TWI810728B - 電路板 - Google Patents
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Abstract
一種電路板包含一絕緣基板層、一接地層、一絕緣層、一絕緣穿孔、一訊號傳輸層與一高分子導電體。接地層位於絕緣層與絕緣基板層之間。訊號傳輸層位於絕緣層背對接地層之一面。絕緣穿孔貫穿訊號傳輸層及絕緣層，且連接接地層。高分子導電體位於絕緣穿孔內，其一部分電連接接地層，另一部分伸出絕緣穿孔之外。
Description
本發明有關於一種電路板，尤指一種含有高分子導電體之電路板。
一般而言，在電路板之製程中，製造人員會於電路板上形成穿孔，以便後續對電路板之穿孔進行電鍍程序，從而於電路板上形成導電孔(VIA)。另外，製造人員焊接金屬柱至電路板之銲墊上，以強化阻絕電路板之雜訊。
然而，上述製程不僅相當繁雜，增加作業時間，也相當耗費製造成本與材料成本。
由此可見，上述技術顯然仍存在不便與缺陷，乃為此業界亟待解決的問題。
本發明之一目的在於提供一種電路板，用以解決以上先前技術所提到的困難。
本發明之一實施例提供一種電路板。電路板上具有一接地層、一絕緣穿孔與一高分子導電體。高分子導電體之一端填入絕緣穿孔內，且電連接接地層。另端伸出於絕緣穿孔之外。
如此，透過以上架構，藉由填入高分子導電體至電路板內且導接電路板內之接地層，以取代習知電路板之導電孔(VIA)製程。如此，不僅簡化製造流程，縮短作業時間，也節省製造成本與材料成本。
以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施例，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明各實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。
第1圖為本發明一實施例之電路板10的示意圖。如第1圖所示，在本實施例中，電路板10包含一層疊結構100、多個絕緣穿孔200與多個高分子導電體300。層疊結構100包含依序層疊之絕緣基板層110、第一接地層120、第一絕緣層130與第一訊號傳輸層140，換句話說，第一接地層120位於絕緣基板層110與第一絕緣層130之間，且第一訊號傳輸層140位於第一絕緣層130相對絕緣基板層110之一側。更具體地，第一接地層120直接疊合於絕緣基板層110與第一絕緣層130之間，且第一訊號傳輸層140位於第一絕緣層130相對絕緣基板層110之一側，然而，本發明不限於此。
在本實施例中，絕緣穿孔200例如為層疊結構100上之盲孔，依序貫穿第一訊號傳輸層140及第一絕緣層130，以連通第一接地層120，且每個絕緣穿孔200之內表面並未填充、塗佈有導通第一接地層120及高分子導電體300的導電金屬材料或是電鍍材料；而於本實施例中，每個絕緣穿孔200中更未包括任何導電金屬材料或者電鍍材料。在本實施例中，絕緣穿孔200垂直伸入第一訊號傳輸層140及第一絕緣層130內，換句話說，絕緣穿孔200之軸心(Z軸)垂直第一接地層120之長軸方向(X軸)。
此外，第一接地層120包括至少一第一接地金屬膜121。第一訊號傳輸層140包含位於第一絕緣層130上之複數個線路，每個線路例如為一第一訊號金屬膜141，且第一訊號金屬膜141介於這些絕緣穿孔200之間。
更進一步地，在本實施例中，每個絕緣穿孔200之截面為一直線型柱體，換句話說，每個絕緣穿孔200之截面具有一致口徑。高分子導電體300分別位於這些絕緣穿孔200內，且每個高分子導電體300之一部分完全填滿於其中一絕緣穿孔200內。
每個高分子導電體300包含彼此相對之第一端310與第二端320。高分子導電體300之第一端310位於絕緣穿孔200內且電連接第一接地層120之第一接地金屬膜121，高分子導電體300之第二端320位於絕緣穿孔200外，且從絕緣穿孔200突出於第一訊號傳輸層140相對第一接地層120的表面142。更進一步地，在本實施例中，高分子導電體300之截面也呈直線型柱體，即高分子導電體300之第一端310與第二端320之寬度W相等。
此外，在本實施例中，高分子導電體300為導電橡膠，然而，本發明不限於此，其他實施例中，高分子導電體300也可能為導電塑膠或導電矽膠等等。
