电路板以及电子设备的制作方法

专利检索2022-05-10  210



1.本技术涉及电路板技术领域,特别是涉及一种电路板以及电子设备。


背景技术:

2.任何电子产品的生产核心就是将符合性能要求的元器件通过合适的方法焊接到电路板上,组成具有一定功能的电路板组装件。
3.目前焊接的方式分为有铅焊接和无铅焊接,其中有铅焊接的焊接温度在265℃附近,无铅焊接的焊接温度在288℃附近,而不管是有铅焊接还是无铅焊接,其焊接温度都远远高于fpc(flexible printed circuit,柔性电路板)的tg(玻璃化温度),因此,焊接时,fpc处于橡胶态,而由于fpc中物质较多,且物质间的橡胶态cte(coefficient of thermal expansion,热膨胀系数)差别较大,因此在焊接时,fpc发生分层的概率较大。


技术实现要素:

4.本技术主要解决的技术问题是提供一种电路板以及电子设备,能够减少电路板发生分层的概率。
5.为解决上述技术问题,本技术采用的一个技术方案是:提供一种电路板,包括基材层以及设置在所述基材层表面的表面线路层,所述表面线路层设有焊盘,所述基材层包括层叠设置的柔性芯板以及硬质芯板,其中,所述柔性芯板设有通孔,所述通孔内填充有介质材料,所述介质材料与所述硬质芯板/所述表面线路层的材料相同,其中,所述焊盘在所述柔性芯板的正投影与所述通孔至少部分重合。
6.其中,所述介质材料与所述表面线路层的材料均为铜。
7.其中,所述焊盘在所述柔性芯板上的正投影落在所述通孔中。
8.其中,所述焊盘在所述柔性芯板上的正投影的面积与所述通孔的开口面积相等,或者,所述焊盘在所述柔性芯板上的正投影的面积小于所述通孔的开口面积。
9.其中,所述电路板还包括:黏结层,所述柔性芯板与所述硬质芯板之间设有所述黏结层,用于黏结所述柔性芯板与所述硬质芯板。
10.其中,所述黏结层的材料与所述硬质芯板的材料相同。
11.其中,所述黏结层的材料为半固化片,所述硬质芯板为玻璃纤维板。
12.其中,所述柔性芯板的相背设置的两侧均设有所述硬质芯板,且所述柔性芯板、所述硬质芯板的相背设置的两侧均设有内部线路层,同时设置在所述柔性芯板表面的内部线路层与设置在所述硬质芯板表面的内部线路层之间设有所述黏结层,以实现所述柔性芯板与所述硬质芯板的黏结。
13.其中,所述电路板相背设置的两表面均设有开口,所述开口延伸至设置在所述柔性芯板表面的所述内部线路层,以暴露所述内部线路层。
14.为解决上述技术问题,本技术采用的另一个技术方案是:提供一种电子设备,包括上述的电路板。
15.本技术的有益效果是:本技术中的电路板将柔性芯板中通孔内的介质材料设置与硬质芯板/表面线路层的材料相同,以减少柔性材料在焊盘区域中的占比,而由于柔性材料与硬质芯板的材料、表面线路层的材料的橡胶态cte的差别较大,因此减少柔性材料在焊盘区域中的占比,能够降低焊接时柔性材料与其他材料分离的概率,从而降低电路板发生分层的概率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。其中:
17.图1是本技术电路板一实施方式的剖面结构示意图;
18.图2是本技术电路板另一实施方式的剖面结构示意图;
19.图3是本技术电路板又一实施方式的剖面结构示意图;
20.图4是图1中电路板的制备流程示意图;
21.图5是本技术电子设备一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
23.参阅图1,图1是本技术电路板一实施方式的剖面结构示意图,该电路板1000包括基材层1100以及设置在基材层1100表面的表面线路层1200,表面线路层1200设有焊盘1201。其中基材层1100起支撑和保护作用,表面线路层1200的材料为导电材料,例如铜、金等,同时表面线路层1200包括线路图案,用于传输电信号,且在组装时,将待焊接元器件的引脚通过焊接的方式与焊盘1201连接。其中基材层1100可以只有一侧表面设有表面线路层1200,也可以两侧表面均设有表面线路层1200(图1以两侧表面均设有进行示意说明)。
