TWI754526B - 可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明為有關一種可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，包括有下列步驟：利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域計算出複數導通孔位置，並於該些導通孔內填充有複數標示點，而該電路板內部包含可形成接地面之一銅箔層；以一預設距離於該電路板表面形成該些標示點；對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料以形成一絕緣層；於該些標示點外部進行電路板切割作業；將已切割含該些標示點之電路板取出以形成該導通孔外露；於該電路板表面噴灑一液態導電材料以形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該接地面進行消弭。

Description

可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法

本發明係提供一種可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，尤指一種藉由前述製造方法以解決電子裝置之防水性及防電磁波、串音干擾之問題，且不需裝置金屬屏蔽殼體來消弭電磁波干擾，而可符合電子裝置輕、薄、短、小化的趨勢，並可有效降低製造電路板生產成本。

按，由於時代的快速變遷以及科技的日新月異，現在人們追求更加便利、快速的生活，而可攜式電子裝置(如：智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等電子產品)也在現代生活中更加常見也越來越重要，幾乎在日常生活中已經變成不可或缺的一部分，搭配網路及社群網站的崛起，單一可攜式電子裝置已可處理大多數的工作，而不論是通訊、網際網路、多媒體應用(如：影片或遊戲)或各式各樣的資訊皆可在可攜式電子裝置中輕易的獲得、使用或傳播。

但，目前各種可攜式電子裝置在使用時必須利用電力才可啟動、運作，所以各種可攜式電子裝置內部都配置有供應電力之電池，透過電池將電力傳送至各種功能之電路板，來供應電路板進行運作所需之電源，且電池與電路板之間，係可透過電連接器進行電力的傳輸。惟，目前用以傳輸電力之電連接器，在座體與複數端子間，都是利用嵌扣、卡持方 式組裝、定位後，即直接使用進行電力傳輸，並在實際應用、實施時，仍存在稍許缺失與不便，例如：在電連接器組裝、定位後，其座體與複數端子之間形成有間隙，容易發生外部水氣經由電連接器處滲入電路板，而造成電路板上複數接點、各種電子零組件的接腳等鏽蝕、氧化等，容易影響電路板的運作，進而發生短路或斷路之異常現象，且電子裝置遇到下雨天或者不慎潑灑其它含有水份液體時，其電子裝置內部很容易因為水氣而產生短路狀況以影響其功能性，故電路板的防水性逐漸受到研發者重視。

並且，現今電子裝置需要進行大量的信號處理，且其信號處理也需變得高速化，所以電子裝置在使用過程中，其內部的電子元件會產生電磁波及串音干擾，同時會干擾其它電子設備，抑或使內部的電子元件相互干擾而無法正常運作。基於前述，為了解決電磁波及串音干擾的問題，便有廠商在電子裝置之電路板上裝設金屬蓋體，以透過金屬蓋體來遮蓋於電子元件上方處，進而利用金屬蓋體來感應吸收及屏蔽電磁波及串音干擾，但是，目前電子裝置皆朝輕、薄、短、小化的趨勢發展，而透過裝設金屬蓋體會使電子裝置整體厚度增加，且金屬蓋體開模及組裝亦會耗費諸多製造時間及成本，藉此無法有效提升電子裝置之市場競爭力。

是以，要如何設法解決上述電子裝置之防水性及防電磁波、串音干擾之問題，且同時符合電子裝置輕、薄、短、小化的趨勢發展，即為相關業者所亟欲研究改善之方向所在。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，始設計出此種可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法之 發明誕生。

本發明之主要目的在於提供一種可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，包括有下列步驟：利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域計算出複數導通孔位置，並於該些導通孔內填充有複數標示點，而該電路板內部包含可形成接地面之一銅箔層；以一預設距離於該電路板表面形成該些標示點；對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料以形成一絕緣層；於該些標示點與覆蓋於其表面之絕緣層之外緣進行切割作業；將已切割含該些標示點之該絕緣層取出以形成該導通孔外露；於該電路板表面噴灑一液態導電材料以形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該銅箔層進行消弭。藉由前述製造方法以解決電子裝置之防水性及防電磁波、串音干擾之問題，且不需裝置金屬屏蔽殼體來消弭電磁波干擾，而可符合電子裝置輕、薄、短、小化的趨勢，並可有效降低製造電路板生產成本。

