TW201426932A - 電路板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種電路板，包括一電路板板體、一導電孔環、一防銲層及至少一絕緣墊。電路板板體包括一表面及貫穿於表面與電路板板體且孔壁具有一導電層之一導電貫孔。導電孔環配置於表面上，導電孔環環繞於導電貫孔位於表面之一開口且電性連接於導電層。防銲層配置於表面，且導電孔環外露於防銲層。絕緣墊包括相對之一第一面及一第二面並具有一厚度，第一面接觸防銲層或表面且位於導電孔環之周圍，第二面適於使上錫物件與防銲層之間間隔一距離。

Description

電路板及其製造方法
本發明是有關於一種電路板及其製造方法，且特別是有關於一種可降低貫穿孔標準封裝之電子零件空焊的電路板及其製造方法。
由於現今電子產品的多工與微形化，電子產品之電路板也相對地縮小，為了可以在有限空間的電路板上配置所需的電子零件，大多會採用腳距密集化(fine pitch)之電子零件，此方式也增加了製程上的困難。舉例而言，電路板在表面黏著技術(Surface mount technology,SMT)的製程中，因為同一塊電路板上常會需要設置許多不同類型與腳距之電子零件，所需印刷的銲料(例如是錫膏)份量較難被控制。
一般而言，電路板在製造過程中會利用鋼板來印刷銲料，鋼板的厚度會影響到銲料量。因此，在表面粘著的製程階段中會根據電子零件的腳距來選擇鋼板的厚度。為了解決腳距密集化所帶來的短路問題，鋼板的厚度不能夠太厚，但對於採用貫穿孔標準封裝技術，例如：雙排直插封裝(Dual inline package,DIP)的電子零件而言，卻可能在迴焊銲後因銲料量不足而導致空焊的發生。
本發明提供一種電路板，其可降低採用貫穿孔標準封裝技術之雙排直插封裝(DIP)電子零件發生空焊的機率。
本發明提供一種電路板的製造方法，其可製造出上述之電路板。
本發明提出一種電路板，包括一電路板板體、一導電孔環、一防銲層及至少一絕緣墊。電路板板體包括一表面及貫穿表面與電路板板體且孔壁具有一導電層之一導電貫孔。導電孔環配置於表面上，導電孔環環繞於導電貫孔位於表面之一開口且電性連接於導電層。防銲層配置於表面，且導電孔環外露於防銲層。絕緣墊包括相對之一第一面及一第二面並具有一厚度，第一面接觸防銲層或電路板板體的表面且位於導電孔環之周圍，第二面適於當一上錫物件覆蓋在電路板上時得以與上錫物件接觸以使上錫物件與防銲層之間間隔一距離。
本發明更提出一種電路板的製造方法，包括提供一電路板板體，其中電路板板體包括一表面及貫穿於表面與電路板板體且孔壁具有一導電層之一導電層。配置一導電孔環於表面，其中導電孔環環繞於導電貫孔位於表面之一開口且電性連接於導電貫孔。配置一防銲層於表面，其中導電孔環外露於防銲層。配置具有一厚度之至少一絕緣墊至防銲層或電路板板體的表面上，其中各絕緣墊位於導電孔環周圍。
在本發明之一實施例中，更包括放置一上錫物件至電路板板體上，其中上錫物件接觸至少一絕緣墊以與導電孔 環之間間隔一距離，且上錫物件包括對應於導電孔環之一開孔。注入一銲料至開孔、至少一絕緣墊之一包圍空間中及導電貫孔內。放置一電子零件至銲料上，其中電子零件為採用貫穿孔標準封裝技術之雙排直插封裝(DIP)電子零件。進行迴銲以將電子零件固定於電路板板體。
基於上述，本發明之電路板透過在防銲層或電路板板體上設置絕緣墊，當要印刷銲料時，絕緣墊可將放置於電路板板體上的上錫物件墊高，以使得容納銲料的空間變大，因此，銲炓的厚度被提升，可有效降低採用貫穿孔標準封裝技術之雙排直插封裝(DIP)電子零件發生空焊的機率。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1A是依照本發明之第一實施例之一種電路板的剖面示意圖。圖1B是圖1A之電路板的俯視示意圖。請參閱圖1A及圖1B，本實施例之電路板100包括一電路板板體110、一導電孔環120、一防銲層130及至少一絕緣墊140。
