CN108901131A - 印制电路板及印制电路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种印制电路板及印制电路板的制作方法。该印制电路板包括基底层及导电层，所述导电层以印刷的方式被印制在所述基底层上，其中，所述基底层及所述导电层由可食用材料制成。本公开通过将可食用材料作为基底层、导电层的材料，既能够实现印制电路板的功能，又能够保证印制电路板可以通过多种渠道被快速降解，有利于保护环境。

Description

印制电路板及印制电路板的制作方法

技术领域

本公开涉及电子技术和食品领域，尤其涉及一种印制电路板及印制电路板的制作方法。

背景技术

印制电路板(Printed circuit board，简称PCB)的构成主要是绝缘基材与导体两类材料，在电子设备中起到支撑、互连和部分电路元件的作用。集成电路与电阻、电容等电子元件作为单个的个体是无法发挥作用的，只有在印制电路板上有了立足之地并有导线将其连通，在这整体中才能发挥其功能。印制电路板是支撑元器件的骨架，连通电信号的管道。另外，有的印制电路板中附有电阻、电容、电感等元器件，成为功能性电路。

正因为印制电路板具有上述的存在意义和特征，因此，用于不同场合的印制电路板只能定制设计和加工。传统的印制电路板主要采用玻璃纤维及敷铜等材料制成。这些材料具备稳定可靠的特点，但是由于电路板定制设计的属性，制成的电路板很难实现回收再利用，因此造成资源的巨大浪费，还形成了所谓的电子垃圾。这些电子垃圾难以降解，并会释放有毒物质。对地球生态环境构成了巨大的威胁。

发明内容

有鉴于此，本公开提出了一种印制电路板及印制电路板的制作方法。

根据本公开的一方面，提供了一种印制电路板，包括：基底层及导电层，所述导电层以印刷的方式被印制在所述基底层上，其中，所述基底层及所述导电层由可食用材料制成。

在一种可能的实现方式中，所述基底层及所述导电层构成电路层，所述印制电路板包括多个电路层，

所述印制电路板还包括：阻焊层，用于分隔相邻的电路层，

其中，所述电路层及所述阻焊层中相对应地设置有过孔，所述过孔中填充有导电材料，不同的导电层之间通过所述过孔进行电性连接，

其中，所述阻焊层由可食用的绝缘材料制成，所述过孔中填充的导电材料为可食用材料。

在一种可能的实现方式中，所述印制电路板还包括：字符层，印制在部分或全部的基底层上，用于标识相应的电路层的电路结构，

其中，所述字符层由可食用材料制成。

在一种可能的实现方式中，所述导电层由豆腐乳制成。

在一种可能的实现方式中，所述导电层由豆腐乳和蛋白酶制成。

在一种可能的实现方式中，所述基底层由明胶或糯米纸制成。

在一种可能的实现方式中，所述阻焊层由动物油脂、植物油脂和生物蜡中的至少一种材料制成。

根据本公开的另一方面，提供了一种印制电路板的制作方法，所述方法应用于上述印制电路板中，包括：

通过印刷方式将导电层印制在基底层上，以构成电路层。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在所述电路层上涂覆阻焊层并使所述阻焊层固化；

在所述电路层和所述阻焊层上的预定位置钻孔，以形成过孔。

在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

在部分或全部的基底层上印制字符层。

本公开的印制电路板包括：基底层及导电层，其中，导电层以印刷的方式被印制在所述基底层上，并且，所述基底层及所述导电层由可食用材料制成。本公开通过将可食用材料作为基底层、导电层的材料，既能够实现印制电路板的功能，又能够保证印制电路板可以通过多种渠道被快速降解，有利于节约资源，保护环境。

根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种印制电路板的示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种印制电路板的分层结构图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种印制电路板的截面图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种印制电路板的制作方法的流程图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。

图1是根据一示例性实施例示出的一种印制电路板的示意图。如图1所示，该印制电路板可以包括：基底层11及导电层12，所述导电层12以印刷的方式被印制在所述基底层11上。

举例来讲，可以采用丝网印刷的方式将导电层12印制在基底层11上。需要说明的是，本领域技术人员可以根据需要选择合适的印制方式将导电层12印制在基底层11上，例如，3D打印等(3Dimensions printing)，在此不做限定。

