CN202998653U - 印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种印刷电路板，所述印刷电路板包括：基板，所述基板的表面具有一定的粗糙度,所述基板为聚甲基丙烯酸甲酯材料制成；线路层，所述线路层设置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并与所述基板紧密结合。所述印刷电路板具有损耗小，电性能优越，良好的绝缘性和机械强度、耐腐蚀、轻质、高硬度、高品质环保、透明性、可塑精度高，加工成本低，同时还可以设计及制作成还具有一定的艺术品美的电路板，且部分制作设备可以与普通PCB共用，技术难度不太大，具有较好产业化推广应用的优点。

Description

印刷电路板

技术领域

本实用新型涉及一种印刷电路板，尤其涉及一种以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料为基板印刷电路板。

背景技术

随着电子产业的飞速发展，作为电子产品基本构件的印刷电路板应用越来越广泛，虽然电子产品的功能不但增强，应用领域的扩广，特别是高速信息化时代的发展驱动下，应用在电子产品中的印刷电路板的要求也越来越多，尤其是对印刷电路板在信号的传输质量、速度等方面的要求不断提升。

现有技术中，环氧树脂为主体（FR-4）是印刷电路板目前是用量最大的,用途最广泛的一类产品，然而FR-4材料制作的印刷电路板成本高、介电损耗大及电性能较差，而且FR-4具有容易吸水，易于老化、抗电压能力较差等一系列缺点，导致其制作的印刷电路板不适宜在特殊的环境，特别是潮湿环境、航天航空、高速通讯、太空或放射性医疗器械）等领域，要求材料密度轻、传输介电损耗小、防腐蚀性强、环保、高绝缘性等特点。

鉴于上问题，有必要对缺陷进行改进。

实用新型内容

本实用新型提供一种电气性能、机械性优良、适用范围广、成本低的新型材料特殊印刷电路板。

一种印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板包括：基板，所述基板的表面具有一定的粗糙度,所述基板为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料制成；线路层，所述线路层设置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并与所述基板紧密结合。

根据本实用新型的一优选实施例，所述粗糙度表面采用喷砂法粗化处理，所述喷砂法采用的喷砂为金刚砂、石英砂、海南砂、铜矿砂的任意一种。

根据本实用新型的一优选实施例，所述粗化处理采用喷砂法，所述喷砂喷料采用120目的硬质颗粒，且在所述基板的表面形成2微米-50微米的粗糙度。

根据本实用新型的一优选实施例，所述线路层是通过先在所述基板的粗糙表面化学沉铜，再对化学沉铜进行电镀加厚形成的。

根据本实用新型的一优选实施例，所述铜层的厚度为10-70微米。

相较于现有技术，本实用新型印刷电路板具有如下优点：

性能稳定：PMMA树脂是无毒环保的材料，具有良好的机械加工、光学特性、化学稳定性和耐气侯变化特性。

良好的绝缘性和机械强度：可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷等工艺，具有较好的抗冲击特性，可以进行钻孔，易于机械加工，玻璃化温度为105℃较低，有利于制作成多层电路板，突破传统使用FR4（环氧树脂）和PTFE（聚四氟乙烯）制作印刷电路板，产品种类新颖，电性能优良。并且可以回收重复利用。

耐腐蚀：PMMA具有一定的耐化学腐蚀能力，对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能。

电性能好：PMMA的电性能是良好的，特别是在低频率工作条件下，然而其某些电性能是独特的：介电损耗角正切值随频率的升高而降低，只有普通FR4（环氧树脂）材料的10%，有利于信号的传输，而气候和湿度对电性能的影响不大。长期在高湿度环境下使用，绝缘性能良好，不容易产生微短路等不良现象。

轻质、高硬度：聚甲基丙烯酸甲酯材料的密度不足FR4的一半，其制成的印刷电路板可以良好的应用于航天航空、卫星通讯领域。

高品质环保：聚甲基丙烯酸甲酯材料不会发生分解和霉变，不会产生有害物质会发，化学性质稳定，聚甲基丙烯酸甲酯材料本身无污染，可回收处理再利用，是高品质环保性产品。

透明性：PMMA是无定形高聚物，可见光透过率较高达92%，其制作的印刷电路板可以透明化，方便对产品的异常进行有效的分析，如内层开路、短路等问题，不需要切片，可以直接目视检查，可以制作具有艺术美的电路板或电子产品。

可塑精度高：聚甲基丙烯酸甲酯是无定形聚合物，收缩率及其变化范围都较小，一般约在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度较高的塑件。

成本低：以聚甲基丙烯酸甲酯材料为基板的印刷电路板是传统以FR4材料为基板印刷电路板制作成本的四分之一，且制作设备可以与普通PCB共用，加工难度不大，有利于印刷电路板制作成本的控制及产业化的推广。

附图说明

图1是一种与本实用新型相关的印刷电路板的剖面结构示意图。

图2a-图2e是图1所示印刷电路板制作方法的每一步骤的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

请参阅图1，图1为本实用新型印刷电路板（Printed Circuit Board,PCB）的剖面结构示意图。所述印刷电路板100包括基板1及设置在基板1上的线路图形层2。

具体的，所述基板1为聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate,PMMA）材料制成，且其表面经过喷砂粗化处理，形成一定的粗糙度，有利于所述图案化金属层2与其紧密结合，防止出现金属层或导线脱落、翘起等现象，一般粗糙度控制在2微米—50微米左右。

所述线路层2还可以根据实际需要，被铝层、银层、金层等常见导电材料替代，在此不做具体限制。本实施例中的线路层2可以是通过先化学沉铜，再电镀工艺形成在所述基板1上的。所述线路层2可以用来作为连接电子元件的导线，其用途可根据实际需要而设计，在此不做具体限定。本实施例中的线路层2的厚度为10-70微米。

