CN102387672B - 多层电路板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种多层电路板的制作方法，包括步骤：提供第一电路基板和第二电路基板，第一电路基板包括第一线路层及第一基底层，第二电路基板包括第一导电层和第二基底层；在第一线路层表面压合第二电路基板以形成压合板，所述第二基底层与所述第一线路层接触；采用机械钻孔工艺在所述压合板中形成第一过孔，所述第一过孔至少贯穿第一导电层；采用激光钻孔工艺在所述压合板中形成第二过孔，所述第二过孔与第一过孔连通以构成第一盲孔，所述第一盲孔至少贯穿第一导电层和第二基底层；将所述第一盲孔形成第一盲导孔，以使得第一盲导孔电性连接第一导电层和第一线路层；以及图案化所述第一导电层，以在第一导电层中形成导电线路。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制造技术，尤其涉及一种多层电路板的制作方法。
背景技术
在信息、通讯及消费性电子产业中，电路板是所有电子产品不可或缺的基本构成要件。随着电子产品往小型化、高速化方向发展，电路板也从单面电路板往双面电路板、多层电路板方向发展。多层电路板由于具有较多的布线面积和较高的装配密度而得到广泛的应用，请参见Takahashi，A.等人于1992年发表于IEEE Trans.on Components，Packaging，and ManufacturingTechnology的文献“High density multilayer printed circuit board for HITACM～880”。
多层电路板具有多层导电层，多层导电层之间通过导孔实现信号连接。导孔包括导通孔、盲导孔及埋导孔，一般通过钻孔、化学镀及电镀的工艺形成。由于多层电路板是通过采用多个电路基板多次压合形成的，因此，盲导孔及埋导孔需要在压合之前制作。如此则使得制作工艺较为复杂，并增大了制作精度要求，降低了制作效率。另外，在现有技术中，对于制作导孔中的钻孔工序一般是仅采用机械钻孔工艺，或者仅采用激光钻孔工艺。然而，机械钻孔的制作精度略有欠缺，而激光钻孔虽然精度较高，但使用激光钻导电层时则速度较慢。
因此，有必要提供一种可具有较高制作效率的多层电路板的制作方法。
发明内容
以下将以实施例说明一种多层电路板的制作方法。
一种多层电路板的制作方法，包括步骤：提供第一电路基板和第二电路基板，所述第一电路基板包括第一线路层及第一基底层，所述第二电路基板包括第一导电层和第二基底层；在第一线路层表面压合第二电路基板以形成压合板，所述第二基底层与所述第一线路层接触；采用机械钻孔工艺在所述压合板中形成第一过孔，所述第一过孔至少贯穿第一导电层；采用激光钻孔工艺在所述压合板中形成第二过孔，所述第二过孔与第一过孔连通以构成第一盲孔，所述第一盲孔至少贯穿第一导电层和第二基底层；将所述第一盲孔形成第一盲导孔，以使得第一盲导孔电性连接第一导电层和第一线路层；以及图案化所述第一导电层，以在第一导电层中形成导电线路。
本技术方案的多层电路板的制作方法中，先在第一电路基板表面压合第二电路基板构成压合板，再对压合板进行钻孔并形成层间导通结构。也就是说，在压合前对每个电路基板均不进行钻孔及孔导通化工序，如此简化了电路板的制作工序，可以提高电路板制作效率。并且，在钻孔时，先采用机械钻孔工艺，再使用激光钻孔工艺，不但保证了钻孔效率，而且具有较高的钻孔精度，保证了多层电路板的层间导通效果。
附图说明
图1为本技术方案实施方式提供的多层电路板的制作方法的流程示意图。
图2为本技术方案实施方式提供的第一电路基板的剖视示意图。
图3为本技术方案实施方式提供的在第一电路基板两侧压合第一覆铜板和第二覆铜板之后的剖视示意图。
图4为本技术方案实施方式提供的在第一覆铜板和第二覆铜板中形成导电线路之后的剖视示意图。
图5为本技术方案实施方式提供的在第一覆铜板和第二覆铜板上分别压合第三覆铜板和第四覆铜板后形成压合板的剖视示意图。
