CN102026489B - 电路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种电路板的制作方法，包括以下步骤：提供一个导电基材；蚀刻去除部分导电基材，以使所述导电基材形成了包括一个具有相对的第一表面和第二表面的第一导电层以及多个自所述第一表面向外延伸的第一导电柱的结构；在所述第一导电层上形成一个第一绝缘层，所述第一绝缘层具有一个远离第一导电层的第三表面，并使所述多个第一导电柱从所述第一绝缘层的第三表面露出；在所述第一绝缘层上形成第二导电层；蚀刻去除部分第二导电层以及多个第一导电柱从第三表面露出的部分，以使所述多个第一导电柱与第三表面齐平；将所述第二导电层制成第二导电线路，并使得所述第二导电线路与所述第一导电层通过多个第一导电柱电连接。

Description

电路板的制作方法

技术领域

本发明涉及电路板制作技术，尤其涉及一种电路板的制作方法。

背景技术

随着电子产品往小型化、高速化方向的发展，电路板也从单面电路板、双面电路板往多层电路板方向发展。多层电路板是指具有多层导电线路的电路板，其具有较多的布线面积、较高互连密度，因而得到广泛的应用，参见文献Takahashi，A.Ooki，N.Nagai，A.Akahoshi，H.Mukoh，A.Wajima，M.Res.Lab.，High density multilayer printedcircuit board for HITAC M-880，IEEE Trans.on Components，Packaging，andManufacturing Technology，1992，15(4)：418-425。

电路板制作工艺通常包括曝光、显影、蚀刻、钻孔、电镀等步骤。以多层电路板为例，其采用迭层法进行制作，具体地，包括以下步骤：第一步，以曝光、显影、蚀刻工艺于覆铜基板表面形成导电线路；第二步，将两个或多个具有此线路的双面板压合在一起形成多层板的内层；第三步，在内层线路的两边分别压合一层纯铜箔；第四步，于纯铜箔层预定位置钻贯通覆铜基板的通孔；第五步，以电镀工艺于通孔孔壁形成铜层；第六步，采用曝光显影、蚀刻工艺于所述纯铜箔层形成导电线路，从而使得多层导电线路之间通过该镀孔而电连通。

采用上述电镀通孔的方式实现外层导电线路与内层导电线路之间的导通不仅制作过程复杂、制作效率较低，而且随着导通孔制作得越来越小，电镀通孔形成导通孔的操作愈来愈困难，最终制得的电路板的良率较低。

因此，有必要提供一种电路板的其制作方法，以在简化电路板制作工序的同时提高电路板良率。

发明内容

一种电路板的制作方法，包括以下步骤：提供一个导电基材；通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分导电基材，以使所述导电基材形成了包括一个具有相对的第一表面和第二表面的第一导电层以及多个自所述第一导电层的第一表面向外延伸的第一导电柱的结构；在所述第一导电层的第一表面形成一个第一绝缘层，所述第一绝缘层具有一个远离第一导电层的第三表面，并使所述多个第一导电柱从所述第一绝缘层的第三表面露出；在所述第一绝缘层上形成第二导电层；通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第二导电层以及多个第一导电柱从第三表面露出的部分，以使所述多个第一导电柱与第三表面齐平；将所述第二导电层制成第二导电线路，并使得所述第二导电线路与所述第一导电层通过多个第一导电柱电连接。

与现有技术相比，本技术方案的电路板的制作方法具有以下优点：第一，不需要制作导通孔，能有效克服现有技术中制作导通孔带来的电镀导通孔孔壁困难的缺陷，并大大简化电路板制作工序，提高电路板制作良率。第二，本技术方案使导电柱暴露于第一绝缘层表面，再除去暴露于第一绝缘层表面的导电柱，可除去导电柱上残留的绝缘材料，避免绝缘材料影响导电层之间的电连接。

