專利名稱：無(wú)金屬化孔單面多層印制電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是用于電子設(shè)備及薄膜開(kāi)關(guān)產(chǎn)品中的一種無(wú)金屬化孔單面多層印制電路板，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
已有的雙面和雙面以上的多層印制電路板，雖然解決了單面印制電路板不能滿足的復(fù)雜電路布線聯(lián)接和布線中出現(xiàn)的不可避免的縱橫交錯(cuò)的導(dǎo)線布局。但是雙面和雙面以上的多層印制電路板，必須利用孔的金屬化處理來(lái)達(dá)到雙面或多層的層間電路導(dǎo)通。這不僅生產(chǎn)工藝復(fù)雜，而且設(shè)備投資大，工效低，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。已有的雙面及多層孔金屬化印制電路板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介如下

圖1是已有的雙面孔金屬化印制電路板結(jié)構(gòu)剖面圖。
參照?qǐng)D1。
(1)、(2)、(3)是在雙面覆銅箔板的同一平面上用常規(guī)工藝蝕刻出的銅箔導(dǎo)電圖形。設(shè)計(jì)要求(1)與(3)聯(lián)接導(dǎo)通，但由于受到銅箔導(dǎo)電圖形(2)的阻隔，(1)、(3)無(wú)法在同一面上聯(lián)接，因此設(shè)計(jì)為在絕緣基板(4)的另一面銅箔上蝕刻出銅箔導(dǎo)導(dǎo)圖形(5)，并在(1)、(3)部位鉆出通孔(7)與(6)；用孔金屬化工藝對(duì)孔(6)、(7)的孔壁進(jìn)行鍍前處理、沉銅、電鍍光亮銅，電鍍錫鋁合金、熱熔等處理，使孔(6)、(7)的孔壁及銅箔導(dǎo)電圖形(1)、(2)、(3)、(5)的表面都被接合牢固的鍍層金屬(8)所復(fù)蓋。從而使銅箔導(dǎo)電圖形(1)通過(guò)孔(7)的壁部金屬(8)與銅箔導(dǎo)電圖形(5)導(dǎo)通，(5)又通過(guò)孔(6)的壁部金屬與銅箔導(dǎo)電圖形(3)導(dǎo)通，最終達(dá)到銅箔導(dǎo)電圖形(1)與(3)導(dǎo)通的設(shè)計(jì)要求?？?6)、(7)內(nèi)可根據(jù)要求插入原器件進(jìn)行焊接。
圖2是已有的用單面覆銅箔板制作的雙面孔金屬化印制電路板的結(jié)構(gòu)剖面圖。
參照?qǐng)D2。
(9)、(10)、(11)是在單面覆銅箔板的銅箔面用常規(guī)工藝蝕刻出的銅箔導(dǎo)電圖形。設(shè)計(jì)要求導(dǎo)電圖形(9)與(11)聯(lián)接導(dǎo)通，但由于受到導(dǎo)電圖形(10)的阻隔，(9)與(11)無(wú)法在同一面上聯(lián)接，因此在絕緣基材(12)的無(wú)銅箔面上用導(dǎo)電涂料印制一層導(dǎo)電圖形(13)，并用導(dǎo)電涂料充填孔(15)、(16)，使孔(15)、(16)內(nèi)部金屬化。充填的導(dǎo)電涂料通過(guò)孔(15)、(16)后需與導(dǎo)電圖形(9)、(11)接觸，如接點(diǎn)(18)。待導(dǎo)電涂料固化后即達(dá)到銅箔導(dǎo)電圖形(9)與(11)導(dǎo)通的要求，但是為了裝插原器件焊接，只有另用孔(14)與(17)。在布線密集的情況下是難以成倍增加孔數(shù)的，這種印制電路板多用于布線密度不大的設(shè)計(jì)。
圖3是已有的多層孔金屬化印制電路板層間分解的結(jié)構(gòu)剖面圖。
參照?qǐng)D3。
(19)、(21)、(23)、(25)是用常規(guī)工藝在雙面覆銅箔板上蝕刻的銅箔導(dǎo)電圖形；(20)、(24)是雙面覆銅箔板的絕緣基材；(22)是半固化絕緣片，起著雙面板(20)與(24)在熱壓合后對(duì)導(dǎo)電圖形(21)、(23)的隔離絕緣作用，并使雙面板(20)與(24)粘合為一體形成多層結(jié)構(gòu)；箭頭(26)是多層板熱壓合時(shí)的受力方向。
圖4是已有的4層孔金屬化印制電路板層間結(jié)構(gòu)剖面圖。
參照?qǐng)D4。
經(jīng)過(guò)多層熱壓合為一體并鉆孔的多層印制電路板經(jīng)圖1所介紹的孔壁金屬化處理后，其連續(xù)的金屬鍍層(27)在孔的內(nèi)壁上與各層的銅箔進(jìn)行環(huán)狀的導(dǎo)通，與表層的銅箔導(dǎo)電圖形進(jìn)行面狀結(jié)合，從而使需導(dǎo)通的層間電路全面導(dǎo)通。
