CN206024252U - 电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电路板，电路板包括金属基板，金属基板上设有至少一个通孔，金属基板的上方设有第一绝缘层，第一绝缘层的上方设有第一铜箔层，第一铜箔层上形成有线路图案；其中，通孔的内壁上设有一圈绝缘环，绝缘环由填充到通孔内的绝缘块冲压而成，且将金属基板、第一绝缘层及第一铜箔层压合时，绝缘块被第一绝缘层粘合到金属基板上。该电路板具有工作可靠性好并且便于制作的优点。

Description

电路板

技术领域

本实用新型涉及电路板技术领域，具体地说，是涉及一种电路板。

背景技术

目前，PCB板的制作时所使用的基板具有纸基板、玻璃纤维布基板、复合基板(CEM系列)、积层多层板基板和特殊材料基板(陶瓷类基材、金属类基材和热塑类基材等)五大类，而特殊材料基本中的金属类基材包括铜、铝、铁或其他金属基材。一般在以金属基材作为PCB板的基板时，需要在金属基材上钻设不同形状和不同大小的孔，并对该孔进行绝缘处理，使得在对多块PCB板进行连接的螺栓或穿过该孔的元器件能够与金属基材保持绝缘。如果PCB板的上下表面均有线路图案，通常还需要在孔壁上沉铜、电镀形成导通金属层，以连接两个表面上的线路。

依照金属基材上钻设的孔的大小，对金属基材上钻设的孔的绝缘处理方法具有以下两种：第一种是，当钻设的孔很小时，可以通过高温压炉将半固化片内的环氧树脂直接对该孔进行填充，使得该孔具有绝缘作用；第二种是，当钻设的孔较大时，此时无法直接通过半固化片内的环氧树脂对该孔进行填充，因此需要采用树脂对该孔进行填充，然后再对树脂进行固化处理，从而实现对该孔的绝缘处理。其中，树脂可以是流体，也可以使粉状。

但是，当钻设的孔较大时，用上述的第二种方法对该孔进行绝缘处理时，存在以下缺点：

第一，填充在该孔中的树脂为流体或粉状，在未对树脂进行固化处理时，树脂无法粘合在金属基板的孔壁上，而填充完树脂的金属基板是需要对树脂进行高温固化处理，然而由于用于填充的树脂为流体或液体，在为高温固化前树脂的附着力不足以大体积的树脂留在孔中，使得在高温固化处理前的运输过程中，树脂容易从孔中掉落出来，进而导致需要进行额外工序解决该问题，增加了成本。

第二，流体状的树脂在进行填充时容易产生气泡，而由于流体状树脂的粘稠度较高，进而导致该气泡难以消除，而粉状树脂在进行填充时容易出现部分空间无法被填满，所以，无论是流体状的树脂和粉状的树脂在进行固化后，原金属基板上钻设的孔的孔壁壁与填充的树脂之间以及树脂固化后的中心极易出现空洞，影响电路板使用的可靠性，存在功能隐患。

第三，填充树脂的电路基板在进行高低温交替测试的时候，固化后的树脂因为有气泡的存在较高的几率会出现导通金属层裂开的情况，使得电路板在高低温交替的环境中存在功能隐患，容易出现功能事故。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种工作可靠性好并且便于制作电路板。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种电路板，包括金属基板，金属基板上设有至少一个通孔，金属基板的上方设有第一绝缘层，第一绝缘层的上方设有第一铜箔层，第一铜箔层上形成有线路图案；其中，通孔的内壁上设有一圈绝缘环，绝缘环由填充到通孔内的绝缘块冲压而成，且将金属基板、第一绝缘层及第一铜箔层压合时，绝缘块被第一绝缘层粘合到金属基板上。

由上可见，利用绝缘块代替树脂对金属基板上的通孔进行填充，保证了通孔的内壁与填充的绝缘块之间的连接的紧密性，而且不用额外的为塞孔树脂而进行高温固化加工，使得电路板制作更加简单。并且绝缘块对通孔进行填充与现有技术相比中用树脂对通孔进行填充具有以下几个优点：第一，使用绝缘块对通孔进行填充，保证了半成品在运输至高温压合的过程中不会出现绝缘块脱落的情况，避免了需要加设额外工序，包括先固化填充树脂以及为这固化前确保树脂不掉出来的工序；第二，使用绝缘块对通孔进行填充，解决了树脂在填充过程中容易出现气泡、空洞等问题，保证了电路板使用时的可靠性，特别是在高低温交替的环境下导通金属层可靠性更佳，不容易甚至不会出现开裂的现象，消除树脂填充时存在的功能隐患，增加了电路板使用时的安全性。

