TWI848376B - 線路板及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
一種線路板的製備方法，包括如下步驟：提供基層，基層包括在第一方向上相對設置的第一表面和第二表面；在第一表面上藉由3D列印的方式形成第一導電線路層，第一導電線路層包括第一線路、第二線路和絕緣層，所述第一線路設有腔體，所述第二線路和所述絕緣層設於所述腔體內，且所述第二線路藉由所述絕緣層連接所述第一線路，使得所述第一線路和所述第二線路並聯設置。本申請還提供一種線路板。本申請可減小信號傳輸時的損耗。
Description
本申請涉及線路板技術領域，尤其涉及一種線路板及該線路板的製備方法。
隨著能源傳輸方式的升級，無線充電技術已經成為汽車電子和消費電子產品必不可少的傳輸方式。該類產品常使用線圈作為無線傳輸的發送端和接收端。然，當傳輸功率顯著提高時，接收端處將產生大幅的功率損耗，因此如何減小接收端功率損耗成為亟待解決的重要課題。
本申請第一方面提供一種線路板的製備方法，包括如下步驟：提供基層，所述基層包括在第一方向上相對設置的第一表面和第二表面；在所述第一表面上藉由3D列印的方式形成第一導電線路層，所述第一導電線路層包括第一線路、第二線路和絕緣層，所述第一線路設有腔體，所述第二線路和所述絕緣層設於所述腔體內，且所述第二線路藉由所述絕緣層連接所述第一線路，使得所述第一線路和所述第二線路並聯設置。
在一些可能的實現方式中，在平行於所述第一方向的橫截面上，所述第一線路包括底部、兩個側部和頂部；兩個所述側部和所述第二線路均設於所述底部同一表面，所述第二線路在垂直於所述第一方向的第二方向上設於兩個所述側部之間，所述頂部連接所述側部遠離所述底部的一側；所述底部、兩個所述側部和所述頂部共同圍設形成所述腔體；所述頂部為弧形且遠離所述腔體凸出。
在一些可能的實現方式中，定義經過所述頂部與所述側部連接處的切線與所述第一方向之間的角度為θ，θ小於或等於45度。
在一些可能的實現方式中，所述3D列印具體為鐳射熔化沉積，所述鐳射熔化沉積包括如下步驟：鋪設包含焊料和金屬粉的粉末原料至所述第一表面上，並聚集雷射光束至所述粉末原料上，藉由鐳射熔覆作用在至少150℃的溫度下列印出所述底部；鋪設所述粉末原料和鐳射熔覆以列印出部分所述側部
和所述第二線路；鋪設所述粉末原料和鐳射熔覆以列印出剩餘的所述側部；逐層鋪設所述粉末原料和鐳射熔覆以列印出所述頂部，所述頂部的當前列印層和前一列印層在所述第二方向上存在偏移，且所述當前列印層被所述前一列印層支撐。
在一些可能的實現方式中，所述製備方法還包括：在所述第二表面上藉由3D列印的方式形成第二導電線路層，所述第二導電線路層具有與所述第一導電線路層相同的結構。
本申請第二方面提供一種線路板，包括基層，所述基層包括在第一方向上相對設置的第一表面和第二表面。所述線路板還包括第一導電線路層，所述第一導電線路層設於所述第一表面上。所述第一導電線路層包括第一線路、第二線路和絕緣層，所述第一線路設有腔體，所述第二線路和所述絕緣層設於所述腔體內，且所述第二線路藉由所述絕緣層連接所述第一線路，使得所述第一線路和所述第二線路並聯設置。
在一些可能的實現方式中，在平行於所述第一方向的橫截面上，所述第一線路包括底部、兩個側部和頂部；兩個所述側部和所述第二線路均設於所述底部同一表面，所述第二線路在垂直於所述第一方向的第二方向上設於兩個所述側部之間，所述頂部連接所述側部遠離所述底部的一側；所述底部、兩個所述側部和所述頂部共同圍設形成所述腔體；所述頂部為弧形且遠離所述腔體凸出。
在一些可能的實現方式中，定義經過所述頂部與所述側部連接處的切線與所述第一方向之間的角度為θ，θ小於或等於45度。
在一些可能的實現方式中，所述第二線路的數量為多個，多個所述第二線路的至少一者還設於所述側部上。
在一些可能的實現方式中，從所述第一方向觀察，所述第一導電線路層呈螺旋形狀。