在本實施例中，高分子導電體300包含一高分子彈性本體331以及多個導電粒子332，這些導電粒子332分布於高分子彈性本體331內，然而，本發明不限於此。
第2圖為本發明一實施例之電路板11的示意圖。如第2圖所示，本實施例之電路板11與第1圖之電路板10大致相同，其差異為絕緣穿孔201之截面不具有一致口徑，而是絕緣穿孔201呈下寬上窄的形狀，且填滿絕緣穿孔201之高分子導電體301之截面也是呈下寬上窄的形狀，換句話說，高分子導電體301之第一端311之寬度W1大於第二端321之寬度W2，例如，高分子導電體301之截面呈倒T字形。
須了解到，由於高分子導電體301之第一端311之寬度W1大於第二端321之寬度W2，有助於高分子導電體301之第一端311卡合於第一絕緣層130內，使得高分子導電體301不易脫離層疊結構100。
第3圖為本發明一實施例之電路板12的示意圖。如第3圖所示，本實施例之電路板12與第2圖之電路板11大致相同，其差異為電路板12進一步包括一第一跨接部400。第一跨接部400位於這些絕緣穿孔201之外，且第一跨接部400覆蓋第一訊號傳輸層140之第一訊號金屬膜141。第一跨接部400同時連接這些高分子導電體301之第二端321，使得第一跨接部400、高分子導電體301與層疊結構100(例如第一訊號傳輸層140)共同定義出至少一氣隙空間410。氣隙空間410介於第一跨接部400與第一訊號傳輸層140之間，實體分離第一跨接部400與第一訊號傳輸層140，以成為能夠電性隔絕第一跨接部400與第一訊號傳輸層140之隔離層以及讓空氣帶走熱能的通道。
更進一步地，第一跨接部400為獨立的導電元件，例如為其材料不同於高分子導電體301之導電片、導電板或導電膜等；或者，第一跨接部400至少與高分子導電體301不是一體成型。第一跨接部400之材料例如為導電金屬(如銅或鋁等)或導電非金屬(如石墨或導電橡膠等)。
第4圖為本發明一實施例之電路板13的示意圖。如第4圖所示，本實施例之電路板13與第3圖之電路板12大致相同，其差異為介於第一跨接部400與第一訊號傳輸層140之間的特徵並非為上述之氣隙空間410，而是實體之第一隔離層420，換句話說，此第一隔離層420位於第一跨接部400與第一訊號傳輸層140之間，能夠支撐第一跨接部400、保護第一訊號金屬膜141，以及電性隔絕第一跨接部400與第一訊號傳輸層140。第一隔離層420為電絕緣材料，電絕緣材料例如為絕緣膠或絕緣漆。
更進一步地，在本實施例中，第一隔離層420填滿於第一跨接部400與第一訊號傳輸層140之間的氣隙空間410(參考第3圖)，且直接接觸上述第一跨接部400、各高分子導電體301與層疊結構100(例如第一訊號傳輸層140)之表面。
第5圖為本發明一實施例之電路板14的示意圖。如第5圖所示，本實施例之電路板14與第3圖之電路板13大致相同，其差異為第一跨接部401之材料與高分子導電體301之材料相同，且第一跨接部401與高分子導電體301為一體成型，使得第一跨接部401與這些高分子導電體301共同為同一物體。舉例來說，第一跨接部401之材料為導電橡膠，且第一跨接部401與第一訊號傳輸層140之間不限必須為氣隙空間或電絕緣材料。
第6圖為本發明一實施例之電路板15的示意圖。如第6圖所示，本實施例之電路板15與第5圖之電路板14大致相同，其差異為層疊結構101更包含第二接地層150、第二絕緣層160與第二訊號傳輸層170。第二接地層150、第二絕緣層160與第二訊號傳輸層170依序疊合至絕緣基板層110相對第一接地層120之一面。更具體地，第二絕緣層160位於絕緣基板層110相對第一絕緣層130之一側，第二接地層150設於第二絕緣層160與絕緣基板層110之間。第二訊號傳輸層170設於第二絕緣層160相對絕緣基板層110之一側，然而，本發明不限於此。
在本實施例中，每個絕緣穿孔202例如為層疊結構101上之貫孔，依序貫穿第一訊號傳輸層140、第一絕緣層130、第一接地層120、絕緣基板層110、第二接地層150、第二絕緣層160與第二訊號傳輸層170，以分別接通第一接地層120與第二接地層150。在本實施例中，絕緣穿孔202垂直伸入第一訊號傳輸層140、第一絕緣層130、第一接地層120、絕緣基板層110、第二接地層150、第二絕緣層160與第二訊號傳輸層170內，換句話說，絕緣穿孔202之軸心(Z軸)垂直第二接地層150之長軸方向(X軸)。