附图说明

图1是本技术方案第一实施例提供的电路板的制作方法所提供的导电基材的结构示意图。

图2是在图1所示的导电基材的一个表面形成第一光阻层的示意图。

图3是经曝光、显影、蚀刻后，图2中的导电基材形成第一导电层以及多个第一导电柱的示意图。

图4是除去图3中的多个第一导电柱上的第一光阻层后的示意图。

图5是在图4所示的第一导电层上形成第一绝缘层的示意图。

图6是在图5所示的第一绝缘层上形成第二导电层的示意图。

图7是在图6所示的第二导电层上形成第二光阻层后的示意图。

图8是经曝光、显影、蚀刻后，暴露出图7中的多个第一导电柱的示意图。

图9是在图8所示的第二导电层的连通孔中形成化学铜层后的示意图。

图10是在图9所示的化学铜层上形成电镀铜层后的示意图。

图11是除去图10所示的第二导电层上的第二光阻层后的示意图。

图12是将图11中的第二导电层形成第二导电线路后的示意图。

图13是本技术方案第二实施例提供的电路板的制作方法所提供的导电基材的结构示意图。

图14是将图13中的导电基材形成第一导电层、多个第一导电柱以及多个第二导电柱后的示意图。

图15是在图14所示的第一导电层上形成第一绝缘层以及第二导电层后的示意图。

图16是经曝光、显影、蚀刻后，暴露出图15中的多个第一导电柱的示意图。

图17是将图16中的第二导电层形成第二导电线路后的示意图。

图18是将图17中的第一导电层形成第一导电线路后的示意图。

图19是在图18中的第一导电线路上形成第二绝缘层以及第三导电线路后的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图和多个实施例，对本技术方案提供的电路板的制作方法进行详细说明。

本技术方案第一实施例提供的电路板的制作方法可包括以下步骤：

第一步，提供一个导电基材100。

请参阅图1，导电基材100可为电解铜箔，也可为压延铜箔。

第二步，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分导电基材，以使所述导电基材100形成了包括一个具有相对的第一表面111和第二表面112的第一导电层110以及多个自第一导电层110的第一表面111向外延伸的第一导电柱113的结构。

首先，可在所述导电基材100的一个表面形成第一光阻层120，首先，可通过涂布的方式所述导电基材100上涂敷液态光阻，再通过烘烤使其固化，从而得到第一光阻层120。本实施例中，第一光阻层120采用正光阻。当然，也可以直接在所述导电基材100上施加一层干膜光阻，从而形成第一光阻层120。

然后，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺去除部分导电基材。具体地，对第一光阻层120依次进行曝光、显影，然后对导电基材100进行蚀刻。可采用本领域常用手段如设有镂空部的光罩对第一光阻层120进行选择性的曝光，与该镂空部对应的光阻因受到紫外光照射而固化或分解，被光罩遮挡的部分光阻未受到光线照射而保持原状。请参阅图3，所述第一光阻层120被光线照射的部分被显影液除去，从而导电基材100被其覆盖的部分将被蚀刻液蚀刻掉。同时，所述第一光阻层120未被光线照射的部分仍然覆盖于导电基材100表面，导电基材100被其覆盖的部分将不会被蚀刻液蚀刻掉，从而所述导电基材100形成包括第一导电层110和多个第一导电柱113的结构。第一导电层110具有相对的第一表面111和第二表面112，所述多个第一导电柱113自所述第一表面111向外延伸。

第三步，除去所述多个第一导电柱113上的剩余第一光阻层120。

一般可采用强碱性溶液例如氢氧化钠溶液除去剩余第一光阻层120，除去剩余第一光阻层120后，所述导电基材100的结构如图4所示。

第四步，在第一导电层110的第一表面111形成一个第一绝缘层130，所述第一绝缘层130具有一个远离第一导电层110的第三表面131，并使多个第一导电柱113从第一绝缘层130的第三表面131露出。

本实施例中，采用本领域常规涂布法将液态绝缘材料填充于所述第一导电层110上相邻的两个第一导电柱113之间。在液体表面张力的影响下，液态绝缘材料将朝靠近第一导电柱113的方向扩散，直至浸润第一导电柱113。为避免液态绝缘材料溢出，所填充的液态绝缘材料的厚度以不超过第一导电柱113的高度为宜。所述液态绝缘材料的材质为本领域常采用的树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺、铁氟龙、聚硫胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯对苯二酸酯、聚酰亚胺聚乙烯对苯二甲酯共聚物中的一种或几种。

待填充绝缘材料后，需采用本领域常规热固化工艺如烘烤或紫外光固化将液态绝缘材料固化成形，从而形成第一绝缘层130，如图5所示。优选的，所述第一导电柱113凸出于第一绝缘层130的第三表面131的高度范围为2050um。第一绝缘层130形成后，可能会有少量绝缘材料覆盖于第一导电柱113上，形成绝缘残留层132。

第五步，在所述第一绝缘层130上形成第二导电层140。

在形成第二导电层140之前，可对第一绝缘层130的表面进行预处理，如整平处理，以提高第二导电层140与第一绝缘层130的第三表面131之间的界面结合力及确保第二导电层140的表面平整性，从而提高第二导电层140的制作精度。

