CN111417263A - 电路板结构制造方法、电路板结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电路板领域，公开了一种电路板结构制造方法、电路板结构及电子设备。本发明中，第一金属层作为电路板结构的底层，电路板形成的空腔结构中，第一金属层也位于空腔结构的底层，作为空腔结构的底部；本申请相对于现有技术而言，本申请在将第一介质层、第二介质层、第一金属层叠加与压合之前，通过固化处理，在第一金属层的第一区域内形成具有预设图案的防焊油墨，而第一区域中的非防焊油墨区域形成防焊开窗，最终形成的空腔结构的底部能够形成精准可靠的防焊油墨和防焊开窗，从而可以在能够形成空腔结构的同时实现电路板与元件的精密焊接。

Description

电路板结构制造方法、电路板结构及电子设备

技术领域

本发明实施例涉及电路板领域，特别涉及一种电路板结构制造方法、电路板结构及电子设备。

背景技术

在当前PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)工艺中，有一种空腔板设计，在PCB上开出有一定深度的一个空腔，用来满足各种装配需求，例如，可以让一些器件的身体沉入这个空腔中，从而降低产品的整体厚度。因此，现有工艺中，为了让一些器件的身体沉入空腔中，需要在电路板做揭盖空腔(即空腔顶部是揭开的)，并且通过喷涂油墨的方式，在空腔底部的铜面上设计出防焊油墨以及防焊开窗，以满足与该元件的焊接。而现有技术中，采取的方案主要是在形成空腔之后，再在空腔底部的铜面上设计防焊开窗。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在形成空腔之后，再在空腔底部设计防焊油墨以及防焊开窗，使得油墨喷涂过程中，在空腔底部形成的防焊油墨和防焊开窗的位置精准性较差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种电路板结构制造方法、电路板结构及电子设备，使得在电路板的空腔底部制作出精准可靠的防焊油墨和防焊开窗，从而在形成空腔结构的同时，实现电路板与元件的精密焊接。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种电路板结构制造方法，包括以下步骤：提供表面覆盖有第一金属层的基板，所述第一金属层上预设有第一区域；在所述第一区域处喷涂油墨；对所述第一区域的所述油墨按照预设图案进行固化处理，并清洗未固化的油墨，得到具有所述预设图案的防焊油墨；在所述第一金属层上覆盖第一介质层；其中，所述第一介质层预设有一镂空区域，所述第一区域的边缘与所述镂空区域的边缘重合；所述第一介质层远离所述第一金属层的表面与所述第一区域所在表面的距离大于所述防焊油墨的厚度；对多层结构进行压合处理，得到具有空腔的电路板结构；其中，所述多层结构包括所述第一金属层和所述第一介质层。

本发明的实施例还提供了一种电路板结构，通过上述的电路板结构制造方法制作。

本发明的实施例还提供了一种电子设备，包括上述的电路板结构。

本发明实施例相对于现有技术而言，第一金属层作为电路板结构的底层，电路板形成的空腔结构中，第一金属层也位于空腔结构的底层，作为空腔结构的底部；本申请相对于现有技术而言，本申请在将第一介质层、第二介质层、第一金属层叠加与压合之前，通过固化处理，在第一金属层的第一区域内形成具有预设图案的防焊油墨，而第一区域中的非防焊油墨区域形成防焊开窗，最终形成的空腔结构的底部能够形成精准可靠的防焊油墨和防焊开窗，从而可以在能够形成空腔结构的同时实现电路板与元件的精密焊接。

另外，所述在所述第一金属层上覆盖第一介质层之前，还包括：在所述第一金属层的第二区域上制作丝印层，所述第二区域为所述第一金属层上除所述第一区域外的区域。在第一介质层的厚度小于或者等于防焊油墨的厚度时，在第一金属层的第一表面上覆盖第一介质层之前，在第二区域制作丝印层，使得第一介质层覆盖在第一金属层时，丝印层可以顶起第一介质层，使得第一介质层远离第一金属层的表面与第一区域所在表面的距离大于所述防焊油墨的厚度，即丝印层的厚度与第一介质层的厚度之和大于防焊油墨厚度，从而能够形成具有空腔的电路板结构。因为，若丝印层的厚度与第一介质层的厚度之和小于或者等于防焊油墨厚度，就无法形成空腔结构，元件也无法沉入在电路板中。

