CN117295227A - 线路板及其制备方法、线路板连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种线路板、其制备方法和线路板连接结构。所述线路板包括线路基板。所述线路基板包括至少一线路层。所述线路板还包括多个导电垫和绝缘层。所述线路基板中设有通槽，所述导电垫设于所述通槽内且电连接于所述线路层。定义所述线路基板的厚度方向为第一方向，每一所述导电垫中设有沿所述第一方向开设的开孔。所述绝缘层设于所述通槽内且填充于相邻所述导电垫之间的间隙中。本申请有利于导电膏顺利进入开孔内以防止短路问题，满足大电流的载流需求，且利于散热。
Description
技术领域
本申请涉及线路板技术领域，尤其涉及一种线路板、该线路板的制备方法及具有该线路板的线路板连接结构。
背景技术
随着印制线路板在电子领域的广泛应用，为发挥电子产品的优异性能，通常需要将两块或多块不同功能的线路板连接在一起。传统的线路板之间连接方法包括脉冲热压焊接(hotbar)连接。制备时，需要在线路基板中开孔，并在开孔端部和孔壁电镀铜，开孔端部形成的电镀铜即为导电垫。当需要连接另一线路板时，可先将导电膏印刷于导电垫上，经回流焊后导电膏融化并预焊于导电垫上，然后将所需连接的线路板放置于导电膏上方并利用热压头压合。其中，开孔用于在热压时容置部分导电膏，防止导电膏溢出至两个导电垫之间造成短路。
然而，由于需要开孔并在孔壁上电镀铜，因此最终得到的开孔孔径不易控制，且孔壁不光滑，不利于导电膏在热压时顺利进入开孔。其次，线路基板各个线路层需要经过较薄的孔壁铜与导电垫电连接，载流截面积小，无法满足大电流的载流需求。再次，线路板内部产生的热量会逐层经过线路层、绝缘层和胶层等传递至导电垫，而层间材料热膨胀系数不匹配会导致散热效率低，长时间使用后热量集中会影响线路板的使用寿命。
发明内容
为解决以上至少一不足之处，有必要提出一种线路板及其制备方法。
另外，还有必要提供一种具有上述线路板的线路板连接结构。
本申请第一方面提供一种线路板，包括线路基板。所述线路基板包括至少一线路层。所述线路板还包括多个导电垫和绝缘层。定义所述线路基板的厚度方向为第一方向，所述线路基板中设有沿所述第一方向贯穿所述线路基板的通槽，所述导电垫设于所述通槽内且电连接于所述线路层。每一所述导电垫中设有沿所述第一方向开设的开孔。所述绝缘层设于所述通槽内且填充于相邻所述导电垫之间的间隙中。
在一些可能的实现方式中，多个所述导电垫包括第一组导电垫和第二组导电垫。定义第二方向和第三方向分别垂直于所述第一方向且所述第二方向垂直于所述第三方向，沿所述第二方向，所述第一组导电垫和所述第二组导电垫间隔设置。沿所述第三方向，所述第一组导电垫所包含的多个所述导电垫间隔设置，所述第二组导电垫所包含的多个所述导电垫也间隔设置。所述第一组导电垫所包含的多个所述导电垫与所述第二组导电垫所包含的多个所述导电垫沿所述第二方向相互错开。
在一些可能的实现方式中，所述第一组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向相互错开，所述第二组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向也相互错开。
在一些可能的实现方式中，所述第一组导电垫中隔着一个所述导电垫间隔设置的两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向对齐，所述第二组导电垫中隔着一个所述导电垫间隔设置的两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向对齐。
在一些可能的实现方式中，所述开孔沿第一方向贯穿所述导电垫。
在一些可能的实现方式中，所述绝缘层包括沿所述第一方向相对设置的第三表面和第四表面。所述导电垫沿所述第一方向凸出于所述第三表面和所述第四表面的至少一者。
本申请第二方面提供一种线路板的制备方法，包括：提供线路基板，所述线路基板包括至少一线路层；沿第一方向在所述线路基板中开设贯穿所述线路基板的通槽，所述第一方向为所述线路基板的厚度方向；在所述通槽中填充导电块，所述导电块电连接于所述线路层；在部分所述导电块上覆盖干膜；通过曝光显影方式蚀刻露出于所述干膜的所述导电块，得到多个导电垫且每一所述导电垫具有沿第一方向开设的开孔，然后移除干膜；以及在所述通槽内填充绝缘材料，使得所述绝缘材料还填充于相邻所述导电垫之间的间隙中，固化后得到绝缘层。