此外，第二接地層150包括至少一第二接地金屬膜151。第二訊號傳輸層170包含位於第二絕緣層160上之複數個線路，每個線路例如為一第二訊號金屬膜171，且第二訊號金屬膜171介於這些絕緣穿孔202之間。
每個高分子導電體302包含一中間段341、一第一末端段342與一第二末端段343，第一末端段342與第二末端段343彼此相對，且中間段341連接此二末端段，中間段341位於絕緣穿孔202內，且電連接第一接地層120之第一接地金屬膜121及第二接地層150之第二接地金屬膜151。第一末端段342位於絕緣穿孔202外，且從絕緣穿孔202突出於第一訊號傳輸層140相對第一接地層120的表面142，第二末端段343位於絕緣穿孔202外，且從絕緣穿孔202突出於第二訊號傳輸層170相對第二接地層150的表面172。
更進一步地，在本實施例中，高分子導電體302之中間段341也呈直線型柱體，意即，具有一致寬度W。第一跨接部401位於這些絕緣穿孔202之外，且同時連接這些高分子導電體302之第一末端段342，並覆蓋第一訊號傳輸層140之第一訊號金屬膜141。
電路板15更包含第二跨接部501與第二隔離層520。第二跨接部501位於這些絕緣穿孔202之外，且同時連接這些高分子導電體302之第二末端段343，並覆蓋第二訊號傳輸層170之第二訊號金屬膜171。此第二隔離層520位於第二跨接部501與第二訊號傳輸層170之間，能夠支撐第二跨接部501以及電性隔絕第二跨接部501與第二訊號傳輸層170。第二隔離層520例如為電絕緣材料。在本實施例中，第二隔離層520填滿於第二跨接部501與第二訊號傳輸層170之間，且直接接觸上述第二跨接部501、各高分子導電體302與層疊結構100(例如第二訊號傳輸層170)之表面。
第一跨接部401、第二跨接部501之材料與高分子導電體302之材料相同，且第一跨接部401、第二跨接部501與高分子導電體302為一體成型，使得第一跨接部401、第二跨接部501與這些高分子導電體302共同為同一物體。
第7A圖至第7E圖為製作電路板的連續示意圖。製造人員依據一電路板製程依序進行以下所述之多個步驟。首先，如第7A圖所示，取得一層疊結構100，其中層疊結構100之表面已具有上述之絕緣穿孔201，絕緣穿孔201呈下寬上窄的形狀，且上述第一訊號金屬膜141已形成於層疊結構100之表面，然而，本發明不限於此；接著，如第7B圖所示，將上述第一隔離層420形成於層疊結構100之表面，並且直接覆蓋上述第一訊號金屬膜141以及層疊結構100(例如第一訊號傳輸層140)；接著，如第7C圖與第7D圖所示，將具有第一隔離層420之層疊結構100放入一模內射出成型設備之一模具600之上模塊620與下模塊630之間(第7C圖)，並將上模塊620與下模塊630彼此閉合(第7D圖)；接著，如第7E圖所示，將一熔融材料650從模具600之進料口610注入於模具600內之成型槽640中，使得熔融材料650充滿層疊結構100內之絕緣穿孔201及成型槽640內；接著，直到模具600冷卻與脫模步驟完成之後，製造人員便能將電路板14從模具600分離出來，以得到如第5圖之電路板14，其中冷卻後之熔融材料650於層疊結構100上形成上述之高分子導電體301。
須了解到，本發明不限於高分子導電體只透過上述模內射出成型設備製成，上述流程僅供示意。另外，在其他實施例中，高分子導電體也可能為插入絕緣穿孔後，並透過高溫設備融熔連接高分子導電體與接地層。此外，絕緣穿孔不限為透過鑽具或蝕刻方式所製成，絕緣穿孔也可能為不同層板上之開口所共同組成。
如此，透過以上架構，藉由填入高分子導電體至電路板內且導接電路板內之接地層，以取代習知電路板之導電孔(VIA)製程。如此，不僅簡化製造流程，縮短作業時間，也節省製造成本與材料成本。
最後，上述所揭露之各實施例中，並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，皆可被保護於本發明中。因此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。
10~15:電路板
100、101:層疊結構
110:絕緣基板層
120:第一接地層
121:第一接地金屬膜
130:第一絕緣層
140:第一訊號傳輸層
141:第一訊號金屬膜
142:表面
150:第二接地層
151:第二接地金屬膜
160:第二絕緣層
