CN114980491A - 一种印刷电路板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种印刷电路板及其制作方法,该印刷电路板制作方法包括:在印刷电路板的基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,在所述凹槽中填入导电材料进而形成导电线路。在本申请提供的技术方案中,通过在基板上开设线路凹槽,并在凹槽中填充导电材料,如此形成导电线路,从而改善了印刷细线路时由于拓墨而引起的线与线之间的间距问题以及锡珠团聚的问题,并且在印刷线路细线时导线的厚度并不会减小,从而提高了导线的导电特性,解决了现有技术中在使用加成法工艺制作印刷电路板时所产生的瓶颈问题。

Description

一种印刷电路板及其制作方法
技术领域
本申请涉及印刷电路板制造技术领域,尤指一种印刷电路板及其制作方法。
背景技术
印刷电路板((Printed Circuit Board,简称“PCB”)作为电子设备中重要的组成部分,可以在当今世界的每个电子设备中找到,它将各个组件固定在适当位置并相互连接以使电子设备按预期工作。
由于电子产品日新月异,印刷电路板制造行业发展迅速,各种制造工艺层出不穷。迄今为止,印刷电路板的制造工艺主要分为两大类:减成法和加成法。
减成法是目前业界最普遍采用的PCB制造方法,即:在敷铜板上,通过光化学法、网印图形转移或电镀图形抗蚀层,然后蚀刻掉非图形部分的铜箔或采用机械方式去除不需要部分而制成印制电路板PCB。减成法中主要有雕刻法和蚀刻法两种。雕刻法是用机械加工方法除去不需要的铜箔,在单件试制或业余条件下可快速制出印制电路板PCB;蚀刻法是采用化学腐蚀方法减去不需要的铜箔。此方法虽然工艺简单、稳定和可靠,但是缺点是浪费能源。
加成法是在绝缘基材表面,有选择性地沉积导电金属而形成导电图形的方法。加成法又可以分为如下三类:
(1)全加成法(Full Additive Process),即:仅用化学沉铜方法形成导电图形的加成法工艺。以其中的CC一4法为例,其工艺流程是:钻孔-成像-增黏处理(负相)-化学镀铜-去除抗蚀剂。该工艺采用催化性层压板作基材。
(2)半加成法(Semi—additive Process),即:在绝缘基材表面上,用化学沉积金属,结合电镀、蚀刻或者三者并用形成导电图形的加成法工艺。其工艺流程是:钻孔-催化处理和增黏处理-化学镀铜-成像(电镀抗蚀剂)-图形电镀铜(负相)-去除抗蚀剂-差分蚀刻。制造所用基材是普通层压板。
(3)部分加成法(Partial Additive Process),即:在催化性覆铜层压板上,采用加成法制造印制板。工艺流程:成像(抗蚀刻)-蚀刻铜(正相)-去除抗蚀层-全板涂覆电镀抗蚀剂-钻孔-孔内化学镀铜-去除电镀抗蚀剂。
由于加成法避免了大量蚀刻铜,以及由此带来的大量蚀刻溶液处理费用,因此大大降低了印制板生产成本,同时简化了生产工序,提高了生产效率。
虽然加成法相比减成法有很多的优点,但是由于技术发展不完善,目前在国内,这种PCB制造方法并不多见。
在加成法中,除了上述介绍中通过镀铜工艺形成导电线路外,还可以通过印刷导电材料的方式形成导电线路,即:通过印制技术,将导电材料沉积于非导电性基材上,经过后处理从而形成导电图形。在此工艺中,存在如下技术瓶颈:
(1)拓墨行为。当浆料被转印到基板上时,由于本身的流动性,浆料会往边缘流平,图1所示为浆料刚印刷完毕时,导线间距为双向箭头所示;图2所示为浆料静置流平后,导线间距明显缩短,由此可知,最终浆料形成导线后的实际的尺寸会比预期的要大,导致线路变宽,这个扩张的距离与浆料本身的性质以及基板的特性有关,基本是一个常数,在平整光滑的玻璃表面,这个扩张的距离大约是50-100um,由此可以推断,当线路与线路之间的距离逐渐缩短到100-200um时,就很容易产生短路的问题。
