CN101472405A

CN101472405A - 多层电路板及其制作方法

Info

Publication number: CN101472405A
Application number: CNA2007102034182A
Authority: CN
Inventors: 王成文; 任琳; 林承贤
Original assignee: Honsentech Co Ltd; Fukui Precision Component Shenzhen Co Ltd
Current assignee: Peng Ding Polytron Technologies Inc; Avary Holding Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2027-12-26
Also published as: CN101472405B

Abstract

本发明涉及一种多层电路板的制作方法。所述方法包括：步骤一、提供电路板内层，所述电路板内层包括两层位于其两表面的铜层；步骤二、将所述两铜层制作成两层线路，所述两线路中形成有相互对齐的靶点；步骤三、压合外层覆铜层压板，所述外层覆铜层压板包括铜层；步骤四、以位于步骤三中压合的外层覆铜层压板之间的线路中的靶点中心为基准将步骤三中压合的外层覆铜层压板的铜层制作线路。所述方法可以提高多层电路板层间对位精度。本发明还提供一种多层电路板。

Description

多层电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种多层电路板及其制作方法，尤其涉及一种减少多层电路板中层间对位偏差的多层电路板及其制作方法。

背景技术

电路板作为各种电子产品中的关键零组件，对电子产品的性能具有很大影响。随着电子产品向微型化、多功能化方向发展，其对电路板的要求也越来越高，各种应用中已逐渐采用多层电路板，而且多层电路板中层数仍在逐渐增加，从四层、六层到一直到八层甚至更多层，与此同时线路板中的线宽与孔径却越来越小，例如线路板中的孔从500微米一直减小到100微米左右。

目前电路板的制作工艺中，最普遍采用的是湿制程，主要包括曝光、显影、蚀刻等步骤。在曝光过程中，如果采用一般的光源进行曝光，其曝光精度在100微米左右。即使采用较为先进的平行曝光技术，其层间偏位也达到40到50微米。而此种程度的层间偏位已经与线路板中孔径处于同一尺度上。

对于多层电路板，如果电路板中制作一个直径为D的盲孔，为了保证线路的功能，则该盲孔经过的各层中用于与该盲孔连接的连接垫的直径须为2E+D，其中E为层间偏位。因此当多层线路板中层间偏位与孔径在同一个尺度上时，相比于减少孔径，减小层间对位误差更能提升多层电路板中的有效布线面积。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可减小层间对位误差多层电路板及其制作方法。

以下以实施例对上述多层电路板与多层电路板的制作方法作出说明：

在一个实施例中，所述多层电路板的制作方法包括：

步骤一、提供电路板内层，所述电路板内层包括两层位于其两表面的铜层；

步骤二、将所述两铜层制作成两层线路，所述两线路中形成有相互对齐的靶点；

步骤三、压合外层覆铜层压板，所述外层覆铜层压板包括铜层；

步骤四、以位于步骤三中压合的外层覆铜层压板之间的线路中的靶点中心为基准将步骤三中压合的外层覆铜层压板的铜层制作线路。

在另一个实施例中，所述多层电路板的制作方法包括：

步骤一、提供电路板内层，所述电路板内层包括中间层与形成在中间层相对两表面的第一铜层与第二铜层；

步骤二、将所述第一铜层与第二铜层制作成线路，所述线路中形成有靶点；

步骤三、压合外层覆铜层压板，所述外层覆铜层压板包括一层铜层；

步骤四、以位于所述中间层与所述外层覆铜层压板之间的线路中的靶点中心为基准将所述外层覆铜层压板中的铜层制作成线路，所述线路中形成有与所述靶点中心对齐的靶点。

步骤五、重复步骤三、四、五直至得到预定层数的多层电路板。

所述的多层电路板包括多层铜层，所述多层铜层中形成有至少一组相互对齐的靶点。

所述多层电路板及制作方法中，在制作线路时采用一组相互对齐的靶点的中心作为基准制作线路及靶点，由于各靶点的偏位会相互补偿，使得采用的基准更加接近于理想设计值，多层电路板中层间的对位精度得以提高。

