CN107548238B

CN107548238B - 一种印刷电路板的制作方法、印刷电路板及移动终端

Info

Publication number: CN107548238B
Application number: CN201710744178.0A
Authority: CN
Inventors: 朱雷; 李明根; 吴爽
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2020-05-05
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: CN107548238A

Abstract

本发明实施例公开了一种印刷电路板的制作方法、印刷电路板及移动终端。所述方法包括：根据初始印刷电路板的线路，在与所述初始印刷电路板压合的印刷电路基板上开设目标线槽；在所述目标线槽内沉积石墨烯层，以将所述石墨烯层压合所述初始印刷电路板的线路；在沉积石墨烯层后的印刷电路基板上，制作压合所述石墨烯层的线路，形成目标印刷电路板。根据本发明实施例，相应降低了印刷电路板在采用大电流充电时的发热功耗，解决现有技术的印刷电路板升温过快的问题。

Description

一种印刷电路板的制作方法、印刷电路板及移动终端

技术领域

本发明实施例涉及电子技术领域，尤其涉及一种印刷电路板的制作方法、印刷电路板及移动终端。

背景技术

目前，随着技术的进步，手机、平板电脑等移动终端越来越成为了人们工作、生活中不可或缺的一部分。

移动终端用于充电的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)上的线路均为铜材质，铜材质的电阻率较大，因此PCB的充电回路的电阻阻抗也较大，导致移动终端在采用大电流充电时温度迅速升高，过快的升温可能会造成电子部件异常。而且，也会影响用户的使用体验。

因此，现有技术中的印刷电路板制作方法存在着升温过快的问题。而且，还存在影响用户体验的问题。

发明内容

本发明提供了一种印刷电路板的制作方法、一种印刷电路板以及一种移动终端，以解决现有技术中的印刷电路板制作方法存在着升温过快的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种印刷电路板的制作方法，包括：

根据初始印刷电路板的线路，在与所述初始印刷电路板压合的印刷电路基板上开设目标线槽；

在所述目标线槽内沉积石墨烯层，以将所述石墨烯层压合所述初始印刷电路板的线路；

在沉积石墨烯层后的印刷电路基板上，制作压合所述石墨烯层的线路，形成目标印刷电路板。

第二方面，本发明实施例还提供了一种印刷电路板，包括：

初始印刷电路板；

压合在所述初始印刷电路板的印刷电路基板；

在所述印刷电路基板上开设的目标线槽；

所述目标线槽内沉积有石墨烯层；所述石墨烯层压合所述初始印刷电路板的线路；

在沉积有石墨烯层的印刷电路基板上制作的压合所述石墨烯层的线路。

第三方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，包括上述第二方面所涉及的印刷电路板。

这样，根据本发明实施例，印刷电路基板的介质层空间制作有压合线路的石墨烯层，从而将石墨烯层与原有的线路并联，相应地增大了整体线路的横截面积，整个线路的电阻阻抗随之减少；同时，由于石墨烯的电阻率也低于金属线路的电阻率，进一步降低了整个线路的电阻阻抗。电阻阻抗降低的情况下，相应降低了印刷电路板在采用大电流充电时的发热功耗，解决现有技术的印刷电路板升温过快的问题。同时，由于降低了印刷电路板的发热功耗，改善了用户的使用体验。

附图说明

图1A-图1C是现有技术的一种印刷电路板的截面示意图；

图2是本发明实施例一的一种印刷电路板的制作方法的步骤流程图；

图3A-图3E是本发明实施例一的制作印刷电路板的各个处理效果的截面示意图；

图4是本发明实施例二的一种印刷电路板的截面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

图1A-图1C是现有技术的一种印刷电路板的制作方法的示意图。如图1A所示，在印刷电路板001上，压合一层印刷电路基板002；印刷电路板001上制作有铜材质的线路0011，印刷电路基板002包括半固化片(Prepreg)0021以及一层铜箔0022。半固化片也称为预浸材料，是用树脂浸渍并固化的薄片材料。半固化片可用作多层电路印制板的内层导电图形的黏结材料和层间绝缘。在压合时，半固化片的环氧树脂融化、流动、凝固，将各层线路粘结在一起，并形成可靠的介质层。

