具有电磁屏蔽效果的电路板结构的制备方法

技术领域

本申请涉及电路板技术领域，尤其涉及一种具有电磁屏蔽效果的电路板结构的制备方法。

背景技术

随着电子产品朝着小型化和多功能化方向发展，零件封装也朝着高密度化发展。高密度化的封装体中必然存在诸多电子元件，为防止电子元件之间互相干扰，选择性屏蔽需求也必然增加。

目前多芯片/电子元件系统屏蔽的方法主要有以下两种。第一种是EMC molding-sputter屏蔽方式，先进行零件封装(molding)：将电子元件贴装到电路板后利用树脂(EMC)或陶瓷等绝缘材料将电子元件包覆封装，起到固定、防水防尘防撞击等保护作用；然后形成屏蔽层：先通过激光在EMC上烧蚀出沟槽，然后在沟槽填屏蔽金属，起到隔间屏蔽(选择性屏蔽)作用，最后在表面采用sputter(溅镀)方式溅射一层金属在表面形成屏蔽层。该方式中，成型模具是料号专用的，一套模具费用高达几十万，且若产品外形变更或电子元件位置变更均需更换模具，模具成本较高，且高昂的模治具费用也限制了产品设计灵活性。另外，此方法中需用到的溅射设备也较昂贵，工艺要求高，大大限制了EMC molding-sputter屏蔽方式的广泛应用。另一种方法是先将电子元件贴装到电路板后，再在需要屏蔽的电子元件上方制定专用的金属罩，金属罩再通过SMT(surface mounting technology，表面贴装技术)与电路板相连，形成连接。此方法由于金属罩制作工艺以及与线路板连接工艺限制，会增加系统尺寸，限制了高密度化发展。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种具有电磁屏蔽效果的电路板结构的制备方法，以解决上述方法中成本高、不利于小型化的问题。

本申请一实施方式提供一种具有电磁屏蔽效果的电路板结构的制备方法，包括如下步骤：

提供一屏蔽膜，所述屏蔽膜包括绝缘层和设于所述绝缘层上的导电层，所述导电层覆盖所述绝缘层的部分表面；

提供一电路板，所述电路板包括电路基板和设于所述电路基板上的至少一电子元件，所述电路基板包括至少两个地线，所述两个地线位于需要屏蔽的所述电子元件的相对两侧；

将所述屏蔽膜压合于所述电路板的一侧，以使所述导电层覆盖需要屏蔽的所述电子元件和所述两个地线，其中，所述屏蔽膜通过开窗露出所述两个地线；以及

将所述导电层与所述两个地线电连接。

一种实施方式中，在“将所述屏蔽膜压合于所述电路板的一侧”的步骤之后，所述制备方法还包括：在所述屏蔽膜上形成所述开窗。所述开窗贯穿所述屏蔽膜及部分的所述地线。

一种实施方式中，位于所述地线内的所述开窗的深度为h，所述地线的厚度为H，其中，0.2≤h/H≤0.8。

一种实施方式中，在“将所述屏蔽膜压合于所述电路板的一侧”的步骤之前，所述制备方法还包括：在所述屏蔽膜上形成所述开窗。所述开窗贯穿所述屏蔽膜。

一种实施方式中，所述开窗包括盲孔或盲槽。

一种实施方式中，所述“将所述导电层与所述地线电连接”的步骤通过在所述开窗内设置导电材料实现。

一种实施方式中，所述导电材料为导电膏。所述导电膏填充所述开窗并延伸至所述开窗外，沿所述电路板的延伸方向，所述导电膏延伸出所述开窗的外边缘的单边宽度w为50～200μm。

一种实施方式中，所述导电膏包括金属和树脂。所述金属包括铜、镍或银中的一种或多种，所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂或聚丙烯树脂中的一种或多种。

一种实施方式中，在“将所述屏蔽膜压合于所述电路板的一侧，以使所述导电层覆盖需要屏蔽的所述电子元件和所述两个地线，其中，所述屏蔽膜通过开窗露出所述两个地线”的步骤之后，所述制备方法还包括：对压合后的所述屏蔽膜和所述电路板进行烘烤固化。

一种实施方式中，所述绝缘层包括环氧树脂、丙烯酸树脂或聚丙烯树脂中的一种或多种，所述导电层包括石墨、铁、镍、铜、银、金或钯中的一种多种。

本申请具有电磁屏蔽效果的电路板结构的制备方法，通过在绝缘层外表面选择性设置导电层形成屏蔽膜，屏蔽膜与电路板压合后导电层便覆盖在需要屏蔽的电子元件上方，再通过导电材料将导电层与电路板的地线连接，形成屏蔽罩从而实现选择性屏蔽。本申请所述制备方法，使用现有的电镀、压合、钻孔等设备就可实现系统屏蔽，无需投资模具、溅射设备等昂贵工具，因此成本较低。并且，本申请所述制备方法能使屏蔽膜与电路板紧密贴合，可有效缩小系统体积，有利于结构的小型化。