電路板板體110包括一表面112及貫穿表面112及電路板板體110之一導電貫孔114。導電貫孔114的孔壁具有一導電層115，且導電貫孔114適於供採用貫穿孔標準封裝技術之雙排直插封裝(DIP)電子元件之引腳插入並電性連接於其孔壁導電層115。導電孔環120配置於表面 112上，導電孔環120環繞於導電貫孔114位於表面112處之一開口117且電性連接於導電貫孔114之導電層115。在本實施例中，導電孔環120例如是銅箔環，但導電孔環120之種類不以此為限制。防銲層130配置於表面112，導電孔環120外露於防銲層130。在本實施例中，防銲層130為一般使用在電路板上用以防銲與絕緣的油墨(俗稱“綠漆”)，但防銲層130之種類不以此為限制。
絕緣墊140包括相對之一第一面142及一第二面144，第一面142接觸防銲層130且位於導電孔環120之周圍，第二面144適於當一上錫物件10覆蓋在電路板100上時得以接觸上錫物件10以使上錫物件10與防銲層130之間間隔一距離。上錫物件10可為用以印刷銲料的鋼板，但上錫物件10的種類不以此為限制。在本實施例中，較佳者，絕緣墊140之厚度可在0.4公厘至0.7公厘之間，絕緣墊140之寬度可約為0.3公厘，但絕緣墊140之厚度與寬度不以此為限制。
在本實施例中，電路板板體110包括多個導電貫孔114，電路板100包括多個絕緣墊140，絕緣墊140的數量對應於導電貫孔114的數量，但絕緣墊140與導電貫孔114之間的數量關係不以此為限制。在電路板板體110之表面112上的導電孔環120環繞著導電貫孔114，且絕緣墊140設置在導電孔環120外的防銲層130，如圖1B所示，或無防焊層130的電路板板體110表面112上(未繪示)，絕緣墊140並未直接接觸導電孔環120，絕緣墊140與導電 孔環120之間較佳者可距離0.2公厘的間距，但絕緣墊140與導電孔環120之間的距離不以此為限制，例如彼此間也可以鄰接而無間距或甚至部份疊合。
在本實施例中，每個絕緣墊140為一封閉環形(圓環形)且各自獨立，導電孔環120位於封閉環形內。如圖1A所示，各絕緣墊140至導電貫孔114之一中心A的距離D大於導電孔環120的半徑r1，且導電孔環120的半徑r1大於導電貫孔114的半徑r2。
此外，在本實施例中，絕緣墊140之材質包括絕緣油墨(silkscreen)。由於防銲層130上一般會印刷文字或幾何形狀等標示，這些標示可用來表示要放置於其上的電子零件的種類或是方便製造時辨識將要設置於其上的電子零件的引腳位置等，這些文字或幾何形狀等標示通常即以絕緣油墨印刷在防銲層130或電路板板體110表面112上。在本實施例中，絕緣墊140可與這些文字或幾何形狀同時印刷，以省去另外在防銲層130或電路板板體110上設置絕緣墊140的步驟，惟較佳者，絕緣墊140之油墨顏色可與防焊層130油墨顏色不同，以利區隔與辨識，例如防焊層130油墨顏色可為綠色，而絕緣墊140之油墨顏色可為白色。當然，絕緣墊140之材質與顏色均不以上述為限制，在其他實施例中，絕緣墊140亦可為塑膠或橡膠等非導電的材質，以黏合等方式固定於防銲層130或電路板板體110之表面112上。
圖2是依照本發明之第二實施例之一種電路板的俯視 示意圖。請參閱圖2，圖2之電路板200與圖1B之電路板100的主要差異在於，在圖2中，由於導電貫孔214之間的距離過於接近，在空間不足的狀況下設置絕緣墊240時便無法如同圖1B地，讓每個絕緣墊140各自獨立環繞一個導電孔環120。因此，在圖2中，使用單一個絕緣墊240來環繞這些導電孔環220。也就是說，這些導電孔環220均位於這個絕緣墊240所包圍的區域內。在本實施例中，絕緣墊240仍為一封閉環形，但絕緣墊240的形狀則視導電孔環220的位置與數量而異，並非必須如同圖1B所示的圓環形。當然，絕緣墊240的形式不以上述為限制，只要可達到墊高放置於防銲層230或電路板板體的表面上的上錫物件並鄰近於導電孔環220即可。
此外，雖然不同的導電孔環220之間並無絕緣墊240隔開，在印刷銲料(例如是錫膏)時，不同導電孔環220上的銲料看似有可能會不小心連接，但實際上在迴銲的過程中，流入導電孔214中之錫膏的內聚力會使得不同導電孔環220上的錫膏分開而避免兩鄰近的導電孔環220之間發生短路的狀況。
