CN114096074A - 电路板和电路板中保护层的喷墨方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电路板和电路板中保护层的喷墨方法。一种电路板包括基板、第一保护层和第二保护层，所述基板上设有线路层，所述线路层包括走线；所述第一保护层在所述走线上至少部分覆盖；所述第二保护层覆盖所述第一保护层、所述走线和所述基板；其中，所述第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性。通过采用上述技术方案，制成第二保护层的所需的油墨较少，同时基层上的保护层不易过厚，实现了减少油墨成本以及不易导致基板的保护层过厚脱落的情况发生的效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电路板技术，尤其涉及一种电路板和电路板中保护层的喷墨方法。
背景技术
保护层是电路板上覆盖在线路层上的防焊层。线路层一般包括走线和连接垫。走线用于接通电路。连接垫用于焊接、插接元器件，如电阻、电容、MCU。
走线需要覆盖在保护层之下，连接垫要露在保护层之外。当在电路板上焊接元器件时，保护层(防焊层)可以防止误操作时，走线被电烙铁融化。
现有的保护层通过喷墨工艺制成，喷墨工艺是喷墨设备依据电路板的设计数据，将液态的保护层油墨喷涂在走线上和连接垫之间，油墨凝固后形成保护层。
喷墨工艺现存的问题是，保护层油墨喷涂在走线上时，液态的保护层油墨由于表面张力、重力、保护层油墨与金属不亲和等原因，会从走线上落下，依附在走线上的保护层很少，走线边缘处更少。走线的宽度越窄，依附在走线上的保护层越少，边缘处甚至没有保护层。
常用的增加保护层厚度的方法是在同样的区域喷涂两次，不仅保护层的油墨成本高，基板上过厚的保护层也容易脱落。
发明内容
本发明提供一种电路板和电路板中保护层的喷墨方法，以实现依附在走线上的保护层较多且保护层油墨成本较低的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种电路板，该电路板包括基板、第一保护层和第二保护层，所述基板上设有线路层，所述线路层包括走线；
所述第一保护层在所述走线上至少部分覆盖；
所述第二保护层覆盖所述第一保护层、所述走线和所述基板；
其中，所述第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性。
在本发明的可选实施例中，所述线路层还包括连接垫，所述连接垫与所述走线同层设置；
所述基板包括开窗区和开窗间隙区，所述开窗区环绕所述连接垫，所述开窗间隙区位于相邻两个所述开窗区之间；
所述第一保护层还覆盖至少部分所述开窗间隙区。
在本发明的可选实施例中，所述第一保护层包括镂空部。
在本发明的可选实施例中，所述第一保护层包括保护层本体，所述保护层本体的覆盖面积与所述第一保护层的覆盖区域内之间的比值为40％-70％。
在本发明的可选实施例中，所述第一保护层包括多个圆点状结构，所述镂空部包括相邻两个所述圆点状结构之间的区域；
和/或，所述第一保护层包括网格状结构，所述镂空部包括相邻两条网格走线之间的区域。
在本发明的可选实施例中，所述第一保护层的粘性和\或在金属上的附着力大于或等于所述第二保护层。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电路板中保护层的喷墨方法，该电路板中保护层的喷墨方法应用于喷墨设备，用于制造如本发明任一实施例所述的电路板中的保护层；
所述喷墨设备包括处理器和喷嘴组件，所述处理器用于执行所述喷墨方法；
所述喷墨方法包括：
获取第一类整体数据和第二类整体数据，所述第一类整体数据包括基板数据和走线数据，所述第二类整体数据包括走线数据和连接垫数据，并根据所述第一类整体数据和所述第二类整体数据确定所述走线数据；
根据所述走线数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域；
控制所述喷嘴组件对所述第一喷涂区域进行喷涂，制备得到第一保护层；
根据所述第一类整体数据确定第二喷涂区域，所述第二喷涂区域包括基板区域和走线区域；
控制所述喷嘴组件对所述第二喷涂区域进行喷涂，制备得到第二保护层；其中，所述第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性。
在本发明的可选实施例中，根据所述第一类数据和所述第二类数据确定所述走线数据，包括：
