CN105210458A - 印刷电路板 - Google Patents

Abstract

所公开的是一种印刷电路板，其能够防止因在印刷电路板上安装组件时的组件插入期间的碰撞或者组件安装之后发生的任何碰撞而对组件插入孔的损坏或者破裂电连接的发生。该印刷电路板包括：基板，其上形成了电路图案；主孔，其被形成以便使组件被安装于基板上；以及一个或多个辅助孔，围绕主孔所形成；其中主孔和(一个或多个)辅助孔可具有相同电配置。

Description

印刷电路板

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板(PCB)，其可实现组件插入孔中的稳定导电，而不管在PCB上安装组件时对组件插入孔或PCB发生的损坏。

背景技术

一般来说，印刷电路板(PCB)是一种组件，其中集成电布线，以允许各种装置装载于其中或者相互电连接。技术发展促进了具有各种形式和功能的PCB的生产。对这类PCB的需求随着使用PCB并且与例如家用电器、通信装置、半导体设备、工业机械和车辆的电气控制的工业的增长而增加。另外，随着电子变得更小并且更复杂，PCB产品变换为小型化、轻量和高增值产品。

可发现这类电子组件的突出特征在于，各种增加的复杂功能消耗相当大量的功率，并且生成较大热量。因此，从电子产品所生成的热度可以是用来评估对电子产品的满意度和购买标准的因素。

现有PCB包括用于安装电子组件的孔。组件插入孔可因将电子组件插入组件插入孔时发生的碰撞或者在安装电子组件之后发生的碰撞而被损坏。另外，这种碰撞可断开电子组件与PCB之间的电连接。

此外，无焊方法因环境管制而代替现有焊接方法用于PCB。这种无焊方法可包括按照干涉配合方式、使用尺寸公差将端子或引脚固定到PCB上形成的孔。干涉配合可允许端子的表面是固定和导电的，同时在孔的内侧的镀层上造成划痕。当插入端子时，孔的内侧的部分或整个镀敷可因端子的尺寸和孔的公差或者因内侧的不良镀敷而破裂。因此，电气断开可能在PCB的层之间发生。

发明内容

技术目标

为了处理前面所述的这类问题，本发明的一个方面提供一种印刷电路板(PCB)，其可防止PCB的电气断开，而不管组件插入孔中因在PCB上安装组件时插入组件的时候发生的碰撞或者在PCB上安装组件之后发生的碰撞而发生的损坏。

技术解决方案

按照本发明的一个方面，提供一种印刷电路板(PCB)，包括：基板，其上形成电路图案；主孔，形成为允许组件被安装在基板上；以及至少一个辅助孔，围绕主孔形成。主孔和辅助孔可在单个电路图案上具有相同电配置。

辅助孔可形成为具有小于或等于主孔的截面面积的截面面积。主孔可具有圆形形式、椭圆形式和多边形形式的任一个的截面形式。辅助孔可具有圆形形式、椭圆形式和多边形形式的任一个的截面形式。

主孔和辅助孔可形成为穿过基板，以及主孔和辅助孔的内部可具有相同电配置。主孔和辅助孔可通过钻孔或激光处理来形成。

基板可包括：核心层；基底层，由铝材料所形成，并且接合于核心层的两侧；接合构件，被插入以将基底层接合到核心层；主孔和辅助孔，形成为穿过核心层、接合构件和基底层；取代层（substitutionlayer），通过执行表面处理以对基底层的表面和暴露于主孔和辅助孔的内侧的一部分镀锌所形成；镀层，在取代层上形成；以及电路图案，在镀层上形成。例如，核心层可由包括铝或铜的金属材料来形成。另外，核心层可由绝缘材料来形成。该PCB还可包括金属层，以金属化绝缘材料层中暴露于主孔和辅助孔的内侧的一部分。取代层可在暴露于主孔和辅助孔的内侧、没有包括金属层的其余部分之上形成。镀层可形成为覆盖取代层和金属层。取代层可形成为具有等于金属层厚度的厚度。镀层可包括：第一镀层，通过电镀或者非电镀在取代层的表面上形成；以及二价铜材料的第二镀层，通过电镀在第一镀层上形成。第一镀层可在取代层上与金属层分开形成，或者形成为覆盖金属层的一部分。第二镀层可形成为覆盖金属层中没有形成第一镀层的一部分。