在一些可能的实现方式中，通过电镀铜的方式形成所述导电块。
在一些可能的实现方式中，多个所述导电垫包括第一组导电垫和第二组导电垫。定义第三方向垂直于所述第一方向，所述第一组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向相互错开，所述第二组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向也相互错开。
本申请第三方面还提供一种线路板连接结构，包括待连接物和如前所述的线路板。所述待连接物通过导电膏安装于所述线路板的所述导电垫。
本申请的导电垫及导电垫的开口均经过曝光显影方式制得，开孔孔径更容易控制，且开孔内壁较光滑，有利于导电膏顺利进入开孔内以防止短路问题。其次，本申请的线路层不需要经过较薄的孔壁铜与导电垫电连接，因此整个导通回路截面积较大，可满足大电流的载流需求。再次，本申请的线路基板内部产生的热量可直接传递至导电垫并由导电垫散发至外界，因此利于散热，避免长时间使用后导电垫上热量集中而影响线路板的使用寿命。
附图说明
图1为本申请一实施方式提供的覆铜基板的剖视图。
图2为蚀刻图1所示的覆铜基板以得到第一线路层后的剖视图。
图3为蚀刻图2所示的覆铜基板以得到第二线路层并形成导电部后的剖视图。
图4为在图3所示的第二线路层上压合绝缘层和铜箔层后的剖视图。
图5为在图4所示的线路基板中开设通槽后的剖视图。
图6为在图5所示的通槽内电镀导电块后的剖视图。
图7为图6所示的导电块的俯视图。
图8为在图7所示的导电块上覆盖干膜后的俯视图。
图9为蚀刻图8所示的导电块后得到的导电垫的俯视图。
图10为在图9所示的导电垫四周填充绝缘材料后的俯视图。
图11为图10填充绝缘材料后得到的线路板的剖视图(通槽中的结构为图10沿XI-XI方向的剖视图)。
图12为本申请一实施方式提供的线路板连接结构的剖视图。
主要元件符号说明
线路基板 1
第一覆铜基板 10
第一铜箔层 11
第二铜箔层 12
第一绝缘层 13
第一线路层 14
第二线路层 15
第二覆铜基板 20
第二绝缘层 21
第三线路层 22
胶层 30
导电块 40
第一表面 41
第二表面 42
导电垫 43
干膜 50
图案 51
第三绝缘层 60
第三表面 61
第四表面 62
线路板 100
通槽 101
盲孔 120
导通部 121
线路板连接结构 200
待连接物 201
开孔 430
第一组导电垫 431
第二组导电垫 432
图案开口 510
第一方向 X
第二方向 Y
第三方向 Z
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
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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
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例的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请一实施方式提供一种线路板的制备方法。根据不同需求，所述制备方法的步骤顺序可以改变，某些步骤可以省略或合并。包括以下步骤：
步骤S1，请参阅图1，提供第一覆铜基板10。第一覆铜基板10包括沿第一方向X依次叠设的第一铜箔层11、第一绝缘层13和第二铜箔层12。
在一些实施例中，第一绝缘层13的材质为绝缘树脂，具体可以为聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate，PEN)中的至少一种。
步骤S2，请参阅图2，蚀刻第一铜箔层11以得到第一线路层14。
在一些实施例中，可通过曝光显影方式蚀刻第一铜箔层11。
步骤S3，请参阅图3，在第二铜箔层12中开设至少一盲孔120。盲孔120贯穿第二铜箔层12和第一绝缘层13，且第一线路层14形成了盲孔120的底部。然后，在第二铜箔层12上形成镀铜层(图未示)，并蚀刻镀铜层和第二铜箔层12以得到第二线路层15。其中，部分镀铜层还设于每一盲孔120内以形成用于将第二线路层15电连接至第一线路层14的导通部121。