以上已有的雙面導(dǎo)通或多層層間導(dǎo)通的印制電路板，不論用正鍍法或反鍍法，還是采用導(dǎo)電涂料充填孔隙，都是在絕緣板材的兩個(gè)面上制作導(dǎo)電圖形并通過(guò)孔的金屬化處理來(lái)進(jìn)行雙面或?qū)娱g導(dǎo)通的。
本實(shí)用新型的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種只在絕緣材料的一個(gè)面上而且無(wú)需孔金屬化處理的2層和2層以上的多層印制電路板。它具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、實(shí)施方便，性能可靠、成本低廉、重量輕，適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。適用于復(fù)雜電路、原器件密度大，體積小、重量輕或需撓性聯(lián)接的電子設(shè)備及薄膜開(kāi)關(guān)等產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的解決方案應(yīng)用了普通印制電路板設(shè)計(jì)和制作的基本原理及技術(shù)，以普通單面覆銅箔硬性板或軟性板為基底，在銅箔面先制作第一層電路圖形，然后再在該面用絕緣涂料與導(dǎo)電涂料依次相間的制作出第二層和第二層以上的絕緣層及導(dǎo)電圖形，從而達(dá)到雙面或多層印制電路板的功能。第一層銅箔圖形(電路)上設(shè)有未被絕緣層復(fù)蓋的曝露的銅箔接點(diǎn)或者導(dǎo)電涂料圖形的接點(diǎn)，該接點(diǎn)是可使各層間或相鄰層間的電路導(dǎo)通。絕緣涂料可以是絕緣油墨、絕緣清漆、阻焊油墨，以絕緣油墨為最佳。導(dǎo)電涂料可以是離導(dǎo)低溫銀漿料或碳漿料或碳銀混合漿料。印制電路板的各層之間可以是全層或局部涂上絕緣層。單面覆銅箔板基底材料可以是軟性的聚酯或聚亞酰胺材料，也可以是硬性的紙基或環(huán)氧玻璃絲布層壓板基或雙氰胺或聚四氟乙烯板基。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
圖5本實(shí)用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，與圖4多層印制電路板功能相同。參照?qǐng)D5。
(28)是普通單面覆銅箔板的絕緣基材；(29)是采用常規(guī)工藝蝕刻出的單面銅箔導(dǎo)電圖形；(30)是印制的第一層絕緣涂料所形成的絕緣保護(hù)層，其目的是讓導(dǎo)電圖形(29)、(31)的非接點(diǎn)與非焊點(diǎn)部分進(jìn)行全部或局部的絕緣隔離，而導(dǎo)電圖形(29)、(31)的電路導(dǎo)通接點(diǎn)(32)處，不要求印上絕緣涂料；在接點(diǎn)(37)、(38)處也不要求印上絕緣涂料，以便與后來(lái)印制的導(dǎo)電圖形(34)導(dǎo)通。
(31)是在第一層印制的絕緣保護(hù)層(30)上印制的一層導(dǎo)電涂料所形成的電路圖形，它與導(dǎo)電圖形(29)、(34)按設(shè)計(jì)要求，使非導(dǎo)通部分由絕緣保護(hù)層(30)、(33)隔離，導(dǎo)通部分由接點(diǎn)(32)、(35)導(dǎo)通。因而導(dǎo)電圖形(29)、(31)、(34)的層間聯(lián)接結(jié)構(gòu)取消了金屬化孔；(32)是接點(diǎn)，在印制第一層絕緣涂料(30)時(shí)，在導(dǎo)電銅箔(29)表面的接點(diǎn)(32)處預(yù)留出空檔，使銅箔曝露，在印制導(dǎo)電圖形(31)時(shí)，使導(dǎo)電涂料在(32)處與導(dǎo)電銅箔(29)直接導(dǎo)通；(33)是在導(dǎo)電圖形(31)上印制的第二層絕緣涂料所形成的絕緣保護(hù)層。其目的是讓導(dǎo)電圖形(31)、(34)的非接點(diǎn)部分進(jìn)行全部或局部的絕緣隔離，而導(dǎo)電圖形(31)與(34)的接點(diǎn)(35)處不要求印上絕緣涂料，同時(shí)接點(diǎn)(37)、(38)兩處也不要求印上絕緣涂料，以便與后來(lái)印制的導(dǎo)電圖形(34)導(dǎo)通；(34)是在第二層絕緣保護(hù)層(33)上印制的一層導(dǎo)電涂料所形成的導(dǎo)電圖形，它與電路圖形(29)、(31)按設(shè)計(jì)要求，使非導(dǎo)通部分由絕緣層隔離，導(dǎo)通部分分別由接點(diǎn)(37)、(38)、(35)導(dǎo)通。