本實(shí)用新型涉及,具體地說(shuō),是涉及一種電路板。
背景技術(shù):
目前,PCB板的制作時(shí)所使用的基板具有紙基板、玻璃纖維布基板、復(fù)合基板(CEM系列)、積層多層板基板和特殊材料基板(陶瓷類(lèi)基材、金屬類(lèi)基材和熱塑類(lèi)基材等)五大類(lèi),而特殊材料基本中的金屬類(lèi)基材包括銅、鋁、鐵或其他金屬基材。一般在以金屬基材作為PCB板的基板時(shí),需要在金屬基材上鉆設(shè)不同形狀和不同大小的孔,并對(duì)該孔進(jìn)行絕緣處理,使得在對(duì)多塊PCB板進(jìn)行連接的螺栓或穿過(guò)該孔的元器件能夠與金屬基材保持絕緣。如果PCB板的上下表面均有線路圖案,通常還需要在孔壁上沉銅、電鍍形成導(dǎo)通金屬層,以連接兩個(gè)表面上的線路。
依照金屬基材上鉆設(shè)的孔的大小,對(duì)金屬基材上鉆設(shè)的孔的絕緣處理方法具有以下兩種:第一種是,當(dāng)鉆設(shè)的孔很小時(shí),可以通過(guò)高溫壓爐將半固化片內(nèi)的環(huán)氧樹(shù)脂直接對(duì)該孔進(jìn)行填充,使得該孔具有絕緣作用;第二種是,當(dāng)鉆設(shè)的孔較大時(shí),此時(shí)無(wú)法直接通過(guò)半固化片內(nèi)的環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)該孔進(jìn)行填充,因此需要采用樹(shù)脂對(duì)該孔進(jìn)行填充,然后再對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行固化處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該孔的絕緣處理。其中,樹(shù)脂可以是流體,也可以使粉狀。
但是,當(dāng)鉆設(shè)的孔較大時(shí),用上述的第二種方法對(duì)該孔進(jìn)行絕緣處理時(shí),存在以下缺點(diǎn):
第一,填充在該孔中的樹(shù)脂為流體或粉狀,在未對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行固化處理時(shí),樹(shù)脂無(wú)法粘合在金屬基板的孔壁上,而填充完樹(shù)脂的金屬基板是需要對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行高溫固化處理,然而由于用于填充的樹(shù)脂為流體或液體,在為高溫固化前樹(shù)脂的附著力不足以大體積的樹(shù)脂留在孔中,使得在高溫固化處理前的運(yùn)輸過(guò)程中,樹(shù)脂容易從孔中掉落出來(lái),進(jìn)而導(dǎo)致需要進(jìn)行額外工序解決該問(wèn)題,增加了成本。
第二,流體狀的樹(shù)脂在進(jìn)行填充時(shí)容易產(chǎn)生氣泡,而由于流體狀樹(shù)脂的粘稠度較高,進(jìn)而導(dǎo)致該氣泡難以消除,而粉狀樹(shù)脂在進(jìn)行填充時(shí)容易出現(xiàn)部分空間無(wú)法被填滿,所以,無(wú)論是流體狀的樹(shù)脂和粉狀的樹(shù)脂在進(jìn)行固化后,原金屬基板上鉆設(shè)的孔的孔壁壁與填充的樹(shù)脂之間以及樹(shù)脂固化后的中心極易出現(xiàn)空洞,影響電路板使用的可靠性,存在功能隱患。
第三,填充樹(shù)脂的電路基板在進(jìn)行高低溫交替測(cè)試的時(shí)候,固化后的樹(shù)脂因?yàn)橛袣馀莸拇嬖谳^高的幾率會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)通金屬層裂開(kāi)的情況,使得電路板在高低溫交替的環(huán)境中存在功能隱患,容易出現(xiàn)功能事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的主要目的是提供一種工作可靠性好并且便于制作電路板。
為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的主要目的,本實(shí)用新型提供一種電路板,包括金屬基板,金屬基板上設(shè)有至少一個(gè)通孔,金屬基板的上方設(shè)有第一絕緣層,第一絕緣層的上方設(shè)有第一銅箔層,第一銅箔層上形成有線路圖案;其中,通孔的內(nèi)壁上設(shè)有一圈絕緣環(huán),絕緣環(huán)由填充到通孔內(nèi)的絕緣塊沖壓而成,且將金屬基板、第一絕緣層及第一銅箔層壓合時(shí),絕緣塊被第一絕緣層粘合到金屬基板上。
