專利名稱：電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種電路板，特別是一種關(guān)于以復(fù)數(shù)個金屬點形成于其接觸式接 點上的電路板。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識逐漸普遍，各種生活相關(guān)制品均朝向綠色主義發(fā)展，電子產(chǎn)品也不 例外。隨著電子科技的進步，大部分電子產(chǎn)品均包含電路板，其上搭載著許多電子零件， 用以達成電子控制功能。在環(huán)保規(guī)范的要求下，這些元件均被要求是不含鉛的。以電路板 為例，其包含銅箔，以顯影、蝕刻的方式形成所需的電路布局，其中包含用來焊接電子零件 (例如主動或被動元件)的焊接墊及用來與外部電子元件連接的接觸式電連接部(例如金 手指)。于電路板制程中，先在焊接墊上涂布錫膏，以使于過表面黏著技術(shù)(Surface Mount Technique, SMT)的錫爐時，設(shè)置于其上的電子零件可被穩(wěn)固地焊接，此時焊接墊即完成它 的目的。然而，前述接觸式電連接部因其用途需保持長時間的裸露，以供日后電連接之用， 例如插入連接器的插槽中。但此裸露的要求也造成接觸式電連接部氧化的結(jié)果，嚴重影響 后續(xù)電連接的效果。有鑒于此，目前對電路板施以抗氧化的方法有涂布有機保護膜 (OrganicSo1derabi1ity Preservatives, OSP)> 化 f易法(Immersion Tin)> 化金法 (Electroless Ni/Au)、鍍錫、鍍金、噴錫法(Hot Air Solder Level,HASL)等。OSP 產(chǎn)生的 防氧化層時效有限，而其他制程則是增加額外的制程并且也增加了不少成本。

實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的目的之一在于提供一種電路板，其包含有連接部，用來與外部 電子元件以接觸方式達成電連接。該連接部其上設(shè)置有復(fù)數(shù)個抗氧化性較佳的金屬點，以 取代該連接部的金屬薄片的接觸功能。本實用新型的電路板包含連接部。該連接部具有金屬薄片和復(fù)數(shù)個抗氧化性優(yōu)于 該金屬薄片的金屬點，其中該復(fù)數(shù)個金屬點位于該金屬薄片上，例如使用用于無鉛制程的 焊錫合金。藉此，該復(fù)數(shù)個抗氧化性較佳的金屬點取代原來的抗氧化性較差的金屬薄片作 為式電接觸的功能，以提供更可靠的電接觸。此外，在同一接觸區(qū)域內(nèi)，以該復(fù)數(shù)個金屬點 提供與原來的金屬薄片所提供相當(dāng)?shù)慕佑|平面，可避免以單一金屬涂布于該金屬薄片上可 能造成的凹凸不平的現(xiàn)象而產(chǎn)生接觸不良的現(xiàn)象，并可有效控制該復(fù)數(shù)個金屬點的高度， 即其所形成的新接觸平面，以使與的電接觸的外部電子元件的接點仍能保持彈性接觸。進一步地，每一個金屬點為丘狀突起。進一步地，每一個金屬點的底截面為圓形或矩形。進一步地，該電路板具有復(fù)數(shù)個用來焊接電子零件的焊接點，該復(fù)數(shù)個焊接點的 材質(zhì)與該復(fù)數(shù)個金屬點的材質(zhì)相同。進一步地，每一個金屬點的直徑介于0. 5至1. 0mm之間。[0010]進一步地，該復(fù)數(shù)個金屬點以金屬合金組成。進一步地，該金屬合金為錫銀銅合金、錫銀合金、錫銀鉍銦合金或錫鋅合金。進一步地，該復(fù)數(shù)個金屬點以平面陣列方式分布于該金屬薄片上。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的電路板，通過形成復(fù)數(shù)個金屬點于其連接部的金 屬薄片上，藉以取代該金屬薄片電接觸的功能，并利用該金屬點的抗氧化性優(yōu)于該金屬薄 片的抗氧化性的特性，以使該電路板能提供更佳的電接觸介面。因此，本實用新型解決了現(xiàn) 有技術(shù)中銅箔容易氧化而不利于多次電接觸的電連接模式的問題。