进一步的方案是，金属基板的下方设有第二绝缘层，第二绝缘层的下方设有第二铜箔层，第二铜箔层上也形成有线路图案，且绝缘环的内壁上形成有导通金属层，导通金属层连接第一铜箔层以及第二铜箔层，绝缘块位于第一绝缘层与第二绝缘层之间。

由上可见，由于绝缘层能使得绝缘块与通孔的内壁进行粘合，将绝缘块设置在第一绝缘层和第二绝缘层之间能够使得绝缘块与通孔内壁粘合效果更佳，避免单一绝缘层内含的环氧树脂由于流体特性无法对绝缘块与通孔的内壁进行良好的粘合。

更进一步的方案是，绝缘块的外周缘处设有填充槽，填充槽位于绝缘块与通孔的内壁邻接处，且填充槽由第一绝缘层和/或第二绝缘层热熔填充。

由上可见，在绝缘块上设置填充槽既可以使绝缘块与通孔的内壁进行最牢固的配合，又可以为绝缘层内含的环氧树脂提供容纳空间，提高绝缘块与通孔的内壁连接的牢固性，并且不会发生由于局部间隙过大而导致半固化片流出的环氧树脂不足以填充间隙的空间。

更进一步的方案是，填充槽的厚度与绝缘块的厚度相等；或者填充槽位于绝缘块上方一侧和/或下方一侧。

由上可见，可以通过电路板的待加工工序选择不同填充槽厚度的绝缘块，确保绝缘块与金属基板之间的连接可靠性。

更进一步的方案是，绝缘块的外周缘处设有至少一个凸起，凸起抵接在通孔的内壁上。

由上可见，在绝缘块上设置凸起，能够使得绝缘块与通孔内壁轮廓刚好完全配合或者是过盈配合，使得半成品运输至高温压合的过程中，绝缘块不会出现脱落的情况。

附图说明

图1是本实用新型电路板的制作方法实施例的电路板的半成品的剖视示意图。

图2是本实用新型电路板的制作方法实施例的金属基板的结构示意图。

图3是本实用新型电路板的制作方法实施例的绝缘块的结构示意图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是本实用新型电路板的制作方法实施例的绝缘块的填充槽的第一厚度示意图。

图6是本实用新型电路板的制作方法实施例的绝缘块的填充槽的第二厚度示意图。

图7是本实用新型本实用新型电路板的制作方法实施例半成品的绝缘环处结构示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

电路板实施例：

参照图1，图1是本实用新型电路板的制作方法实施例电路板半成品的剖视示意图。电路板1包括金属基板2、设置于金属基板2上方的绝缘层11、设置于金属基板2下方的绝缘层12、设置于绝缘层11上方的铜箔层13和设置于绝缘层12下方的铜箔层14。金属基板2的通孔内放置绝缘块3。

参照图2，图2是本实用新型电路板的制作方法实施例的金属基板的结构示意图。结合图1，金属基板2可以由铜、铝或其他金属基材制作而成，金属基板2上根据实际所需要的电路布局设置有一个或多个通孔21。由于本实施例的电路板主要用于在电动汽车的电池模块上，电池模块的多个电池等器件需要通过诸如螺钉等固定在电路板上，因此，金属基板2设置的多个通孔21，可以让螺钉穿过以及各种器件固定在电路板上，因此需要对通孔21做绝缘处理。

本实用新型是通过在金属基板2的通孔21内放置绝缘块3，金属基板是用金属加工形成一个通孔，加工可以用包括冲压或铣削等加工形成，绝缘块可以用包括冲压或铣削等加工形成，使绝缘块3在通孔21的内壁的形成一圈绝缘环，进而起到对通孔21的绝缘处理。

参照图3和图4，图3是本实用新型电路板的制作方法实施例的绝缘块的结构示意图，图4是图3中A处的放大图。结合图1和图2，绝缘块3与金属基板2的通孔21相匹配地设置，使得绝缘块3能够更好的贴合于通孔21的内壁，避免在制作电路板1的过程中，因在运输至对金属基板2、绝缘层11、绝缘层12、铜箔层13和铜箔层14进行压合的过程中出现脱落。

绝缘块3的外周缘处设置有多个填充槽31，当将绝缘块3装入金属基板2的通孔21内时，填充槽31位于绝缘块3和通孔21的内部邻接处。填充槽31在进行金属基板2、绝缘层11、绝缘层12、铜箔层13和铜箔层14的高温压合时，绝缘层11和绝缘层12中的环氧树脂将流进填充槽31内，可以提高绝缘块3与通孔21的内壁连接的牢固性。此外，填充槽31的厚度可以根据实际电路板1需要加工的方式进行调节。