根据所述第一类整体数据和所述第二类整体数据，提取所述第一类整体数据和所述第二类整体数据中的公共数据，所述公共数据包括所述走线数据。
在本发明的可选实施例中，所述线路层还包括连接垫，所述连接垫与所述走线同层设置；
所述基板包括开窗区和开窗间隙区，所述开窗区环绕所述连接垫，所述开窗间隙区位于相邻两个所述开窗区之间；
所述第一类整体数据还包括开窗数据；
所述根据所述走线数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域，包括：
根据所述走线数据和开窗数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域和所述开窗间隙区。
在本发明的可选实施例中，获取第一类整体数据，包括：
获取阻焊层数据，所述阻焊层数据包括所述基板数据、开窗数据和所述走线数据；
获取第二类整体数据，包括：
获取线路层数据，所述线路层数据包括所述走线数据和所述连接垫数据。
本发明通过使第一保护层在走线上至少部分覆盖，而第二保护层不仅会覆盖走线和基板，也会覆盖第一保护层，并且第一保护层与第二保护层之间的粘合性大于或等于第一保护层与走线之间的粘合性，第一保护层可以阻碍第二保护层向两边流淌，所以第二保护层会留存在第一保护层上，因此走线上第二保护层的留存量高。比起在同样的区域设置两层一样的保护层，由于第一保护层只是至少覆盖部分走线，起到了减少油墨成本的效果，同时第一保护层位于走线一侧，故基板上的第一保护层覆盖面积较小，实现了不易导致基板的保护层过厚脱落的情况发生的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种电路板的结构示意图；
图2是图1中一种电路板A-A线处的剖面图；
图3是图2中一种电路板B处的放大示意图；
图4为本发明实施例二提供的一种电路板中保护层的喷墨方法的流程示意图。
其中，1、基板；11、开窗区；12、开窗间隙区；2、线路层；21、走线；22、连接垫；3、第一保护层；31、保护层本体；32、镂空部；4、第二保护层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电路板的结构示意图，图2是图1中一种电路板A-A线处的剖面图；如图1和图2所示，该电路板包括基板1、第一保护层3和第二保护层4，基板1上设有线路层2，线路层2包括走线21。
第一保护层3在走线21上至少部分覆盖。
第二保护层4覆盖第一保护层3、走线21和基板1。
其中，第一保护层3与第二保护层4之间的粘合性大于或等于第一保护层3与走线21之间的粘合性。
具体的，走线21用于接通电路，走线21通常由导电材料制成。第一保护层3和第二保护层4均通过喷墨工艺制成，喷墨工艺是喷墨设备依据电路板的设计数据，喷涂液态的保护层油墨在指定区域，油墨凝固后形成第一保护层3和第二保护层4。第一保护层3和第二保护层4可以防止误操作时，走线21被电烙铁融化。
粘合性是指两个物体接触界面上分子间的结合力，由于第一保护层3与第二保护层4之间的粘合性大于或等于第一保护层3与走线21之间的粘合性，所以喷涂的第二保护层4会与第一保护层3接触，第一保护层3可以阻碍第二保护层4向两边流淌。
上述方案，通过使第一保护层3在走线21上至少部分覆盖，而第二保护层4不仅会覆盖走线21和基板1，也会覆盖第一保护层3，并且第一保护层3与第二保护层4之间的粘合性大于或等于第一保护层3与走线21之间的粘合性，第一保护层3可以阻碍第二保护层4向两边流淌，所以第二保护层4会留存在第一保护层3上，因此走线21上第二保护层4的留存量高。比起在同样的区域设置两层一样的保护层，由于第一保护层3只是至少覆盖部分走线21，起到了减少油墨成本的效果，同时第一保护层3位于走线21一侧，故基板1上的第一保护层3覆盖面积较小，实现了不易导致基板1的保护层过厚脱落的情况发生的效果。
优选的，线路层2还包括连接垫22，连接垫22与走线21同层设置。
基板1包括开窗区11和开窗间隙区12，开窗区11环绕连接垫22，开窗间隙区12位于相邻两个开窗区11之间；第一保护层3还覆盖至少部分开窗间隙区12。
其中，连接垫22用于焊接、插接元器件，如电阻、电容、MCU。
开窗区11是指阻焊开窗的区域，即不覆盖保护层(阻焊层)，由于油墨具有一定的流动性，通过在连接垫22外环绕设置开窗区11，能够防止在喷涂保护层油墨时油墨流动至连接垫22上影响连接垫22的上锡性能。
开窗间隙区12指相邻两个开窗区11之间的基板1上需要设置阻焊的区域。
通过使第一保护层3覆盖至少部分开窗间隙区12，第二保护层4在喷涂上也能够更好的在开窗间隙区12留存，开窗间隙区12的保护层留存量高，能够有效防止两个连接垫22被误接通而导致电路短路。
