CN107087351B - 印刷电路板、印刷电路板的制造方法以及电子产品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印刷电路板、印刷电路板的制造方法以及电子产品。该印刷电路板包括：线路层，包括多个线路；阻焊油墨层，设置在所述线路层表面；其中，在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置有封闭环。本发明的技术方案能够经济、方便地增加印刷电路板中线路的过流能力。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种印刷电路板、印刷电路板的制造方法以及电子产品。
背景技术
随着电子产品向轻薄化发展，承载电子元件的印刷电路板(PCB，Printed CircuitBoard)也在向更小、更薄的方向发展。而电子产品功能的逐渐丰富，又导致印刷电路板上电子元件的功耗在增加，板上线路承载的电流也增加。这就导致PCB要用更窄、更薄的线路承载更大的电流。
PCB上的线路存在一定的电阻，当电流流过PCB线路时，因为线路上电阻的存在，电流在电路上做功，导致线路发热，严重时导致线路熔断，电路失效。同时，由于线路上电阻的存在，线路两端会产生电压降，从而导致负载电路端的电压低于电源输出的电压，严重时导致负载电路无法工作。
针对上述问题，现有的解决方案主要有以下两种：
1.PCB设计管控：加宽PCB线路宽度，增加PCB层数，线路采取多层走线从而增加过流能力。
2.飞线：PCB加工完成后，某些线路过流不足。采用在此线路两端焊接导线的方式，增加过流能力。
然而，上述采用PCB设计管控的方式主要存在以下问题：
1.增加成本，PCB设计时，有时仅仅为了增加小部分线路的过流能力，而增加层数是不现实、不经济的做法；
2.在PCB设计时，往往无法准确计算或估计部分线路的过流能力，采用固有的经验准则往往忽略掉很多其他因素，如线宽、铜厚等。因此，通过增加层数也不一定能完全解决过流的问题，或者，不必要地增加，造成浪费。
此外，上述采用飞线方式增加线路过流能力的方式，主要存在以下问题：
1.影响外观：飞线严重影响PCB整体外观，影响结构装配。
2.由于飞线无法采用机器焊接，故需要手工焊接，大大提高了焊接难度，降低了焊接效率和质量，从而增加了整体成本。
因此，现有的PCB制造方法有待改进。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种印刷电路板、印刷电路板的制造方法和电子产品，本发明的技术方案能够经济、方便地增加印刷电路板中线路的过流能力。
根据本发明的一个实施方式，提供一种印刷电路板，包括；
线路层，包括多个线路；
阻焊油墨层，设置在所述线路层表面；
其中，在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置有封闭环。
在上述的印刷电路板中，所述至少一个线路包括具有变窄部分的线路；在所述阻焊油墨层的与所述具有变窄部分的线路对应的部分中，在至少与所述变窄部分对应的区域上设置有所述封闭环。
在上述的印刷电路板中，所述封闭环内包括与所述线路直接接触的附加导电层。
在上述的印刷电路板中，所述附加导电层为焊料层。
在上述的印刷电路板中，所述焊料层为锡膏层。
在上述的印刷电路板中，所述阻焊油墨层是利用溶剂型热固化油墨形成的。
在上述的印刷电路板中，所述封闭环是利用非溶剂型紫外线固化油墨形成的。
根据本发明的另一实施方式，提供一种印刷电路板的制造方法，包括：
在包括多个线路的线路层表面形成阻焊油墨层；
在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置封闭环；
对所述至少一个线路进行测试；
在测试不合格的情况下，去除所述封闭环内的所述阻焊油墨层，在所述封闭环内形成附加导电层。
在上述的印刷电路板的制造方法中，所述至少一个线路包括具有变窄部分的线路；在所述阻焊油墨层的与所述具有变窄部分的线路对应的部分中，在至少与所述变窄部分对应的区域上设置所述封闭环。
在上述的印刷电路板的制造方法中，所述阻焊油墨层利用溶剂型热固化油墨形成。
在上述的印刷电路板的制造方法中，通过滴入阻焊油墨溶剂来去除所述封闭环内的所述阻焊油墨层。
在上述的印刷电路板的制造方法中，所述封闭环利用非溶剂型紫外线固化油墨形成。
在上述的印刷电路板的制造方法中，所述附加导电层为焊料层。
在上述的印刷电路板的制造方法中，所述焊料层为锡膏层。
