CN110856375A - 热压熔锡焊接电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种热压熔锡焊接电路板的制作方法，其包括以下步骤：提供一柔性电路板的半成品，柔性电路板的半成品包括第一基层、第一导电线路层与第二铜层、以及形成于第二铜层外的第一电镀层，第一导电线路层与第二铜层电连接；蚀刻第一电镀层获得至少一阶梯层；蚀刻第二铜层形成第二导电线路层，得到柔性电路板，第二导电线路层上相对至少一阶梯层的位置蚀刻出至少一焊垫，焊垫的尺寸大于阶梯层的尺寸以在焊垫上的两侧留出溢锡空间；在阶梯层上印刷锡膏；以及将柔性电路板与另一电路板贴合，并通过脉冲加热回流焊接，使锡膏熔化冷却后在阶梯层及焊垫上形成焊接层，将柔性电路板与另一电路板固定并导通。本发明还提供一种热压熔锡焊接电路板。

Description

热压熔锡焊接电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种电路板及其制作方法，尤其涉及一种热压熔锡焊接电路板及其制作方法。

背景技术

近年来，电子产品被广泛应用在日常工作和生活中，小型化、多功能化及高性能化的需求越来越高。板与板连接的密度，精度要求越来越高。目前板与板的连接使用热压熔锡焊接的叠构方式进行。热压熔锡焊接的原理是先把锡膏印刷于电路板的焊垫上，经回焊炉后将锡膏融化并预先焊于电路板上，随后将待焊物放置于已经印有锡膏的电路板上，然后再利用热压头的热将焊锡融化并连接导通两个需要连接的电子零组件。然而，现在使用的热压熔锡焊接的叠构设计方式日益彰显其局限性，如在热压熔锡焊接时，锡膏必然向焊盘两侧溢出，当焊盘间距减小后，焊盘间的短路的风险升高，限制了热压熔锡焊接的焊盘间距的减小。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能解决上述问题的热压熔锡焊接电路板的制作方法。

还提供一种上述制作方法制作的热压熔锡焊接电路板。

一种热压熔锡焊接电路板的制作方法，其包括以下步骤：提供一柔性电路板的半成品，所述柔性电路板的半成品包括一第一基层、形成于所述第一基层的相对的两个表面的第一导电线路层与第二铜层、以及形成于所述第二铜层外的第一电镀层，所述第一导电线路层与所述第二铜层电连接；蚀刻所述第一电镀层获得至少一阶梯层；蚀刻所述第二铜层形成第二导电线路层，得到柔性电路板，所述第二导电线路层上相对所述至少一阶梯层的位置蚀刻出至少一焊垫，所述焊垫的尺寸大于所述阶梯层的尺寸以在所述焊垫上的两侧留出溢锡空间；在所述阶梯层上印刷锡膏；以及将所述柔性电路板与另一电路板贴合，并通过脉冲加热回流焊接，使所述锡膏熔化冷却后在所述阶梯层及所述焊垫上形成焊接层，将所述柔性电路板与所述另一电路板固定并导通。

一种热压熔锡焊接电路板，包括：一柔性电路板，所述柔性电路板包括一第一基层、形成于所述第一基层的相对的两个表面且相互电连接的第一导电线路层与第二导电线路层及包覆于所述第二导电线路层表面的第一电镀层，所述第一导电线路层与所述第二导电线路层电连接，所述第一电镀层上形成有至少一阶梯层，所述第二导电线路层上相对所述至少一阶梯层的位置形成有至少一焊垫，所述焊垫的尺寸大于所述阶梯层的尺寸；与所述柔性电路板固定并导通的另一电路板；及一焊接层，所述焊接层包覆于所述阶梯层外且部分接触焊垫以将所述柔性电路板与所述另一电路板固定导通。

本发明的热压熔锡焊接电路板，通过在焊垫上增加一层阶梯层，并在焊垫上留出溢锡空间，脉冲加热回流焊接时锡膏很少溢到焊垫外或不会溢到焊垫外，从而可以降低焊垫之间的间距，提升热压熔锡焊接电路板的设计密度，满足精密产品的设计需求。同时焊垫上通过第一导电块及第二导电块进行热压熔锡焊接过程中的导热，导热性提升，从而降低了热压熔锡焊接的温度。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的第一基板的剖视示意图。

