印制電路板中埋入電阻的方法及其印制電路板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電路板加工工藝，更具體地說(shuō)，尤其涉及一種印制電路板中埋入電阻的方法。本發(fā)明同時(shí)還涉及具有該電阻的印制電路板。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品日趨輕薄短小化，以及其功能更多模塊集成度更高的發(fā)展需求，作為安裝元器件的母板:印制電路板(PCB: print circuit board)，其圖形更加復(fù)雜精細(xì)，同時(shí)更多的產(chǎn)品要求能給主動(dòng)芯片預(yù)留更多的貼裝空間，因此埋入無(wú)源器件技術(shù)逐漸成為印制電路板發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。埋入無(wú)源器件技術(shù)不僅可以減少貼裝費(fèi)用，而且相同設(shè)計(jì)條件下可縮小板面尺寸；信號(hào)傳輸距離的縮短可降低電磁干擾，提高信號(hào)完整性；同時(shí)器件焊點(diǎn)數(shù)減少可大大提高產(chǎn)品可靠性。
[0003]目前主流的埋入電阻電路板技術(shù)主要有兩種:一種是以美國(guó)Ohmega公司的產(chǎn)品為代表的平面薄膜電阻，即在銅箔毛面處理上一種鎳磷薄膜電阻，然后壓合在絕緣基材上成為薄基板，經(jīng)過(guò)圖形制作后形成平面薄膜電阻；一種是絲印電阻技術(shù)，絲印油墨以日本Ashahi公司的電阻油墨為代表，通過(guò)網(wǎng)印的技術(shù)將電阻油墨印刷在電路板圖形表面，形成絲印厚膜電阻，其電阻膜的厚度至少在3 μπι以上，業(yè)界也稱(chēng)為平面厚膜電阻。然而兩種埋入電阻的技術(shù)缺陷阻礙了其發(fā)展以及產(chǎn)品化，美國(guó)Ohmega公司的平面薄膜電阻價(jià)格昂貴，制作成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于表面焊接的電阻元件，而且其形成的大電阻需要占用很大的面積，此缺陷不易克服；絲印平面電阻雖然價(jià)格低廉，可大幅降低埋入電阻電路板的成本，但是其工藝復(fù)雜，對(duì)電阻油墨的絲印性能要求高，絲印精度控制能力較差，隨著電阻的增大，控制能力逐漸下降，目前業(yè)界能控制在20%已是非常困難，而且絲印過(guò)程中，電阻油墨會(huì)在平面方向上滲展(滲展是電阻油墨在印刷中及未固化前向油墨外沿?cái)U(kuò)展而呈現(xiàn)的一種邊緣不整齊的現(xiàn)象，有些類(lèi)似于墨水滲紙現(xiàn)象)給電路板帶來(lái)微短、短路等不良現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的前一目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作工藝簡(jiǎn)便、加工效率高、所埋入電阻可精確控制的印制電路板中埋入電阻的方法。
[0005]本發(fā)明的另一目的在于提供一種具有上述電阻結(jié)構(gòu)的印制電路板。
[0006]本發(fā)明的前一技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種印制電路板中埋入電阻的方法，該方法包括下述步驟:(I)在基材上沿垂直板面的方向鉆孔；(2)在孔內(nèi)塞入電阻油墨；(3)在電阻油墨上鉆孔，孔內(nèi)塞入絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨；(4)研磨，去除凸出的電阻油墨和絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨，使各油墨與板表面相平，并去除孔外板面上的油墨；(5)將電阻油墨與金屬導(dǎo)體電連接；(6)圖形制作。
[0007]上述的印制電路板中埋入電阻的方法中，步驟(I)所述基材為絕緣基材、單層印制電路板、雙層印制電路板或者多層印制電路板；所述鉆孔為鉆通孔或盲孔；同時(shí)，步驟
(3)具體為:待電阻油墨固化后，在電阻油墨上鉆孔，孔內(nèi)塞入絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨；步驟(4)具體為:待絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨固化后，研磨，去除凸出的電阻油墨和絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨，使各油墨與板表面相平，并去除孔外板面上的油墨；步驟(5)具體為:金屬化，使電阻油墨與金屬導(dǎo)體電連接。
