CN112105140A - 带导电层的印制电路板、电路板以及制作方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种带导电层的印制电路板、电路板以及制作方法，涉及印制电路板生产技术领域。带导电层的印制电路板包括基板和预设厚度的导电层。基板包括布件区域和走线区域，布件区域用于设置元器件,走线区域包括至少一个电源走线区。导电层凸设于电源走线区，导电层的熔点高于焊锡的熔点。电路板包括第一元器件、第二元器件以及印制电路板。第一元器件设置于布件区域且用于提供电能，第二元器件设置于布件区域且为第一元器件的消耗器件，第二元器件通过导电层与第一元器件电连接。该印制电路板在厚度方向上增加导电层的尺寸，以满足电源载流要求，减少走线区域的宽度，有利于合理优化元器件的布件，使得PCB在后期贴片时布局紧凑。

Description

带导电层的印制电路板、电路板以及制作方法

技术领域

本申请属于印制电路板生产技术领域，更具体地，涉及一种带导电层的印制电路板、电路板以及制作方法。

背景技术

PCB(printed circuit board印制电路板)简称印制板，是电子工业的重要部件之一。印制电路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板的双重作用。可以代替复杂的布线，实现电路中各元件之间的电气连接。

PCB简化了电子产品的装配、焊接工作，减少接线工作量，减轻劳动强度；而且缩小整机体积，降低产品成本，提高电子设备的质量和可靠性。

电源走线是需要在绝缘底板上设置大面积的铜皮，以满足电源的载流要求；然而大面积的铜皮会占据绝缘底板较大的布件面积，导致布局面积紧张。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种带导电层的印制电路板、电路板以及制作方法，以改善上述的问题。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，提供一种带导电层的印制电路板，包括基板和预设厚度的导电层。基板包括布件区域和走线区域，布件区域用于设置元器件,走线区域包括至少一个电源走线区。导电层凸设于电源走线区，导电层的熔点高于焊锡的熔点。

进一步地，导电层的表面涂覆有绝缘物质。

进一步地，导电层为导电合金。

进一步地，布件区域设置有用于设置元器件的焊盘，焊盘与导电层电连接。

第二方面，提供一种电路板，包括第一元器件、第二元器件以及带导电层的印制电路板。第一元器件设置于布件区域且用于提供电能，第二元器件设置于布件区域且为第一元器件的消耗器件，第二元器件通过导电层与第一元器件电连接。

进一步地，布件区域设置有焊盘，第一元器件和第二元器件分别设置于不同的焊盘。

第三方面，提供一种制作带导电层的印制电路板的方法，包括：在印制电路板的基板中的至少一个走线区域表面上形成预设厚度的导电层，导电层的熔点高于焊锡的熔点。在导电层的表面涂覆绝缘物质。

进一步地，在印制电路板的至少一个走线区域表面上形成预设厚度的导电层包括。在印制电路板的基板上预制走线区域，在预制走线区域中确定至少一个电源走线区，在电源走线区中形成预设厚度的导电层。

进一步地，印制电路板的基板中还包括布件区域，布件区域间隔设置有至少两个元器件安装区，除元器件安装区之外的布件区域的表面涂覆绝缘物质。

进一步地，在印制电路板的至少一个走线区域表面上形成预设厚度的导电层包括：将带有开孔的钢网覆盖于基板的表面上，且钢网的开孔位置和大小分别与印制电路板的至少一个走线区域的位置、大小相同，钢网的厚度等于导电层的预设厚度；在钢网表面印刷导电合金，以使导电合金完全填充于钢网的开孔中，以形成导电层；将钢网移除。