图6为本技术方案实施方式提供的在压合板中机械钻孔后的剖视示意图。
图7为本技术方案实施方式提供的在压合板中激光钻孔后形成盲孔的剖视示意图。
图8为本技术方案实施方式提供的在压合板中形成通孔后的剖视示意图。
图9为本技术方案实施方式提供的将压合板中的盲孔形成盲导孔，将通孔形成导通孔的剖视示意图。
图10为本技术方案实施方式提供的在第三覆铜板和第四覆铜板中形成导电线路之后的剖视示意图。
主要元件符号说明
第一电路基板 11
第一线路层 111
第二线路层 113
第一基底层 115
第二电路基板 13
第一导电层 131
第二基底层 135
第三电路基板 15
第二导电层 151
第三基底层 155
压合板 17
第一覆铜板 120
第三导电层 121
第一绝缘层 122
第二覆铜板 140
第四导电层 141
第二绝缘层 142
第三覆铜板 130
第三绝缘层 132
第四覆铜板 150
第四绝缘层 152
第一过孔 101
第三过孔 103
第二过孔 102
第四过孔 104
第一盲孔 105
第二盲孔 107
第一盲导孔 106
第二盲导孔 108
通孔 109
导通孔 100
多层电路板 10
具体实施方式
下面将结合多个附图及实施方式，对本技术方案提供的多层电路板的制作方法作进一步的详细说明。
请参阅图1，本技术方案实施方式提供一种多层电路板的制作方法，包括步骤：
第一步，请参阅图2，提供第一电路基板11。所述第一电路基板11可以为单层板、双层板或多层板。在本实施例中，以第一电路基板11为双面板进行举例说明。第一电路基板11包括依次堆叠的第一线路层111、第二线路层113及第一基底层115。
所述第一线路层111和第二线路层113位于第一基底层115的两侧。第一线路层111和第二线路层113的材料均可为选自铜、银、金及镍中的一种或其合金。第一线路层111和第二线路层113均包括多条导电线路，以可进行信号传输。所述第一基底层115可以为单层结构，也可以为多层结构。所述单层结构是指为单层绝缘层的结构。所述多层结构是指包括交替排列的至少一层绝缘层和至少一层线路层的结构，也就是说，第一基底层115可以是形成了导电线路的双面电路板或多层电路板。在本实施例中，所述第一基底层115为单层绝缘层的结构。所述绝缘层的材料可以为硬性材料，如环氧树脂、玻纤布等，也可以为柔性材料，如聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate，PEN)、聚四氟乙烯(Teflon)、聚硫胺(Polyamide)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate)、聚碳酸酯(Polycarbonate)或聚酰亚胺-聚乙烯-对苯二甲酯共聚物(Polyamide polyethylene-terephthalatecopolymer)等。
第二步，请一并参阅图3至图5，在第一线路层111表面压合第二电路基板13，在第二线路层113表面压合第三电路基板15，从而形成压合板17。
所述第二电路基板13包括贴合的第一导电层131和第二基底层135，所述第二基底层135与所述第一线路层111接触。所述第一导电层131的材料可为选自铜、银、金及镍中的一种或其合金。所述第二基底层135可以为单层绝缘层的结构，也可以为包括交替排列的至少一层绝缘层和至少一层线路层的多层结构，即双面电路板或多层电路板的结构。在本实施例中，所述第二基底层135为包括两层绝缘层和一层线路层的结构。
所述第三电路基板15包括贴合的第二导电层151和第三基底层155，所述第三基底层155与所述第二线路层113接触。所述第二导电层151的材料可为选自铜、银、金及镍中的一种或其合金。所述第三基底层155可以为单层绝缘层的结构，也可以为包括交替排列的至少一层绝缘层和至少一层线路层的多层结构，即双面电路板或多层电路板的结构。在本实施例中，所述第三基底层155为包括两层绝缘层和一层线路层的结构。