另外，所述对多层结构进行压合处理之前，还包括：在所述第一介质层上依次覆盖第二金属层、第二介质层，所述第二金属层、所述第二介质层覆盖所述镂空区域；所述对多层结构进行压合处理，包括：对所述第一介质层、所述第二介质层、所述第一金属层、所述第二金属层进行压合处理；所述对多层结构进行压合处理之后，还包括：将所述第二金属层、所述第二介质层中覆盖所述镂空区域的部分进行揭盖处理，得到具有空腔的电路板结构。通过在第一介质层上覆盖第二金属层、第二介质层，并对第二金属层、第二介质层进行揭盖处理，可以扩大形成的空腔的深度，可以将较大体积的元件沉入在空腔内，从而当电路板组装形成的电子设备时，较大元件嵌入在空腔内，减小了电子设备的空间占有率，使得电子设备的整体厚度较薄。同时，由于金属层越多，可以处理越复杂的信号，因此，本申请在增加介质层的同时也增加了金属层的数量，可以使得电路板承载更为复杂的信号。另外，由于第一介质层远离第一金属层的表面与第一区域所在表面的距离大于所述防焊油墨的厚度，使得第二金属层在覆盖在第一介质层上时，第二金属层不会与防焊油墨接触，避免防焊油墨在揭盖处理中被撕拉掉，同时也降低了揭盖的难度。

另外，所述在所述第一区域处喷涂油墨之前，还包括：对所述第一区域进行超粗化处理。通过对第一区域进行超粗化处理，从而增加第一区域表面的粗糙度，使得在喷涂油墨时，油墨能够与第一金属层的紧密结合，不易被撕拉掉。

另外，所述对所述第一区域的所述油墨按照预设图案进行固化处理，包括：按照所述预设图案对所述第一区域的所述油墨做菲林处理或者激光处理；对所述第一区域的所述油墨进行烘烤。由于按照预设图案做了菲林或者激光，在烘烤过程中，仅有做了菲林或者激光的油墨被固化，形成具有预设图案的防焊油墨。

另外，所述第一介质层为低流胶介质层。由于低流胶介质层的流动性较低，将第一介质层设置为低流胶介质层，较低流动性的低流胶介质层可以在压合过程中，尽可能避免胶状物流入到第一介质层与第一金属层之间的间隙处，提高压合处理的成功率。

另外，防焊油墨的厚度小于或者等于30微米。通过设置较小的厚度，从而适应现阶段电子设备的厚度越来越小的要求。

另外，所述丝印层的厚度大于或者等于15微米。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是根据本发明第一实施例一种电路板结构制造方法的步骤流程图；

图2是根据本发明第一实施例中进行固化处理、清洁处理之后，第一区域的俯视结构示意图；

图3是根据本发明第一实施例得到的电路板结构的剖面结构示意图；

图4是根据本发明第一实施例得到的电路板结构的剖面结构示意图；

图5是根据本发明第二实施例一种电路板结构制造方法的步骤流程图；

图6是根据本发明第二实施例的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层进行压合处理后的剖面结构示意图；

图7是根据本发明第二实施例得到的电路板结构的剖面结构示意图。

具体实施例

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施例涉及一种电路板结构制造方法。图1为本实施例一种电路板结构制造方法的步骤流程图，具体包括以下步骤：