在图1A的基础上，如图1B所示，在将印刷电路基板002压合至印刷电路板001后，印刷电路基板002的半固化片0021将印刷电路板001的线路0011融为一体。在压合后，在印刷电路基板002的铜箔0022上制作线路。

在图1B的基础上，如图1C所示，在印刷电路基板002上制作线路0023，从而形成印刷电路板002`。印刷电路板002`与印刷电路板001形成多层印刷电路板，该多层印刷电路板通过作为介质层的半固化片粘结和绝缘。

在实际应用中，为了解决升温过快的问题，现有技术的印刷电路板制作方法，通常采用加宽线路的线宽，以增大线路的横截面积，从而降低线路阻抗。然而，从图1A-图1C中可见，印刷电路板的布线空间有限，线路的线宽也相应受到限制，无法完全解决升温过快的问题。

实施例一

图2是本发明实施例一的一种印刷电路板的制作方法的步骤流程图，该方法具体可以包括如下步骤：

步骤S110，根据初始印刷电路板的线路，在与所述初始印刷电路板压合的印刷电路基板上开设目标线槽。

上述的初始印刷电路板可以为单层的印刷电路板，也可以为多层的印刷电路板。实际应用中，也可以为印刷电路基板。

具体实现中，可以将印刷电路基板压合在初始印刷电路板上，以利用印刷电路基板的介质层粘结初始印刷电路板。在将印刷电路基板压合在初始印刷电路板后，可以按照初始印刷电路板的线路，在印刷电路基板上开设线槽，以将线槽贯通至初始印刷电路板的线路。实际应用中，可以采用半固化片作为介质层。当然，本领域技术人员可以根据实际需要选择介质层的材料，本发明实施例对此不作限制。

图3A示出了本发明实施例一中在印刷电路板与印刷电路基板压合后的截面示意图。如图3A所示，在印刷电路板101上压合印刷电路基板102，印刷电路板101的线路1011与印刷电路基板102的介质层1021融合为一体。印刷电路基板102的外表面覆盖有铜箔1022。

可选地，上述的步骤S110可以包括：

子步骤S111，在所述印刷电路基板的介质层上，在对应于所述初始印刷电路板的线路的区域进行开槽处理，形成贯通至所述初始印刷电路板的线路的目标线槽。

通过在对应于初始印刷电路板的线路的区域开槽，从而可以形成用于在线路上沉积石墨烯的线槽。

在图3A的基础上，图3B示出了本发明实施例一中在印刷电路基板的介质层开槽后的截面示意图。如图3B所示，在线路1011的上方，对应地在印刷电路基板102的介质层1021中，向线路1011的方向进行开槽处理，形成贯通至线路1011的线槽1023。

步骤S120，在所述目标线槽内沉积石墨烯层，以将所述石墨烯层压合所述初始印刷电路板的线路。

具体实现中，在开设目标线槽后，可以在该目标线槽内沉积一层目标厚度的石墨烯层，以将石墨烯层与初始印刷电路板的线路压合。石墨烯层与初始印刷电路板的线路压合后，相当于石墨烯层与线路并联。也即是说，石墨烯层与线路的电阻阻值为石墨烯层的电阻与线路的电阻的并联电阻阻值。通过在线槽内沉积石墨烯层，一方面利用了介质层的空间增大线路的厚度，另一方面，利用石墨烯较低的电阻率，降低了线路整体的电阻。

实际应用中，可以在沉积石墨烯层之前，在线槽内嵌入铜块或银块，然后再在铜块或银块上沉积石墨烯层。也可以在沉积石墨烯层之后，在线槽内的石墨烯层上嵌入铜块或银块。

实际应用中，可以一次性地沉积目标厚度的石墨烯层，也可以先沉积一定厚度的石墨烯层，然后通过外延晶体生长的方法，加厚原来的石墨烯层。

可选地，上述的步骤S120可以包括：

子步骤S121，采用化学气相沉积或电沉积的方法，在所述目标线槽内沉积目标厚度的石墨烯层。

在图3B的基础上，图3C示出了本发明实施例一中在印刷电路基板的线槽沉积石墨烯层后的截面示意图。如图3C所示，在印刷电路基板102上进行沉积处理，从而在线槽1023形成一定厚度的石墨烯层1024，该石墨烯层1024压合线路1011。