在一些实施例中，可通过机械钻孔或者激光打孔的方式形成盲孔120。
在一些实施例中，可通过电镀铜的方式形成镀铜层。导通部121可形成于盲孔120的内壁，或者完全填充于盲孔120内。
步骤S4，请参阅图4，在第二线路层15上压合第二覆铜基板20。第二覆铜基板20包括第二绝缘层21和第三铜箔层(图未示)，且第二绝缘层21位于第三铜箔层和第二铜箔层12之间。然后，蚀刻第三铜箔层以得到第三线路层22。此时，得到线路基板1。线路基板1的厚度方向即为第一方向X。
在一些实施例中，第二绝缘层21的材质为绝缘树脂，具体可以为聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneNaphthalate，PEN)中的至少一种。第一绝缘层13与第二绝缘层21的材质可以相同，也可以不同。
在一些实施例中，还可在第二绝缘层21和第二铜箔层12之间设置胶层30，从而提高层间结合强度。胶层30的材质可以为普通的纯胶，本申请不作限定。
在一些实施例中，线路基板1共包括三层线路层。然而在其它实施例中，线路基板1中所包含的线路层的数量还可以进行变更。
步骤S5，请参阅图5，在线路基板1中开设通槽101，且通槽101贯穿第一线路层14、第一绝缘层13、第二线路层15、第二绝缘层21及第三线路层22。
在一些实施例中，可通过捞型工艺形成通槽101。
步骤S6，请参阅图6和图7，在通槽101中填充导电块40，导电块40电连接于第一线路层14、第二线路层15和第三线路层22。
在一些实施例中，可通过电镀铜的方式形成导电块40。导电块40包括沿第一方向X相对设置的第一表面41和第二表面42。第一表面41可与第一线路层14的外表面齐平，第二表面42可与第三线路层22的外表面齐平。
步骤S7，请参阅图8，在第一表面41或第二表面42上覆盖干膜50。干膜50具有多个与所需成型的导电垫43(参步骤S8)对应的图案51，且每一图案51开设有与导电垫43中所需开孔430(参步骤S8)对应的图案开口510。部分导电块40从干膜50处露出。
步骤S8，请参阅图9，通过曝光显影方式蚀刻露出于干膜50的导电块40，得到多个导电垫43。然后，移除干膜50。
在一些实施例中，多个导电垫43包括第一组导电垫431和第二组导电垫432。第一组导电垫431电连接于第一线路层14、第二线路层15和第三线路层22，第二组导电垫432也电连接于第一线路层14、第二线路层15和第三线路层22。定义第二方向Y和第三方向Z分别垂直于第一方向X，且第二方向Y垂直于第三方向Z。沿第二方向Y，第一组导电垫431和第二组导电垫432间隔设置。经曝光显影蚀刻后，沿第三方向Z，第一组导电垫431所包含的多个导电垫43间隔设置，第二组导电垫432所包含的多个导电垫43也间隔设置。第一组导电垫431所包含的多个导电垫43与第二组导电垫432所包含的多个导电垫43沿第二方向Y相互错开。
经曝光显影蚀刻后，每一导电垫43中还设有沿第一方向X开设的开孔430。后续，当需要在导电垫43上设置导电膏(如锡膏)并热压以安装待连接物时，开孔430用于容置溢出的导电膏，防止导电垫43之间由于溢出的导电膏相接触而导致短路。在一些具体的实施例中，开孔430可沿第一方向X贯穿导电垫43。相较于现有技术，本申请的导电垫43及导电垫43的开口均经过曝光显影方式制得，开孔430孔径更容易控制，且开孔430内壁较光滑，有利于导电膏顺利进入开孔430内以防止短路问题。其次，本申请的线路层不需要经过较薄的孔壁铜与导电垫43电连接，因此整个导通回路截面积较大，可满足大电流的载流需求。再次，本申请的线路基板1内部产生的热量可直接传递至导电垫43并由导电垫43散发至外界，因此利于散热，避免长时间使用后导电垫43上热量集中而影响产品的使用寿命。最后，本申请的导电垫43整体刚性更大，在受到外力作用时产品能够保持较好的传输性能。
