CN104904326A - 用于生产印制电路板的半成品、印制电路板及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

用于生产印制电路板的半成品，其带有多个交替地设置的绝缘层(11)和导电层(12)以及至少一个硬金电镀边缘连接器(5)，其特征在于该硬金电镀边缘连接器(5)被设置在该半成品的内导电层(1)上，并被至少一组绝缘层(11)和导电层(12)完全覆盖。本发明的方法用于生产印制电路板，其带有多个交替地设置的绝缘层(11)和导电层(12)以及至少一个硬金电镀边缘连接器(5)，其中外导电层被进行表面处理，该方法的特征在于以下步骤：在一组绝缘层(1)和导电层(2)上提供硬金电镀边缘连接器(5)，以至少一组绝缘层(11)和导电层(12)覆盖该导电层(2)和该硬金电镀边缘连接器(5)，对外导电层(12)进行表面处理，以形成用于与电子部件引线接合的连接器焊盘(13)，将该些绝缘层(11)和导电层(12)切割至形成该硬金电镀边缘连接器的导电层(2)，从该硬金电镀边缘连接器(5)去除该些绝缘层(11)和导电层(12)。本发明的印制电路板包含多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器，其特征在于该硬金电镀边缘连接器(5)被设置在该印制电路板的内导电层(2)上，而形成该硬金电镀边缘连接器(5)的内导电层(2)从该些多个绝缘层(11)和导电层(2)突出。

Description

用于生产印制电路板的半成品、印制电路板及其生产方法
技术领域
本发明涉及用于生产印制电路板的半成品，其带有多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器、用于生产印制电路板的方法和印制电路板。
背景技术
印制电路板亦被称为印制线路板，为带有如晶体管和类似者的电子部件和将彼等电连接的面板，并因此形成电子产品的重要部分。印制电路板的结构视乎具体的应用而或多或少地复杂。一般而言，印制电路板带有多个交替地设置的导电层和绝缘层，通过以有机树脂浸渍的一些玻璃纤维面板而结合起来，所述面板形成绝缘层。这种在生产印制电路板中使用的面板在业内泛称为“半固化片”(预浸渍纤维)，在有机树脂未固化并以因而为粘稠的状态下交付和处理。在该有机树脂固化后就会产生印制电路板的实际的绝缘层。该些绝缘层带有通常以铜箔形成的导电层，该些导电层被适当结构化以形成线路，以电连接该些电子部件。现代的印制电路板允许电子组件和其相应的接线可高度集成一体。
在许多应用中，印制电路板是以可互换的板生产的，可插入例如计算机的电子机械的合适插孔中。为此，印制电路板带有边缘连接器，在本技术领域中亦被称为金手指(tab或finger)。印制电路板的边缘连接器须提供低接触电阻以及高耐磨性，因此其经常会被镀上贵金属。在这方面，通常会使用金电镀。由于黄金是种比较软的金属，不能提供所需的耐磨性，故此其会为了上述目的而与镍、钴或铟形成合金。然后，这称为硬金的合金会被电镀至以铜形成的触点，而该些触点是在先前通过已知的印制电路板导电层结构化程序取得的。边缘连接器通常配有镀金1μm-3μm并在铜触点上有4μm镍底层。边缘连接器连同该些绝缘层和支承该边缘连接器的该些导电层的厚度通常与工业用标准插口的标准厚度相对应，以致其可以容易的被插入相对应的插口中。
虽然上述镀金边缘连接器在印制电路板与电子机械的插口接触方面提供卓越的接触和耐磨性能，但往往须提供带有完全不同特性的接触基片，用于与在该印制电路板上的电子部件如电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管、晶闸管、集成电路之类等接触。这些部件往往会通过引线接合与该印制电路板接触，在引线接合的过程中，电子部件的插针通过焊线被连接至该些印制电路板的焊盘。优选的表面处理使引线接合程序得以进行被称为“无电镀镍钯浸金(ENEPIG)”。ENEPIG代表“无电镀镍(electroless nickel)、无电镀钯(electroless palladium)、浸金(immersion gold)”，意指在印制电路板的将以引线接合进行接触的焊盘触点上通过无电镀法(因此为还原法)施加镍层和钯层。最后，该印制电路板的以镍和钯覆盖的焊盘被通过浸镀来施加的金层覆盖。