本發明之次要目的在於該導電層成分係為奈米碳管、石墨烯、銀包銅及具導電性之膠體做一混合而成。

本發明之另一目的在於該銀包銅係呈片狀體結構，其顆粒長度範圍為35~45μm。

本發明之再一目的在於該導電層厚度範圍係為1~100μm(微米)。

本發明之再一目的在於該導電層中之任二點所測量電阻值 係小於10Ω(歐姆)。

本發明之再一目的在於該預設距離範圍係為0.5~5cm(公分)。

1:控制處理裝置

2:工作機台

3:電路板

30:導通孔

31:加工區域

32:電子元件

33:標示點

34:銅箔層

4:第一霧化治具

41:液態絕緣材料

42:絕緣層

5:機械臂

6:第二霧化治具

61:液態導電材料

62:導電層

71:利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域計算出複數導通孔位置，並於該些導通孔內填充有複數標示點，且該些標示點係呈點狀、線狀或不規則形狀，而該電路板內部包含至少一層可形成接地面之一銅箔層

72:利用一點膠治具以一預設距離於該電路板表而逐一點設並流入該些導通孔內以形成該些標示點

73:利用一第一霧化治具對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料，待其固化以形成一絕緣層

74:利用一雷射切割治具逐一於該些標示點與覆蓋於其表面之絕緣層之外緣進行切割作業

75:利用一機械臂將已切割含該些標示點之該絕緣層取出，並於電路板之原該些標示點處形成該導通孔外露

76:利用一第二霧化治具對該電路板表面噴灑一液態導電材料，並使該液態導電材料充填於該些導通孔中，待其固化形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該銅箔層進行消弭

〔第1圖〕係為本發明電路板製造設備之功能方塊圖。

〔第2圖〕係為本發明電路板製造之第一動作示意圖。

〔第3圖〕係為本發明電路板製造之第二動作示意圖。

〔第4圖〕係為本發明電路板製造之第三動作示意圖。

〔第5圖〕係為本發明電路板製造之第四動作示意圖。

〔第6圖〕係為本發明電路板製造之第五動作示意圖。

〔第7圖〕係為本發明電路板製造之第六動作示意圖。

〔第8圖〕係為本發明電路板製造之第七動作示意圖。

〔第9圖〕係為本發明電路板製造方法之流程圖。

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及其構造，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第1至8圖所示，各為本發明電路板製造設備之功能方塊圖、電路板製造之第一動作示意圖、第二動作示意圖、第三動作示意圖、第四動作示意圖、第五動作示意圖、第六動作示意圖及第七動作示意圖，由圖中可清楚看出，本發明可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法包括有 ：一控制處理裝置1、一工作機台2及一電路板3，其主要構件及特徵詳述如下：請參閱第1圖所示，其中控制處理裝置1可對設置於一工作機台2上之複數電路板3進行製造加工，該控制處理裝置係指一工業電腦(IPC)或一工業伺服器(Industrial Server)，而該電路板3係指一硬質之玻纖電路板或一軟性電路板(FPC)，而電路板3中內部包含至少一層可形成接地面之一銅箔層34(如第4圖所示)。

請參閱第2、3圖所示，其中控制處理裝置1可對電路板3於設置複數電子元件32處選擇一加工區域31，並依該加工區域31中未設置該些電子元件32區域計算出複數導通孔30位置，並於該些導通孔30內填充有複數標示點33，且該些標示點33係呈點狀、線狀或不規則形狀(圖式中以十字型或L字型做為實施例，但不以此自限)。而該些標示點33係利用一點膠治具(圖中未示)以一預設距離於該電路板3表面逐一點設而形成，前述該預設距離範圍係為0.5~5cm(公分)，而該點膠治具係為一般習知技術所囊括，故不在此做一贅述。

