專利名稱：印刷電路板、印刷電路板組件和電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于微弱電信號傳輸?shù)挠∷㈦娐钒?，特別是涉及一種在輻射成像
系統(tǒng)中用于傳輸探測器陣列的產(chǎn)生的微弱電信號的印刷電路板、印刷電路板組件和包括這種印刷電路板的電子設備。
背景技術：
目前在諸如核輻射成像之類的微弱信號探測領域，探測器所產(chǎn)生的電信號一般非常微弱，需通過放大電路進行放大之后才能進行處理和傳輸，通常的做法是探測器和放大電路均固定在一塊印刷電路板上，探測器和放大電路之間通過電路板上的布線相連。在一些工作場合下，由于整個系統(tǒng)的結構限制，探測器和放大電路必須分離，此時需要通過線纜將探測器和放大電路連接起來。現(xiàn)有的技術中通常是通過屏蔽式扁平電纜或同軸電纜連接探測器和放大電路的。而扁平電纜和同軸電纜存在體積大、抗彎曲強度有限、需要額外的連接器等問題，而且在狹窄且不規(guī)則的空間中難以使用。 為此，提出利用剛柔結合的印刷電路板(FPCB)來完成從探測器到放大電路之間進行信號傳輸技術方案。例如，日本專利公開號JP2006344950提出了一種用于電子設備的印刷電路板。日本專利公開號JP2007305536提出了一種應用在手機上的屏蔽式扁平電纜，用于向手機顯示屏傳輸電信號，同時有效屏蔽手機的射頻信號。上述現(xiàn)有技術中提出的印刷電路板或者扁平電纜都用于傳輸數(shù)字電信號，信號的幅值相對較高，抗干擾能力強，因此對印刷電路板的結構設計要求不高。而在核輻射成像技術領域中，探測器輸出的電信號一般非常微弱，而傳統(tǒng)的印刷電路板的等效電阻達到10毫歐量級，不能滿足信號保真?zhèn)鬏數(shù)囊?，且?shù)字信號用FPCB的設計不用考慮FPCB因空間振動改變分布電容的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提供一種印刷電路板，其具有較小的等效阻抗，因此可用于傳輸微弱的電流信號，特別是PA級(即皮安級)的電流信號。 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種印刷電路板，包括第一電路板，所述第一電路板具有柔性并用于電信號的傳輸，所述第一電路板內(nèi)設有多個第一導電層；兩個第二電路板，所述第二電路板在所述第一電路板的兩端分別布置在所述第一電路板上，所述第二電路板內(nèi)設有多個與所述第一導電層相對應的第二導電層；以及多個通孔，所述多個通孔中的每一個連通一個第一導電層和一個第二導電層，以通過布置在所述通孔中的導體部件使所述一個第一導電層和一個第二導電層電連接。 在上述印刷電路板中，所述第一 電路板包括第一基板，所述多個第一導電層布置到所述第一基板的第一表面；所述第二電路板包括具有柔性的第二基板，所述多個第二導電層布置到所述第二基板的第二表面。 在上述印刷電路板中，所述第一基板的第二表面和第二基板的第二表面通過粘合劑熱壓結合在一起。
在上述印刷電路板中，所述第一基板的第一表面之下設有保護層，以保護所述第
一導電層；而且所述第二基板的第一表面上設有阻焊層，以保護所述第二導電層。 在上述印刷電路板中，沿所述第二導電層的延伸方向在每個所述第二電路板的相
對的兩個端部中的至少一端設有從所述端部的表面延伸到所述第一基板的第二表面上的
保護部分。 在上述印刷電路板中，所述第一基板的厚度為20-30微米，所述第一導電層的厚度為30-40微米。 在上述印刷電路板中，所述第一基板的厚度為25微米，所述第一導電層的厚度為35微米。 在上述印刷電路板中，所述通孔的內(nèi)表面上設有第三導電層，以實現(xiàn)所述一個第一導電層和所述一個第二導電層之間的電連接。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種印刷電路板組件，包括兩個如上所述的印刷電路板，其中兩個所述第一電路板的至少一部分在所述第一電路板的與布置所述第二導電層的一側相對的另一側處通過粘合劑粘接在一起。 根據(jù)本發(fā)明進一步的方面，提供一種核輻射檢測系統(tǒng)，包括用于探測核輻射的探測器；用于對所述探測器所產(chǎn)生的電信號進行放大的放大器；以及如上所述的印刷電路板；其中所述探測器的連接端子在所述印刷電路板的一端插入一些通孔中，所述放大器的連接端子在所述印刷電路板的另一端插入另外一些通孔中，從而通過所述印刷電路板將所述探測器產(chǎn)生的電信號傳輸?shù)剿龇糯笃鳌?br>