基板可包括：核心层；基底层，由铝材料所形成，并且接合于核心层的两侧；以及接合构件，被插入以将基底层接合到核心层。成层基板可通过将核心层、基底层和接合构件至少两次成层来形成。主孔和辅助孔可形成为穿过成层基板。该PCB还可包括：取代层，通过执行表面处理以对于成层基板的侧部分中形成的基底层的表面和暴露于主孔和辅助孔的内侧的一部分镀锌来形成；镀层，在取代层上形成；以及电路图案，在镀层上形成。另外，B还可包括金属层，以金属化绝缘材料层中暴露于主孔和辅助孔的内侧的一部分。取代层可在暴露于主孔和辅助孔的内侧、没有包括金属层的其余部分之上形成。

发明效果

如上所述，可防止组件插入孔中因在印刷电路板(PCB)上安装组件时插入组件的时候发生的碰撞或者在PCB上安装组件之后发生的碰撞而发生的损坏或者电气断开。

附图说明

图1是按照本发明的一实施例、其中形成辅助孔的印刷电路板(PCB)的截面图。

图2是示出按照本发明的另一个实施例的PCB的截面图。

图3是图1的PCB的主孔和辅助孔的截面图。

图4是将端子或引脚插入图1的PCB的主孔的状态的平面图。

图5是在主孔中插入图4的端子或引脚的状态的平面图。

图6是按照本发明的另一个实施例的主孔和辅助孔的平面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中相似参考标号通篇表示相似元件。下面描述实施例，以便通过参考附图来说明本发明。在本文所提供的说明性示例的描述中，可省略已知功能或配置，以便清楚地提出本发明的要点。

下文中，将参照图1至图6详细描述其上形成辅助孔的印刷电路板(PCB)。除非另加说明，否则词语“在层上”可表示“在层的顶面和底面”。

参照图1，PCB100包括：主孔104，其中插入将要安装于PCB100上的组件；以及至少一个辅助孔105，围绕主孔104所形成，以形成单个图案。

下文中将描述一种制造包括辅助孔105的PCB100的方法。PCB100包括铝材料的基底层103，其使用接合构件102来接合于核心层101的两面上。在这里，一般基于铜的PCB可用作PCB100。备选地，代替铜基板的铝材料的PCB可用作PCB100。例如，包括铝或绝缘材料的金属材料可用作核心层101。另外，聚酰亚胺基绝缘接合片(其是具有合乎需要的粘合性和绝缘功能以接合铝的基底层103的粘合剂或者环氧树脂基粘合剂、例如玻璃环氧树脂)可用作接合构件102。

金属层106形成为金属化暴露于主孔104和辅助孔105的内侧的绝缘材料部分。例如，金属层106可使用碳直接镀（carbondirectplating）方法来形成碳镀层。通过形成金属层106，电连接核心层101之上和之下形成的基底层103。

详细来说，在绝缘材料的核心层101的情况下，金属层106在核心层101和接合构件102的所有部分上形成。在金属材料的核心层101的情况下，金属层106在绝缘材料的接合构件102中暴露于主孔104和辅助孔105的内侧的一部分上形成。

取代层107通过将锌膜取代基于金属层106的厚度的基底层103表面的一部分来形成。取代层107不是在金属层106上形成，而是在主孔104与辅助孔105中同样地形成。通过形成取代层107，可防止铝在大气中氧化，以保护基底层103的表面。另外，在随后执行的电镀和非电镀的过程中，可防止基底层103的表面的腐蚀。

