CN106879188A - 一种元器件内置型电路板的制作方法及电路板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种元器件内置型电路板的制作方法及电路板，所述元器件内置型电路板的制作方法包括：对内层子板进行线路制作；将待内置的元器件贴装至所述进行了线路制作的内层子板上；在半固化片上开槽；将所述贴装有元器件的内层子板、所述半固化片以及所述芯板进行层叠并压合。本发明提供的元器件内置型电路板的制作方法，在将元器件内置于电路板内部时，内置的元器件容置于半固化片上开设的槽内，可以避免电路板的各板层之间产生间隙，且防止内置的元器件损坏，从而提高元器件内置型电路板的可靠性。

Description

一种元器件内置型电路板的制作方法及电路板

技术领域

本发明涉及电路板制作技术领域，尤其涉及一种元器件内置型电路板的制作方法及电路板。

背景技术

随着电子技术的发展，手机和电脑等电子设备越来越普及，电子设备已成为人们日常生活中不可缺少的一部分。人们对于电子设备的要求越来越高，尤其是要求电子设备的微型化。电路板作为电路中元器件的载体，是电子设备中必不可少的一部分。由于电子设备的微型化，电路板也随之变小，电路板上安装的元器件也越来越密集，这样，必然会导致各元器件的焊点面积越来越小，影响元器件的焊接可靠性，从而容易导致电子设备出现故障。

元器件内置型电路板作为一种新兴的电路板，通过将元器件内置于电路板内，可以缓解电路板板面上元器件的密集度，减少焊接点，从而提高电路板的可靠性。目前的元器件内置型电路板通常采用薄膜元件材料或者印刷型元件树脂，在电路板的内层子板形成较薄的电阻或电容，以保证各板层之间压合的紧密度；而将具有一定厚度的元器件内置时，可能导致各板层叠时产生间隙使压合不紧密，或者容易导致内置的元器件被压坏，从而降低电路板的可靠性。可见，目前元器件内置型电路板存在可靠性低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种元器件内置型电路板的制作方法及电路板，以解决目前元器件内置型电路板存在可靠性低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种元器件内置型电路板的制作方法，包括：

对内层子板进行线路制作；

将待内置的元器件贴装至所述进行了线路制作的内层子板上；

在半固化片上开槽，其中，所述半固化片上开设的槽的位置，与所述贴装有元器件的内层子板上贴装的元器件的位置对应，且贴装的元器件可以容置于对应的槽内；

将所述贴装有元器件的内层子板、所述半固化片以及芯板进行层叠并压合，其中，所述半固化片叠设于所述内层子板和所述芯板之间。

第二方面，本发明实施例还提供一种电路板，所述电路板由上述元器件内置型电路板的制作方法制作形成。

这样，本发明实施例中，对内层子板进行线路制作；将待内置的元器件贴装至所述进行了线路制作的内层子板上；在半固化片上开槽；将所述贴装有元器件的内层子板、所述半固化片以及芯板进行层叠并压合。这样，在将元器件内置于电路板内部时，内置的元器件容置于半固化片上开设的槽内，可以避免电路板的各板层之间产生间隙，且防止内置的元器件损坏，从而提高元器件内置型电路板的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种元器件内置型电路板的制作方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种元器件内置型电路板的制作方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种元器件内置型电路板的制作方法的流程示意图。

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，本领域普通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。

第一实施例

请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种元器件内置型电路板的制作方法的流程示意图，如图1所示，上述方法包括以下步骤：

步骤101、对内层子板进行线路制作。

本发明实施例中，上述内层子板可以是单层板，也可以是多层板。其中，若内层子板为单层板，可以由原料进行开料直接获取；若内层子板为多层板，可以由原料进行开料后进行压制形成。

上述对内层子板进行线路制作，可以先在内层子板进行钻孔，钻出内层子板的层间导通孔；再对钻设的导通孔进行金属化处理，实现内层子板的各层间的导通；最后可以通过成像以及蚀刻等工艺，在内层子板的表面形成电路图案，该电路图案中包括电路线路以及位于线路上的焊盘，实现对内层子板的线路制作。

步骤102、将待内置的元器件贴装至进行了线路制作的内层子板上。

本发明实施例中，在上述步骤101完成对内层子板的线路制作后，可以将待内置的元器件贴装至内层子板的对应位置上。其中，上述待内置的元器件可以包括电容、电阻、电感、二极管、三极管以及芯片等贴片元件。

例如：进行了线路制作的内层子板上设置有待贴装电容、电阻1以及电阻2的位置1、位置2以及位置3，上述将待内置的元器件贴装置至内层线路板的对应位置上，可以是将待内置的电容贴装至位置1、电阻1贴装至位置2以及电阻2贴装置位置3。

