基于钉状结构固定金属线路的精细线路板及其制备方法与流程

1.本技术涉及集成电路技术领域，具体而言，涉及一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板及其制备方法。


背景技术：

2.线路板是电子元器件的支撑体和电气连接的载体，随着电子产品朝着小型化、数字化发展，线路板上的电路的精度要求也在不断提高。纳米金属制作的线路精度高，但是传统焊接方法线路板与金属线路的结合性差、易脱落。
3.针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种金属线路安装稳固、不易脱落的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板及其制备方法。
5.第一方面，本技术实施例提供了一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，包括线路板和设于线路板上的金属线路，所述金属线路固定连接有若干插入线路板中的钉状体而固定在线路板表面。
6.本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，利用钉状体连接金属线路和精细线路板，提高了金属线路与精细线路板之间的结合性，使得金属线路不易从精细线路板上脱落。
7.所述的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，其中，所述线路板上设有若干锥形孔，所述锥形孔底部具有球形空腔，所述钉状体插入所述锥形孔内，且底部勾紧所述球形空腔。
8.所述的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，其中，所述钉状体与所述金属线路一体成型。
9.所述的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，其中，所述钉状体与所述线路板过盈配合，且所述钉状体顶部嵌入所述金属线路内。
10.所述的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，其中，所述钉状体顶部具有嵌于所述金属线路内的钉帽。
11.第二方面，本技术实施例还提供了一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，用于精细线路板的成型或修复，包括以下步骤：s101、根据预定的线路分布情况，利用激光在线路板上打出若干微孔；s102、利用激光在微孔底部打出空腔；s103、在线路板上涂覆纳米金属颗粒，并使微孔及空腔填满纳米金属颗粒；s104、沿着预定的线路分布，对线路板上的纳米金属颗粒进行烧结处理，使纳米金属颗粒烧结形成具有插入微孔中的钉状体的金属线路；s105、对线路板表面进行清洗，清除未进行烧结的纳米金属颗粒。
12.所述的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，其中，还包括步骤s106、根据纳米金属颗粒烧结程度对线路板进行退火处理 。
13.所述的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，其中，在步骤s103中，在线路板上涂覆的纳米金属颗粒为纳米金属颗粒粉末或含有纳米金属颗粒的膏体。
14.本技术实施例的制备方法通过设置微孔、空腔配合纳米金属颗粒烧结形成一体连接于金属线路的钉状体，可将金属线路固定在线路板上，相比传统的焊接方式，该制备方法从线路成型阶段即可将金属线路通过物理结构固定在线路板上，具有制备方便、金属线路连接稳固的特点。
15.第三方面，本技术实施例还提供了一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，用于精细线路板的成型或修复，包括以下步骤：s201、根据预定的线路分布情况，将若干微型固定钉竖直扎入线路板中；s202、在线路板上涂覆纳米金属颗粒层，并使纳米金属颗粒层包覆微型固定钉外露端；s203、沿着预定的线路分布，对纳米金属颗粒层进行烧结处理，使纳米金属颗粒层形成与微型固定钉固定连接的金属线路；s204、对线路板表面进行清洗，清除未进行烧结的纳米金属颗粒。