第一镀层108通过对取代层107所执行的电镀和非电镀来形成。类似地，第一镀层108在主孔104和辅助孔105中同样地形成。第一镀层108通过使用具有强耐化学性的金属膜对取代层107执行置换镀（displacementplating）来形成。例如，第一镀层108通过使用镍(Ni)执行置换镀以用镍膜取代取代层107来形成。但是，置换镀并不局限于使用镍，而是具有强耐化学性的其他金属、例如金(Au)和银(Ag)可用于置换镀。第一镀层108形成为覆盖取代层107的表面，并且还覆盖金属层106的一部分或整体。备选地，第一镀层108仅在取代层107上与金属层106分开形成。第二镀层109在第一镀层108上使用镀铜来形成，并且在主孔104和辅助孔105中同样地形成。为了在第二镀层109上形成预定电路图案110，将干膜施加到第二镀层109的表面上，以及对预定时间量执行曝光和显影。在形成图案之后，沿干膜的图案去除第二镀层109、第一镀层108、取代层107和基底层103，以形成PCB100，其中形成电路图案110。电路图案110基于干膜的图案、使用盐酸基酸性蚀刻来形成。例如，盐酸类型可包括氯化铁、氯化铜和氯酸钠。

在这里，金属层106的表面通过第一镀层108和第二镀层109中的至少一个来覆盖。详细来说，当第一镀层108没有覆盖金属层106时，第二镀层109形成为覆盖金属层106的表面。当第一镀层108覆盖金属层106的一部分时，第二镀层109覆盖第一镀层108以及金属层106中没有被第一镀层108覆盖的一部分。当第一镀层108完全覆盖金属层106时，两层、即第一镀层108和第二镀层109在金属层106上形成。

按照一实施例，由于金属层106、取代层107、第一镀层108和第二镀层109在主孔104和辅助孔105中同样地形成，所以主孔104和辅助孔105的内部可具有相同电配置。在这里，术语“电配置”可表示金属层106、取代层107、第一镀层108和第二镀层109的相同形成顺序或形状。

虽然双面PCB示为PCB100，但是PCB100并不局限于双面PCB。以上所述的说明性示例可同样适用于多层PCB200，其通过将至少两个双面PCB成层来形成，下面将进行描述。例如，如图2所示，可使用多层PCB200。多层PCB200的描述可与以上所提供的双面PCB的描述基本上相同。因此，将使用PCB100的组件的相同名称来表示与参照图1所述的PCB100的组件相同的多层PCB200的组件，并且为了简洁起见，在这里将省略赘述。

参照图2，多层PCB200包括绝缘材料的绝缘层209，以填充PCB(其包括如参照图1所述所形成的组件、例如201至208)上的电路图案。一般类型的铜基基板或铝基基板可用于多层PCB200。备选地，包括铝或绝缘材料的金属材料可用于多层PCB200的核心层201。

绝缘层209形成为填充电路图案和通孔204。铝材料的基底层211在绝缘层209之上和之下形成。例如，具有预定厚度的铝箔可用于基底层211。基底层211和绝缘层209使用接合构件210、例如聚酰亚胺基绝缘接合片和环氧树脂基粘合剂来接合在一起。

在形成绝缘层209、接合构件210和基底层211之后，主孔212和辅助孔213形成为穿过PCB，其包括组件201至208、绝缘层209、接合构件210和基底层211。

随后，金属层214、取代层215、第一镀层216、第二镀层217在主孔212和辅助孔213中依次形成，以使用干膜来形成预定电路图案218以及形成多层PCB200。在这里，在主孔212和辅助孔213中形成金属层214、取代层215、第一镀层216和第二镀层217的操作与参照图1所述的操作是相同的，并且因而为了简洁起见在这里将省略赘述。

虽然双层PCB示为多层PCB200，但是多层PCB200并不局限于双层PCB。包括至少三层的更多成层的PCB作为多层PCB200也可以是可适用的。本发明可以并不局限于参照图1所述的PCB100的配置，并且因而可对PCB100的配置进行各种修改。