因此，在本实施例中，形成压合板17具体包括以下步骤：
首先，请参阅图3，在第一线路层111表面压合第一覆铜板120，同时在第二线路层113表面压合第二覆铜板140。所述第一覆铜板120包括第一绝缘层122和形成在第一绝缘层122表面的第三导电层121。所述第一绝缘层122与第一线路层111接触，即位于第一线路层111与第三导电层121之间。所述第二覆铜板140包括第二绝缘层142和形成在第二绝缘层142表面的第四导电层141。所述第二绝缘层142与第二线路层113接触，即位于第二线路层113与第四导电层141之间。
其次，图案化所述第三导电层121和第四导电层141，从而在第三导电层121和第四导电层141中均形成导电线路。图案化第三导电层121和第四导电层141的方法可以为化学蚀刻，也可以为激光烧蚀。当采用化学蚀刻的方法图案化第三导电层121和第四导电层141时，可以包括在第三导电层121和第四导电层141表面分别形成光致抗蚀剂层，对光致抗蚀剂层进行显影、曝光，再蚀刻第三导电层121和第四导电层14的步骤。
再次，在形成了导电线路的第三导电层121表面压合第三覆铜板130，同时在形成了导电线路的第四导电层141表面压合第四覆铜板150。所述第三覆铜板130包括第三绝缘层132和形成在第三绝缘层132一侧的所述第一导电层131。所述第三绝缘层132与第三导电层121接触，即，位于第一导电层131和第三导电层121之间。第三绝缘层132、第三导电层121及第一绝缘层122构成第二基底层135。所述第四覆铜板150包括第四绝缘层152和形成在所述第四绝缘层152一侧的所述第二导电层151。所述第四绝缘层152与第四导电层141接触，即，位于第四导电层141与第二导电层151之间。所述第四绝缘层152、第四导电层141及第二绝缘层142构成第三基底层155。
在本实施例中，压合板17为六层板，因此采用上述压合方式形成。本领域技术人员可以理解，当压合板17为三层、四层、五层或七层以上的电路板时，可以采用其它压合方式形成。或者说，第二基底层135、第三基底层155可以具有其它的结构。
另外，本领域技术人员也可以理解，在形成压合板17时，也可以仅在第一线路层111表面压合第二电路基板13，而不在第二线路层113表面压合第三电路基板15。
第三步，请参阅图6，采用机械钻孔工艺在所述压合板17中形成第一过孔101和第三过孔103，所述第一过孔101至少贯穿第一导电层131，所述第三过孔103至少贯穿第二导电层151。机械钻孔工艺是指采用机械钻针高速旋转从而在电路板上形成孔洞的方式。在本实施例中，第一过孔101贯穿第一导电层131和部分的第二基底层135。具体而言，第一过孔101贯穿第一导电层131、第三绝缘层132、第三导电层121及部分的第一绝缘层122。第三过孔103贯穿第二导电层151和部分的第三基底层155。具体而言，第三过孔103贯穿第二导电层151、第四绝缘层152、第四导电层141及部分的第二绝缘层142。
第四步，请参阅图7，采用激光钻孔工艺在所述压合板17中形成第二过孔102和第四过孔104。激光钻孔工艺是指采用激光对电路板的材料烧蚀从而形成孔洞的方式。所述激光可以为Nd:YAG激光，也可以为CO2激光。
所述第二过孔102与第一过孔101连通以构成第一盲孔105，所述第一盲孔105至少贯穿第一导电层131和第二基底层135。在本实施例中，第二过孔102贯穿剩余部分的第一绝缘层122，即，第二过孔102的深度与第一过孔101的深度的加和等于第二电路基板13的厚度。
所述第四过孔104与第三过孔103连通以构成第二盲孔107，所述第二盲孔107至少贯穿第二导电层151和第三基底层155。在本实施例中，第四过孔104贯穿剩余部分的第二绝缘层142，即，第四过孔104的深度与第二过孔102的深度的加和等于第三电路基板15的厚度。