生产的印制电路板要带有硬金电镀边缘连接器，并同时带有用于电子部件的以ENEPIG技术涂覆的连接器焊盘，会有技术上的困难，因而带来相对较高的生产成本。此乃由于事实上，须保护或遮罩镀有硬金的区域不与在该ENEPIG表面处理中使用的化学物质接触，以免该ENEPIG层沉积。在现有技术中，在该印制电路板经受该ENEPIG处理前，该先前准备的硬金电镀边缘连接器会以干膜或抗光蚀漆覆盖。然而，这样做是有问题的，用以保护或遮罩该硬金电镀边缘连接器不与在该ENEPIG处理中使用的化学品接触的干膜或抗光蚀漆有相当分量会溶解到该ENEPIG处理线的浴中，使得该些化学品很快就被该膜或该漆的有机物污染并须频繁丢弃，而且由于环保并安全弃置该些用过的化学品要相当大的开支，从而使生产成本急剧增加。
因此，本发明的目的为改善一开始提述的半成品，以克服上述溶解问题。
发明内容
为了达到这目的，一开始提述的半成品如本发明所述，特征在于该硬金电镀边缘连接器被设置在该半成品的内导电层上，并被至少一组绝缘层和导电层完全覆盖。
在本发明的半成品中，该硬金电镀边缘连接器嵌入至该后期成为印制电路板的内部中，并被至少一组绝缘层和导电层覆盖。如上文所述，该绝缘层的形式通常为半固化片，而该导电层通常包含层压到该绝缘层的半固化物料上的铜箔。这两层有效地将该硬金电镀边缘连接器与在其后的表面处理步骤(如特别是上述的ENEPIG技术)中使用的化学品分开。本发明的半成品可通过已在建构印制电路板结构中使用的公知层压技术而轻易地制造出来。如本发明所述的半成品可含有多于一个硬金电镀边缘连接器，其设置在该半成品的同一或不同内导电层上，这对本领域技术人员而言是显而易见的。
如本发明的优选实施例所述，该硬金电镀边缘连接器以剥离层涂覆，其被设置在该硬金电镀边缘连接器和覆盖该硬金电镀边缘连接器的该至少一组绝缘层和导电层之间。这样的剥离层是众所周知的，其避免印制电路板的层压或结合工艺在该涂覆区域中有效发生，使得该至少一组绝缘层和导电层可轻易地从该半成品去除，以产生最终的印制电路板。申请人的US 2011/0272177 A1已全面公开了在本发明意义上的剥离层，在其中其被称为“防粘物料”。
优选地，该剥离层由选自包含铝、镁、钙、钠和锌的金属皂的组群的物料并与接合剂和溶剂组合而形成。使用这些物料，就得以实现轻松去除覆盖该或该些硬金电镀边缘连接器的那些层。这些物料有一共通点，就是能通过例如喷墨或丝网印刷这些在生产印制电路板的领域中公知的方法以液体施加这些物料。
相反，但也按照本发明的优选实施例，剥离层是由耐热片形成。这些耐热片可用于工业规模上，并能插入半成品中从而促进从半成品去除至少一组绝缘层和导电层而得到最终的印制电路板。
优选地，耐热片是四氟乙烯聚氟乙烯或聚酰亚胺的片。
如上文所述，如本发明所述的半成品被设计成容许生产如下的印制电路板：具有多个表面区域，可以低廉的成本和环保安全的方式使其带有不同的终饰或经受不同的表面处理。这些好处是以特别显著的方式实现的，当根据本发明的优选实施例时，外导电层被进行表面处理，以带有用于与电子部件引线接合的连接器焊盘，而该些连接器焊盘由通过无电镀沉积的镍、通过无电镀沉积的钯和通过浸渍沉积的金制成。这表面处理被称为ENEPIG技术，并对有机干膜和漆溶解或浸出(leach)尤其敏感，该些有机干膜和漆被用以遮罩该些硬金电镀边缘连接器，使得本发明的半成品通过以绝缘层和导电层覆盖该或该些硬金电镀边缘连接器而提供相当多的改善程度，该些层不容易浸出到该ENEPIG技术的化学品中。
为了避免弯曲或变形，并且为了电气上和建构上的原因，印制电路板一般是通过在中央芯层的两侧上对称地层压绝缘层和导电层而产生的。在本领域中，术语“芯层”指一绝缘层，一般由半固化物料制成，在两侧上涂有铜层。据此，如本发明所述的半成品优选带有相对于中央绝缘层对称的结构。