由上可見(jiàn),利用絕緣塊代替樹(shù)脂對(duì)金屬基板上的通孔進(jìn)行填充,保證了通孔的內(nèi)壁與填充的絕緣塊之間的連接的緊密性,而且不用額外的為塞孔樹(shù)脂而進(jìn)行高溫固化加工,使得電路板制作更加簡(jiǎn)單。并且絕緣塊對(duì)通孔進(jìn)行填充與現(xiàn)有技術(shù)相比中用樹(shù)脂對(duì)通孔進(jìn)行填充具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):第一,使用絕緣塊對(duì)通孔進(jìn)行填充,保證了半成品在運(yùn)輸至高溫壓合的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)絕緣塊脫落的情況,避免了需要加設(shè)額外工序,包括先固化填充樹(shù)脂以及為這固化前確保樹(shù)脂不掉出來(lái)的工序;第二,使用絕緣塊對(duì)通孔進(jìn)行填充,解決了樹(shù)脂在填充過(guò)程中容易出現(xiàn)氣泡、空洞等問(wèn)題,保證了電路板使用時(shí)的可靠性,特別是在高低溫交替的環(huán)境下導(dǎo)通金屬層可靠性更佳,不容易甚至不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂的現(xiàn)象,消除樹(shù)脂填充時(shí)存在的功能隱患,增加了電路板使用時(shí)的安全性。
進(jìn)一步的方案是,金屬基板的下方設(shè)有第二絕緣層,第二絕緣層的下方設(shè)有第二銅箔層,第二銅箔層上也形成有線路圖案,且絕緣環(huán)的內(nèi)壁上形成有導(dǎo)通金屬層,導(dǎo)通金屬層連接第一銅箔層以及第二銅箔層,絕緣塊位于第一絕緣層與第二絕緣層之間。
由上可見(jiàn),由于絕緣層能使得絕緣塊與通孔的內(nèi)壁進(jìn)行粘合,將絕緣塊設(shè)置在第一絕緣層和第二絕緣層之間能夠使得絕緣塊與通孔內(nèi)壁粘合效果更佳,避免單一絕緣層內(nèi)含的環(huán)氧樹(shù)脂由于流體特性無(wú)法對(duì)絕緣塊與通孔的內(nèi)壁進(jìn)行良好的粘合。
更進(jìn)一步的方案是,絕緣塊的外周緣處設(shè)有填充槽,填充槽位于絕緣塊與通孔的內(nèi)壁鄰接處,且填充槽由第一絕緣層和/或第二絕緣層熱熔填充。
由上可見(jiàn),在絕緣塊上設(shè)置填充槽既可以使絕緣塊與通孔的內(nèi)壁進(jìn)行最牢固的配合,又可以為絕緣層內(nèi)含的環(huán)氧樹(shù)脂提供容納空間,提高絕緣塊與通孔的內(nèi)壁連接的牢固性,并且不會(huì)發(fā)生由于局部間隙過(guò)大而導(dǎo)致半固化片流出的環(huán)氧樹(shù)脂不足以填充間隙的空間。
更進(jìn)一步的方案是,填充槽的厚度與絕緣塊的厚度相等;或者填充槽位于絕緣塊上方一側(cè)和/或下方一側(cè)。
由上可見(jiàn),可以通過(guò)電路板的待加工工序選擇不同填充槽厚度的絕緣塊,確保絕緣塊與金屬基板之間的連接可靠性。
更進(jìn)一步的方案是,絕緣塊的外周緣處設(shè)有至少一個(gè)凸起,凸起抵接在通孔的內(nèi)壁上。
由上可見(jiàn),在絕緣塊上設(shè)置凸起,能夠使得絕緣塊與通孔內(nèi)壁輪廓?jiǎng)偤猛耆浜匣蛘呤沁^(guò)盈配合,使得半成品運(yùn)輸至高溫壓合的過(guò)程中,絕緣塊不會(huì)出現(xiàn)脫落的情況。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的電路板的半成品的剖視示意圖。
圖2是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的金屬基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的絕緣塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中A處的放大圖。
圖5是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的絕緣塊的填充槽的第一厚度示意圖。
圖6是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的絕緣塊的填充槽的第二厚度示意圖。
