CN106604544A - 电路板及电路板制作方法 - Google Patents

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沈芾云
何明展
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Peng Ding Polytron Technologies Inc
Fukui Precision Component Shenzhen Co Ltd
Hongqisheng Precision Electronics Qinhuangdao Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种电路板，整合有电感单元。所述电路板包括基底。所述电感单元包括分别位于所述基底两侧的第一电感线圈及第二电感线圈。所述第一电感线圈与所述第二电感线圈通过贯穿所述基底的第一导通孔电连接。所述第一电感线圈环绕所述第一导通孔，并逐圈内引至所述第一导通孔。所述第二电感线圈环绕所述第一导通孔，并自所述第一导通孔逐圈外引。

Description

电路板及电路板制作方法
技术领域
本发明涉及一种电路板及电路板制作方法，尤其涉及一种具有电感单元的电路板及具有电感单元的电路板的制作方法。
背景技术
目前，各类天线，例如Wireless Fidelity（Wi-Fi），Blue teeth，Global Positioning System（GPS），Near Field Communication （NFC），Code Division Multiple Access(CDMA)，Long Term Evolution （LTE）等为实现其功能，均需要在对应的电路板上安装电感元件。目前通常采用打件方式将所需的电感元件通过锡膏焊接到电路板上。然而，打件方式焊接电感元件使得制程冗长，生产效率较低，且由于锡膏的阻值较电路板的导线材料的阻值大，使得最终产品的杂讯增多。另外，打件方式焊接电感元件，所述电感元件通常凸出于所述电路板，不利于缩小最终产品的尺寸。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种克服上述问题的一种电路板及电路板制作方法。
一种电路板，整合有电感单元。所述电路板包括基底。所述电感单元包括分别位于所述基底两侧的第一电感线圈及第二电感线圈。所述第一电感线圈与所述第二电感线圈通过贯穿所述基底的第一导通孔电连接。所述第一电感线圈环绕所述第一导通孔，并逐圈内引至所述第一导通孔。所述第二电感线圈环绕所述第一导通孔，并自所述第一导通孔逐圈外引。
一种电路板制作方法，包括步骤：在一基底内形成第一导通孔及第二导通孔，以导通基底两侧的第一铜层及第二铜层；选择性蚀刻移除部分所述第一铜箔层及第二铜箔层，以形成第一电感线圈及第二电感线圈，所述第一电感线圈与所述第二电感线圈通过贯穿所述基底的第一导通孔电连接，所述第一电感线圈环绕所述第一导通孔，并逐圈内引至所述第一导通孔，所述第二电感线圈环绕所述第一导通孔，并自所述第一导通孔逐圈外引。
相较于现有技术，本发明提供的电路板及电路板制作方法，直接将电感元件整合到所述电路板中，无需打件焊接电感元件，一方面，可缩短制程，提高生产效率；另一方面，由于所述电感元件直接以电感线圈的形式整合在所述电路板中，无需采用锡膏焊接，可减少最终产品的杂讯。此外，将所述电感元件整合到所述电路板中，还可以缩小最终产品的尺寸。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的整合有电感单元的电路板的立体示意图。
图2是图1沿I-I线的剖视示意图。
图3是图1所示的电路板的俯视示意图。
图4是图1所示的电路板的仰视示意图。
图5是在图1所示的电路板上形成第一及第二覆盖层后的剖视示意图。
图6是本发明提供的在基底内形成导通其两侧的第一及第二铜层的第一及第二导通孔后的剖视示意图。
主要元件符号说明
电路板 100
电感单元 10
基底 20
第一接地铜箔 31
第二接地铜箔 32
第一表面 21
第二表面 22
第一电感线圈 11
第二电感线圈 12
第一连接垫 111
第一连接段 112
第一绕线主体 113
第一接地段 114
第二连接垫 121
第二连接段 122
第二绕线主体 123
第二接地段 124
接地垫 125
第一覆盖层 41
第二覆盖层 42
第一铜层 301
第二铜层 302
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明提供的电路板及电路板制作方法进行详细说明。
请一并参阅图1及图2，本发明实施方式提供的电路板100整合有电感单元10。所述电路板100包括基底20、第一接地铜箔31及第二接地铜箔32。
所述基底20包括相背且平行的第一表面21及第二表面22。