当然，上述在贴装待内置元器件的过程中，可以对内层子板进行表面处理，还可以对内层子板进行保护处理，例如：对贴装元器件的内层子板进行棕化处理等。

步骤103、在半固化片上开槽。

本发明实施例中，在将待内置的元器件贴装置进行了线路制作的内层子板上之后，可以在用于与贴装有元器件的内层子板叠设的半固化片上开槽，且半固化片上开设的槽的位置，与贴装有元器件的内层子板上贴装的元器件的位置对应，且贴装的元器件可以容置于对应的槽内。

其中，上述半固化片上开设的槽的位置，与贴装有元器件的内层子板上贴装的元器件的位置对应，可以理解为：在半固化片与内层子板层叠时，半固化片上相对内层子板上每一个贴装的元器件均开设有一个槽，且每一个贴装的元器件可以容置于与其相对的槽内。

需要说明的是，上述贴装的元器件可以容置于对应的槽内，可以是半固化片上开设的槽的宽度大于或等于容置于其内的元器件的外径，且半固化片上开设的槽的深度大于容置于其内的元器件的高度，其中，元器件的高度可以理解为元器件在垂直电路板方向上的尺寸，且不同元器件具有不同的高度。当然，在半固化片厚度不够，即半固化片的厚度小于具有贴装的最大高度的元器件中的高度时，还可以在与半固化片层叠的芯板上开设与半固化片上开设的槽一一对应的槽，从而确保贴装的元器件可以被容置于对应的槽内。

步骤104、将贴装有元器件的内层子板、半固化片以及芯板进行层叠并压合。

本发明实施例中，在上述步骤103完成后，可以将内层子板、半固化片以及芯板进行层叠，半固化片位于内层子板和芯板之间，且内层子板上贴装的元器件均容置于半固化片上对应的槽内，通过热压合处理将层叠的内层子板、半固化片和芯板压合在一起。

需要说明的是，若需要制作的电路板为内置一层元器件的主板，由上述步骤101至步骤104可以获得；若需要制作的电路板为内置多层线路元器件的主板，可以重复进行上述步骤101至步骤104获得。另外，在获取主板后，还可以对主板进行表面处理、绿油以及电测试等工艺，在此不再进行赘述。

本发明实施例中，通过对内层子板进行线路制作；将待内置的元器件贴装至进行了线路制作的内层子板上；在半固化片上开槽；将贴装有元器件的内层子板、半固化片以及芯板进行层叠并压合。这样，将元器件内置于电路板内部时，内置的元器件容置于半固化片上开设的槽内，可以避免电路板的各板层之间产生间隙，且防止内置的元器件损坏，从而提高元器件内置型电路板的可靠性。

第二实施例

请参见图2，图2是本发明实施例提供的另一种元器件内置型电路板的制作方法的流程示意图，本实施例是对第一实施例的将待内置的元器件贴装至进行了线路制作的内层子板上的步骤进行具体限定，如图2所示，该方法包括：

步骤201、对内层子板进行线路制作。

本发明实施例中，当内层子板为单层板时，可以通过对原料进行开料制成；当内层子板为多层板时，需要对开料后的子板进行压合制成。其中，若内层子板为多层板，需要对内层子板进行涨缩测量，为积层用的粘接片、内层芯板的线路以及拼板提供尺寸匹配系数，从而提高元器件内置型电路板的可靠性。

可选的，上述对内层子板进行线路制作的步骤，包括：

在内层子板上钻孔；

对钻设在内层子板上的孔进行金属化处理；

采用树脂填塞内层子板上经金属化处理后的孔；

对填塞内层子板上孔的树脂表面进行覆铜；

对经树脂覆铜后的内层子板进行成像以及蚀刻处理，形成内层子板的线路。

其中，在对钻设的内层子板上的孔进行金属化处理后，可以采用树脂填塞内层子板上经金属化处理后的孔，并对填塞内层子板上空的树脂表面进行覆铜。这样，在制作元器件内置型电路板过程中，不仅可以避免孔内金属被蚀刻，还可以避免造成漏锡导致背面短路以及正面的空焊，进一步提高电路板的可靠性。

另外，上述对填塞内层子板上孔的树脂表面进行覆铜，可以采用金属化孔(Plating Through Hole，PTH)以及电镀等工艺实现，以满足内层子板上钻设的孔的焊接要求。

