[发明专利]带附加功能性元件的印刷电路板及其制造方法与应用

说明书

本发明涉及一种带附加功能性元件的多功能印刷电路板，该印刷电路板包括设置在印刷电路板的两个表层或里层的，圆形或矩形的可导电的布线连接元件，即附加性导轨。除了通常精密布设的线路之外，还既有可负载电流的布线元件的集成，也有具良好导热性能的平面元件或具良好挠性的平面元件的集成。 

通常使用的印刷电路板借助蚀刻技术，即借助减法技术来制作。这种做法总体上使得每次使用的铜膜强度(通常的35微米，或一半厚度及两倍厚度)和结构宽度制约了导体轨道的电流可负载性及其散热能力。通过传统蚀刻方式做成的布线连接层与少数几个附加的布线连接元件相结合，就可形成一个非常节约成本的、可制作的多功能印刷电路板，它在通常繁杂的电路逻辑之外再额外加入相应的能导电的布线连接。 

先进的繁杂的标准印刷电路板及精密印刷电路板、直至高精密印刷电路板是按照减法技术、借助蚀刻技术来制作的，之后的化学或电镀工艺将会完成经电镀的贯孔的形成或强化传导结构。其间以照相平板印刷技术或丝网印刷技术在一个铜覆膜或铝覆膜基体上进行掩膜处理，并使掩膜硬化，从而借助蚀刻化学物制作出导体结构。接着将对所谓的蚀刻掩膜进行脱模处理。 

另一种选择是使用借助丝网印刷术涂抹导电膏的加法性结构技术。以喷墨和激光为基础的加法技术也同样可行，但其实现范围有限，因为只有在特定情 况下才可能做到相比传统蚀刻技术更好地协调成本，此外可达到的技术参数也相当不尽如人意。 

通常的印刷电路板技术中铜覆膜基体的铜强度一般为36微米，或其一半、或两倍厚度。经常用到的还有电镀铜离析法。这样就可制作出具有极好导性的布线连接结构。 

在高度繁杂的电路中已经可做到100微米以下的导体轨道宽度及同样100微米范围内的导体轨道间距。但是除了这种高度繁杂的布线连接，在汽车领域、工业电子或类似工业分支的应用中，布线元件不仅需要可传输信号和开关电流，同时也需要能传输几安培到几50安培和几百安培及以上的电流。为满足这种需求，就要生产以导线或冲压件制成的单个布线元件，或使用带有高达400微米厚度的铜膜的电路板的所谓厚铜技术。 

用蚀刻技术制做这种厚铜膜费用十分高昂，从成本角度看不合算，因为绝大部分的铜要经蚀刻去除掉。 

在EP01004226B1里面提到了一种制作线划印刷电路板的工艺，其间在上方开口的铸模里部分填充可硬化绝缘物质。而这种方式在本发明中完全没有必要。 

在WO02067642A1提到了一种制作多线印刷电路板的工艺，通过在一个用导电材料制成的薄片元件的一面借助相互间隔的粘合片固定安置导线，以及在薄片元件预设的连接处通过焊接、接线、电焊或类似方式等实现连接。 

此外在固定好的导线上还将安置一个机械性稳定元件，其或者由预浸材料制成，或者为一个涂抹绝缘膜的导电或绝缘的薄片元件。从另一面看薄片元件的结构，连接处与薄片元件其余部分呈分离状态，而导线通过粘合面以固定的方式铺设。 

在上述文件中存在一个缺点：本身切面为圆形的导线借助焊接与印刷电路板的其他零件连接并具有导电性，但是这样就致使相当细的圆形导线切面仅仅是以点连接方式连接在一个大面积的、镀金属的铜板上。这就会导致连接处出现高温，给印刷电路板造成相应地热负荷，造成铜膜及包裹其的合成材料变形。 

因此印刷电路板容易在上述几个连接处变形，在之后的照相平板印刷处理中印刷电路板的表面就不再平整。这样的缺点不能无瑕疵地在印刷电路板表层安置精密结构。次品率从而相对较高。 

文件EP 0 069 919 A1公布了一种带一个导电结构体的多功能印刷电路板，其间借助超声技术将一引导强电流的元件逐个机械性固定在此导电结构体上，且可导电。 

此文件的缺陷是其中没有一个功能性元件，它被设计为一构件的热接触连接元件，以金属间连接形式与此结构体通过单个部分地接触而平整地连接。 

文件US 5 493 076 A公布了一种修补过的结构体，它至少有一条呈不连续性的电连接线，而这种不连续性通过一个电连接元件(导电电线或涂抹绝缘层)和制作出一条凹槽来克服。 

此文本的缺点是其中没有用作金属间平整连接的热元件的连接元件。 

文件US25253233A1中介绍了一种以电线焊接形式装配了半导体构件的印刷电路板。 

此文件的缺点是没有体现出这种印刷电路板的制作，因为文件的描述对象是印刷电路板上半导体构件的接触连接方法。