TW591985B - PCB having a circuit layout for preventing the PCB from bending when heated - Google Patents

Description

591985 五、發明說明（1) 一-~ --- 【技術領域】 *本^明提供一種印刷電路板，尤指一種可於高溫時減 >、因艾熱不均而發生翹曲之印刷電路板。 【先前技術】 現今無論任何的電子產品，都必需藉由印刷電路板 (printed circuit board，PCB)來嵌載各種電子零組 件。所以’一項電子產品的性能優劣或耐用程度，與印 刷電路板的品質、設計良窳有很大的關係。在過去，印 刷電路板產業已經是一個成熟產業，但由於電子產品走 向「輕、薄、短、小」和「多功、快速、高能、低價」 的發展’促使印刷電路板也走向高密度、小孔、細線、 薄型、多層的趨勢。 請參閱圖一，圖一係習知印刷電路板1 〇之示意圖。 先從印刷電路板1 0之中結構最簡單的單層板看起。印刷 電路板10包含一基板（substrate)12以及一佈線層14。印 刷電路板1 0的基板1 2—般是由絕緣隔熱，且不易彎曲的 塑膠材質所製成。而印刷電路板1 0的表面看到的細小電 路即為佈線層1 4。一般來說，佈線層1 4係由銅箔所形 成。在製造過程中，原本銅箔是覆蓋在整個印刷電路板 1 〇的基板1 2上，在經過顯影、蝕刻處理之後，留下來的

第7頁 591985 五、發明說明（2) 部份就變成細小線路構成的佈 來提供印刷電路板1〇上零件的二14了。這些線路係用 號或是電源。由於佈線層！ 4盘雷工連接’以用來傳遞訊 同一側，所以稱之為單層板。而零件都位於基板1 2的 的不同的兩側時，則稱之為雙層g線層14分佈於基板12 :ί ί f二板20之分解，圖。印刷電路板20包含複 ^個基板12a-12d，銅猪是覆蓋在各個基板12al2d上再 f過顯影、蝕刻處理之後，即可在複數個基板丨2a—丨2d上 为別形成佈線層14。之後，再將複數個基板12a—12d軌壓 而形成多層印刷電路板20。在圖二顯示四個基板，實際 上任何由兩個以上的基板所組成的電路板皆歸類為多層 印刷電路板2 0 〇 請一併參閱圖二以及圖三。圖三為圖二之基板12a、 12b、12c、1 2d熱壓後所形成之印刷電路板20之示意圖。 為了設計的需要，每個基板上的佈線層1 4分佈不一定是 均句的。為便於說明，印刷電路板2 0可區分為第一佈線 區 18a、18b、18c、18d以及第二佈線區 16a、16b、16c、 16d。如圖二所示，印刷電路板20之基板12a、12b、 1 2 c、1 2 d對應的第二佈線區1 6 a、1 6 b、1 6 c、1 6 d的佈線

第8頁 591985 五、發明說明（3) 密度低於第一佈線區18a、18b、18c、18d。在這裡要注 意的是’所謂的高、低佈線密度的區域是從印刷電路板 整體的角度作判斷。因此，假設圖二之印刷電路板2 〇的 區域16c也佈有線路，但是整個第一佈線區i8a、i8b、 18c、18d的平均佈線密度仍高於第二佈線區i 6a、16b、 1 6c、1 6d的平均佈線密度。由於印刷電路板在製造過程 中需經過多次高溫迴焊（ref low)處理，而由銅製成的佈 線層1 4與塑膠基板1 2的熱膨脹係數有很大的不同，如此 一來，在高溫下，有較高佈線密度的第一佈線區1 ga、 18b、18c、18 d因為熱膨脹的程度較低佈線密度的第二佈 線區1 6 a、1 6 a、1 6 c、1 6 d大，這使得印刷電路板2 〇整體 所受到的應力會產生落差。受熱不均的結果造成印刷電 路板20低佈線密度的第二佈線區16a、16b、16c、16d相 對於高佈線密度的第一佈線區18a、18b、18c、18d發生 翹曲，如圖三所示。對精密的電子設備來說，印刷電路 板2 0些微的翹曲都會造成組裝上誤差與困擾。此時，製 造者必需再花費許多時間修改佈局設計，以使得各基板 1 2 a、1 2 b、1 2 c、1 2 d上佈線層」4的電路佈局能較平均分 佈，這又要花費更多時間去修改設計與測試，而造成產 品時程的延誤。所以如何在設計印刷電路板之電路佈局 時，能以快速而簡單的方式，避免印刷電路板2 〇之低密 度佈線層區域在製造過程中發生翹曲所導致組裝上的麻 煩，是一個急待解決的問題。 &