图2是在图1所示的第一基板上开孔的剖视示意图。

图3是将图2所示的第一基板的开孔进行电镀填孔的剖视示意图。

图4是在图3中的第一基板上压合第二基板的剖视示意图。

图5是在图4所示第二基板上开孔的剖视示意图。

图6是在图5所示第一基板及第二基板表面进行电镀的剖视示意图。

图7是对图6所示第一基板及第二基板表面进行局部蚀刻的剖视示意图。

图8是在图7所示第一基板及第二基板表面进行显影、蚀刻、去膜制程形成柔性电路板的剖视示意图。

图9是在图8所示柔性电路板表面进行印刷防焊的剖视示意图。

图10是在图9所示柔性电路板的阶梯层表面上印刷锡膏的剖视示意图。

图11是将图10所示柔性电路板与另一电路板贴合并加热回流焊接形成热压熔锡焊接电路板的剖视示意图。

图12是本发明第二实施方式的热压熔锡焊接电路板的剖视示意图。

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

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，所描述的实施例仅仅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做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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1至图11，本发明第一实施方式中的热压熔锡焊接电路板100的制作方法，其包括以下步骤：

步骤S1，请参阅图1，提供一第一基板10，所述第一基板10包括一可挠性的第一基层11及分别形成于所述第一基层11两相对表面上的第一铜层13与第二铜层15。

所述第一基层11的材质可选自聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(liquidcrystal polymer，LCP)、聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate，PEN)等中的一种。

步骤S2，请参阅图2，对第一基板10进行开孔制程，在第一基板10上沿第一铜层13、第一基层11及第二铜层15的层叠方向开设至少一第一容置孔16。所述第一容置孔16为一盲孔，其贯穿所述第一铜层13及所述第一基层11。

在本实施方式中，所述第一容置孔16通过镭射形成。在其他实施方式中，所述第一容置孔16可通过其他方式形成，如机械钻孔、冲压成型等。

步骤S3，请参阅图3，对第一容置孔16进行电镀填孔形成第一导电块17，使得第一铜层13与第二铜层15电性连接。

所述第一导电块17可为铜、银、锡、金等导电金属材料。

所述第一导电块17可为圆柱形、圆台形、长方体形等任意形状。本实施方式中，所述第一导电块17为圆台形，且所述第一导电块17直径较大的第一端连接于第一铜层13的表面。

步骤S4，请参阅图4，蚀刻所述第一铜层13以形成第一导电线路层130，并在第一导电线路层130背离第一基层11的表面通过一胶层30压合一第二基板20，所述第二基板20包括一压合于胶层30表面的可挠性的第二基层21及形成于所述第二基层21表面的第三铜层23。所述第二基层21的材质与所述第一基层11的材质相同。

在本实施方式中，所述胶层30的材质为具有粘性的树脂，更具体的，所述树脂可选自聚丙烯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂以及聚酰亚胺等中的至少一种。

步骤S5，请参阅图5，对第二基板20上相对第一导电块17的位置进行开孔制程，在第二基板20上沿第三铜层23、第二基层21及胶层30的层叠方向开设至少一第二容置孔26。所述第二容置孔26为一盲孔，其贯穿所述第三铜层23、第二基层21及胶层30并暴露第一导电块17。

步骤S6，请参阅图6，对第一基板10、第二基板20表面进行电镀，所述第二铜层15外形成一第一电镀层19，所述第三铜层23外形成一第二电镀层29，电镀填充所述第二容置孔26形成第二导电块27，从而得到柔性电路板半成品，第二导电块27使第三铜层23与第一导电线路层130电性连接。本实施例中，在第一基板10、第二基板20表面进行镀铜，可以理解的，在其他实施例中，可在第一基板10、第二基板20表面镀银、锡、金等导电金属材料。

