CN106455292B - 一种线路板、终端及线路板制作方法 - Google Patents

一种线路板、终端及线路板制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种线路板、终端及线路板制作方法；该线路板包括：基底层；基底层包括第一线路层和第二线路层；第一线路层设置在第二线路层之上，第一线路层设置有第一电源线区域和第一地线区域；第二线路层设置有第一金属加厚层和第二金属加厚层，第一金属加厚层与第一电源线区域电性连接，第二金属加厚层与第一地线区域电性连接。本发明还提供一种终端和线路板制作方法，本发明的线路板、终端及线路板制作方法通过在第二线路层设置第一金属加厚层和第二金属加厚层，不仅可以使通用串行总线达到90欧阻抗，还可以提高终端充电速度。

Description

一种线路板、终端及线路板制作方法
技术领域
本发明涉及终端技术领域，具体涉及一种线路板、终端及线路板制作方法。
背景技术
PCB是英文“Printed Circuit Board”(印刷电路板)的简称，又称为线路板。在绝缘材料上，按预定设计制成印刷线路、印刷元件或两者组合而成的导电图形成为印刷电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形称为印刷线路。这样把印刷电路或印刷线路的成品板称为印刷电路板。
我们能见到的电子设备几乎离不开PCB，小到电子手表、计算器，大到计算机、军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，它们之间的电气互联都要用到PCB，如对电子设备充电。为了实现快速充电，可以通过增加PCB的铜厚来提高电源线的过电流能力。然而过厚的线路板铜厚会导致USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)的D+/D-的差分90欧阻抗难以实现。
发明内容
本发明实施例提供一种线路板、终端及线路板制作方法，可以解决现有的因线路板铜厚过厚导致USB中D+/D-的差分90欧阻抗难以实现的技术问题。
本发明提供一种线路板，包括：基底层；
所述基底层包括第一线路层和第二线路层；
所述第一线路层设置在所述第二线路层之上，所述第一线路层设置有第一电源线区域和第一地线区域；
所述第二线路层设置有第一金属加厚层和第二金属加厚层，所述第一金属加厚层与所述第一电源线区域电性连接，所述第二金属加厚层与所述第一地线区域电性连接。
本发明还提供一种终端，包括通用串行总线接口，及与所述通用串行总线接口连接的线路板，其中所述线路板包括：基底层；
所述基底层包括第一线路层和第二线路层；
所述第一线路层设置在所述第二线路层之上，所述第一线路层设置有第一电源线区域和第一地线区域；
所述第二线路层设置有第一金属加厚层和第二金属加厚层，所述第一金属加厚层与所述第一电源线区域电性连接，所述第二金属加厚层与所述第一地线区域电性连接。
本发明还提供一种线路板制作方法，包括：
对基底层的第一线路层进行图形转移，得到第一电源线区域和第一地线区域；
通过所述基底层上的通孔，将所述第一电源线区域和所述第一地线区域分别与所述基底层的第二线路层电性连接；
对所述基底层第二线路层进行镀金属操作，加厚所述第二线路层的金属厚度。
本发明的线路板包括基底层；所述基底层包括第一线路层和第二线路层；所述第一线路层设置在所述第二线路层之上，所述第一线路层设置有第一电源线区域和第一地线区域；所述第二线路层设置有第一金属加厚层和第二金属加厚层，所述第一金属加厚层与所述第一电源线区域电性连接，所述第二金属加厚层与所述第一地线区域电性连接。相对于现有技术的线路板、终端和线路板制作方法，本发明的线路板、终端和线路板制作方法通过在第二线路层设置第一金属加厚层和第二金属加厚层，不仅可以使通用串行总线达到90欧阻抗，还可以提高终端充电速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的线路板的结构图。
图2为本发明实施例二提供的终端的结构图。
图3为本发明实施例三提供的线路板制作方法的流程图。
图4为本发明实施例三提供的线路板阻抗模拟图。
图5为本发明实施例三提供的线路板俯视图。
图6为本发明实施例三提供的第二层线路俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明实施例提供一种线路板、终端和线路板制作方法。以下将分别进行详细说明。