步骤101，提供表面覆盖有第一金属层的基板，第一金属层上预设有第一区域。

具体地说，第一金属层作为最终形成的电路板结构的底层，在电路板形成的空腔结构中，第一金属层也位于空腔结构的底层，而第一金属层预设的第一区域即为形成的空腔底部；因此，在第一金属层上预设第一区域，便于后续对第一金属层的第一区域进行后续的喷涂处理。

具体地说，基板主要作用是用来承载第一金属层；基板由绝缘材质组成，可以为氧化硅、氮化硅或者其他绝缘材料，第一金属层的材料为铜。

步骤102，在第一区域处喷涂油墨。

具体地说，第一金属层在与第一介质层叠加之前，对第一金属层的第一区域进行喷涂，即对一个平面结构的第一金属层进行喷涂处理，此时并未形成空腔结构，因此空腔的侧壁并不会喷涂到油墨，从而影响空腔内部的清洁度，相对于在形成空腔结构之后进行喷涂而言，操作更加方便。

在一个例子中，在第一区域处喷涂油墨之前，还包括：对第一区域进行超粗化处理。通过对第一区域进行超粗化处理，增加了第一区域表面的粗糙度，使得在喷涂油墨时，油墨能够与第一金属层的紧密结合，不易被撕拉掉。

步骤103，对第一区域的油墨按照预设图案进行固化处理，并清洗未固化的油墨，得到具有预设图案的防焊油墨。

具体地说，固化处理仅固化了油墨的部分油墨，即第一区域中预设图案能够覆盖的油墨，且固化的油墨与第一区域紧密结合；而第一区域中未固化的油墨即预设图案之外的部分仍然就有流动性，并未与第一区域形成紧密的结构，因此，在固化处理之后，需要清理未固化的油墨，从而得到具有预设图案的防焊油墨。

图2为本实施例中进行固化处理、清洁处理之后，第一区域的俯视结构示意图。如图2所示，第一区域处形成了具有预设图案的防焊油墨1001，即图2中黑色区域，而第一区域中除防焊油墨1001外的其他区域1002为防焊开窗，即图2中的空白区域，防焊开窗1002用于连接元件，从而实现信号的传输。图2中防焊油墨的图案仅作为解释说明，并不对本实施例防焊油墨的图案进行限定。

在一个例子中，对第一区域的油墨按照预设图案进行固化处理，包括：按照预设图案对第一区域的油墨做菲林处理或者激光处理；对第一区域的油墨进行烘烤。由于按照预设图案做了菲林或者激光，在烘烤过程中，仅有做了菲林或者激光的油墨被固化，形成具有预设图案的防焊油墨。

具体地说，油墨在进行菲林处理或者激光处理之后，预设图案处油墨的性质会发生改变，预设图案外的油墨未发生改变，因此，在进行烘烤之后，仅有预设图案处油墨即性质发生变化的油墨会固化，并与第一区域紧密结合，形成防焊油墨。

在一个例子中，防焊油墨的厚度小于或者等于30微米。将防焊油墨设置较小的厚度，从而适应现阶段电子设备的厚度越来越小的要求。

步骤104，在第一金属层上覆盖第一介质层；其中，第一介质层预设有一镂空区域，第一区域的边缘与镂空区域的边缘重合；第一介质层远离第一金属层的表面与第一区域所在表面的距离大于防焊油墨的厚度。

由于在第一金属层上形成的防焊油墨具有一定的厚度，为了使第一介质层与第一金属层紧密叠合，因此，需要在第一介质层上设置一镂空区域，且第一区域的边缘与镂空区域的边缘重合，使得第一区域之外的其他区域能够与第一介质层紧密叠合，而第一区域从镂空区域露出，避免防焊油墨在第一金属层与第二金属层叠合过程中发生破损。

在一个例子中，第一介质层为低流胶介质层。第一介质层具体的材料为低流胶环氧树脂介质层。由于第一介质层具有镂空区域，镂空区域的设置会破坏第一介质层外部的保护膜，若第一介质层为普通介质层，在高温下，普通的介质层会变成流动的胶状物，从第一介质层的镂空区域流出，造成压合失败，而后续的压合处理就是在高温下进行的；因此，将第一介质层设置为低流胶介质层，由于低流胶介质层的流动性较低，较低流动性的低流胶介质层可以在压合过程中，尽可能避免胶状物流入到第一介质层与第一金属层之间的间隙处，提高压合处理的成功率。