第二导电层140直接采用压合工艺将已成型的导电金属箔如铜箔、铝箔或金箔压合至第一绝缘层130的第三表面131而成。如图6所示，第二导电层140形成后，与所述第一导电柱113及第一绝缘层130之间存在空隙141。

第六步，在所述第二导电层140上形成第二光阻层150，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第二导电层140以及多个第一导电柱113从第三表面131露出的部分，以使所述多个第一导电柱113与第三表面131齐平。

所述第二光阻层150的形成方式可与第一光阻层120的形成方式相同。对第二光阻层150依次进行曝光、显影，然后对所述第二导电层140进行蚀刻。请一并参阅图7和图8，多个第一导电柱113上方的第二导电层140、绝缘残留层132以及第一导电柱113暴露于第一绝缘层130的部分均被除去，第一导电柱113与第三表面131齐平。第二导电层140上其他部分被第二光阻层150保护。由于多个第一导电柱113上的第二导电层140以及第一导电柱113暴露于第一绝缘层130的部分被蚀刻掉，第二导电层140中形成连通孔142。由于第二导电层140形成后与所述第一导电柱113及第一绝缘层130之间已经存在空隙141，所述连通孔142的横截面略大于第一导电柱113的横截面，从而暴露出部分第一绝缘层130。

蚀刻后，多个第一导电柱113上方的第二导电层140、绝缘残留层132以及第一导电柱113暴露于第一绝缘层130的部分均被除去，从而导电柱13全部暴露出。优选地，蚀刻完成后，所述多个第一导电柱113与所述第一绝缘层130平齐，如此，便于第一导电层110通过第一导电柱113实现与后续导电层之间的电导通。

第七步，将第二导电层140形成第二导电线路160，并使得第二导电线路160与第一导电层110之间通过多个第一导电柱113电连接。

首先，在所述第二导电层140的连通孔142中填充导电材料，以将填充了导电材料的第二导电层140形成第二导电基材143。具体地，先通过化学镀在第二导电层140的连通孔142中形成具有一定厚度的化学铜层144，如图9所示。然后，再在化学铜层144上电镀形成电镀铜层145，直至电镀铜层145填满第二导电层140的连通孔142，且与第二导电层140平齐，从而得到如图10所示的第二导电基材143。

其次，除去第二导电基材143上的第二光阻层150。可采用强碱性溶液例如氢氧化钠溶液除去剩余第二光阻层150，除去剩余第二光阻层150后，电路板的结构如图11所示。

再次，将第二导电基材143形成第二导电线路160，从而使得第一导电层110与第二导电线路160通过多个第一导电柱113电连接。

第二导电线路160的形成均可采用湿法蚀刻工艺。具体的，首先在第二导电基材143远离第一绝缘层130的表面施加干膜光阻，采用光罩对干膜光阻进行选择性的曝光，使干膜光阻有选择性的固化或分解，然后进行显影，使光阻中聚合物分子链剪断的或者未交联的溶解在显影液中，从而铜箔露出部分铜面。将铜箔放在蚀刻液中进行蚀刻，未被光阻保护的地方就被蚀刻液蚀刻掉，蚀刻完成后将光阻剥除即露出通过多个第一导电柱113与第一导电层110电连接的第二导电线路160。

最后，将第一导电层110形成第一导电线路170，从而使第一导电线路170与第二导电线路160之间通过多个第一导电柱113电连通，如图12所示。

当然，还可以将第一导电层110形成包括第一导电线路170以及多个第二导电柱的结构，使得多个第二导电柱和多个第一导电柱113分别连接于所述第一导电线路170的两侧。再在第一导电线路170靠近多个第二导电柱的一侧形成第二绝缘层，所述第二绝缘层具有一个远离第一导电线路的第四表面，并使所述多个第二导电柱从所述第二绝缘层的第四表面露出。然后，在所述第二绝缘层上形成第三导电层；通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第三导电层以及多个第二导电柱从第四表面露出的部分，以使所述多个第二导电柱与第四表面齐平；最后，将所述第三导电层制成第三导电线路，并使得所述第三导电线路通过所述多个第二导电柱与所述第一导电线路170电连接，所述第二导电线路160通过所述多个第一导电柱113与第一导电线路170电连接。

