CN108329654B - 电阻材料、电路板及电路板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种电路板,该电路板包括一第一电路基板、一第二电路基板及至少一电阻元件;该第一电路基板包括至少一第一导电线路层,该第一导电线路层包括至少一第一导电线路,该第二电路基板包括至少一第二导电线路层,该第二导电线路层包括至少一第二导电线路,该电阻元件由一电阻材料制成,该电阻元件形成在该第一导电线路层及该第二导电线路层之间,该电阻元件分别与该第一导电线路及该第二导电线路相贴合且电性连接。本发明还提供一种上述电阻材料及一种该电路板的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制作领域,尤其涉及一种用于制作电阻元件的电阻材料、含有该电阻元件的电路板及电路板的制作方法。
背景技术
随着电阻元件向微型化发展,内埋技术应运而生。其具有如下优势:封装面积消减与低耗电化、提升信号品质及降低电磁干扰杂讯与高频电源安定化。
内埋技术中常用的内埋被动元件主要有:电感元件、电容元件及电阻元件。
例如,内埋电阻元件的通常做法是:先将电阻元件内埋在同一导电线路层内,再增层,制程复杂;且电阻元件的材料多使用NiCr,NiP等合金层,但是这些材料通常被材料商控制,导致内埋有电阻元件的电路板的制作成本较高。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种成本低的电阻材料体及一种含有该电阻元件的电路板及电路板的制作方法。
一种电阻材料,该电阻材料为一种热固化胶体,该电阻材料主要由树脂、硬化剂、触媒及导电填料组成,在该电阻材料中,该树脂所占的重量百分比为19.5~35%,该硬化剂所占的重量百分比为10~17%,该触媒所占的重量百分比为0~1%,该导电填料所占的重量百分比为46~69%。
一种电路板,该电路板包括一第一电路基板、一第二电路基板及至少一电阻元件;该第一电路基板包括至少一第一导电线路层,该第一导电线路层包括至少一第一导电线路,该第二电路基板包括至少一第二导电线路层,该第二导电线路层包括至少一第二导电线路,该电阻元件由上述电阻材料制成,该电阻元件形成在该第一导电线路层及该第二导电线路层之间,该电阻元件分别与该第一导电线路及该第二导电线路相贴合且电性连接。
一种电路板的制作方法,其包括如下步骤:提供一第一电路基板中间体及一第二电路基板中间体;该第一电路基板中间体包括一第一导电线路层,该第一导电线路层包括至少一第一导电线路;该第二电路基板中间体包括一第二导电线路层,该第二导电线路层包括至少一第二导电线路;提供一胶层,并将该胶层压合在该第二导电线路层上,该胶层包括一第一通槽;提供一上述电阻材料,将该电阻材料印刷在该第一通槽内,并使得该电阻材料与该第二导电线路相贴合且电性连接;及将该第一电路基板中间体压合在该第二电路基板中间体上,并使得该电阻材料与该第一导电线路相贴合且电性连接。
与现有技术相比,本发明提供的制作电阻元件的电阻材料的制作成本低。另外,本发明提供的电路板及制作方法,采用上述电阻材料作为该电阻元件的制作材料,可以通过印刷的方式将电阻元件形成两个电路基板中间体中间,并在增层的过程中固化成型,可以简化制程。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的电路板的剖视图。
图2是本发明第一实施例提供的第一电路基板中间体、一胶层及一第二电路基板中间体的剖视图。
图3是本发明提供的一第一覆铜基板的剖视图。
图4是将图3所示的第一覆铜基板的一个铜箔层制作形成第一导电线路层,形成图2所示的第一电路基板中间体的剖视图。
图5是本发明第一实施例提供的第二覆铜基板的剖视图。
图6是将图5所示的第二覆铜基板的一个铜箔层制作形成第二导电线路层,进而得到图2所示的第二电路基板中间体的剖视图。