本發(fā)明的上述和其它特點將通過接下來對實施例的描述并結合附圖而變得更加明顯和更容易理解，其中 圖1是沿本發(fā)明的印刷電路板的縱向方向的剖視 圖2是沿本發(fā)明的印刷電路板的橫向方向的剖視圖； 圖3兩個印刷電路板結合在一起形成的印刷電路板組件的縱向方向的剖視圖；以及 圖4是圖3的印刷電路板組件的橫向方向的剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的說明性、非限制性實施例，對根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板進行進一步說明。 參照圖1和2，在一種示例性實施例中，根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板，包括第一電路板IO，所述第一電路板10具有柔性并用于在兩個電路部分(未示出)之間傳輸電信號，第一電路板10內(nèi)設有多個第一導電層12，并且可以根據(jù)兩個電路部分之間的物理長度確定第一電路板10的長度；兩個第二電路板20，所述第二電路板20在第一電路板10的兩端分別布置在所述第一電路板10上，第二電路板20內(nèi)設有多個與第一導電層12相對應的第二導電層22 ;多個通孔40，所述多個通孔40中的每一個連通一個第一導電層12和一個第二導電層22，以通過布置在通孔40中的導體部件使所述一個第一導電層12和一個第二導電
4層電連接22。這樣，可通過將兩個電路部分的連接端子分別插入位于第一電路板10兩端的通孔中，使所述兩個電路部分的連接端子與相應的第二導電層22電連接，從而通過根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板實現(xiàn)所述兩個電路部分之間的信號傳輸。 在上述印刷電路板中，第一電路板10包括第一基板11 ，所述多個第一導電層12以預定的間隔采用層壓或者印刷等方式布置到第一基板11的第一表面；第二電路板20包括具有柔性的第二基板21，多個第二導電層22以預定的間隔采用層壓或者印刷等方式布置到所述第二基板21的第二表面。進一步地，第一基板11的第二表面和第二基板21的第二表面通過粘合劑24熱壓之類的粘接方式結合在一起。粘合劑24的厚度選擇為20至30微米，優(yōu)選為25微米。第一導電層12和第二導電層22都由銅材料制成，以保證良好的導電性能。 在進一步的實施例中，第一基板11的第一表面之下設有保護層13，以保護第一導電層12 ;而且第二基板21的第一表面上設有阻焊層23，以保護第二導電層22不受外界環(huán)境污染。阻焊層23還可用來防止焊接時焊劑流動到附近焊盤和導線造成短路。保護層13可使用與第一基板相同的諸如聚酰亞胺(Polyimide(PI))柔性絕緣材料制成，其厚度選擇為40微米至60微米，優(yōu)選為50微米。阻焊層23的厚度選擇為10微米至20微米，優(yōu)選為15微米。 在本發(fā)明的印刷電路板中，第二基板21的厚度選擇為1. 4至1. 6毫米，優(yōu)選為
1. 53毫米。第二基板21具有相對較短的長度，并通過粘合劑24結合在第一基板11的兩端。采用這種結構，可增加第一電路板10在其兩端處的機械強度，并增加了與電路部分的連接端子進行電連接的連接厚度，從而實現(xiàn)第一導電層12和所述連接端子的可靠電連接。