步骤202、对进行了线路制作的内层子板进行表面处理。

本发明实施例中，在上述步骤201完成对内层子板进行线路制作后，可以对进行了线路制作的内层子板进行表面处理，从而能够对内层子板的镀铜层起到防止氧化的作用，同时使内层子板的线路的焊点的铜表面在后续的工序中具有良好的焊接性能。其中，对内层子板进行表面处理可以采用机保焊膜(Organic Solderability Preservatives，OSP)、化学镍金、化学镀银、化学沉锡以及电镀镍金等中的至少一种进行。

步骤203、将待内置的元器件贴装在经表面处理后的内层子板上。

本发明实施例中，可以将待内置的元器件贴装至经过表面处理后的内层子板的对应位置上。其中，上述待内置的元器件可以包括电容、电阻、电感、二极管、三极管以及芯片等贴片元件。

步骤204、在贴装元器件后的内层子板上印刷保护膜。

本发明实施例中，上述在贴装元器件后的内层子板上印刷保护膜，可以将焊接区设计成字符白油块，采用字符网板将保护印刷膜印刷在内层子板上的焊接区。其中，要求字符白油块的单边尺寸与焊接区的单边尺寸之差大于或等于0.15毫米，且保护膜必须为可剥离胶。通过在内层子板上印刷保护膜，可以提高内层子板焊点的可焊性，并避免焊点被氧化，从而进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

另外，若内层子板的两面都具有焊接区，在对内层子板的第二面进行焊接时，需要在其第一面设置一垫板，且在垫板对应于第一面的焊接区的位置开设槽，以避免焊接时第一面的焊接区被损坏。

步骤205、对印刷有保护膜的内层子板进行棕化。

本发明实施例中，可以对印刷有保护膜的内层子板的非焊接区进行棕化，从而可以增加内层子板与半固化片压合时的结合力，避免内层子板与半固化片的分层，同时能够防止内层子板表面的铜层被腐蚀，提高元器件内置型电路板的层间可靠性。

步骤206、剥离棕化后的内层子板的保护膜。

本发明实施例中，在上述步骤对内层子板进行棕化后，可以将印刷在内层子板的焊接区的保护膜剥离，从而在内层子板与半固化片压合时，使内层子板上贴装的元器件能够直接与半固化片接触。

步骤207、在半固化片上开槽。

本发明实施例中，半固化片上开设的槽的位置，与贴装有元器件的内层子板上贴装的元器件的位置对应，且贴装的元器件可以容置于对应的槽内。

其中，上述贴装的元器件可以容置于对应的槽内，可以是半固化片上开设的槽的宽度大于或等于容置于其内的元器件的外径，且半固化片上开设的槽的深度大于容置于其内的元器件的高度，从而在内层子板、半固化片和芯板压合时，避免各板层之间存在间隙，且避免贴装的元器件被压坏，提高元器件内置型电路板的可靠性。

可选的，半固化片上开设的槽的深度，与容置于槽内的元器件的高度之差大于或等于0.05毫米；且半固化片上开设的槽的深度，与容置于槽内的元器件的外径之差大于或等于0.75毫米，这样，可以确保元器件完全被容置于对应的槽内，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

可选的，上述步骤207之后，还可以包括：在芯板上开槽。其中，芯板上开设的槽与半固化片上开设的槽一一对应，且贴装的元器件可以容置于半固化片和芯板上对应的槽内。

例如：在半固化片的厚度不够时，即半固化片的厚度小于具有最大高度的贴装的元器件的高度，可以先在半固化片上开设与内层子板上贴装的元器件一一对应的槽，再在芯板上开设与半固化片上的槽一一对应的槽，在将内层子板、芯板以及半固化片压合时，半固化片和芯板上的槽可以容置对应的元器件，从而确保贴装的元器件可以被容置于对应的槽内。

进一步可选的，半固化片上开设的槽与芯板上开设的槽的宽度相同，且半固化片上开设的槽与芯板上开设的槽的深度之和大于容置于槽内的元器件的高度。这样，在内层子板、半固化片和芯板压合时，可以避免各板层之间存在间隙，且避免贴装的元器件被压坏，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

进一步可选的，半固化片和芯板上开设的槽的宽度与容置于槽内的元器件的外径之差大于或等于0.75毫米；且半固化片和芯板上开设的槽的深度之和，与容置于槽内的元器件的高度之差大于或等于0.05毫米。从而可以在压合各板层引起半固化片形变时，仍然可以确保半固化片和芯板上开设的槽容置对应的元器件，避免半固化片形变引起各板层之间出现间隙或槽内的元器件被压坏。