其中接點(diǎn)(37)、(38)為導(dǎo)電圖形(34)與導(dǎo)電銅箔(29)直接導(dǎo)通。按此設(shè)計(jì)，任意層的導(dǎo)電圖形均可設(shè)計(jì)成與導(dǎo)電銅箔(29)直接導(dǎo)通；(35)是導(dǎo)電圖形(34)與(31)的接點(diǎn)，接點(diǎn)(35)處無(wú)絕緣涂料，使(31)、(34)兩層電路導(dǎo)通。導(dǎo)電圖形(34)通過(guò)接點(diǎn)(35)與導(dǎo)電圖形(31)導(dǎo)通后，再經(jīng)導(dǎo)電圖形(31)與接點(diǎn)(32)，可與導(dǎo)電銅箔圖形(29)間接導(dǎo)通。接點(diǎn)(35)主要用于相鄰間導(dǎo)電圖形的導(dǎo)通和層間導(dǎo)電圖形與導(dǎo)電銅箔(29)的間接導(dǎo)通；(36)是阻焊印料印制的表面復(fù)蓋層，預(yù)留出所有的焊點(diǎn)供原器件裝聯(lián)，在該層表面可印制原器件字符標(biāo)記?？筛鶕?jù)設(shè)計(jì)要求決定對(duì)(36)的取舍；(37)、(38)是接點(diǎn)，是導(dǎo)電圖形(34)與(29)的直接聯(lián)接處接點(diǎn)處無(wú)絕箔涂料，印制導(dǎo)電圖形(34)時(shí)，使導(dǎo)電涂料與導(dǎo)電圖形(29)的裸露銅箔直接導(dǎo)通。
本實(shí)用新型使用的基材除上述的采用軟性或硬性的單面覆銅箔板外，也可以采用軟性或硬性的絕緣基材，此種結(jié)構(gòu)主要用于不需要焊接原器件、靠插接或壓接方式聯(lián)接的印制電路板。下面結(jié)合圖5對(duì)使用軟性或硬性絕緣基材作載體的多層印制電路板作詳細(xì)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明參照?qǐng)D5。
(28)是軟性或硬性的絕緣基材；(29)是用導(dǎo)電涂料印制的第一層導(dǎo)電圖形；(30)是用絕緣涂料印制的第一層絕緣保護(hù)層，接點(diǎn)(32)、(37)、(38)處不要求印上絕緣涂料；(31)是用導(dǎo)電涂料印制的第二層導(dǎo)電圖形，靠接點(diǎn)(32)使(31)與(29)導(dǎo)通；(33)是用絕緣涂料印制的第二層絕緣保護(hù)層，接點(diǎn)(35)、(37)、(38)處不要求印上絕緣涂料；(34)是用導(dǎo)電涂料印制的第三層電路，在接點(diǎn)(35)處導(dǎo)電圖形(34)與(31)導(dǎo)通、在接點(diǎn)(37)、(38)處，第三層導(dǎo)電圖形(34)與第一層導(dǎo)電圖形(29)導(dǎo)通。
圖5、6、7、8、9、10是本實(shí)用新型無(wú)金屬化孔單面多層印制板層間導(dǎo)電圖形導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)圖。
參照?qǐng)D6、圖7、圖8，由圖6、圖7、圖8表示了上下層導(dǎo)電圖形的非接點(diǎn)與非焊點(diǎn)部分進(jìn)行全部絕緣隔離后，實(shí)現(xiàn)無(wú)金屬化孔而使上下層電路圖形導(dǎo)通的形成過(guò)程。
圖6是單面覆銅箔板上用常規(guī)工藝蝕刻出的電路圖形；(39)是電路的插頭；(43)、(44)是焊盤及裝插原件的孔；(40)、(41)、(42)是與第二層或多層電路圖形聯(lián)接導(dǎo)通的接點(diǎn)，它是在單面覆銅箔板上蝕刻出的矩形銅箔，以便于進(jìn)行功能的區(qū)別，并提供較大的接觸面積。
圖7是在圖6的單面印制電路板導(dǎo)電圖形面上用絕緣涂料印制出絕緣隔離層(49)的示意圖，除將各插頭(39)、焊點(diǎn)(43)、(44)、接點(diǎn)(40)、(41)、(42)的導(dǎo)電銅箔裸露出外，電路圖形中的非接點(diǎn)、非焊點(diǎn)部分全部都用絕緣層(49)所保護(hù)。
圖8是在圖7中所形成的絕緣層(49)上根據(jù)第二層導(dǎo)電圖形要求，用導(dǎo)電涂料印制的第二層導(dǎo)電圖形(50)、(51)，并與第一層導(dǎo)電銅箔的接點(diǎn)(40)、(41)、(42)直接接觸導(dǎo)通。