24.同时基材层1100包括层叠设置的柔性芯板1110以及硬质芯板1120,且柔性芯板1110设有通孔1111,通孔1111内填充有介质材料,该介质材料与硬质芯板1120或表面线路层1200的材料相同,其中,焊盘1201在柔性芯板1110的正投影与通孔1111至少部分重合。
25.具体地,柔性芯板1110的材料为柔性材料,例如为聚酰亚胺(pi)或者聚酯薄膜等。
26.同时结合图1,在电路板1000中定义焊盘区域a,焊盘区域a包括焊盘1201以及基材层1100中正对焊盘1201的区域,且焊盘区域a在柔性芯板1110上的正投影与焊盘1201在柔性芯板1110上的正投影重合。可以理解的是,在焊接时,焊接热量主要集中在焊盘区域a中,且焊盘区域a与柔性芯板1110中的通孔1111至少部分重合。
27.同时将介质材料设置为与硬质芯板1120/表面线路层1200的材料相同的目的在于:减小柔性材料在焊盘区域a中的占比。由于柔性材料与硬质芯板1120的材料、表面线路层1200的材料的橡胶态cte的差别较大,因此在焊接时,柔性材料容易与其他材料发生分
离,而本实施方式通过减小柔性材料在焊盘区域a中的占比,可以降低电路板1000发生分层的概率。
28.另外将介质材料设置为与硬质芯板1120/表面线路层1200的材料相同,还可以减小电路板1000中材料的种类,降低采购的负担。
29.其中由于表面线路层1200的材料为导电材料,其导热性能良好,因此当将介质材料设置与表面线路层1200的材料相同时,介质材料还可以将焊接时瞬间产生的大量的热量导走,从而提高焊接时电路板1000的耐热性和可靠性。
30.为了进一步减小柔性材料在焊盘区域a中的占比,继续参阅图1,在一应用场景中,焊盘1201在柔性芯板1110上的正投影落在通孔1111中,也就是说,此时焊盘区域a与柔性芯板1110重合部分的材料与硬质芯板1120的材料相同,或者,与表面线路层1200的材料相同,即焊盘区域a中不存在柔性材料。
31.继续参阅图1,在一应用场景中,焊盘1201在柔性芯板1110上的正投影的面积与通孔1111的开口面积相等。
32.而考虑到焊接时的热量还会传递到焊盘区域a的四周,为了进一步降低电路板1000分层的概率,在另一实施方式中,如图2所示,焊盘1201在柔性芯板1110上的正投影的面积小于通孔1111的开口面积。
33.当然在其他实施方式中,如图3所示,焊盘1201在柔性芯板1110上的正投影也可以与通孔1111只有部分重合。
34.在一应用场景中,介质材料与表面线路层1200的材料均为铜。由于铜是一种存在范围较广、易获得且成本较低的导电材料,因此将介质材料与表面线路层1200的材料均设置为铜,能够降低电路板1000的成本。
35.当然在其他应用场景中,介质材料可以是与表面线路层1200的材料不相同的导电材料,例如,表面线路层1200的材料为铜,而介质材料为铝。
36.继续参阅图1,电路板1000还包括黏结层1300,柔性芯板1110与硬质芯板1120之间设有黏结层1300,用于黏结柔性芯板1110与硬质芯板1120,同时柔性芯板1110的相背设置的两侧均设有硬质芯板1120,且柔性芯板1110、硬质芯板1120的相背设置的两侧均设有内部线路层1130,同时设置在柔性芯板1110表面的内部线路层1130与设置在硬质芯板1120表面的内部线路层1130之间设有黏结层1300,以实现柔性芯板1110与硬质芯板1120的黏结。
37.具体地,内部线路层1130也具有线路图案,用于传输电信号,其材料也为导电材料,例如铜、金等。在一应用场景中,为了进一步降低电路板1000分层的概率,减少焊盘区域a中材料的种类,内部线路层1130的材料与表面线路层1200的材料相同,例如,均为铜。