591985 五、發明說明（4) 【内容】 因此，本發明之目的係提供一種能避免高溫時發生 翹曲的印刷電路板，以解決上述問題。 本發明之申請專利範圍係提供〆種印刷電路板，其 包含至少一塑膠基板以及至少一佈線層，形成於該至少 一塑膠基板上。該至少一佈線層上具有一第一佈線區及 一第二佈線區，該第一佈線區之佈線密度係高於該第二 佈線區之佈線密度。該第二佈線區上具有一假性線路佈 局，用來避免該印刷電路板於加熱時發生翹曲之現象。 本發明申請專利範圍之優點在於該線路佈局於高溫 之時，可以使印刷電路板之佈線層分佈較為均勻，以避 免因受熱不均而發生翹曲的問題。而且設置該線路佈局 的設計極為簡單，不需花費額外時間去重新安排整個佈 線層的佈局。 【實施方法】 請參閱圖四，圖四為本發明之印刷電路板4 0之分解 示意圖。圖四中與圖二具有相同標號者，其功能與目的 皆相同，在此不再贅述。印刷電路板4 〇包含複數個塑膠 基板1 2 a、1 2 b、1 2 c、1 2 d以及複數個佈線層1 4，形成於

第10頁 591985 五、發明說明(5) 12d上。一般來說，佈線層14 塑膠基板1 2a、1 2b、1 2c 的材貝係為銅（c〇ppe r )。 中如先前技術部分所提，由於印刷電路板在製造過程 ^會遇到多次迴焊（reflow)的步驟。迴焊時的 f成印刷1路板的_，所以相較於屬二之印；^ = 的、本發明之印刷電路板4 0在低佈線密度的第二佈線區 於區域16b設置一對應的假性線路佈局46,其並非用來 輙訊號及電源。由於印刷電路板2〇翹曲的原因在於第二 =線區16a、16b、16c、16d的平均佈線密度低於第一;^ 線區18a、18b、18c、18d的平均佈線密度，所以在高溫 時，低佈線密度之第二佈線區l6a、Ub、l6c、16d與^ 佈線密度之第一佈線區18a、18b、18c、18d兩者間 熱會不均勻。而假性線路佈局4 6的存在就可以增加第二 佈線區16a、16b、16c、16d整體的平均佈線密度。所以 假性線路佈局46配置的目的是使得第二佈線區1 6a、 1 6 b、1 6 c、1 6 d的平均佈線密度得以增加，而避免印刷電 路板4 0因線路分佈不均勻所導致高溫時的翹曲。 設置假性線路佈局4 6的位置可做如下的考慮。首先 經過不同測試程序找出印刷電路板4 〇在高溫時會發生輕 曲的區域。當然，一般來說，多半發生於具有低密度佈 線的第二佈線區16a、16b、16c、16d。接下來，在原先 設計的電路佈局上，在對應於第二佈線區l6a、l6b、

591985 五、發明說明（6) 1 6c、1 6d的位置設置（lay0ut)假性線路佈局46，如圖四 所示，區域1 6 b設有一假性攀路佈局4 6，而假性線路佈局 4 6的寬度約為1厘米（mm)寬。當然，也可以視印刷電路板 2 0之翹》曲程度在其它區域1 6 a v 6 c、1 6 d其中之一設置假 性線路佈局46，或是在兩傭以上的區域都設置假性線路 佈局4 6。之後再依據包含新的假性線路佈局4 6的電路佈 局製造新的印刷電路板4 0，再繼續作測試直到製造出的 印刷電路板4 0於加熱後不會翹曲為止。 請參閱圖五，圖五為圖四之假性線路佈局4 6之放大 圖。在本發明之較佳實施例之中，假性線路佈局4 6上設 有複數條相互平行之假性線路以形成一網狀線路佈局， 其特色在於該等相互平行之假性線路的相鄰平行線之距 離約為5mi 1(0. 125mm)，且該等線路之線寬約為5mi 1 (〇· 125mm)。當然相鄰平行線之距離以及線寬並不一定侷 限於5mi 1，3mi卜4mi 1或是6i?i 1也是可以考慮的尺寸。 此假性線路與一般佈線層1 4上之線路無異，只是其作用 純粹用於使印刷電路板4 0能均勻受熱，並不作電源或訊 號線之傳遞。使用網狀線路佈局的好處在於，印刷電路 板不僅能矯正其彎曲度，同時由於該網狀線路本身形成 電性迴路，所以不會增加電磁干擾（EM I)效應。當然，假 性線路佈局4 6的結構也不一定要是網狀，其他能在高温 時’用來適當地使得印刷電路板4 0能均勻受熱的線路佈 局亦屬於本發明之範疇。除此之外，線路佈局的安排也

