邻导电层之间,以便形成交替的导电层和介电层的主体。在主体内的两个毗邻的导电层伸出超过主体的端部。
在第三非限制性实施例中,印刷电路板包括但不限于多个导电层和多个介电层。每个介电层间置于多个导电层中的相邻导电层之间,以便形成交替的导电层和介电层的主体。第一非导电开口从主体的第一表面延伸到该主体内的第一导电层。
本发明还包括以下技术方案。
1.一种印刷电路板,包括:
多个导电层;以及
多个介电层,各介电层被间置在相邻的导电层之间以形成具有交替的导电层和介电层的主体,所述导电层中的至少一个伸出超过所述主体的端部。
2.如方案1所述的印刷电路板,其中,所述导电层中的一个设置在所述主体的大致竖直中心。
3.如方案1所述的印刷电路板,其中,所述导电层中的一个具有比所述多个导电层中各其它导电层的厚度更大的厚度。
4.如方案3所述的印刷电路板,其中,所述导电层中的所述一个包括大约12盎司的铜层。
5.一种印刷电路板,包括:
多个导电层;以及
多个介电层,各介电层被间置在所述多个导电层的相邻导电层之间以形成具有交替的导电层和介电层的主体;
其中,在所述主体内部的两个毗邻的导电层伸出超过所述主体的端部。
6.如方案5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻导电层设置在所述主体的大致竖直中心。
7.如方案5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层各具有比所述多个导电层中各其它导电层的厚度更厚的厚度。
8.如方案7所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层各自包括大约12盎司的铜层。
9.如方案5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层在所述主体的一部分上基本上彼此竖直对齐。
10.如方案9所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层在所述主体的端部处基本上彼此竖直对齐。
11.如方案5所述的印刷电路板,其中,另外的导电层伸出超过所述主体的端部,使得所述另外的导电层和所述两个毗邻的导电层形成伸出超过所述主体的端部的台阶状布置。
12.如方案5所述的印刷电路板,其中,两个另外的导电层伸出超过所述主体的端部,在所述两个毗邻的导电层的相对侧上各一个,使得所述两个另外的导电层和所述两个毗邻的导电层形成伸出超过所述主体的端部的台阶状布置。
13.如方案5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层设置在所述主体的大致竖直中心,其中所述两个毗邻的导电层各具有比所述多个导电层中其它各导电层的厚度更厚的厚度,并且其中所述两个毗邻的导电层在所述主体的一部分上基本上彼此竖直对齐。
14.如方案13所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层各包括大约12盎司的铜层,并且其中所述两个毗邻的导电层在所述主体的端部处基本上彼此竖直对齐。
15.一种印刷电路板,包括:
多个导电层;以及
多个介电层,各介电层被间置在所述多个导电层的相邻导电层之间以形成具有交替的导电层和介电层的主体;
其中,第一非导电开口从所述主体的第一表面延伸到所述主体内的第一导电层。
16.如方案15所述的印刷电路板,其中,所述第一导电层具有比所述多个导电层中各其它导电层的厚度更厚的厚度。
17.如方案16所述的印刷电路板,其中,所述第一导电层包括大约12盎司的铜层。
18.如方案15所述的印刷电路板,其中,第二非导电开口从所述主体的第二表面延伸到所述主体内的第二导电层,所述第二表面设置在所述主体的相对于所述第一表面的相对侧上。
19.如方案18所述的印刷电路板,其中,所述第一导电层和所述第二导电层各具有比所述多个导电层中各其它导电层的厚度更厚的厚度。
20.如方案19所述的印刷电路板,其中,所述第一导电层和所述第二导电层各包括大约12盎司的铜层。
附图说明
下面将联系附图对一个或多个实施例进行描述,其中相同的附图标记指示了相同的元件;并且
图1是示意性示出了根据本发明教导制成的印刷电路板的透视图;
图2是图1的印刷电路板的示意性截面图;
图3是图1的印刷电路板的替代性实施例的示意性截面图;
图4是图1的印刷电路板的另一替代性实施例的示意性截面图;以及
图5是图1的印刷电路板的又一替代性实施例的示意性截面图。
具体实施方式
以下的详细说明在本质上仅仅是示例性的,且并不意图限制本发明及其用途。此外,也不意图由在前述技术领域、背景技术、发明内容或者下述详细说明中所呈现的任何明确表述或暗示的理论所约束。