图7是本发明第一实施例提供的胶片的剖视图。
图8是将图7所示的胶片制作形成图2所示的胶层的剖视图。
图9是将图2所示的胶层压合在图6所示的第二导电线路层上,并提供一制作电阻的胶体,将胶体形成在该第一电路基板中间体和该第二电路基板中间体之间的剖视图。
图10是将图2中的该第一电路基板中间体形成在该第二电路基板中间体上并加热加压后的剖视图。
图11是在图10所示的该第一电路基板中间体及该第二电路基板中间体上形成导电通孔后的剖视图。
图12是将图3所示的第二铜箔层及图5所示的第四铜箔层分别制作形成第三导电线路层及第四导电线路层后的剖视图。
图13是本发明第二实施例提供的一种电路板的剖视图。
主要元件符号说明
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
为能进一步阐述本发明达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图1-13及较佳实施方式,对本发明提供的胶体、电路板及其制作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效,作出如下详细说明。
本发明提供一种电阻材料30,该电阻材料30为一种热固化胶体,该电阻材料30用于制作电阻元件31。该电阻材料30主要由树脂、硬化剂、触媒、导电填料及添加剂搅拌混合而。
在该电阻材料30中,该树脂所占的重量百分比为19.5~35%,该硬化剂所占的重量百分比为10~17%,该触媒所占的重量百分比为0~1%,该导电填料所占的重量百分比为46~69%,该添加剂所占的重量百分比为0.2~2%。
该树脂用于控制产品的特性,例如:粘度。
该树脂可以为单一树脂,也可以为多种树脂的混合物。
在本实施例中,该树脂包括环氧树脂、二聚酸改性聚酯及聚丙二醇二缩水甘油基醚。其中,该环氧树脂的结构式为:
在该电阻材料30中,该环氧树脂的重量百分比为8.5~15%,该二聚酸改性聚酯的重量百分比为4~8%,该聚丙二醇二缩水甘油基醚的重量百分比为7~12%。
在其他实施例中,该树脂还可以为环氧树脂、二聚酸改性聚酯及聚丙二醇二缩水甘油基醚中的任意一种或任意两种。
当然,该树脂的种类并不局限于上述提到的三种树脂,只要保证树脂的参与整体反应的官能团数目等于硬化剂活化基团数目即可。
该硬化剂用于促进树脂反应,以形成链状结构。该硬化剂可以为脂肪胺固化剂、聚酰胺固化剂、脂环胺固化剂等常规硬化剂。在本实施例中,该硬化剂为聚酰胺固化剂。
该触媒用于降低反应发生所需要的活化能,以促进反应的发生。
该触媒可以为咪唑类物质。
该导电填料用于增强该电阻材料30的导电率。该导电填料在该电阻材料30中的重量百分比的大小决定该电阻元件31的整体电阻率的大小。
该导电填料可以为表面包覆银粉、金粉、镍粉等的铜粒子中的一种或几种。在本实施例中,该导电填料优选为表面包覆银粉的铜粒子,即为银包铜粉。
该添加剂用于增强该电阻材料30的粘度,以符合印刷要求。
在其他实施例中,该添加剂也可以选用有机高分子型的防沉剂,该防沉剂优选聚酰胺蜡防沉剂。
下面通过实施例来对本发明进行具体说明。
实施例1
将重量百分比为9.24%的环氧树脂、重量百分比为4.62%的二聚酸改性聚酯、重量百分比为9.24%的聚丙二醇二缩水甘油基醚及重量百分比为0.46%的添加剂加入到一搅拌容器中,搅拌4小时后,加入重量百分比为64.68%的导电填料,再搅拌2小时,再加入重量百分比为11.55%的硬化剂及重量百分比为0.21%的触媒,经三滾筒分散后得到该电阻材料30。
经由实施例1的配比得到的该电阻材料30在经过热压后得到的电阻元件的电阻率为0.001欧姆.厘米(ohm.cm)。