16.本实施例的制备方法通过设置扎入线路板上的微型固定钉配合纳米金属颗粒烧结，而将金属线路固定在线路板上，具有制备方便、金属线路连接稳固的特点。
17.第四方面，本技术实施例还提供了一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，用于精细线路板的成型或修复，包括以下步骤：s301、在线路板上涂覆纳米金属颗粒层；s302、根据预定的线路分布情况，将若干微型固定钉竖直扎入线路板中；s303、沿着预定的线路分布，对纳米金属颗粒层进行烧结处理，使纳米金属颗粒层形成与微型固定钉固定连接的金属线路；s304、对线路板表面进行清洗，清除未进行烧结的纳米金属颗粒。
18.本实施例的制备方法通过设置扎入线路板上的微型固定钉配合纳米金属颗粒烧结，而将金属线路固定在线路板上，具有制备方便、金属线路连接稳固的特点。
19.由上可知，本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板及其制备方法，制备方法通过设置微孔、空腔配合纳米金属颗粒烧结形成一体连接于金属线路的钉状体而将金属线路固定在线路板上，或通过设置扎入线路板上的微型固定钉配合纳米金属颗粒烧结而将金属线路固定在线路板上，从而获得一种利用钉状体连接金属线路和精细线路板，提高了金属线路与精细线路板之间的结合性，使得金属线路不易从精细线路板上脱落。
附图说明
20.图1为本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板实施例一的结构示意图。
21.图2为本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板实施例二的结构示意图。
22.图3为本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板实施例三的结构示意图。
23.图4为本技术实施例提供的制备实施例一基于钉状结构固定金属线路的精细线路板方法流程图。
24.图5为本技术实施例提供的制备实施例二基于钉状结构固定金属线路的精细线路板方法流程图。
25.图6为本技术实施例提供的制备实施例三基于钉状结构固定金属线路的精细线路板方法流程图。
26.附图标记：1、线路板；2、金属线路；3、钉状体。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.第一方面，请参照图1-3，图1-3是本技术一些实施例中的一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，包括线路板1和设于线路板1上的金属线路2，金属线路2固定连接有若干插入线路板1中的钉状体3而固定在线路板1表面。
30.本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板，利用钉状体3连接金属线路2和精细线路板，提高了金属线路2与精细线路板之间的结合性，使得金属线路2不易从精细线路板上脱落。
31.与传统的焊接方法相比，本技术实施例精细线路板通过钉状体3这一物理结构手段将金属手段固定在线路板1上，具有连接紧密、稳固的特点。
32.在一些优选的实施方式中，多个钉状体3的设置为沿着金属线路2的布线情况进行设置，多个钉状体3与多个锥形孔配合，可将金属线路2整体沿着布线情况固定在线路板1上，确保金属线路2整体安装稳固。
33.本技术实施例提供两种基于钉状结构固定金属线路结构，第一种如图1所示，金属线路2通过钉状体3固定在线路板1上，线路板1上设有若干锥形孔，锥形孔底部具有球形空腔，钉状体3插入锥形孔内，且底部勾紧球形空腔。
34.具体地，与金属线路2固定连接的钉状体3底部勾紧位于锥形孔底部的球形空腔，可避免金属线路2相对于线路板1上下晃动，确保金属线路2紧贴在线路板1上。
35.在一些优选的实施方式中，锥形孔内周面与钉状体3外周面紧密贴合，从而可防止钉状体3发生水平位移，即可防止金属线路2在线路板1板面上水平位移。
36.在一些优选的实施方式中，钉状体3底部具有与球形空腔契合的球头端而勾紧球
形空腔。
37.在一些优选的实施方式中，钉状体3与金属线路2一体成型，使得钉状体3与金属线路2固定连接，从而可进一步提高金属线路2与线路板1之间的连接结合性，也避免了钉状体3与金属线路2具有不同热膨胀性而导致金属线路2松动的问题。