在本发明一个可选实施例中，图3是图2中一种电路板B处的放大示意图，如图3所示，第一保护层3包括镂空部32。
其中，镂空部32是指喷涂第一保护层3的保护层油墨时属于喷涂区域但未覆盖保护层油墨的部分。通过设置镂空部32，能够防止第一保护层3油墨汇聚在一起，因为表面张力、重力作用从走线21上落下的情况发生。
示例性的，第一保护层3包括多个圆点状结构，镂空部32包括相邻两个圆点状结构之间的区域。
其中，圆点状结构可通过控制喷洒第一保护层3的保护层油墨时的喷洒量实现，当保护层油墨喷洒时，会有一颗颗油墨滴落在喷涂区域，形成圆点状结构，此时相邻两个圆点状结构之间的区域无油墨覆盖，即为镂空部32。
当第二保护层4的保护层油墨喷洒时，喷涂在圆点状结构上的第二保护层4油墨会与圆点状结构接触，圆点状结构会阻碍第二保护层4油墨向两边流淌，同时第二保护层4的部分油墨会落在镂空部32内，对其他部位的第二保护层4起到拉扯作用，防止第二保护层4的保护层油墨从走线21上落下，从而走线21上留存的第二保护层4量较多。
可选的，第一保护层3包括网格状结构，镂空部32包括相邻两条网格走线21之间的区域。
其中，网点状结构是通过保护层油墨墨点规则排列所形成的。具体的，在喷涂保护层油墨时，通过喷头进行喷涂，控制覆盖量或面积或形状都是能过控制喷头来实现的。喷头上的每个喷孔都有开关，用数字0和1表示。再通过XY坐标不断移动垂直交叠，实现由点到线，由线到面的过程。
当第二保护层4的保护层油墨喷洒时，喷涂在网点状结构上的第二保护层4油墨会与网点状结构接触，网点状结构会阻碍第二保护层4油墨向两边流淌，同时第二保护层4的部分油墨会落在镂空部32内，对其他部位的第二保护层4起到拉扯作用，防止第二保护层4的保护层油墨从走线21上落下，从而走线21上留存的第二保护层4量较多。
在本发明一个可选实施例中，第一保护层3包括保护层本体31，保护层本体31的覆盖面积与第一保护层3的覆盖区域内之间的比值为40％-70％。
其中，保护层本体31即喷涂保护层油墨时具有墨点的部分。保护层本体31覆盖面积小了定位效果不好；覆盖面积过大，保护层本体31会汇聚在一起，又会因为表面张力、重力作用从走线21上落下。通过使保护层本体31的覆盖面积与第一保护层3的覆盖区域内之间的比值为40％-70％，能够使第一保护层3在对第二保护层4起到较好的定位效果的同时不易因为表面张力、重力作用从走线21上落下。
在本发明一个可选实施例中，第一保护层3的粘性和\或在金属上的附着力大于或等于第二保护层4。
其中，粘性是指流体对流动所表现的阻力，附着力是指两种不同物质接触部分间的相互吸引力。
由于第一保护层3的粘性和\或在金属上的附着力大于或等于第二保护层4，所以第一保护层3能够更好的在走线21上留存，不易从走线21上落下。
实施例二
图4为本发明实施例二提供的一种电路板中保护层的喷墨方法的流程示意图，该电路板中保护层的喷墨方法应用于喷墨设备，用于制造如上述任一实施例所述的电路板中的保护层；所述喷墨设备包括处理器和喷嘴组件，所述处理器用于执行所述喷墨方法；如图4所示，所述喷墨方法包括：
S210、获取第一类整体数据和第二类整体数据，所述第一类整体数据包括基板数据和走线数据，所述第二类整体数据包括走线数据和连接垫数据，并根据所述第一类整体数据和所述第二类整体数据确定所述走线数据。
其中，整体数据是指所包括的数据内容是在同一个数据文件中难以直接拆分的。由于第一类整体数据包括基板数据和走线数据，所以第一类整体数据虽然包括了基板数据和走线数据，但是基板数据和走线数据处在同一个数据文件中，难以直接拆分成两个单独的数据文件。第二类整体数据指包括走线数据和连接垫数据的整体性文件，所以第二类整体数据虽然包括了走线数据和连接垫数据，但是走线数据和连接垫数据处在同一个数据文件中，难以直接拆分成两个单独的数据文件。通过对所述第一类整体数据和所述第二类整体数据进行一定的数据处理，能够确定走线数据。
S220、根据所述走线数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域。
其中，走线区域是指电路板上顶层走线露出的区域，第一喷涂区域指喷嘴组件第一次喷涂所会喷涂的区域。
S230、控制所述喷嘴组件对所述第一喷涂区域进行喷涂，制备得到第一保护层。
其中，喷嘴组件指用于将油墨喷涂到电路板指定区域的部件，通过控制喷嘴组件对第一喷涂区域进行喷涂，由于第一喷涂区域包括走线区域，所以此时第一保护层会至少覆盖部分走线区域。