請參閱第4、5圖所示，其係利用一第一霧化治具4對該電路板3表面噴灑一液態絕緣材料41，待其固化以形成一絕緣層42，前述絕緣層42成分係為聚胺酯、聚亞醯胺、聚碳酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯亞胺、聚二甲基矽氧烷、壓克力系聚合物、醚系聚合物或聚烯烴之其中一者或組合。而為了清楚顯示該些標示點33及該絕緣層42之位置，故將第5圖中之複數電子元件32暫時省略，特此陳明。

請參閱第6圖所示，其係利用一雷射切割治具(圖中未示)逐一於該些標示點33與覆蓋於其表面之絕緣層42之外緣進行切割作業，而該雷射切割治具於切割該些標示點33與覆蓋於其表面之絕緣層42時，主要為將填充於導通孔30內之固態膠體(標示點33)與其表面絕緣層42予以切割，以使含該標示點33之該絕緣層42與該導通孔30形成分離狀態。前述作業完成後，再利用一機械臂5將已切割含該些標示點33之該些絕緣層42取出，並於電路板3之原該些標示點33處形成該導通孔30外露。

請參閱第7、8圖所示，其係利用一第二霧化治具6對該電路板3表面噴灑一液態導電材料61，並使該液態導電材料61充填於該些導通孔30中，待其固化形成一導電層62，且該導電層62與該電路板3內部之該銅箔層34形成電性連接，以形成該些電子元件32作動所產生電磁波經由該導電層62、該些導通孔30導引至該電路板3內部之該銅箔層34進行消弭。

上述導電層62成分係為奈米碳管、石墨烯、銀包銅及具導電性之膠體做一混合而成，該銀包銅係呈片狀體結構，其顆粒長度範圍為35~45μm，而該銀包銅的顆粒長度為前述範圍時，可保持銀包銅之完整形狀，更有利於將導電層62之電阻值做一降低。該具導電性之膠體係指金膠、銀膠、鋁膠、銅膠、石墨膠之其中一者或組合，而該導電層厚度範圍係為1~100μm(微米)，而較佳實施導電層厚度為16~18μm(微米)，且該導電層中之任二點所測量電阻值係小於10Ω(歐姆)。

經過上述製程所製作的可屏蔽電磁干擾之電路板，應用於第五代行動通訊之電子元件載板測試，且於導電層厚度為16~18μm(微米)之條件下進行量測，其可屏蔽電磁干擾(EMI)之測試數據如下表：

由上表可得知，於銅箔層34所形成接地面之任二個測試點，其可測得的電阻值約在3~4Ω之間，而隨著導通孔30接地數(不接地、5點、16點、兩電子元件之間)、量測距離(0.5~4cm)之改變，而可獲得電阻值(3~10Ω)亦隨之有些微變化，但於導電層62、複數導通孔30、銅箔層34所形成電磁波接地路徑皆保持持極低電阻值，故可達到本發明所宣稱屏蔽設置 於電路板3上之通訊電子元件32於高頻運作所產生電磁波的效果。

請參閱第9圖所示，係為本發明電路板製造方法之流程圖，其係包括有下列步驟：

步驟71：利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域計算出複數導通孔位置，並於該些導通孔內填充有複數標示點，且該些標示點係呈點狀、線狀或不規則形狀，而該電路板內部包含至少一層可形成接地面之一銅箔層。

步驟72：利用一點膠治具以一預設距離於該電路板表面逐一點設並流入該些導通孔內以形成該些標示點。

步驟73：利用一第一霧化治具對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料，待其固化以形成一絕緣層。

步驟74：利用一雷射切割治具逐一於該些標示點與覆蓋於其表面之絕緣層之外緣進行切割作業。

步驟75：利用一機械臂將已切割含該些標示點之該絕緣層取出，並於電路板之原該些標示點處形成該導通孔外露。

步驟76：利用一第二霧化治具對該電路板表面噴灑一液態導電材料，並使該液態導電材料充填於該些導通孔中，待其固化形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該銅箔層進行消弭。