38.本实施例的精细线路板通过一体成型的钉状体3和金属线路2连接固定在线路板1上，可有效确保金属线路2与线路板1的连接紧密度、结合性，有效防止金属线路2从线路板1上脱落。
39.本技术实施例提供的另一种基于钉状结构固定金属线路结构如图2和3所示，金属线路2通过钉状体3固定在线路板1上，钉状体3与线路板1过盈配合，且钉状体3顶部嵌入金属线路2内。
40.具体地，钉状体3顶部嵌入金属线路2内，可有效防止钉状体3从金属线路2中脱落，而将钉状体3过盈配合地固定在线路板1上，即可将金属线路2连接固定在线路板1上，具有操作便捷、安装稳固的特点。
41.在一些优选的实施方式中，钉状体3可直接扎入线路板1上进行固定实现过盈配合，或可在线路板1上设置盲孔再将钉状体3插入盲孔中实现过盈配合，在本实施例中，优选采用直接扎入的方式以简化安装过程。
42.在一些优选的实施方式中，钉状体3为微型固定钉。
43.在一些优选的实施方式中，钉状体3顶部具有嵌于金属线路2内的钉帽，钉状体3通过嵌入在金属线路2内的钉帽勾紧金属线路2，可有效防止钉状体3从金属线路2上脱离。
44.本实施例的精细线路板通过钉状体3嵌入金属线路2以及过盈配合地安装在线路板1上实现线路板1和金属线路2的固定连接，可有效确保金属线路2与线路板1的连接紧密度、结合性，有效防止金属线路2从线路板1上脱落。
45.第二方面，本技术实施例提供了一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，用于精细线路板的成型或修复，如图4所示，包括以下步骤：s101、根据预定的线路分布情况，利用激光在线路板上打出若干微孔；其中，预定的线路分布情况为精细线路板设计中的金属线路分布情况，根据该金属线路分布情况，在线路途经地方的中心线部分打出微孔，可用单束激光或多束激光共同照射使得线路板上形成微孔；s102、利用激光在微孔底部打出空腔；具体地，可通过共聚焦激光穿过微孔后在微孔底部进行加热形成空腔，该空腔具有大于微孔顶端端口的水平截面周长；s103、在线路板上涂覆纳米金属颗粒，并使微孔及空腔填满纳米金属颗粒；s104、沿着预定的线路分布，对线路板上的纳米金属颗粒进行烧结处理，使纳米金属颗粒烧结形成具有插入微孔中的钉状体的金属线路；s105、对线路板表面进行清洗，清除未进行烧结的纳米金属颗粒。
46.具体地，本实施例的制备方法可直接制备获取图1所示的精细线路板。
47.在一些优选的实施方式中，纳米金属颗粒为纳米铜颗粒。
48.在一些优选的实施方式中，空腔为球形、柱形、台型中的一种，在本实施例中优选为球形空腔。
49.在一些优选的实施方式中，微孔为圆锥形、圆柱形、棱锥形、棱锥形的一种，在本实施例中优选为圆锥形，即为圆锥形的锥形孔，有利于纳米金属颗粒导向填充至球形空腔内，也使得确保钉状体能勾紧球形空腔的情况下，球形空腔的尺寸可以做得更小，节省纳米金属颗粒的用量，从而节约成本。
50.在一些优选的实施方式中，利用激光打出微孔后需清除线路板产生的废料；利用激光打出球形空腔后需清除线路板产生的废料。
51.在一些优选的实施方式中，微孔为沿着预定的线路分布方向等距设置，使得成型与微孔处的钉状体为沿着预定的线路分布方向等距设置，确保金属线路均匀固定在线路板上，进一步提高金属线路和线路板的结合性。
52.在一些优选的实施方式中，还包括步骤s106、根据纳米金属颗粒烧结程度对线路板进行退火处理；具体地，可根据纳米金属颗粒采用的烧结方式和烧结工况进行适当条件的退火处理，可增强纳米金属颗粒之间的结合，提高金属线路的结构强度，有效防止钉状体断裂而导致金属线路脱落。
53.在一些优选的实施方式中，退火处理的温度为250-350℃，保温时间为1min-120min，可有效增强金属线路的结构强度。
54.在一些优选的实施方式中，在步骤s103中，在线路板上涂覆的纳米金属颗粒为纳米金属颗粒粉末或含有纳米金属颗粒的膏体。
55.在一些优选的实施方式中，步骤s103中，纳米金属颗粒通过滴嘴进行涂覆在线路板上，以确保纳米金属颗粒能完全填充在微孔及空腔中，使得成型后的金属线路具有与线路板紧密贴合的钉状体。
56.在一些优选的实施方式中，步骤s104中，采用激光烧结或加热烧结进行纳米金属颗粒的烧结处理，其中，采用激光烧结时，激光根据预定的线路分布情况走线而将纳米金属颗粒烧结形成金属线路，在激光线路走线过程中，在微孔位置略微停留确保纳米金属颗粒能烧结出插入微孔中且勾紧空腔的钉状体。