实施例一、
请参照图1，图1为本发明的线路板的结构图。线路板包括基底层1，基底层包括第一线路层11、绝缘层12和第二线路层13。所述第一线路层11设置在所述绝缘层12之上，所述绝缘层12设置在所述第二线路层13之上。所述第一线路层11包括第一电源线区域111、第一地线区域112、D-线区域113、D+线区域114和ID线区域115；所述绝缘层12包括第一通孔121(图未示)和第二通孔122(图未示)；所述第二线路层13包括第二电源线区域131、第二地线区域132、第一金属加厚层133和第二金属加厚层134。
在所述绝缘层12上表面电镀上一层金属，再在经过电镀的绝缘层12上进行线路图形转移，最终得到所述第一线路层11。其中，电镀的金属材料可以是铝、银或铜等金属材料，或上述金属材料的混合物，具体可以根据导电性能和成本进行选择，此处不作具体限定。优选的，由于铜具有极为优越的导电性，容易电镀，成本低的特点，因此在本实施例中对绝缘层12上表面电镀铜。
由于通用串行总线接口的线路中包含电源线、地线、D+线、D-线和ID线等线路，因此对经过电镀的绝缘层12进行图形转移制得上述通用串行总线接口的全部线路。具体步骤如下：第一步贴膜：从干膜上剥下聚乙烯保护膜，在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜板上。干膜中的抗蚀剂层受热后变形，流动性增加，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中的粘结剂的作用完成贴膜；第二步曝光：在紫外灯光照射下，光引发剂吸收光能，分解成流离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱液体的体型大分子结构，从而将设计的影像图形通过紫外灯光转移到线路板的干膜上；第三步显影：将未聚合部分显影掉；第四步蚀刻：蚀刻掉多余的铜箔；第五步去膜：使用3％-5％的NaOH溶液，温度控制在55摄氏度左右，将线路板浸泡到去膜液中，待膜变软脱落后，取出立即用水冲洗，从而将膜去除。
这样经过图形转移后得到的第一线路层11除了包括第一电源线区域111和第一地线区域112，还包括D+线路区域114、D-线路区域113和ID线路区域115。可以根据D+线路、D-线路和ID线路等对铜厚的要求来确定镀铜的厚度。在本优选实施例中，镀铜的厚度为常规铜厚32微米。
绝缘层12为一层低热阻导热绝缘材料。优选的，绝缘层12厚度为常规厚度67微米。绝缘层12上包括第一通孔121和第二通孔122。通过第一通孔121，第一线路层11中的电源线可以走到第二线路层13；通过第二通孔122，第一线路层11中的地线可以走到第二线路层13。这样可以单独增加电源线和地线上的金属厚度。
第二线路层13包括第二电源线区域131、第二地线区域132、第一金属加厚层133和第二金属加厚层134。第一线路层11中的电源线走到第二线路层13后，对应形成第二电源线区域131；第一线路层11中的地线走到第二线路层13后，对应形成第二地线区域132。在一些实施例中，如果第二线路层13中不包含第一金属加厚层133和第二金属加厚层134，则第二线路层13的金属厚度与第一线路层11中的金属厚度相同。为了提高线路板的过电流能力，需要分别增加第二电源线区域131和第二地线区域132的金属厚度，具体的可以在第二电源线区域131进行电镀金属操作，形成第一金属加厚层133，同理，可在第二地线区域132上进行电镀金属操作，形成第二金属加厚层134。其中，电镀的金属材料可以是铝、银或铜等金属材料，或上述金属材料的混合物，具体可以根据导电性能和成本进行选择，此处不作具体限定。优选的，由于铜具有极为优越的导电性，容易电镀，成本低的特点，因此在本实施例中对绝缘层12上表面电镀铜。在一些实施例中，还可以通过化学沉铜的方式来形成金属加厚层。
优选的，第一金属加厚层133与第二金属加厚层134具有相同的金属厚度，这样有利于快速的形成第一金属加厚层133和第二金属加厚层134。优选的，所述第一金属加厚层133和第二金属加厚层134均为扁平状。
本优选实施例的线路板通过在第二线路层设置第一金属加厚层和第二金属加厚层，不仅可以使通用串行总线达到90欧阻抗，还可以提高终端充电速度。
实施例二、
请参照图2，图2为本发明实施例二提供的终端的结构图。终端2000包括通用串行总线接口2001及与所述通用串行总线接口2001连接的线路板2002。