(2)导电线路厚度与宽度的背离行为。在网板的设计中,如果要印刷越细的线路,为了细节清晰,网板的网目数就要随之增加,但这会使得下墨量降低,也就是印刷出来的厚度也会随之减少,这在许多地方是致命的,例如导电线路需要厚度越厚才能确保足够的导电性。
(3)当导电线路宽度缩减时,由于焊盘之间的距离变得很小,这使得焊盘上的锡在加热熔接过程中,容易由于表面张力的原因而团聚在一起,造成焊接失败。
因此,提出一种有效的印刷电路板制作方法可以解决如上所提到的瓶颈问题是十分必要的。
如何弥补现有技术中在使用加成法工艺制作印刷电路板时所产生的不足之处,目前现有技术中还没有相关的解决方案。
发明内容
为了解决上述技术问题,本申请提供了一种印刷电路板及其制作方法,改善了印刷细线路时由于拓墨而引起的线与线之间的间距问题以及锡珠团聚的问题,并且在印刷线路细线时导线的厚度并不会减小,从而提高了导线的导电特性,解决了现有技术中在使用加成法工艺制作印刷电路板时所产生的瓶颈问题。
为了达到本申请目的,本申请提供了一种印刷电路板,至少包括:基板,所述基板的至少一面上设有根据印刷线路图设置的凹槽,所述凹槽用于容纳导电材料进而形成导电线路。
进一步地,其中,当所述基板为绝缘基板时,与所述印刷电路图相同的所述凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在所述基板上;
其中,当所述基板两面均有凹槽时,所述凹槽在需要导通的部分开设有导电通孔。
进一步地,所述基板的至少一面上还设有绝缘层,在所述绝缘层上设置有所述凹槽,其中,所述凹槽在所述基板与相邻绝缘层或相邻两个绝缘层需要导通的部分开设有导电通孔。
进一步地,其中,所述凹槽通过如下方式开设:所述凹槽不直接开设在所述基板上,而是在所述基板的至少一面上先设置绝缘层,再在所述绝缘层上设置与所述印刷电路图相同的凹槽;其中,当所述基板为导电基板且设置所述凹槽的绝缘层为一个时,所述凹槽不贯穿所述绝缘层;当设置所述凹槽的绝缘层为多个时,在相邻两个绝缘层的凹槽中需要导通的部分开设有导电通孔。
进一步地,其中,所述绝缘层上所设置的所述凹槽通过如下方式进行:
所述凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在所述绝缘层上;
或者,
通过在所述基板上印刷绝缘材料设置所述凹槽;具体为:先在所述基板上印刷第一层绝缘层,再在所述第一层绝缘层上面印刷第二层绝缘层,并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽;
或者,
当所述基板为绝缘基板且所述绝缘层与其相邻时,直接印刷一层绝缘层并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽。
进一步地,所述凹槽还用于容纳功能材料。
进一步地,其中,所述印刷电路板上需要焊接元器件的导电线路之间的表面经过粗糙化处理。
本申请还提供了一种印刷电路板的制作方法,所述印刷电路板至少包括:基板,该方法至少包括:
在所述基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,
在所述凹槽中填入导电材料进而形成导电线路。
进一步地,所述在所述基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,具体为:
当所述基板为绝缘基板时,使用蚀刻工艺方式中的一种或几种,直接在所述基板上开设出与所述印刷电路图相同的凹槽;
其中,当所述基板两面均有凹槽时,在所述凹槽需要导通的部分开设导电通孔。
进一步地,还包括:
在所述基板的至少一面上设置绝缘层,在所述绝缘层上设置所述凹槽,在所述凹槽需要导通的部分开设导电通孔。
进一步地,所述在所述基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,具体为:
不直接在所述基板上开设凹槽,而是在所述基板的至少一面上先设置绝缘层,再在所述绝缘层上设置与所述印刷电路图相同的凹槽;
其中,当所述基板为导电基板且设置所述凹槽的绝缘层为一个时,所述凹槽不贯穿所述绝缘层;
当设置所述凹槽的绝缘层为多个时,在相邻两个绝缘层的凹槽中需要导通的部分开设导电通孔。
进一步地,其中,在所述绝缘层上设置所述凹槽通过如下方式进行:
将所述凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在所述绝缘层上;
或者,
通过在所述基板上印刷绝缘材料设置所述凹槽;具体为:先在所述基板上印刷第一层绝缘层,再在所述第一层绝缘层上面印刷第二层绝缘层,并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽;
或者,
当所述基板为绝缘基板且所述绝缘层与其相邻时,直接印刷一层绝缘层并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽。
进一步地,还包括:在所述凹槽中填入功能材料。
进一步地,还包括:将所述印刷电路板上需要焊接元器件的导电线路之间的表面进行粗糙化处理。
与现有技术相比,本申请中的印刷电路板制作方法包括:在印刷电路板的基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,在所述凹槽中填入导电材料进而形成导电线路。在本申请提供的技术方案中,通过在基板上开设线路凹槽,并在凹槽中填充导电材料,如此形成导电线路,从而改善了印刷细线路时由于拓墨而引起的线与线之间的间距问题以及锡珠团聚的问题,并且在印刷线路细线时导线的厚度并不会减小,从而提高了导线的导电特性,解决了现有技术中在使用加成法工艺制作印刷电路板时所产生的瓶颈问题。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。在附图中:
图1为现有技术中采用加成法印刷导电材料时,浆料刚印刷完毕时的示意图;
图2为现有技术中采用加成法印刷导电材料时,浆料静置流平后的示意图;
图3为本申请中在绝缘基板的一面设有凹槽的示意图;
图4为本申请中在绝缘基板的两面设有凹槽的示意图;
图5是本申请中在绝缘基板上设置一个绝缘层并在其上设有凹槽的示意图;
图6是本申请中在绝缘基板上设有凹槽的单面板上设置绝缘层和金属导电层的示意图;
图7是本申请中在绝缘基板上的绝缘层上设置凹槽的单面板上设置绝缘层和金属导电层的示意图;
图8是本申请中在单面板上设有粗糙化结构的示意图;
图9是本申请中在导电基板上设置一面开设了凹槽的绝缘层的示意图;
图10是本申请中在导电基板上设置两面均开设了凹槽的绝缘层的示意图;
图11为本申请中通过在基板上印刷绝缘材料而得到凹槽的示意图;
图12为本申请中在具有金属基板的单层板上设置绝缘层和金属导电层的示意图;
图13为本申请中印刷电路板的制作方法的处理流程图;
图14为本申请中凹槽中的导电材料经过固化或烧结后形成凹坑的示意图;
图15为本申请中同时在导电通孔和凹槽中填入导电材料的示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的特征可以相互任意组合。
本申请提供了两种印刷电路板,以印刷电路板所使用的基板材质分类,所提供的两种印刷电路板中的一种印刷电路板所使用的是绝缘基板,另一种所使用的是导电基板。
绝缘基板的常用构成原料有电木板、玻璃纤维、塑胶、陶瓷等。由于绝缘材料的性质,绝缘基板具有导电性、导热性差的特点。需要说明的是,本申请中的绝缘基板不包括覆铜箔层。
导电基板可以是整板均由金属(如:铜、铝、铁等)组成,也可以是金属复合基板,例如:金属基覆铜板,由导热绝缘层、金属板及金属箔组成。导电基板具有特殊的导磁性、优良的散热性、机械强度高、加工性能好等特点。