请同时参阅图2a-图2e，图2a-图2e是图1所示印刷电路板100的制作方法的每一步骤的剖面结构示意图，所述印刷电路板100的制作方法具体包括：

请参阅图2a，所述基板1为片状结构，由聚甲基丙烯酸甲酯（PolymethylMethacrylate,PMMA）材料制成，可以根据需要选择几十微米到几毫米的厚度，一般的基板1的表面为光滑表面，外物很难牢固附着在其表面。

请参阅图2b，通过喷砂法对所述基板1的表面进行粗化处理，形成表面粗化的基板1。喷砂法可以采用干法喷砂或湿法喷砂工艺，具体不做限制。本实施例中，喷砂工艺是采用压缩空气为动力的干法喷砂工艺，形成高压高速高力度的喷射束，将喷料（金刚砂、石英砂、海南砂、铜矿砂）高速喷射到所述基板1的表面，使其外表形状形成发行变化，由于喷料对所述基板1表面的冲击作用，使得所述基板1的表面具有一定的粗糙度，同时还可以获得比较清洁的表面，从而使所述基板1的表面的机械性能得到改善，增加了基板1的表面与金属层之间的附着力，从而形成机械性能良好的基板1。其中，可以根据粗糙度的不同，采用不同规格的喷料，本实施例中，喷砂喷料采用120目的硬质颗粒，在基板1的表面打出2微米—50微米的粗糙度，喷砂砂料的规格可以根据处理的基板的粗糙度及与铜结合来适当的调整。

请参阅图2c，此步骤的沉铜工艺中，可以包括常规的水洗、活化等前置工艺，为沉铜工艺创造良好的清洁表面。在沉铜基底21形成后，还可以包括对沉铜基底21的水洗、纯水洗等工艺，以进一步减少铜层基底21的表面的污染，提高其清洁度，利于后续的电镀工艺。此步骤中的沉铜工艺可参考常见的沉铜工艺操作，在此不再赘述。

请参阅图2d，此步骤中，在所述已经沉铜基底21的基础上进行电镀工艺，形成具有一定厚度的电镀铜层22，所述沉铜基底21和所述电镀铜层22统称为铜层20。此时基板1和其表面的铜层22统称为印刷电路板。电镀铜层22的电镀工艺可参考常见的铜电路厚金工艺，在此不再赘述。

请参阅图2e，通过曝光显影蚀刻等电路板制作工艺，可将印刷电路板的铜层22进行图案化处理，形成线路层2，所述线路层2可以作为连接电子元件的导线、元器的焊接基地等，其用途可根据实际需要而设计，在此不做具体限定。

相较于现有技术，突破传统采用FR4和PTFE材料所制作的印制线路板，本实用新型印刷电路板100采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料作为基板材料，具有如下优点：

1、性能稳定：PMMA树脂是无毒环保的材料，具有良好的机械加工、光学特性、化学稳定性和耐气侯变化特性。

2、良好的绝缘性和机械强度：可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷等工艺，具有较好的抗冲击特性，可以进行钻孔，易于机械加工，玻璃化温度为105℃较低，有利于制作成多层电路板，突破传统使用FR4（环氧树脂）和PTFE（聚四氟乙烯）制作印刷电路板，产品种类新颖，电性能优良。并且可以回收重复利用。

3、耐腐蚀：PMMA具有一定的耐化学腐蚀能力，对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能。

4、电性能好：PMMA的电性能是良好的，特别是在低频率工作条件下，然而其某些电性能是独特的：介电损耗角正切值随频率的升高而降低，只有普通FR4（环氧树脂）材料的10%，有利于信号的传输，而气候和湿度对电性能的影响不大。长期在高湿度环境下使用，绝缘性能良好，不容易产生微短路等不良现象。

5、轻质、高硬度：聚甲基丙烯酸甲酯材料的密度不足FR4的一半，其制成的印刷电路板可以良好的应用于航天航空、卫星通讯领域。

6、高品质环保：聚甲基丙烯酸甲酯材料不会发生分解和霉变，不会产生有害物质会发，化学性质稳定，聚甲基丙烯酸甲酯材料本身无污染，可回收处理再利用，是高品质环保性产品。

7、透明性：PMMA是无定形高聚物，可见光透过率较高达92％，其制作的印刷电路板可以透明化，方便对产品的异常进行有效的分析，如内层开路、短路等问题，不需要切片，可以直接目视检查，可以制作具有艺术美的电路板或电子产品。

8、可塑精度高：聚甲基丙烯酸甲酯是无定形聚合物，收缩率及其变化范围都较小，一般约在0.5%-0.8%，有利于成型出尺寸精度较高的塑件。

9、成本低：以聚甲基丙烯酸甲酯材料为基板的印刷电路板是传统以FR4材料为基板印刷电路板制作成本的四分之一，且制作设备可以与普通PCB共用，加工难度不大，有利于印刷电路板制作成本的控制及产业化的推广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (5)

1.一种印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板包括：

基板，所述基板的表面具有一定的粗糙度,所述基板为聚甲基丙烯酸甲酯材料制成；

线路层，所述线路层设置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并与所述基板紧密结合。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述粗糙度表面采用喷砂法粗化处理，所述喷砂法采用的喷砂为金刚砂、石英砂、海南砂、铜矿砂的任意一种。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述粗化处理采用喷砂法，所述喷砂喷料采用120目的硬质颗粒，且在所述基板的表面形成2微米—50微米的粗糙度。

4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述线路层是通过先在所述基板的粗糙表面化学沉铜，再对化学沉铜进行电镀加厚形成的。

5.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述线路层的厚度为10-70微米。

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