通用串行总线接口2001可以让计算机的低速外围设备，如键盘、鼠标等，以简单的线缆插入式连接方法来进行低速的工作。通用串行总线接口2001一般包括5条信号线，具体为D+线、D-线、ID线、电源线和地线。由于通用串行总线接口2001中携带了电源线和地线，因此它可以直接从主机的接口或集线器上得到电源的供给。
线路板2002包括基底层，基底层包括第一线路层、绝缘层和第二线路层。所述第一线路层设置在所述绝缘层之上，所述绝缘层设置在所述第二线路层之上。所述第一线路层包括第一电源线区域和第一地线区域；所述绝缘层包括第一通孔和第二通孔；所述第二线路层包括第二电源线区域、第二地线区域、第一金属加厚层和第二金属加厚层。
第一线路层包括通用串行总线接口2001的所有线路图形，即包括第一电源线区域、第一地线区域、D+线路区域、D-线路区域和ID线路区域。
绝缘层为一层低热阻导热绝缘材料。优选的，绝缘层厚度为常规厚度67微米。绝缘层上包括第一通孔和第二通孔。通过第一通孔，第一线路层中的电源线可以走到第二线路层；通过第二通孔，第一线路层中的地线可以走到第二线路层。这样可以单独增加电源线和地线上的金属厚度。
第二线路层包括第二电源线区域、第二地线区域、第一金属加厚层和第二金属加厚层。第一线路层中的电源线走到第二线路层后，对应形成第二电源线区域；第一线路层中的地线走到第二线路层后，对应形成第二地线区域。在一些实施例中，如果第二线路层中不包含第一金属加厚层和第二金属加厚层，则第二线路层的金属厚度与第一线路层中的金属厚度相同。为了提高线路板的过电流能力，需要分别增加第二电源线区域和第二地线区域的金属厚度，具体的可以在第二电源线区域进行电镀金属操作，形成第一金属加厚层，同理，可在第二地线区域上进行电镀金属操作，形成第二金属加厚层。其中，电镀的金属材料可以是铝、银或铜等金属材料，或上述金属材料的混合物，具体可以根据导电性能和成本进行选择，此处不作具体限定。
本优选实施例的终端通过在第二线路层设置第一金属加厚层和第二金属加厚层，不仅可以使通用串行总线达到90欧阻抗，还可以提高终端充电速度。
实施例三、
请参照图3，图3为本发明实施例三提供的线路板制作方法的流程图。下面详细介绍本实施例中线路板制作方法的具体流程。
步骤S301，对基底层的第一线路层进行图形转移，得到第一电源线区域和第一地线区域。
基底层具体包括第一线路层、绝缘层和第二线路层。所述绝缘层是一层低热阻导热绝缘材料，所述绝缘层包括上表面和下表面。优选的，绝缘层厚度为常规厚度67微米。
首先在绝缘层下表面进行镀金属操作以得到第一线路层，可以镀金、银或铝等金属材料，或镀上述金属材料的混合物，具体金属材料可以根据导电性能和成本等进行选择，在本实施例中不作具体限定。优选的，在本实施例中对绝缘层进行整板镀铜操作，以使线路板具有良好的导电性能。当所镀金属的厚度达到通用串行总线接口的D+(Data+)线、D-(Data-)线、ID线等线路所需的金属厚度要求时停止镀金属操作，以保证线路板具有较强的过电流能力。
接着，对第一线路层进行图形转移，以在第一线路层上镀铜为例介绍具体流程。第一步贴膜：从干膜上剥下聚乙烯保护膜，在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在第一线路层上。干膜中的抗蚀剂层受热后变形，流动性增加，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中的粘结剂的作用完成贴膜；第二步曝光：在紫外灯光照射下，光引发剂吸收光能，分解成流离基，游离基再引发光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱液体的体型大分子结构，从而将设计的影像图形通过紫外灯光转移到线路板的干膜上；第三步显影：将未聚合部分显影掉；第四步蚀刻：蚀刻掉多余的铜箔；第五步去膜：使用3％-5％的NaOH溶液，温度控制在55摄氏度左右，将线路板浸泡到去膜液中，待膜变软脱落后，取出立即用水冲洗，从而将膜去除。
通过上述图形转移步骤可以得到通用串行总线接口中的所有线路。由于通用串行总线接口中包括电源线、D+线、D-线、ID线和地线等线路，因此所述线路层包括第一电源线区域、D+线区域、D-线区域、ID线区域和第一地线区域等区域。随后转入步骤S302。
步骤S302，通过基底层上的通孔，将第一电源线区域和第一地线区域分别与基底层的第二线路层电性连接。