具体地说，在第一金属层上叠合第一介质层之后，为了能够形成空腔结构，第一介质层远离第一金属层的表面与第一区域所在表面的距离应当大于防焊油墨的厚度，从而可以形成以第一区域为底面、镂空区域的边缘为侧壁的空腔结构，使得元件能够沉入空腔结构中。

步骤105，对多层结构进行压合处理，得到具有空腔的电路板结构；其中，多层结构包括第一金属层和第一介质层。

具体地说，在将第一金属层与第一介质层叠合在一起之后，通过压合处理，可以使得第一金属层与第一介质层的位置固定，形成具有空腔的电路板结构。

如图3所示，图3本实施例得到的电路板结构的剖面结构示意图，可知，第一金属层1004覆盖在基板1003上，防焊油墨1001设置在第一金属层1004的第一区域上，第一介质层1005覆盖在除第一区域外的第一金属层1004上，且第一介质层1005的厚度大于防焊油墨1001的厚度，使得第一金属层1004与第一介质层1005压合后，第一介质层1005的镂空区域与第一金属层1004的第一区域形成了空腔结构。

在实际应用中，可以会出现第一介质层的厚度小于防焊油墨厚度的情况，因此，为了使第一介质层能够与第一金属层之间形成空腔结构，在一个例子中，在第一金属层上覆盖第一介质层之前，还包括：在第一金属层的第二区域上制作丝印层，第二区域为第一金属层上除第一区域外的区域。为了便于描述，本实施例中，以第一区域所在表面为基准面，第一介质层远离第一金属层的表面为第一介质层的顶面；由于设置了丝印层，丝印层可以顶起第一介质层，使得第一介质层的顶面与该基准面的距离大于防焊油墨的厚度，即丝印层的厚度与第一介质层的厚度之和大于防焊油墨厚度，从而能够形成具有空腔的电路板结构。

如图4所示，图4本实施例中具有丝印层的电路板结构的剖面结构示意图，可知，丝印层1006的厚度与第一介质层1005的厚度之和大于防焊油墨1001厚度，从而使得丝印层1006可以顶起第一介质层，形成具有空腔的电路板结构。

在实际应用中，为了节约成本，丝印层可以仅位于第一区域的边缘处，如图4所示，即丝印层1006将第一区域的边缘包围，并将丝印层1006的宽度设置为150微米，只要能够将第一区域上方的第一介质层1005顶起，从而使得第一介质层1005的顶面与基准面的距离大于防焊油墨1001的厚度即可。

在一个例子中，丝印层的厚度大于或者等于15微米。

本实施例中，第一金属层作为电路板结构的底层，电路板形成的空腔结构中，第一金属层也位于空腔结构的底层，作为空腔结构的底部；本申请相对于现有技术而言，本申请在将第一介质层、第二介质层、第一金属层叠加与压合之前，通过固化处理，在第一金属层的第一区域内形成具有预设图案的防焊油墨，而第一区域中的非防焊油墨区域形成防焊开窗，最终形成的空腔结构的底部能够形成精准可靠的防焊油墨和防焊开窗，从而可以在能够形成空腔结构的同时实现电路板与元件的精密焊接。

本发明的第二实施例涉及一种电路板结构制造方法。第二实施例与第一实施例大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施例中，对多层结构进行压合处理之前，还包括：在第一介质层上依次覆盖第二金属层、第二介质层。本实施例中，与第一实施例相同或者相应的部分，在本实施例中依然有效，为避免重复，在此不作赘述。