步骤208、将贴装有元器件的内层子板、半固化片以及芯板进行层叠并压合。

本发明实施例中，在将待内置的元器件贴装至进行了线路制作的内层子板上的过程中，通过将对进行了线路制作的内层子板进行表面处理；将待内置的元器件贴装在经表面处理后的内层子板上；在贴装元器件后的内层子板上印刷保护膜；对印刷有保护膜的内层子板进行棕化；剥离棕化后的内层子板的保护膜，这样，可以提高内层子板焊点的可焊性，避免铜层氧化，同时增加内层子板与半固化片压合时的结合力，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

第三实施例

请参见图3，图3是本发明实施例提供的另一种元器件内置型电路板的制作方法的流程示意图，本实施例是对第一实施例的将待内置的元器件贴装至进行了线路制作的内层子板上的步骤进行具体限定，如图3所示，该方法包括：

步骤301、对内层子板进行线路制作。

步骤302、对进行了线路制作的内层子板进行棕化。

本发明实施例中，若上述步骤301完成对内层子板进行线路制作，可以对进行了线路制作的内层子板的非焊接区进行棕化，从而可以增加内层子板与半固化片压合时的结合力，避免内层子板与半固化片的分层，同时能够防止内层子板表面的铜层被腐蚀，提高元器件内置型电路板的层间可靠性。

步骤303、对棕化后的内层子板的表面进行树脂涂覆。

本发明实施例中，可以对棕化后的内层子板的表面进行树脂涂覆，从而提高内层子板上焊接区的可靠性，同时防止焊接区的焊点被氧化，提高元器件内置型电路板的可靠性。

可选的，上述对经棕化后的内层子板的表面进行树脂涂覆步骤，可以包括：对棕化后的内层子板的表面以档点丝网印刷方式涂覆树脂，形成档点丝网。这样，可以使内层子板的焊接区全部涂覆树脂，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

可选的，进行了线路制作内层子板上的焊盘位于档点丝网的档点，且档点的外径与焊盘的外径之差大于或等于0.15毫米，从而可以确保内层子板上的焊盘即焊接点被树脂覆盖，保证焊盘的可焊性以及避免焊盘被氧化，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

可选的，涂覆的树脂的厚度小于15微米，且大于涂覆在进行了线路制作的内层子板上的线路的铜层厚度，从而可以避免线路的铜层被氧化和腐蚀。

可选的，树脂可以为热固性树脂，由于热固性树脂加热后容易固化，从而可以保证涂覆后正常固化。

步骤304、对涂覆有树脂的内层子板进行表面处理。

本发明实施例中，可以对涂覆有树脂的内层子板进行表面处理，从而能够对内层子板的镀铜层起到防止氧化的作用，同时使内层子板的线路的焊点的铜表面在后续的工序中具有良好的焊接性能。

可选的，上述对涂覆有树脂的内层子板进行表面处理的步骤，可以包括：采用有机保焊膜以及化学镍金对涂覆有树脂的内层子板的进行表面处理。

其中，在对内层子板表面进行有机保焊膜处理时，需要先对内层子板整个表面进行有机保焊膜处理，并在贴装元器件后将有机保焊膜擦除；而进行化学镍金时，需要采用成像工艺将需要焊接的焊盘显影出来，焊盘以外的位置采用干膜保护，同时在焊盘的背面的拼板边设置干膜窗口，以保证化学镍金时的电势平衡。

步骤305、将待内置的元器件贴装在经表面处理后的内层子板上。

步骤306、在半固化片上开槽。

本发明实施例中，半固化片上开设的槽的位置，与贴装有元器件的内层子板上贴装的元器件的位置对应，且贴装的元器件可以容置于对应的槽内。

可选的，上述步骤306之后，还可以包括：在芯板上开槽。其中，芯板上开设的槽与半固化片上开设的槽一一对应，且贴装的元器件可以容置于半固化片和芯板上对应的槽内。

例如：在半固化片的厚度不够时，即半固化片的厚度小于具有最大高度的贴装的元器件的高度，可以先在半固化片上开设与内层子板上贴装的元器件一一对应的槽，再在芯板上开设与半固化片上的槽一一对应的槽，在将内层子板、芯板以及半固化片压合时，半固化片和芯板上的槽可以容置对应的元器件，从而确保贴装的元器件可以被容置于对应的槽内。

进一步可选的，半固化片上开设的槽与芯板上开设的槽的宽度相同，且半固化片上开设的槽与芯板上开设的槽的深度之和大于容置于槽内的元器件的高度，这样，在内层子板、半固化片和芯板压合时，可以避免各板层之间存在间隙，且避免贴装的元器件被压坏，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