圖7是本實(shí)用新型本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例半成品的絕緣環(huán)處結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
電路板實(shí)施例:
參照?qǐng)D1,圖1是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例電路板半成品的剖視示意圖。電路板1包括金屬基板2、設(shè)置于金屬基板2上方的絕緣層11、設(shè)置于金屬基板2下方的絕緣層12、設(shè)置于絕緣層11上方的銅箔層13和設(shè)置于絕緣層12下方的銅箔層14。金屬基板2的通孔內(nèi)放置絕緣塊3。
參照?qǐng)D2,圖2是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的金屬基板的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合圖1,金屬基板2可以由銅、鋁或其他金屬基材制作而成,金屬基板2上根據(jù)實(shí)際所需要的電路布局設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)通孔21。由于本實(shí)施例的電路板主要用于在電動(dòng)汽車(chē)的電池模塊上,電池模塊的多個(gè)電池等器件需要通過(guò)諸如螺釘?shù)裙潭ㄔ陔娐钒迳希虼?,金屬基?設(shè)置的多個(gè)通孔21,可以讓螺釘穿過(guò)以及各種器件固定在電路板上,因此需要對(duì)通孔21做絕緣處理。
本實(shí)用新型是通過(guò)在金屬基板2的通孔21內(nèi)放置絕緣塊3,金屬基板是用金屬加工形成一個(gè)通孔,加工可以用包括沖壓或銑削等加工形成,絕緣塊可以用包括沖壓或銑削等加工形成,使絕緣塊3在通孔21的內(nèi)壁的形成一圈絕緣環(huán),進(jìn)而起到對(duì)通孔21的絕緣處理。
參照?qǐng)D3和圖4,圖3是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的絕緣塊的結(jié)構(gòu)示意圖,圖4是圖3中A處的放大圖。結(jié)合圖1和圖2,絕緣塊3與金屬基板2的通孔21相匹配地設(shè)置,使得絕緣塊3能夠更好的貼合于通孔21的內(nèi)壁,避免在制作電路板1的過(guò)程中,因在運(yùn)輸至對(duì)金屬基板2、絕緣層11、絕緣層12、銅箔層13和銅箔層14進(jìn)行壓合的過(guò)程中出現(xiàn)脫落。
絕緣塊3的外周緣處設(shè)置有多個(gè)填充槽31,當(dāng)將絕緣塊3裝入金屬基板2的通孔21內(nèi)時(shí),填充槽31位于絕緣塊3和通孔21的內(nèi)部鄰接處。填充槽31在進(jìn)行金屬基板2、絕緣層11、絕緣層12、銅箔層13和銅箔層14的高溫壓合時(shí),絕緣層11和絕緣層12中的環(huán)氧樹(shù)脂將流進(jìn)填充槽31內(nèi),可以提高絕緣塊3與通孔21的內(nèi)壁連接的牢固性。此外,填充槽31的厚度可以根據(jù)實(shí)際電路板1需要加工的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。
例如,當(dāng)金屬基板2的上方需要設(shè)置絕緣層11和銅箔層13,同時(shí)下方需要設(shè)置絕緣層12和銅箔層14時(shí),絕緣塊3的填充槽31的厚度可設(shè)置成與絕緣塊3的厚度相等,使得在對(duì)金屬基板2、絕緣層11、絕緣層12、銅箔層13和銅箔層14進(jìn)行壓合,絕緣層11和絕緣層12中的環(huán)氧樹(shù)脂均可以流進(jìn)填充槽31內(nèi),進(jìn)而對(duì)絕緣塊3和金屬基板2進(jìn)行粘合。并且,當(dāng)填充槽31的厚度與絕緣塊3的厚度相等時(shí),絕緣層11和絕緣層12中的環(huán)氧樹(shù)脂,克服流體特性導(dǎo)致間隙過(guò)小,單面絕緣層的環(huán)氧樹(shù)脂無(wú)法充滿填充槽31的問(wèn)題。
參照?qǐng)D5和圖6,圖5是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的絕緣塊的填充槽的第一厚度示意圖,圖6是本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的絕緣塊的填充槽的第二厚度示意圖。當(dāng)金屬基板2需要在上方設(shè)置絕緣層11、銅箔層13和/或在下方設(shè)置絕緣層12和銅箔層14時(shí),填充槽31位于絕緣塊3上方一側(cè)和/或下方一側(cè),保證絕緣塊3與通孔31內(nèi)壁連接的緊固性的同時(shí)。具體地,填充槽31的厚度可以是絕緣塊3的厚度的一半或者三分之一,例如,填充槽31僅僅位于絕緣塊3靠近絕緣層11的一側(cè),且填充槽31的厚度僅僅是絕緣層11的一半,或者,填充槽31僅僅位于絕緣塊3靠近絕緣層12的一側(cè)。又或者,在絕緣塊3上下兩側(cè)均設(shè)有一個(gè)填充槽31,且每一個(gè)填充槽31的厚度為絕緣塊3的三分之一。