所述电感单元10位于1.8毫米*1.9毫米的面积内。本实施方式中，所述电感单元10的电感范围为：43.12~52.49纳亨。所述电感单元10的直流电阻范围为：0.208~0.235欧姆。所述电感单元的品质因素范围为：32.385~45.99。所述电感单元的自谐振频率范围为：829~1089兆赫。所述电感单元10包括第一电感线圈11及第二电感线圈12。所述第一电感线圈11及第二电感线圈12位于所述基底20的相背两侧。本实施方式中，所述第一电感线圈11位于所述第一表面21。所述第二电感线圈12位于所述第二表面22。所述第一电感线圈11与所述第二电感线圈12通过贯穿所述基底20的第一导通孔23电连接。
请参阅图3，所述第一电感线圈11环绕所述第一导通孔23，并逐圈内引至所述第一导通孔23。本实施方式中，所述第一电感线圈11包括第一连接垫111、第一连接段112、第一绕线主体113及第一接地段114。所述第一连接垫111与所述第一导通孔23对应，并相互电连接。所述第一连接段112电连接在所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113之间。本实施方式中，所述第一连接段112垂直连接在所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113之间。所述第一接地段114电连接在所述第一绕线主体113远离所述第一连接段112的端部。本实施方式中，所述第一接地段114与所述第一绕线主体113远离所述第一连接段112的端部垂直连接。所述第一绕线主体113以所述第一连接垫111为中心，并自所述第一接地段114逐圈内引至所述第一连接段112。本实施方式中，所述第一绕线主体113逐圈大致呈口字型环绕。本实施方式中，所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113的内圈导线的垂直距离范围为0.05-0.15毫米。所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113的内圈导线在所述第一连接段112延伸方向的垂直方向上的距离L1大于其在所述第一连接段112延伸方向的距离L2，以便于所述第二电感线圈12的设置。本实施方式中，所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113的内圈导线在所述第一连接段112延伸方向的垂直方向上的距离L1为0.15毫米，其在所述第一连接段112延伸方向的距离L2为0.1毫米。
请一并参阅图2、图3及图4，所述第二电感线圈12环绕所述第一导通孔23，并自所述第一导通孔23逐圈外引。本实施方式中，所述第二电感线圈12包括第二连接垫121、第二连接段122、第二绕线主体123、第二接地段124及接地垫125。所述第二连接垫121与所述第一连接垫111对应，并通过所述第一导通孔23与所述第一连接垫111电连接。所述第二连接段122电连接在所述第二连接垫121及所述第二绕线主体123之间。本实施方式中，所述第二连接段122垂直连接在所述第二连接垫121与所述第二绕线主体123之间。所述第二连接段122的延伸方向与所述第一连接段112的延伸方向相背且平行。所述第二接地段124电连接在所述第二绕线主体123远离所述第二连接段122的端部，且电连接在所述第二绕线主体123与所述接地垫125之间。本实施方式中，所述第二接地段124垂直连接在所述第二绕线主体123与所述接地垫125之间。本实施方式中，所述第二绕线主体123以所述第二连接垫121为中心，并自所述第二连接段122环绕所述第二连接垫121逐圈外引至所述第二接地段124。本实施方式中，所述第二绕线主体123逐圈大致呈口字型环绕。
本实施方式中，所述第二电感线圈12内的电流流向与所述第一电感线圈11内的电流流向一致，以减少所述第一电感线圈11与所述第二电感线圈12之间的相互干扰。所述第一电感线圈11与第二电感线圈12中的电流流向可均沿顺时针方向或逆时针方向。本实施方式中，所述第一绕线主体113的线圈匝数与所述第二绕线主体123的线圈匝数相同。所述第一绕线主体113在所述第二绕线主体123的投影与所述第二绕线主体123大致重叠。
所述电路板100还包括第一接地铜箔31及第二接地铜箔32。本实施方式中，所述第一接地铜箔31，第二接地铜箔32及所述第一电感线圈11均位于所述基底20的第一表面21，且位于同一层。所述第一电感线圈11位于所述第一接地铜箔31及所述第二接地铜箔32之间。本实施方式中，所述第一接地铜箔31的延伸方向与所述第二接地铜箔32的延伸方向垂直相交，所述第一电感线圈11位于该垂直相交处。所述第一电感线圈11的第一接地段114与所述第一接地铜箔31电性连接。所述接地垫125通过贯穿所述基底20的第二导通孔24与所述第二接地铜箔32电性连接。