进一步可选的，半固化片和芯板上开设的槽的宽度与容置于槽内的元器件的外径之差大于或等于0.75毫米；且半固化片和芯板上开设的槽的深度之和，与容置于槽内的元器件的高度之差大于或等于0.05毫米。从而可以在压合各板层引起半固化片形变时，仍然可以确保半固化片和芯板上开设的槽容置对应的元器件，避免半固化片形变引起各板层之间出现间隙或槽内的元器件被压坏。

步骤307、将贴装有元器件的内层子板、半固化片以及芯板进行层叠并压合。

本发明实施例中，在将待内置的元器件贴装至进行了线路制作的内层子板上的过程中，通过对进行了线路制作的内层子板进行棕化；对经棕化后的内层子板的表面进行树脂涂覆；对涂覆有树脂的内层子板进行表面处理；将待内置的元器件贴装在经表面处理后的内层子板上，这样，可以提高内层子板焊点的可焊性，避免铜层氧化，同时增加内层子板与半固化片压合时的结合力，进一步提高元器件内置型电路板的可靠性。

基于上述实施例提供的元器件内置型电路板的制作方法，本发明实施例还提供一种电路板，该电路板由上述元器件内置型电路板的制作方法制作形成。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种元器件内置型电路板的制作方法，其特征在于，包括：

对内层子板进行线路制作；

将待内置的元器件贴装至所述进行了线路制作的内层子板上；

在半固化片上开槽；

将所述贴装有元器件的内层子板、所述半固化片以及芯板进行层叠并压合，其中，所述半固化片叠设于所述内层子板和所述芯板之间；

其中，所述半固化片上开设的槽的位置，与所述贴装有元器件的内层子板上贴装的元器件的位置对应，且贴装的元器件可以容置于对应的槽内。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待内置的元器件贴装至所述进行了线路制作的内层子板上的步骤，包括：

对所述进行了线路制作的内层子板进行表面处理；

将所述待内置的元器件贴装在经表面处理后的内层子板上；

在贴装元器件后的内层子板上印刷保护膜；

对印刷有保护膜的内层子板进行棕化；

剥离棕化后的内层子板的保护膜。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将待内置的元器件贴装至所述进行了线路制作的内层子板上的步骤，包括：

对所述进行了线路制作的内层子板进行棕化；

对经棕化后的内层子板的表面进行树脂涂覆；

对涂覆有树脂的内层子板进行表面处理；

将所述待内置的元器件贴装在经表面处理后的内层子板上。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对经棕化后的内层子板的表面进行树脂涂覆步骤，包括：

对所述棕化后的内层子板的表面以档点丝网印刷方式涂覆树脂，形成档点丝网。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行了线路制作内层子板上的焊盘位于所述档点丝网的档点，且所述档点的外径与所述焊盘的外径之差大于或等于0.15毫米。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，涂覆的树脂的厚度小于15微米，且大于涂覆在所述进行了线路制作的内层子板上的线路的铜层厚度。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述树脂为热固性树脂。

8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对涂覆有树脂的内层子板进行表面处理的步骤，包括：

采用有机保焊膜以及化学镍金对所述涂覆有树脂的内层子板的进行表面处理。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述半固化片上开设的槽的深度与容置于槽内的元器件的高度之差大于或等于0.05毫米；且所述半固化片上开设的槽的宽度与容置于槽内的元器件的外径之差大于或等于0.75毫米。

10.如权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述在半固化片上开槽的步骤之后，还可以包括：

在所述芯板上开槽，其中，所述芯板和所述半固化片上开设的槽一一对应，且贴装的元器件可以容置于所述半固化片和所述芯板上对应的槽内。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述半固化片和所述芯板上开设的槽的宽度相同，且所述半固化片与所述芯板上开设的槽的深度之和大于容置于槽内的元器件的高度。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述半固化片和所述芯板上开设的槽的宽度与容置于槽内的元器件的外径之差大于或等于0.75毫米；且所述半固化片和所述芯板上开设的槽的深度之和，与容置于槽内的元器件的高度之差大于或等于0.05毫米。

13.如权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述对内层子板进行线路制作的步骤，包括：

在所述内层子板上钻孔；

对钻设在所述内层子板上的孔进行金属化处理；

采用树脂填塞所述内层子板上经金属化处理后的孔；

对填塞所述内层子板上孔的树脂表面进行覆铜；

对经树脂覆铜后的内层子板进行成像以及蚀刻处理，形成所述内层子板的线路。

14.一种电路板，其特征在于，所述电路板由权利要求1至13中任意一项所述的元器件内置型电路板的制作方法制作形成。