本申请提供的印刷电路板,至少包括:基板,该基板的至少一面上设有根据印刷线路图设置的凹槽,即:可以在一面上设置凹槽,也可以在两面上设置凹槽,这里的凹槽是用于容纳导电材料进而形成导电线路的沟槽;
其中,凹槽的横截面形状可以是矩形、三角形、圆形、半圆形、梯形等任意形状,可以根据导电线路的实际需要来设计;导电材料可以为流动性导电材料,比如:导电浆料和导电墨水,主要由导电成分、溶剂及其他添加组分组成,导电浆料可以是银浆、铝浆、铜浆、碳桨等可以印刷的材料,导电墨水通常是液态金属,如:金、银、铜、镍、铝、钨等导电油墨,除此之外,导电浆料还可以是其他非流动性导电材料,比如:铜、银等导电金属颗粒等,具体使用哪种或哪几种导电材料可以根据实际情况进行选择使用。
以凹槽的横截面为矩形为例,按照凹槽的开设方式及位置细述如下:
第一种情况:当所述基板为绝缘基板时,与印刷电路图相同的该凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在该绝缘基板上,也就是说,在制作时并不结合其他绝缘材料设置凹槽,而是直接在绝缘基板上进行蚀刻进而形成凹槽。
其中,蚀刻工艺方式包括但并不限于激光、湿蚀刻、干蚀刻、印刷、喷印。
图3是在绝缘基板的一面设有凹槽的示意图。此情景下形成的印刷电路板是单面板。
图4是在绝缘基板的两面均设有凹槽的示意图,此情景下形成的印刷电路板是双面板。由于双面板需要连通上下层导电线路,所以在凹槽401上需要导通的部分还设有导电通孔402。
除了上述情况下所提到的单面板和双面板外,该情况下还包括多面板,具体地,基于上述所提到的单面板或双面板的至少一个面上先设置绝缘层,其中,所设置的绝缘层可以是一个,也可以是多个,然后在该绝缘层上设置凹槽,该凹槽在绝缘基板与相邻绝缘层或相邻两个绝缘层需要导通的部分设有导电通孔,用于接通上下两层导电线路。其中,绝缘层的材料可以是高分子的材料,包括但不限于环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及玻璃等。举例来讲,可以在图3所示的单面板上设置两层绝缘层,每个绝缘层上均设有凹槽,此为三层板;也可以在图4所示的双面板上设置两层绝缘层,每个绝缘层上均设有凹槽,此为四层板。
在实际应用中,可以根据需要定义设有凹槽的绝缘层的层数。
第二种情况:不同于第一种情况中凹槽直接开设在绝缘基板上,第二种情况中的凹槽并不限定基板的类型,即:第二种开设凹槽的情况既适用于绝缘基板,也适用于导电基板及其他类型的基板,具体通过如下方式开设:
所述凹槽不直接开设在基板上,而是在基板的至少一面上先设置绝缘层,然后再在该绝缘层上开设与印刷电路图相同的凹槽;设有凹槽的绝缘层可以是一层也可以是多层,从而制作而成单面板、双面板以及多面板。其中,当该基板为导电基板且该绝缘层为一个时,该凹槽不贯穿该绝缘层,即不贯穿的部分作为与导电基板相隔的绝缘体;当开设该凹槽的绝缘层为多个时,凹槽在相邻两个绝缘层需要导通的部分开设有导电通孔。
对于绝缘基板,图5是在绝缘基板上设置一个绝缘层并在其上设有凹槽的示意图。图中所示的凹槽是贯穿整个绝缘层的,实际应用中,可以根据导线实际需要设置凹槽的深度。另外,也可根据实际需要定义设有凹槽的绝缘板的层数,从而得到多面板。
上述两种情况下形成的印刷电路板上,都可以再设置一个金属导电层,该金属导电层为通过现有技术中的制作工艺所形成的导电线路,例如:通过减成法制作而成。其中,该金属导电层通过绝缘层与其相邻的导电线路相隔。如图6是在绝缘基板上设有凹槽的单面板上设置绝缘层601和金属导电层602的示意图,图7是在绝缘基板上的绝缘层上设置凹槽的单面板上设置绝缘层701和金属导电层702的示意图。如图8是在具有金属基板的单层板上设置绝缘层801和金属导电层802的示意图。实际应用中,可以按实际需要选择在上述两种情况下的多层板上设置绝缘层和金属导电层。