请参阅图1,本发明第一实施例提供一种含有电阻元件31的电路板100。该电路板100包括一第一电路基板70、一第二电路基板80、一电阻元件31及一胶层41。该第一电路基板70及该第二电路基板80通过该胶层41粘结在一起,该电阻元件31位于该第一电路基板70及该第二电路基板80之间。
该第一电路基板70包括一绝缘的第一基材层11、形成在该第一基材层11的相背两表面上的第一导电线路层14和第三导电线路层16及形成在该第三导电线路层16的远离该第一基材层11的表面上的第一防焊层17。
该第一基材层11的材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate,PEN)、聚乙烯(polyethylene,PE)、特氟龙(Teflon)、液晶高分子聚合物(liquid crystal polymer,LCP)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer,PVC)等等可挠性材料中的一种。也可以为树脂板、陶瓷板等硬性支撑材料中的一种。
该第一导电线路层14包括至少一条第一导电线路141。每条该第一导电线路141包括一与该第一电路基板70延伸方向平行的第一表面1411及与该第一表面1411垂直相连的第一侧面1412。该第一表面1411远离该第一基材层11。
该第二电路基板80包括一绝缘的第二基材层21、形成在该第二基材层21的相背两表面上的第二导电线路层24和第四导电线路层26及形成在该第四导电线路层26的远离该第二基材层21的表面上的第二防焊层27。该第二导电线路层24与该第一导电线路层14相对。
该第二基材层21的材质通常可选用聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate,PEN)、聚乙烯(polyethylene,PE)、特氟龙(Teflon)、液晶高分子聚合物(liquid crystal polymer,LCP)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride polymer,PVC)等等可挠性材料中的一种。也可以为树脂板、陶瓷板等硬性支撑材料中的一种。
该第二导电线路层24包括至少一条第二导电线路241。每条该第二导电线路241包括一与该第二电路基板80延伸方向平行的第二表面2411及一与该第二表面2411垂直相连的第二侧面2412。该第二表面2411远离该第二基材层21。
该电阻元件31由电阻材料30经加热加压固化成型而得。
该电阻材料30为一种热固化胶体,该电阻材料30主要由树脂、硬化剂、触媒、导电填料及添加剂搅拌混合而成。
在该电阻材料30中,该树脂所占的重量百分比为19.5~35%,该硬化剂所占的重量百分比为10~17%,该触媒所占的重量百分比为0~1%,该导电填料所占的重量百分比为46~69%,该添加剂所占的重量百分比为0.2~2%。
该树脂可以为单一树脂,也可以为多种树脂的混合物。
该硬化剂可以为脂肪胺固化剂、聚酰胺固化剂、脂环胺固化剂等常规硬化剂。在本实施例中,该硬化剂为聚酰胺固化剂。
该导电填料可以为表面包覆银粉、金粉、镍粉等的铜粒子中的一种或几种。
在本实施例中,该导电填料优选为表面包覆银粉的铜粒子,即为银包铜粉。
该添加剂可以为硅烷增粘剂、有机高分子型的防沉剂等。
该电阻元件31位于该第一导电线路层14及该第二导电线路层24之间。
在本实施例中,该电阻元件31分别与一条该第一导电线路141的该第一表面1411、第一侧面1412及该第二导电线路层24的一条第二导电线路241的第二表面2411、第二侧面2412相贴合且电连接。该电阻元件31的至少一与该第一侧面1412相背的表面与该第一导电线路层14的第一导电线路141之间形成有第一间隙148,该电阻元件31的至少一与该第二侧面2412相背的表面与该第二导电线路层24的第二导电线路241之间形成有第二间隙248。