附图说明

图1是第一实施例的多层电路板制作方法流程图。

图2是图1的方法中采用电路板内层结构示意图。

图3是在图2的电路板内层中形成定位孔后的示意图。

图4是在图3的电路板内层表面铜层中形成线路及靶点后的示意图。

图5是图4中的靶点的平面示意图。

图6是在图4的电路板内层表面压合外层覆铜层压板后的示意图。

图7是在图6的的电路板内中形成定位孔后的示意图。

图8是在图7的外层覆铜层压板中形成电路板结构后的示意图。

图9是第二实施例的多层电路板的制作方法流程图。

图10是第二实施例的电路内层中形成定位孔后的示意图。

图11是在图10的电路板内层铜层中形成线路与靶点后的示意图。

图12是在图11的电路板内层两表面压合覆铜层压板后的示意图。

图13是在图12的覆铜层压板中形成电路板结构后的示意图。

图14是在图13的覆铜层压板上压合别外的覆铜层压板后的示意图。

图15是在图14的最外层覆铜层压板中形成电路板结构后的示意图。

图16是第三实施例的多层电路板制作方法在电路板内层中制作线路与靶点后的示意图。

图17是图16的电路板内层的铜层中的靶点分布示意图。

图18在图16的电路板内层表面压合外层覆铜层压板后的示意图。

图19是在图18的外层覆铜层压板中形成定位孔的示意图。

图20是图18的外层覆铜层压板的铜层中的靶点分布示意图。

图21是在图18的外层覆铜层压板中形成线路及靶点后的示意图。

图22是在图21的外层覆铜层压板表面压合另外的外层覆铜层压板的示意图。

图23是图22中的外层覆铜层压板的铜层中的定位孔示意图。

图24是图22中的外层覆铜层压板的铜层中的靶点分布示意图。

图25是图22的外层覆铜层压板中形成线路及靶点后的示意图。

图26是在图25的外层覆铜层压板表面压合别外的外层覆铜层压板的示意图。

图27是图26的外层覆铜层压板的铜层中的定位孔示意图。

图28是图26的外层覆铜层压板中形成线路后的示意图。

具体实施方式

参阅图1，第一实施例的多层电路板的制作方法包括以下步骤：

步骤110：提供一电路板内层10。

参阅图2，电路板内层10包括覆铜层压板11、覆铜层压板12及位于覆铜层压板11与覆铜层压板12之间的胶层15。覆铜层压板11包括绝缘层111与铜层112。覆铜层压板12包括绝缘层121与铜层122。胶层15位于绝缘层111与121之间。铜层112与铜层122位于电路板内层的表面，即，铜层112与铜层122为表面铜层。本实施例中，电路板内层10包括由两层单层覆铜层压板压合而成，然而可以理解，电路板内层10还可为双面覆铜层压板。

步骤120：在电路板内层10中形成定位孔102。

参阅图3，定位孔102穿过覆铜层压板11、覆铜层压板12及胶层25。定位孔102可采用机械钻孔的方式形成，也可采用激光烧蚀而成。一般来说，激光烧孔具有更高的精度。

步骤130：参阅图4及图5，以定位孔102作为基准将铜层112与铜层122中制作成线路112a、122a，线路层112a、122a中分别包括靶点113与靶点123。

具体的线路制程可以采用蚀刻制程，具体的过程为：首先分别在铜层112与铜层122上贴光阻，例如干膜光阻；对贴合在铜层112与铜层122上的光阻进行曝光处理。采用一般的光源进行曝光，其曝光的精度100微米左右，如果采用平行曝光的方式，其曝光的精度在40到50微米之间。当然，还可用雷射干膜取代一般的干膜光阻，而采用激光直接成像技术(LaserDirect Imaging，LDI)进行曝光。由于激光具有极高的方向性，采用LDI技术曝光，其曝光精度能达到10微米。

曝光之后将电路板内层10放在显影液中进行显影从而光阻层中定义出图案形状。显影之后采用蚀刻液将铜层112与铜层122中未被光阻保护的部分蚀刻掉从而将铜层112与铜层122制作成线路112a、122a，线路112a、122a中分别包括靶点113与123。