本文公开了一种印刷电路板,其有利于将电流直接传输到位于印刷电路板的夹层状结构内的导电层,而无需使用导电过孔。在至少一个实施例中,印刷电路板的一个或多个层被去除,以便暴露一个或多个处于内部的导电层,使得处于内部的导电层易于接通并且允许引线、电线和/或电连接器的直接附接。通过对本申请所附图示的阅览以及随后对详细说明的阅览,可以获得对本文所公开的印刷电路板的示例的更多理解。
参见图1和图2,其中示意性示出了根据本发明教导制成的示例性印刷电路板10。如图2中最佳可见,印刷电路板10包括多个相邻的导电层12,多个相邻的导电层12被间置以对应数目的介电层以便形成具有导电层12和介电层的交替布置的主体11。如本文所用,术语“相邻的”在与“导电层”联系在一起使用时,是指不管间置的介电层的存在而彼此依次连续的导电层。
在所例示的实施例中,导电层12可以包括任何导电材料,例如包括铜箔。如图1中最佳可见,导电层被蚀刻或以另外的方式形成导电路径,即所知的迹线。
在所例示的实施例中,介电层包括环氧树脂预浸料坯层14和基层16。环氧树脂预浸处理层14是用于将一个基层16结合到另一基层以形成主体11的介电粘合层。环氧树脂预浸料坯是在层叠期间当施加以另外的压力和温度时便固化的片。基层16、其迹线、以及环氧树脂预浸料坯层14然后被压到第二基层16上。该过程被重复,直到已经将期望数目的导电层组装在一起。然后,环氧树脂预浸料坯层14被固化,以便形成固体的介电结构,其将多个基层16结合在一起。
环氧树脂预浸料坯层14可以包括任何合适的粘合剂,包括酚醛棉纸、棉纸和环氧树脂、玻璃织物和环氧树脂、毛玻璃和环氧树脂。基层16可以包括任何合适的介电体,包括特氟隆和环氧树脂。
在所例示的实施例中,两个毗邻的导电层12(以下称为“毗邻对18”)从主体11的端部20伸出。如本文所用,术语“毗邻”在和“导电层12”联系起来使用时,是指不管间置的介电层的存在而在主体11中下一个依次连续的导电层12。毗邻对18设置在主体11的大致竖直的中心。如本文所用,术语“竖直的”是指与图1中所示的Z轴线22对齐的取向。在其它示例中,毗邻对18可以从主体11内的任何其它位置伸出。
通过将印刷电路板10配置成使得毗邻对18从主体11的端部伸出,包括了毗邻对18的导电层12可以被直接接通。诸如汇流条、电线、引线、插头、夹、电连接器等等之类的部件可以被直接连接到毗邻对18的导电层12。通过以这样的方式配置印刷电路板10,消除了引导电流通过延伸穿过主体11的过孔而到达毗邻对18的导电层12的需要。
提供对设置在内部的导电层12的直接接通对于印刷电路板而言具有很多优点。例如,对这样的印刷电路板中的过孔的需要可以被减少,甚至被消除。这转而又可以减少制造印刷电路板的成本和复杂性。
关于这样的印刷电路板的一个非限制性应用包括运送较高的电流。电流越高,则导电层必须越厚。例如,典型的迹线或导电层运送范围在每迹线从微安到100安的电流,并且具有大约0.0014英寸的竖直厚度。本领域中的普通技术人员将具有0.0014英寸厚度的导电层称作为“一盎司”电气用铜(例如,一盎司铜)。相反,需要运送90到100安电流的迹线或导电层需要大约0.0168英寸的厚度,这是典型迹线厚度的12倍。这被本领域中普通技术人员称作12盎司导体(例如,12盎司铜)。因为制造印刷电路板的工艺中的现有约束,增厚的导电层被置于主体11内部,而不是置于印刷电路板的外表面上。
在图1和图2所示的示例中,包括毗邻对18的导电层12比主体11的其它导电层12更厚,并且被配置成运送相对较高的电流。毗邻对18从主体11的端部20伸出极大地有利于接通这些增厚的导电层12,并允许增厚的导电层和运送较高电流的载体之间的直接电连接。这样的配置有效地消除了使用过孔来接通设置在内部的增厚的导电层的需要。
在图1所示的实施例中,毗邻对18的导电层12彼此竖直对齐。在毗邻对18的一条迹线运送正电荷电流而其另一迹线运送负电荷电流的应用中,这可能是有用的配置。经过毗邻对18的相反电荷的电流的靠近定位和竖直对齐使得所述两个相反电荷的电流抵消了彼此的感应趋势。结果是,印刷电路板10内的总感应以及使用了印刷电路板10的装置内的总感应都通过所示的包括了毗邻对18的导电层的竖直对齐配置而最小化。
有许多方式来制造印刷电路板10,使得毗邻对18从主体11的端部20伸出。在一个非限制性示例中,构成毗邻对18的单独的导电层12和基层16可以具有比主体11的其它导电层和介电层更大的长度,使得当主体11被组装后,毗邻对18将自然延伸超出端部20。在另一个非限制示例中,印刷电路板10的在毗邻对18周围的外导电层和外介电层中靠近主体11的端部20的一部分可以被机械地剥离,以便暴露毗邻对18。可以采用诸如磨削、研磨、刮削等的工艺来使毗邻对18暴露。在又一个非限制示例中,可以将化学品施加到主体11的外表面,以便溶解外导电层和介电层。