第一基板11的厚度為20-30微米，優(yōu)選為為25微米，而且采用聚乙烯氨制成。第一導電層12的厚度為30-40微米，優(yōu)選為35微米。如果第一基板11和第一導電層12的厚度較厚，則可能降低第一電路板10的柔韌性；另一方面，它們的厚度較薄，則會減弱第一電路板10的強度，容易破損，特別是還將增加第一電路板10的等效電阻。采用本發(fā)明的上述結構，與采用接插件實現(xiàn)第一電路板的柔性部分與第二電路板部分的連接情況相比較，本發(fā)明的印刷電路板的等效電阻可降低30%。例如，微型柔性線接插件其接觸阻抗為IO毫歐姆，而采用本發(fā)明的熱層壓工藝實現(xiàn)第一電路板10的柔性部分與第二電路板20的連接，其等效阻抗不超過7毫歐姆。因此，根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板降低了整個結構的等效電阻。而且，通過軟硬結合的層壓工藝使第一導電層12和第二導電層22分別與第一基板21和第二基板11結合，能夠提高微弱電流信號，特別是PA級(即皮安級)的電流信號的傳輸質量。
在本發(fā)明進一步的示例性實施例中，沿第二導電層22的延伸方向在每個第二電路板20的相對的兩個端部中的至少一端設有從所述端部的表面延伸到第一基板11的第二表面上的保護部分30。附圖中示出了在第二電路板20沿導電層的延伸方向的內(nèi)側的端面上澆鑄一層粘合劑，例如3M公司生產(chǎn)的液態(tài)膠3M 2216B/A，完成對第二電路板20的內(nèi)側端面的保護，由此可降第一基板11和第二基板21在連接直角處的擠壓應力，進而可在彎曲該印刷電路板時防止剪切力所造成的傷害甚至斷裂。可以理解，也可以在第二電路板20的外側端面(即朝向第一電路板10的端部的端面)澆鑄這種液體膠，以形成保護部分30。
在一種實施性實施例中，通孔40的內(nèi)表面上可通道電鍍的方式設置第三導電層(未示出)，例如銅鍍層，以實現(xiàn)所述一個第一導電層12和所述一個第二導電層22之間的電連接。這樣，在將電路部分的連接端子插入通孔40內(nèi)時，只要連接端子與該第三導電層電接觸，就可實現(xiàn)所述連接端子與第一導電層12的電連接了，從而增加了操作的方便性和接觸地可靠性。通孔40可使用標準的印刷電路板的生產(chǎn)工藝通過打通孔或埋孔形成，以實現(xiàn)第二電路板20上的每個第二導電層22與第一電路板10上的第一導電層12通過通孔40的第三導電層聯(lián)通。采用這種結構，與采用接插件實現(xiàn)電連接的結構相比，節(jié)省了空間，而且降低了導通電阻。進一步地，采用接插件電連接的方式需要焊接，而焊接加熱時在粘合劑24和第一基板11處由于受熱將產(chǎn)生膨脹，將會降低粘合劑24的粘接效果，從而當印刷電路板在高溫高濕環(huán)境使用時焊點處易出現(xiàn)裂紋，增大整個線路的導通電阻。而采用通孔40內(nèi)的電鍍的第三導電層結構實現(xiàn)兩種第一基板11和第二基板21的接合，降低了整個線路互聯(lián)的阻抗，并提高了可靠性。另外，設置保護部分30還能夠降低由于柔性第一電路板10的彎曲對與第一導電層12互聯(lián)的通孔40所產(chǎn)生的拉力，從而保持第一電路板10上的第一導電層12與通孔40中的第三導電層之間的互聯(lián)具有最大的接觸面積，使信號經(jīng)過通孔40時的電阻最小。 參見附圖3和4，根據(jù)本發(fā)明的另一方面的印刷電路板組件，包括兩個如上所述的印刷電路板100和200，其中兩個印刷電路板100和200的兩個第一電路板的至少一部分在第一電路板的與布置第二導電層的一側相對的另一側處通過粘合劑300粘接在一起。也就是說，將本發(fā)明的兩個印刷電路板100和200 "背靠背"地通過粘合劑300接合在一起，從而形成本發(fā)明的印刷電路板組件。優(yōu)選地，只在這兩個印刷電路板的第一端將它們接合在一起，而印刷電路板的第二端是分開的。這樣，可使兩個印刷電路板100和200的第二端分別連接兩個相互分開的諸如傳感器之類的第一電路部分，而第一端連接至同一個諸如相互處理電路之類的第二電路部分。這樣可實現(xiàn)信號的分散采集和集中處理。
根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板特別適合應用于核輻射檢測系統(tǒng)中。在一種示例性實施例中，這種核輻射檢測系統(tǒng)用于檢測某一區(qū)域內(nèi)是否存在核輻射，其包括用于探測核輻射的探測器；用于對所述探測器所產(chǎn)生的電信號進行放大的放大器；以及根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板。其中所述探測器的連接端子在印刷電路板的一端插入一些通孔40，所述放大器的連接端子在印刷電路板的另一端插入位于另外的一些通孔40中，從而通過所述印刷電路板將所述探測器產(chǎn)生的電信號傳輸?shù)剿龇糯笃鳌?上面描述了本發(fā)明的印刷電路板應用于核輻射檢測系統(tǒng)的實施例。但本發(fā)明并不