参阅图5，靶点113呈圆形，其直径可在1毫米到2毫米之间，本实施例中，靶点113直径为1毫米。当然靶点113还可为其他形状，例如，三角形、方形、或者其他多边形形状。为了便于识别，靶点113周围蚀刻出一识别区114，识别区114内的铜层均被蚀刻掉。识别区114可为任意形状，其能被靶点识别装置识别即可，但优选的，其为规则的形状，例如圆形、三角形、方形或者其他正多边形。本实施例中，识别区114呈方形，该方形的边长为3毫米。与靶点113相似，靶点123呈圆形，其周围形成有识别区124，靶点123直径1毫米，其识别区域124呈方形，其边长为3毫米。靶点113、123相互对齐，或者说相互重叠，但实际生产中，由于会产生误差，靶点113、123之间很难完全对齐，而会出现偏位的情形。

步骤140：分别在线路层112a、122a表面压合覆铜层压板13与覆铜层压板14。

参阅图6，覆铜层压板13包括绝缘层131与铜层132，覆铜层压板14包括绝缘层141与铜层142。覆铜层压板11与覆铜层压板13之间以胶层16粘结，覆铜层压板12与覆铜层压板14之间以胶层17粘结。具体的，胶层16与绝缘层131接触，胶层17与绝缘层141接触，也就是说，铜层132与142分别位于覆铜层压板13、14的表面，覆铜层压板13与覆铜层压板14为外层覆铜层压板。

步骤150：参阅图7，以铜层112中靶点113与铜层122中的靶点123中心为基准分别在铜层132、142中形成定位孔134、144。

具体的，首先可利用靶点抓取装置，例如X-射线打靶机分别透过铜层132与铜层142，抓取铜层112与铜层122中的靶点113与靶点123的位置，以靶点113、123的中心作为基准形成定位孔134，定位孔134与靶点113、123中心的位置关系是预先设定好的，因此雷射钻孔机、LDI曝光机等设备抓取了定位孔134的位置后即可实现对位。所谓靶点113、123的中心指的是靶点113、123在靶点读取装置中投影的中心，虽然靶点113、123处于不同的铜层内，但对于X-射线打靶机来说，其抓取的只是平面的图像，从这个意义上，靶点113、123对于X-射线打靶机来说处于同一个平面内，以抓取的靶点113、123图像中心为靶点113、123的中心。

步骤160：参阅图8，以定位孔134为基准在铜层132与铜层142中制作电路板结构而得到多层电路板。

所述电路板结构包括线路、通孔、盲孔等。例如在制作线路时，首先需要贴光阻，并对光阻进行曝光处理，曝光必须对齐正确的位置，因此需要定位基准。再例如利用激光在铜层132或铜层142中烧蚀出盲孔或者直接采用机械钻孔法钻出通孔，同样需要定位基准。

本实施例中，电路板内层10包括两层压合的单层覆铜层压板，然而可以理解，电路板内层10还可为多层结构，例如四层、六层或者八层的结构，一般来讲电路板内层10的层数为偶数，但不排除特殊的要求需要采用N为奇数的设计。该多层结构可以采用本实施例的方法制作，也可按照传统的制作工艺制作。

本实施例的电路板制作方法中，相比于铜层112、122，铜层132、142为外层铜层，在外层铜层132、142中制作电路板结构时，以内层铜层为112、122中的靶点113、123的中心为定位基准。由于取靶点113、123的中心时，靶点113与靶点123的偏位会相互补偿，使得实际的定位基准更加接近于设计值，因此在制作各种电路板结构时其位置偏差可得以减少，定位精度更高。

参阅图9，第二实施例的多层电路板制作方法包括以下步骤：

步骤210：参阅图10，在电路板内层20中形成定位孔202；定位孔202可以采用机械钻孔的方式形成。电路板内层20包括绝缘层211及分别形成于绝缘层211两相对表面上的第一铜层212与第二铜层222。定位孔202穿过整体电路板内层20。

