CN103108491A - 电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双面线路板的制作方法，包括步骤：提供第一铜箔，其具有相对的第一表面和第二表面；从第一表面蚀刻第一铜箔以形成中间结构，所述中间结构包括基底及多个第一凸起，每个第一凸起均暴露在第一表面；在多个第一凸起之间填充绝缘材料；在第一表面压合第二铜箔；从第二表面蚀刻中间结构以形成多个暴露在第二表面的第二凸起，所述多个第二凸起与多个第一凸起一一对应连接，从而构成多个铜柱；在多个第二凸起之间填充绝缘材料；在第二表面压合第三铜箔；将第二铜箔形成第二线路图形，将第三铜箔形成第三线路图形，第二线路图形与第三线路图形通过所述多个铜柱电连接。本技术方案的双面线路板的制作方法不需制作导通孔。

Description

电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及电路板技术，尤其涉及一种可保存较长时间的电路板及其制作方法。

背景技术

随着科学技术的进步，电路板在电子产品得到的广泛的应用。关于电路板的应用请参见文献Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 418-425。

双面电路板、多层电路板一般通过导通孔（Plated Through Hole， PTH）实现各层线路之间的电导通。导通孔的制作需要经过打孔、黑化或化学镀、电镀等流程。然而，一方面，打孔设备、电镀设备等大型仪器价格高昂，导致电路板的生产成本较高；另一方面，打孔及电镀的精度控制较为不易，制成的电路板的失效率较高。

因此，有必要提供一种不需制作导通孔的双面线路板的制作方法。

发明内容

以下将以实施例说明一种双面线路板的制作方法。

一种双面线路板的制作方法，包括步骤：提供第一铜箔，所述第一铜箔具有相对的第一表面和第二表面；从第一表面蚀刻第一铜箔以去除部分第一铜箔从而将第一铜箔形成中间结构，所述中间结构包括基底及多个第一凸起，每个第一凸起均暴露在第一表面；在多个第一凸起之间填充绝缘材料，并使绝缘材料与第一表面共面；在第一表面压合第二铜箔；从第二表面蚀刻中间结构以去除部分基底从而将基底蚀刻形成多个第二凸起，所述多个第二凸起与多个第一凸起一一对应连接，从而构成多个铜柱，每个铜柱均暴露在第二表面；在多个第二凸起之间填充绝缘材料，并使绝缘材料与第二表面共面；在第二表面压合第三铜箔；以及将第二铜箔形成第二线路图形，将第三铜箔形成第三线路图形，第二线路图形与第三线路图形通过所述多个铜柱电连接。

本技术方案的双面线路板的制作方法具有如下优点：通过蚀刻第一铜箔形成的多个铜柱代替现有技术中的多个导通孔，如此则不需要制作导通孔，可以省去购买及使用打孔设备及电镀设备的成本，还可以规避打孔及电镀造成的信赖性风险。另外，由于制成的双面线路板内部没有孔洞，因此，后续组装电子元件时不需避开孔的位置，使得电子元件可以组装的空间较大，组装的工艺也不受限制。

附图说明

图1为本技术方案实施方式提供的第一铜箔的示意图。

图2为本技术方案实施方式提供的在第一铜箔表面形成光致抗蚀剂层的示意图。

图3为本技术方案实施方式提供的在图案化光致抗蚀剂层后的示意图。

图4为本技术方案实施方式提供的在蚀刻从图案化的光致抗蚀剂层中暴露出的第一铜箔后形成多个第一凸起的示意图。

图5为本技术方案实施方式提供的去除图案化的光致抗蚀剂层后的示意图。

图6为本技术方案实施方式提供的在多个第一凸起之间填充绝缘材料的示意图。

图7为本技术方案实施方式提供的磨刷绝缘材料后的示意图。

图8为本技术方案实施方式提供的在绝缘材料及多个第一凸起表面压合第二铜箔的示意图。

图9为本技术方案实施方式提供的将第一铜箔形成多个第二凸起的示意图。

图10为本技术方案实施方式提供的在多个第二凸起之间填充绝缘材料的示意图。

图11为本技术方案实施方式提供的在绝缘材料及多个第二凸起表面压合第三铜箔的示意图。

图12为本技术方案实施方式提供的将第二铜箔形成第二线路图形、将第三铜箔形成第三线路图形的示意图。

图13为本技术方案实施方式提供的在第二线路图形及第三线路图形上覆盖保护层的示意图。

主要元件符号说明

第一铜箔	10
		第一表面	101
第二表面	102
		光致抗蚀剂层	11
中间结构	12
		基底	120
第一凸起	121
		第二凸起	122
铜柱	123
		绝缘材料	141、142
绝缘层	14
		第二铜箔	16
第二线路图形	160
		第三铜箔	18
第三线路图形	180
		第一保护层	191
第二保护层	192
		双面线路板	20