在上述的印刷电路板的制造方法中，如下地形成所述锡膏层：在所述封闭环内置入锡膏，加热使所述锡膏融化，冷却融化的锡膏。
根据本发明的又一实施方式，提供一种电子产品，包括上述的印刷电路板。
PCB前期设计中，无法估计后续的过流及压降风险的区域，现有的解决方案存在这样或那样的缺陷。
而根据本发明的技术方案，在PCB制成后，若测试不符合要求，可以在线路中增加额外的导电层，从而解决过流不足、压降过大的问题。此外，增加导电层的方式不仅简单易行，而且与现有的电路设计，PCB加工工艺方法完全兼容，可以近乎零成本的方式实施。此外，本发明增加PCB线路过流能力的方式不会影响PCB的整体外观，而且也不会影响结构装配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。
图1示出了一种现有的印刷电路板的示意图。
图2示出了本发明一个实施例的在印刷电路板上可形成封闭环的区域的示意图。
图3示出了本发明一个实施例的在印刷电路板上形成封闭环后的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
图1示出了一种现有的印刷电路板结构的示意图。PCB线路设计中经常遇到如图1所示的场景，在区域A，线路C由于线路A和B的“挤压”，而不得不设计得比较窄，在PCB加工完成后，线路C在区域A的过流能力很可能会出现问题，可能温升过高，压降过大。
现有技术中存在例如通过加宽PCB线路宽度、增加PCB层数以增加过流能力或者通过飞线方式来解决，然而，正如上文所指出那样，这些解决方案都存在这样或那样的缺点。
本发明提出的增加PCB线路过流能力的技术方案解决了上述问题。下面通过实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例提供印刷电路板的制造方法的一个实例。参见图2和3，图2示出了本发明实施例的在印刷电路板上可形成封闭环的区域的示意图。采用标准PCB生产加工工艺流程制作PCB内层线路，在已经形成线路的基板上，整版形成阻焊油墨层(图2中未画出)后，在区域A的线路变窄部分，例如可在图2中封闭环形10上进行丝印加工形成封闭环。
具体而言，首先，在包括多个线路的线路层表面形成阻焊油墨层。图2的PCB中的线路C具有变窄部分。由于印刷电路板上存在各种各样的线路，在各种线路的布置方向上，经常会不可避免的出现某些线路需要从正常的宽度变窄，然后在恢复至正常宽度以上。
阻焊油墨可以是通常所说的绿油，防焊漆等。绿油为PCB表面主要的颜色组成，主要用于隔离PCB表层铜线路，防止线路氧化，杂质接触短路等。
PCB表面的油墨在印刷到PCB表面之前，都是液态或者半固化态的流体，印刷到PCB表面后，根据油墨固化类型的不同，采用不同的方法将油墨固化，附着到PCB表面，形成阻焊或者丝印，油墨材料类型不同，固化方式也不同。
用作阻焊油墨的主要是热固化油墨，其加工精度高。热固化油墨主要为溶剂型油墨，主要由溶剂和颜料组成，固化时，采用加热的方式，将溶剂蒸发以固化油墨。可以采用溶剂型热固化油墨运用例如丝网印刷工艺印刷整版阻焊，印刷后将阻焊油墨烘干形成阻焊油墨层。溶剂型热固化油墨可以是市售的各种溶剂型热固化油墨。
然后，如图3所示，至少在阻焊油墨层的与所述变窄部分对应的区域上形成封闭环。
即在阻焊油墨层(图中未示出)上，在与至少变窄部分对应的区域形成封闭环。图3的PCB中形成封闭环不仅形成在变窄部分对应的区域，而且有一部分略微超过了变窄区域。并不严格限定于变窄区域是为了降低加工精度要求，而且，略微超出一部分也几乎不会影响整体的成本。在线路的至少相对狭窄区域，优选封闭环靠近线路的边缘延伸。
封闭环可采用丝印油墨来形成。丝印油墨可为通常所说的白油、丝印等。一般用于印刷PCB表面的文字、字符、图形等，起到特定的标志作用。而在本发明中用于形成封闭环。丝印油墨通常采用紫外线(UV，Ultraviolet Rays)固化油墨，UV固化油墨主要为非溶剂型油墨，固化时，采用UV光照射，诱发油墨中的成分发生化学反应以固化油墨。非溶剂型油墨可以为市售的各种非溶剂型紫外线固化油墨。
此实施例中，封闭环用例如非溶剂型紫外线固化油墨来形成。亦可采用例如丝网印刷工艺印刷丝印圈，选用适当的丝网厚度，以使封闭环固化后获得合适的成品厚度。图3中示出了完成后的封闭环20。
其次，在印刷电路板加工完成后，针对包括所述变窄部分的线路进行测试。
具体而言，PCB加工完成，以及贴片完成后；测试电路，以确定线路C上的温升和线路两端的压降是否超标。若未超标，则电路设计合格，当然不需做任何修改。