本发明的方法用于生产印制电路板，其带有多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器，其中外导电层被进行表面处理，该方法的特征在于以下步骤，
在一组绝缘层和导电层上提供硬金电镀边缘连接器，
以至少一组绝缘层和导电层覆盖该导电层和该硬金电镀边缘连接器，
对外导电层进行表面处理，以形成用于与电子部件引线接合的连接器焊盘，
将该些绝缘层和导电层切割至形成该硬金电镀边缘连接器的导电层，
从该硬金电镀边缘连接器去除该些绝缘层和导电层。
在本发明的方法中，该硬金电镀边缘连接器嵌入至该后期成为印制电路板的内部中，并在对外导电层进行表面处理的步骤期间被至少一组绝缘层和导电层覆盖。如上文所述，该绝缘层的形式通常为半固化片，而该导电层通常包含层压到该绝缘层的半固化物料上的铜箔。这两层有效地将该硬金电镀边缘连接器与在其后的表面处理步骤(如特别是上述的ENEPIG技术)中使用的化学品分开。本发明的方法采用已在建构印制电路板结构中使用的公知层压技术。如本发明所述的方法可导致有多于一个硬金电镀边缘连接器设置在该半成品的同一或不同的内导电层上，对本领域技术人员而言是显而易见的。
优选地，本发明的方法会进一步制定成使得在覆盖该导电层和该硬金电镀边缘连接器的步骤前以剥离层涂覆该硬金电镀边缘连接器。这样的剥离层是众所周知的，其避免印制电路板的层压或结合工艺在该涂覆区域中有效发生，使得该至少一组绝缘层和导电层可轻易地从该半成品去除，以产生最终的印制电路板。
如本发明方法的优选实施例所述，该剥离层由选自包含铝、镁、钙、钠和锌的金属皂的组群的物料并与接合剂和溶剂组合而形成。使用这些物料，就得以实现轻松去除覆盖该或该些硬金电镀边缘连接器的那些层。这些物料有一共通点，就是能通过例如喷墨或丝网印刷这些在生产印制电路板的领域中公知的方法以液体施加这些物料。
相反，但也按照本发明的优选实施例，剥离层是由耐热片形成。这些耐热片可用于工业规模上，并能插入半成品中从而促进从半成品去除至少一组绝缘层和导电层而得到最终的印制电路板。
优选地，耐热片是四氟乙烯聚氟乙烯或聚酰亚胺的片。
如上文所述，如本发明所述的方法被设计成容许生产如下的印制电路板：具有多个表面区域，可以低廉的成本和环保安全的方式使其带有不同的终饰或印制电路板经受不同的表面处理。这些好处是以特别显著的方式实现的，当根据本发明的优选实施例时，外导电层被进行表面处理，以带有用于与电子部件引线接合的连接器焊盘，而该些连接器焊盘由通过无电镀沉积的镍、通过无电镀沉积的钯和通过浸渍沉积的金制成。这表面处理被称为ENEPIG技术，并对有机干膜和漆溶解或浸出尤其敏感，该些有机干膜和漆被用以遮罩该些硬金电镀边缘连接器，使得本发明的半成品通过以绝缘层和导电层覆盖该或该些硬金电镀边缘连接器而提供相当多的改善程度，该些层不容易浸出到该ENEPIG技术的化学品中。
为了避免印制电路板弯曲或变形，这些板一般是通过在中央芯层的两侧上对称地层压绝缘层和导电层而产生的。在本领域中，术语“芯层”指一绝缘层，一般由半固化物料制成，在两侧上涂有铜层。据此，优选以使得该些导电层和绝缘层被对称施加的方式进行本发明的方法，以形成相对于中央绝缘层对称的印制电路板。
本发明的印制电路板包含多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器，其特征在于该硬金电镀边缘连接器被设置在该印制电路板的内导电层上，该内导电层形成从该多个绝缘层和导电层突出的硬金电镀边缘连接器。这印制电路板是进行本发明的方法的产物。