可选地，上述的子步骤S121可以具体包括：

在所述目标线槽内沉积原始石墨烯层；所述原始石墨烯层的厚度小于所述目标厚度；

采用外延晶体生长方法，将所述原始石墨烯层形成所述目标厚度的石墨烯层。

可以在目标线槽内，先沉积一层较薄的原始石墨烯层，然后采用外延晶体生长方法，将原始石墨烯层的厚度增加至目标厚度，从而得到目标厚度的石墨烯层。

步骤S130，在沉积石墨烯层后的印刷电路基板上，制作压合所述石墨烯层的线路，形成目标印刷电路板。

具体实现中，在印刷电路基板的介质层内沉积石墨烯层之后，可以根据石墨烯层所在区域，在印刷电路基板上相应进行整板线路制作。从而加工出目标印刷电路板。目标印刷电路板与初始印刷电路板构成多层印刷电路板。从而，该多层印刷电路板的线路包含有两层线路和一层与介质层同厚度的石墨烯层，进一步增加了线路的厚度，相应地，进一步降低了线路的电阻。

在形成目标印刷电路板后，可以将目标印刷电路板作为初始印刷电路板，并返回至步骤S110，以压合下一层印刷电路基板，并制作下一层的目标印刷电路基板，从而可以根据实际需要制作多层的印刷电路板。

可选地，上述的步骤S130可以包括：

子步骤S131，在所述印刷电路基板上进行电镀处理。

上述的电镀处理可以为镀铜处理，也可以为镀银处理。通过电镀，在印刷电路基板上镀上一层铜层或银层。

在图3C的基础上，图3D示出了本发明实施例一中在印刷电路基板进行镀铜后的截面示意图。如图3D所示，在印刷电路基板102上进行镀铜处理，在印刷电路基板102的外表面镀出一层具有一定厚度的铜层。部分铜层压合石墨烯层1024。

子步骤S132，在进行电镀处理后的印刷电路基板上进行贴膜、曝光、显影、蚀刻处理，制作出压合所述石墨烯层的线路，形成所述目标印刷电路板。

在图3D的基础上，图3E示出了本发明实施例一中在印刷电路基板上进行线路制作的截面示意图。如图3E所示，通过对印刷电路基板102的外表面的铜层进行贴膜、曝光、显影、蚀刻处理，制作出压合石墨烯层1024的线路1025，从而将印刷电路基板102制作成印刷电路板102`。印刷电路板102`与印刷电路板101构成了多层印刷电路板，该多层印刷电路板的线路厚度包括线路1011、石墨烯层1024和线路1025的厚度。

在实际应用中，可能需要在印刷电路板中制作连通线路的导通孔。因此，可以在进行开槽处理形成线槽的同时，在介质层进行钻孔加工，形成导通孔。在制作了导通孔后，可以进行沉铜、闪蚀、贴膜、曝光、显影等一系列处理，并预留出沉积石墨烯的区域，而将不需要沉积石墨烯的区域进行覆盖保护，在石墨烯沉积完毕后进行退膜处理，并通过电镀等方式将导通孔填充，以及将印刷电路基板镀到目标铜厚的铜层，然后在铜层上进行贴膜、曝光、显影、蚀刻等的整板线路制作。

现有技术的印刷电路板制作方法，所制作的印刷电路板的线路，线路厚度H₀＝0.017mm(毫米)，线路宽度W₀＝2mm，由此得到线路的横截面积S₀＝H₀*W₀＝0.017mm*2mm＝0.034mm²。假设线路的材质为铜材质，铜材质的电阻率ρ_铜＝0.01724，假设线路长度L＝20mm，可得线路电阻R₀＝ρ_铜L/S₀＝0.01724*20mm/0.034mm²＝0.0101Ω。假设采用印刷电路板进行电流I为20A(安培)的充电，印刷电路板的线路发热功耗P₀＝I²R₀＝20A*20A*0.0101Ω＝4.04W(瓦)。

