TWI710291B - 連接基板以及應用該連接基板的電路板連接方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種連接基板以及應用該連接基板的電路板連接方法，電路板連接方法包括：提供絕緣基材；雷射加工以在絕緣基材的兩側分別開設若干第一和第二金屬設置槽，在絕緣基材的外側面設置若干第三金屬設置槽，每一第三金屬設置槽對應連接一個第一和第二金屬設置槽，第一金屬設置槽和第二金屬設置槽均為階梯型凹槽；電鍍以分別在第一金屬設置槽和第二金屬設置槽內沉積金屬形成第一焊墊和第二焊墊，在第三金屬設置槽內沉積金屬形成線路部；在第一焊墊和第二焊墊上塗覆導電油墨層，線路部和絕緣基材上除焊墊處塗覆防焊油墨；將第一電路板和第二電路板分別設於第一焊墊和第二焊墊上。本發明利用雷射加工工藝取代掉傳統的鑽孔電鍍工藝，簡化了工藝。

Description

連接基板以及應用該連接基板的電路板連接方法
本發明涉及一種PCB電路板，尤其涉及一種連接基板以及應用該連接基板的電路板連接方法。
採用電路板製作表面貼裝器件時，為了增大PCB面積以使其容納的器件數量能夠達到要求，通常採用在一個電路板上面疊加另一塊PCB的方式，而兩塊電路板之間採用連接基板連接。
習知的連接基板多採用中間連接板，該中間連接板的中間鏤空，以留出上下PCB主機板的零件位置，同時在該中間連接板靠近邊緣的部分通過機械鑽孔方式鑽出導通孔，再通過孔壁金屬化的方式與上下PCB主機板進行連接。然而，這種連接基板的製作工藝複雜且成本也較高。
有鑑於此，有必要提供一種製作工藝簡單的連接基板以及應用該連接基板的電路板連接方法。
一種電路板連接方法，其包括以下步驟：提供絕緣基材，所述絕緣基材為中間鏤空的環形板，其包括第一表面、第二表面和連接所述第一表面和所述第二表面的外側面； 雷射加工所述絕緣基材，以在所述絕緣基材的第一表面上開設若干第一金屬設置槽，在所述絕緣基材的第二表面上開設若干第二金屬設置槽，在所述絕緣基材的外側面設置若干第三金屬設置槽，每一所述第三金屬設置槽對應連接一個所述第一金屬設置槽和一個所述第二金屬設置槽，其中，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽均為階梯型凹槽；電鍍所述絕緣基材，以分別在所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽內沉積金屬以分別形成第一焊墊和第二焊墊，在所述第三金屬設置槽內沉積金屬以形成連接所述第一焊墊和所述第二焊墊的線路部；塗油墨，在所述第一焊墊和所述第二焊墊上塗覆導電油墨層，在所述線路部和所述絕緣基材上除所述第一焊墊和所述第二焊墊處塗覆防焊油墨以形成保護油墨層；提供第一電路板和第二電路板，將所述第一電路板和所述第二電路板分別設於所述第一焊墊和所述第二焊墊上。
進一步地，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽的形狀相同，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽的橫向截面形狀可以選自六邊形、圓形、長方形、十字形和窗戶形中的任意一種。
進一步地，所述第一金屬設置槽靠近所述第一表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第一金屬設置槽遠離所述第一表面的部位的橫向截面尺寸，所述第二金屬設置槽靠近所述第二表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第二金屬設置槽遠離所述第二表面的部位的橫向截面尺寸。
進一步地，相鄰兩個所述第一金屬設置槽或相鄰兩個所述第二金屬設置槽之間的距離位於0.35-0.50mm之間。
進一步地，所述第一焊墊的厚度小於或等於所述第一金屬設置槽的深度，所述第二焊墊的厚度小於或等於所述第二金屬設置槽的深度。
進一步地，所述第一焊墊和所述第二焊墊的材料採用銀或銅。
進一步地，所述導電油墨的厚度位於5-10μm之間。
進一步地，在連接所述第一電路板和所述第二電路板之前，還包括分別在所述第一焊墊和所述第二焊墊上的所述導電油墨層上印刷錫膏層，所述第一電路板和所述第二電路板通過所述錫膏層分別設於所述第一焊墊和所述第二焊墊上。