本申请实施例通过在基板的走线区域中的至少一个电源走线区凸设预设厚度的导电层，导电层通过沿厚度方向的增加，等效的降低了电源器件的阻抗。以使电源走线区域在宽度不增加或者宽度减小的情况下且能够满足电源走线的载流要求。在增加走线区域的导电层厚度的同时，可以减小走线区域的宽度，从而可以节省布件面积，使得PCB在贴片时布局可以更加紧凑，有效的缩小了PCB的整体面积，有利于节约生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的印制电路板第一视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的印制电路板第二视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的印制电路板涂覆有绝缘物质的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的印制电路板的制作流程图；

图5为本申请实施例提供的印制电路板第一视角的成型结构图；

图6为本申请实施例提供的印制电路板第二视角的成型结构图；

图7为本申请实施例提供的印制电路板在导电层成型的流程图；

图8为本申请实施例提供的印制电路板成型的组装结构图；

图9为本申请实施例提供的印制电路板的成型结构图；

图10为本申请实施例提供的电路板的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的电路板又一结构第一视角的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的电路板又一结构第二视角的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

印制电路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成，其中，连接导线包括电源走线，电源走线是用于将提供电能的元器件和消耗电能的元器件电连接。

由于电源走线的载流要求较大，往往需要在印制电路板的表面上画大面积的铜皮，以满足电源载流的要求。然而，画大面积的铜皮意味着会占用印制电路板大量的布件面积，极易造成印制电路板在布件面积有限的情况下布件面积紧张，布件困难。如果将铜皮的宽度减小，则会造成整个PCB供电路径的阻抗过大，无法满足电源的载流要求。

为了改善布件困难的问题，可以采用通过过孔将电源层换至其他层完成走线。然而，该方式就意味着电源有可能需要完整的层来完成电源走线，当电源较多时，意味着会暂用更多的层，从而使得PCB的层数增加，进而影响到PCB整体的叠层，导致成本增加。

在实际的PCB设计中，有些电源走线很顺，不需要打孔换层，直接在PCB表层就可以完成电连接。当然，这些电源走线的载流要求也较大，针对类似电源走线，如何在不需要打孔换层的前提下，设计电源走线，以满足载流要求，又不会造成布件面积的紧张。

发明人经过研究，提出了一种电源走线方案：即合理利用PCB在高度方向的空间，不用过多的占用PCB表层的布件面积，以满足电源载流要求。

请参照图1，本申请实施例提供了一种带导电层的印制电路板100，该印制电路板100可以包括基板110和导电层120。

基板110具有绝缘性能，基板110包括布件区域111和走线区域113。其中，布件区域111是用于设置各类元器件，走线区域113是采用铜箔或其他类的导电材料形成导电线路，用于提供PCB上各元器件的电路连接。

可选地，请参照图2，走线区域113包括了至少一个电源走线区，导电层120凸设于该电源走线区，且导电层120的厚度为预设厚度，以满足电源走线的载流要求。在增加走线区域113的导电层120厚度的同时，可以减小走线区域113的宽度，从而可以节省布件面积，使得PCB在后期贴片使用时布局可以更加紧凑，有效的缩小了PCB的整体面积，节约生产成本。

可选地，基板110是由绝缘隔热、不易弯曲的材质制成。为了使得该印制电路板100在后期贴片过程中，印刷焊锡膏时不会破坏导电层120，保证导电层120的载流要求，导电层120的熔点高于焊锡膏的熔点，在后期贴片过炉时不会融化，导电层120可以采用导电合金，例如，锡铅合金。

可以理解的是，印制电路板100为没有焊接元器件的裸板，在生产裸板时，直接在基板110的电源走线区域113的预设位置设置预设厚度的导电层120，以使该预设厚度的导电层120满足电源走线载流要求。印制电路板100在使用中几乎会出现在每一种电子设备当中，除了用于固定各种元器件之外，还用于提供各个元器件之间的电气连接。具有绝缘底板和导电线路的双重作用。

为了使得本申请实施例提供的带导电层120的印制电路板100在空气中不会被氧化，可选地，请参照图3，印制电路板100的导电层120的表面涂覆有绝缘物质130。或者在导电层120涂覆绿油，绿油即液态光致阻焊剂，是一种丙烯酸低聚物。绿油作为一种保护层，或用作阻焊剂。目的是长期保护所形成的线路图形。