步骤220：参阅图11，以定位孔202为基准将电路板内层20的铜层的第一铜层212与第二铜层222中制作成线路212a、222a，线路212a、222a中形成有靶点213、223。靶点213、223与线路212a、222a同时蚀刻出来。靶点213、223与第一实施例中形成的靶点113相似，其呈圆形，直径2毫米，靶点213、223周围分别形成有方形的识别区214、224。识别区214、224的边长为3毫米到4毫米。

步骤230：参阅图12，在线路212a、222a表面分别压合覆铜层压板23、24；覆铜层压板包括铜层232，覆铜层压板24包括铜层242，相比于线路212a、222a，铜层232、242为外层铜层。

步骤240：参阅图13，以靶点213、223的中心为基准将铜层232、242制作有线路232a、242a，线路232a、242a中形成有靶点233、243。

本步骤中，并没有如按照第一实施例的制作方法形成定位孔，在铜层232、242中制作线路232a、242a以及靶点233、243时直接采用靶点213、223的中心作为基准点，具体的，可采用X-射线读靶机读取靶点213、223的位置，而将靶点213与223的位置信息直接传递给雷射钻孔机、LDI曝光机等设备以作为定位基准，而雷射钻孔机、LDI曝光机将靶点213、223的中心作为定位基准。相比于第一实施例中的制作方法，由于进一步避免了钻定位孔过程中的误差，其定位精度更高。例如，X-射线读靶机读取靶点213、223位置之后，将位置信息储存在文件中，供雷射钻孔机、LDI曝光机等设备读取。

步骤250：参阅图14，在线路232a、242a表面分别压合覆铜层压板25、26。覆铜层压板25包括铜层252，覆铜层压板26包括铜层262，铜层252、262相比于线路212a、222a、232a、242a为外层铜层。

步骤260：参阅图15，以靶点213、223、233、243的中心为基准将铜层252、262制作成线路252a、262a。与步骤240相似，本步骤中采用X-射线读靶机读取靶点213、223、233、243的位置，并将该位置信息传递给雷射钻孔机、LDI曝光机等设备。雷射钻孔机、LDI曝光机等设备采用靶点213、223、233、243的中心作为定位基准。

本实施例的多层电路板制作方法中，在外层铜层中制作线路或者孔时，以所有内层线路中形成的靶点的中心作为定位基准，当然上述外层铜层与内层铜层只是相对概念，例如相比于线路212a、222a，铜层232、242为外层铜层。由于内层铜层中靶点的偏位会相互补偿，使定位基准更加接近设计值，定位精度更高。

本实施的多层电路板制作方法在确定定位基准时，除了采用所有的内层线路中的靶点外，还可仅采用位于电路板内层20一侧(以电路板内层20的中间层为分界线)的所有内层线路中的靶点，例如，在铜层232中制作线路、孔时采用靶点213作为定位基准，在铜层252中制作线路、孔进采用靶点213、233的中心作为定位基准。在铜层242中制作线路、孔时采用靶点222作为定位基准，在铜层262中制作线路、孔时采种用靶点223、243的中心作为定位基准。

以下结合图16到图28说明第三实施例的多层电路板制作方法：

参阅图16及图17，将位于电路板内层30两表面的铜层分别制作成线路314a、324a，线路314a中形成有第一靶点311、第二靶点312、第三靶点313，线路324a中形成有第一靶点(图未示)、第二靶点322、第三靶点(图未示)。电路板内层30中预先形成有定位孔302，在电路板内层30的铜层中制作线路与靶点时采用定位孔302为定位基准。第一靶点311呈圆形，其直径可为1毫米到2毫米之间，其周围形成有方形的识别区3112，识别区3112的边长为3毫米。第二靶点312、第三靶点313结构与第一靶点311相似，其周围分别形成有方形的识别区3122、3132。

参阅图18，在线路314a、324a表面分别压合覆铜层压板33、34。覆铜层压板33包括铜层334，覆铜层压板34包括铜层344。

参阅图19，以第三靶点313为基准在铜层332中形成定位孔335。具体的，采用X-射线打靶机抓取铜层314中靶点313的位置并对齐靶点313在铜层332中开设定位孔335。与铜层332中类似，以第三靶点323为基准在铜层342中形成定位孔(图未示)。

