CN112672497A - 车载电路板、印刷电路板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种车载电路板、印刷电路板及其制备方法，提供了一种印刷电路板，包括电路基板，电路基板上设置有多个焊盘，各焊盘上均形成有柔性导电凸点，各所述柔性导电凸点用于与外部核心板上的各焊盘电连接，通过柔性导电凸点与实现焊盘之间的电性连接，印刷版拆卸方便，且导电柔性材料价格低廉，降低了硬件更新成本。
Description
技术领域
本申请涉及集成芯片技术领域，特别是涉及一种车载电路板、印刷电路板及其制备方法。
背景技术
现在系统级芯片(System on Chip，SOC)，系统级封装(System In a Package，SIP)多为球栅阵列封装(Ball Grid Array Package，BGA)或者栅格阵列封装(Land GridArray，LGA)，多以焊料与电路板焊接及socket座子方式连接。现行产品硬件换代升级，硬件更换方式有如下几种：
BGA器件、LGA器件以焊料焊接方式连接电路基板，通过加热器件焊料达到熔点后摘除器件，在将升级的器件涂覆焊料在焊接到电路板上以达到升级目的。SOC、LGA器件焊接在电路基板上同时在背面焊接排插接口，以排插连接方式与主板连接，产品更换硬件升级时直接拔掉整个模组更换。Sockter座子连接方式将Sockter座子焊接在电路板上，LGA器件放入座子中压合，座子内的弹片接触LGA器件底部焊盘起到连接导通作用，产品升级硬件时打开压杆就能将LGA器件取出更换。
然而，相关技术中的硬件升级更换方式，焊料连接方式更换硬件需要专业设备对产品加热，同时操作人员需要专业技能培训操作设备，焊接过程温度控制不当会造成产品报废风险。排插连接方案中SOC,SIP封装器件贴装在印刷电路板上，背面贴装一个排插形成一个模组，产品硬件升级时，整个模组更换硬件成本高。Sockter座子方案，拆卸安装方便，但socket座子模具开发成本高，并且Sockter座子不能适用不同类型尺寸封装。
针对相关技术中，集成电路板上的硬件更新方案成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种车载电路板、印刷电路板及其制备方法。
第一方面，本申请实施例提供了一种印刷电路板，包括：电路基板，所述电路基板上设置有多个焊盘，各所述焊盘上均形成有柔性导电凸点，各所述柔性导电凸点用于与外部核心板上的各焊盘电连接。
在其中一个实施例中，所述柔性导电凸点的组份包括银合金和硅橡胶。
第二方面，本申请实施例还提供一种车载电路板，所述车载电路板包括主板和核心板，所述主板为前述的印刷电路板，所述印刷电路板的电路基板上的各焊盘分别通过各所述柔性导电凸点与所述核心板的各焊盘电连接。
在其中一个实施例中，所述车载电路板还包括散热片，所述散热片扣设在核心板上，所述主板上设置有固定件，所述散热片的边缘压合所述核心板的边缘，所述散热片通过所述固定件与所述主板固定连接，且通过所述散热片将所述核心板压紧固定于所述主板上，使各所述柔性导电凸点压缩形变与所述主板的各焊盘压紧电连接。。
在其中一个实施例中，所述印刷电路板的电路基板上还设置有至少两个限位底座，所述核心板的其中两个角部分别卡设在各所述限位底座内。
在其中一个实施例中，所述车载主电路板包括螺纹紧固件，所述固定件内设有螺纹，所述散热片上设有通孔，所述螺纹紧固件穿设所述通孔并与所述固定件螺纹连接。
在其中一个实施例中，所述固定件为四个，四个所述固定件分别对应设置于所述核心板的边角外。
第三方面，一种印刷电路板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在各所述焊盘上分别形成柔性导电材料；
固化所述柔性导电材料，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点。
在其中一个实施例中，所述在各所述焊盘上形成柔性导电材料，包括：
在印刷电路板上放置钢网模板并在所述钢网模板上形成柔性导电材料，所述钢网模板上有预设的开孔，各所述开孔与所述印刷电路板上的各焊盘对应；
将所述钢网模板与所述印刷电路板脱离，所述柔性导电材料留在所述钢网模板开孔对应的各所述焊盘上；或者，
通过点胶设备在各所述焊盘上分别形成柔性导电材料。