局限于此。本領域的技術人員可以理解，根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板的特點，其還可應用于任
何用于從一個電路部分向另一個電路部分傳輸PA級的微電流的電子系統(tǒng)中。 盡管對本發(fā)明的典型實施例進行了說明，但是顯然普通技術人員可以理解，在不
背離本發(fā)明的精神和原理的情況下可以進行改變，其范圍在權利要求書以及其等同物中進
行了限定。
權利要求
一種印刷電路板，包括第一電路板，所述第一電路板具有柔性并用于電信號的傳輸，所述第一電路板內(nèi)設有多個第一導電層；兩個第二電路板，所述第二電路板在所述第一電路板的兩端分別布置在所述第一電路板上，所述第二電路板內(nèi)設有多個與所述第一導電層相對應的第二導電層；以及多個通孔，所述多個通孔中的每一個連通一個第一導電層和一個第二導電層，以通過布置在所述通孔中的導體部件使所述一個第一導電層和一個第二導電層電連接。
2. 如權利要求1所述的印刷電路板，其中所述第一電路板包括第一基板，所述多個第一導電層布置到所述第一基板的第一表面；所述第二電路板包括具有柔性的第二基板，所述多個第二導電層布置到所述第二基板的第二表面。
3. 如權利要求2所述印刷電路板，其中所述第一基板的第二表面和第二基板的第二表面通過粘合劑熱壓結合在一起。
4. 如權利要求2所述印刷電路板，其中所述第一基板的第一表面之下設有保護層，以保護所述第一導電層；而且所述第二基板的第一表面上設有阻焊層，以保護所述第二導電層。
5. 如權利要求2所述的印刷電路板，其中沿所述第二導電層的延伸方向在每個所述第二電路板的相對的兩個端部中的至少一端設有從所述端部的表面延伸到所述第一基板的第二表面上的保護部分。
6. 如權利要求2所述的印刷電路板，其中所述第一基板的厚度為20-30微米，所述第一導電層的厚度為30-40微米。
7. 如權利要求6所述的印刷電路板，其中所述第一基板的厚度為25微米，所述第一導電層的厚度為35微米。
8. 如權利要求1所述的印刷電路板，其中所述通孔的內(nèi)表面上設有第三導電層，以實現(xiàn)所述一個第一導電層和所述一個第二導電層之間的電連接。
9. 一種印刷電路板組件，包括兩個如權利要求1-8中的任一項所述印刷電路板，其中兩個所述第一電路板的至少一部分在所述第一電路板的與布置所述第二導電層的一側相對的另一側處通過粘合劑粘接在一起。
10. —種核輻射檢測系統(tǒng)，包括用于探測核輻射的探測器；用于對所述探測器所產(chǎn)生的電信號進行放大的放大器；以及如權利要求1-8中的任一項所述的印刷電路板；其中所述探測器的連接端子在所述印刷電路板的一端插入一些通孔中，所述放大器的連接端子在所述印刷電路板的另一端插入另外一些通孔中，從而通過所述印刷電路板將所述探測器產(chǎn)生的電信號傳輸?shù)剿龇糯笃鳌?br> 全文摘要
一種印刷電路板，包括第一電路板，所述第一電路板具有柔性并用于電信號的傳輸，所述第一電路板內(nèi)設有多個第一導電層；兩個第二電路板，所述第二電路板在所述第一電路板的兩端分別布置在所述第一電路板上，所述第二電路板內(nèi)設有多個與所述第一導電層相對應的第二導電層；以及多個通孔，所述多個通孔中的每一個連通一個第一導電層和一個第二導電層，以通過布置在所述通孔中的導體部件使所述一個第一導電層和一個第二導電層電連接。本發(fā)明還提供了一種包括這種印刷電路板的印刷電路板組件和核輻射檢測系統(tǒng)。
文檔編號H05K1/14GK101790280SQ200910076850
公開日2010年7月28日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權日2009年1月22日
發(fā)明者周祖元, 李碧丹, 王漣 申請人:同方威視技術股份有限公司