根据本发明实施例的印刷电路板的制作方法，所制作的印刷电路板的线路，两层线路的厚度H₁＝0.034mm，而石墨烯层的厚度H₂＝0.045mm。两层线路的横截面积S₁＝0.034mm*2mm＝0.068mm，石墨烯层的横截面积S₂＝0.045mm*2mm＝0.09mm。相应地，两层线路的电阻R₁＝ρ_铜L/S₁＝0.01724*20mm/0.068mm²＝0.0051Ω，而石墨烯的电阻率ρ_石墨烯＝0.01，因此石墨烯层的电阻R₂＝ρ_石墨烯L/S₂＝0.01*20mm/0.09mm²＝0.0022Ω。R₁和R₂的并联电阻阻值R₁₂＝R₁*R₂/R₁+R₂＝0.0015Ω。相应地，印刷电路板的整体线路的发热功耗P₁＝I²R₁₂＝20A*20A*0.0015Ω＝0.6W。可见，本发明实施例的印刷电路板制作方法所制得的印刷电路板，其发热功耗0.6W远低于现有技术的印刷电路板的发热功耗4.04W。

根据本发明实施例，印刷电路基板的介质层空间制作有压合线路的石墨烯层，从而将石墨烯层与原有的线路并联，相应地增大了整体线路的横截面积，整个线路的电阻阻抗随之减少；同时，由于石墨烯的电阻率也低于金属线路的电阻率，进一步降低了整个线路的电阻阻抗。电阻阻抗降低的情况下，相应降低了印刷电路板在采用大电流充电时的发热功耗，解决现有技术的印刷电路板升温过快的问题。同时，由于降低了印刷电路板的发热功耗，改善了用户的使用体验。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。

实施例二

图4是本发明实施例二的一种印刷电路板的截面示意图，所述印刷电路板200具体可以包括：

初始印刷电路板201；

压合在所述初始印刷电路板201的印刷电路基板202；

在所述印刷电路基板202上开设的目标线槽2021；

所述目标线槽2021内沉积有石墨烯层2022；所述石墨烯层2022压合所述初始印刷电路板的线路2011；

在沉积有石墨烯层2022的印刷电路基板202上制作的压合所述石墨烯层2022的线路2023。

可选地，所述石墨烯层2022通过化学气相沉积或电沉积的方法形成。

可选地，所述初始印刷电路板201为单层印刷电路板或多层印刷电路板。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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

1.一种印刷电路板的制作方法，其特征在于，包括：

在所述目标线槽内沉积石墨烯层，以将所述石墨烯层压合所述初始印刷电路板的线路；其中，所述石墨烯层与所述初始印刷电路板的线路并联；

在沉积石墨烯层后的印刷电路基板上，制作压合所述石墨烯层的线路，形成目标印刷电路板；

其中，所述在所述目标线槽内沉积石墨烯层的步骤，包括：

采用化学气相沉积或电沉积的方法，在所述目标线槽内沉积目标厚度的石墨烯层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述目标线槽内沉积目标厚度的石墨烯层的步骤，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据初始印刷电路板的线路，在与所述初始印刷电路板压合的印刷电路基板上开设目标线槽的步骤，包括：

在所述印刷电路基板的介质层上，在对应于所述初始印刷电路板的线路的区域进行开槽处理，形成贯通至所述初始印刷电路板的线路的目标线槽。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在沉积石墨烯层后的印刷电路基板上，制作压合所述石墨烯层的线路，形成目标印刷电路板的步骤，包括：

在所述印刷电路基板上进行电镀处理；

在进行电镀处理后的印刷电路基板上进行贴膜、曝光、显影、蚀刻处理，制作出压合所述石墨烯层的线路，形成所述目标印刷电路板。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始印刷电路板为单层印刷电路板或多层印刷电路板。

6.一种印刷电路板，其特征在于，包括：

初始印刷电路板；

压合在所述初始印刷电路板的印刷电路基板；

在所述印刷电路基板上开设的目标线槽；

所述目标线槽内沉积有石墨烯层；所述石墨烯层压合所述初始印刷电路板的线路；其中，所述石墨烯层与所述初始印刷电路板的线路并联；

在沉积有石墨烯层的印刷电路基板上制作的压合所述石墨烯层的线路；

其中，所述初始印刷电路板为单层印刷电路板或多层印刷电路板；

其中，所述石墨烯层通过化学气相沉积或电沉积的方法形成。

7.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求6所述的印刷电路板。