参阅图20及21，以定位孔335为基准将铜层334制作成线路334a，线路334a中形成有第一靶点331及第二靶点332，第一靶点331与第一靶点311对齐，第二靶点332与第二靶点312对齐。与铜层334中相似，以铜层342中的定位孔为基准将铜层344制作线路344a，线路344a中形成有第一靶点(图未示)及第二靶点342，线路344a中的第一靶点与线路324a的第一靶点321对齐，线路344a中的第二靶点342与线路324a中的第二靶点322对齐。在铜层334、344中制作线路时可采用蚀刻工艺，具体的，铜层334、344上的曝光必须分别处理，但是蚀刻线路时可以同时进行。

参阅图22，在线路334a、344a表面分别压合覆铜层压板35、36。覆铜层压板35包括铜层354，覆铜层压板36包括铜层364。

参阅图23，以第二靶点312、332的中心为基准在铜层354中形成定位孔355。具体的，采用X-射线打靶机抓取靶点312、332的中心并对齐该中心打孔以形成定位孔355。与铜层354中相似，铜层364中以第二靶点322、342的中心为基准形成有定位孔365。

参阅图24与图25，以定位孔355为基准将铜层354制作线路354a，线路354a中形成有第一靶点351，第一靶点331与第一靶点311、331对齐。与铜层354中相似，以铜层364中的定位孔365为基准将铜层364制作成线路364a，线路364a中形成第一靶点(图未示)，线路364a中的第一靶点与线路324a、344a中的第一靶点对齐。

参阅图26，在线路354a、364a表面分别压合覆铜层压板37、38。覆铜层压板37包括铜层374，覆铜层压板38包括铜层384。

参阅图27，以第一靶点311、331、351的中心为基准在铜层374中形成定位孔375。与铜层374中相似，以线路324a、344a、364a中的第一靶点的中心为基准在铜层384中形成定位孔(图未示)。

参阅图28，以定位孔375为基准将铜层374制作成线路374a及以铜层384中的定位孔为基准将铜层384制作线路384a。

本实施例的多层电路板制作方法中，形成的是八层的多层电路板，铜层314、334、354、374位于电路板内层30的第一侧，而铜层324、344、364、384位于电路板内层30的第二侧。其中，铜层314、324中形成有三个靶点，铜层334、344中形成有二个靶点，铜层354、364中形成有一个靶点。在第一侧的铜层314、334、354中的靶点实际上分为三组，具体的，铜层314、334、354中的第一靶点为第一组，铜层314、334中的第二靶点为第二组，而铜层314中的第三靶点为第三组。在铜层334中制作线路之前，以第三组靶点的中心(由于只包括一个靶点，即为该靶点自身)为基准形成定位孔，再以该定位孔为基准制作线路以及第三铜层中的其他靶点。在铜层354中制作线路之前，以第二组靶点的中心为基准在铜层354中形成定位孔，再以铜层354中的定位孔为基准制作线路以及铜层354中的靶点。在铜层374中制作线路之前，以第一组靶点的中心为基准在铜层374中形成定位孔，再以铜层374中的定位孔为基准制作线路。而位于第二侧的电路板制作过程与第一侧相同，当然具体的电路板结构可能会不同。

本实施例中形成的是八层电路板，由于电路板内层30具有两层线路，因此电路板内层30两表面分别需要压合三层覆铜层压板，相应的，则电路板内层30表面的铜层中会形成三个靶点。当电路板内层30两表面分别压合一层外层覆铜层压板后，外层覆铜层压板上还须再压合两层覆铜层压板，相应的，所述外层覆铜层压板的铜层中形成有两个靶点，该两个靶点分别与电路板内层30中三个靶点中的两个对齐，以此类推到直到得到八层的电路板结构。