本技术方案第二实施例提供的电路板的制作方法可包括以下步骤：

第一步，提供一个导电基材200，其厚度大于第一实施例的导电基材100的厚度，如图13所示。

第二步，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分导电基材，以使所述导电基材200形成包括一个第一导电层210、多个第一导电柱213和多个第二导电柱214的结构。所述第一导电层210具有相对的第一表面211和第二表面212。多个第一导电柱213自第一导电层210的第一表面211向外延伸。多个第二导电柱214自第一导电层210的第二表面212向外延伸，如图14所示。当然，多个第二导电柱214与多个第一导电柱213的位置以及高度并不一定相同，可根据实际电路需要作相应设计。

第三步，在第一导电层210的第一表面211依次形成一个第一绝缘层230和第二导电层240。所述第一绝缘层230具有一个远离第一导电层210的第三表面231。所述多个第一导电柱213从第一绝缘层230的第三表面231露出，且其上具有绝缘残留层232。所述多个第一导电柱213露出于第三表面231的部分以及绝缘残留层232均嵌入第二导电层240，且与第二导电层240之间存在空隙241，如图15所示。

第四步，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第二导电层240以及多个第一导电柱213从第三表面231露出的部分，以使所述多个第一导电柱213与第三表面231齐平，如图16所示。由于多个第一导电柱213上的第二导电层240以及第一导电柱213暴露于第一绝缘层230的部分被蚀刻掉，第二导电层240中形成连通孔242。

第五步，将所述第二导电层240制成第二导电线路260，并使得所述第二导电线路260与所述第一导电层210通过多个第一导电柱213电连接。

首先，在第二导电层240的多个连通孔242中填充导电材料，以将填充了导电材料的第二导电层240形成第二导电基材(图未示)。可先在第二导电层240的连通孔242中通过化学镀形成具有一定厚度的化学铜层243，再在化学铜层243上电镀形成电镀铜层244，直至电镀铜层244填满第二导电层240的连通孔242，且与第二导电层240平齐，从而得到第二导电基材。

然后，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺对所述第二导电基材进行蚀刻，以将所述第二导电基材制成第二导电线路260，从而使第二导电线路260通过多个第一导电柱213与第一导电层210电连接，如图17所示。

当然，也可以在第四步的蚀刻过程除去多个第一导电柱213从第三表面231露出的部分同时将第二导电层形成第二导电图案，再利用导电材料填充连通孔得到与多个第一导电柱213电连接的第二导电线路，如此，还可省去一次影像转移以及蚀刻工艺的步骤。

第六步，将第一导电层210形成第一导电线路270，使第一导电线路270通过多个第一导电柱213与第二导电线路260电连接。所述第一导电线路270的形成优选采用激光蚀刻工艺。形成第一导电线路270后，电路板的结构如图18所示。

第七步，在所述第一导电线路270的第二表面212依次形成第二绝缘层280和第三导电层(图未示)，并将第三导电层形成第三导电线路290，使得第三导电线路290和第二导电线路270之间通过所述多个第一导电柱213和多个第二导电柱214相互导通，如图19所示。

首先，所述第二绝缘层280可采用压合方式形成。第二绝缘层280具有远离所述第一导电层210的第四表面281，多个第二导电柱214突出于所述第四表面281，且有第二绝缘残留层(图未示)覆盖于第二导电柱214上。

其次，在所述第二绝缘层280上形成第三导电层，多个第二导电柱214突出于所述第四表面281的部分以及覆盖于第二导电柱214的第二绝缘残留层均嵌入第三导电层，且与第三导电层之间存在空隙(图未示)。

再次，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第三导电层以及多个第二导电柱214从第四表面281露出的部分，以使所述多个第二导电柱214与第四表面281齐平。

最后，将所述第三导电层制成第三导电线路290，并使得所述第三导电线路290与所述第一导电线路270及第二导电线路260通过多个第一导电柱213及多个第二导电柱214电连接。具体步骤与第二导电线路260的形成基本相同。

与现有技术相比，本技术方案的电路板的制作方法具有以下优点：第一，不需要制作导通孔，能有效克服现有技术中制作导通孔带来的电镀导通孔孔壁困难的缺陷，并大大简化电路板制作工序，提高电路板制作良率。第二，本技术方案使导电柱暴露于第一绝缘层表面，再除去暴露于第一绝缘层表面的导电柱，可除去导电柱上残留的绝缘材料，避免绝缘材料影响导电层之间的电连接。

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 (9)

1.一种电路板的制作方法，包括以下步骤：

提供一个导电基材；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分导电基材，以使所述导电基材形成了包括一个具有相对的第一表面和第二表面的第一导电层以及多个自所述第一导电层的第一表面向外延伸的第一导电柱的结构；