前述二實施例係以絕緣墊呈封閉環形為例作說明，惟事實上單一絕緣墊也可以是非封閉環形之結構，例如C形，以因應有可能導電孔環一側過於鄰近其它電子元件或板體邊緣之狀況。
圖3是依照本發明之第三實施例之一種電路板的俯視示意圖。請參閱圖3，圖3之電路板300與圖1B之電路板 100的主要差異在於，在圖3中，電路板300相對於一個導電孔環320是包括有多個絕緣墊340，這些絕緣墊340分布並共同包圍於導電孔環320之周圍。也就是說，絕緣墊340並未將導電孔環320以封閉的方式整體圍繞。
在本實施例中，每個導電孔環320周圍的絕緣墊340的數量為八個。由於鋼板的厚度較小，刮刀在鋼板上將銲料刮平的時候有可能會施壓至鋼板而使鋼板略為撓曲，在此狀況下，鋼板與防銲層330或電路板板體的表面的距離便會減少。為了避免上述狀況，可在導電孔環320的周圍設置數量較多或較密的絕緣墊340以支撐鋼板，使鋼板較不會受到刮刀下壓而減少與防銲層330或電路板板體的表面之間的距離，但絕緣墊340的數量、形狀與分佈方式並不以此為限制。
此外，在本實施例中，雖然在印刷銲料(例如是錫膏)時，絕緣墊340不能如同前述第一實施例之圍牆般地將錫膏包圍在其內，而使錫膏可能會略由流出於絕緣墊340包圍範圍外，但在迴銲的過程中，同樣地，錫膏的內聚力會使得原本溢出絕緣墊340包圍範圍外的錫膏縮回而避免兩鄰近的導電孔環320之間發生短路的狀況。因此，非封閉形式的絕緣墊340除了可達到墊高放置於防銲層330或電路板板體的表面上的上錫物件的功效之外，兩鄰近的導電孔環320之間亦不會發生短路的狀況。
圖4是依照本發明之一實施例之一種電路板的製造方法的流程示意圖。請參閱圖4，本實施例之電路板的製造 方法包括下列步驟。
首先，提供一電路板板體，其中電路板板體包括一表面及貫穿表面與電路板板體且孔壁具有一導電層之一導電貫孔(步驟410)。導電貫孔的數量會隨著所需設置之雙排直插封裝(DIP)電子零件而異，導電貫孔的數量不以一個為限制。
接著，配置一導電孔環於表面，其中導電孔環環繞於導電貫孔位於表面之一開口且電性連接於導電貫孔之導電層(步驟420)。每個導電貫孔位於表面上之開口均被一個導電孔環所環繞，在本實施例中，導電孔環為銅箔環，但導電孔環之種類不以此為限制。再來，配置一防銲層於表面，其中導電孔環外露於防銲層(步驟430)。在本實施例中，防銲層可使用一般使用在電路板上用以防銲與絕緣的油墨，但防銲層之種類不以此為限制。
其後，配置至少一絕緣墊至防銲層或未具有防焊層之電路板板體的表面上，其中絕緣墊位於導電孔環周圍(步驟440)並具有一定厚度。在本實施例中，絕緣墊可為一獨立的封閉環形，導電孔環位於封閉環形內。絕緣墊亦可為多個塊狀的形式，這些絕緣墊分布於導電孔環之周圍而共同包圍一個或數個導電孔環，但絕緣墊之形式並不以上述為限制。此外，絕緣墊之材質可為絕緣油墨，與防銲層上的文字或幾何形狀等標示同時印刷，但絕緣墊之材質與設置方式並不以此為限制。
步驟410至步驟440已可完成如圖1A、圖2與圖3 所示之電路板，接下來將介紹將的雙排直插封裝(DIP)電子零件固定於上述電路板的製作方式。
請參考圖5，首先，放置一上錫物件10至電路板板體110上，其中上錫物件10接觸至少一絕緣墊140以與導電孔環120之間間隔一距離，且上錫物件10包括對應於導電孔環120之一開孔117(步驟450)。
接著，請再參考圖5，注入一銲料20至上錫物件10之開孔15、至少一絕緣墊140之一包圍空間中及導電貫孔114內(步驟460)。在步驟460中可透過刮刀30在上錫物件10上移動以將上錫物件10上的銲料20(例如是錫膏)刮入開孔15、絕緣墊140及導電貫孔114內。由於絕緣墊140的設置，使得上錫物件10不直接接觸防銲層130或電路板板體110的表面112，而與防銲層130之間存在一距離，因此，經步驟460導電孔環120中便可容納更多的銲料20。
再來，放置一電子零件(未繪示)至銲料20上，其中電子零件為雙排直插封裝(DIP)(步驟470)。在步驟460與步驟470之間，可先將電路板100預熱而使銲料20熔融至可將電子零件放上的狀態。