附图说明

图1至图5为本申请实施例1提供的制备具有电磁屏蔽效果的电路板结构的流程剖面示意图。

图6至图10为本申请实施例2提供的制备具有电磁屏蔽效果的电路板结构的流程剖面示意图。

主要元件符号说明

屏蔽膜 10

绝缘层 11

导电层 12

电路板 20

电路基板 21

电子元件 22

地线 210

焊盘211

开窗30，40

导电膏50

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请实施例。

具体实施方式

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实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

这里参考剖面图描述本申请的实施例，这些剖面图是本申请理想化的实施例(和中间构造)的示意图。因而，由于制造工艺和/或公差而导致的图示的形状不同是可以预见的。因此，本申请的实施例不应解释为限于这里图示的区域的特定形状，而应包括例如由于制造而产生的形状的偏差。图中所示的区域本身仅是示意性的，它们的形状并非用于图示装置的实际形状，并且并非用于限制本申请的范围。

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，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

实施例1

步骤S1，请参阅图1，提供一屏蔽膜10。所述屏蔽膜10包括绝缘层11和位于所述绝缘层11上的导电层12，所述导电层12覆盖所述绝缘层11的部分表面。本实施例中，导电层12大致覆盖绝缘层11的右半部分表面。

一些实施例中，所述绝缘层11可为但不限于环氧树脂、丙烯酸树脂或聚丙烯树脂等绝缘材料中的一种或多种，所述导电层12可为石墨、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)或钯(Pd)中的一种多种。

具体的，可以在绝缘层11的表面先沉积Au或Pd等具有催化活性的金属，然后再化学镀屏蔽材料：Fe、Ni、Cu、Ag等金属单质或其合金，形成所述导电层12，所述导电层12覆盖绝缘层11的部分表面；或者，可以在绝缘层11的表面通过黑影工艺形成一层石墨(也可以通过化铜工艺在绝缘层11的表面形成一层薄铜)，再电镀屏蔽材料：Fe、Ni、Cu、Ag等金属单质或其合金，形成所述导电层12，所述导电层12覆盖绝缘层11的部分表面。当然，所述屏蔽膜10还可以由其它方法制作形成。可以理解，根据电路板结构中需要屏蔽区域的形状与尺寸，所述屏蔽膜10可以预先切割或冲型成与电路板结构相适配的所需形状与大小。

本申请中，可以根据实际需要的屏蔽效果在绝缘层11上形成由不同金属或金属合金组成的导电层12。例如，若电屏蔽需求高，则可以选择电镀铜-银合金，通过控制镀铜液中银的含量以及电镀电位实现不同银含量的铜-银合金层，从而达到不同电屏蔽效果；若磁屏蔽需求高，则可通过电镀镍中添加铜、银添加剂，控制电位电镀出不同比例的镍-铜-银合金层以达到不同磁屏蔽效果。

步骤S2，请参阅图2，提供一电路板20。所述电路板20包括电路基板21和设于所述电路基板21上的至少一电子元件22，所述电路基板21包括至少两个地线(ground，G)210。本实施例中，电子元件22的数量为3个，本实施例以对最右侧的电子元件22进行封装屏蔽为例进行说明。可以理解的是，需要对哪个电子元件22进行屏蔽，则导电层12选择性覆盖哪个电子元件22。例如，当需要对中间的电子元件22进行屏蔽时，则导电层12大致设置在绝缘层11的中间位置，以使压合后，导电层12能覆盖中间的电子元件22；当需要对最左侧的电子元件22进行屏蔽时，则导电层12大致设置在绝缘层11的左半部分表面，以使压合后，导电层12能覆盖最左边的电子元件22。

本实施例中，所述电路基板21包括三个地线210，所述三个地线210设于所述电路基板21的表面，其中两个地线210位于最右侧的电子元件22的相对两侧(即图2中最右侧的电子元件22的左右两侧)。可以理解的是，需要对哪个电子元件22进行屏蔽，则该电子元件22的相对两侧分别设有一地线210，以便于后续与屏蔽膜10的导电层12相连导通。

所述电路基板21可以为单层板或多层板，本申请并不作限制。具体的，所述电路基板21可为但不限于硬板(PCB)、软板(FPC)、软硬结合板或集成电路板(ICS)等。本实施例中，所述电路板为单层PCB。