在一些可能的實現方式中，所述第一導電線路層包括焊料和設於所述焊料中的金屬粉。
相較於傳統的實心導線中由於趨膚效應的影響導致導線的等效電阻增加、損耗增大的情況，本申請將第一導電線路層設置為包括中空的第一線路和設於第一線路內的第二線路，這有利於增加第一導電線路層的表面積，進而增加了高頻電流下第一導電線路層的實際使用面積。因此，本申請有利於降低趨膚效應對電流傳輸的影響，減小了傳輸損耗。
10:基層
11:第一表面
12:第二表面
20:第一導電線路層
21:第一線路
22:第二線路
23:絕緣層
30:第二導電線路層
40:第一保護膜
41:第一膠層
42:第一覆蓋層
50:第二保護膜
51:第二膠層
52:第二覆蓋層
100:線路板
101:通孔
102:導電部
210:線路部分
211:底部
213:側部
214:頂部
S:腔體
L:切線
θ:角度
X:第一方向
Y:第二方向
L1-L5:尺寸
圖1為本申請一實施方式提供的基層的剖視圖。
圖2為在圖1所示的基層中開設通孔後的剖視圖。
圖3為在圖2所示的通孔內形成導電部後的剖視圖。
圖4為在圖3所示的基層一表面形成第一導電線路層後的剖視圖。
圖5為圖4所示的第一導電線路層的立體圖。
圖6為圖5所示的第一導電線路層於另一些實施例中的剖視圖。
圖7為圖5所示的第一導電線路層於另一些實施例中的剖視圖。
圖8為在圖4所示的基層另一表面形成第二導電線路層後的剖視圖。
圖9為在圖8所示的第一導電線路層和第二導電線路層上分別覆蓋第一保護膜和第二保護膜後得到的線路板的剖視圖。
下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請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申請一部分實施例，而不是全部的實施例。
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申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請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，不是旨在於限制本申請。
本申請一實施方式提供一種線路板100的製備方法。根據不同需求，所述製備方法的步驟順序可以改變，某些步驟可以省略或合併。包括以下步驟：
步驟S1，請參閱圖1和圖2，提供基層10，基層10包括在第一方向X上相對設置的第一表面11和第二表面12。然後，在基層10中開設同時貫穿第一表面11和第二表面12的至少一通孔101。
在一些實施例中，基層10的材質可以為聚醯亞胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)中的至少一種絕緣樹脂。在一些具體的實施例中，基層10的材質為聚醯亞胺。
在一些實施例中，通孔101可藉由鐳射開孔或等離子切割等方式形成。
步驟S2，請參閱圖3，在通孔101內形成導電部102。
在一些實施例中，利用3D列印技術在通孔101內形成導電部102。在一些具體的實施例中，導電部102可以為實心的導電柱。在另一些實施例中，導電部102還可以僅形成於通孔101的內壁上。
步驟S3，請參閱圖4和圖5，在第一表面11上藉由3D列印的方式形成第一導電線路層20。第一導電線路層20包括中空的第一線路21和設於第一線路21內的第二線路22，第一線路21和第二線路22藉由絕緣層23電性隔絕。如此，使得第一線路21和第二線路22相互並聯。從第一方向X觀察，第一線路21和第二線路22均為螺旋狀。