在一些实施例中，从第一方向X观察时，第一组导电垫431中相邻两个的导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z可相互错开，第二组导电垫432中相邻两个的导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z也可相互错开。如此，当各个导电垫43沿第三方向Z的间距减小时，可避免各个导电垫43分别开设的开孔430均沿第三方向Z对齐时所导致的打孔难度增加的问题，另一方面来说，也有利于提高导电垫43上的打孔密度。
更进一步地，第一组导电垫431中隔着一个导电垫43间隔设置的两个导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z对齐，第二组导电垫432中隔着一个导电垫43间隔设置的两个导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z对齐。
步骤S9，请参阅图10和图11，在通槽101内填充绝缘材料，使得绝缘材料还填充于相邻导电垫43之间的间隙中，固化后得到第三绝缘层60。
在一些实施例中，所填充的绝缘材料可以为绝缘树脂或油墨。
在一些实施例中，如图11所示，第三绝缘层60包括沿第一方向X相对设置的第三表面61和第四表面62。沿第一方向X，导电垫43凸出于第三表面61。如此，当需要在第三表面61一侧安装待连接物时，便于待连接物安装于导电垫43并实现电连接。可以理解，由于导电垫43仅与第三绝缘层60之间存在高度差，而导电垫43与线路基板1之间可不存在高度差，因此在导电垫43上设置导电膏时可减小导电膏的空洞问题。进一步地，导电垫43也可以凸出于第四表面62，便于待连接物从第四表面62一侧安装于导电垫43并实现电连接。
请参阅图11，本申请一实施方式还提供一种线路板100，包括线路基板1、第三绝缘层60和多个导电垫43。
在一些实施例中，线路基板1包括沿第一方向X依次叠设的第一线路层14、第一绝缘层13、第二线路层15、胶层30、第二绝缘层21和第三线路层22。线路基板1中开设有贯穿第一线路层14、第一绝缘层13、第二线路层15、胶层30、第二绝缘层21和第三线路层22的通槽101。第三绝缘层60设于通槽101内，多个导电垫43设于第三绝缘层60内。
请一并参照图9和图10，在一些实施例中，多个导电垫43包括第一组导电垫431和第二组导电垫432。定义第二方向Y和第三方向Z分别垂直于第一方向X，且第二方向Y垂直于第三方向Z。沿第二方向Y，第一组导电垫431和第二组导电垫432间隔设置。沿第三方向Z，第一组导电垫431所包含的多个导电垫43间隔设置，第二组导电垫432所包含的多个导电垫43也间隔设置。第一组导电垫431所包含的多个导电垫43与第二组导电垫432所包含的多个导电垫43沿第二方向Y相互错开。
在一些实施例中，每一导电垫43中还设有沿第一方向X开设的开孔430。在一些具体的实施例中，开孔430可沿第一方向X贯穿导电垫43。
进一步地，从第一方向X观察时，第一组导电垫431中相邻两个导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z可相互错开，第二组导电垫432中相邻两个导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z也可相互错开。更具体地，第一组导电垫431中隔着一个导电垫43间隔设置的两个导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z对齐，第二组导电垫432中隔着一个导电垫43间隔设置的两个导电垫43分别开设的开孔430沿第三方向Z对齐。
如图11所示，在一些实施例中，第三绝缘层60包括沿第一方向X相对设置的第三表面61和第四表面62。沿第一方向X，导电垫43凸出于第三表面61和第四表面62的至少一者。
请参阅图12，本申请一实施方式还提供一种线路板连接结构200，包括线路板100和待连接物201。线路板100的导电垫43上设有导电膏202，待连接物201通过导电膏202安装于导电垫43上，从而与线路板100电连接。
在一些实施例中，导电膏202具体可以为锡膏。线路板100可以为印刷线路板，待连接物201可以为柔性线路板。
另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种线路板，包括线路基板，所述线路基板包括至少一线路层，其特征在于，所述线路板还包括：