最後，進行迴銲(reflow)以將電子零件固定於電路板板體110上(步驟480)。經過步驟480之後，電子零件被固定於電路板100上並透過銲料20電性連接至導電貫孔114。本實施例之電路板的製造方法藉由絕緣墊140的設置，以增加銲料量，而減少雙排直插封裝(DIP)的電子零 件由於銲料量不足而發生空焊的機率。
綜上所述，本發明之電路板透過在防銲層上設置絕緣墊，當要印刷銲料時，絕緣墊可將放置於電路板板體上的上錫物件墊高，以使得容納銲料的空間變大，因此，銲炓的厚度與量被提升，可有效降低雙排直插封裝(DIP)的電子零件發生空焊的機率。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
D‧‧‧距離
A‧‧‧軸心
r1‧‧‧導電孔環的半徑
r2‧‧‧導電貫孔的半徑
10‧‧‧上錫物件
15‧‧‧開孔
20‧‧‧銲料
30‧‧‧刮刀
100、200、300‧‧‧電路板
110‧‧‧電路板板體
112‧‧‧表面
114、214‧‧‧導電貫孔
115‧‧‧導電層
117‧‧‧開口
120、220、320‧‧‧導電孔環
130、230、330‧‧‧防銲層
140、240、340‧‧‧絕緣墊
142‧‧‧第一面
144‧‧‧第二面
400‧‧‧電路板的製造方法
410~480‧‧‧步驟
圖1A是依照本發明之第一實施例之一種電路板的剖面示意圖。
圖1B是圖1A之電路板的俯視示意圖。
圖2是依照本發明之第二實施例之一種電路板的俯視示意圖。
圖3是依照本發明之第三實施例之一種電路板的俯視示意圖。
圖4是依照本發明之一實施例之一種電路板的製造方法的流程示意圖。
圖5是依照本發明之一實施例之一種將一雙排直插封裝電子零件固定於圖4之電路板的製作方法的剖面示意圖。
D‧‧‧距離
A‧‧‧軸心
r1‧‧‧導電孔環的半徑
r2‧‧‧導電貫孔的半徑
10‧‧‧上錫物件
100‧‧‧電路板
110‧‧‧電路板板體
112‧‧‧表面
114‧‧‧導電貫孔
115‧‧‧導電層
117‧‧‧開口
120‧‧‧導電孔環
130‧‧‧防銲層
140‧‧‧絕緣墊
142‧‧‧第一面
144‧‧‧第二面

Claims (27)

  1. 一種電路板，包括：一電路板板體，包括一表面及貫穿該表面與該電路板板體且孔壁具有一導電層之一導電貫孔；一導電孔環，配置於該表面上，該導電孔環環繞於該導電貫孔位於該表面之一開口且電性連接於該導電層；一防銲層，配置於該表面，且該導電孔環外露於該防銲層；以及至少一絕緣墊，包括相對之一第一面及一第二面並具有一厚度，該第一面接觸該防銲層或該電路板板體的該表面且位於該導電孔環之周圍，該第二面適於當一上錫物件覆蓋在該電路板上時得以與該上錫物件接觸以使該上錫物件與該防銲層之間間隔一距離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中該至少一絕緣墊為一封閉環形，該導電孔環位於該封閉環形內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電路板，其中一該絕緣墊獨立地環繞在一對應的該導電孔環外。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之電路板，其中一該絕緣墊可環繞在多數個對應的該導電孔環外。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中該至少一絕緣墊為一非封閉環形，該導電孔環位於該非封閉環形內。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電路板，其中一該絕緣墊獨立地環繞在一對應的該導電孔環外。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之電路板，其中一該絕緣墊可環繞在多數個對應的該導電孔環外。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中該至少一絕緣墊包括多個絕緣墊，該些絕緣墊分布於該導電孔環之周圍。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電路板，其中一導電孔環係由多個該絕緣墊所共同包圍。