在一些實施例中，在平行於第一方向X的橫截面上，第一線路21包括多個間隔設置的線路部分210。每一線路部分210包括底部211、兩個側部213和頂部214。兩個側部213設於底部211同一表面，且連接底部211相對的邊緣。頂部214連接側部213遠離底部211的一側。底部211、兩個側部213和頂部214四者共同圍設形成中空的腔體S。第二線路22設於腔體S內且連接於底部211設有兩個側部213的同一表面。其中，底部211和側部213可分別為直線形，頂部214可為弧形且遠離腔體S凸出。相較於傳統的實心導線，本申請將第一導電線路層20設置為包括第一線路21和設於第一線路21內的第二線路22，這有利於增加第一導電線路層20的表面積。
在一些實施例中，絕緣層23的材質可以為聚醯亞胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)中的至少一種絕緣樹脂。
其中，3D列印具體為鐳射熔化沉積，其藉由噴嘴將粉末原料鋪設至第一表面11上，同時雷射光束聚集到粉末原料上，藉由鐳射熔覆作用在至少150℃的溫度下列印出金屬薄層。然後再藉由逐層鋪設和鐳射熔覆，直到最後形成所需的導電線路層。在一些具體地實施例中，第一導電線路層20的粉末原料包括焊料和設於焊料中的金屬粉，金屬粉可以為銅粉或銀粉。在本實施例中，可先列印出第一線路21的底部211，然後在底部211上貼附絕緣層23，再列印出側部213的下半部分和第二線路22，再列印出側部213的上半部分，最後逐層列印出頂部214。
可以理解，當頂部214設置為外凸的弧形時，頂部214在逐層列印過程中，當前列印層和前一列印層在第二方向Y上的偏移量較小。即，頂部214的當前列印層不會完全與前一列印層重合，而是在第二方向Y上具有一定偏移且偏移量較小。因此，頂部214在逐層列印過程中，當前列印層可被前一列印層支撐，有利於列印出懸空的頂部214。在一些具體的實施例中，定義經過頂部214與側部213的連接處的切線L與第一方向X之間的角度為θ，θ小於或等於45度，從而進一步有利於列印出懸空的頂部214。
在另一些實施例中，為了進一步增加第一導電線路層20的表面積，第一導電線路層20的截面結構還可以作變更。例如，如圖6所示，可以設置第二線路22的數量為多個。多個第二線路22均設於底部211上且在第一方向X上間隔設置。又如，如圖7所示，第二線路22還可以位於側部213上。
相較於傳統的實心導線中由於趨膚效應的影響導致導線的等效電阻增加、損耗增大的情況，本申請將第一導電線路層20設置為包括第一線路21和設於第一線路21內的第二線路22，這有利於增加第一導電線路層20的表面積，進而增加了高頻電流下第一導電線路層20的實際使用面積。因此，本申請有利於降低趨膚效應對電流傳輸的影響，減小了傳輸損耗。
而且，相較於傳統的實心導線，本申請的第一導電線路層20藉由3D列印方式製作，節約了金屬耗材(如銅材)的損耗，且製程更加環保，精度更高。在一些具體地實施例中，在第一方向X上，底部211的尺寸L1和第二線路22的尺寸L2可控制在10微米，和頂部214的尺寸L3可控制在20微米。在第二方向Y上，第二線路22的尺寸L4和每一側部213的尺寸L5可控制在20微米。而且，中空結構也使得第一導電線路層20具有更高的利用率，且整體品質更輕。
步驟S4，請參閱圖8，在第二表面12上藉由3D列印的方式形成第二導電線路層30。
第二導電線路層30和第一導電線路層20藉由導電部102電性連接。其中，第二導電線路層30的結構和具體製作方法可參照第一導電線路層20，在此不作重複描述。
步驟S5，請參閱圖9，在第一導電線路層20上覆蓋第一保護膜40，在第二導電線路層30上覆蓋第二保護膜50。此時，得到線路板100。
其中，本實施例以線路板100為雙面板為例進行說明。可以理解，在其它實施例中，線路板100還可以為單面板或多層板。如，當線路板100為多
層板時，還可以在獲得第二導電線路層30之後，繼續在第一導電線路層20和/或第二導電線路層30上藉由3D列印的方式進行增層。