若超标，则测试不合格，需增加线路C的过流能力。去除所述封闭环内的阻焊油墨层，在所述封闭环内形成附加导电层。可以利用阻焊油墨溶剂，例如溶剂型热固化油墨的溶剂，来除去封闭环内的阻焊油墨层。例如，可以通过如下方式去除封闭环内的阻焊油墨层，在封闭环内形成附加导电层。
首先，在图3所示的封闭环中，滴入阻焊油墨溶剂溶解封闭环中的已固化的阻焊油墨：由于阻焊油墨采用溶剂型油墨，以热固化的方式加热，使油墨当中的溶剂挥发而固化；故滴入阻焊油墨溶剂后，阻焊油墨溶解为液体。而封闭环采用的是非溶剂型固化油墨，故可以保持完整。阻焊油墨溶剂可以为例如氢氧化钠、溶剂型油墨的溶剂、氢氧化钠与溶剂型油墨的溶剂的组合。溶剂型油墨的溶剂是中溶剂型油墨本身所含溶剂。本领域技术人员可以根据需要选择具体的阻焊油墨溶剂。
其次，清除封闭环中溶解的阻焊油墨；使线路C的例如铜暴露出来。
然后，在封闭环中置入例如锡膏，加热使锡膏融化；融化的锡膏与C线路暴露的铜面浸润，由于封闭环的阻挡，融化的锡膏保留在封闭环内。融化的锡膏冷却后，锡将焊接在封闭环内暴露的铜面上，从而形成附加导电层。
焊接在封闭环内的锡相当于增加了线路C在区域A内的导线厚度，从而增加了线路C的过流能力。
在上文中，提及了用锡膏在封闭环内形成附加导电层。也可以用其他材料在封闭环内形成附加导电层。例如，也可以在封闭环内沉积金属箔，优选沉积铜箔，因为线路通常是由铜形成。此外，也可以使用其他焊料，例如焊丝、焊条、钎料和其他焊膏。在本发明中，优选使用锡膏来形成封闭环内的附加导电层。在选用其他附加导电层时，也可以适当地选用其他材料形成封闭环。
实施例2
本发明还提供一种印刷电路板。如图3所示，印刷电路板包括线路C，线路C中包括在区域A中的变窄部分。在线路层的上方设置有阻焊油墨层，图3中未示出。阻焊油墨层可为通常的绿油层等。为PCB表面主要的颜色组成，主要用于隔离PCB表层的线路，防止铜线路氧化，杂质接触短路等。
此外，在阻焊油墨层上，在至少与线路C的变窄部分对应的区域(区域A)上设置有封闭环。尽管图3中的封闭环超过区域A，但是也可以仅设置在区域A部分。甚至根据需要，也可以仅设置在区域A内宽度最窄的部分。然而，优选设置在至少变窄部分(区域A)，由此，可以增大后续对线路C的调整幅度。
由于此实施例中的印刷电路板在至少线路变窄部分设置有封闭环，即使在后续的测试中，包括变窄部分的线路的温升和压降超标，也可以在封闭环中形成附加导电层来增加导线厚度，降低电阻，从而增加过流能力。
封闭环内的附加导电层与线路直接接触，可以是例如铜箔沉积层，焊料层等。焊料层可以采用焊丝、焊条、钎料和焊膏等形成。焊料层优选为锡膏层。
阻焊油墨层优选用溶剂型热固化油墨形成。封闭环优选用非溶剂型紫外线固化油墨形成。
本发明还提供一种电子产品，其包括根据本发明的印刷电路板，例如实施例2中的印刷电路板。
尽管在以上的实施例中，针对线路的变窄部分设置封闭环。显然，本发明并不限于此，可能存在一些线路虽然是均匀的，没有变窄部分，但是由于例如其他线路的影响，整个线路设置得相对狭窄，也可以在该线路上设置封闭环，如果形成PCB以及贴片后，温升、压降的测试不合格，通过如上所述的方式在封闭环内设置附加导电层来增加过流能力。
此外，上述的实施例中，阻焊油墨层和封闭环的形成采用丝印工艺，然而，也可以采用其他工艺来形成，例如光刻工艺、静电喷涂工艺等本领域技术人员熟知的工艺来形成。
根据本发明的技术方案，在PCB制成后，若测试不符合要求，可以在相应线路中增加额外的导电层，从而解决过流不足、压降过大的问题。此外，增加导电层的方式不仅简单易行，而且与现有的电路设计，PCB加工工艺方法完全兼容，可以近乎零成本的方式实施。此外，本发明增加PCB线路过流能力的方式不会影响PCB的整体外观，而且也不会影响结构装配。
本发明还包括以下技术方案：
A1.一种印刷电路板，包括：
线路层，包括多个线路；
阻焊油墨层，设置在所述线路层表面；
其中，在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置有封闭环。
A2.根据A1所述的印刷电路板，
所述至少一个线路包括具有变窄部分的线路；
在所述阻焊油墨层的与所述具有变窄部分的线路对应的部分中，在至少与所述变窄部分对应的区域上设置有所述封闭环。
A3.根据A1所述的印刷电路板，所述封闭环内包括与所述线路直接接触的附加导电层。
A4.根据A3所述的印刷电路板，所述附加导电层为焊料层。
A5.根据A4所述的印刷电路板，所述焊料层为锡膏层。
A6.根据A1所述的印刷电路板，所述阻焊油墨层是利用溶剂型热固化油墨形成的。
A7.根据A1所述的印刷电路板，所述封闭环是利用非溶剂型紫外线固化油墨形成的。