S240、根据所述第一类整体数据确定第二喷涂区域，所述第二喷涂区域包括基板区域和走线区域。
其中，基板区域指电路板中基板露出的部分，第二喷涂区域指喷嘴组件第二次喷涂所会喷涂的区域。
S250、控制所述喷嘴组件对所述第二喷涂区域进行喷涂，制备得到第二保护层；其中，所述第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性。
其中，通过控制喷嘴组件对第二喷涂区域进行喷涂，由于第二喷涂区域包括基板区域和走线区域，所以此时第二保护层会覆盖基板区域和走线区域。
同时，由于第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性，所以喷涂的第二保护层会与第一保护层接触，第一保护层可以阻碍第二保护层向两边流淌。
此外，本实施例中序号并不代表具体的执行顺序，根据应用场景的不同也可更换顺序，例如可先获取第一类整体数据和第二类整体数据，然后再确定第一喷涂区域和第二喷涂区域，最后使喷嘴组件依次对第一喷涂区域和第二喷涂区域进行喷涂。也可先获取第一类整体数据和第二类整体数据，确定好第一喷涂区域，然后再次获取第一类整体数据，确定好第二喷涂区域，最后使喷嘴组件依次对第一喷涂区域和第二喷涂区域进行喷涂。在此不对各步骤的执行顺序做具体限定，只要能满足喷嘴组件先对第一喷涂区域进行喷涂，然后再对第二喷涂区域进行喷涂即可。
上述方案，通过对走线区域喷涂得到第一保护层，然后再对走线区域和基板区域喷涂得到第二保护层，由于油墨相亲的原理，所述第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性，第一保护层可以阻碍第二保护层向两边流淌，所以第二保护层会留存在第一保护层上，因此走线上第二保护层的留存量高。比起在同样的区域设置两层一样的保护层，由于第一保护层只是对走线喷涂形成，起到了减少油墨成本的效果，同时所述第一保护层只对走线喷涂不对基板区域大量喷涂，故基板上的第一保护层覆盖面积较小，实现了不易导致基板的保护层过厚脱落的情况发生的效果。
可选的，根据所述第一类数据和所述第二类数据确定所述走线数据，包括：
根据所述第一类整体数据和所述第二类整体数据，提取所述第一类整体数据和所述第二类整体数据中的公共数据，所述公共数据包括所述走线数据。
其中，由于第一类整体数据包括基板区域和走线区域，第二类整体数据包括了走线数据和连接垫数据，所以所述第一类整体数据和所述第二类整体数据均包括走线数据，通过提取所述第一类整体数据和所述第二类整体数据中的公共数据，便可得到走线数据。
在本发明一个可选实施例中，所述线路层还包括连接垫，所述连接垫与所述走线同层设置。
所述基板包括开窗区和开窗间隙区，所述开窗区环绕所述连接垫，所述开窗间隙区位于相邻两个所述开窗区之间。
所述第一类整体数据还包括开窗数据。
所述根据所述走线数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域，包括：
根据所述走线数据和开窗数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域和所述开窗间隙区。
其中，连接垫用于焊接、插接元器件，如电阻、电容、MCU。
开窗区是指阻焊开窗的区域，即不覆盖保护层(阻焊层)，由于油墨具有一定的流动性，通过在连接垫外环绕设置开窗区，能够防止在喷涂保护层油墨时油墨流动至连接垫上影响连接垫的上锡性能。
开窗间隙区指相邻两个开窗区之间的基板上需要设置阻焊的区域。
通过知晓开窗数据，便可得知相邻两个所述开窗区之间需要喷涂阻焊的区域位置，区域位置是指在电路板上的具体位置，此即为开窗间隙区。通过根据所述走线数据和开窗数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域和所述开窗间隙区，第一保护层油墨在喷涂时会喷涂至开窗间隙区形成第一保护层，进而第二保护层油墨喷涂时也能够更好的在开窗间隙区留存，开窗间隙区的保护层留存量高，能够有效防止最后形成的电路板两个连接垫被误接通而导致电路短路。
具体的，获取第一类整体数据，包括：
获取阻焊层数据，所述阻焊层数据包括所述基板数据、开窗数据和所述走线数据。
其中，阻焊层数据即指常见的喷涂保护层的过程中所使用的电路板设计文件中的保护层数据文件，由于常规的保护层喷涂都是对基板和走线进行喷涂，所以阻焊层数据通常包括基板数据和走线数据，指需要对基板区域和走线区域进行喷涂。
具体的，获取第二类整体数据，包括：
获取线路层数据，所述线路层数据包括所述走线数据和所述连接垫数据。