在其中一个实施例中，所述固化所述柔性导电材料，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点，包括：
静置所述柔性导电材料第一设定时间，直到各所述焊盘连接的柔性导电凸点固化，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点；
或者静置所述柔性导电材料第二设定时间后，加热所述柔性导电材料使各所述焊盘连接的各柔性导电凸点固化，得到与各所述焊盘连接的柔性各导电凸点。
上述车载电路板、印刷电路板及其制备方法，提供了一种印刷电路板，包括电路基板，电路基板上设置有多个焊盘，各焊盘上均形成有柔性导电凸点，各所述柔性导电凸点用于与外部核心板上的各焊盘电连接，通过柔性导电凸点与实现焊盘之间的电性连接，印刷版拆卸方便，且导电柔性材料价格低廉，降低了硬件更新成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的印刷电路板的结构示意图；
图2是根据本申请一个实施例的车载电路板的结构示意图；
图3是根据本申请另一个实施例的车载电路板的结构示意图；
图4是根据本发明实施例中组装完成的车载电路板的示意图；
图5是根据本发明实施例中印刷电路板的制备方法的流程图；
图6是根据本发明实施例中印刷电路板的制备方法示意图。
附图标记：10、印刷电路板；101、柔性导电凸点；102、电路基板；20、车载电路板；202、主板；204、核心板；301、散热片；302、固定件；303、通孔；304、限位底座；602、钢网模板；604、PCBA板；603、开孔；606、焊盘。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
本实施例中提供了一种印刷电路板，图1是根据本申请实施例的印刷电路板的结构示意图，如图1所示，印刷电路板10包括柔性导电凸点101和电路基板102，在印刷电路板的电路基板102上有多个焊盘(图中未示出)，各个焊盘上形成有柔性导电凸点101，在需要将印刷电路板与外部核心板进行连接的情况下，将印刷电路板带有柔性导电凸点的一面与核心板的焊盘所在的一面相互接触，通过该柔性导电凸点101实现印刷电路板与外部核心板上的焊盘电连接。需要说明的是，印刷电路板10可以指未连接器件和芯片的空印刷电路(Printed Circuit Board，PCB)板，待连接或者封装的器件和芯片上则无需通过焊接或者加装任何接口。通过在各个需要进行电连接的点上设置柔性导电凸点101，再将待连接的器件或者芯片的焊盘上需要进行电连接的点与PCB板上对应位置的柔性导电凸点101接触，即可实现PCB板与器件的连接。
在另一些实施例中看，上述印刷电路板10也可以指已经设置有器件或者芯片的核心板或者PCBA板，在这种情况下，用于集成上述核心板或者PCBA板的电路基板102上可以无需设置柔性导电凸点，而是通过核心板或者PCBA板上的柔性导电凸点101与电路基板102上的焊盘接触。即，在两块带有焊盘的印刷电路板需要相互电连接，柔性导电凸点101设置于其中任意一块印刷电路板上都是可行的。此外，图1中示出的柔性导电凸点101排列方式仅为示例，在实际应用中，可以根据场景需要改变柔性导电凸点101的排列方式。可选地，柔性导电凸点101的排列方式与需要进行电连接的点相对应。本实施例中提供的印刷电路板通过柔性导电凸点101可以灵活方便地与其他印刷电路板进行电连接，连接和拆卸方便，且导电柔性材料价格低廉，降低了硬件更新成本。
在一个实施例中，柔性导电凸点101的材料例如包括银合金和硅橡胶，银合金提供好的导电性能，硅橡胶有一定的形变量能够应对共面度的误差。
柔性导电凸点的中的银合金例如为银镍合金、银铜合金、银碳合金、银石墨烯等，本实施例称为银合金。综合考虑成本和导电率，优选可采用银铜合金。
在一个实施例中，柔性导电凸点101有30％至50％形变量，可以提高导电柔性核心板204的兼容性，柔性导电凸点101可以更好地兼容不同主板的焊盘的不同翘曲度。
根据本发明的另一方面，图2是根据本申请一个实施例的车载电路板的结构示意图，如图2所示，提供了一种车载电路板20，车载电路板20包括主板202和核心板204，主板202包括前述的印刷电路板结构，具体地，主板202包括柔性导电凸点101和电路基板102，在主板202的电路基板102上有多个焊盘(图中未示出)，焊盘上设置有柔性导电凸点101，在需要将印刷电路板与核心板204进行连接的情况下，将印刷电路板带有柔性导电凸点的一面与204的焊盘所在的一面相互接触，通过该柔性导电凸点101实现印刷电路板与外部核心板上的焊盘电连接。印刷电路板的电路基板102上的各焊盘分别通过柔性导电凸点101与核心板204的各焊盘电连接。