可以理解的是，除了在导电层120的表面涂覆有绿油类的绝缘物质130，还可以在基板110的其他走线区域113、以及布件区域111中除元器件焊接之外的区域中涂覆绿油。换句话说，在印制电路板100不需焊接的线路和基板110上涂覆绿油，不仅起到保护作用，还可以实现以下作用：1.防止导体电路的物理性断线；2.焊接工艺中，防止因桥连产生的短路；3.只在必须焊接的部分进行焊接，避免焊料浪费。

为了方便后期使用时元器件的焊接贴片，进一步地，基板110的布件区域111还设置有焊盘，焊盘与导电层120电连接，焊盘用于设置元器件，以使元器件焊接于焊盘上，且通过导电层120电连接。

本申请实施例提供的带导电层的印刷电路板100，在裸板制作时形成导电层120。首先在基板110上预设出布件区域111和走线区域113，在走线区域113中确定电源走线区，在电源走线区需要增加厚度的表面设置导电层120，且使得导电层120凸出于基板110的表面。根据电源走线的载流要求计算获得导电层120的厚度尺寸，在电源走线区形成满足厚度的导电层120，且导电层120采用熔点高于焊锡熔点的导电合金，以使在后期贴片时印刷焊锡膏的过程中不会造成导电层120损伤。从而实现在不需要打孔换层的前提下，设计电源走线以满足载流目前，又不会造成布件面积的紧张。

本申请实施例还提供了一种制作带导电层120的印制电路板100的方法，请参阅图4，具体如下：

S110：在基板110的至少一个走线区域113表面上形成预设厚度的导电层120，导电层120的熔点高于焊锡的熔点。

其中，在基板110中预设走线区域113，在至少一个走线区域113的表面上形成导电层120。请参阅图5，导电层120用于电连接位于布件区域111的元器件。且要求导电层120凸出于基板110的表面，导电层120的厚度需要大于或者等于电源走线所需要满足载流的临界厚度，以满足载流要求。

为了避免印制电路板100在后期贴片过炉的过程中不被融化，采用熔点高于焊锡膏熔点的导电层120，例如，可以采用锡铅合金。

S120：在导电层120的表面涂覆绝缘物质130。

为了避免导电层120于常态环境中不会生锈、氧化或者硫化等，请参阅图6，在制作完成后的导电层120表面涂覆绝缘物质130，例如，可以涂覆绿油、绝缘胶水等。以使导电层120不会裸露于空气中，避免直接与空气接触发生氧化；同时，避免了直接与空气中的水汽接触而发生短路的现象，进一步起到保护作用。

可选地，上述的在印制电路板100的至少一个走线区域113表面上形成预设厚度的导电层120可以包括在印制电路板100的基板110上预制走线区域113，在预制走线区域113中确定至少一个电源走线区，根据布件区域111中元器件的布局确定电源走线区需要增加厚度的位置，在需要增加厚度的位置上形成导电层120，且导电层120满足预设厚度要求。

进一步地，印制电路板100的基板110上还可以包括布件区域，布件区域用于设置各种元器件。其中，布件区域中间隔设置有至少两个元器件安装区，元器件一一对应地贴片设置于元器件安装区。

布件区域中除了元器件安装区之外的其他区域的表面涂覆有绝缘物质130，该绝缘物质130可以包括绿油、绝缘胶水等，以使导电层120和基板110上除了元器件安装区域以外的部分不会直接裸露在空气中，避免氧化，也避免了直接与空气中的水汽接触而发生短路的问题。

作为另一种实施方式，在印制电路板100的至少一个走线区域113表面上形成预设厚度的导电层120，请参阅图7，具体步骤可以包括：

S210：将带有开孔124的钢网122覆盖于基板110的表面上，且钢网122的开孔位置和大小分别与印制电路板100的至少一个走线区域113的位置、大小相同，钢网122的厚度等于导电层120的预设厚度。

