CN114430624A - 电路板的制作方法以及电路板 - Google Patents
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Abstract
一种电路板的制作方法，包括步骤：提供一种线路基板，线路基板包括沿第一方向叠设的第一线路层、第二线路层及第三线路层，线路基板包括第一盲孔及第二盲孔，第一盲孔贯通第一线路层并连接第二线路层，第二盲孔贯通第三线路层并连接第二线路层，第二盲孔的数量大于第一盲孔的数量，且所述第二盲孔在所述第二线路层上的投影位于所述第一盲孔在所述第二线路层上的投影区域内；于第二盲孔背离第一盲孔的区域注入焊料；将电子元件置于焊料背离第一盲孔的表面；及采用全波长光线照射第一盲孔背离第二盲孔的一侧，热量通过第二线路层并热传导至焊料，使得焊料熔融并与电子元件电性连接，得到电路板。本申请还提供一种上述制作方法制作的电路板。
Description
技术领域
本申请涉及电路板制作领域，尤其涉及一种电路板的制作方法以及电路板。
背景技术
电子产品不断向轻型化、高频化、高密度化以及高性能化方向发展，在一些特定场景下，特殊元器件(例如热敏性电子元件)逐步显现其应用价值。
其中，热敏性电子元件与线路板的焊接一直存在各种问题，虽然业界不断从低温锡膏、激光焊接等方面进行开发测试。但采用低温锡膏焊接温度至少也需要165℃，在此温度下，也会对热敏性电子元件造成损坏，同时，采用低温锡膏焊接还具有低效、低良率、低可靠度等问题；采用激光焊接成本高、效率低，同时在焊接过程中较小的偏差就会产生较大的加工误差。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种高效、可靠度高且不损坏电子元件的电路板的制作方法，以解决上述问题。
另，本申请还有必要提供一种电路板。
一种电路板的制作方法，包括以下步骤：
提供一种线路基板，所述线路基板包括沿第一方向叠设的第一线路层、第二线路层以及第三线路层，所述线路基板包括第一盲孔以及第二盲孔，所述第一盲孔沿所述第一方向贯通所述第一线路层并连接所述第二线路层，所述第二盲孔沿所述第一方向贯通所述第三线路层并连接所述第二线路层，其中，所述第二盲孔的数量大于所述第一盲孔的数量，且所述第二盲孔在所述第二线路层上的投影位于所述第一盲孔在所述第二线路层上的投影区域内；
于所述第二盲孔背离所述第一盲孔的区域注入焊料；
将一电子元件置于所述焊料背离所述第一盲孔的表面；以及
采用全波长光线照射所述第一盲孔背离所述第二盲孔的一侧，热量通过所述第二线路层并热传导至所述焊料，使得所述焊料熔融并与所述电子元件电性连接，得到所述电路板。
进一步地，在步骤“于所述第二盲孔背离所述第一盲孔的区域注入焊料”之前，还包括以下步骤：
在所述第二盲孔中形成第一金属层，所述第一金属层填充多个所述第二盲孔并填充于多个所述第二盲孔的周缘以相互连接以形成第二焊垫。
进一步地，在步骤“于所述第二盲孔背离所述第一盲孔的区域注入焊料”之前，还包括以下步骤：
在所述第一金属层背离所述第二盲孔的表面形成第一表面处理层。
进一步地，所述第一盲孔的直径大于或等于0.5mm，所述第二盲孔的直径小于或等于0.1mm。
进一步地，所述制作方法还包括：在所述第一盲孔的内壁上形成第二金属层以及第二表面处理层。
一种电路板，所述电路板包括线路基板、焊料以及电子元件，所述线路基板包括沿第一方向叠设的第一线路层、第二线路层以及第三线路层，所述线路基板包括第一盲孔以及第二盲孔，所述第一盲孔沿所述第一方向贯通所述第一线路层并连接所述第二线路层，所述第二盲孔沿所述第一方向贯通所述第三线路层并连接所述第二线路层，其中，所述第二盲孔的数量大于所述第一盲孔的数量，且所述第二盲孔在所述第二线路层上的投影位于所述第一盲孔在所述第二线路层上的投影区域内；所述焊料填充于多个所述第二盲孔中以及多个所述第二盲孔的周缘；所述电子元件电连接所述焊料。
进一步地，所述电路板还包括第一金属层，所述第一金属层填充于多个所述第二盲孔中以及多个所述第二盲孔的周缘，所述焊料位于所述第一金属层背离所述第一盲孔的表面。
进一步地，所述电路板还包括第一表面处理层，所述第一表面处理层位于所述第一金属层与所述焊料之间。
进一步地，所述第一盲孔的直径大于或等于0.5mm，所述第二盲孔的直径小于或等于0.1mm。
进一步地，所述第一盲孔的内壁上还具有第二金属层以及第二表面处理层。
本申请提供的电路板的制作方法，通过采用全波长光线照射，采用热传导的原理，在极短的时间内使所述焊料熔融，同时利用金属与非金属导热性的差异，热量几乎不被非金属材质吸收，而全部由露出的金属吸收并传递给熔点较低的焊料，实现对电子元件的无损焊接；再者，所述第一盲孔的设置，可以有效缩短光线照射产生的热量传递至焊料的距离，从而进一步减少所述焊料熔融所需要的时间；另外，还可以采用全波长光线同时对多个线路基板进行照射，同时实现多个电子元件与线路基板的电连接，提升了焊接效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的线路基板的截面示意图。