当然，本领域技术人员可以理解，在第三步中采用机械钻孔工艺在所述压合板17中形成第一过孔101的深度不限，在第四步中采用激光钻孔工艺在所述压合板17中形成第二过孔102的深度也不限，仅需第二过孔102与第一过孔101连通构成第一盲孔105，而第一盲孔105至少贯穿第二电路基板13即可。例如，在其他实施例中，第一过孔可以贯穿第二电路基板和部分的第一基底层，而第二过孔可以贯穿其余部分的第一基底层，从而构成贯穿第二电路基板和第一基底层的第一盲孔。
另外，在本实施例中，请参阅图8，为进一步保证各导电层及各线路层之间的信号传输，还在压合板17中形成了一个通孔109。所述通孔109贯穿第一电路基板11、第二电路基板13及第三电路基板15。所述通孔109可以通过机械钻孔形成，也可以通过激光烧蚀形成。需要说明的是，在各导电层及线路层之间能够通过其它方式实现信号传输的前提下，也可以不在压合板17中形成通孔109。
第五步，请参阅图9，将所述第一盲孔105形成第一盲导孔106，将第二盲孔107形成第二盲导孔108，同时将通孔109形成导通孔100。从而，第一盲导孔106电性连接第一导电层131、第三导电层121及第一线路层111，可以实现第一导电层131、第三导电层121及第一线路层111之间的信号传输。第二盲导孔108电性连接第二导电层151、第四导电层141及第二线路层113，可以实现第二导电层151、第四导电层141及第二线路层113之间的信号传输。导通孔100电性连接第一线路层111、第二线路层113、第一导电层131、第二导电层151、第三导电层121及第四导电层141，实现该些层之间的信号传输。
将所述第一盲孔105形成第一盲导孔106，将第二盲孔107形成第二盲导孔108，将通孔109形成导通孔100可以包括以下步骤：
首先，在第一盲孔105的孔壁、第一线路层111暴露于第一盲孔105的表面、第二盲孔107的孔壁、第二线路层113暴露于第二盲孔107的表面以及通孔109的孔壁均沉积化学铜层181。所述化学铜层181可以以导电碳层替代。其次，通过电镀工艺，在化学铜层181表面、第一导电层131表面以及第二导电层151表面均电镀上电镀铜层182。如此，各线路层之间、各导电层之间以及各线路层与各导电层之间，均可以通过化学铜层181以及电镀铜层182实现电性连接和信号传输。
第六步，请参阅图10，图案化所述第一导电层131以在第一导电层131中形成导电线路，同时图案化第二导电层151以在第二导电层151中形成导电线路，从而使得压合板17构成一个多层电路板10。图案化第一导电层131和第二导电层151的方法可以为化学蚀刻，也可以为激光烧蚀。在本实施例中，蚀刻第一导电层131之前或同时还需蚀刻其表面的电镀铜层182，蚀刻第二导电层151之前或同时也需蚀刻其表面的电镀铜层182。
如此，第一电路基板11的各线路层之间，可以通过导通孔100实现信号传输，第二电路基板13的各导电层之间，可以通过第一盲导孔106实现信号传输，第三电路基板15的各导电层之间，可以通过第二盲导孔108实现信号传输。
本领域技术人员可以理解，第一盲导孔106、第二盲导孔108及导通孔100的数量不限。另外，也可以不在压合板17中形成第二盲导孔108，也就是说，在第三步中不形成第三过孔103，在第四步中不形成第四过孔104。而依靠导通孔100实现第三电路基板15的各导电层之间的信号传输。
并且，需要说明的是，当第一电路基板11的各线路层之间不需要实现电性连接时，或者第一电路基板11的各线路层之间可以通过其它结构实现电性连接时，也可以不在压合板17中形成导通孔100。
本技术方案的制作多层电路板10的方法中，先在第一电路基板11表面压合第二电路基板13和第三电路基板15构成压合板17，再对压合板17进行钻孔并形成层间导通结构。也就是说，在压合前对每个电路基板均不进行钻孔及导通结构的制作，如此简化了多层电路板10的制作工序，可以提高多层电路板10的制作效率。并且，在钻孔时，先采用机械钻孔工艺，再使用激光钻孔工艺，不但保证了钻孔效率，而且具有较高的钻孔精度，保证了多层电路板10的各导电层之间的导通效果。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种多层电路板的制作方法，包括步骤：