如上文所述，如本发明所述的印制电路板被设计成容许生产如下的印制电路板：具有多个表面区域，可以低廉的成本和环保安全的方式使其带有不同的终饰或印制电路板经受不同的表面处理。这些好处是以特别显著的方式实现的，当根据本发明的优选实施例时，印制电路板的外导电层被进行表面处理，以带有用于与电子部件引线接合的连接器焊盘，而该些连接器焊盘由通过无电镀沉积的镍、通过无电镀沉积的钯和通过浸渍沉积的金制成。这表面处理被称为ENEPIG技术，并对有机干膜和漆溶解或浸出尤其敏感，该些有机干膜和漆被用以遮罩该些硬金电镀边缘连接器，使得本发明的半成品通过以绝缘层和导电层覆盖该或该些硬金电镀边缘连接器而提供相当多的改善程度，该些层不容易浸出到该ENEPIG技术的化学品中。
在本发明之中，边缘连接器连同该些绝缘层和支承该边缘连接器的该些导电层的厚度通常与工业用标准插口的标准厚度相对应，以致其可以容易的被插入相对应的插口中。
附图说明
现将通过附图所示的示例性实施例的方式对本发明作出举例说明，其中
图1和2显示了从现有技术已知的生产步骤，该印制电路板带有硬金电镀边缘连接器，并带有用于电子部件的连接器焊盘，该些焊盘以该ENEPIG技术涂覆，位于同一导电层上以及
图3显示了本发明方法的流程表，以及本发明的半成品和本发明的印制电路板的描述。
具体实施方式
在图1中，印制电路板的绝缘层以1标示。就如在生产印制电路板的领域中所公知的，该绝缘层1被导电层覆盖，其通过已知的显影技术被结构化，以形成用于与电子部件接触的线路和焊盘，或用作如前述的边缘连接器的焊盘。在图1中，该导电层被结构化以形成第一焊盘2，以与电子部件，如电阻器、电容器、电感器、二极管、晶体管、晶闸管、集成电路之类等接触。第二焊盘3亦是通过对在该绝缘层1上的导电层进行结构化技术而形成的，该第二焊盘3已经被硬金层4覆盖，因此形成该硬金电镀边缘连接器5。
在该第一焊盘2将为例如引线接合作准备并因此将经受表面处理(如前述的ENEPIG处理)以在该第一焊盘2上形成如图2所示的ENEPIG层6时，该硬金电镀边缘连接器5须被干膜或漆的保护层6覆盖，以保护该硬金电镀边缘连接器不致被ENEPIG层涂覆。该保护层6由例如干膜或抗光蚀漆制成，但容易溶解或浸出至该ENEPIG处理线的浴中，使得该些化学品会很快受到该膜或该漆的有机物污染。为了避免这种情况，本发明提供了如图3所示的上述半成品和本发明用于生产印制电路板的方法。
图3a显示了绝缘层1，其在两侧上带有导电层7。元件8可为以铜箔覆盖两侧的半固化片。这样的元件8在本领域中被称为“芯层”物料。可在图3b中看到，图3a的均匀导电层7已被结构化，以从该导电层7的铜物料形成线路9以及第一焊盘2和第二焊盘3。就如亦可在图3b中看到，该过程在该芯层或元件8的两侧上对称地进行，使得如图3d所述的本发明半成品将带有相对于中央绝缘层1对称的结构。然而，为求清晰，附图标记将仅标志本发明的半成品和本发明的印制电路板上侧的结构元件。进一步进行本发明的方法，以在该硬金电镀边缘连接器5上提供剥离层10(图3c)，由此从导电层7的余下部分形成的图3c的结构，即该些线路9和该第一焊盘2以及被剥离层10覆盖的硬金电镀边缘连接器5，被至少一组绝缘层11和导电层12完全覆盖，以避免上述的溶解或浸出至含有用于该处ENEPIG理的浴中。就如可在图3d中看到，本发明的半成品带有该硬金电镀边缘连接器，设置在该半成品的内导电层上，而该硬金电镀边缘连接器被至少一组绝缘层和导电层完全覆盖。
在步骤3e中，通过使导电层结构化将用于引线接合的连接焊盘13施加到另一导电层上，以形成连接器焊盘和通过例如该ENEPIG处理对那些连接器焊盘进行表面处理。在这些步骤期间，该些硬金电镀连接器焊盘5会与该ENEPIG处理的化学品分开，使得含有用于该ENEPIG处理的化学品的浴的质素免受任何有机膜(如该些剥离层10的干膜、抗光蚀漆)的污染。
在最终步骤中，如图3e所述的半成品会被切割和去膜，以去除覆盖该硬金电镀边缘连接器5的那些层。去膜不会影响该ENEPIG层6的可焊性。就如可在图3f中看到，本发明的方法所产生的印制电路板带有多个交替地设置的绝缘层和导电层，并带有硬金电镀边缘连接器，其中该硬金电镀边缘连接器被设置在该印制电路板的内导电层上，而带有该硬金电镀边缘连接器的那层从该些多个绝缘层和导电层突出。

Claims (16)