图2为在图1所示的线路基板的第一盲孔以及第二盲孔中形成金属层以及表面处理层后的截面示意图。
图3为在图2所示的第二盲孔周缘注入焊料后的截面示意图。
图4为采用全波长光线照射图3所示的线路基板的表面后所述电子元件与所述线路基板连接形成的电路板的截面示意图。
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申请。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
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申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的所有的和任意的组合。
在本申请的各实施例中，为了便于描述而非限制本申请，本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语“连接”并非限定于物理的或者机械的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“上方”、“下方”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
请参阅图1至图4，本申请实施例提供一种电路板100的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1：请参阅图1，提供一种线路基板10，所述线路基板10包括沿第一方向间隔叠设的第一线路层11、第二线路层12以及第三线路层13，所述线路基板10包括第一盲孔20以及第二盲孔30，所述第一盲孔20沿所述第一方向贯通所述第一线路层11并连接所述第二线路层12，所述第二盲孔30沿所述第一方向贯通所述第三线路层13并连接所述第二线路层12，其中，所述第二盲孔30的数量大于所述第一盲孔20的数量，且所述第二盲孔30在所述第二线路层12上的投影位于所述第一盲孔20在所述第二线路层12上的投影区域内。
在一些实施方式中，所述线路基板10可以为软板、硬板或者软硬结合板、覆晶薄膜(COF)或者IC封装载板。
所述第一线路层11、第二线路层12以及第三线路层13通过绝缘层14间隔设置，所述绝缘层14的材质可以为聚酰亚胺(PI)、玻璃纤维环氧树脂(FR4)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)以及聚乙烯(PE)等材料中的一种。所述第一线路层11、第二线路层12以及第三线路层13还通过穿设于所述绝缘层14中间的导电体(图未示)电连接。在本实施方式中，所述绝缘层14包括介质层以及胶层，所述绝缘层14与所述胶层的材质可以相同，也可以不同。
所述第一线路层11、第二线路层12以及第三线路层13的数量均不限制为一层，在其他实施方式中，均可以为多层。为便于说明，在本实施方式中，第一线路层11、第二线路层12以及第二线路层12的数量均为一层。
由于所述第二盲孔30的数量大于所述第一盲孔20的数量，且所述第二盲孔30在所述第二线路层12上的投影位于所述第一盲孔20在所述第二线路层12上的投影区域内，所述第一盲孔20的直径大于所述第二盲孔30的直径。其中，所述第一盲孔20的直径大于或等于0.5mm，所述第二盲孔30的直径小于或等于0.1mm。
在本实施方式中，一个所述第一盲孔20在第二线路层12上的投影区域内具有10个所述第二盲孔30在第二线路层12上的投影，所述第一盲孔20的直径为0.8mm，所述第二盲孔30的直径为0.05mm。以上仅为举例说明，在其他实施方式中，一个第一盲孔20在第二线路层12上的投影区域内的第二盲孔30的数量可以根据需要进行设置，所述第一盲孔20以及第二盲孔30的直径也可以根据需要进行设置，并不以此为限制。
进一步地，在同一实施方式中，所述线路基板10上的第一盲孔20的数量可以为一个或者多个，每一个第一盲孔20的投影区域内的第二盲孔30的数量均为多个。当第一盲孔20的数量为多个时，则在后续处理过程中，可同时连接多个电子元件200。
进一步地，所述线路基板10还包括防焊层15，所述防焊层15覆盖部分所述第一线路层11以及部分所述第三线路层13，以露出所述第一盲孔20和所述第二盲孔30以及所述第一盲孔20和所述第二盲孔30的周缘。
步骤S2：请参阅图2，在所述第二盲孔30中填充第一金属层32。