38.在基材层1100中设置多层内部线路层1130能够使电路板1000实现多种电路功能。
39.可以理解的是,其他应用场景中,基材层1100中可以不设置内部线路层1130。或者,柔性芯板1110、硬质芯板1120都可以只有一侧设有内部线路层1130。
40.为了进一步降低电路板1000分层的概率,黏结层1300的材料与硬质芯板1120的材料相同。具体地,将黏结层1300的材料设置与硬质芯板1120的材料相同,从而可以减少焊盘区域a中材料的种类,进一步降低电路板1000发生分层的概率。
41.在一应用场景中,黏结层1300的材料为半固化片,硬质芯板1120为玻璃纤维板。具体地,半固化片主要包括树脂和增强材料,通常在制备时,采用玻璃纤维布作为增强材料,
并将玻璃纤维布浸渍上树脂胶液,再经过预处理烘制成薄片,最终得到半固化片,该半固化片在加热加压下会软化,冷却后会固化并具有粘性,从而在高温压合过程中能够将相邻的两层黏合。也就是说,半固化片的材料包括树脂和玻璃纤维布,而玻璃纤维板的材料也包括树脂和玻璃纤维布。
42.继续参阅图1,表面线路层1200与基材层1100之间设有黏结层1300,用于黏结表面线路层1200与基材层1100。具体地,在表面线路层1200与基材层1100之间设置黏结层1300可以保证表面线路层1200与基材层1100之间的连接牢固性。
43.继续参阅图1,为了使电路板1000具有较强的柔韧性,能够弯折以适应某些特别的应用场景,电路板1000相背设置的两表面均设有开口1001,开口1001延伸至设置在柔性芯板1110表面的内部线路层1130,以暴露柔性芯板1110表面的内部线路层1130,从而在某些应用场景中,可以将柔性芯板1110暴露的部分弯折以满足实际需要。
44.其中为了更好地理解本技术中电路板1000的结构,结合图4,并以介质材料与表面线路层1200、内部线路层1130的材料均为铜对图1中电路板1000的制备过程进行说明:
45.提供一双面软板,该双面软板包括柔性芯板1110以及设置在柔性芯板1110相背设置的两侧表面的内部线路层1130。
46.对应通孔1111的位置、大小,将双面软板一侧表面的内部线路层1130进行蚀刻,然后采用诸如激光烧蚀的方式在暴露的柔性芯板1110上形成通孔1111以暴露双面软板另一侧表面的内部线路层1130。
47.然后采用诸如电镀的方式在通孔1111内填充铜直至双面软板的表面平整。
48.然后在双面软板相背设置的两侧依次放置黏结层1300、双面硬板(包括硬质芯板1120以及设置在硬质芯板1120相背设置的两侧表面的内部线路层1130)、黏结层1300以及表面线路层1200,然后经过高温压合后,进行开盖制程,形成开口1001,最终得到电路板1000。
49.参阅图5,图5是本技术电子设备一实施方式的结构示意图,该电子设备200包括电路板210,其中电路板210与上述任一项实施方式中的电路板1000结构相同,具体结构可参见上述实施方式,在此不再赘述。
50.其中电子设备200可以是手机、电脑、家用电器等任一项设备,在此不做限制。
51.总而言之,本技术中的电路板将柔性芯板中通孔内的介质材料设置与硬质芯板/表面线路层的材料相同,以减少柔性材料在焊盘区域中的占比,而由于柔性材料与硬质芯板的材料、表面线路层的材料的橡胶态cte的差别较大,因此减少柔性材料在焊盘区域中的占比,能够降低焊接时柔性材料与其他材料分离的概率,从而降低电路板发生分层的概率。
52.以上所述仅为本技术的实施方式,并非因此限制本技术的专利范围,凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本技术的专利保护范围内。
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