另外，本實用新型利用復(fù)數(shù)個金屬點，每一個金屬點尺寸遠小于金屬薄片的整體 接觸面積，亦即利用控制金屬點的直徑，作為控制每一個金屬點的成形輪廓的手段，以達到 控制金屬點高度的目的，并確保由金屬點所構(gòu)成的接觸平面的平面度能在容許范圍內(nèi)。因 此，本實用新型縱使利用復(fù)數(shù)個結(jié)構(gòu)獨立的金屬點，仍能維持新的接觸平面與金屬薄片所 提供的原接觸平面的平行度。若將因形成金屬點而增加的連接部的整體厚度控制在容許范 圍內(nèi)，則可使本實用新型的電路板在使用上與以現(xiàn)有技術(shù)制造的電路板無異。關(guān)于本實用新型的優(yōu)點與精神可以藉由以下的實用新型詳述及所附圖式得到進 一步的了解。

圖1為根據(jù)本實用新型的其中一較佳具體實施例的電路板的立體圖；圖2為電路板于圖1中圓圈A內(nèi)的局部放大圖；圖3為圖2中連接部的放大側(cè)視圖；圖4為其金屬點的底截面為矩形的電路板的局部放大圖；圖5為其金屬點以單排結(jié)構(gòu)排列的電路板的局部放大圖；圖6為根據(jù)本實用新型的另一較佳具體實施例的電路板的立體圖；圖7為圖6中電路板的側(cè)視圖；圖8為根據(jù)本實用新型的其中一較佳具體實施例的電路板的連接部的成形方法 的流程圖；圖9為未完成的電路板的俯視圖；圖10為根據(jù)其中一實施例的圖8中以網(wǎng)版印刷的流程圖；圖11為遮板置于電路板上的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1及圖2，圖1為根據(jù)本實用新型的其中一較佳具體實施例的電路板1的 立體圖，圖2為電路板1于圖1中圓圈A內(nèi)的局部放大圖。電路板1包含多層板體12及復(fù) 數(shù)個電子零件14。板體12具有電路布局(未繪示于圖中)，電子零件14依據(jù)該電路布局 焊接于板體12上。板體12包含連接部16，用來與外接電子元件以接觸的方式達成電連接。 連接部16具有金屬薄片162，其上設(shè)置有復(fù)數(shù)個金屬點164 (僅標(biāo)示其一)，其中金屬點164 的抗氧化性優(yōu)于金屬薄片162的抗氧化性。于本實施例中，金屬薄片162可為多層板體12 中的銅箔的部分，金屬點164為丘狀突起，并且其底截面可為圓形，該復(fù)數(shù)個金屬點164以 平面陣列方式，均勻地分布于金屬薄片162上；但本實用新型不以此為限。
4[0028]請并參閱圖3，其為圖2中連接部16的放大側(cè)視圖，其中為便于說明，金屬薄片 162、金屬點164相對于連接部16整體厚度系以夸大繪示。習(xí)知作法是在金屬薄片162上 形成保護膜(0SP)或其他金屬層，以完整地覆蓋金屬薄片162，藉以獲得保護金屬薄片162 的接觸面或以新的、較具抗氧化性的接觸面取代原接觸面的效果，并達到提供外部電子元 件良好的電接觸介面的目的。本實用新型則是以多個金屬點164分布于金屬薄片162上， 每一個金屬點164的頂端處形成一個新的接觸面(以虛線表示于圖中)，其增加金屬薄片 162的整體高度166，其中金屬薄片162的整體高度166應(yīng)視金屬點164的大小而定。于本實施例中，金屬點164與金屬薄片162間的附著力良好，呈現(xiàn)銳角的接觸角， 金屬點164呈現(xiàn)丘狀結(jié)構(gòu)。縱使每一個金屬點164與金屬薄片162間的附著力有些微不同， 因于實際應(yīng)用中，每一個金屬點164的總體積幾乎相等，金屬點164的高度差的比例并不 大。并且，于本實施例中，金屬點164的直徑(或粒徑)(particle size)介于0.5至1.0mm 之間，縱有前述高度差的比例，其實質(zhì)高度差將更顯微小。因此，本實用新型利用復(fù)數(shù)個微 小的金屬點所構(gòu)成的新接觸面，其平面波動可忽略(即平面度相當(dāng)小)，而可直接視為平整 的平面。補充說明的是，于本實施例中，金屬點164的高度約為其直徑的二分之一，即0.25 至0. 5mm之間。若連接部16是以插入插槽中來達成電連接，則前述增加的厚度尚在一般插 槽容許范圍內(nèi)，包含容置空間大小及彈片彈性變形范圍。換句話說，根據(jù)本實用新型的電路 板1雖增加些許連接部16整體的厚度，但對實際插入的操作并無實質(zhì)影響，電路板1還可 以保有連接部16優(yōu)良的電接觸特性。