在一个实施例中，图3是根据本申请另一个实施例的车载电路板的结构示意图，如图3所示，车载电路板20还包括散热片301，主板202上设置有固定件302，散热片301的边缘压合核心板204的边缘，散热片301通过固定件302与主板202固定连接，且散热片301能够向核心板204施加压力，使得核心板204压紧固定于于主板202上，从而使得各个柔性导电凸点101压缩形变，与主板202的各个焊盘压紧，实现电连接。
在本实施例中，散热片301除了散热作用，还用于固定核心板204与主板202的相对位置，散热片301与主板202通过主板202上的固定件302可拆卸连接，上述固定件302可以是卡扣，螺栓等。核心板204在散热片301与主板202之间，散热片301与主板202连接之后，散热片301能够向核心板204施加压力，使得核心板204贴合于主板202。在一些实施例中，散热片301与主板202固定连接后，两者之间形成的腔体大小正好可以容置核心板204，并且可以向核心板204施加压力，使得核心板204不可移动地压紧在主板202上。散热片301既可以起到固定核心板204，实现核心板204与主板202之间的连接，也可以对核心板204进行散热，能够进一步减少成本。
在一个实施例中，车载电路板20还包括螺纹紧固件，固定件302，例如为设置在所述主板202上的固定柱，固定柱内设有螺纹，散热片301上设有通孔303，螺纹紧固件穿设通孔303并与固定件302螺纹连接。在一个实施例中，固定件302为四个，四个固定件302分别对应设置于核心板204的边角外，能够更好地对核心板204进行限位和固定，并且通过螺纹连接，可以更好地调节对核心板204施加的压力。
在一个实施例中，印刷电路板的电路基板102上还设置有至少两个限位底座304，核心板204的其中两个角部分别卡设在各限位底座304内。如图3所示，主板202上还包括限位底座304，限位底座304用于限制和固定核心板204的位置。限位底座304可以通过限制核心板204的两个对角的位置对核心板204的整体位置进行限制和固定。限位底座304与核心板204之间可以仅通过相互抵接或者贴合进行限位。也可以通过卡扣相互卡合，从而进一步增加固定强度。需要说明的是，限位底座304不限于图上所示的实现，任何可以限制核心板204位置的方式都可以视为限位底座304。可选地，通过外形类似屏蔽盖，并采用白杨铜材质的结构，对导向导电柔性核心板的4个角进行限位。
组装车载电路板的封装件时，将散热片301向下挤压核心板204，使得核心板204的焊盘与主板202上的柔性导电凸点101完全接触，使得核心板204与主板202电连接。图4是根据本发明实施例中组装完成的车载电路板的示意图。升级硬件时只需松开核心板散热片301，核心板204即可被取出更换。
在一个实施例中，柔性导电凸点101的材料例如为银合金和硅橡胶，银合金提供好的导电性能，硅橡胶有一定的形变量能够应对共面度的误差。在一个实施例中，柔性导电凸点101有30％至50％形变量，可以提高导电柔性核心板204的兼容性，柔性导电凸点101可以更好地兼容不同主板202的焊盘的不同翘曲度。
本发明实施例还提供一种印刷电路板的制备方法，该方法包括：
步骤S51、在各所述焊盘上分别形成柔性导电材料；
步骤S52、固化柔性导电材料，得到与各焊盘连接的各柔性导电凸点。
根据本发明的另一个方面，图5是根据本发明实施例中印刷电路板的制备方法的流程图，如图5所示，还提供了一种印刷电路板制备方法，其特征在于，该方法包括：
步骤S510，在印刷电路板上放置钢网模板，并在钢网模板上形成柔性导电材料，钢网模板上有预设的开孔。例如，将SOC、SIP封装器件固定在印刷版底座，得到PCBA板，在PCBA板上套上钢网模板，钢网模板上有预设的开孔，开孔位置对应PCBA板上需要制备柔性导电凸点的位置。钢网模板上的开孔与PCBA板的焊盘对应，因为焊盘是表面贴装装配的基本构成单元，用来构成电路板的焊盘图案，通常情况下在焊盘上增加焊点，可以实现电路元件的电路设计。在本步骤中，通过导电柔性材料实现电路的导通，因此，在钢网模板上添加导电柔性材料进行印刷，可选地，可通过刮刀将柔性导电材料的胶水刮入网孔内，使得导电柔性材料能够均匀地进入开孔内。可以通过人工或者自动化的方式完成上述印刷过程。