絕緣塊3的外周緣處還設(shè)置有至少一個(gè)凸起32,凸起32抵接在通孔21的內(nèi)壁上,使得絕緣塊3與通孔21內(nèi)壁輪廓?jiǎng)偤猛耆浜匣蛘呤沁^(guò)盈配合,使得半成品的電路板1運(yùn)輸至高溫壓合的過(guò)程中,絕緣塊3不會(huì)出現(xiàn)脫落的情況。
參照?qǐng)D7,圖7是本實(shí)用新型本實(shí)用新型電路板的制作方法實(shí)施例的半成品的絕緣環(huán)處結(jié)構(gòu)示意圖。在電路板1對(duì)金屬基板2、絕緣層11、絕緣層12、銅箔層13和銅箔層14進(jìn)行高溫壓合后將形成半成品,半成品如圖1所示,即半成品并未在絕緣塊處形成孔。對(duì)半成品進(jìn)行加工時(shí),首先,對(duì)絕緣塊3進(jìn)行鉆孔,此時(shí)絕緣塊變成了一個(gè)絕緣環(huán),該孔貫穿半成品的上下表面,然后對(duì)電路板進(jìn)行沉銅、電鍍銅工藝,使得銅箔層13與銅箔層14的厚度增加,并且在絕緣環(huán)的孔4的內(nèi)壁上形成一層導(dǎo)通金屬層41,使得該導(dǎo)通金屬層41連接銅箔層13和銅箔層14。最后,對(duì)完成電鍍后的半成品進(jìn)行蝕刻,也就是在銅箔層13和銅箔層14上形成線路圖案。當(dāng)然,鉆設(shè)的孔的孔徑大小和孔的數(shù)量可以根據(jù)電路板1實(shí)際的使用需要進(jìn)行設(shè)置。
當(dāng)然,如果電路板1為多層電路板,則在金屬基板2上設(shè)置有多層銅箔層以及多層絕緣層,并且絕緣層與銅箔層交替布置,且每一層銅箔層上將形成自己的線路圖案。
本實(shí)施例提供的電路板1與現(xiàn)有的電路板相比,具有工藝簡(jiǎn)單、加工方便且可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
電路板的制作方法實(shí)施例:
電路板的制作方法是基于上述實(shí)施例的電路板,電路板的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)所具有的有益效果已在上述實(shí)施例中詳細(xì)描述,故不贅述。以下結(jié)合圖1至圖 7,對(duì)電路板的制作方法及有益效果進(jìn)行說(shuō)明,電路板的制作方法包括:
首先,通過(guò)鑄造或者沖壓等形成金屬基板2,在金屬基板2上開(kāi)設(shè)過(guò)個(gè)通孔21。接著,在通孔21內(nèi)放置絕緣塊3,將絕緣塊3填充在通孔21內(nèi),并使絕緣塊3的上下表面與金屬基板2上下表面平齊。
接著,在金屬基板2的上方鋪設(shè)絕緣片11,在絕緣片11上方鋪設(shè)銅箔13。優(yōu)選地,可在金屬基板2上方鋪設(shè)絕緣片11和銅箔13后,在金屬基板2的下方鋪設(shè)絕緣片12,在絕緣片12下方鋪設(shè)銅箔14。
接著,將放置了絕緣塊13的以及金屬基板2絕緣片11、銅箔13、絕緣片12和銅箔14在高溫壓爐里進(jìn)行壓合,在壓合時(shí),絕緣片11和絕緣片12所包含的環(huán)氧樹(shù)脂等環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)熔化形成液體,并流進(jìn)位于絕緣塊3和通孔21的內(nèi)壁鄰接處的填充槽31內(nèi),使得絕緣塊3被緣片11和絕緣片12中的部分環(huán)氧樹(shù)脂粘合在金屬基板2上,并且緣片11和絕緣片12中的大部分環(huán)氧樹(shù)脂會(huì)將銅箔13和銅箔14分別粘合在金屬基板2的上方和下方。壓合后,形成電路板的半成品。