前述對金屬點164的直徑或高度的設(shè)定，可視產(chǎn)品規(guī) 格而定，本實用新型不以前述范圍為限。請參閱圖4，其為其金屬點164的底截面為矩形的電路板1的局部放大圖。前述實 施例雖以金屬點164的底截面為圓形為例，但本實用新型不以此為限，以矩形當(dāng)作金屬點 164的底截面亦可得到相同的效果；當(dāng)然，其他形狀亦可，例如三角形或其他多邊形等。另 外，無論是圖2或是圖4中顯示的金屬點164，均以平面陣列排列，但本實用新型不以此為 限，例如以環(huán)狀排列或是依設(shè)計需求而有不同的分布密度均可。又，前述雖以平面排列為說 明基礎(chǔ)，但本實用新型仍不以此為限。請參閱圖5，其為其金屬點164以單排結(jié)構(gòu)排列的電 路板1的局部放大圖。圖5顯示的金屬點164是以單排的結(jié)構(gòu)來排列，其通常適用于較小 的腳位間距(pitch)的介面。因其單一接點(金屬薄片162)的寬度相當(dāng)窄，故以單排的金 屬點164排列已足。再補充說明的是，前述實施例雖以介面卡的金手指為例，但本實用新型不以此為 限。請參閱圖6及圖7，圖6為根據(jù)本實用新型的另一較佳具體實施例的電路板3的立體 圖，其中以虛線表示連接部16所在位置；圖7為圖6中電路板3的側(cè)視圖，其中虛線表示容 置電路板3的外殼，外部電子元件5穿過外殼以與連接部16電接觸。于本實施例中，連接 部16為僅提供平面電接觸的區(qū)域，其亦包含金屬薄片162及形成于金屬薄片162上的復(fù)數(shù) 個金屬點164。金屬薄片162及金屬點164的說明可直接參閱前述實施例的相關(guān)說明，不 再贅述。連接部16與外部電子元件5不再透過插入插槽的方式來達到電連接的目的，而是 單純以彈片壓迫(或直接以彈性正向壓迫)的方式來達到彈性電接觸的目的。于實際應(yīng)用 上，外部電子元件5與連接部16亦可以其他電連接器作為電連接的媒介，不以圖7中所示 者為限。相較于現(xiàn)有技術(shù)，電路板1運用抗氧化性較高的金屬點164來取代抗氧性較差的
5金屬薄片162，并由復(fù)數(shù)個金屬點164形成的新接觸面來取代原來由金屬薄片162所提供 的接觸面，有效解決因金屬薄片162氧化而導(dǎo)致電接觸不良的問題。又，金屬點164的材質(zhì) 得以與其他電子零件14焊接時所使用的焊料材質(zhì)相同，例如金屬點164與焊接點144(請 參閱圖1)均使用常用的焊錫料，例如錫銀銅合金、錫銀合金、錫銀鉍銦合金、錫鋅合金或 其他焊錫性佳的金屬合金。藉此，形成金屬點164的制程能并入電路板1的表面黏著技術(shù) (Surface MountTechnique, SMT)制程中實施，無需額外制程費用，其制程詳如后文。整體 而言，根據(jù)本實用新型的電路板1能以極低廉的手段制作，并有效地解決接點氧化問題，無 如現(xiàn)有技術(shù)中，需二次加工(另外制程處理)及額外處理費用(藥劑涂布、電鍍、浸鍍)等， 徒增產(chǎn)品成本及產(chǎn)品制造的風(fēng)險。請參閱圖8及圖9，圖8為根據(jù)本實用新型的其中一較佳具體實施例的電路板的 連接部的成形方法的流程圖，圖9為未完成的電路板2的俯視圖。首先，該成形方法提供該 電路板2，如步驟S100所示。電路板2如圖9所示。此電路板2相對于圖1的電路板1屬 未完成的電路板，其多層板體12包含連接部16及其他設(shè)置電子零件14的部分，連接部16 具有金屬薄片162，板體12其他部分則具有復(fù)數(shù)個焊接墊142，供后續(xù)焊接電子零件14之 用。于本實施例中，金屬薄片162及焊接墊142即為電路板2的多層板體12中銅箔裸露的 部分，其他銅箔形成的電路部分則另以保護層覆蓋保護。接著，如步驟S120所示，該成形方法以網(wǎng)版印刷的方式涂布金屬膏狀物于金屬薄 片162及焊接墊142上，藉以形成復(fù)數(shù)個膏狀點于金屬薄片162上及形成均勻涂布的金屬 膏狀物于焊接墊142上。