其中，钢网122在制作时可以设计为阶梯钢网，钢网122中位于元器件位置的部分的厚度大于位于走线区域113位置的部分的厚度，钢网122中的开孔位置、形状、大小均与基板110上预设置的电源走线区域113的位置、形状、大小相同。将钢网122覆盖于基板110的表面上，要保证钢网122中的开孔124位置、大小、形状分别与电源走线区域113的位置、大小、形状相同，即将钢网122覆盖于基板110上时要实现钢网上的开孔124刚好将基板110上预设电源走线区域113露出来，请参照图8。

另外，根据导电层120的预设厚度来制作钢网中走线区域113位置的部分的厚度，钢网起到模具的作用，通过钢网形成填充腔。

S220：在钢网表面印刷导电合金，以使导电合金完全填充于钢网的开孔中，以形成导电层120。

在钢网的开孔中印刷导电合金，以使导电合金完全填充于钢网的开孔，填充完成后即形成导电层120。导电层120凸出于基板110的表面，且导电层120的厚度满足电源走线载流的要求。

S230：将所述钢网移除。

移除钢网后，基板110上就形成了满足要求的导电层120，请参阅图9。

可以理解的是，当基板110上需要形成多个加厚的导电层120，均可以采用钢网的方式进行成型。导电层120的厚度可以不同，具体根据实际走线区域113的载流需求进行设计。

当在基板110的至少一个走线区域113表面上形成导电层120，或者在基板110上需要形成导电层120的区域均完成导电层120后，可以通过OSP(Organic SolderabilityPreservatives，有机保焊膜)工艺或沉金工艺进行整板走线区域113的表面处理。

其中，OSP是印刷电路板100铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺，OSP工艺就是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层有机皮膜，这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈(氧化或硫化等)；但在后续的焊接高温中，该保护膜又必须很容易被助焊剂迅速清除，方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。

成型后的印制电路板100，电源走线区凸设于导电层120，通过增加电源走线区处在高度方向上导电合金的厚度，实现电源的载流要求。增加厚度，等小的降低了电源的阻抗，即使电源走线区的宽度做窄一些，依然可以满足元器件的电源载流需求；同时，可以节省基板110上元器件的布件面积，在贴片时可以实现布局紧凑、减小PCB整体面积，也进一步降低了生产成本。

本申请实施例还提供了一种电路板200，请参照图10，该电路板200可以包括第一元器件210、第二元器件220以及上述提供的带导电层的印制电路板100。

其中，请参照图11，第一元器件210为电源的提供器件，第二元器件220为电源的消耗器件。第一元器件210和第二元器件220分别设置于印制电路板100的布件区域111，且第一元器件210和第二元器件220位于电源走线区的两端，以使第一元器件210和第二元器件220通过电源走线区中的导电层120电连接。连接后，第一元器件210提供电能，第二元器件220作为第一元器件210的消耗器件。由于导电层120的厚度增加，等效的降低了第一元器件210的阻抗，可以满足电源载流要求。

在导电层120厚度增加的同时，电源走线区的宽度可以减小，从而可以减小电源走线区域113占据基板110上的面积，有利于布件的合理设置。

进一步地，第一元器件210和第二元器件220设置于印制电路板100之前，基板110的布件区域111还可以设置有焊盘，第一元器件210和第二元器件220分别设置于不同的焊盘上。

可以理解的是，第一元器件210和第二元器件220贴片于同一电源走线的两端，根据电源走线区域113附近的布件需求来确定电源走线的宽度尺寸，可以在宽度变窄的位置设置导电层120，通过导电层120实现第一元器件210和第二元器件220之间的电连接，且满足电源载流要求。