在一些实施例中，上述导电柔性材料为银合金和硅橡胶的混合物。银合金提供好的导电性能，硅橡胶有一定的形变量能够应对共面度的误差。在一些实施例中，现有材料电性能中，体积电阻为0.003Ω/cm，单点电流最大值为1A。
步骤S520，将钢网模板与印刷电路板脱离，在钢网模板开孔对应的各焊盘上会留下柔性导电材料。
图6是根据本发明实施例中印刷电路板的制备方法示意图，如图6所示，钢网模板602与PCBA板604脱模，印刷材料留在钢网模板602的开孔603对应的焊盘606上，从而形成柔性导电凸点101。
步骤S530，固化柔性导电材料，得到与各焊盘连接的各柔性导电凸点。柔性导电材料固化后即为柔性导电凸点。
在一个实施例中，在柔性导电材料为常温材料的情况下，将PCBA板和柔性导电材料静置24小时，直到各焊盘连接的柔性导电凸点固化即可得到成品；或者，在柔性导电材料是高温材料的情况下，将PCBA板和柔性导电材料静置五分钟后放入烤箱固化4小时，取出后再冷却半小时即得到成品。
还可以通过点胶设备在各焊盘上分别形成柔性导电材料，不需要上述的钢网模板。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种印刷电路板，其特征在于，包括：电路基板，所述电路基板上设置有多个焊盘，各所述焊盘上均形成有柔性导电凸点，各所述柔性导电凸点用于与外部核心板上的各焊盘电连接。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述柔性导电凸点的组份包括银合金和硅橡胶。
3.一种车载电路板，其特征在于，所述车载电路板包括主板和核心板，所述主板为权利要求1至2任一项所述的印刷电路板，所述印刷电路板的电路基板上的各焊盘分别通过各所述柔性导电凸点与所述核心板的各焊盘电连接。
4.根据权利要求3所述的车载电路板，其特征在于，所述车载电路板还包括散热片，所述散热片扣设在核心板上，所述主板上设置有固定件，所述散热片的边缘压合所述核心板的边缘，所述散热片通过所述固定件与所述主板固定连接，且通过所述散热片将所述核心板压紧固定于所述主板上，使各所述柔性导电凸点压缩形变与所述主板的各焊盘压紧电连接。
5.根据权利要求4所述的车载电路板，其特征在于，所述印刷电路板的电路基板上还设置有至少两个限位底座，所述核心板的其中两个角部分别卡设在各所述限位底座内。
6.根据权利要求4所述的车载电路板，其特征在于，所述车载主电路板包括螺纹紧固件，所述固定件内设有螺纹，所述散热片上设有通孔，所述螺纹紧固件穿设所述通孔并与所述固定件螺纹连接。
7.根据权利要求4所述的车载电路板，其特征在于，所述固定件为四个，四个所述固定件分别对应设置于所述核心板的边角外。
8.一种印刷电路板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在各所述焊盘上分别形成柔性导电材料；
固化所述柔性导电材料，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点。
9.根据权利要求8所述的印刷电路板的制备方法，其特征在于，所述在各所述焊盘上形成柔性导电材料，包括：
在印刷电路板上放置钢网模板并在所述钢网模板上形成柔性导电材料，所述钢网模板上有预设的开孔，各所述开孔与所述印刷电路板上的各焊盘对应；
将所述钢网模板与所述印刷电路板脱离，所述柔性导电材料留在所述钢网模板开孔对应的各所述焊盘上；或者，
通过点胶设备在各所述焊盘上分别形成柔性导电材料。
10.根据权利要求8所述的印刷电路板的制备方法，其特征在于，所述固化所述柔性导电材料，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点，包括：
静置所述柔性导电材料第一设定时间，直到各所述焊盘连接的各柔性导电凸点固化，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点；
或者静置所述柔性导电材料第二设定时间后，加热所述柔性导电材料使各所述焊盘连接的各柔性导电凸点固化，得到与各所述焊盘连接的各柔性导电凸点。
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