步骤S7，请参阅图7，对第一电镀层19及第二电镀层29进行局部蚀刻，在第一电镀层19上相对第一导电块17的位置蚀刻出至少一阶梯层191。

其中，所述阶梯层191的厚度大于15μm。

本实施例中，所述阶梯层191为第一电镀层19蚀刻而成，在其他实施例中，所述阶梯层191也可为第一电镀层19蚀刻后暴露的较厚的第二铜层15局部蚀刻而成。

步骤S8，请参阅图8，对第一基板10、第二基板20进行显影、蚀刻、去膜制程(Developping Etching Stripping，DES)，使所述第二铜层15形成第二导电线路层150，使第三铜层23形成第三导电线路层230，得到柔性电路板40，所述第二导电线路层150上相对至少一阶梯层191的位置蚀刻出至少一焊垫151。

其中焊垫151上阶梯层191位于焊垫151的中心且阶梯层191的尺寸小于焊垫151以在所述焊垫151上的两侧留出溢锡空间152。溢锡空间152的尺寸大于35μm。

步骤S9，请参阅图9，在第二导电线路层150及第三导电线路层230外印刷防焊，形成一防护层50。所述防护层50覆盖于所述第二导电线路层150及第三导电线路层230的表面，填充第二导电线路层150及第三导电线路层230表面的缝隙，且暴露第二导电线路层150的所述焊垫151及其上的阶梯层191。在本实施例中，所述防护层50可为一业界常用的阻焊层(solder mask)或一覆盖膜(cover layer，即CVL)。

步骤S10，请参阅图10，在阶梯层191上印刷锡膏60。

步骤S11，请参阅图11，将所述柔性电路板40与另一电路板70贴合，并通过脉冲加热回流焊接，使阶梯层191上的所述锡膏60熔化冷却后在阶梯层191及焊垫151上形成焊接层61，将所述柔性电路板40与另一电路板70固定并导通。

其中，在贴合加热回流焊接时，所述锡膏60熔化，部分流入溢锡空间152中，所述锡膏60很少溢到焊垫151外或不会溢到焊垫151外。

请参阅图12，本发明第二实施方式提供一种热压熔锡焊接电路板100的制作方法，其与第一实施方式中的热压熔锡焊接电路板100的制作方法的不同之处在于：在步骤S1之后进行步骤S4，然后同时进行步骤S2及步骤S5，且在步骤S2中形成的第一容置孔16贯穿所述第二铜层15及所述第一基层11，在步骤S5中，形成的第二容置孔26贯穿所述贯穿所述第三铜层23、第二基层21及胶层30并暴露第一导电线路层130，所述第一容置孔16及所述第二容置孔26相对开设。随后同时进行步骤S3及步骤S6，然后依次进行步骤S7至步骤S11。

请参阅图11，本发明一较佳实施方式还提供一种热压熔锡焊接电路板100，其包括一柔性电路板40、覆盖于柔性电路板40外的防护层50、通过焊接层61与所述柔性电路板40固定并导通的另一电路板70。

所述柔性电路板40包括一可挠性的第一基层11、形成于所述第一基层11的相对的两个表面且相互电连接的第一导电线路层130与第二导电线路层150、通过一胶层30形成于第一导电线路层130表面的第二基层21、形成于所述第二基层21表面的第三导电线路层230、包覆于第二导电线路层150表面的第一电镀层19与包覆于第三导电线路层230表面的第二电镀层29。

所述第一导电线路层130与第二导电线路层150通过至少一第一导电块17电连接，所述第二导电线路层150与第三导电线路层230通过至少一第二导电块27电连接。第一导电块17与第二导电块27相对设置。

所述第一电镀层19上相对第一导电块17的位置形成有至少一阶梯层191，所述第二导电线路层150上相对至少一阶梯层191的位置形成有至少一焊垫151，所述焊接层61包覆于阶梯层191外且部分接触焊垫151。

本发明的热压熔锡焊接电路板100，通过在焊垫151上增加一层阶梯层191，并在焊垫151上留出溢锡空间152，脉冲加热回流焊接时锡膏60很少溢到焊垫151外或不会溢到焊垫151外，从而可以降低焊垫151之间的间距，提升热压熔锡焊接电路板100的设计密度，满足精密产品的设计需求。同时焊垫151上通过第一导电块17及第二导电块27进行热压熔锡焊接过程中的导热，导热性提升，从而降低了热压熔锡焊接的温度。

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 (10)