170:第二訊號傳輸層
171:第二訊號金屬膜
172:表面
200、201、202:絕緣穿孔
300、301、302:高分子導電體
310、311:第一端
320、321:第二端
331:高分子彈性本體
332:導電粒子
341:中間段
342:第一末端段
343:第二末端段
400、401:第一跨接部
410:氣隙空間
420:第一隔離層
501:第二跨接部
520:第二隔離層
600:模具
610:進料口
620:上模塊
630:下模塊
640:成型槽
650:熔融材料
W、W1、W2:寬度
X、Z:軸
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖為本發明一實施例之電路板的示意圖；
第2圖為本發明一實施例之電路板的示意圖；
第3圖為本發明一實施例之電路板的示意圖；
第4圖為本發明一實施例之電路板的示意圖；
第5圖為本發明一實施例之電路板的示意圖；
第6圖為本發明一實施例之電路板的示意圖；以及
第7A圖至第7E圖為製作第5圖之電路板的連續示意圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記)
無
國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記)
無
10:電路板
100:層疊結構
110:絕緣基板層
120:第一接地層
121:第一接地金屬膜
130:第一絕緣層
140:第一訊號傳輸層
141:第一訊號金屬膜
200:絕緣穿孔
300:高分子導電體
310:第一端
320:第二端
331:高分子彈性本體
332:導電粒子
W:寬度
X、Z:軸
Claims (10)
- 一種電路板，包含：一第一絕緣層；一絕緣基板層；一第一接地層，設於該第一絕緣層與該絕緣基板層之間，且該第一接地層包括至少一第一接地金屬膜；一第一訊號傳輸層，設於該第一絕緣層相對該絕緣基板層之一側，且該第一訊號傳輸層包括複數個第一訊號金屬膜；複數個絕緣穿孔，每一該些絕緣穿孔貫穿該第一訊號傳輸層及該第一絕緣層，且連接該第一接地層；以及複數個高分子導電體，分別位於該些絕緣穿孔內，其中每一該些高分子導電體的一第一部分電連接該第一接地金屬膜，且每一該些高分子導電體的一第二部分突出於該第一訊號傳輸層的表面。
- 如請求項1所述之電路板，其中每一該些高分子導電體為透過一模內射出成型設備將熔融材料注入該些絕緣穿孔所製成，其中，每一該些絕緣穿孔內並未具有連通該第一接地層及該第一訊號傳輸層的電鍍材料或金屬材料。
- 如請求項1所述之電路板，其中每一該些高分子導電體為一直線型柱體。
- 如請求項1所述之電路板，其中該些絕緣穿孔的至少一者呈下寬上窄的形狀。
- 如請求項1所述之電路板，進一步包括：一第一跨接部，位於該些絕緣穿孔之外，且同時電連接該些高分子導電體，並覆蓋該些第一訊號金屬膜。
- 如請求項5所述之電路板，其中該第一跨接部與該些高分子導電體為一體成型。
- 如請求項5所述之電路板，其中該第一跨接部為一獨立的導電元件，且電連接該些高分子導電體。
- 如請求項5所述之電路板，進一步包括：一隔離層，位於該第一跨接部與該些第一訊號金屬膜之間，其中該隔離層為一氣隙空間或一電絕緣材料。
- 如請求項1所述之電路板，進一步包括：一第二絕緣層，位於該絕緣基板層相對該第一絕緣層之一側；一第二接地層，設於該第二絕緣層與該絕緣基板層之間，且該第二接地層包括至少一第二接地金屬膜；以及一第二訊號傳輸層，設於該第二絕緣層相對該絕緣基 板層之一側，且該第二訊號傳輸層包括複數個第二訊號金屬膜，其中每一該些絕緣穿孔更貫穿該第一接地層、該絕緣基板層、該第二接地層、該第二絕緣層與該第二訊號傳輸層，且連接該第二接地層，該些高分子導電體分別位於該些絕緣穿孔內，其中每一該些高分子導電體的一第三部分電連接該第二接地金屬膜，且每一該些高分子導電體的一第四部分突出於該第二訊號傳輸層的表面。
- 如請求項9所述之電路板，進一步包括：一第二跨接部，位於該些絕緣穿孔之外，同時電連接該些高分子導電體的該些第四部分，並覆蓋該些第二訊號金屬膜。
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Patent Citations (2)
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