为了实现终端快速充电，可以通过对线路板进行改进来提高过电流能力。PCB设计时要对板上走线的阻抗进行控制，如USB的D+/D-差分90欧阻抗，以避免信号的反射以及其他电磁干扰和信号完整性问题，保证PCB板的实际使用的稳定。其中，影响PCB走线阻抗的因素主要有金属线的宽度、金属线的厚度、绝缘层厚度、介质的介电常数等。同时PCB金属厚度还影响其过电流能力，金属厚度越大其过电流能力越强。
可以通过增加PCB金属厚度的方式来提高过电流能力。如果要设计较厚的金属厚度，则需要较粗的PCB走线，此时如果PCB绝缘层厚度不变，将无法实现差分90欧阻抗的标准值。假设PCB上金属材料为铜，如图4所示，如果铜厚厚度为100微米，则PCB走线最细为300微米，经过阻抗模拟软件模拟，可以得出差分阻抗为44.6欧，小于90欧阻抗标准值。如图5所示，可知PCB中的电源线VUSB和地线GND具有很宽的走线宽度，因此可以通过增加电源线和地线的金属厚度来使阻抗达到90欧阻抗标准值，同时还可以使线路板通过较大的充电电流。
在本实施例中，通过在基底层上钻通孔，使第一线路层中的电源线和地线通过该通孔走到第二线路层，以便于单独增加电源线和地线上的金属厚度，而不影响其他线路的金属厚度。具体的在绝缘层上进行钻孔操作，得到第一通孔和第二通孔。第一线路层中的电源线通过第一通孔走到第二线路层；第一线路层中的地线通过第二通孔走到第二线路层。如图6所示，图6为电源线和地线走到第二层线路时第二层线路的俯视图，从图上可以看出第二层线路只有电源线和地线。随后转入步骤S303。
步骤S303，对基底层第二线路层进行镀金属操作，加厚第二线路层的金属厚度。
在对第二线路层进行镀金属操作之前，先要用干膜覆盖住第一线路层，以防止增加D+线、D-线和ID线等线路的金属厚度。接着可以通过电镀方式加厚第二线路层中第二电源线区域和第二地线区域的金属厚度，具体可以通过电镀铜或化学沉铜的方式增加其铜厚。
本优选实施例的线路板制作方法通过在第二线路层设置第一金属加厚层和第二金属加厚层，不仅可以使通用串行总线达到90欧阻抗，还可以提高终端充电速度。
需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，如存储在终端的存储器中，并被该终端内的至少一个处理器执行，在执行过程中可包括如信息发布方法的实施例的流程。其中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，ReadOnlyMemory)、随机存取记忆体(RAM，RandomAccess Memory)、磁盘或光盘等。
以上对本发明实施例提供的一种线路板、终端及线路板制作方法进行了详细介绍，其各功能模块可以集成在一个处理芯片中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种线路板，其特征在于，包括：基底层；
所述基底层包括第一线路层、第二线路层和绝缘层，所述第一线路层设置有第一电源线区域、第一地线区域、D-线区域、D+线区域和ID线区域，所述绝缘层上设有第一通孔和第二通孔，所述第二线路层包括第二电源线区域、第二地线区域、第一金属加厚层和第二金属加厚层；
所述第一线路层设置在所述绝缘层之上；
所述绝缘层设置在所述第二线路层之上；
所述第一电源线区域通过所述第一通孔与所述第二电源线区域电性连接，所述第一地线区域通过所述第二通孔与所述第二地线区域电性连接；
所述第一金属加厚层设置在所述第二电源线区域之上，所述第二金属加厚层设置在所述第二地线区域之上。
2.根据权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述第一金属加厚层和所述第二金属加厚层均为扁平状。
3.根据权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述第一金属加厚层厚度与所述第二金属加厚层厚度相同。
4.一种终端，其特征在于，包括：通用串行总线接口，及与所述通用串行总线接口连接的如权利要求1-3任一项所述的线路板。
5.一种线路板制作方法，其特征在于，包括：
对基底层的第一线路层进行图形转移，得到第一电源线区域、第一地线区域、D+线区域、D-线区域和ID线区域；
通过所述基底层上的通孔，将所述第一电源线区域和所述第一地线区域分别与所述基底层的第二线路层中的第二电源线区域和第二地线区域连接；
对所述第二电源线区域和第二地线区域进行镀金属操作，加厚所述第二电源线区域和第二地线区域的金属厚度。
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