在其它实施例中，地线210的数量可以进行更改，地线210也可设于电路基板21的内层。本实施例中，所述电子元件22与电路基板21之间通过焊盘211进行电连接。

步骤S3，请参阅图3和图4，将所述屏蔽膜10压合于所述电路板20的一侧，以使所述导电层12覆盖需要屏蔽的电子元件22(本实施例中为最右侧的电子元件22)和该电子元件22相对两侧的两个地线210。其中，所述屏蔽膜10通过开窗30露出所述地线210。

如图3所示，首先，将屏蔽膜10置于电子元件22背离电路基板21的一侧(即图3中电路板20的上侧)，屏蔽膜10的绝缘层11面向所述电路板20，导电层12背离所述电路板20，导电层12与需要屏蔽的电子元件22及其相对两侧的地线210的位置相对应。然后，可通过但不限于真空压合的方式，将屏蔽膜10压合于电路板20的一侧，使屏蔽膜10与电路板20的电子元件22及地线210紧密贴合，能有效缩小整体体积。压合后，导电层12恰好覆盖住需要屏蔽的电子元件22和位于该电子元件22相对两侧的两个地线210。

进一步地，一些实施例中，压合后还可进行烘烤固化，以使屏蔽膜10与电路板20的结合更为牢固。

如图4所示，可通过激光或机械钻孔等方式在选择性屏蔽需要接地的区域(本实施例中为需要屏蔽的最右侧电子元件22左右两侧的两个地线210所对应的区域)形成开窗30，开窗30露出地线210。所述开窗30可为盲孔或盲槽。

本实施例中，沿厚度方向，所述开窗30贯穿所述屏蔽膜10及部分的所述地线210。也即，开窗30的内侧壁为屏蔽膜10和部分地线210，开窗30的底壁为地线210。可以理解，地线210在电路基板21的第几层，开窗30就得打到第几层，以确保屏蔽膜10的导电层12与地线210相通。激光或机械钻孔为线路板通用制程，无需额外设备，且对于不同接地位置需求，只需变更钻孔程序就可实现不同位置截断，为产品灵活性设计提供了支持。

进一步地，一些实施例中，沿厚度方向，位于所述地线210内的所述开窗30的深度为h，所述地线的厚度为H，0.2≤h/H≤0.8。如此，能增加后续填充于所述开窗30内的导电膏50(参图5)与电路基板21的线路的接触面积，提高导电性。

步骤S4，请参阅图5，可通过在开窗30内塞导电材料或电镀导电材料的方式将屏蔽膜10的导电层12与地线210电连接。导电材料连通屏蔽膜10外表面的导电层12与电路基板21的地线210，形成屏蔽罩，从而实现选择性屏蔽。本实施例中，所述导电材料为导电膏50。在其它实施例中，所述导电材料也可以为其它导电物质(例如，金属等)。

如图5所示，所述导电膏50将所述开窗30填充满并延伸至所述开窗30外，覆盖导电层12的部分表面。沿所述电路板20的延伸方向，所述导电膏50延伸出所述开窗30的外边缘的单边宽度w为50～200μm。如此，能增大导电膏50与屏蔽膜10的导电层12的接触面积，提高导电性。

进一步地，一些实施例中，所述导电膏50包括金属和树脂。所述金属包括铜、镍或银中的一种或多种，所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂或聚丙烯树脂中的一种或多种。所述导电膏50中的树脂可与屏蔽膜10中的绝缘层11牢固结合，所述导电膏50中的树脂成分可与绝缘层11中的成分相同或不同。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：实施例1是先将屏蔽膜10与电路板20贴合再形成开窗30，而本实施例为先对屏蔽膜10冲型形成开窗40，再将形成有开窗40的屏蔽膜10与电路板20贴合。

步骤S1，请参阅图6，提供一屏蔽膜10。所述屏蔽膜10包括绝缘层11和位于所述绝缘层11上的导电层12，导电层12也是覆盖所述绝缘层11的部分表面。本实施例中，导电层12大致覆盖绝缘层11的右半部分表面。绝缘层11和导电层12的具体材质以及形成方法等实施例1中已经详细描述过，此处不再赘述。

步骤S2，请参阅图7，将屏蔽膜10切割或冲型，以在预定区域(与电路板20上需要屏蔽的电子元件22相对两侧的地线210位置相对应，参图8)形成开窗40。所述开窗40沿厚度方向完全贯穿所述屏蔽膜10。