一種連接基板，包括絕緣基材，所述絕緣基材包括，所述絕緣基材為中間鏤空的環形板，其包括第一表面、第二表面和連接所述第一表面和所述第二表面的外側面，所述絕緣基材的第一表面上開設若干第一金屬設置槽，所述絕緣基材的第二表面上開設若干第二金屬設置槽，所述絕緣基材的外側面設置若干第三金屬設置槽，每一所述第三金屬設置槽對應連接一個所述第一金屬設置槽和一個所述第二金屬設置槽，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽均為階梯型凹槽；所述連接基板還包括若干分別沉積於所述第一金屬設置槽、所述第二金屬設置槽和所述第三金屬設置槽內的第一焊墊、第二焊墊和線路部，每一所述線路部導通對應的所述第一焊墊和所述第二焊墊，所述連接基板還包括導電油墨層和保護油墨層，所述導電油墨層塗覆於所述第一焊墊和所述第二焊墊上，所述保護油墨層塗覆於所述線路部和所述絕緣基材上除所述第一焊墊和所述第二焊墊處之外的部位。
進一步地，所述第一金屬設置槽靠近所述第一表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第一金屬設置槽遠離所述第一表面的部位的橫向截面尺寸，所述第二金屬設置槽靠近所述第二表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第二金屬設置槽遠離所述第二表面的部位的橫向截面尺寸。
相較於習知技術，本發明的所述電路板連接方法利用雷射加工工藝取代掉傳統的鑽孔電鍍工藝，以簡化電路板連接的製作工藝，並降低成本。同時，本發明的所述連接基板通過將所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽設置為階梯狀，增強了焊墊與所述絕緣基材的結合力；另外，通過在所述焊墊上塗覆導電油墨，增強了焊墊和電路板之間的結合力。
100:電路板連接方法
S101、S102、S103、S104、S105:步驟
10:絕緣基材
11:第一表面
12:第二表面
13:外側面
14:第一金屬設置槽
15:第二金屬設置槽
16:第三金屬設置槽
17:第一焊墊
18:第二焊墊
19:線路部
20:導電油墨層
30:保護油墨層
40:第一電路板
50:第二電路板
60:錫膏層
70:連接基板
圖1是本發明一較佳實施方式的電路板連接方法的流程圖。
圖2是應用於圖1中所示電路板連接方法的絕緣基材的立體示意圖。
圖3a和圖3b分別是圖2中所示絕緣基材雷射加工後的部分剖面示意圖和俯視圖。
圖4為圖3a中所示絕緣基材電鍍後的部分剖面示意圖。
圖5a-圖5e為圖4中第一焊墊和第二焊墊的俯視示意圖。
圖6為圖4中所示絕緣基材塗導電油墨和保護油墨後得到的連接基板的部分剖面示意圖。
圖7為圖6中所示連接板連接第一電路板和第二電路板的側視圖。
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本發明。
下面結合附圖，對本發明的一些實施方式作詳細說明。在不衝突的情況下，下述的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
請參見圖1，本發明一較佳實施方式的電路板連接方法100包括以下步驟：S101提供絕緣基材，所述絕緣基材為中間鏤空的環形板，其包括第一表面、第二表面和連接所述第一表面和所述第二表面的外側面；S102雷射加工所述絕緣基材，以在所述絕緣基材的第一表面上開設若干第一金屬設置槽，在所述絕緣基材的第二表面上開設若干第二金屬設置槽，在所述絕緣基材的外側面設置若干第三金屬設置槽，每一所述第三金屬設置槽對應連接一個所述第一金屬設置槽和一個所述第二金屬設置槽，其中，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽均為階梯型凹槽；S103電鍍所述絕緣基材，以分別在所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽內沉積金屬以分別形成第一焊墊和第二焊墊，在所述第三金屬設置槽內沉積金屬以形成連接所述第一焊墊和所述第二焊墊的線路部；S104塗油墨，在所述第一焊墊和所述第二焊墊上塗覆導電油墨層，在所述線路部和所述絕緣基材上除所述第一焊墊和所述第二焊墊處塗覆防焊油墨以形成保護油墨層；S105提供第一電路板和第二電路板，將所述第一電路板和所述第二電路板分別設於所述第一焊墊和所述第二焊墊上。