在一些實施例中，第一保護膜40包括第一膠層41和第一覆蓋層42，且第一膠層41黏接第一覆蓋層42和第一導電線路層20。第二保護膜50包括第二膠層51和第二覆蓋層52，且第二膠層51黏接第二覆蓋層52和第二導電線路層30。第一覆蓋層42和第二覆蓋層52的材質可以分別為聚醯亞胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(Liquid Crystalline Polymer，LCP)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)中的至少一種絕緣樹脂。第一膠層41和第二膠層51的材質可以分別為普通的純膠。
在另一些實施例中，第一保護膜40和第二保護膜50還可以分別為防焊層。
在一些實施例中，最終得到的線路板100可以為柔性線路板(FPC)、硬質線路板(RPCB)或高密度連接板(HDI)。
請參閱圖9，本申請一實施方式還提供一種線路板100，包括依次疊設的第一保護膜40、第一導電線路層20、基層10、第二導電線路層30和第二保護膜50。基層10包括在第一方向X上相對設置的第一表面11和第二表面12。基層10中開設同時貫穿第一表面11和第二表面12的至少一通孔101。通孔101內形成有導電部102。
請一併參照圖4和圖5，第一導電線路層20包括中空的第一線路21和設於第一線路21內的第二線路22，第一線路21和第二線路22藉由絕緣層23電性隔絕。如此，使得第一線路21和第二線路22相互並聯。從第一方向X觀察，第一線路21和第二線路22均為螺旋狀。在一些實施例中，在平行於第一方向X的橫截面上，第一線路21包括多個間隔設置的線路部分210。每一線路部分210包括底部211、兩個側部213和頂部214。兩個側部213設於底部211同一表面，且連接底部211相對的邊緣。頂部214連接側部213遠離底部211的一側。底部211、兩個側部213和頂部214四者共同圍設形成中空的腔體S。第二線路22設於腔體S內且連接於底部211設有兩個側部213的同一表面。其中，底部211和側部213可分別為直線形，頂部214可為弧形且遠離腔體S凸出。定義經過頂部214與側部213的連接處的切線L與第一方向X之間的角度為θ，θ小於或等於45度。相較於傳統的實心導線，本申請將第一導電線路層20設置
為包括第一線路21和設於第一線路21內的第二線路22，這有利於增加第一導電線路層20的表面積。
在另一些實施例中，為了進一步增加第一導電線路層20的表面積，第一導電線路層20的截面結構還可以作變更。例如，如圖6所示，可以設置第二線路22的數量為多個。多個第二線路22均設於底部211上且在第一方向X上間隔設置。又如，如圖7所示，第二線路22還可以位於側部213上。
第二導電線路層30的結構與第一導電線路層20類似，在此不作重複描述。
如圖9所示，在一些實施例中，第一保護膜40包括第一膠層41和第一覆蓋層42，且第一膠層41黏接第一覆蓋層42和第一導電線路層20。第二保護膜50包括第二膠層51和第二覆蓋層52，且第二膠層51黏接第二覆蓋層52和第二導電線路層30。
在另一些實施例中，第一保護膜40和第二保護膜50還可以分別為防焊層。
最後需要指出，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照以上較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本發明技術方案的精神和範圍。
10:基層
11:第一表面
12:第二表面
20:第一導電線路層
30:第二導電線路層
40:第一保護膜
41:第一膠層
42:第一覆蓋層
50:第二保護膜
51:第二膠層
52:第二覆蓋層
100:線路板
101:通孔
102:導電部
X:第一方向
Y:第二方向
Claims (10)
- 一種線路板的製備方法，其中，包括如下步驟：提供基層，所述基層包括在第一方向上相對設置的第一表面和第二表面；以及在所述第一表面上藉由3D列印的方式形成第一導電線路層，所述第一導電線路層包括第一線路、第二線路和絕緣層，所述第一線路設有腔體，所述第二線路和所述絕緣層設於所述腔體內，且所述第二線路藉由所述絕緣層連接所述第一線路，使得所述第一線路和所述第二線路並聯設置。