凹槽除了用于容纳导电材料之外,还用于容纳功能材料。该功能材料指的是通过光、电、磁、热、化学、生化等作用后具有特定功能的材料,功能材料涉及面广,具体包括光、电功能,磁功能,分离功能,形状记忆功能等等,可以使用功能材料形成传感器等元器件。
另外,在印刷电路板上需要焊接元器件的导电线路之间的表面可以进行粗糙化处理,粗糙度范围以这种微结构可以抑制锡珠的流动为准,大约为Rms 50-500nm,这种微结构可以抑制锡珠的流动性,从而避免了锡珠团聚的问题。图9为在单面板上设有粗糙化结构901的示意图。
该绝缘层上的凹槽的形成可以通过如下两种方式:
1、直接蚀刻到绝缘层上。此时的绝缘层可以是玻璃等硬性适合蚀刻的材料。对于导电基板,如果凹槽开设在绝缘层的一面,则该凹槽不贯穿该绝缘层,如图10所示为在导电基板1001上设置开设了凹槽的绝缘层1002的示意图;如果在绝缘层的两面均开设了凹槽,则该凹槽在需要导通的部分设有导电通孔,此时由于是导电基板,则通过另一个绝缘层将开设凹槽的绝缘层与导电基板相隔开来,如图11所示为在导电基板1101上设置两面均开设了凹槽的绝缘层1103的示意图,两者通过绝缘层1102相隔。对于多层板,只需在导电基板上按如上方式设置多个如上结构即可,结构之间可以任意组合。
2、通过在基板上印刷绝缘材料而得到。
具体地,可以分两次印刷绝缘材料,如图12所示,先在基板1201上印刷上一层绝缘材料,即第一层绝缘层1202;再在第一层绝缘层1202上面印刷第二层绝缘层1203,并在需要填充导电材料或功能材料的部分留下凹槽,即不印刷绝缘材料。当该基板为绝缘基板且该绝缘层与其相邻时,直接印刷一层绝缘层并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到该凹槽;对于多层板,只需在基板上按如上方式设置多个如上结构即可。
除了上述所提供的印刷电路板外,本申请还提供了一种印刷电路板的制作方法,该印刷电路板至少包括:基板,图13为本申请中印刷电路板的制作方法的处理流程图,如图13所示,该方法至少包括如下步骤:
步骤1301:在印刷电路板的基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽。
在本步骤进行之前,可根据实际需要选择制作基板的材料。将玻璃作为基板材料时,具体有耐高溫、散熱能力佳、成本低廉、透明等优点,并且可以制造透明的玻璃显示器,可简化线路的复杂度,提高此玻璃显示器的通透度,此外玻璃优异的导热特性,达到很好的散热效果。此外,若使用陶瓷基板,其优异的散热特性即可作为高发热的电源模组所使用的基板,电子装置所产生的热能可适当的散发出去,以能持续地维持着电子装置的高效能。
以玻璃基板为例,先将玻璃基板切割出所需要的形状,切割时所使用的工具可以是水刀、激光、机械刀轮;然后清洗并干燥基板,此次清洗的目的是为了清除基板上的碎屑和脏污等污染物,清洗时可以加入去除油污的清洁剂。
上述前期准备工作完毕后,可以实施本步骤。
在本步骤中,根据基板的材质以及结合凹槽设置的位置可以分为两种情况进行:
第一种情况:当该基板为绝缘基板时,则使用蚀刻工艺方式中的一种或几种,直接在该基板上开设出与事先设计好的印刷电路图相同的凹槽;其中,蚀刻工艺方式包括但并不限于激光、湿蚀刻、干蚀刻、印刷、喷印。
若是玻璃基板,可以使用激光进行蚀刻,除了激光蚀刻,可以在这之后再用氢氟酸浸泡以扩大凹槽,这样可以节约激光蚀刻的时间,氢氟酸的浓度可以控制在5-20wt%,温度为25-60度,具体时间则依照凹槽的形状决定时间的长短。另外,不同的基板需要挑选不同的激光设备,以中铝玻璃而言,激光要选择红外皮秒,功率在30W。