圖2至圖7示意了所述電路板連接方法100的連接過程。具體地： 請參見圖2，在步驟S101中，提供絕緣基材10，所述絕緣基材10為中間鏤空的環形板，其包括第一表面11、第二表面12和連接所述第一表面11和所述第二表面12的外側面13。在本實施方式中，所述絕緣基材10為長方形環狀體。在本實施方式中，所述絕緣基材10的厚度為1.6mm。
請參見圖3a和圖3b，在步驟S102中，雷射加工所述絕緣基材10，以在所述絕緣基材10的第一表面11上開設若干第一金屬設置槽14，在所述絕緣基材10的第二表面12上開設若干第二金屬設置槽15，在所述絕緣基材10的外側面13設置若干第三金屬設置槽16。每一所述第三金屬設置槽16對應連接一個所述第一金屬設置槽14和一個所述第二金屬設置槽15，其中，所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15均為階梯型凹槽。
具體地，每一所述第三金屬設置槽16的兩端分別延伸至所述第一表面11和所述第二表面12上，以分別對應連通一個所述第一金屬設置槽14和一個所述第二金屬設置槽15。
所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的形狀相同。所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的橫向截面形狀可以選自六邊形、圓形(包括橢圓形)、長方形、十字形和窗戶形中的任意一種，如圖5a-圖5e所示。在本實施方式中，所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的橫向截面為圓形。
所述第一金屬設置槽14靠近所述第一表面11的部位的橫向截面直徑大於所述第一金屬設置槽14遠離所述第一表面11的部位的橫向截面直徑，所述第二金屬設置槽15靠近所述第二表面12的部位的橫向截面直徑大於所述第二金屬設置槽15遠離所述第二表面12的部位的橫向截面直徑。
相鄰兩個所述第一金屬設置槽14或相鄰兩個所述第二金屬設置槽15之間的距離位於0.35-0.50mm之間。
請參見圖4，在步驟S103中，電鍍所述絕緣基材10。以在所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15內分別沉積金屬以分別形成第一焊墊17和第二焊墊18，在所述第三金屬設置槽16內沉積金屬以形成連接所述第一焊墊17和所述第二焊墊18的線路部19。
電鍍時，所述第一焊墊17和所述第二焊墊18的電鍍高度分別小於或等於所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的深度。優選地，所述第一焊墊17和所述第二焊墊18的電鍍高度分別小於所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的深度，以方便後續刷錫膏以連接電路板時減少焊料的溢流和短路的風險。所述第一焊墊17和所述第二焊墊18可以採用不同電阻值的金屬材料，如銀和銅等。
請參見圖6，在步驟S104中，塗油墨，在所述第一焊墊17和所述第二焊墊18上塗覆導電油墨層20，在所述線路部19和所述絕緣基材10上除所述第一焊墊17和所述第二焊墊18處之外塗覆防焊油墨以形成保護油墨層30，至此，連接基板70製作完成。
所述導電油墨層20的厚度位於5-10μm之間。因為所述導電油墨層20的良好吸附力，將導電油墨塗到需要與電路板接觸的焊墊區域，可以有效的提高線路的結合力，同時也可以避免線路腐蝕。同時，在所述絕緣基材10上除焊墊的其它區域塗防焊油墨，可以有效的保護線路。
請參見圖7，在步驟S105中，提供第一電路板40和第二電路板50，將所述第一電路板40和所述第二電路板50分別設於所述第一焊墊17和所述第二焊墊18上。具體地，所述第一電路板40和所述第二電路板50分別與所述第一焊墊17和所述第二焊墊18之間的連接可以通過錫膏或者異方性導電膜。在本實施方式中，在連接所述第一電路板40和所述第二電路板50之前，還包括分別在所述第一焊墊17和所述第二焊墊18上的所述導電油墨層20上 印刷錫膏層60，借助所述錫膏層60連接所述第一電路板40和所述第二電路板50。
相較於習知技術，本發明的所述電路板連接方法100利用雷射加工工藝取代掉傳統的鑽孔電鍍工藝，以簡化電路板連接的製作工藝，並降低成本。同時，本發明的所述電路板連接方法100的通過將所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15設置為階梯狀，增強了焊墊與所述絕緣基材10的結合力，另外，通過在所述焊墊上塗覆導電油墨，增強了焊墊和電路板之間的結合力。