提供第一电路基板和第二电路基板，所述第一电路基板包括贴合的第一线路层及第一基底层，所述第二电路基板包括贴合的第一导电层和第二基底层；在第一线路层表面压合第二电路基板以形成压合板，所述第二基底层与所述第一线路层接触，其中，在第一线路层表面压合第二电路基板包括：在第一线路层表面压合第一覆铜板，所述第一覆铜板包括贴合的第一绝缘层和第三导电层，所述第一绝缘层与第一线路层接触；图案化所述第三导电层，以在第三导电层中形成导电线路；在形成了导电线路的第三导电层表面压合第三覆铜板，所述第三覆铜板包括贴合的第三绝缘层和所述第一导电层，所述第三绝缘层与第三导电层接触，所述第二基底层由所述第三导电层、第一绝缘层及第三绝缘层构成；
采用机械钻孔工艺在所述压合板中形成第一过孔，所述第一过孔贯穿第一导电层、第三绝缘层、第三导电层及部分的第一绝缘层；
采用激光钻孔工艺在所述压合板中形成第二过孔，所述第二过孔与第一过孔连通以构成第一盲孔，所述第一盲孔至少贯穿第一导电层和第二基底层；
将所述第一盲孔形成第一盲导孔，以使得第一盲导孔电性连接第一导电层和第一线路层；以及
图案化所述第一导电层，以在第一导电层中形成导电线路。
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，所述第一电路基板还包括第二线路层，所述第一线路层和第二线路层位于第一基底层的两侧，所述多层电路板的制作方法还包括步骤：
提供第三电路基板，所述第三电路基板包括贴合的第二导电层和第三基底层；
在第二线路层表面压合第三电路基板，所述第三基底层与所述第二线路层接触，所述压合板还包括第三电路基板；
采用机械钻孔工艺在所述压合板中形成第三过孔，所述第三过孔至少贯穿第二导电层；
采用激光钻孔工艺在所述压合板中形成第四过孔，所述第四过孔与第三过孔连通以构成第二盲孔，所述第二盲孔至少贯穿第二导电层和第三基底层；
将所述第二盲孔形成第二盲导孔，以使得第二盲导孔电性连接第二导电层和第二线路层；以及
图案化所述第二导电层，以在第二导电层中形成导电线路。
3.如权利要求2所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，在第一线路层表面压合第二电路基板的同时，在第二线路层表面压合第三电路基板；在将所述第一盲孔形成第一盲导孔的同时，将所述第二盲孔形成第二盲导孔；在图案化所述第一导电层的同时，图案化所述第二导电层。
4.如权利要求1述的多层电路板的制作方法，其特征在于，所述第二过孔贯穿其余部分的第一绝缘层，所述第一盲孔的深度等于第二电路基板的厚度。
5.权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，将所述第一盲孔形成第一盲导孔之前，还包括在压合板中形成通孔的步骤，在将所述第一盲孔形成第一盲导孔的同时，将所述通孔形成导通孔。
6.权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，图案化所述第一导电层的方法为化学蚀刻或激光烧蚀。
7.如权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，将所述第一盲孔形成第一盲导孔包括步骤：
在第一盲孔孔壁形成化学铜层或导电碳层；以及
在化学铜层或导电碳层表面形成电镀铜层。
8.权利要求1所述的多层电路板的制作方法，其特征在于，所述第一基底层包括交替排列的至少一层绝缘层与至少一层导电层。
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