[0008]上述的印制電路板中埋入電阻的方法中，步驟(I)所述基材為表面貼有保護(hù)膜的半固化絕緣材料；同時(shí)，步驟(3)具體為:對(duì)電阻油墨進(jìn)行烘烤預(yù)固化，烘烤溫度低于電阻油墨和半固化絕緣材料二者中樹(shù)脂玻璃轉(zhuǎn)化溫度最低的一個(gè)，預(yù)固化后在電阻油墨上鉆孔，孔內(nèi)塞入絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨；步驟(4)具體為:對(duì)絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨進(jìn)行烘烤預(yù)固化，烘烤溫度低于絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨、電阻油墨和半固化絕緣材料三者中樹(shù)脂玻璃轉(zhuǎn)化溫度最低的一個(gè)，預(yù)固化后去除半固化絕緣材料兩面所貼保護(hù)膜，然后再研磨，去除凸出的電阻油墨和絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨，使各油墨與板表面相平，并去除孔外板面上的油墨；步驟(5)具體為:雙面壓合金屬層或者印制電路板，使電阻油墨與金屬導(dǎo)體電連接，形成埋入電阻印制電路板。
[0009]上述的印制電路板中埋入電阻的方法中，步驟(3)所述鉆孔為鉆通孔或盲孔。
[0010]本發(fā)明的后一技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種印制電路板，包括本體，其中所述本體上沿垂直板面的方向設(shè)有若干第一通孔或第一盲孔，在第一通孔或第一盲孔內(nèi)填充有第一電阻油墨，在第一電阻油墨上設(shè)有第二通孔或第二盲孔，在第二通孔或第二盲孔內(nèi)填充有第一絕緣油墨或?qū)щ娪湍谝浑娮栌湍ㄟ^(guò)本體上的金屬導(dǎo)體連接形成串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0011]上述的印制電路板中，所述本體至少一導(dǎo)電板面上壓合有半固化絕緣材料層，在半固化絕緣材料層上設(shè)有第四通孔，在第四通孔內(nèi)填充有第二電阻油墨，在第二電阻油墨上設(shè)有第五通孔，在第五通孔內(nèi)填充有第二絕緣油墨或?qū)щ娪湍?；在半固化絕緣材料層外側(cè)設(shè)有金屬層，第二電阻油墨通過(guò)本體上的金屬導(dǎo)體與金屬層配合連接形成串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0012]上述的印制電路板中，所述本體為單層印制電路板、雙層印制電路板或者多層印制電路板。
[0013]上述的印制電路板中，所述第一通孔或第一盲孔的深度與本體上單層絕緣材料層的厚度或若干層絕緣材料層的厚度相適應(yīng)。
[0014]本發(fā)明采用上述工藝與結(jié)構(gòu)后，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述的優(yōu)點(diǎn):
[0015](I)在電路板垂直方向埋入電阻，減少貼裝費(fèi)用，而且相同設(shè)計(jì)條件下可縮小板面尺寸；信號(hào)傳輸距離的縮短可降低電磁干擾，提高信號(hào)完整性；同時(shí)器件焊點(diǎn)數(shù)減少可大大提尚廣品可靠性；
[0016](2)降低成本，本發(fā)明既不用昂貴的金屬薄膜電阻，也不用價(jià)格相對(duì)高的絲印平面電阻油墨(滿(mǎn)足高精度絲印需求)，所需電阻油墨與普通絕緣塞孔油墨類(lèi)似；
[0017](3)提升電阻阻值精度，首先是在垂直孔內(nèi)塞入電阻油墨，電阻油墨孔內(nèi)再次鉆孔塞入絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨，通過(guò)塞入絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨孔的大小和深度來(lái)控制電阻阻值大小，阻值精度可以控制在10%以?xún)?nèi)；
[0018](4)簡(jiǎn)化工藝，降低制作難度，美國(guó)Ohmega公司的金屬薄膜電阻需要三次蝕刻工藝才能制作出來(lái)，絲印平面電阻不光需要高精度CCD絲印機(jī)，還需要適合絲印的電阻油墨配合，絲印完后還需要激光切割修正阻值精度，加工時(shí)間漫長(zhǎng)，絲印參數(shù)稍不合適，電阻阻值精度就會(huì)很差；無(wú)論是采用金屬薄膜電阻或者絲印厚膜電阻制備大電阻值埋入式電阻，都需要制作平面蛇形圖形獲得更長(zhǎng)的電阻長(zhǎng)度，蛇形圖形精度控制困難。