图5为本实施例的电路板结构制造方法的步骤流程图，具体包括以下步骤：

步骤201，提供表面覆盖有第一金属层的基板，第一金属层上预设有第一区域。

步骤202，在第一区域处喷涂油墨。

步骤203，对第一区域的油墨按照预设图案进行固化处理，并清洗未固化的油墨，得到具有预设图案的防焊油墨。

步骤204，在第一金属层上覆盖第一介质层；其中，第一介质层预设有一镂空区域，第一区域的边缘与镂空区域的边缘重合；第一介质层远离第一金属层的表面与第一区域所在表面的距离大于防焊油墨的厚度。

步骤205，在第一介质层上依次覆盖第二金属层、第二介质层，第二金属层、第二介质层覆盖镂空区域。

具体地说，由上述第一实施例的分析可知，第一介质层的顶面与基准面的距离大于防焊油墨的厚度，因此，在本实施例中，当第二金属层在覆盖在第一介质层上时，第二金属层不会与防焊油墨接触，避免防焊油墨在揭盖处理中被撕拉掉，同时也降低了后续揭盖处理的难度。

步骤206，对第一介质层、第二介质层、第一金属层、第二金属层进行压合处理。

具体地说，本实施例中，为了增加空腔的深度，从而在空腔内嵌入较大体积的元件，在第一介质层上依次覆盖第二金属层、第二介质层，从而使得电路板组装形成的电子设备时，空腔内能够嵌入较大的元件，减小了电子设备的空间占有率，降低电子设备的厚度。

在实际应用中，为了节约成本，第二介质层为普通的环氧树脂介质层，若第二介质层具有镂空区域会使得第二介质层在较高温度下即压合过程中，产生胶状物并流淌在空腔的间隙处，从而影响电路板生产的良率；因此，本实施例中，第二介质层设置为一个整体的板状结构，与第二金属层依次覆盖在第一介质层上，并在后续揭盖处理时，去除覆盖第一介质层镂空区域的部分，从而形成空腔结构。

如图6所示，图6为本实施例的第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层进行压合处理后的剖面结构示意图，可知，第二金属层1007、第二介质层1008覆盖了第一介质层1005的镂空区域，且由于第一介质层1005远离第一金属层1004的表面与第一区域所在表面的距离大于防焊油墨1001的厚度，使得位于第一区域的防焊油墨1001的形状能够保持完整，避免防焊油墨1001在揭盖处理中被撕拉掉，同时也降低了揭盖的难度。

在实际应用中，金属层越多，电路板可以处理的信号就越复杂，因此，电路板中金属层与介质层的数量可以为多个，并依次交换叠加在基板上，从而形成电路板结构。例如，可以在第二介质层上依次覆盖第三金属层、第三介质层，以增加空腔的深度，并使得电路板能够处理更加复杂的信号。

步骤207，将第二金属层、第二介质层中覆盖镂空区域的部分进行揭盖处理，得到具有空腔的电路板结构。

具体地说，在第一介质层上依次覆盖第二金属层、第二介质层之后，第二金属层、第二介质层覆盖了第一介质层的镂空区域，为了能够形成空腔结构，将覆盖第一介质层镂空区域的第二金属层、第二介质层去除，具体采用激光切割方式去除覆盖第一介质层镂空区域，从而形成以第一区域为底面的空腔结构。如图7所示，图7为本实施例形成的电路板的剖面结构示意图，可知，第一金属层1004、第一介质层1005、第二金属层1007、第二介质层1008形成空腔区域，增加了空腔的深度，可以将较大体积的元件沉入在空腔内，当电路板组装形成的电子设备时，减小了电子设备的空间占有率，使得电子设备的整体厚度较薄。

在实际应用中，电路板中金属层与介质层的数量可以为多个，即覆盖第一介质层镂空区域的金属层与介质层为多个，并且金属层与介质层交替分布，因此，为了节约成本，除第一介质层之外的介质层的材质均为普通的环氧树脂介质层，在进行揭盖处理时，覆盖第一介质层镂空区域的部分均可以通过激光切割方法去除，从而形成空腔结构，操作简单，又能节约工艺成本。