由于该电阻元件31与该第一表面1411及该第二表面2411相贴合且电连接,使得该电阻元件31部分覆盖该第一导电线路141及该第二导电线路241,可以增加该电阻元件31与该第一电路基板70及该第二电路基板80之间的接触面积,进而增强该电阻元件31与该第一导电线路层14及该第二导电线路层24之间的结合力,防止该电阻元件31从该第一导电线路层14及该第二导电线路层24之间剥离。
该胶层41叠设在该第一导电线路层14和第二导电线路层24之间且填充于该第一间隙148及该第二间隙248内。
该电路板100还包括至少一贯穿该电路板100的导电通孔60,该导电通孔60电连接该第三导电线路层16、该第一导电线路层14、该第二导电线路层24及该第四导电线路层26。其中,该第一防焊层17及该第二防焊层27还填充于该导电通孔60内。
请参阅图1-12,本发明提供一种含有电阻元件31的电路板100的制作方法,其步骤如下:
第一步,请参阅图2~8,提供一第一电路基板中间体71、一胶层41及一第二电路基板中间体81。
具体地,请参阅图3~4,该第一电路基板中间体71的制作方法包括如下步骤:
首先,请参阅图3,提供一第一覆铜基板10,该第一覆铜基板10包括一绝缘的第一基材层11、形成在该第一基材层11的相背两表面上的第一铜箔层12和第二铜箔层13。
其次,请参阅图4,将该第一铜箔层12制作形成第一导电线路层14,进而形成该第一电路基板中间体71。
具体地,该第一导电线路层14是经由影像转移制程制作而成。
其中,该第一导电线路层14包括至少一条第一导电线路141。每条该第一导电线路141包括一与该第一电路基板中间体71延伸方向平行的第一表面1411及与该第一表面1411垂直相连的第一侧面1412。该第一表面1411远离该第一基材层11。
请参阅图5~6,该第二电路基板中间体81的制作方法包括如下步骤:
首先,请参考图5,提供一第二覆铜基板20,该第二覆铜基板20包括一绝缘的第二基材层21、形成在该第二基材层21的相背两表面上的第三铜箔层22和第四铜箔层23。
其次,请参阅图6,将该第三铜箔层22制作形成一第二导电线路层24,进而形成该第二电路基板中间体81。
具体地,该第二导电线路层24是经由影像转移制程制作而成。
其中,该第二导电线路层24包括至少一条第二导电线路241。每条该第二导电线路241包括一与该第二电路基板80延伸方向平行的第二表面2411及一与该第二表面2411垂直相连的第二侧面2412。该第二表面2411远离该第二基材层21。
请参阅图7~8,该胶层41的制作方法包括如下步骤:
首先,请参阅图7,提供一胶片40。
其次,请参阅图8,在该胶片40上形成贯穿该胶片40的第一通槽411,进而形成该胶层41。
具体地,可以通过冲型的方式形成该第一通槽411。
第二步,请参阅图9,先将该胶层41压合在该第二导电线路层24上,并提供一电阻材料30,将该电阻材料30印刷在该第二导电线路层24的导电线路间隙内,并使得该电阻材料30贯穿该第一通槽411。
在本实施例中,该电阻材料30凸出于该胶层41。在其他实施例中,该电阻材料30还可以与该胶层41平齐。
具体地,该电阻材料30为一热固化胶体,该电阻材料30与该第二导电线路层24的第二导电线路241的第二表面2411、第二侧面2412相贴合且电连接。该电阻材料30的至少一与该第二侧面2412相背的表面与该第二导电线路层24的第二导电线路241之间形成有第二间隙248,在压合该胶层41的过程中,该胶层41填充于该第二间隙248内。
该电阻材料30用于制作电阻元件31。
该电阻材料30为一种热固化胶体,该电阻材料30主要由树脂、硬化剂、触媒、导电填料及添加剂搅拌混合而成。
在该电阻材料30中,该树脂所占的重量百分比为19.5~35%,该硬化剂所占的重量百分比为10~17%,该触媒所占的重量百分比为0~1%,该导电填料所占的重量百分比为46~69%,该添加剂所占的重量百分比为0.2~2%。
