CN118057910A - 电路板结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电路板结构的制造方法，包括以下步骤：提供一电路板，电路板包括基材层和内嵌于基材层的至少一焊盘，焊盘具有背离基材层的焊接面和与连接焊接面的侧面，基材层覆盖侧面。于焊盘外缘设置至少一凹槽，至少部分侧面由凹槽露出。于焊接面设置焊料，部分焊料填充入凹槽以包覆至少部分侧面。于焊盘设置电子元件，加热熔融并冷却后固化焊料以形成焊接件，获得电路板结构。其中，电子元件包括引脚，焊接件包括第一部分和第二部分，第一部分连接引脚和焊盘，第二部分嵌入凹槽以贴附侧面。该制造方法能够大大提升焊盘与电子元件之间的结合力。另外，本申请还提供一种采用上述制造方法制作的电路板结构。
Description
技术领域
本申请涉及电路板制造技术领域,尤其涉及一种具有内嵌焊盘的电路板结构及其制造方法。
背景技术
随着电路板愈发小型化、集成化发展，通常会将一些线路层内嵌于绝缘基材中，相较传统线路，内嵌线路的焊盘被绝缘基材包裹，具有良好的剥离力及防电磁泄露能力。然而，在后续与电子元件进行焊接(SMT，表面贴装技术)时，锡料仅与焊盘露出的一个表面接触，导致电子元件与焊盘的结合力较弱。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有内嵌焊盘且与电子元件结合力强的电路板结构及其制造方法。
本申请提供一种电路板结构的制造方法，包括以下步骤：
提供一电路板，所述电路板包括基材层和内嵌于所述基材层的至少一焊盘，所述焊盘具有背离所述基材层的焊接面和与连接所述焊接面的侧面，所述基材层覆盖所述侧面；
于所述焊盘外缘设置至少一凹槽，至少部分所述侧面由所述凹槽露出；
于所述焊接面设置焊料，部分所述焊料填充入所述凹槽以包覆至少部分所述侧面；
于所述焊盘设置电子元件，加热熔融并冷却后固化所述焊料以形成焊接件，获得所述电路板结构；
其中，所述电子元件包括引脚，所述焊接件包括第一部分和第二部分，所述第一部分连接所述引脚和所述焊盘，所述第二部分嵌入所述凹槽以贴附所述侧面。
进一步地，所述焊接面与所述基材层设有电子元件的表面大致平齐；
所述凹槽的深度不大于所述焊盘高度的1/2。
进一步地，步骤“于所述焊盘四周设置至少一凹槽”包括：
于所述焊盘外缘采用激光加工出至少一凹槽。
进一步地，所述凹槽的宽度等于所述激光的光斑的宽度，所述凹槽的形状与所述光斑的形状一致。
进一步地，所述凹槽的形状为尖锥形或倒梯形。
进一步地，所述电路板还包括线路，所述焊盘连接于所述线路；
步骤“于所述焊盘四周设置至少一凹槽”包括：
所述凹槽避开所述线路设置。
进一步地，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽间隔且环绕所述焊盘设置。
进一步地，步骤“于所述焊接面设置焊料”前，还包括：
于所述焊接面设置表面处理层。
本申请还提供一种采用上述制造方法制作得到的电路板结构，包括电路板、焊接件和电子元件，所述电路板包括基材层和内嵌于所述基材层的至少一焊盘，所述焊盘包括背离所述基材层的焊接面以及与所述焊接面相邻的侧面；环绕所述焊盘设有至少一凹槽，至少部分所述侧面由所述凹槽露出。所述焊接件包括第一部分和连接所述第一部分的第二部分。所述电子元件包括本体及引脚，所述第一部分连接所述引脚和所述焊盘，所述第二部分填入所述凹槽，所述第二部分贴附至少部分所述侧面。
进一步地，所述焊接面与所述基材层设有电子元件的表面大致平齐；所述凹槽的深度不大于所述焊盘高度的1/2。
本申请提供的电路板结构的制造方法通过环绕所述焊盘设置凹槽，使得所述焊料除覆盖所述焊接面之外，还能够包覆至少部分所述侧面，所述焊料包裹住所述电子元件的引脚的同时也能够包裹住所述焊盘，从而大大提升了所述焊盘与所述电子元件之间的结合力。并且，通过设置所述凹槽，也能够使得多余的所述焊料有足够的储存空间而不至于溢出导致短路。
附图说明
图1为本申请一实施方式提供的电路板的截面示意图。