B8.一种印刷电路板的制造方法，包括：
在包括多个线路的线路层表面形成阻焊油墨层；
在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置封闭环；
对所述至少一个线路进行测试；
在测试不合格的情况下，去除所述封闭环内的所述阻焊油墨层，在所述封闭环内形成附加导电层。
B9.根据B8所述的印刷电路板的制造方法，
所述至少一个线路包括具有变窄部分的线路；
在所述阻焊油墨层的与所述具有变窄部分的线路对应的部分中，在至少与所述变窄部分对应的区域上设置所述封闭环。
B10.根据B8所述的印刷电路板的制造方法，所述阻焊油墨层利用溶剂型热固化油墨形成。
B11.根据B10所述的印刷电路板的制造方法，通过滴入阻焊油墨溶剂来去除所述封闭环内的所述阻焊油墨层。
B12.根据B8所述的印刷电路板的制造方法，所述封闭环利用非溶剂型紫外线固化油墨形成。
B13.根据B8所述的印刷电路板的制造方法，所述附加导电层为焊料层。
B14.根据B13所述的印刷电路板的制造方法，所述焊料层为锡膏层。
B15.根据B14所述的印刷电路板的制造方法，如下地形成所述锡膏层：在所述封闭环内置入锡膏，加热使所述锡膏融化，冷却融化的锡膏。
C16.一种电子产品，包括根据A1-A7中任一项所述的印刷电路板。
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。
Claims (13)
1.一种印刷电路板，其特征在于，包括：
线路层，包括多个线路；和
阻焊油墨层，设置在所述线路层表面；
其中，在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置有封闭环，所述至少一个线路包括具有变窄部分的线路，在所述阻焊油墨层的与所述具有变窄部分的线路对应的部分中，在至少与所述变窄部分对应的区域上设置有所述封闭环；所述封闭环内包括与所述线路直接接触的附加导电层。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述附加导电层为焊料层。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述焊料层为锡膏层。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述阻焊油墨层是利用溶剂型热固化油墨形成的。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述封闭环是利用非溶剂型紫外线固化油墨形成的。
6.一种印刷电路板的制造方法，其特征在于，包括：
在包括多个线路的线路层表面形成阻焊油墨层；
在所述阻焊油墨层的与至少一个线路对应的区域上设置封闭环；所述至少一个线路包括具有变窄部分的线路，在所述阻焊油墨层的与所述具有变窄部分的线路对应的部分中，在至少与所述变窄部分对应的区域上设置所述封闭环；
对所述至少一个线路进行测试；
在测试不合格的情况下，去除所述封闭环内的所述阻焊油墨层，在所述封闭环内形成附加导电层。
7.根据权利要求6所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，所述阻焊油墨层利用溶剂型热固化油墨形成。
8.根据权利要求7所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，通过滴入阻焊油墨溶剂来去除所述封闭环内的所述阻焊油墨层。
9.根据权利要求6所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，所述封闭环利用非溶剂型紫外线固化油墨形成。
10.根据权利要求6所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，所述附加导电层为焊料层。
11.根据权利要求10所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，所述焊料层为锡膏层。
12.根据权利要求11所述的印刷电路板的制造方法，其特征在于，如下地形成所述锡膏层：在所述封闭环内置入锡膏，加热使所述锡膏融化，冷却融化的锡膏。
13.一种电子产品，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的印刷电路板。
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