多个导电垫，定义所述线路基板的厚度方向为第一方向，所述线路基板中设有沿所述第一方向贯穿所述线路基板的通槽，所述导电垫设于所述通槽内且电连接于所述线路层，每一所述导电垫中设有沿所述第一方向开设的开孔；以及
绝缘层，设于所述通槽内且填充于相邻所述导电垫之间的间隙中。
2.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，多个所述导电垫包括第一组导电垫和第二组导电垫，定义第二方向和第三方向分别垂直于所述第一方向且所述第二方向垂直于所述第三方向，沿所述第二方向，所述第一组导电垫和所述第二组导电垫间隔设置，沿所述第三方向，所述第一组导电垫所包含的多个所述导电垫间隔设置，所述第二组导电垫所包含的多个所述导电垫也间隔设置，所述第一组导电垫所包含的多个所述导电垫与所述第二组导电垫所包含的多个所述导电垫沿所述第二方向相互错开。
3.如权利要求2所述的线路板，其特征在于，所述第一组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向相互错开，所述第二组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向也相互错开。
4.如权利要求3所述的线路板，其特征在于，所述第一组导电垫中隔着一个所述导电垫间隔设置的两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向对齐，所述第二组导电垫中隔着一个所述导电垫间隔设置的两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向对齐。
5.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述开孔沿第一方向贯穿所述导电垫。
6.如权利要求1所述的线路板，其特征在于，所述绝缘层包括沿所述第一方向相对设置的第三表面和第四表面，所述导电垫沿所述第一方向凸出于所述第三表面和所述第四表面的至少一者。
7.一种线路板的制备方法，其特征在于，包括：
提供线路基板，所述线路基板包括至少一线路层；
沿第一方向在所述线路基板中开设贯穿所述线路基板的通槽，所述第一方向为所述线路基板的厚度方向；
在所述通槽中填充导电块，所述导电块电连接于所述线路层；
在部分所述导电块上覆盖干膜；
通过曝光显影方式蚀刻露出于所述干膜的所述导电块，得到多个导电垫且每一所述导电垫具有沿第一方向开设的开孔，然后移除干膜；以及
在所述通槽内填充绝缘材料，使得所述绝缘材料还填充于相邻所述导电垫之间的间隙中，固化后得到绝缘层。
8.如权利要求7所述的线路板的制备方法，其特征在于，通过电镀铜的方式形成所述导电块。
9.如权利要求7所述的线路板的制备方法，其特征在于，多个所述导电垫包括第一组导电垫和第二组导电垫，定义第三方向垂直于所述第一方向，所述第一组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向相互错开，所述第二组导电垫中相邻两个所述导电垫分别开设的开孔沿所述第三方向也相互错开。
10.一种线路板连接结构，包括待连接物，其特征在于，所述线路板连接结构还包括如权利要求1至6项中任一项所述的线路板，所述待连接物通过导电膏安装于所述线路板的所述导电垫。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202210692528.4A CN117295227A (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 线路板及其制备方法、线路板连接结构 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210692528.4A CN117295227A (zh) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | 线路板及其制备方法、线路板连接结构 |
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Family Applications (1)
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