除此之外,对于玻璃基板,在本步骤进行之后,还可以再以喷砂工艺粗化基板表面以制作出具有阻焊效果的微结构,该喷砂工艺使用的材质可以为金刚砂,尺寸在250-600目之间效果最佳。喷砂对于表面的改质效果可以以原子力显微镜(AFM)或者水滴角测试仪进行检测,水滴角越高效果越佳,最好大于75度。对于其他材质的基板或绝缘材料,除了采用喷砂的方式之外,还可以通过化学腐蚀、等离子蚀刻以及研磨的方式来进行粗糙化操作。
当需要在基板两面均设置凹槽时,在所设置的凹槽中需要导通的部分开设导电通孔。具体地,可以在开设凹槽之前先开设出导电通孔,然后在基板两面分别依次开设出凹槽;也可以先在基板两面分别依次开设出凹槽,然后在所设置的凹槽中需要导通的部分开设导电通孔。在进行步骤1302之前,导电通孔和凹槽均设置完毕。
第二种情况:此种情况并不区分基板的材质,即:该基板可以是导电基板,也可以是绝缘基板,或者其他材质的基板。
在此种情况下,并不直接在该基板上开设凹槽,而是在该基板的至少一面上先设置绝缘层,再在该绝缘层上设置与印刷电路图相同的凹槽;其中,当该基板为导电基板且设置该凹槽的绝缘层为一个时,所述凹槽不贯穿所述绝缘层。
在该绝缘层上设置凹槽可以通过如下两种方式:
1、直接蚀刻到绝缘层上。此时的绝缘层可以是玻璃等硬性适合蚀刻的非金属材料。对于导电基板,如果凹槽开设在绝缘层的一面,则该凹槽不贯穿该绝缘层;如果在绝缘层的两面均开设了凹槽,则在该凹槽需要导通的部分设置导电通孔,此时由于是导电基板,则通过另一个绝缘层将两面均开设了凹槽的绝缘层与导电基板相隔开来。对于多层板,只需在基板上按如上方式设置多个如上结构即可。
2、通过在基板上印刷绝缘材料而得到。具体地,如果基板是绝缘基板且该绝缘层与其相邻时,则直接印刷一层绝缘材料即可,在需要填充导电材料或功能材料的凹槽部分不印刷绝缘材料,以此方式制作出所需要的凹槽;如果基板是导电基板或者虽然基板时绝缘基板,但是该绝缘层并不与其相邻时,则需要分两次印刷绝缘材料,先在基板上印刷上一层绝缘材料,即第一层绝缘层,正常情况下第一层绝缘层是全面性的覆盖该基板的,然后再在第一层绝缘层上面印刷第二层绝缘层并在需要填充导电材料或功能材料的部分留下凹槽,即不印刷绝缘材料。对于多层板,只需在基板上按如上方式设置多个如上结构即可。
当设置凹槽的绝缘层为多个时,在相邻两个绝缘层的凹槽中需要导通的部分开设导电通孔。
由于导电线路的厚度取决于凹槽的深度,因此可以根据情况在需要增加导线厚度的部分加大凹槽的深度,从而避免了在印刷细导线时导线的厚度并不会减小的问题,提高了导线的导电特性(电阻降低)。
步骤1302:在所述凹槽中填入导电材料进而形成导电线路。其中,除了在凹槽中填入导电材料之外,还可以填入功能材料。
在本步骤进行之前,可以对凹槽进行检查以查看其是否满足要求。具体检查凹槽的宽度与深度是否达到要求,宽度与深度可以以3D视觉检查仪器测量沟槽的宽度与深度,宽度与深度取决于电路设计上的电气特性需求。
检查完毕后,在将导电材料或功能材料填入凹槽之前,可以先清洗并干燥基板,目的是为了使凹槽内没有杂质以保证导线线路的电气特性,为了提高清洁的效率,可以以超声波辅助。
在将导电材料或者功能材料填入凹槽时,对于流动性导电材料,可以使用丝网印刷、喷墨或刮涂等方式将其导入凹槽,使浆料与之表面齐平。在使用丝网印刷方式时,网板的材质可以是涤纶网、钢丝网、不绣钢网或者电铸网,具体可依照导电线路与导电材料的特性搭配。通过采用丝网印刷或喷墨印刷方式,可以控制导电材料或功能材料部份导入凹槽。如果凹槽中既需要填充导电材料,也需要填充功能材料,则采用丝网或喷墨印刷分别将不同的导电或功能性材料分次导入在凹槽的不同区域,以达到更多的功能。例如:可以填入阻抗值会对温度变化产生变化的功能材料进而可以制作出温度传感器,这种对于温度变化有明显阻抗变化的功能材料可以使用美国Ferro corporation SEN-SOHM系列热敏电阻器功能材料。
由于凹槽将浆料限制在固定的区域,因此,避免了拓墨的情况,从而使导线与导线之间的距离被精准的定义。