1.用于生产印制电路板的半成品，其带有多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器，其特征在于该硬金电镀边缘连接器(5)被设置在该半成品的内导电层上，并被至少一组绝缘层(11)和导电层(12)完全覆盖。
2.如权利要求1所述的半成品，其特征在于该硬金电镀边缘连接器(5)被剥离层(10)涂覆，其被设置在该硬金电镀边缘连接器(5)和覆盖该硬金电镀边缘连接器(5)的至少一组绝缘层(11)和导电层(12)之间。
3.如权利要求2所述的半成品，其特征在于该剥离层(10)由选自包含铝、镁、钙、钠和锌的金属皂的组群的物料并与接合剂和溶剂组合而形成。
4.如权利要求2所述的半成品，其特征在于该剥离层(10)由耐热片而形成。
5.如权利要求4所述的半成品，其特征在于耐热片是四氟乙烯()、聚氟乙烯()或聚酰亚胺的片。
6.如权利要求1至5中任一项所述的半成品，其特征在于外导电层(12)被进行表面处理，以具有用于与电子部件引线接合的连接器焊盘(13)，而所述连接器焊盘(13)由通过无电镀沉积的镍、通过无电镀沉积的钯和通过浸渍沉积的金制成。
7.如权利要求1至6中任一项所述的半成品，其特征在于该半成品带有相对于中央绝缘层(1)对称的结构。
8.用于生产印制电路板的方法，该印制电路板带有多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器，其中外导电层被进行表面处理，该方法的特征在于以下步骤：
在一组绝缘层(1)和导电层(2)上提供硬金电镀边缘连接器(5)，
以至少一组绝缘层(11)和导电层(12)覆盖该导电层(2)和该硬金电镀边缘连接器(5)，
对外导电层(12)进行表面处理，以形成用于与电子部件引线接合的连接器焊盘(13)，
将该些绝缘层(11)和导电层(12)切割至形成该硬金电镀边缘连接器的导电层(2)，
从该硬金电镀边缘连接器(5)去除该些绝缘层(11)和导电层(12)。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于在覆盖该导电层(2)和该硬金电镀边缘连接器(5)的步骤前以剥离层(10)涂覆该硬金电镀边缘连接器(5)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于该剥离层(10)由选自包含铝、镁、钙、钠和锌的金属皂的组群的物料并与接合剂和溶剂组合而形成。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于该剥离层(10)由耐热片而形成。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于耐热片是四氟乙烯()、聚氟乙烯()或聚酰亚胺的片。
13.如权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于由通过无电镀沉积镍、通过无电镀沉积钯和通过浸渍沉积金，在外导电层(12)上形成用于与电子部件引线接合的连接器焊盘(13)。
14.如权利要求8至13中任一项所述的方法，其特征在于该些导电层(2、12)和该些绝缘层(1、11)是对称地施加的，以形成相对于中央绝缘层(1)对称的印制电路板。
15.印制电路板，其包含多个交替地设置的绝缘层和导电层以及至少一个硬金电镀边缘连接器，其特征在于该硬金电镀边缘连接器(5)被设置在该印制电路板的内导电层(2)上，形成该硬金电镀边缘连接器(5)的内导电层(2)从多个该些绝缘层(11)和导电层(12)突出。
16.如权利要求15所述的印制电路板，其特征在于印制电路板的外导电层(12)被进行表面处理，以具有用于与电子部件引线接合的连接器焊盘(2、3)，而所述连接器焊盘由通过无电镀沉积的镍、通过无电镀沉积的钯和通过浸渍沉积的金制成。
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