作为本实施例的一个示例，所述基底层11及所述导电层12由可食用材料制成。

在一种可能的实现方式中，所述基底层11可以由明胶或糯米纸制成。

通常来讲，糯米纸是一种可食用薄膜，由淀粉加工制作而成，透明，无味。明胶(Gelatin)是由动物皮肤、骨、肌膜等结缔组织中的胶原部分降解而成的白色或淡黄色、半透明、微带光泽的可食用薄片。明胶属于一种大分子的亲水胶体，在冷水中吸水膨胀。溶于热水、甘油和醋酸，不溶于乙醇和乙醚。在本公开中，可以利用较厚的明胶制备硬质电路板。可以利用较薄的糯米纸制备软质电路板。明胶或糯米纸都具有易于剪裁的特点，因此可以根据不同的电路板需求，将由明胶或糯米纸制成的基底层裁剪加工成不同的形状。

在一种可能的实现方式中，所述导电层12可以由豆腐乳制成。

通常来讲，豆腐乳又可以称为腐乳，由豆腐干经霉菌发酵以及盐渍制成。豆腐乳具有较好的导电性能，可以用来制作印制电路板中的导电层。举例来讲，可以将等质量的豆腐乳与去离子水混合在一起，并搅拌成糊状。再将该糊状豆腐乳通过丝网印制的方式印制在基底层11上形成导电层12。

在另一种可能的实现方式中，所述导电层12由豆腐乳和蛋白酶制成。接上例，可以在制备好的糊状豆腐乳中加入适量蛋白酶，以提高糊状豆腐乳的导电性能。其中，蛋白酶(Protease)通常可以表示为水解蛋白质肽链的一类酶的总称。按其降解多肽的方式分成内肽酶和端肽酶两类。前者可把大分子量的多肽链从中间切断，形成分子量较小的朊和胨。后者又可分为羧肽酶和氨肽酶，它们分别从多肽的游离羧基末端或游离氨基末端逐一将肽链水解生成氨基酸。本领域技术人员可以根据需要选择加入合适剂量的蛋白酶，在此不做限定。

作为本实施例的一个示例，如图2和图3所示，所述基底层11及所述导电层12构成电路层，所述印制电路板包括多个电路层。所述印制电路板还包括：阻焊层15，用于分隔相邻的电路层。其中，所述电路层及所述阻焊层15中相对应地设置有过孔13，所述过孔13中填充有导电材料，不同的导电层12之间通过所述过孔13进行电性连接，其中，所述阻焊层15由可食用的绝缘材料制成，所述过孔13中填充的导电材料为可食用材料。

在本示例中，印制电路板可以由多个电路层构成，每个电路层均包含基底层11以及印制在基底层11上的导电层。每个电路层之间均由阻焊层15隔开，相邻的电路层与阻焊层15之间相互粘合。各层之间的基底材料和阻焊层相对应的位置可以定位打孔，并填充有导电材料(例如可以填充上例中的糊状豆腐乳)，可以使不同的导电层12之间通过所述过孔13进行电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述阻焊层15可以由动物油脂、植物油脂和生物蜡中的至少一种材料制成。其中，动物油脂、植物油脂和生物蜡均为日常生活中的食品。动物油脂，通常表示由动物的脂肪提炼得到的油脂，含有大量饱和脂肪酸。植物油脂，通常表示由植物的果实、种子、胚芽中提炼得到的油脂，是由不饱和脂肪酸和甘油化合而成的化合物。生物蜡，通常泛指从动物或植物中提取的例如鲸蜡、蜂蜡、羊毛蜡、蚁蜡、棕榈蜡、木蜡、亚麻蜡等物质，生物蜡含有多种脂肪酸、甘油酸、蜡质、羊毛脂、维生素等，以及水杨酸、甲脂，以及与皮脂结构相似的磷脂。

本公开中，由于动物油脂、植物油脂和生物蜡具有良好的塑型性、脱离性、成膜和防水、防潮湿、防氧化变质等特性。可以有效覆盖在物体上并阻挡外部气体和液体的渗透，因此可以用来掩蔽印制电路板上的导电层，使导电层的电路图形不受损伤，有效避免在印制电路板上焊接元器件发生短路，起到阻焊的作用。

在一种可能的实现方式中，如图1至图3所示，所述印制电路板还包括：字符层14。字符层14可以印制在部分或全部的基底层11上，用于标识相应的电路层的电路结构。其中，所述字符层14由可食用材料制成。例如，字符层可以由可食用的具有标记功能的材料(诸如可食用颜料、彩色奶油等)制成。此外，还可以对印制电路板上的不同区域采用不同颜色的可食用材料制成字符，以使字符层的不同标识之间区别更加明显。