可以理解的是，请一并参阅图1、图3及图5，其他实施方式中，所述电路板100还包括第一覆盖层41及第二覆盖层42。所述第一覆盖层41覆盖所述第一接地铜箔31、所述第二接地铜箔32、所述第一电感线圈11及自所述第一接地铜箔31、所述第二接地铜箔32、所述第一电感线圈11暴露的基底20。所述第二覆盖层42覆盖所述第二电感线圈12及自所述第二电感线圈12露出的基底20。
可以理解的是，其他实施方式中，所述第一绕线主体113向所述第二绕线主体123方向的投影，与所述第二绕线主体123的导线之间的间隙大致重叠。
可以理解的是，其他实施方式中，所述第一绕线主体113与所述第二绕线主体123可具有不同的线圈匝数。
可以理解的是，其他实施方式中，所述第一连接垫111及第二连接垫121可省去，只要使所述第一电感线圈11与第二电感线圈12通过所述第一导通孔23电连接即可。
经测试，在保持其他条件不变的状态下，可通过改变所述第一接地段114相对于所述第一连接垫111的位置及所述第二接地段124与接地垫125相对于所述第二连接垫121的位置，或通过改变所述第一绕线主体113或第二绕线主体123的线圈匝数，或通过改变所述第一绕线主体113或第二绕线主体123的线宽线距来实现对所述电感单元10的各参数的微调，微调后的所述电感单元10的电感范围、直流电阻范围、品质因素范围及自谐振频率范围仍满足上述对应的参数范围。
本发明实施方式还提供一种电路板制作方法，包括如下步骤。
第一步，请参阅图6，在一基底20内形成第一导通孔23及第二导通孔24，以导通基底20两侧的第一铜层301及第二铜层302。
所述第一导通孔23及第二导通孔24可通过钻孔及电镀填孔的方式获得。
第二步，请再次参阅图1-4，选择性移除部分所述第一铜层301形成所述第一电感线圈11、所述第一接地铜箔31及所述第二接地铜箔32；选择性移除部分所述第二铜层302形成第二电感线圈12。
所述第一电感线圈11与所述第二电感线圈12通过所述第一导通孔23电连接。所述第一电感线圈11环绕所述第一导通孔23，并自所述第一接地铜箔31逐圈内引至所述第一导通孔23。所述第二电感线圈环绕所述第一导通孔23并自所述第一导通孔23逐圈外引。
本实施方式中，所述第一电感线圈11包括第一连接垫111、第一连接段112、第一绕线主体113及第一接地段114。所述第一连接垫111与所述第一导通孔23对应，并电连接。所述第一连接段112电连接在所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113之间。本实施方式中，所述第一连接段112垂直连接在所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113之间。所述第一接地段114电连接在所述第一绕线主体113远离所述第一连接段112的端部，并连接在所述第一绕线主体113与所述第一接地铜箔31之间。本实施方式中，所述第一接地段114与所述第一绕线主体113远离所述第一连接段112的端部垂直连接。所述第一绕线主体113以所述第一连接垫111为中心，并自所述第一接地段11114环绕所述第一连接垫111逐圈内引至所述第一连接段112。本实施方式中，所述第一绕线主体113逐圈大致呈口字型环绕。本实施方式中，所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113的内圈导线的垂直距离范围为0.05-0.15毫米。所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113的内圈导线在所述第一连接段112延伸方向的垂直方向上的距离L1大于其在所述第一连接段112延伸方向的距离L2，以便于所述第二电感线圈12的设置。本实施方式中，所述第一连接垫111与所述第一绕线主体113的内圈导线在所述第一连接段112延伸方向的垂直方向上的距离L1为0.15毫米，其在所述第一连接段112延伸方向的距离L2为0.1毫米。
本实施方式中，所述第二电感线圈12包括第二连接垫121、第二连接段122、第二绕线主体123、第二接地段124及接地垫125。所述第二连接垫121与所述第一导通孔23对应，并通过所述第一导通孔23与所述第一连接垫111电连接。所述第二连接段122电连接在所述第二连接垫121及所述第二绕线主体123之间。本实施方式中，所述第二连接段122垂直连接在所述第二连接垫121与所述第二绕线主体123之间。所述第二连接段122的延伸方向与所述第一连接段112的延伸方向相背且平行。所述第二接地段124电连接在所述第二绕线主体123远离所述第二连接段122的端部，且电连接在所述第二绕线主体123与所述接地垫125之间。本实施方式中，所述第二接地段124垂直连接在所述第二绕线主体123与所述接地垫125之间。所述第二绕线主体123以所述第二连接垫121为中心，并自所述第二连接段122环绕所述第二连接垫121逐圈外引至所述第二接地段124。本实施方式中，所述第二绕线主体123逐圈大致呈口字型环绕。