图2为图1所示的电路板的俯视示意图。
图3为于图1所示的电路板进行激光加工的过程示意图。
图4为图3所示的激光加工形成凹槽后的截面示意图。
图5为图2所示的电路板的一种激光加工路径的示意图。
图6为图2所示的电路板的另一种激光加工路径的示意图。
图7为于图4所示的第二焊盘表面设置焊料后的截面示意图。
图8为将图7所示的第二焊盘与元件引脚焊接后获得电路板结构的截面示意图。
主要元件符号说明
电路板结构 100
电路板 10
第一线路层 12
第一焊盘 122
第二焊盘 124
焊接面 1241
侧面 1242
线路 126
第二线路层 13
导通体 14
凹槽 20
表面处理层 30
激光加工路径 A1、A2、B1、B2
焊料 40
焊接件 41
第一部分 411
第二部分 412
电子元件 50
本体 52
引脚 54
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请结合参阅图1～图8，本申请一较佳实施方式提供一种电路板结构100的制造方法，包括以下步骤：
步骤S1，请参阅图1和图2，提供一电路板10，所述电路板10包括基材层11、设于所述基材层11相对两侧的第一线路层12和第二线路层13。
其中，所述第一线路层12和第二线路层13内嵌于所述基材层11，所述第一线路层12背离所述第二线路层13的表面与所述基材层11的一表面大致平齐。所述第二线路层13背离所述第一线路层12的表面与所述基材层11的另一表面大致平齐。所述第一线路层12包括第一焊盘122、第二焊盘124和连接于所述第二焊盘124一侧的线路126。所述电路板10还包括贯穿所述基材层11的导通体14，所述导通体14电性连接所述第二焊盘124和所述第二线路层13。
可以理解地，图1可以看作图2中沿A-A线的剖视图。
在一些实施例中，所述第一焊盘122和所述第二焊盘124可以为圆形、椭圆形、矩形或正方形等。在本实施例中，所述第一焊盘122为椭圆形，所述第二焊盘124为矩形，所述线路126设于所述第一焊盘122和所述第二焊盘124之间。其中，所述第二焊盘124包括背离所述基材层11的焊接面1241以及与连接所述焊接面1241的侧面1242。所述侧面1242埋设于基材层11。
所述基材层11的材质可选自聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(liquidcrystal polymer，LCP)、玻璃纤维环氧树脂(FR4)以及聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)等材料中的一种。
步骤S2，请参阅图3和图4，于所述第二焊盘124周围进行激光加工，开设一凹槽20。
具体地，调整激光能量，沿所述第二焊盘124周围一圈进行定深加工，加工深度不超过所述第二焊盘124高度H1的1/2(即，所述凹槽20的深度H2小于等于1/2H1)，所述凹槽20的宽度即为激光的光斑的尺寸。例如，当所述激光为紫外激光时，所述凹槽20的宽度为20-35μm。通过所述激光加工，使得部分所述侧面1242由所述凹槽20露出。
可以理解地，激光加工后，所述凹槽20的截面形状即为激光的光斑的形状，例如使用高斯光波加工出的所述凹槽20为尖锥形，使用平顶光波加工出的所述凹槽20为倒梯形。
请一并参见图5和图6，在针对独立焊盘进行加工时，即对所述第一焊盘122进行激光加工时，可环绕所述第一焊盘122一圈(参见激光加工路径A1和A2)。当焊盘连接有线路时，如所述第二焊盘124，在进行激光加工时需避开所述线路126的区域(参见激光加工路径B1和B2)。
另外，当针对精细线路进行加工时，为保证所述第一线路层12与所述基材层11的结合力，可调整激光加工路径，在所述第一焊盘122和所述第二焊盘124的周围每隔一段距离加工出一条凹槽(参见激光加工路径A2和B2)。