图4是根据一示例性实施例示出的一种印制电路板的制作方法的流程图。该方法可以应用于制造上述印制电路板，包括：

步骤100，通过印刷方式将导电层印制在基底层上，以构成电路层。

步骤101，在所述电路层上涂覆阻焊层并使所述阻焊层固化。

步骤102，在所述电路层和所述阻焊层上的预定位置钻孔，以形成过孔。

步骤103，在部分或全部的基底层上印制字符层。

在一种应用示例中，以导制备多个电路层的印制电路板为例对上述方法进行说明。需要注意的是，该实施例仅是实现本公开印制电路板的制作方法的一种示例，本公开印制电路板的制作方法包括但不限于其他可能实现的方式。

制备可食用导电材料作为导线(即导电层)。可食用导电材料可以采用豆腐乳。将一小块豆腐乳放入与其等质量的去离子水中，搅拌成为糊状。在此基础上，加入一定量的蛋白酶来提高腐乳的导电率，搅拌至混合均匀。

基底层材料可以采用糯米纸。将糯米纸通过裁剪的方式做成需要的形状(例如圆形、方形等，在此不做限定)。将制备好的糊状豆腐乳通过丝网印刷或3D打印的方式，印制到糯米纸上并实现需要的走线方式。然后将整个器件静置，直至糊状豆腐乳阴干为止。此时，豆腐乳便可以粘贴在糯米纸上形成一个电路层。基于相似的方法，可以制备多个电路层。

阻焊层的材料可以采用蜂蜡。将蜂蜡加热至其熔点以上，在其变为液体后，快速刷在由基底层及导线材料组成的电路层上。并将另一个电路层粘合在该液态的蜂蜡上，静置待蜂蜡凝固，两个电路层通过蜂蜡粘合在一起。可以在各层之间的基底层材料和阻焊层相对应的位置定位打孔，并填充糊状豆腐乳，使得相邻的导电层电性连接，实现过孔的功能。

以此类推，可以将多个电路层通过阻焊层粘合在一起形成一个印制电路板，制备成多层可食用电路板。其中，本领域技术人员可以根据需要选择合适数量的电路层进行加工，在此不做限定

字符层的材料可以采用可食用颜料。通过利用食品用3D打印机将可食用颜料印制在部分或全部的基底层上，用于标识相应的电路层的电路结构。

本公开通过将可食用材料作为基底层、导电层的材料，能够实现印制电路板的功能，同时，因为印制电路板可食用的特点，能够保证印制电路板可以通过多种渠道被快速降解(例如，被丢弃的印制电路板可以被用作饲料并被动物食用降解，或通过堆肥形成肥料等)，有利于节约资源，保护环境。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种印制电路板，其特征在于，包括：基底层及导电层，所述导电层以印刷的方式被印制在所述基底层上，

其中，所述基底层及所述导电层由可食用材料制成。

2.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述基底层及所述导电层构成电路层，所述印制电路板包括多个电路层，

所述印制电路板还包括：阻焊层，用于分隔相邻的电路层，

其中，所述电路层及所述阻焊层中相对应地设置有过孔，所述过孔中填充有导电材料，不同的导电层之间通过所述过孔进行电性连接，

其中，所述阻焊层由可食用的绝缘材料制成，所述过孔中填充的导电材料为可食用材料。

3.根据权利要求1所述的印制电路板，其特征在于，所述印制电路板还包括：字符层，印制在部分或全部的基底层上，用于标识相应的电路层的电路结构，

其中，所述字符层由可食用材料制成。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的印制电路板，其特征在于，其特征在于，所述导电层由豆腐乳制成。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的印制电路板，其特征在于，所述导电层由豆腐乳和蛋白酶制成。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的印制电路板，其特征在于，所述基底层由明胶或糯米纸制成。

7.根据权利要求1-3中任意一项所述的印制电路板，其特征在于，所述阻焊层由动物油脂、植物油脂和生物蜡中的至少一种材料制成。

8.一种印制电路板的制作方法，所述方法应用于权利要求1至7中任意一项所述的印制电路板中，其特征在于，包括：

通过印刷方式将导电层印制在基底层上，以构成电路层。

9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：

在所述电路层上涂覆阻焊层并使所述阻焊层固化；

在所述电路层和所述阻焊层上的预定位置钻孔，以形成过孔。

10.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：

在部分或全部的基底层上印制字符层。