補充說明的是，因本實施例是以電路板2與其他電子零件14的 SMT制程一并施作為例，在考量成本及制程便利性，該金屬膏狀物同時用于形成金屬點164 及焊接電子零件14的焊錫料，故該金屬膏狀物直接采用慣用的錫膏，其包含金屬合金粉末 及助焊劑，其中該金屬合金粉末系錫銀銅合金粉末、錫銀合金粉末、錫銀鉍銦合金粉末、錫 鋅合金粉末或其他焊錫性佳的金屬合金粉末，但本實用新型不以此為限。當(dāng)然，涂布于金屬 薄片162上與涂布于焊接墊142上的金屬膏狀物亦可不同，端視產(chǎn)品規(guī)格而定。請參閱圖10及圖11，圖10為根據(jù)其中一實施例的圖8中以網(wǎng)版印刷的流程圖， 圖11為遮板4置于電路板2上的示意圖。于本實施例中，前述步驟S120可進一步分解為 提供具有復(fù)數(shù)個通孔42的遮板4，如步驟S122所示；接著，將該遮板置于電路板2上，以使 該復(fù)數(shù)個通孔42對應(yīng)地位于金屬薄片162及焊接墊142之上，如步驟S124所示；再接著， 經(jīng)由通孔42涂布該金屬膏狀物于金屬薄片162及焊接墊142上，藉以形成復(fù)數(shù)個膏狀點于 金屬薄片162上及形成均勻涂布的金屬膏狀物于焊接墊142上，如步驟S126所示；最后，移 去遮板4，如步驟S128所示。于本實施例中，對應(yīng)金屬薄片162的通孔42具有圓形截面，藉此可涂布圓柱狀的 膏狀點于金屬薄片162上，并于后續(xù)的固化步驟后，可形成具有圓形底截面的丘狀突起，即 如第2圖所示。若當(dāng)對應(yīng)金屬薄片162的通孔42具有矩形截面時，藉此涂布于金屬薄片 162上的柱狀的膏狀點于后續(xù)的固化步驟后，可形成具有矩形底截面的丘狀突起，即如圖4 所示。若欲形成其直徑介于0. 5至1. 0mm之間的金屬點164 (可參閱圖2)，則每一個膏狀點 可被形成具有介于0. 5至1. 0mm之間的直徑，或是再略大些，此是因該金屬膏狀物含有揮發(fā) 性物質(zhì)，固化后，體積會縮小些。但于實際應(yīng)用上，本實用新型中涂布的膏狀點的直徑不以 上述為限。
6[0037]此外，因為當(dāng)涂布的膏狀點的直徑遠大于其高度時，待膏狀點熔化后，因熔融金屬 液體內(nèi)聚力、表面張力及與金屬薄片162間的附著力等作用，該熔融金屬液體無法平均分 布于膏狀點原先所占的區(qū)域上，而是分布在數(shù)個破碎的、不規(guī)則狀的且獨立的區(qū)域。待冷 卻、凝固后，原先單一膏狀點即形成數(shù)個大小不一的(亦伴隨著高度不一)、形狀不一的、獨 立的金屬丘狀物。因此，于實作上，遮板4通常以鋼板制作，當(dāng)涂布的膏狀點的直徑與遮板 4的厚度大約相等時，可得到較佳的金屬點164成形效果。補充說明的是，于本實施例中，因只采用同一種金屬膏狀物，故可一次性地、同時 地將金屬膏狀物涂布于金屬薄片162及焊接墊142上；若采用兩種金屬膏狀物以分別涂布 于金屬薄片162及焊接墊142上，仍可藉由控制涂布操作或?qū)⒄诎?進行適當(dāng)?shù)姆指粼O(shè)計， 以一次性地、同時地將兩種金屬膏狀物以分別涂布。當(dāng)然，分次涂布單一種或兩種金屬膏狀 物亦可。另外，該金屬點的成份不限金屬合金，單一金屬(可包含少量雜質(zhì))亦可。同理， 該金屬膏狀物所含的金屬粉末，亦不以金屬合金為限，不再贅述。請回到圖8。于涂布完該金屬膏狀物之后，該成形方法接著將需焊接于電路板2上 的電子零件14放置于對應(yīng)的涂布有該金屬膏狀物的焊接墊142上，如步驟S140所示。如 步驟S160所示，最后，該成形方法固化涂布于金屬薄片162上的該復(fù)數(shù)個膏狀點以形成復(fù) 數(shù)個金屬點164，同時，涂布于焊接墊142上的金屬膏狀物亦固化形成焊接點144 (以影線繪 示于圖1中)，焊接電子零件14于電路板2上。至此，電路板1即完成，如圖1所示。于實 際應(yīng)用中，該金屬膏狀物是以加熱的方式，以使該金屬膏狀物中助焊劑揮發(fā)并使金屬合金 粉末熔融，再冷卻固化成形。因本實施例與電子零件14的SMT制程一并實施，故前述加熱、 成形等均在SMT爐中進行；但本實用新型不以此為限，以其他加熱方式亦可。補充說明的是，前述成形方法主要基于并入現(xiàn)有SMT制程，以簡化制程，進行說 明，但本實用新型并不以此為限。