该树脂可以为单一树脂,也可以为多种树脂的混合物。
在本实施例中,该树脂包括环氧树脂、二聚酸改性聚酯及聚丙二醇二缩水甘油基醚。其中,该环氧树脂的结构式为:
该硬化剂可以为脂肪胺固化剂、聚酰胺固化剂、脂环胺固化剂等常规硬化剂。
该触媒可以为咪唑类物质。
该导电填料可以为表面包覆银粉、金粉、镍粉等的铜粒子中的一种或几种。
在本实施例中,该导电填料优选为表面包覆银粉的铜粒子,即为银包铜粉。
该添加剂可以为硅烷增粘剂、有机高分子型的防沉剂等。
第三步,请参阅图10,将该第一电路基板中间体71叠设在该第二电路基板中间体81上,并加热加压,使该第二电路基板中间体81与该第一电路基板中间体71粘合在一起。
其中,该电阻材料30与该第一导电线路141的该第一表面1411、第一侧面1412相贴合且电连接,该电阻材料30的至少一与该第一侧面1412相背的表面与该第一导电线路层14的第一导电线路141之间形成有第一间隙148,该胶层41在加热加压的过程中,填充入该第一间隙148内。
另外,在加热加压过程中,该电阻材料30会固化成型,固化成型后的该电阻材料30为电阻元件31。
由于该电阻元件31位于该第一电路基板中间体71与该第二电路基板中间体81之间,可以通过调整该胶层41的厚度,控制该电阻元件31的厚度,进而控制该电阻元件31的厚度方向的截面的截面积的大小,以在电阻率及电阻长度不变的情况下,改变该电阻元件31的电阻值的大小。
第四步,请参阅图11,在压合后的该第一电路基板中间体71及该第二电路基板中间体81上形成至少一导电通孔60。
其中,该导电通孔60电连接该第一导电线路层14、该第二导电线路层24、该第二铜箔层13及该第四铜箔层23。
具体地,可以先通过激光蚀孔或机械钻孔形成至少一通孔,再通过电镀的方法在该通孔的壁上形成一电镀层,进而形成该导电通孔60。
第五步,请参阅图12,将该第二铜箔层13及该第四铜箔层23分别制作形成第三导电线路层16及第四导电线路层26。
其中,该导电通孔60电连接该第一导电线路层14、该第二导电线路层24、该第三导电线路层16及该第四导电线路层26。
第六步,请参阅图1,在该第三导电线路层16的远离该第一基材层11的表面上形成一第一防焊层17,在该第四导电线路层26的远离该第二基材层21的表面上形成一第二防焊层27,并使得该第一防焊层17及该第二防焊层27填充于该导电通孔60内,进而形成该电路板100。
请参阅图13,本发明第二实施例提供一种电路板200,该电路板200与该电路板100的结构基本相同,其区别点在于,该电阻元件31并未覆盖该第一导电线路141及该第二导电线路241。也即,该电阻元件31仅与该第一侧面1412及该第二侧面2412相贴合且电连接,不与该第一表面1411及该第二表面2411相贴合且电连接。
当然,该电阻元件31也可以只覆盖该第一导电线路141及该第二导电线路241中的其中一个。
与现有技术相比,本发明提供的制作电阻元件的电阻材料的制作成本低。
另外,本发明提供的电路板及制作方法,采用上述电阻材料作为该电阻元件的制作材料,可以通过印刷的方式将电阻元件形成两个电路基板中间体中间,并在增层的过程中固化成型,可以简化制程。
以上所述,仅是本发明的较佳实施方式而已,并非对本发明任何形式上的限制,虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上,并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种电路板,该电路板包括一第一电路基板、一第二电路基板及至少一电阻元件;该第一电路基板及该第二电路基板通过一胶层粘合在一起;该第一电路基板包括至少一第一导电线路层,该第一导电线路层包括至少一第一导电线路,该第二电路基板包括至少一第二