例如，当金属基板2的上方需要设置绝缘层11和铜箔层13，同时下方需要设置绝缘层12和铜箔层14时，绝缘块3的填充槽31的厚度可设置成与绝缘块3的厚度相等，使得在对金属基板2、绝缘层11、绝缘层12、铜箔层13和铜箔层14进行压合，绝缘层11和绝缘层12中的环氧树脂均可以流进填充槽31内，进而对绝缘块3和金属基板2进行粘合。并且，当填充槽31的厚度与绝缘块3的厚度相等时，绝缘层11和绝缘层12中的环氧树脂，克服流体特性导致间隙过小，单面绝缘层的环氧树脂无法充满填充槽31的问题。

参照图5和图6，图5是本实用新型电路板的制作方法实施例的绝缘块的填充槽的第一厚度示意图，图6是本实用新型电路板的制作方法实施例的绝缘块的填充槽的第二厚度示意图。当金属基板2需要在上方设置绝缘层11、铜箔层13和/或在下方设置绝缘层12和铜箔层14时，填充槽31位于绝缘块3上方一侧和/或下方一侧，保证绝缘块3与通孔31内壁连接的紧固性的同时。具体地，填充槽31的厚度可以是绝缘块3的厚度的一半或者三分之一，例如，填充槽31仅仅位于绝缘块3靠近绝缘层11的一侧，且填充槽31的厚度仅仅是绝缘层11的一半，或者，填充槽31仅仅位于绝缘块3靠近绝缘层12的一侧。又或者，在绝缘块3上下两侧均设有一个填充槽31，且每一个填充槽31的厚度为绝缘块3的三分之一。

绝缘块3的外周缘处还设置有至少一个凸起32，凸起32抵接在通孔21的内壁上，使得绝缘块3与通孔21内壁轮廓刚好完全配合或者是过盈配合，使得半成品的电路板1运输至高温压合的过程中，绝缘块3不会出现脱落的情况。

参照图7，图7是本实用新型本实用新型电路板的制作方法实施例的半成品的绝缘环处结构示意图。在电路板1对金属基板2、绝缘层11、绝缘层12、铜箔层13和铜箔层14进行高温压合后将形成半成品，半成品如图1所示，即半成品并未在绝缘块处形成孔。对半成品进行加工时，首先，对绝缘块3进行钻孔，此时绝缘块变成了一个绝缘环，该孔贯穿半成品的上下表面，然后对电路板进行沉铜、电镀铜工艺，使得铜箔层13与铜箔层14的厚度增加，并且在绝缘环的孔4的内壁上形成一层导通金属层41，使得该导通金属层41连接铜箔层13和铜箔层14。最后，对完成电镀后的半成品进行蚀刻，也就是在铜箔层13和铜箔层14上形成线路图案。当然，钻设的孔的孔径大小和孔的数量可以根据电路板1实际的使用需要进行设置。

当然，如果电路板1为多层电路板，则在金属基板2上设置有多层铜箔层以及多层绝缘层，并且绝缘层与铜箔层交替布置，且每一层铜箔层上将形成自己的线路图案。

本实施例提供的电路板1与现有的电路板相比，具有工艺简单、加工方便且可靠性高的优点。

电路板的制作方法实施例：

电路板的制作方法是基于上述实施例的电路板，电路板的结构及其结构所具有的有益效果已在上述实施例中详细描述，故不赘述。以下结合图1至图 7，对电路板的制作方法及有益效果进行说明，电路板的制作方法包括：

首先，通过铸造或者冲压等形成金属基板2，在金属基板2上开设过个通孔21。接着，在通孔21内放置绝缘块3，将绝缘块3填充在通孔21内，并使绝缘块3的上下表面与金属基板2上下表面平齐。

接着，在金属基板2的上方铺设绝缘片11，在绝缘片11上方铺设铜箔13。优选地，可在金属基板2上方铺设绝缘片11和铜箔13后，在金属基板2的下方铺设绝缘片12，在绝缘片12下方铺设铜箔14。

接着，将放置了绝缘块13的以及金属基板2绝缘片11、铜箔13、绝缘片12和铜箔14在高温压炉里进行压合，在压合时，绝缘片11和绝缘片12所包含的环氧树脂等环氧树脂会熔化形成液体，并流进位于绝缘块3和通孔21的内壁邻接处的填充槽31内，使得绝缘块3被缘片11和绝缘片12中的部分环氧树脂粘合在金属基板2上，并且缘片11和绝缘片12中的大部分环氧树脂会将铜箔13和铜箔14分别粘合在金属基板2的上方和下方。压合后，形成电路板的半成品。