通常電子零件14的焊接僅需實施一次，故對焊接點144 的要求首重焊錫性；相對的，金屬點164因需達到能提供多次良好的電接觸的目的，故對其 的要求首重在表面抗氧化能力，此即為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題之一，即以抗氧化性優(yōu)于金屬 薄片162的金屬，來取代金屬薄片162(銅箔)易氧化的問題。因此，若有特別需求，當(dāng)然金 屬點164的材質(zhì)可與焊接點144的材質(zhì)不同，不待贅述。又，此時兩者制程是否需合并實施 例，尚需考量這兩種不同材質(zhì)所需的實施環(huán)境(例如溫度、氣氛等)，并不限于前述實施方 式。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的電路板，通過形成復(fù)數(shù)個金屬點于其連接部的金 屬薄片上，藉以取代該金屬薄片電接觸的功能，并利用該金屬點的抗氧化性優(yōu)于該金屬薄 片的抗氧化性的特性，以使該電路板能提供更佳的電接觸介面。因此，本實用新型解決了現(xiàn) 有技術(shù)中銅箔容易氧化而不利于多次電接觸的電連接模式的問題。另外，本實用新型利用復(fù)數(shù)個金屬點，每一個金屬點尺寸遠小于金屬薄片的整體 接觸面積，亦即利用控制金屬點的直徑，作為控制每一個金屬點的成形輪廓的手段，以達到 控制金屬點高度的目的，并確保由金屬點所構(gòu)成的接觸平面的平面度能在容許范圍內(nèi)。因 此，本實用新型縱使利用復(fù)數(shù)個結(jié)構(gòu)獨立的金屬點，仍能維持新的接觸平面與金屬薄片所 提供的原接觸平面的平行度。若將因形成金屬點而增加的連接部的整體厚度控制在容許范 圍內(nèi)，則可使本實用新型的電路板在使用上與以現(xiàn)有技術(shù)制造的電路板無異。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型權(quán)利要求范圍所做的均
7等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實用新型的涵蓋范圍。
權(quán)利要求一種電路板，其特征在于該電路板包含有連接部，該連接部具有金屬薄片和復(fù)數(shù)個抗氧化性優(yōu)于該金屬薄片的金屬點，其中該復(fù)數(shù)個金屬點位于該金屬薄片上。
2.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于每一個該金屬點為丘狀突起。
3.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于每一個該金屬點的底截面為圓形或矩形。
4.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于該電路板具有復(fù)數(shù)個用來焊接電子零件的 焊接點。
5.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于每一個該金屬點的直徑介于0.5至1. Omm 之間。
6.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于該復(fù)數(shù)個金屬點以平面陣列方式分布于該金屬薄片上。
專利摘要本實用新型揭露一種電路板，其包含有連接部。該連接部具有金屬薄片，復(fù)數(shù)個金屬點位于該金屬薄片上，其中該復(fù)數(shù)個金屬點的抗氧化性優(yōu)于該金屬薄片的抗氧化性。藉此，該電路板能藉由抗氧化性較佳的金屬點來與外部電子元件電接觸，而不必擔(dān)心該金屬薄片氧化的問題。此外，利用排列該復(fù)數(shù)個金屬點于該金屬薄片上，可獲得可控制的接觸面平面度，而不必擔(dān)心因涂布其他材料于該金屬薄片上而破壞了接觸面的平面度。
文檔編號H05K1/18GK201752159SQ201020238648
公開日2011年2月23日 申請日期2010年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月6日
發(fā)明者何明璋, 劉家豪, 楊承哲 申請人:蘇州達方電子有限公司;達方電子股份有限公司