1.一种热压熔锡焊接电路板的制作方法，其包括以下步骤：

提供一柔性电路板的半成品，所述柔性电路板的半成品包括一第一基层、形成于所述第一基层的相对的两个表面的第一导电线路层与第二铜层、以及形成于所述第二铜层外的第一电镀层，所述第一导电线路层与所述第二铜层电连接；

蚀刻所述第一电镀层获得至少一阶梯层；

蚀刻所述第二铜层形成第二导电线路层，得到柔性电路板，所述第二导电线路层上相对所述至少一阶梯层的位置蚀刻出至少一焊垫，所述焊垫的尺寸大于所述阶梯层的尺寸以在所述焊垫上的两侧留出溢锡空间；

在所述阶梯层上印刷锡膏；以及

将所述柔性电路板与另一电路板贴合，并通过脉冲加热回流焊接，使所述锡膏熔化冷却后在所述阶梯层及所述焊垫上形成焊接层，将所述柔性电路板与所述另一电路板固定并导通。

2.如权利要求1所述的热压熔锡焊接电路板的制作方法，其特征在于，所述溢锡空间的尺寸大于35μm。

3.如权利要求1所述的热压熔锡焊接电路板的制作方法，其特征在于，所述阶梯层的厚度大于15μm。

4.如权利要求1所述的热压熔锡焊接电路板的制作方法，其特征在于，所述柔性电路板的半成品还包括形成于所述第一导电线路层表面的第二基层及形成于所述第二基层表面的第三铜层，得到所述柔性电路板的步骤还包括蚀刻所述第三铜层形成第三导电线路层。

5.如权利要求4所述的热压熔锡焊接电路板的制作方法，其特征在于，提供所述柔性电路板的半成品的步骤包括：

提供一第一基板，所述第一基板包括一第一基层及分别形成于所述第一基层两相对表面上的第一铜层与第二铜层；

对所述第一基板进行开孔制程，在所述第一基板上开设至少一第一容置孔；

对所述第一容置孔进行电镀填孔形成第一导电块，使得所述第一铜层与所述第二铜层电性连接；

蚀刻所述第一铜层形成第一导电线路层，并在所述第一导电线路层的表面通过一胶层压合一第二基板，所述第二基板包括一第二基层及形成于所述第二基层表面的第三铜层；

对所述第二基板上相对所述第一导电块的位置进行开孔制程，在所述第二基板上开设至少一第二容置孔；

对所述第一基板、所述第二基板表面进行电镀，在所述第二铜层外形成一第一电镀层，在所述第三铜层外形成一第二电镀层，电镀填充所述第二容置孔形成第二导电块，使所述第三铜层与所述第一导电线路层电性连接。

6.如权利要求5所述的热压熔锡焊接电路板的制作方法，其特征在于，所述第二铜层上蚀刻出的至少一所述阶梯层与所述第一导电块相对应。

7.一种热压熔锡焊接电路板，包括：

一柔性电路板，所述柔性电路板包括一第一基层、形成于所述第一基层的相对的两个表面且相互电连接的第一导电线路层与第二导电线路层及包覆于所述第二导电线路层表面的第一电镀层，所述第一导电线路层与所述第二导电线路层电连接，所述第一电镀层上形成有至少一阶梯层，所述第二导电线路层上相对所述至少一阶梯层的位置形成有至少一焊垫，所述焊垫的尺寸大于所述阶梯层的尺寸；

与所述柔性电路板固定并导通的另一电路板；及

一焊接层，所述焊接层包覆于所述阶梯层外且部分接触焊垫以将所述柔性电路板与所述另一电路板固定导通。

8.如权利要求7所述的热压熔锡焊接电路板，其特征在于，所述柔性电路板还包括通过一胶层形成于所述第一导电线路层表面的第二基层及形成于所述第二基层表面的第三导电线路层，所述第一导电线路层与所述第二导电线路层通过至少一第一导电块电连接，所述第二导电线路层与所述第三导电线路层通过至少一第二导电块电连接，所述第一导电块与所述第二导电块相对设置，所述第一电镀层上相对所述第一导电块的位置形成有至少一阶梯层。

9.如权利要求7所述的热压熔锡焊接电路板，其特征在于，所述柔性电路板外还覆盖有一防护层。

10.如权利要求7所述的热压熔锡焊接电路板，其特征在于，所述阶梯层的厚度大于15μm。

Images