导电线路层,该第二导电线路层包括至少一第二导电线路,其特征在于,该胶层叠设在该第一导电线路层和第二导电线路层之间,该电阻元件由电阻材料制成,该电阻材料为一种热固化胶体,该电阻材料主要由树脂、硬化剂、触媒及导电填料组成,在该电阻材料中,该树脂所占的重量百分比为19.5~35%,该硬化剂所占的重量百分比为10~17%,该触媒所占的重量百分比为0~1%,该导电填料所占的重量百分比为46~69%,该树脂由环氧树脂及二聚酸改性聚酯中的一种或多种组成,该电阻元件形成在该第一导电线路层及该第二导电线路层之间,该电阻元件分别与该第一导电线路及该第二导电线路相贴合且电性连接;该第一导电线路包括一垂直于该第一电路基板延伸方向的第一侧面,该第二导电线路包括一垂直于该第二电路基板延伸方向的第二侧面,该电阻元件分别与该第一侧面及该第二侧面相贴合且电性连接;该电阻元件的至少一与该第一侧面相背的表面与该第一导电线路层的第一导电线路之间形成有第一间隙,该电阻元件的至少一与该第二侧面相背的表面与该第二导电线路层的第二导电线路之间形成有第二间隙;该胶层填充于该第一间隙及该第二间隙内。
2.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,该第一导电线路还包括一与该第一侧面垂直相连的第一表面,该第二导电线路还包括一与该第二侧面垂直相连的第二表面,该电阻元件与该第一表面及该第二表面中的至少一个相贴合且电性连接。
3.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,该环氧树脂包括聚丙二醇二缩水甘油基醚。
4.如权利要求1所述的电路板,其特征在于,该胶体中还含有添加剂,该添加剂所占的重量百分比为0.2~2%。
5.一种电路板的制作方法,其包括如下步骤:
提供一第一电路基板中间体及一第二电路基板中间体;该第一电路基板中间体包括一第一导电线路层,该第一导电线路层包括至少一第一导电线路;该第二电路基板中间体包括一第二导电线路层,该第二导电线路层包括至少一第二导电线路;该第一导电线路包括一垂直于该第一电路基板延伸方向的第一侧面,该第二导电线路包括一垂直于该第二电路基板延伸方向的第二侧面;
提供一胶层,并将该胶层压合在该第二导电线路层上,该胶层包括一第一通槽;
提供一电阻材料,该电阻材料为一种热固化胶体,该电阻材料主要由树脂、硬化剂、触媒及导电填料组成,在该电阻材料中,该树脂所占的重量百分比为19.5~35%,该硬化剂所占的重量百分比为10~17%,该触媒所占的重量百分比为0~1%,该导电填料所占的重量百分比为46~69%,该树脂由环氧树脂及二聚酸改性聚酯中的一种或多种组成,将该电阻材料印刷在该第一通槽内,并使得该电阻材料与该第二导电线路相贴合且电性连接;及
将该第一电路基板中间体压合在该第二电路基板中间体上,并使得该电阻材料与该第一导电线路相贴合且电性连接;该电阻材料分别与该第一侧面及该第二侧面相贴合且电性连接;该电阻材料的至少一与该第一侧面相背的表面与该第一导电线路层的第一导电线路之间形成有第一间隙,该电阻材料的至少一与该第二侧面相背的表面与该第二导电线路层的第二导电线路之间形成有第二间隙;该胶层填充于该第一间隙及该第二间隙内。
6.如权利要求5所述的电路板的制作方法,其特征在于,该第一导电线路还包括一与该第一侧面垂直相连的第一表面,该第二导电线路还包括一与该第二侧面垂直相连的第二表面,该电阻元件与该第一表面及该第二表面中的至少一个相贴合且电性连接。
7.如权利要求5所述的电路板的制作方法,其特征在于,该环氧树脂包括聚丙二醇二缩水甘油基醚。
8.如权利要求5所述的电路板的制作方法,其特征在于,该胶体中还含有添加剂,该添加剂所占的重量百分比为0.2~2%。
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