参见图3至图5,其示出了根据本发明教导制成的印刷电路板的另外的实施例。参见图3,其示出了印刷电路板10′。印刷电路板10′包括主体11和与印刷电路板10中的导电层和介电层基本上相同。然而,毗邻对18并没有伸出主体11的端部之外。相反,在印刷电路板10′内,通过开口24实现了接通到毗邻对18。各开口24从外表面26延伸到毗邻对18的各导电层12的表面。
开口24可以具有有效地提供到毗邻对18的接通的任意合适的尺寸和形状。不同于过孔,开口24不电镀,也不以另外的方式覆盖以导电材料,并且也不另外配置成运送电流。导线或其它电连接器可被插入到开口24中并且被压配或以另外方式定位,以便电连接到毗邻对18的一个或两个导电层12。开口24可以设置在沿着主体11的长度的任意合适位置处,并且在一些实施例中还可以与主体11的端部20合并。
在所示实施例中,描绘了两个开口24,在印刷电路板10′的相对侧上各一个开口。在其它的非限制实施例中,可以仅形成单个开口24,以便从外表面26中的一个延伸到毗邻对18的导电层12中的一个。在另外的非限制实施例中,开口26可以从一个外表面26延伸穿过毗邻对18到达另一外表面26。在又一个非限制实施例中,可以提供三个或更多个开口,以便在沿着毗邻对18的长度的各个位置处接触毗邻对18。此外,尽管所示实施例将两个开口24描绘成竖直对齐的,但是应当理解,开口24可以按照需要在纵向方向和侧向方向上彼此偏移。
参见图4,其示出了印刷电路板10″。印刷电路板10″被配置成使得延伸部分28延伸超出主体11的端部20。在需要仅仅接通到单个内部设置的导电层(导电层12′)的情况中,这样的配置可能是有用的。在所示实施例中,导电层12′是增厚的导电层。在其它实施例中,导电层12′可以具有合适的厚度。
可以通过使用任意合适的将材料从主体11剥离的方法(这些方法包括但不限于磨削、研磨、以及刮削)、或者通过使用长度不等的部件、或者通过酸或溶液的应用,来获得图4中示出的配置。
参见图5,其示出了印刷电路板10″′。印刷电路板10″′的配置提供了到四个内部设置的导电层12的接通,所述导电层包括导电层12′和导电层12″。主体11的一部分已经以这样的方式去除,即:留下了从端部20延伸的台阶状伸出部30。在所示实施例中,台阶状伸出部30包括两个台阶结构。在其它实施例中,台阶状伸出部可以配置成具有任意期望数量的台阶。
可以通过使用任意合适的将材料从主体11剥离的方法(这些方法包括但不限于磨削、研磨、以及刮削)、或者通过使用长度不等的部件、或者通过酸或溶液的应用,来获得图5中示出的配置。
尽管在前述详细说明中已经呈现出至少一个示例性实施例,但是应当认识到,存在大量的变型。还应当认识到,一个或多个示例性实施例仅是示例,并不意图以任何方式对范围、应用性、或配置加以限制。相反,前述详细说明将给本领域技术人员提供用于实施一个或多个示例性实施例的便利路线图。应当理解,可以在功能和元件布置中实现各种改变,而不偏离由所附权利要求及其法律等同物所陈述的范围。

Claims (10)

1.一种印刷电路板,包括:
多个导电层;以及
多个介电层,各介电层被间置在相邻的导电层之间以形成具有交替的导电层和介电层的主体,所述导电层中的至少一个伸出超过所述主体的端部。
2.如权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述导电层中的一个设置在所述主体的大致竖直中心。
3.如权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述导电层中的一个具有比所述多个导电层中各其它导电层的厚度更大的厚度。
4.如权利要求3所述的印刷电路板,其中,所述导电层中的所述一个包括大约12盎司的铜层。
5.一种印刷电路板,包括:
多个导电层;以及
多个介电层,各介电层被间置在所述多个导电层的相邻导电层之间以形成具有交替的导电层和介电层的主体;
其中,在所述主体内部的两个毗邻的导电层伸出超过所述主体的端部。
6.如权利要求5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻导电层设置在所述主体的大致竖直中心。
7.如权利要求5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层各具有比所述多个导电层中各其它导电层的厚度更厚的厚度。
8.如权利要求7所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层各自包括大约12盎司的铜层。
9.如权利要求5所述的印刷电路板,其中,所述两个毗邻的导电层在所述主体的一部分上基本上彼此竖直对齐。
10.一种印刷电路板,包括:
多个导电层;以及
多个介电层,各介电层被间置在所述多个导电层的相邻导电层之间以形成具有交替的导电层和介电层的主体;
其中,第一非导电开口从所述主体的第一表面延伸到所述主体内的第一导电层。
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