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例，对本技术方案提供的双面线路板的制作方法作进一步的详细说明。

本技术方案提供的双面线路板的制作方法，包括步骤：

第一步，如图1所示，提供第一铜箔10，所述第一铜箔10具有相对的第一表面101和第二表面102。所述第一铜箔10可以为压延铜箔，其厚度可为12微米至120微米。

第二步，请一并参阅图2至图5，从第一表面101蚀刻第一铜箔10以去除靠近第一表面101的部分第一铜箔10从而将第一铜箔10形成一个中间结构12。所述中间结构12包括靠近第二表面102的基底120及多个自基底120向第一表面101延伸的第一凸起121。所述基底120由靠近第二表面102的第一铜箔10构成。多个第一凸起121由靠近第一表面101的未被蚀刻的第一铜箔10构成，且每个第一凸起121均暴露在第一表面101。基底120的厚度与第一凸起121的长度的加和等于第一铜箔10的厚度。一般而言，基底120的厚度为第一铜箔10的厚度的40%至60%，也就是说，所述第一凸起121的长度为第一铜箔10的厚度的60%至40%。多个第一凸起121基本均呈圆柱形，且长度基本相等。每个第一凸起121的直径可以为50微米至200微米。

可以通过图像转移后再蚀刻的方法将第一铜箔10形成中间结构12。具体而言，可以包括以下步骤：首先，在第一表面101涂布光致抗蚀剂层11，如图2所示。其次，图案化光致抗蚀剂层11。可以通过曝光、显影的方法去除部分光致抗蚀剂层11，而使得留下的光致抗蚀剂层11具有与多个第一凸起121对应的图案。图案化的光致抗蚀剂层11遮蔽了与多个第一凸起121所在的第一表面101，而暴露出了不与多个第一凸起121对应的第一表面101，如图3所示。再次，请参阅图4，通过化学溶液或者激光蚀刻暴露出的第一铜箔10，直至蚀刻深度为第一铜箔10的厚度的40%至60%。如此，留下的靠近第一表面101的第一铜箔10则形成了第一凸起121，也就形成了中间结构12。最后，以剥离或者溶解的方法去除剩余的图案化的光致抗蚀剂层11，如图5所示。

第三步，请参阅图6及图7，在多个第一凸起121之间填充绝缘材料141，绝缘材料141与基底120相接触，充分填满了多个第一凸起121之间的空隙。并且，使得填充在多个第一凸起121之间的绝缘材料141与第一表面101共面。也就是说，在本步骤中，绝缘材料141远离基底120的表面与多个第一凸起121远离基底120的表面共同构成了与第一表面101形状大小位置相同的面，可以认为相当于第一表面101。

绝缘材料141可以为环氧类硬性树脂，也可以为聚酰亚胺（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)等柔性树脂。

将绝缘材料141填充在多个第一凸起121之间可以通过在第一表面101压合胶片的方法实现，也可以通过在第一表面101印刷液态树脂的方法实现。所述胶片可以是半固化片（Prepreg）。

如果采用压合胶片的方法，可以包括以下步骤：先在第一表面101上放置形状与第一铜箔10一致、厚度与第一凸起121相近的胶片；然后采用压合机压合，压合时胶片受热熔融从而流动填充入多个第一凸起121之间；压合之后胶片冷却固化，形成填充在多个第一凸起121之间的绝缘材料141。

如果采用印刷液态树脂的方法，可以包括以下步骤：先在第一表面101上放置与多个第一凸起121形状位置对应的网版，网版具有印刷图案以遮蔽多个第一凸起121并暴露出基底120；然后采用刮刀使得液态树脂透过印刷图案填充入暴露出的位于多个第一凸起121之间的基底120上；再固化多个第一凸起121之间的液态树脂，即可获得填充在多个第一凸起121之间的绝缘材料。