參照?qǐng)D6、圖9、圖10，圖6、圖9、圖10表示了上下層電路圖形的非接點(diǎn)與非焊點(diǎn)進(jìn)行局部絕緣隔離保護(hù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)金屬化孔上下層導(dǎo)電圖形導(dǎo)通的形成過(guò)程。
圖9表示在圖6的單面印制電路板的導(dǎo)電銅箔和第二層導(dǎo)電涂料印制的導(dǎo)電圖形(54)、(55)的相交處，用有色絕緣涂料印制成的局部絕緣層(52)、(53)。
圖10是在圖9所形成的局部絕緣層上用導(dǎo)電涂料印制的第二層導(dǎo)電圖形(54)、(55)，并與第一層導(dǎo)電銅箔接點(diǎn)(40)、(41)、(42)直接導(dǎo)通。
通過(guò)上述圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10的實(shí)施例，說(shuō)明本實(shí)用新型是在絕緣載體的一個(gè)面上采用導(dǎo)電涂料與絕緣涂料逐一相間并通過(guò)接點(diǎn)來(lái)完成層間導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)，完成了多層印制電路板的功能，從而可以取代已有的多層印制電路板的孔金屬化結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)金屬化孔的雙層或雙層印制電路板，其特征是用單面覆銅箔板制作導(dǎo)電銅鉑圖形(電路)，在導(dǎo)電銅箔圖形上印制一層絕緣保護(hù)層，并且在絕緣層上有一層或者多層絕緣涂料和導(dǎo)電涂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬化孔雙層或多層印制電路板，其特征是在第一層銅箔圖形(電路)上設(shè)有未被絕緣層復(fù)蓋的曝露的銅箔接點(diǎn)或者導(dǎo)電涂料圖形的接點(diǎn)，該接點(diǎn)是可使各層間或相鄰間的電路導(dǎo)通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬化孔雙層或多層印制電路板，其特征是絕緣涂料可以是絕緣油墨、絕緣清漆、阻焊油墨，以絕緣油墨為最佳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬化孔雙層或多層印制電路板，其特征是導(dǎo)電涂料可以是離導(dǎo)低溫銀漿料或碳漿料或碳銀混合漿料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬化孔雙層或多層印制電路板，其特征是印制電路板的各層之間可以是全層或局部涂上絕緣層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)金屬化孔雙層或多層印制電路板，其特征是單面覆銅箔板基底材料可以是軟性的聚酯或聚亞酰胺材料，也可以是硬性的紙基或環(huán)氧玻璃絲布層壓板基或雙氰胺或聚四氟乙烯板基。
專利摘要本實(shí)用新型是一種無(wú)金屬化孔單面多層印制電路板。它是在一般的軟性或硬性單面覆銅箔板或軟性、硬性絕緣基材的一個(gè)面上，應(yīng)用印制電路設(shè)計(jì)和制作的基本原理及技術(shù)，用絕緣涂料和導(dǎo)電涂料制作的雙層和雙層以上的印制電路板。層與層之間電路的導(dǎo)通依靠接點(diǎn)來(lái)完成，不需要繁瑣的孔金屬化處理。具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、性能可靠、成本低、重量輕、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用于電路復(fù)雜，裝配電子元器件密度高、體積小、重量輕或需撓性聯(lián)接的電子設(shè)備及薄膜開(kāi)關(guān)產(chǎn)品。
文檔編號(hào)H05K3/46GK2051427SQ8920512
公開(kāi)日1990年1月17日 申請(qǐng)日期1989年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月29日
發(fā)明者謝保忠, 吳松山 申請(qǐng)人:謝保忠, 吳松山