藉由上述第1至9圖之揭露，即可瞭解本發明為一種可屏蔽 電磁干擾之電路板製造方法，包括有下列步驟：利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域計算出複數導通孔位置，並於該些導通孔內填充有複數標示點，而該電路板內部包含可形成接地面之一銅箔層；以一預設距離於該電路板表面形成該些標示點；對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料以形成一絕緣層；於該些標示點與覆蓋於其表面之絕緣層之外緣進行切割作業；將已切割含該些標示點之該絕緣層取出以形成該導通孔外露；於該電路板表面噴灑一液態導電材料以形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該銅箔層進行消弭。藉由前述製造方法以解決電子裝置之防水性及防電磁波、串音干擾之問題，且不需裝置金屬屏蔽殼體來消弭電磁波干擾，而可符合電子裝置輕、薄、短、小化的趨勢，並可有效降低製造電路板生產成本。本發明應用於生產無線通訊電路板領域中具有極佳的實用性，故提出專利申請以尋求專利權之保護。

上述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之發明，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦發明，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指 示，發明人定當竭力配合，實感德便。

71:利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域計算出複數導通孔位置，並於該些導通孔內填充有複數標示點，且該些標示點係呈點狀、線狀或不規則形狀，而該電路板內部包含至少一層可形成接地面之一銅箔層

72:利用一點膠治具以一預設距離於該電路板表面逐一點設並流入該些導通孔內以形成該些標示點

73:利用一第一霧化治具對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料，待其固化以形成一絕緣層

74:利用一雷射切割治具逐一於該些標示點與覆蓋於其表面之絕緣層之外緣進行切割作業

75:利用一機械臂將已切割含該些標示點之該絕緣層取出，並於電路板之原該些標示點處形成該導通孔外露

76:利用一第二霧化治具對該電路板表面噴灑一液態導電材料，並使該液態導電材料充填於該些導通孔中，待其固化形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該銅箔層進行消弭

Claims (10)

1. 一種可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，包括有下列步驟：A、利用一控制處理裝置對一電路板於設置複數電子元件處選擇一加工區域，並依該加工區域中未設置該些電子元件區域之複數導通孔位置計算出複數標示點，且該些標示點係呈點狀、線狀或不規則形狀，而該電路板內部包含至少一層可形成接地面之一銅箔層；B、利用一點膠治具以一預設距離於該電路板表面逐一點設並流入該些導通孔內以形成該些標示點；C、利用一第一霧化治具對該電路板表面噴灑一液態絕緣材料，待其固化以形成一絕緣層；D、利用一雷射切割治具逐一於該些標示點與覆蓋於其表面之絕緣層之外緣進行切割作業；E、利用一機械臂將已切割含該些標示點之該絕緣層取出，並於電路板之原該些標示點處形成該導通孔外露；以及F、利用一第二霧化治具對該電路板表面噴灑一液態導電材料，並使該液態導電材料充填於該些導通孔中，待其固化形成一導電層，且該導電層與該電路板內部之該銅箔層形成電性連接，以形成該些電子元件作動所產生電磁波經由該導電層、該些導通孔導引至該電路板內部之該銅箔層進行消弭。
2. 如請求項1所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該步驟F中所述導電層成分係為奈米碳管、石墨烯、銀包銅及具導電 性之膠體做一混合而成。
3. 如請求項2所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該銀包銅係呈片狀體結構，其顆粒長度範圍為35~45μm。
4. 如請求項2所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該具導電性之膠體係指金膠、銀膠、鋁膠、銅膠、石墨膠之其中一者或組合。
5. 如請求項2所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該導電層厚度範圍係為1~100μm(微米)。
6. 如請求項1所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該步驟F中所述導電層中之任二點所測量電阻值係小於10Ω(歐姆)。
7. 如請求項1所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該步驟B中所述該預設距離範圍係為0.5~5cm(公分)。
8. 如請求項1所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該步驟C中所述絕緣層成分係為聚胺酯、聚亞醯胺、聚碳酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯亞胺、聚二甲基矽氧烷、壓克力系聚合物、醚系聚合物或聚烯烴之其中一者或組合。
9. 如請求項1所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中該步驟A中所述該控制處理裝置係指一工業電腦或一工業伺服器，可對位於一工作機台上之至少一電路板進行加工作業。
10. 如請求項1所述之可屏蔽電磁干擾之電路板製造方法，其中 該電路板係指一硬質之玻纖電路板或一軟性電路板。

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