請再次參見圖2至圖6，本發明一較佳實施方式還提供一種連接基板70，用以連接電路板。所述連接基板70包括絕緣基材10，設於所述絕緣基材10上的若干第一焊墊17、若干第二焊墊18和若干線路部19，塗覆於所述第一焊墊17和所述第二焊墊18上的導電油墨層20，以及塗覆於所述線路部19和所述絕緣基材10上除所述第一焊墊17和所述第二焊墊18之外的保護油墨層30。
所述絕緣基材10為中間鏤空的環形板，其包括第一表面11、第二表面12和連接所述第一表面11和所述第二表面12的外側面13。在本實施方式中，所述絕緣基材10為長方形環狀體。在本實施方式中，所述絕緣基材10的厚度為1.6mm。
所述絕緣基材10的第一表面11上開設若干第一金屬設置槽14，所述絕緣基材10的第二表面12上開設若干第二金屬設置槽15，所述絕緣基材10的外側面13設置若干第三金屬設置槽16。每一所述第三金屬設置槽16對應連接一個所述第一金屬設置槽14和一個所述第二金屬設置槽15，其中，所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15均為階梯型凹槽。
具體地，每一所述第三金屬設置槽16的兩端分別延伸至所述第一表面11和所述第二表面12上，以分別對應連通一個所述第一金屬設置槽14和一個所述第二金屬設置槽15。
所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的形狀相同。所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的橫向截面形狀可以選自六邊形、圓形(包括橢圓形)、長方形、十字形和窗戶形中的任意一種，如圖5a-圖5e所示。在本實施方式中，所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的橫向截面為圓形。
所述第一金屬設置槽14靠近所述第一表面11的部位的橫向截面直徑大於所述第一金屬設置槽14遠離所述第一表面11的部位的橫向截面直徑，所述第二金屬設置槽15靠近所述第二表面12的部位的橫向截面直徑大於所述第二金屬設置槽15遠離所述第二表面12的部位的橫向截面直徑。
相鄰兩個所述第一金屬設置槽14或相鄰兩個所述第二金屬設置槽15之間的距離位於0.35-0.50mm之間。
所述第一焊墊17和所述第二焊墊18可以採用不同電阻值的金屬材料，如銀和銅，分別在所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15內沉積形成。所述第一焊墊17和所述第二焊墊18的電鍍高度分別小於或等於所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的深度。優選地，所述第一焊墊17和所述第二焊墊18的電鍍高度分別小於所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15的深度，以方便後續刷錫膏以連接電路板時減少焊料的溢流和短路的風險。
所述導電油墨層20的厚度位於5-10μm之間。因為所述導電油墨層20的良好吸附力，將導電油墨塗到需要與電路板接觸的焊墊區域，可以有 效的提高線路的結合力，同時也可以避免線路腐蝕。所述保護油墨層30採用防焊油墨，用以保護線路。
本發明的所述連接基板70通過將所述第一金屬設置槽14和所述第二金屬設置槽15設置為階梯狀，增強了焊墊與所述絕緣基材10的結合力，另外，通過在所述焊墊上塗覆導電油墨，增強了焊墊和電路板之間的結合力。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限製本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100:電路板連接方法
S101、S102、S103、S104、S105:步驟

Claims (8)