本实施方式中，通过在第一介质层上覆盖第二金属层、第二介质层，并对第二金属层、第二介质层进行揭盖处理，可以扩大形成的空腔的深度，可以将较大体积的元件沉入在空腔内，从而当电路板组装形成的电子设备时，较大元件嵌入在空腔内，减小了电子设备的空间占有率，使得电子设备的整体厚度较薄。同时，由于金属层越多，可以处理越复杂的信号，因此，本申请在增加介质层的同时也增加了金属层的数量，可以使得电路板承载更为复杂的信号。另外，由于第一介质层远离第一金属层的表面与第一区域所在表面的距离大于防焊油墨的厚度，使得第二金属层在覆盖在第一介质层上时，第二金属层不会与防焊油墨接触，避免防焊油墨在揭盖处理中被撕拉掉，同时也降低了揭盖的难度。

本发明的第三实施例涉及一种电路板结构，通过上述第一实施例、第二实施例的电路板结构制造方法制作。

本实施例中，通过采用上述的电路板结构制造方法得到的电路板结构，从而使得电路板结构具有精确可靠的防焊油墨和防焊开窗，从而可以在能够形成空腔结构的同时实现电路板与元件的精密焊接。

本发明的第四实施例涉及一种电子设备，包括上述第三实施例的电路板结构。

本实施例中，能够将电子设备的元件嵌入在空腔中，且实现电路板与元件的精密焊接，从而在降低电子设备厚度的同时，提高电子设备内部元件连接的稳定性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电路板结构制造方法，其特征在于，包括：

提供表面覆盖有第一金属层的基板，所述第一金属层上预设有第一区域；

在所述第一区域处喷涂油墨；

对所述第一区域的所述油墨按照预设图案进行固化处理，并清洗未固化的油墨，得到具有所述预设图案的防焊油墨；

在所述第一金属层上覆盖第一介质层；其中，所述第一介质层预设有一镂空区域，所述第一区域的边缘与所述镂空区域的边缘重合；所述第一介质层远离所述第一金属层的表面与所述第一区域所在表面的距离大于所述防焊油墨的厚度；

对多层结构进行压合处理，得到具有空腔的电路板结构；其中，所述多层结构包括所述第一金属层和所述第一介质层。

2.根据权利要求1所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述在所述第一金属层上覆盖第一介质层之前，还包括：

在所述第一金属层的第二区域上制作丝印层，所述第二区域为所述第一金属层上除所述第一区域外的区域。

3.根据权利要求1所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述对多层结构进行压合处理之前，还包括：

在所述第一介质层上依次覆盖第二金属层、第二介质层，所述第二金属层、所述第二介质层覆盖所述镂空区域；

所述对多层结构进行压合处理，包括：

对所述第一介质层、所述第二介质层、所述第一金属层、所述第二金属层进行压合处理；

所述对多层结构进行压合处理之后，还包括：

将所述第二金属层、所述第二介质层中覆盖所述镂空区域的部分进行揭盖处理，得到具有空腔的电路板结构。

4.根据权利要求1所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述在所述第一区域处喷涂油墨之前，还包括：

对所述第一区域进行超粗化处理。

5.根据权利要求1所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述对所述第一区域的所述油墨按照预设图案进行固化处理，包括：

按照所述预设图案对所述第一区域的所述油墨做菲林处理或者激光处理；

对所述第一区域的所述油墨进行烘烤。

6.根据权利要求1所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述第一介质层为低流胶介质层。

7.根据权利要求1所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述防焊油墨的厚度小于或者等于30微米。

8.根据权利要求2所述的电路板结构制造方法，其特征在于，所述丝印层的厚度大于或者等于15微米。

9.一种电路板结构，其特征在于，通过权利要求1至8所述的电路板结构制造方法制作。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9所述的电路板结构。

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