57.在本实施例中，纳米金属颗粒优选为膏体，膏体烧结优选采用激光烧结，该激光优选采用段脉宽、高功率的激光，聚焦于膏体时可将膏体快速烧结成致密的金属线路。
58.在一些优选的实施方式中，当纳米金属颗粒选用膏体时，在制作含有纳米金属颗粒的膏体时，需将纳米金属颗粒加入到有机醇类试剂中，再加入松香和助焊剂形成膏体，有利于提高金属线路的烧结成型效率。
59.在一些优选的实施方式中，步骤s105中，采用使用氧化性溶剂和有机溶剂对线路板表面进行清洗，可有效清除线路板上多余的纳米金属颗粒。
60.本实施例的制备方法可制备出如图2所示的精细线路板，该方法通过设置微孔、空腔配合纳米金属颗粒烧结形成一体连接于金属线路的钉状体，可将金属线路固定在线路板上，相比传统的焊接方式，该制备方法从线路成型阶段即可将金属线路通过物理结构固定在线路板上，具有制备方便、金属线路连接稳固的特点。
61.第三方面，本技术实施例还提供了另一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，用于精细线路板的成型或修复，如图5所示，包括以下步骤：s201、根据预定的线路分布情况，将若干微型固定钉竖直扎入线路板中；其中，预定的线路分布情况为精细线路板设计中的金属线路分布情况，根据该金属线路分布情况，
在线路途经地方的中心线部分扎入微型固定钉；s202、在线路板上涂覆纳米金属颗粒层，并使纳米金属颗粒层包覆微型固定钉外露端；s203、沿着预定的线路分布，对纳米金属颗粒层进行烧结处理，使纳米金属颗粒层形成与微型固定钉固定连接的金属线路；s204、对线路板表面进行清洗，清除未进行烧结的纳米金属颗粒。
62.具体地，本实施例的制备方法可直接制备获取图2所示的精细线路板；其中，微型固定钉相当于钉状体而将金属线路固定在线路板上。
63.在一些优选的实施方式中，纳米金属颗粒为纳米铜颗粒。
64.在一些优选的实施方式中，微型固定钉为沿着预定的线路分布方向等距设置，确保金属线路均匀固定在线路板上，进一步提高金属线路和线路板的结合性。
65.在一些优选的实施方式中，还包括步骤s205、根据纳米金属颗粒烧结程度对线路板进行退火处理。
66.在一些优选的实施方式中，退火处理的温度为250-350℃，保温时间为1min-120min，可有效增强金属线路的结构强度。
67.在一些优选的实施方式中，在步骤s202中，在线路板上涂覆的纳米金属颗粒为纳米金属颗粒粉末或含有纳米金属颗粒的膏体。
68.在一些优选的实施方式中，步骤s202中，纳米金属颗粒通过滴嘴进行涂覆在线路板上，以确保纳米金属颗粒能完全包覆微型固定钉，并确保纳米金属颗粒顶面高于微型固定钉。
69.在一些优选的实施方式中，步骤s203中，采用激光烧结或加热烧结进行纳米金属颗粒的烧结处理，其中，采用激光烧结时，激光根据预定的线路分布情况走线而将纳米金属颗粒烧结形成金属线路。
70.在本实施例中，纳米金属颗粒优选为膏体，膏体烧结优选采用激光烧结，该激光优选采用段脉宽、高功率的激光。
71.在一些优选的实施方式中，当纳米金属颗粒选用膏体时，在制作含有纳米金属颗粒的膏体时，需将纳米金属颗粒加入到有机醇类试剂中，再加入松香和助焊剂形成膏体，有利于提高金属线路的烧结成型效率。
72.在一些优选的实施方式中，步骤s204中，采用使用氧化性溶剂和有机溶剂对线路板表面进行清洗。
73.本实施例的制备方法可制备出如图2所示的精细线路板，该方法通过设置扎入线路板上的微型固定钉配合纳米金属颗粒烧结，而将金属线路固定在线路板上，具有制备方便、金属线路连接稳固的特点。
74.第四方面，本技术实施例还提供了另一种基于钉状结构固定金属线路的精细线路板的制备方法，用于精细线路板的成型或修复，如图6所示，包括以下步骤：s301、在线路板上涂覆纳米金属颗粒层；s302、根据预定的线路分布情况，将若干微型固定钉竖直扎入线路板中；s303、沿着预定的线路分布，对纳米金属颗粒层进行烧结处理，使纳米金属颗粒层形成与微型固定钉固定连接的金属线路；
s304、对线路板表面进行清洗，清除未进行烧结的纳米金属颗粒。
75.具体地，本实施例的制备方法可直接制备获取实施例二中的精细线路板。
76.具体地，本实施例的制备方法可直接制备获取图3所示的精细线路板；其中，微型固定钉相当于钉状体而将金属线路固定在线路板上。