在所述第一导电层的第一表面形成一个第一绝缘层，所述第一绝缘层具有一个远离第一导电层的第三表面，并使所述多个第一导电柱从所述第一绝缘层的第三表面露出；

在所述第一绝缘层上形成第二导电层；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第二导电层以及多个第一导电柱从第三表面露出的部分，以使所述第二导电层形成多个连通孔，所述多个第一导电柱从所述多个连通孔中露出并与第三表面齐平；

在所述第二导电层的多个连通孔中填充导电材料，以将填充了导电材料的第二导电层形成第二导电基材；以及

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺对所述第二导电基材进行蚀刻，以将所述第二导电基材制成第二导电线路，并使得所述第二导电线路与所述第一导电层通过多个第一导电柱电连接。

2.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，通过先进行化学镀铜，再进行电镀铜的工艺在所述第二导电层的多个连通孔中填充导电材料。

3.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，在所述第一导电层的第一表面形成第一绝缘层包括步骤：

将液态绝缘材料填充于所述多个第一导电柱之间；以及

固化所述多个第一导电柱之间的液态绝缘材料以形成第一绝缘层。

4.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，在形成第一绝缘层之后，在形成第二导电层之前，整平处理所述第一绝缘层。

5.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，在将所述第二导电基材制成第二导电线路的同时或之后，将所述第一导电层制成第一导电线路，并使得所述第二导电线路与所述第一导电线路通过多个第一导电柱电连接。

6.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分导电基材后，所述导电基材形成的结构还包括多个自所述第二表面向外延伸的第二导电柱，所述电路板的制作方法还包括步骤：

将所述第一导电层形成第一导电线路，使所述第二导电线路与所述第一导电线路通过多个第一导电柱电连接；

在所述第一导电层的第二表面形成一个第二绝缘层，所述第二绝缘层具有一个远离第一导电层的第四表面，并使所述多个第二导电柱从所述第二绝缘层的第四表面露出；

在所述第二绝缘层上形成第三导电层；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第三导电层以及多个第二导电柱从第四表面露出的部分，以使所述多个第二导电柱与第四表面齐平；

将所述第三导电层制成第三导电线路，并使得所述第三导电线路通过所述多个第二导电柱与所述第一导电线路电连接，所述第二导电线路通过所述多个第一导电柱与第一导电线路电连接。

7.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，在所述第一导电层的第一表面形成一个第一绝缘层之后，所述电路板的制作方法还包括步骤：

将所述第一导电层形成包括第一导电线路以及多个第二导电柱的结构，所述多个第二导电柱和多个第一导电柱分别连接于所述第一导电线路的两侧；

在所述第一导电线路连接有多个第二导电柱的一侧形成一个第二绝缘层，所述第二绝缘层具有一个远离第一导电线路的第四表面，并使所述多个第二导电柱从所述第二绝缘层的第四表面露出；

在所述第二绝缘层上形成第三导电层；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第三导电层以及多个第二导电柱从第四表面露出的部分，以使所述多个第二导电柱与第四表面齐平；

将所述第三导电层制成第三导电线路，并使得所述第三导电线路通过所述多个第二导电柱与所述第一导电线路电连接，所述第二导电线路通过所述多个第一导电柱与第一导电线路电连接。

8.一种电路板的制作方法，包括以下步骤：

提供一个导电基材；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分导电基材，以使所述导电基材形成了包括一个具有相对的第一表面和第二表面的第一导电层以及多个自所述第一导电层的第一表面向外延伸的第一导电柱的结构；

在所述第一导电层的第一表面形成一个第一绝缘层，所述第一绝缘层具有一个远离第一导电层的第三表面，并使所述多个第一导电柱从所述第一绝缘层的第三表面露出；

在所述第一绝缘层上形成第二导电层；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺蚀刻去除部分第二导电层以及多个第一导电柱从第三表面露出的部分，以使所述第二导电层形成多个连通孔，所述多个第一导电柱从所述多个连通孔中露出并与第三表面齐平；

通过影像转移工艺以及蚀刻工艺对所述第二导电层进行蚀刻，将所述第二导电层制成第二导电图案；以及

在多个连通孔中填充导电材料，得到与所述多个第一导电柱电连接的第二导电线路，并使得所述第二导电线路与所述第一导电层通过多个第一导电柱电连接。

9.如权利要求8所述的电路板的制作方法，其特征在于，在通过影像转移工艺以及蚀刻工艺去除部分第二导电层以及多个第一导电柱从第三表面露出的部分的同时，将所述第二导电层制成第二导电图案。

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