- 如請求項1所述的線路板的製備方法，其中，在平行於所述第一方向的橫截面上，所述第一線路包括底部、兩個側部和頂部；兩個所述側部和所述第二線路均設於所述底部同一表面，所述第二線路在垂直於所述第一方向的第二方向上設於兩個所述側部之間，所述頂部連接所述側部遠離所述底部的一側；所述底部、兩個所述側部和所述頂部共同圍設形成所述腔體；所述頂部為弧形且遠離所述腔體凸出。
- 如請求項2所述的線路板的製備方法，其中，定義經過所述頂部與所述側部連接處的切線與所述第一方向之間的角度為θ，θ小於或等於45度。
- 如請求項2或3所述的線路板的製備方法，其中，所述3D列印具體為鐳射熔化沉積，所述鐳射熔化沉積包括如下步驟：鋪設包含焊料和金屬粉的粉末原料至所述第一表面上，並聚集雷射光束至所述粉末原料上，藉由鐳射熔覆作用在至少150℃的溫度下列印出所述底部；鋪設所述粉末原料和鐳射熔覆以列印出部分所述側部和所述第二線路；鋪設所述粉末原料和鐳射熔覆以列印出剩餘的所述側部；逐層鋪設所述粉末原料和鐳射熔覆以列印出所述頂部，所述頂部的當前列印層和前一列印層在所述第二方向上存在偏移，且所述當前列印層被所述前一列印層支撐。
- 如請求項1所述的線路板的製備方法，其中，還包括：在所述第二表面上藉由3D列印的方式形成第二導電線路層，所述第二導電線路層具有與所述第一導電線路層相同的結構。
- 一種線路板，包括基層，所述基層包括在第一方向上相對設置的第一表面和第二表面，其改良在於，所述線路板還包括： 第一導電線路層，設於所述第一表面上，所述第一導電線路層為空心結構且呈螺旋狀；其中，在平行於所述第一方向的橫截面上，所述第一導電線路層包括第一線路、第二線路和絕緣層，所述第一線路設有腔體，所述第二線路和所述絕緣層設於所述腔體內，且所述第二線路藉由所述絕緣層連接所述第一線路，使得所述第一線路和所述第二線路並聯設置。
- 如請求項6所述的線路板，其中，在平行於所述第一方向的橫截面上，所述第一線路包括底部、兩個側部和頂部；兩個所述側部和所述第二線路均設於所述底部同一表面，所述第二線路在垂直於所述第一方向的第二方向上設於兩個所述側部之間，所述頂部連接所述側部遠離所述底部的一側；所述底部、兩個所述側部和所述頂部共同圍設形成所述腔體；所述頂部為弧形且遠離所述腔體凸出。
- 如請求項7所述的線路板，其中，定義經過所述頂部與所述側部連接處的切線與所述第一方向之間的角度為θ，θ小於或等於45度。
- 如請求項6所述的線路板，其中，從所述第一方向觀察，所述第一導電線路層呈螺旋形狀。
- 如請求項6所述的線路板，其中，所述第一導電線路層包括焊料和設於所述焊料中的金屬粉。
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Citations (1)
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| US20210068266A1 (en) | 2018-03-30 | 2021-03-04 | Sony Corporation | Glass wiring substrate and component-mounted glass wiring substrate |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210068266A1 (en) | 2018-03-30 | 2021-03-04 | Sony Corporation | Glass wiring substrate and component-mounted glass wiring substrate |
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