接着，对进过高温压合后的半成品进行绝缘环加工。进行绝缘环加工时，首先，经过高温压合后的半成品的绝缘块3处进行钻孔操作形成绝缘环，同时绝缘环内形成一个孔，该孔贯穿半成品的上下表面。接着，对经过钻孔后的电路板进行沉铜、电镀的工艺，使得铜箔层13、铜箔层14的厚度增加，并且绝缘环的孔40的内壁上形成一层较薄的导通金属层41，并且需要保证该导通金属层41连接铜箔13和铜箔14，此外，该导通金属层41需要完全覆盖孔4的内壁。然后，对铜箔13和铜箔14进行蚀刻操作，使得铜箔13和/或铜箔14上形成线路图案，得到电路板1的成品。可选地，蚀刻后，对电路板1进行表面处理，如加添绝缘漆，保护外露铜的表面处理等工艺，对电路板进行保护。

本实施例提供的电路板的制作方法，与现有技术相比，工艺更加简单、加工更加方便，并且电路板成品的工作可靠性更好。

本实用新型的电路板及其制作方法具有以下几个优点：

第一，通过绝缘块对金属基板的通孔进行填充代替现有技术中使用树脂对通孔进行填充，解决了树脂无法粘合在金属基板的孔壁上，保证了半成品在运输至高温压合的过程中不会出现绝缘块脱落的情况，现有技术中避免了需要加设额外工序，包括先固化填充树脂以及为这固化前确保树脂不掉出来的工序。并且，采用树脂对通孔进行填充，需要将填充在通孔内的树脂进行刮平，而高温固化前树脂的附着力不足以大体积的树脂留在孔中，使得在高温固化处理前的运输过程中，树脂容易从孔中掉落出来。此外，使用树脂对通孔进行填充后，还需要对树脂进行高温固化等复杂、繁琐的加工步骤，使得加工成本高且加工周期长。

第二，使用树脂填充通孔，在对树脂进行高温固化处理后需要在高温压炉内将金属基板以及设置在基板上的半固化片和铜箔进行压合，并且在压合后需要对固化后的树脂进行钻孔，而在对填充的树脂进行钻孔时，原金属基板上钻设的孔壁与填充的树脂之间不能出现空洞，不然会降低电路板工作的可靠性。因为，在沉铜、电镀所形成的导通金属层附着在一个有气泡的壁上，会影响电路板的性能。

粉状树脂在进行填充时容易出现部分空间无法被填满，所以，无论是流体状的树脂和粉状的树脂在进行固化后，原金属基板上钻设的孔的孔壁壁与填充的树脂之间或树脂固化后的中心极易出现空洞，影响电路板使用的可靠性，存在功能隐患。而绝缘块为预先制备，可以预先检测坏品的绝缘块，并且，绝缘块的制备过程中不易出现气泡空洞等情况，使得成品的电路板可靠性更高。

第三，导通金属层在进行电路板在进行高低温交替测试中，不易出现开裂，保证了电路板在高低温交替的环境中使用的安全性，解决树脂填充存在的开裂的问题，消除功能隐患，减低出现功能事故。

需要说明的是，本实用新型中的绝缘块由环氧板制成，绝缘片可由半固化片或其他具有相同作用的材料制成。

优选地，还可以用半固化片制成外壳并由半固化片碎末填充成绝缘块。

优选地，还可以用半固化片支撑处外壳并由树脂填充成绝缘块。

最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.电路板，包括：

金属基板，所述金属基板上设有至少一个通孔，所述金属基板的上方设有第一绝缘层，所述第一绝缘层的上方设有第一铜箔层，所述第一铜箔层上形成有线路图案；

其特征在于：

所述通孔的内壁上设有一圈绝缘环，所述绝缘环由填充到所述通孔内的绝缘块冲压而成，且将所述金属基板、所述第一绝缘层及所述第一铜箔层压合时，所述绝缘块被所述第一绝缘层粘合到所述金属基板上。

2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于：

所述金属基板的下方设有第二绝缘层，所述第二绝缘层的下方设有第二铜箔层，所述第二铜箔层上也形成有线路图案，且所述绝缘环的内壁上形成有导通金属层，所述导通金属层连接所述第一铜箔层以及所述第二铜箔层；

所述绝缘块位于所述第一绝缘层与所述第二绝缘层之间。

3.根据权利要求2 所述的电路板，其特征在于：

所述绝缘块的外周缘处设有填充槽，所述填充槽位于所述绝缘块与所述通孔的内壁邻接处，且所述填充槽由所述第一绝缘层和/或所述第二绝缘层热熔填充。

4.根据权利要求3所述的电路板，其特征在于：

所述填充槽的厚度与所述绝缘块的厚度相等；或者

所述填充槽位于所述绝缘块上方一侧和/或下方一侧。

5.根据权利要求3或4所述的电路板，其特征在于：

所述绝缘块的外周缘处设有至少一个凸起，所述凸起抵接在所述通孔的内壁上。