  1. 一種電路板連接方法，其包括以下步驟：提供絕緣基材，所述絕緣基材為中間鏤空的環形板，其包括第一表面、第二表面和連接所述第一表面和所述第二表面的外側面；雷射加工所述絕緣基材，以在所述絕緣基材的第一表面上開設若干第一金屬設置槽，在所述絕緣基材的第二表面上開設若干第二金屬設置槽，在所述絕緣基材的外側面設置若干第三金屬設置槽，每一所述第三金屬設置槽對應連接一個所述第一金屬設置槽和一個所述第二金屬設置槽，其中，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽均為階梯型凹槽，所述第一金屬設置槽靠近所述第一表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第一金屬設置槽遠離所述第一表面的部位的橫向截面尺寸，所述第二金屬設置槽靠近所述第二表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第二金屬設置槽遠離所述第二表面的部位的橫向截面尺寸；電鍍所述絕緣基材，以分別在所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽內沉積金屬以分別形成第一焊墊和第二焊墊，在所述第三金屬設置槽內沉積金屬以形成連接所述第一焊墊和所述第二焊墊的線路部；塗油墨，在所述第一焊墊和所述第二焊墊上塗覆導電油墨層，在所述線路部和所述絕緣基材上除所述第一焊墊和所述第二焊墊處塗覆防焊油墨以形成保護油墨層；提供第一電路板和第二電路板，將所述第一電路板和所述第二電路板分別設於所述第一焊墊和所述第二焊墊上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板連接方法，其中，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽的形狀相同，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽的橫向截面形狀可以選自六邊形、圓形、長方形、十字形和窗戶形中的任意一種。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板連接方法，其中，相鄰兩個所述第一金屬設置槽或相鄰兩個所述第二金屬設置槽之間的距離位於0.35-0.50mm之間。
  4. 如申請專利範圍第1、3或4項所述之電路板連接方法，其中，所述第一焊墊的厚度小於或等於所述第一金屬設置槽的深度，所述第二焊墊的厚度小於或等於所述第二金屬設置槽的深度。
  5. 如申請專利範圍第5項所述之電路板連接方法，其中，所述第一焊墊和所述第二焊墊的材料採用銀或銅。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電路板連接方法，其中，所述導電油墨的厚度位於5-10μm之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電路板連接方法，其中，在連接所述第一電路板和所述第二電路板之前，還包括分別在所述第一焊墊和所述第二焊墊上的所述導電油墨層上印刷錫膏層，所述第一電路板和所述第二電路板通過所述錫膏層分別設於所述第一焊墊和所述第二焊墊上。
  8. 一種連接基板，包括一絕緣基材，所述絕緣基材為中間鏤空的環形板，其包括第一表面、第二表面和連接所述第一表面和所述第二表面的外側面，其中，所述絕緣基材的所述第一表面上開設若干第一金屬設置槽，所述絕緣基材的所述第二表面上開設若干第二金屬設置槽，所述絕緣基材的所述外側面設置若干第三金屬設置槽，每一所述第三金屬設置槽對應連接一個所述第一金屬設置槽和一個所述第二金屬設置槽，所述第一金屬設置槽和所述第二金屬設置槽均為階梯型凹槽；所述連接基板還包括若干分別對應沉積於所述第一金屬設置槽、所述第二金屬設置槽和所述第三金屬設置槽內的第一焊墊、第二焊墊和線路部，每一所述線路部導通對應的所述第一焊墊和所述第二焊墊，所述連接基板還包括導電油墨層和保護油墨層，所述導電油墨層塗覆於所述第一 焊墊和所述第二焊墊上，所述保護油墨層塗覆於所述線路部和所述絕緣基材上除所述第一焊墊和所述第二焊墊處之外的部位，所述第一金屬設置槽靠近所述第一表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第一金屬設置槽遠離所述第一表面的部位的橫向截面尺寸，所述第二金屬設置槽靠近所述第二表面的部位的橫向截面尺寸大於所述第二金屬設置槽遠離所述第二表面的部位的橫向截面尺寸。
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