具体地，可以通过电镀的方式在多个所述第二盲孔30中填充金属以形成所述第一金属层32，所述金属包括但不限于铜、银等。进一步地，第一金属层32还填充于多个所述第二盲孔30的周缘并相互连接以形成第二焊垫36。可以理解地，填充于所述第二盲孔30中的第一金属层32与第二线路层12以及第三线路层13连接，位于所述第二盲孔30周缘的第一金属层32与所述第三线路层13连接。
进一步地，可以在所述第一金属层32暴露于所述第二盲孔30的表面形成第一表面处理层34，以防止所述第一金属层32氧化。所述第一表面处理层34的形成方式包括但不限于化金、镀金、化锡等。
进一步地，可以采用相同的方式在所述第一盲孔20的内壁上形成所述第二金属层22以及所述第二表面处理层24以形成第一焊垫26。其中，由于第一盲孔20的直径大于所述第二盲孔30的直径，因此，所述第二金属层22形成于所述第一盲孔20的内壁而并未完全填充所述第一盲孔20。
步骤S3：请参阅图3，在所述第二焊垫36的表面注入焊料40。
具体地，在本实施方式中，将液态的焊料40注入所述第一表面处理层34的表面，每一第一盲孔20的投影区域内的焊料40呈一整体。
在一些实施方式中，在所述第二盲孔30中填充第一金属层32的步骤可以省略，即直接将所述焊料40填充于所述第二盲孔30中并固化。具体地，将液态的焊料40分别从多个所述第二盲孔30背离所述第一盲孔20的一端注入，所述焊料40填充于所述第二盲孔30并溢出所述第二盲孔30，多个所述第二盲孔30周围的焊料40相汇聚并固化。
步骤S4：请参阅图4，将一电子元件200置于所述焊料40背离所述第一盲孔20的表面。
具体地，所述电子元件200包括本体220和设置于所述本体表面的引脚210。将所述电子元件200设置有引脚210的表面朝向所述焊料40设置，所述引脚210与所述焊料40接触。其中，所述电子元件200包括但不限于热敏性电子元件200。
步骤S5：请再次参阅图4，采用全波长光线L照射所述第一盲孔20背离所述第二盲孔30的一侧，热量通过所述第二线路层12并热传导至所述焊料40，使得所述焊料40熔融并与所述电子元件200电性连接，得到所述电路板100。
具体地，在本实施方式中，所述全波长光线L照射所述第一盲孔20时产生热量，位于第一盲孔20表面的金属材质(例如第二表面处理层24、第二金属层22)快速吸收热量，通过热传导的原理，热量向位于所述线路基板10内部的金属材质(例如第二线路层12)传递，并传递至多个所述第二盲孔30中的第一金属层32，再传递给所述焊料40。由于所述焊料40的熔点远低于第一表面处理层34、第二表面处理层24、第一金属层32、第二金属层22、第二线路层12的熔点，且由于绝缘层14的传热慢，传热速率远低于金属材质，绝缘层14的温度的升高可忽略不计，因此，所述焊料40在极短的时间(毫秒级)内熔融后固化，从而与电子元件200电性连接，而此时，其他材料(即除焊料40之外的金属材料以及绝缘材料)并不会熔融；另外，第一盲孔20的内壁表面形成第二金属层22以及第二表面处理层24后，所述线路基板10具有所述第一盲孔20的区域到所述线路基板10背离所述第一盲孔20的表面的距离为D1，所述线路基板10的沿第一方向的厚度为D2，则所述第一盲孔20的设置，缩短了光照产生的热量到焊料40的热传递的距离，缩短的距离为D2-D 1，从而减少所述焊料40熔融所需要的时间。
进一步地，在一些实施方式中，全波长光线L照射所述第一盲孔20时，可以同时照射多个所述第一盲孔20，以使位于多个第一盲孔20投影区域内的锡膏熔融，从而同时实现多个电子元件200的连接，提升效率。
请再次参阅图4，本申请还提供一种电路板100，所述电路板100包括线路基板10、焊料40以及电子元件200，所述焊料40将所述线路基板10以及所述电路元件电连接起来。
所述线路基板10包括沿第一方向间隔叠设的第一线路层11、第二线路层12以及第三线路层13，第一线路层11、第二线路层12以及第三线路层13之间通过绝缘层14间隔，所述线路基板10包括第一盲孔20以及第二盲孔30，所述第一盲孔20沿所述第一方向贯通所述第一线路层11并连接所述第二线路层12，所述第二盲孔30沿所述第一方向贯通所述第三线路层13并连接所述第二线路层12，其中，所述第二盲孔30的数量大于所述第一盲孔20的数量，且所述第二盲孔30位于所述第一盲孔20沿所述第一方向的投影区域内。
所述线路基板10可以为软板、硬板或者软硬结合板、覆晶薄膜(COF)或者IC封装载板。
所述第一盲孔20的直径大于所述第二盲孔30的直径。其中，所述第一盲孔20的直径大于或等于0.5mm，所述第二盲孔30的直径小于或等于0.1mm。
进一步地，所述线路基板10还包括防焊层15，所述防焊层15覆盖部分所述第一线路层11以及部分所述第三线路层13，以露出所述第一盲孔20和所述第二盲孔30以及所述第一盲孔20和所述第二盲孔30的周缘。
所述第一盲孔20的内壁上具有第一焊垫26，所述第一焊垫26包括第二金属层22以及第二表面处理层24。