接著,對(duì)進(jìn)過(guò)高溫壓合后的半成品進(jìn)行絕緣環(huán)加工。進(jìn)行絕緣環(huán)加工時(shí),首先,經(jīng)過(guò)高溫壓合后的半成品的絕緣塊3處進(jìn)行鉆孔操作形成絕緣環(huán),同時(shí)絕緣環(huán)內(nèi)形成一個(gè)孔,該孔貫穿半成品的上下表面。接著,對(duì)經(jīng)過(guò)鉆孔后的電路板進(jìn)行沉銅、電鍍的工藝,使得銅箔層13、銅箔層14的厚度增加,并且絕緣環(huán)的孔40的內(nèi)壁上形成一層較薄的導(dǎo)通金屬層41,并且需要保證該導(dǎo)通金屬層41連接銅箔13和銅箔14,此外,該導(dǎo)通金屬層41需要完全覆蓋孔4的內(nèi)壁。然后,對(duì)銅箔13和銅箔14進(jìn)行蝕刻操作,使得銅箔13和/或銅箔14上形成線路圖案,得到電路板1的成品??蛇x地,蝕刻后,對(duì)電路板1進(jìn)行表面處理,如加添絕緣漆,保護(hù)外露銅的表面處理等工藝,對(duì)電路板進(jìn)行保護(hù)。
本實(shí)施例提供的電路板的制作方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,工藝更加簡(jiǎn)單、加工更加方便,并且電路板成品的工作可靠性更好。
本實(shí)用新型的電路板及其制作方法具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
第一,通過(guò)絕緣塊對(duì)金屬基板的通孔進(jìn)行填充代替現(xiàn)有技術(shù)中使用樹(shù)脂對(duì)通孔進(jìn)行填充,解決了樹(shù)脂無(wú)法粘合在金屬基板的孔壁上,保證了半成品在運(yùn)輸至高溫壓合的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)絕緣塊脫落的情況,現(xiàn)有技術(shù)中避免了需要加設(shè)額外工序,包括先固化填充樹(shù)脂以及為這固化前確保樹(shù)脂不掉出來(lái)的工序。并且,采用樹(shù)脂對(duì)通孔進(jìn)行填充,需要將填充在通孔內(nèi)的樹(shù)脂進(jìn)行刮平,而高溫固化前樹(shù)脂的附著力不足以大體積的樹(shù)脂留在孔中,使得在高溫固化處理前的運(yùn)輸過(guò)程中,樹(shù)脂容易從孔中掉落出來(lái)。此外,使用樹(shù)脂對(duì)通孔進(jìn)行填充后,還需要對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行高溫固化等復(fù)雜、繁瑣的加工步驟,使得加工成本高且加工周期長(zhǎng)。
第二,使用樹(shù)脂填充通孔,在對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行高溫固化處理后需要在高溫壓爐內(nèi)將金屬基板以及設(shè)置在基板上的半固化片和銅箔進(jìn)行壓合,并且在壓合后需要對(duì)固化后的樹(shù)脂進(jìn)行鉆孔,而在對(duì)填充的樹(shù)脂進(jìn)行鉆孔時(shí),原金屬基板上鉆設(shè)的孔壁與填充的樹(shù)脂之間不能出現(xiàn)空洞,不然會(huì)降低電路板工作的可靠性。因?yàn)椋诔零~、電鍍所形成的導(dǎo)通金屬層附著在一個(gè)有氣泡的壁上,會(huì)影響電路板的性能。
粉狀樹(shù)脂在進(jìn)行填充時(shí)容易出現(xiàn)部分空間無(wú)法被填滿,所以,無(wú)論是流體狀的樹(shù)脂和粉狀的樹(shù)脂在進(jìn)行固化后,原金屬基板上鉆設(shè)的孔的孔壁壁與填充的樹(shù)脂之間或樹(shù)脂固化后的中心極易出現(xiàn)空洞,影響電路板使用的可靠性,存在功能隱患。而絕緣塊為預(yù)先制備,可以預(yù)先檢測(cè)壞品的絕緣塊,并且,絕緣塊的制備過(guò)程中不易出現(xiàn)氣泡空洞等情況,使得成品的電路板可靠性更高。
第三,導(dǎo)通金屬層在進(jìn)行電路板在進(jìn)行高低溫交替測(cè)試中,不易出現(xiàn)開(kāi)裂,保證了電路板在高低溫交替的環(huán)境中使用的安全性,解決樹(shù)脂填充存在的開(kāi)裂的問(wèn)題,消除功能隱患,減低出現(xiàn)功能事故。
需要說(shuō)明的是,本實(shí)用新型中的絕緣塊由環(huán)氧板制成,絕緣片可由半固化片或其他具有相同作用的材料制成。
優(yōu)選地,還可以用半固化片制成外殼并由半固化片碎末填充成絕緣塊。
優(yōu)選地,還可以用半固化片支撐處外殼并由樹(shù)脂填充成絕緣塊。
最后需要強(qiáng)調(diào)的是,以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種變化和更改,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。