【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:本體1、第一通孔或第一盲孔2、第一電阻油墨3、第二通孔或第二盲孔4、第一絕緣油墨或?qū)щ娪湍?、金屬導(dǎo)體6、半固化絕緣材料層7、第四通孔7a、金屬層7b、第二電阻油墨8、第五通孔8a、第一■絕緣油墨或?qū)щ娪湍?。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施例1
[0024]本發(fā)明的一種印制電路板中埋入電阻的方法，該方法包括下述步驟:
[0025](I)在絕緣基材、單層印制電路板、雙層印制電路板或者多層印制電路板上沿垂直板面的方向鉆孔；所述鉆孔為鉆通孔或盲孔，通孔即通孔貫穿板的上下面，盲孔即一面通一面不通，鉆孔可以通過(guò)機(jī)械鉆孔、激光鉆孔或者沖孔的方式實(shí)現(xiàn)，激光鉆孔可以通過(guò)紅外激光鉆孔或者紫外激光鉆孔實(shí)現(xiàn)，對(duì)于小于0.1mm的通孔，優(yōu)選激光鉆孔；所述印制電路板包括絕緣材料和金屬層，絕緣材料中的樹(shù)脂已經(jīng)完全固化，樹(shù)脂可以是環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂或者BT樹(shù)脂等，絕緣材料中可以含有填料、增強(qiáng)層等，增強(qiáng)層優(yōu)選玻璃纖維布，金屬層可以是銅層，銀層，金層等，優(yōu)選銅層；
[0026](2)在孔內(nèi)塞入電阻油墨；塞孔方式可以采用手動(dòng)塞孔、或使用半自動(dòng)塞孔機(jī)，或使用全自動(dòng)塞孔機(jī)，或使用真空塞孔機(jī)，對(duì)于小于0.2mm的孔，優(yōu)先選用真空塞孔方式，電阻油墨主要包括兩種成分，即樹(shù)脂和導(dǎo)電成分，樹(shù)脂可以是環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰亞胺或者BT樹(shù)脂等，導(dǎo)電成分可以是碳粉、石墨烯顆粒、銅粉、銀粉等，固化即使電阻油墨完全固化，固化溫度高于油墨中樹(shù)脂玻璃轉(zhuǎn)換溫度；
[0027](3)待電阻油墨固化后，在電阻油墨上鉆孔，鉆孔可以通過(guò)機(jī)械鉆孔或者激光鉆孔方式實(shí)現(xiàn)，激光鉆孔可以通過(guò)紅外激光鉆孔或者紫外激光鉆孔實(shí)現(xiàn)，對(duì)于小于0.1mm的通孔，優(yōu)選激光鉆孔，鉆孔的深度可以和塞電阻油墨的孔同深度，也可以小于電阻油墨的孔的深度，即既可以鉆通孔，也可以鉆盲孔；孔內(nèi)塞入絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨，塞孔方式可以采用手動(dòng)塞孔、或使用半自動(dòng)塞孔機(jī)，或使用全自動(dòng)塞孔機(jī)，或使用真空塞孔機(jī)，對(duì)于小于0.2mm的孔，優(yōu)先選用真空塞孔方式，絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨主要包括兩種成分，即樹(shù)脂和填料，樹(shù)脂可以是環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰亞胺或者BT樹(shù)脂等，填料可以是氧化硅、滑石粉或者氧化鋁等，導(dǎo)電油墨主要包括兩種成分，即樹(shù)脂和金屬填料，樹(shù)脂可以是環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚酰亞胺或者BT樹(shù)脂等，金屬填料可以是銅粉、銀粉或者碳粉等，導(dǎo)電油墨的電阻率遠(yuǎn)小于電阻油墨電阻率，導(dǎo)電油墨產(chǎn)生的電阻可以忽略。固化即使絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨完全固化，固化溫度高于油墨中樹(shù)脂玻璃轉(zhuǎn)換溫度；
[0028](4)待絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨固化后，研磨，去除凸出的電阻油墨和絕緣油墨或者導(dǎo)電油墨，使各油墨與板表面相平，并去除孔外板面上的油墨；研磨方式可以采用毛式磨刷、磨布或者陶瓷磨刷等，優(yōu)選陶瓷磨刷；
[0029](5)金屬化，使電阻油墨與金屬導(dǎo)體電連接；金屬化即在板的外表面鍍上一層金屬，金屬可以是非電鍍式金屬化，也可以是電鍍式金屬化；
[0030](6)圖形制作，采用蝕刻的方式去除不需要的金屬部分，留下所需要的圖形。