如图12，在设置有第一元器件210和第二元器件220的电路板200的表面焊接屏蔽盖230，且使得全部元器件均位于屏蔽盖230内。本申请实施例提供的电路板200，通过在电源走线区的表面沿高度方向设置导电层120，同时，可以将电源走线区的宽度减小。在布件时，可以将电源走线区附近的元器件整体调节，使元器件布件紧凑，则整个电路板200上的元器件组成的功能模块的整体布局面积就可以减小，对应的屏蔽盖230的面积也可以减小，有利于减小印制电路板100的面积，也可以优化电路板200上元器件的整体布局，进一步降低生产成本。

本申请实施例提供的带导电层120的印制电路板100、电路板200以及印制电路板100的制作方法，通过在基板110上对应的电源走线区域113设置预设厚度的导电层120，使得印制电路板100在成型时就完成了导电层120的设置，通过在厚度方向上增加导电层120的尺寸，以使导电层120在宽度不变或者宽度减小的情况下满足电源载流要求。从而可以尽可能的减少走线区域113占用基板110上的面积，有利于合理优化元器件的布件面积，使各个元器件所形成的模块整体在布局面积尽可能小的情况下，在基板110表层完成电源走线并使电源符合载流需求。避免了打孔换层，使用尽可能少的层来完成电源走线，降低PCB的层数，进一步节约生产成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种带导电层的印制电路板，其特征在于，包括：

基板，所述基板包括布件区域和走线区域，所述布件区域用于设置元器件,所述走线区域包括至少一个电源走线区；以及

预设厚度的导电层，所述导电层凸设于所述电源走线区，所述导电层的熔点高于焊锡的熔点。

2.根据权利要求1所述的带导电层的印制电路板，其特征在于，所述导电层的表面涂覆有绝缘物质。

3.根据权利要求1所述的带导电层的印制电路板，其特征在于，所述导电层为导电合金。

4.根据权利要求1所述的带导电层的印制电路板，其特征在于，所述布件区域设置有用于设置元器件的焊盘，所述焊盘与所述导电层电连接。

5.一种电路板，其特征在于，包括：

第一元器件；

第二元器件；以及

权利要求1-4任一项所述的带导电层的印制电路板，所述第一元器件设置于所述布件区域且用于提供电能，所述第二元器件设置于所述布件区域且为所述第一元器件的消耗器件，所述第二元器件通过所述导电层与所述第一元器件电连接。

6.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述布件区域设置有焊盘，所述第一元器件和所述第二元器件分别设置于不同的焊盘。

7.一种制作带导电层的印制电路板的方法，其特征在于，包括：

在印制电路板的基板中的至少一个走线区域表面上形成预设厚度的导电层，所述导电层的熔点高于焊锡的熔点；

在所述导电层的表面涂覆绝缘物质。

8.根据权利要求7所述的制作带导电层的印制电路板的方法，其特征在于，所述在印制电路板的至少一个走线区域表面上形成预设厚度的导电层包括：

在所述印制电路板的基板上预制走线区域，在所述预制走线区域中确定至少一个电源走线区，在所述电源走线区中形成预设厚度的导电层。

9.根据权利要求7所述的制作带导电层的印制电路板的方法，其特征在于，所述印制电路板的基板中还包括布件区域，所述布件区域间隔设置有至少两个元器件安装区，除所述元器件安装区之外的所述布件区域的表面涂覆绝缘物质。

10.根据权利要求7所述的制作带导电层的印制电路板的方法，其特征在于，所述在印制电路板的至少一个走线区域表面上形成预设厚度的导电层包括：

将带有开孔的钢网覆盖于所述基板的表面上，且所述钢网的开孔位置和大小分别与所述印制电路板的至少一个走线区域的位置、大小相同，所述钢网的厚度等于所述导电层的预设厚度；

在所述钢网表面印刷导电合金，以使所述导电合金完全填充于所述钢网的开孔中，以形成所述导电层；

将所述钢网移除。

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