下文中，将参照图3至图6进一步描述主孔104和辅助孔105。为了便于描述，下文中将要提供的描述适用于图1所示的PCB100的配置。但是，本发明可以并不局限于此，以及下文中将要提供的描述也可适用于图2所示的多层PCB200。

主孔104形成为穿过PCB100，以允许组件被安装于PCB100上。但是，本发明可以并不局限于此，以及主孔104可以没有完全穿过PCB100，而是在PCB100的表面形成到预定深度。

参照图3和图4，在无焊类型PCB的情况下，端子或引脚(P)按照干涉配合的方式固定到主孔104。在主孔104中插入端子或引脚期间，端子或引脚可以是固定和导电的，同时在主孔104的内侧的镀层上造成划痕。在这里，在主孔104中形成的层的一部分或整体可在端子或引脚的插入期间破裂。按照一实施例，可通过形成辅助孔105来防止端子或引脚的插入期间可发生的层之间的电气断开。

辅助孔105围绕主孔104形成。在这里，单个辅助孔或者多个辅助孔可与主孔104分开预定距离来形成。另外，当主孔104因在插入组件时发生的碰撞或者在安装组件之后发生的碰撞而损坏时，辅助孔105可防止电路的电气断开，并且取代主孔104的电配置。详细来说，参照图5，主孔104和辅助孔105在单个电路图案110上形成，以具有相同电特性。在这里，术语“相同电配置”可表示形成层的顺序和形状在主孔104和辅助孔105中均相同。此外，主孔104和辅助孔105设置在电路图案110的单个图案上，以及导电层和绝缘层的布置在主孔104和辅助孔105中是相同的。这是因为主孔104中的层的布置可形成电路，并且因而当主孔104被损坏时，辅助孔105可允许正常电操作代替主孔104来执行。

主孔104和辅助孔105通过对PCB100执行钻孔或激光处理来形成。虽然主孔104和辅助孔105的截面形式示为圆形形式，但是形式可以并不局限于所示形式。主孔104和辅助孔105的截面形式可以是各种各样的，例如椭圆或多边形形式。另外，虽然辅助孔105示为小于主孔104，但是主孔104和辅助孔105的大小可以并不局限于说明性示例，并且主孔104和辅助孔105的截面面积可彼此相等。

此外，虽然两个辅助孔示为辅助孔105，但是辅助孔105的数量可以并不局限于此，辅助孔105的数量和位置而是可以改变。

例如，主孔104和辅助孔105可以不是相互分开的，而是可以连接的。参照图6，辅助孔105’和辅助孔105”围绕主孔104’和主孔104”形成，以便连接到主孔104’和主孔104”。多个辅助孔105’和105”可按照等距间隔或者不规则间隔来设置。

通过主孔104’、104”和辅助孔105’、105”形成为相互连接，辅助孔105’和105”可取代主孔104’和104”的电特性。这种形成可用作散热器，以允许热量易于通过主孔104’、104”和辅助孔105’、105”辐射。

虽然单个主孔示为连接到多个辅助孔，但是本发明可以并不局限于这种形式，而是多个主孔可连接到多个辅助孔。另外，主孔104和辅助孔105的大小和形式可按不同方式来修改。

按照本文所述示例实施例所制造的PCB可以可适用于车辆的电子组件。

按照示例实施例，在对组件插入孔的损坏或者电气断开因在插入将要安装于PCB100上的组件的时候或者在PCB100上安装组件之后发生的碰撞而发生时，辅助孔105可取代主孔104，以防止损坏和故障的发生。另外，由于辅助孔105围绕主孔104形成，所以可以有效地释放从插入主孔104中的电子组件所生成的热量。

虽然本公开包括具体示例，但是本领域的技术人员将会清楚地知道，在这些示例中可进行形式和细节的各种变更，而没有背离权利要求及其等效方面的精神和范围。本文所述的示例仅在描述性意义上理解，而不是为了进行限制。各示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果按照不同顺序来执行所述技术，和/或如果所述系统、架构、装置或电路中的组件按照不同方式相结合和/或由其他组件或其等效体来取代或补充，则可取得适当结果。