在实际应用中，可根据实际焊盘大小与锡料量，选择合适的光斑尺寸、加工路径以及激光波形。在一些实施方式中，所述基材层11的相对两侧还设有防焊层(图未示)，所述防焊层间隔设有多个开口(未标示)，所述第一焊盘122和所述第二焊盘124由所述开口露出。可以理解地，所述开口的截面宽度应稍微大于所述第二焊盘124的截面宽度，以在所述第二焊盘124周围至少留出光斑直径大小的区域。
在一些实施方式中，步骤S2还包括：于所述焊接面1241设置表面处理层30。
在本实施例中，所述表面处理层30可为镍金层，可用于增强后续电子元件50与所述第二焊盘124之间的电导通性。
步骤S3，请参阅图7，于所述第二焊盘124表面设置焊料40。
其中，所述焊料40覆盖所述表面处理层30且蔓延填充至所述凹槽20，从而所述焊料40覆盖部分所述侧面1242。
在本实施例中，所述焊料40包括锡膏，可采用印刷的方式设置所述锡膏。
步骤S4，请参阅图8，于所述第二焊盘124设置电子元件50，所述电子元件50包括本体52和与所述本体52电连接的引脚54，所述本体52设于所述第二焊盘124的上方，所述引脚54连接于所述第二焊盘124。加热使得所述焊料40熔化后再冷却固化以形成焊接件41，所述焊接件41包覆所述电子元件50的引脚54，实现所述引脚54与所述第二焊盘124的电性连接，获得所述电路板结构100。其中，所述焊接件41包括第一部分411和第二部分412，所述第一部分411连接所述第二部分412，所述第一部分411覆盖部分所述引脚54和所述第二焊盘124，从而实现所述电子元件50与所述第二焊盘124的电连接，所述第二部分412嵌入所述凹槽20并贴附于部分所述侧面1242。
本申请提供的所述电路板结构100的制造方法通过在内嵌的所述第二焊盘124的周围采用激光加工出所述凹槽20，使得所述焊料40除了覆盖所述焊接面1241之外，还能够包覆所述部分侧面1242，所述焊料40包裹住所述电子元件50的引脚54的同时也能够包裹住所述第二焊盘124，从而大大提升所述第二焊盘124与所述电子元件50之间的结合力。另外，通过设置所述凹槽20，也能够使得多余的所述焊料40有足够的储存空间而不至于溢出导致短路。
请再次参阅图8，本申请还提供一种采用上述制造方法制作得到的电路板结构100，所述电路板结构100包括电路板10和电性连接于所述电路板10一侧的电子元件50。
所述电路板10包括所述电路板10包括基材层11、设于所述基材层11相对两侧的第一线路层12和第二线路层13。所述第一线路层12和第二线路层13内嵌于所述基材层11，所述第一线路层12背离所述第二线路层13的表面与所述基材层11的表面大致平齐，所述第二线路层13背离所述第一线路层12的表面与所述基材层11的另一表面大致平齐。所述第一线路层12包括第一焊盘122、第二焊盘124和连接于所述第二焊盘124一侧的线路126。所述电路板10还包括贯穿所述基材层11的导通体14，所述导通体14电性连接所述第二焊盘124和所述第二线路层13。
在一些实施例中，所述第一焊盘122和所述第二焊盘124可以为圆形、椭圆形、矩形或正方形等。在本实施例中，所述第一焊盘122为椭圆形，所述第二焊盘124为矩形，所述线路126设于所述第一焊盘122和所述第二焊盘124之间。其中，所述第二焊盘124包括背离所述基材层11的焊接面1241以及与所述焊接面1241相邻的侧面1242。环绕所述第二焊盘124设有凹槽20，部分所述侧面1242由所述凹槽20露出。所述焊接面1241设有表面处理层30，所述表面处理层30背离所述焊接面1241的一侧设有焊料40，所述焊料40覆盖所述表面处理层30且蔓延填充至所述凹槽20，从而所述焊料40覆盖部分所述侧面1242。
在本实施例中，所述凹槽20的深度H2不超过所述第二焊盘124高度H1的1/2，所述凹槽20的宽度大致等于激光的光斑的宽度。所述凹槽20采用激光加工形成，所述凹槽20的形状即为激光的光斑的形状，例如使用高斯光波加工出的所述凹槽20为尖锥形，使用平顶光波加工出的所述凹槽20为倒梯形。