77.具体地，该制备方法采用先涂覆纳米金属颗粒层后扎入微型固定钉的方式，可确保微型固定钉的钉帽内侧与纳米金属颗粒紧密接触，提高微型固定钉与成型后的金属线路之间的紧密性，有效防止微型固定钉松动。
78.在一些优选的实施方式中，纳米金属颗粒为纳米铜颗粒。
79.在一些优选的实施方式中，微型固定钉为沿着预定的线路分布方向等距设置。
80.在一些优选的实施方式中，还包括步骤s305、根据纳米金属颗粒烧结程度对线路板进行退火处理。
81.在一些优选的实施方式中，退火处理的温度为250-350℃，保温时间为1min-120min，可有效增强金属线路的结构强度。
82.在一些优选的实施方式中，在步骤s301中，在线路板上涂覆的纳米金属颗粒为纳米金属颗粒粉末或含有纳米金属颗粒的膏体。
83.在一些优选的实施方式中，步骤s301中，纳米金属颗粒通过滴嘴进行涂覆在线路板上。
84.在一些优选的实施方式中，步骤s303中，采用激光烧结或加热烧结进行纳米金属颗粒的烧结处理，其中，采用激光烧结时，激光根据预定的线路分布情况走线而将纳米金属颗粒烧结形成金属线路。
85.在本实施例中，纳米金属颗粒优选为膏体，膏体烧结优选采用激光烧结，该激光优选采用段脉宽、高功率的激光。
86.在一些优选的实施方式中，当纳米金属颗粒选用膏体时，在制作含有纳米金属颗粒的膏体时，需将纳米金属颗粒加入到有机醇类试剂中，再加入松香和助焊剂形成膏体，有利于提高金属线路的烧结成型效率。
87.在一些优选的实施方式中，步骤s304中，采用使用氧化性溶剂和有机溶剂对线路板表面进行清洗。
88.本实施例的制备方法可制备出如图3所示的精细线路板，该方法通过设置扎入线路板上的微型固定钉配合纳米金属颗粒烧结，而将金属线路固定在线路板上，具有制备方便、金属线路连接稳固的特点。
89.实施例一根据预定线路的分布情况，在线路板上指定区域用激光打出深度为4μm，直径为1μm的圆锥形微孔，再用共聚焦激光聚焦于圆锥末端，打出半径为2μm的球形小洞；将粒径为50nm的纳米金属颗粒加入到乙醇溶液配置成固体含量为75%的膏体，通过滴嘴均匀涂抹在线路板上，膏体厚度为2μm；沿着预定的线路分布，利用激光对纳米金属颗粒膏体进行烧结，使得线路板上形成具有插入于微孔内的钉状体的金属线路，最后用乙醇溶液对线路板进行清洗，去除多余的纳米金属颗粒膏体，获得基于钉状结构固定金属线路的精细线路板。
90.实施例二根据预定线路的分布情况，用钉枪将长度为4μm，半径为1μm的圆锥形的有钉帽的
微型金属钉竖直钉入线路板上，打入深度为3μm；将粒径为60nm的纳米金属颗粒加入到乙醇溶液配置成固体含量为80%的膏体，通过滴嘴均匀涂抹在线路板上，膏体厚度为2μm；沿着预定的线路分布，利用激光对纳米金属颗粒膏体进行烧结；最后用乙醇溶液对线路板进行清洗，去除多余的纳米金属颗粒膏体，获得基于钉状结构固定金属线路的精细线路板。
91.实施例三将粒径为60nm的纳米金属颗粒加入到乙醇溶液配置成固体含量为80%的膏体，通过滴嘴均匀涂抹在线路板上，膏体厚度为2μm；根据预定线路的分布情况，用钉枪将长度为4μm，半径为1μm的圆锥形的有钉帽的微型金属钉竖直钉入涂覆有纳米金属颗粒膏体的线路板上，打入线路板的深度为3μm；沿着预定的线路分布，利用激光对纳米金属颗粒膏体进行烧结；最后用乙醇溶液对线路板进行清洗，去除多余的纳米金属颗粒膏体，获得基于钉状结构固定金属线路的精细线路板。
92.由上可知，本技术实施例提供的基于钉状结构固定金属线路的精细线路板及其制备方法，制备方法通过设置微孔、空腔配合纳米金属颗粒烧结形成一体连接于金属线路的钉状体而将金属线路固定在线路板上，或通过设置扎入线路板上的微型固定钉配合纳米金属颗粒烧结而将金属线路固定在线路板上，从而获得一种利用钉状体连接金属线路和精细线路板，提高了金属线路与精细线路板之间的结合性，使得金属线路不易从精细线路板上脱落。
93.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露结构和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的结构实施例仅仅是示意性的。
94.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。