因此，本公开的范围不是由详细描述来限定，而是由权利要求及其等效方面来限制，以及权利要求及其等效方面的范围之内的所有变更将被理解为包含在本公开中。

Claims (16)

1.一种印刷电路板(PCB)，包括：

基板，其上形成电路图案；

主孔，形成为允许组件安装于所述基板上；以及

至少一个辅助孔，围绕所述主孔形成，以及

其中所述主孔和所述辅助孔在单个电路图案上具有相同电配置。

2.如权利要求1所述的PCB，其中，所述辅助孔形成为具有小于或等于所述主孔的截面面积的截面面积。

3.如权利要求1所述的PCB，其中，所述主孔具有圆形形式、椭圆形式和多边形形式的任一个的截面形式。

4.如权利要求1所述的PCB，其中，所述辅助孔具有圆形形式、椭圆形式和多边形形式的任一个的截面形式。

5.如权利要求1所述的PCB，其中，所述主孔和所述辅助孔形成为穿过所述基板，以及所述主孔和所述辅助孔的内部可具有相同电配置。

6.如权利要求5所述的PCB，其中，所述主孔和所述辅助孔通过钻孔或者激光处理来形成。

7.如权利要求1所述的PCB，其中，所述基板包括：

核心层；

基底层，由铝材料所形成，并且接合于所述核心层的两侧；

接合构件，被插入以将所述基底层接合到所述核心层；

所述主孔和所述辅助孔形成为穿过所述核心层、所述接合构件和所述基底层；

取代层，通过执行表面处理以对于所述基底层的表面和暴露于所述主孔和所述辅助孔的内侧的一部分镀锌来形成；

镀层，在所述取代层上形成；以及

电路图案，在所述镀层上形成。

8.如权利要求7所述的PCB，其中，所述核心层由包括铝或铜的金属材料来形成。

9.如权利要求7所述的PCB，其中，所述核心层由绝缘材料来形成。

10.如权利要求7所述的PCB，还包括：

金属层，以金属化绝缘材料层中暴露于所述主孔和所述辅助孔的内侧的一部分，以及

其中所述取代层在暴露于所述主孔和所述辅助孔的内侧、没有包括所述金属层的其余部分之上形成，以及

所述镀层形成为覆盖所述取代层和所述金属层。

11.如权利要求10所述的PCB，其中，所述取代层形成为具有等于所述金属层的厚度的厚度。

12.如权利要求10所述的PCB，其中，所述镀层包括：第一镀层，通过电镀或者非电镀在取代层的表面上形成；以及二价铜材料的第二镀层，通过所述电镀在所述第一镀层上形成。

13.如权利要求12所述的PCB，其中，所述第一镀层在所述取代层上与所述金属层分开形成，或者形成为覆盖所述金属层的一部分，以及

所述第二镀层形成为覆盖所述金属层中没有形成所述第一镀层的一部分。

14.如权利要求1所述的PCB，其中，所述基板包括：

核心层；

基底层，由铝材料所形成，并且接合于所述核心层的两侧；以及

接合构件，被插入以将所述基底层接合到所述核心层；以及

其中成层基板通过将所述核心层、所述基底层和所述接合构件至少两次成层来形成，以及

所述主孔和所述辅助孔形成为穿过所述成层基板。

15.如权利要求14所述的PCB，还包括：

取代层，通过执行表面处理以对于所述成层基板的最外侧部分中形成的所述基底层的表面和暴露于所述主孔和所述辅助孔的内侧的一部分镀锌来形成；

镀层，在所述取代层上形成；以及

电路图案，在所述镀层上形成。

16.如权利要求15所述的PCB，还包括：

金属层，以金属化绝缘材料层中暴露于所述主孔和所述辅助孔的内侧的一部分，以及

其中所述取代层在暴露于所述主孔和所述辅助孔的内侧、没有包括所述金属层的其余部分之上形成。