每一所述第二盲孔30中填充有第一金属层32，所述第一金属层32还填充于所述第二盲孔30的周缘，所述第一金属层32暴露于所述第二盲孔30的表面还具有第一表面处理层34，所述第一金属层32与所述第一表面处理层34共同形成第二焊垫36。
所述焊料40位于所述第二焊垫36暴露于所述线路基板10的表面，所述电子元件200的一个表面设置有引脚210，所述电子元件200设置有引脚210的表面与所述焊料40连接，从而将所述电子元件200与所述线路基板10连接。其中，所述电子元件200包括但不限于热敏性电子元件200。
本申请提供的电路板100的制作方法，通过采用全波长光线L照射，采用热传导的原理，在极短的时间内使所述焊料40熔融，同时利用金属与非金属导热性的差异，热量几乎不被非金属材质吸收，而全部由露出的金属吸收并传递给熔点较低的焊料40，实现对电子元件200的无损焊接；再者，所述第一盲孔20的设置，可以有效缩短光线L照射产生的热量传递至焊料40的距离，从而进一步减少所述焊料40熔融所需要的时间；另外，还可以采用全波长光线L同时对多个线路基板10进行照射，同时实现多个电子元件200与线路基板10的电连接，提升了焊接效率。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一种线路基板，所述线路基板包括沿第一方向间隔叠设的第一线路层、第二线路层以及第三线路层，所述线路基板包括第一盲孔以及第二盲孔，所述第一盲孔沿所述第一方向贯通所述第一线路层并连接所述第二线路层，所述第二盲孔沿所述第一方向贯通所述第三线路层并连接所述第二线路层，其中，所述第二盲孔的数量大于所述第一盲孔的数量，且所述第二盲孔在所述第二线路层上的投影位于所述第一盲孔在所述第二线路层上的投影区域内；
于所述第二盲孔背离所述第一盲孔的区域注入焊料；
将一电子元件置于所述焊料背离所述第一盲孔的表面；以及
采用全波长光线照射所述第一盲孔背离所述第二盲孔的一侧，热量通过所述第二线路层并热传导至所述焊料，使得所述焊料熔融并与所述电子元件电性连接，得到所述电路板。
2.根据权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，在步骤“于所述第二盲孔背离所述第一盲孔的区域注入焊料”之前，还包括以下步骤：
在所述第二盲孔中形成第一金属层，所述第一金属层填充多个所述第二盲孔并填充于多个所述第二盲孔的周缘以相互连接以形成第二焊垫。
3.根据权利要求2所述的电路板的制作方法，其特征在于，在步骤“于所述第二盲孔背离所述第一盲孔的区域注入焊料”之前，还包括以下步骤：
在所述第一金属层背离所述第二盲孔的表面形成第一表面处理层。
4.根据权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述第一盲孔的直径大于或等于0.5mm，所述第二盲孔的直径小于或等于0.1mm。
5.根据权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：在所述第一盲孔的内壁上形成第二金属层以及第二表面处理层。
6.一种电路板，其特征在于，所述电路板包括：
线路基板，所述线路基板包括沿第一方向间隔叠设的第一线路层、第二线路层以及第三线路层，所述线路基板包括第一盲孔以及第二盲孔，所述第一盲孔沿所述第一方向贯通所述第一线路层并连接所述第二线路层，所述第二盲孔沿所述第一方向贯通所述第三线路层并连接所述第二线路层，其中，所述第二盲孔的数量大于所述第一盲孔的数量，且所述第二盲孔在所述第二线路层上的投影位于所述第一盲孔在所述第二线路层上的投影区域内；
焊料，所述焊料填充于多个所述第二盲孔中以及多个所述第二盲孔的周缘；以及
电子元件，所述电子元件电连接所述焊料。
7.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述电路板还包括第一金属层，所述第一金属层填充于多个所述第二盲孔中以及多个所述第二盲孔的周缘，所述焊料位于所述第一金属层背离所述第一盲孔的表面。
8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述电路板还包括第一表面处理层，所述第一表面处理层位于所述第一金属层与所述焊料之间。
9.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述第一盲孔的直径大于或等于0.5mm，所述第二盲孔的直径小于或等于0.1mm。
10.根据权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述第一盲孔的内壁上还具有第二金属层以及第二表面处理层。
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