在一些实施方式中，所述凹槽20的数量为一个，即环绕所述第二焊盘124设有一连续的凹槽20。在其他实施例中，所述凹槽20的数量也可为多个，多个所述凹槽20间隔且环绕所述第二焊盘124设置。
可以理解地，在实际应用时，所述凹槽20避开所述线路126设置。
所述电子元件50包括本体52和与所述本体52电连接的引脚54，所述本体52设于所述第二焊盘124的上方，所述引脚54连接于所述第二焊盘124。所述焊料40包覆所述电子元件50的引脚54，所述电子元件通过所述引脚54与所述第二焊盘124电性连接。
以上所述，仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请任何形式上的限制，虽然本申请已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，依据本申请的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种电路板结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一电路板，所述电路板包括基材层和内嵌于所述基材层的至少一焊盘，所述焊盘具有背离所述基材层的焊接面和与连接所述焊接面的侧面，所述基材层覆盖所述侧面；
于所述焊盘外缘设置至少一凹槽，至少部分所述侧面由所述凹槽露出；
于所述焊接面设置焊料，部分所述焊料填充入所述凹槽以包覆至少部分所述侧面；
于所述焊盘设置电子元件，加热熔融并冷却后固化所述焊料以形成焊接件，获得所述电路板结构；
其中，所述电子元件包括引脚，所述焊接件包括第一部分和第二部分，所述第一部分连接所述引脚和所述焊盘，所述第二部分嵌入所述凹槽以贴附所述侧面。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述焊接面与所述基材层设有电子元件的表面大致平齐；
所述凹槽的深度不大于所述焊盘高度的1/2。
3.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤“于所述焊盘四周设置至少一凹槽”包括：于所述焊盘外缘采用激光加工出至少一凹槽。
4.如权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述凹槽的宽度等于所述激光的光斑的宽度，所述凹槽的形状与所述光斑的形状一致。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述凹槽的形状为尖锥形或倒梯形。
6.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述电路板还包括线路，所述焊盘连接于所述线路；
步骤“于所述焊盘四周设置至少一凹槽”包括：
所述凹槽避开所述线路设置。
7.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述凹槽的数量为多个，多个所述凹槽间隔且环绕所述焊盘设置。
8.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤“于所述焊接面设置焊料”前，还包括：于所述焊接面设置表面处理层。
9.一种电路板结构，其特征在于，包括：
电路板，所述电路板包括基材层和内嵌于所述基材层的至少一焊盘，所述焊盘包括背离所述基材层的焊接面以及与所述焊接面相邻的侧面；环绕所述焊盘设有至少一凹槽，至少部分所述侧面由所述凹槽露出；
焊接件，所述焊接件包括第一部分和连接所述第一部分的第二部分；
电子元件，所述电子元件包括引脚，所述第一部分连接所述引脚和所述焊盘，所述第二部分填入所述凹槽，所述第二部分贴附至少部分所述侧面。
10.如权利要求9所述的电路板结构，其特征在于，所述焊接面与所述基材层设有电子元件的表面大致平齐；所述凹槽的深度不大于所述焊盘高度的1/2。
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