步骤S3，请参阅图8，提供一电路板20。所述电路板20包括电路基板21和设于所述电路基板21上的至少一电子元件22，所述电路基板21包括至少两个地线(ground，G)210。本实施例中，电子元件22的数量为3个，本实施例以对最右侧的电子元件22进行封装屏蔽为例进行说明。可以理解的是，需要对哪个电子元件22进行屏蔽，则导电层12选择性覆盖哪个电子元件22。例如，当需要对中间的电子元件22进行屏蔽时，则导电层12大致设置在绝缘层11的中间位置，以使压合后，导电层12能覆盖中间的电子元件22；当需要对最左侧的电子元件22进行屏蔽时，则导电层12大致设置在绝缘层11的左半部分表面，以使压合后，导电层12能覆盖最左边的电子元件22。

本实施例中，所述电路基板21包括三个地线210，所述三个地线210设于所述电路基板21的表面，其中两个地线210位于最右侧的电子元件22的相对两侧。可以理解的是，需要对哪个电子元件22进行屏蔽，则该电子元件22的相对两侧分别设有一地线210，以便于后续与屏蔽膜10的导电层12相连导通。

同样的，所述电路基板21可以为单层板或多层板，本申请并不作限制。具体的，所述电路基板21可为但不限于硬板(PCB)、软板(FPC)、软硬结合板或集成电路板(ICS)等。本实施例中，所述电路板为单层PCB。

本实施例中，所述电子元件22与电路基板21之间通过焊盘211进行电连接。

步骤S4，请参阅图9，将形成有开窗40的屏蔽膜10压合于所述电路板20的一侧，以使所述导电层12覆盖需要屏蔽的电子元件22(本实施例中为最右侧的电子元件22)和该电子元件22相对两侧的两个地线210。其中，所述屏蔽膜10通过开窗40露出所述地线210。所述开窗30可为盲孔或盲槽，其贯穿屏蔽膜10并露出地线210的部分上表面。

如图9所示，屏蔽膜10置于电子元件22背离电路基板21的一侧(即图9中电路板20的上侧)，屏蔽膜10的绝缘层11面向所述电路板20，导电层12背离所述电路板20，导电层12与需要屏蔽的电子元件22及其相对两侧的地线210的位置相对应。然后，可通过但不限于真空压合的方式，将屏蔽膜10压合于电路板20的一侧，使屏蔽膜10与电路板20的电子元件22及地线210紧密贴合，能有效缩小整体体积。压合后，导电层12恰好覆盖住需要屏蔽的电子元件22和位于该电子元件22相对两侧的两个地线210。

进一步地，一些实施例中，压合后还可进行烘烤固化，以使屏蔽膜10与电路板20的结合更为牢固。

步骤S5，请参阅图10，可通过在开窗40内塞导电材料或电镀导电材料的方式将屏蔽膜10的导电层12与地线210电连接。导电材料连通屏蔽膜10外表面的导电层12与电路基板21的地线210，形成屏蔽罩，从而实现选择性屏蔽。本实施例中，所述导电材料为导电膏50。在其它实施例中，所述导电材料也可以为其它导电物质(例如，金属等)。

如图5所示，所述导电膏50将所述开窗40填充满并延伸至所述开窗40外，覆盖导电层12的部分表面。沿所述电路板20的延伸方向，所述导电膏50延伸出所述开窗40的外边缘的单边宽度w为50～200μm。如此，能增大导电膏50与屏蔽膜10的导电层12的接触面积，提高导电性。

进一步地，一些实施例中，所述导电膏50包括金属和树脂。所述金属包括铜、镍或银中的一种或多种，所述树脂包括环氧树脂、丙烯酸树脂或聚丙烯树脂中的一种或多种。所述导电膏50中的树脂可与屏蔽膜10中的绝缘层11牢固结合，所述导电膏50中的树脂成分可与绝缘层11中的成分相同或不同。

本申请所述具有电磁屏蔽效果的电路板结构的制备方法，通过在绝缘层11外表面选择性设置导电层12形成屏蔽膜10，屏蔽膜10与电路板20压合后导电层12便覆盖在需要屏蔽的电子元件22上方，再通过导电材料将导电层12与电路板20的地线连接，形成屏蔽罩从而实现选择性屏蔽。本申请所述制备方法，使用现有的电镀、压合、钻孔等设备就可实现系统屏蔽，无需投资模具、溅射设备等昂贵工具，因此成本较低。并且，本申请所述制备方法能使屏蔽膜10与电路板20紧密贴合，可有效缩小系统体积，有利于结构的小型化。

以上说明是本申请一些具体实施方式，但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这些实施方式。对本领域的普通技术人员来说，根据本申请的技术构思做出的其他变形和改变，都应该属于本申请的保护范围。