将导电材料或者功能材料填入凹槽之后,后续进行将浆料进行固化或烧结的过程。具体根据浆料不同的特性来决定使用固化还是烧结。在进行固化时,固化反应可以在烤箱中进行,依据浆料不同的特性,可以在常压、真空、堕性气体下进行;在进行烧结时,烧结反应可以在烧结炉中进行,同样依据浆料不同的特性,可以在常压、真空、堕性气体下进行。一般情况下,固化银、铜浆的温度约在150度,时间为60分钟。在进行完固化或烧结后,如图14所示,由于溶剂的蒸发,导电线路的高度都会低于基板或绝缘层平面从而形成一个凹坑1401,这样在进行焊接时,锡珠就会制约在凹坑内,这样可以取代阻焊层的功能,从而在导线与导线之间的距离过小时,改善锡珠团聚的问题。
当基板或绝缘层两面均设置凹槽时,如图15所示,可以先在两面依次设置凹槽和导电通孔后,再对凹槽进行浆料的填充以及固化或烧结,这样同时形成了导电线路和导电通孔,节省了工序。
导电线路形成后,一般情况下需要检查并测试线路的导电性与完整性。线路的导电特性通常使用三用电表进行测试,线路的完整性可以通过人工或者视觉机器检查,依照需求可以在最顶层导电层不需要焊盘露出的部份印刷三防漆或阻焊漆,目的是对金属导线进行保护。另外,可以根据需求在焊盘的部位通过化金、化银、化锡等常见的表面处理技术镀上一层保护层,将板子表面平坦化,这样可使最顶层的导电线路的连续性更佳。
通过以上步骤,即可基本完成印刷电路板上导电线路图形的制作。当所制作的印刷电路板为多层板时,需要在一层导电线路形成后再按照以上步骤进行后续导电线路的制作。本申请中的多层板,由于导电线路被限制在凹槽中,并且不会突出于凹槽,所以与其相邻导电线路相隔的绝缘层并不会隆起,不存在印刷板表面不平的问题,这样就避免了现有技术中因外力或其他因素而导致的短路或断路的问题。
另外,可按照需要,还可以在印刷电路板上设置按现有技术中的方法(如:减成法)制作的金属导电层。其中,该金属导电层通过绝缘层和与其相邻的导电线路相隔。
与现有技术相比较,本申请的有益效果在于:
(1)本申请改善了印刷细线路时由于拓墨而引起的线与线之间的间距问题,并改善了附着力;
(2)本申请在印刷线路细线时导线的厚度并不会减小,从而提高了导线的导电特性;
(3)本申请解决了锡珠团聚的问题;
(4)对于多层板,本申请避免了现有技术中因外力或其他因素而导致的短路或断路的问题;
(5)本申请中所提供的印刷电路板的工艺制作方式,由于导电线路是叠加上去的,所以在线路设计上简化了线路的架构,也减少了对于环境的污染。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
以上仅为本申请的可选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种印刷电路板,其特征在于,至少包括:基板,所述基板的至少一面上设有根据印刷线路图设置的凹槽,所述凹槽用于容纳导电材料进而形成导电线路。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板,其特征在于,其中,当所述基板为绝缘基板时,与所述印刷电路图相同的所述凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在所述基板上;
其中,当所述基板两面均有凹槽时,所述凹槽在需要导通的部分开设有导电通孔。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板,其特征在于,所述基板的至少一面上还设有绝缘层,在所述绝缘层上设置有所述凹槽,其中,所述凹槽在所述基板与相邻绝缘层或相邻两个绝缘层需要导通的部分开设有导电通孔。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板,其特征在于,其中,所述凹槽通过如下方式开设:所述凹槽不直接开设在所述基板上,而是在所述基板的至少一面上先设置绝缘层,再在所述绝缘层上设置与所述印刷电路图相同的凹槽;其中,当所述基板为导电基板且设置所述凹槽的绝缘层为一个时,所述凹槽不贯穿所述绝缘层;当设置所述凹槽的绝缘层为多个时,在相邻两个绝缘层的凹槽中需要导通的部分开设有导电通孔。