概括来讲，如果采用本实施例的方法制作具有M+N+M结构的多层电路板，其中N表示电路板内层中线路的层数，M表示电路板内层两表面压合的覆铜层压板的层数，则电路板内层表面的铜层中会形成有M个靶点，从电路板内层向其两侧的覆铜层压板的铜层中依次形成有M-1、M2、…、直到最外层的覆铜层压板的铜层中可不形成靶点。电路板内层每侧中的靶点分为M组，每组靶点相互对齐，当然在实际制程中，每组靶点不可能完全对齐而会出现偏位的情形。在每层压合的覆铜层压板中制作线路或者靶点时，首先采用X-射线打靶机抓取一组靶点的中心为基准形成定位孔，再以定位孔作为该层覆铜层压板的基准。由于是取每一组靶点的中心，而每一组靶点中各靶点的偏位随机分布于各方向上，也就是说，各靶点的偏位会相互补偿从而使得形成的定位孔更加靠近理想的设计值，多层电路板的层间定位精度得以提高。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims

【权利要求1】一种多层电路板的制作方法，其包括以下步骤：

步骤一、提供电路板内层，所述电路板内层包括两层位于其两表面的铜层；

步骤二、将所述两铜层制作成两层线路，所述两线路中形成有相互对齐的靶点；

步骤三、压合外层覆铜层压板，所述外层覆铜层压板包括铜层；

步骤四、以位于步骤三中压合的外层覆铜层压板之间的线路中的靶点中心为基准将步骤三中压合的外层覆铜层压板的铜层制作线路。
【权利要求2】如权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：重复步骤三、四，且在步骤四的线路中同时形成有与所述电路板内层中线路中的靶点对齐的靶点。
【权利要求3】如权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，步骤四中在制作线路之前先以所述靶点中心为基准形成定位孔，在外层覆铜层压板中制作线路或靶点时以所述定位孔为基准。
【权利要求4】如权利要求3所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，所述定位孔以X-射线打靶机形成。
【权利要求5】如权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，步骤四中以靶点读取装置抓取所述靶点中心的位置并传递给制作线路、靶点的设备。
【权利要求6】如权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，所述电路板内层中铜层内的靶点是以形在电路板内层中的定位孔为基准形成。
【权利要求7】一种多层电路板的制作方法，其包括以下步骤：

步骤一、提供电路板内层，所述电路板内层包括中间层与形成在中间层相对两表面的第一铜层与第二铜层；

步骤二、将所述第一铜层与第二铜层制作成线路，所述线路中形成有靶点；

步骤三、压合外层覆铜层压板，所述外层覆铜层压板包括一层铜层；

步骤四、以位于所述中间层与所述外层覆铜层压板之间的线路中的靶点中心为基准将所述外层覆铜层压板中的铜层制作成线路，所述线路中形成有与所述靶点中心对齐的靶点；

步骤五、重复步骤三、四、五直至得到预定层数的多层电路板。
【权利要求8】如权利要求7所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，步骤四、五中在制作线路与靶点之前先以所述靶点中心为基准形成定位孔，在外层覆铜层压板中制作线路或靶点时以所述定位孔为基准。
【权利要求9】如权利要求8所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，所述电路板内层两表面分别压合有M层覆铜层压板，所述电路板内层的铜层中形有M个靶点，位于第一侧的外层覆铜层压板的铜层中，从最靠近所述电路板内层到最外层，其中的靶点数依次从M-1减少到零，电路板内层位于第一侧铜层的靶点及位于第一侧的M层覆铜层压板中的靶点包括M组，每组中的靶点相互对齐，每压合一层外层覆铜层压板时采用一组未使用的靶点的中心作为该层外层覆铜层压板中形成定位孔的基准。
【权利要求10】如权利要求7所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，步骤四、五中以靶点读取装置抓取所述靶点中心的位置并传递给制作线路、靶点的设备。
【权利要求11】如权利要求7所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，步骤四中位于第一侧的外层覆铜层压板与步骤五中位于第二侧的覆铜层压板中的线路、靶点同时形成。
【权利要求12】一种多层电路板，其包多层线路，其特征在于，所述多层线路中形成有至少一组相互对齐的靶点。
【权利要求13】如权利要求12所述的多层电路板，其特征在于，所述靶点呈圆形。
【权利要求14】如权利要求12所述的多层电路板，其特征在于，所述靶点周围形成有识别区。
【权利要求15】如权利要求12所述的多层电路板，其特征在于，所述多层电路板包括一中间层，从所述中间层向两侧的线路中的靶点数依次减少。