其中，线路层数据指电路板设计文件中线路层的数据文件，由于在电路板中，走线和连接垫属于同一层线路层，在此处通常指顶层线路层，所以线路层数据中通常包括走线数据和连接垫数据。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种电路板，其特征在于，包括基板(1)、第一保护层(3)和第二保护层(4)，所述基板(1)上设有线路层(2)，所述线路层(2)包括走线(21)；
所述第一保护层(3)在所述走线(21)上至少部分覆盖；
所述第二保护层(4)覆盖所述第一保护层(3)、所述走线(21)和所述基板(1)；
其中，所述第一保护层(3)与所述第二保护层(4)之间的粘合性大于或等于所述第一保护层(3)与所述走线(21)之间的粘合性。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述线路层(2)还包括连接垫(22)，所述连接垫(22)与所述走线(21)同层设置；
所述基板(1)包括开窗区(11)和开窗间隙区(12)，所述开窗区(11)环绕所述连接垫(22)，所述开窗间隙区(12)位于相邻两个所述开窗区(11)之间；
所述第一保护层(3)还覆盖至少部分所述开窗间隙区(12)。
3.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一保护层(3)包括镂空部(32)。
4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第一保护层(3)包括保护层本体(31)，所述保护层本体(31)的覆盖面积与所述第一保护层(3)的覆盖区域内之间的比值为40％-70％。
5.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于，所述第一保护层(3)包括多个圆点状结构，所述镂空部(32)包括相邻两个所述圆点状结构之间的区域；
和/或，所述第一保护层(3)包括网格状结构，所述镂空部(32)包括相邻两条网格走线(21)之间的区域。
6.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一保护层(3)的粘性和\或在金属上的附着力大于或等于所述第二保护层(4)。
7.一种电路板中保护层的喷墨方法，应用于喷墨设备，用于制造如权利要求1-6中任一项所述的电路板中的保护层；
所述喷墨设备包括处理器和喷嘴组件，所述处理器用于执行所述喷墨方法；
其特征在于，所述喷墨方法包括：
获取第一类整体数据和第二类整体数据，所述第一类整体数据包括基板数据和走线数据，所述第二类整体数据包括走线数据和连接垫数据，并根据所述第一类整体数据和所述第二类整体数据确定所述走线数据；
根据所述走线数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域；
控制所述喷嘴组件对所述第一喷涂区域进行喷涂，制备得到第一保护层；
根据所述第一类整体数据确定第二喷涂区域，所述第二喷涂区域包括基板区域和走线区域；
控制所述喷嘴组件对所述第二喷涂区域进行喷涂，制备得到第二保护层；其中，所述第一保护层与所述第二保护层之间的粘合性大于或等于所述第一保护层与所述走线之间的粘合性。
8.根据权利要求7所述的电路板中保护层的喷墨方法，其特征在于，根据所述第一类数据和所述第二类数据确定所述走线数据，包括：
根据所述第一类整体数据和所述第二类整体数据，提取所述第一类整体数据和所述第二类整体数据中的公共数据，所述公共数据包括所述走线数据。
9.根据权利要求7所述的电路板中保护层的喷墨方法，其特征在于，所述线路层还包括连接垫，所述连接垫与所述走线同层设置；
所述基板包括开窗区和开窗间隙区，所述开窗区环绕所述连接垫，所述开窗间隙区位于相邻两个所述开窗区之间；
所述第一类整体数据还包括开窗数据；
所述根据所述走线数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域，包括：
根据所述走线数据和开窗数据确定第一喷涂区域，所述第一喷涂区域包括走线区域和所述开窗间隙区。
10.根据权利要求7所述的电路板中保护层的喷墨方法，其特征在于，获取第一类整体数据，包括：
获取阻焊层数据，所述阻焊层数据包括所述基板数据、开窗数据和所述走线数据；
获取第二类整体数据，包括：
获取线路层数据，所述线路层数据包括所述走线数据和所述连接垫数据。
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