5.根据权利要求3~4中任一所述的印刷电路板,其特征在于,其中,所述绝缘层上所设置的所述凹槽通过如下方式进行:
所述凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在所述绝缘层上;
或者,
通过在所述基板上印刷绝缘材料设置所述凹槽;具体为:先在所述基板上印刷第一层绝缘层,再在所述第一层绝缘层上面印刷第二层绝缘层,并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽;
或者,
当所述基板为绝缘基板且所述绝缘层与其相邻时,直接印刷一层绝缘层并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽。
6.根据权利要求1~4中任一所述的印刷电路板,其特征在于,所述凹槽还用于容纳功能材料。
7.根据权利要求1~4中任一所述的印刷电路板,其特征在于,其中,所述印刷电路板上需要焊接元器件的导电线路之间的表面经过粗糙化处理。
8.一种印刷电路板的制作方法,所述印刷电路板至少包括:基板,其特征在于,至少包括:
在所述基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,
在所述凹槽中填入导电材料进而形成导电线路。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在所述基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,具体为:
当所述基板为绝缘基板时,使用蚀刻工艺方式中的一种或几种,直接在所述基板上开设出与所述印刷电路图相同的凹槽;
其中,当所述基板两面均有凹槽时,在所述凹槽需要导通的部分开设导电通孔。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
在所述基板的至少一面上设置绝缘层,在所述绝缘层上设置所述凹槽,在所述凹槽需要导通的部分开设导电通孔。
11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述在所述基板的至少一面上根据印刷线路图设置凹槽,具体为:
不直接在所述基板上开设凹槽,而是在所述基板的至少一面上先设置绝缘层,再在所述绝缘层上设置与所述印刷电路图相同的凹槽;
其中,当所述基板为导电基板且设置所述凹槽的绝缘层为一个时,所述凹槽不贯穿所述绝缘层;
当设置所述凹槽的绝缘层为多个时,在相邻两个绝缘层的凹槽中需要导通的部分开设导电通孔。
12.根据权利要求10~11中任一所述的方法,其特征在于,其中,在所述绝缘层上设置所述凹槽通过如下方式进行:
将所述凹槽通过蚀刻工艺方式中的一种或几种直接开设在所述绝缘层上;
或者,
通过在所述基板上印刷绝缘材料设置所述凹槽;具体为:先在所述基板上印刷第一层绝缘层,再在所述第一层绝缘层上面印刷第二层绝缘层,并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽;
或者,
当所述基板为绝缘基板且所述绝缘层与其相邻时,直接印刷一层绝缘层并在需要填充所述导电材料的部分不印刷绝缘材料进而得到所述凹槽。
13.根据权利要求8~11中任一所述的方法,其特征在于,还包括:在所述凹槽中填入功能材料。
14.根据权利要求8~11中任一所述的方法,其特征在于,还包括:将所述印刷电路板上需要焊接元器件的导电线路之间的表面进行粗糙化处理。
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