五、發明說明（7) 可以視印刷電路板的魅曲程度作火 線路佈局的面積或長度。另外，^ ^凋正，例如增加 路佈局46係與印刷電路板4〇上之^ 施例中’假性線 離，然而，假性線路佈局46ίΪ二f f及電源線相隔 訊號線及電源線相隔離，口要假性給、卩刷電路板4 0上之 刷電路板40上之電子元件^摔作比佈局46不影響印 疇。 的探作均屬於本發明之範 相較於習知技術。太於明夕如則泰& 線路佈月，苴用*忒丨e ^ 之P刷電路板增設一假性 4其來減少印刷電路板於高溫製造過程中發 生的翹曲問題，如此—Aix Τ、，谈 Α ^ ^ ^ Τ ^ JL> Λθ -, 來不必擔心纽曲的印刷電路板造 ，線層…一佈 額;;：；f或是重新規劃佈線層就可以校正勉 誤差。同時该假性線路佈局也不會增加電磁 ί ί Ϊ Ϊ原有印刷電路板的電器特性，實為-簡單同時 卽省成本的設計。 以士所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請 ，，圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明專利^涵 蓋範圍。

第13頁 591985 圖式簡單說明 圖式之簡單說明 圖一係習知單層印刷電路板之示意圖。 圖二為習知多層印刷電路板之分解圖。 圖三為圖二之基板熱壓後所形成之印刷電路板之示意 圖。 圖四為本發明之印刷電路板之.分解示意圖。 圖五為圖四之線路佈局之示意圖。 圖式之符號說明 1 0、2 0 印刷電路板 12、12a-d 基板 14 佈線層 16a-d 第二佈線區 18a-d 第一佈線區 40 印刷電路板 4Θ 假性線路佈局

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Claims (1)

1. 591985 六、申請專利範圍 1 · 一種印刷電路板，其包含： 至少一塑膠基板：以及 至少一佈線層，形成於該至少一塑膠基板上，該至少一 佈線層上具有一第一佈線區及一第二佈線區，該第一佈 線區之佈線密度係高於該第二佈線區之佈線密度，該第 二佈線區上具有一假性線路佈局，用來避免該印刷電路 板於加熱時發生翹曲之現象。 2 ·如申請專利辑圍第1項所述之印刷電路板，其中該假性 線路佈局係與該印刷電路板上之訊號線及電源線相隔 離。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該假性 線路佈局具有複數條假性線路，該等假性線路不做電源 或訊號傳遞之用。 4.如申請專利範圍第3項所述之印刷電路板，其中該等假 性線路係呈平行網狀交錯。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之印刷電路板，其中該等假 性線路之相鄰乎行線之距離約為5mi丨（〇.丨25mm)。 ί 6 ·如申請專利範圍第4項所述之印刷電路板，其中該等假 性線路之線寬約為5m il(〇. 125 mm ) 〇 591985 六、申請專利範圍 7. —種形成一印刷電路板之方法，其特徵在於： 於該印刷電路板上設置一假性線路佈局，以避免該印刷 電路板於加熱時發生翹曲之現象。 8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該假性線路佈 局係由複數條假性線路組成。 9 .如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該等假性線路 係以與該印刷電路板上之訊號線及電源線隔離之方式形 成於該印刷電路板上。 1 0.如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該等假性線 路之相鄰平行線之距離約為5mil(0. 125mm)。 11.如申請專利範圍第7項所述之方法，其中該等假性線 路之線寬約為5mil(0. 125mm)。

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