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之電路板，其中多數個該絕緣墊共同環繞在多數個對應的該導電孔環外。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中該絕緣墊之材質包括絕緣油墨。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電路板，其中該絕緣油墨之顏色不同於該防焊層之顏色。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之電路板，其中各該絕緣墊至該導電貫孔之一中心的距離大於該導電孔環的半徑。
  14. 一種電路板的製造方法，包括：提供一電路板板體，其中該電路板板體包括一表面及貫穿於該表面與該電路板板體且孔壁具有一導電層之一導電貫孔；配置一導電孔環於該表面，其中該導電孔環環繞於該導電貫孔位於該表面之一開口且電性連接於該導電層；配置一防銲層於該表面，其中該導電孔環外露於該防銲層；以及 配置具有一厚度之至少一絕緣墊至該防銲層或該電路板板體的該表面上，其中各該絕緣墊位於該導電孔環周圍。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之電路板的製造方法，更包括：放置一上錫物件至該電路板板體上，其中該上錫物件接觸該至少一絕緣墊以與該導電孔環之間間隔一距離，且該上錫物件包括對應於該導電孔環之一開孔；注入一銲料至該開孔、該至少一絕緣墊之一包圍空間中及該導電貫孔內；放置一電子零件至該銲料上，其中該電子零件為雙排直插封裝；以及進行迴銲以將該電子零件固定於該電路板板體。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之電路板的製造方法，其中該至少一絕緣墊為一封閉環形，該導電孔環位於該封閉環形內。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電路板的製造方法，其中一該絕緣墊獨立地環繞在一對應的該導電孔環外。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之電路板的製造方法，其中一該絕緣墊可環繞在多數個對應的該導電孔環外。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之電路板的製造方法，其中該至少一絕緣墊為一非封閉環形，該導電孔環位於該非封閉環形內。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之電路板的製造方 法，其中一該絕緣墊獨立地環繞在一對應的該導電孔環外。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之電路板的製造方法，其中一該絕緣墊可環繞在多數個對應的該導電孔環外。
  22. 如申請專利範圍第14項所述之電路板的製造方法，其中該至少一絕緣墊包括多個絕緣墊，該些絕緣墊分布於該導電孔環之周圍。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之電路板的製造方法，其中一導電孔環係由多個該絕緣墊所共同包圍。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之電路板的製造方法，其中多數個該絕緣墊共同環繞在多數個對應的該導電孔環外。
  25. 如申請專利範圍第14項所述之電路板的製造方法，其中該絕緣墊之材質包括絕緣油墨。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之電路板的製造方法，其中該絕緣油墨之顏色不同於該防焊層之顏色。
  27. 如申請專利範圍第14項所述之電路板的製造方法，其中各該絕緣墊至該導電貫孔之一中心的距離大於該導電孔環的半徑。
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