本实施方式中，通过影像转移及蚀刻方式选择性移除部分所述第一铜层301形成所述第一电感线圈11、所述第一接地铜箔31及所述第二接地铜箔32，以及选择性移除部分所述第二铜层302形成第二电感线圈12。
第三步，请再次参阅图5，形成第一覆盖层41及第二覆盖层42。
所述第一覆盖层41覆盖所述第一接地铜箔31、所述第二接地铜箔32、所述第一电感线圈11及自所述第一接地铜箔31、所述第二接地铜箔32、所述第一电感线圈11暴露的基底20。所述第二覆盖层42覆盖所述第二电感线圈12及自所述第二电感线圈12露出的基底20。
可以理解的是，其他实施方式中，也可不形成所述第一覆盖层41及第二覆盖层42。
可以理解的是，其他实施方式中，可不形成所述第一连接垫111及第二连接垫121，只要使所述第一电感线圈11与第二电感线圈12通过所述第一导通孔23电连接即可。
相较于现有技术，本发明提供的电路板及电路板制作方法，直接将电感元件整合到所述电路板中，无需打件焊接电感元件，一方面，可缩短制程，提高生产效率；另一方面，由于所述电感元件直接以电感线圈的形式整合在所述电路板中，无需采用锡膏焊接，可减少最终产品的杂讯。此外，将所述电感元件整合到所述电路板中，还可以缩小最终产品的尺寸。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电路板，整合有电感单元，所述电路板包括基底，所述电感单元包括分别位于所述基底两侧的第一电感线圈及第二电感线圈，所述第一电感线圈与所述第二电感线圈通过贯穿所述基底的第一导通孔电连接，所述第一电感线圈环绕所述第一导通孔，并逐圈内引至所述第一导通孔，所述第二电感线圈环绕所述第一导通孔，并自所述第一导通孔逐圈外引。
2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述电路板还包括第一接地铜箔及第二接地铜箔，所述第一接地铜箔、第二接地铜箔及所述第一电感线圈位于所述基底的同一侧，所述第一电感线圈与所述第一接地铜箔直接电连接以接地，所述第二电感线圈通过贯穿所述基底的第二导电孔与所述第二接地铜箔电连接以接地。
3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述第一电感线圈包括第一连接垫、第一连接段、第一绕线主体及第一接地段，所述第一连接垫与所述第一导通孔连接，所述第一连接段连接在所述第一连接垫与所述第一绕线主体之间，所述第一接地段位于所述绕线主体远离所述第一连接段的端部，并连接在所述第一绕线主体与所述第一接地铜箔之间，所述第一绕线主体自所述第一接地段以所述第一连接垫为中心，并环绕所述第一连接垫逐圈内引至所述第一连接段。
4.如权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第一连接垫与所述第一绕线主体的内圈导线之间在所述第一连接段延伸方向的垂直方向上的距离大于其在所述第一连接段延伸方向上的距离。
5.如权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第二电感线圈包括第二连接垫、第二连接段、第二绕线主体、第二接地段及接地垫，所述第二连接垫通过所述第一导通孔与所述第一连接垫电连接，所述第二连接段连接在所述第二连接垫与所述第二绕线主体之间，所述第二接地段位于所述第二绕线主体远离所述第二连接段的端部，并连接在所述第二绕线主体与所述接地垫之间，所述第二绕线主体以所述第二连接垫为中心，自所述第二连接段环绕所述第二连接垫逐圈外引至所述第二接地段，所述接地垫通过贯穿所述基底的所述第二导通孔与所述第二接地铜箔电连接。
6.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述第一绕线主体与所述第二绕线主体具有相同的线圈匝数。
7.如权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述第一绕线主体向所述第二绕线主体方向的投影与所述第二绕线主体大致重叠。
8.如权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述第一绕线主体向所述第二绕线主体方向的投影与所述第二绕线主体的导线之间的间隙大致重叠。
9.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一电感线圈的电流流向与所述第二电感线圈的电流流向相同。
10.一种电路板制作方法，包括步骤：
在一基底内形成第一导通孔及第二导通孔，以导通基底两侧的第一铜层及第二铜层；
选择性蚀刻移除部分所述第一铜箔层及第二铜箔层，以得到如权利要求1-9任一项所述的电路板。
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