当然，需要指出的是，为确保多个第一凸起121之间填充满绝缘材料141，填充绝缘材料141时及填充绝缘材料141后，可以使得绝缘材料141的厚度大于第一凸起121的高度。也就是说，可以使得绝缘材料141超过第一表面101，而遮蔽了多个第一凸起121，如图6所示。此时，还需要进行一个磨刷的步骤。即，磨刷绝缘材料141的表面直至与第一表面101平齐并暴露出多个第一凸起121，如图7所示。

第四步，请参阅图8，在第一表面101压合第二铜箔16。也就是说，将第二铜箔16压合在多个第一凸起121的表面以及在绝缘材料141的表面。由于多个第一凸起121暴露在第一表面101，因此，第二铜箔16与每个第一凸起121均可以电导通。第二铜箔16的厚度小于第一铜箔10的厚度，也小于第一凸起121的直径。在本实施方式中，第二铜箔16的厚度为12微米至18微米。

第五步，请参阅图9，从第二表面102蚀刻中间结构12以去除部分基底120从而将基底120蚀刻形成多个第二凸起122。所述多个第二凸起122与多个第一凸起121一一对应连接，从而构成多个铜柱123。每个铜柱123均基本呈圆柱形，一端暴露在第一表面101并与第二铜箔16相接触，另一端暴露在第二表面102。铜柱123的直径等于第一凸起121的直径，还等于第二凸起122的直径。即，铜柱123的直径为50微米至200微米。

本领域技术人员可以理解，在本步骤中也可以通过图像转移后再蚀刻的方法蚀刻基底120，采用与第二步中所叙的方法相近的步骤形成多个第二凸起122。

第六步，请参阅图10，在多个第二凸起122之间填充绝缘材料142，使得绝缘材料142充分填满多个第二凸起122之间的空隙，并使填充在多个第二凸起122之间的绝缘材料142与第二表面102共面。本领域技术人员可以理解，在本步骤中，可以采用与第三步中所叙相近的步骤，通过在第二表面102压合胶片的方法，或者是在第二表面102印刷液态树脂的方法，从而将绝缘材料142填充在多个第二凸起122之间。

当然，如果填充绝缘材料142后绝缘材料142超过第二表面102而遮蔽了多个第二凸起122时，还需要进行一个磨刷的步骤。即，磨刷绝缘材料142突出于第二表面102的部分直至其与第二表面102平齐并暴露出多个第二凸起122。

优选的，填充在多个第二凸起122之间的绝缘材料142与填充在第一凸起121之间的绝缘材料141可以为同一种材料，例如，可以均为环氧树脂，或者均为PI，或者均为PET，或者均为PEN。

填充在多个第一凸起121之间的绝缘材料141与填充在多个第二凸起122之间的绝缘材料142相互接触粘结，从而构成了绝缘层14。多个铜柱123埋设于绝缘层14之间。绝缘层14的厚度等于铜柱123的高度。绝缘层14的上表面与铜柱123的顶端平齐共面，共同构成相当于第一表面101的面，绝缘层14的下表面与铜柱123的底端平齐共面，共同构成相当于第二表面102的面。

第七步，请参阅图11，在第二表面102压合第三铜箔18。也就是说，在绝缘材料142的表面及多个第二凸起122的表面压合第三铜箔18。如此，则使得每个第二凸起122均与第三铜箔18接触。第三铜箔18的厚度小于第一铜箔10的厚度，也小于铜柱123的直径。第三铜箔18的厚度可以与第二铜箔16的厚度相近。在本实施方式中，第三铜箔18的厚度为12微米至18微米。

第八步，请参阅图12，将第二铜箔16形成第二线路图形160，将第三铜箔18形成第三线路图形180，第二线路图形160与第三线路图形180通过所述多个铜柱123电连接。

将第二铜箔16形成第二线路图形160可以通过本领域中熟知的图像转移及蚀刻的方法形成，以类似于第二步中叙明的方法蚀刻去除部分第二铜箔16而将第二铜箔16图案化。将第三铜箔18形成第三线路图形180可以通过本领域中熟知的图像转移及蚀刻的方法形成，以类似于第二步中叙明的方法蚀刻去除部分第三铜箔18而将第三铜箔18图案化。

每个线路图形均包括多条线路、接点及连接端子等。所述多个铜柱123可以起到多个导通孔的作用，每个均可以电连接一条第二线路图形160的线路及一条第三线路图形180的线路。所述多个铜柱123的分布视第二线路图形160及第三线路图形180中需要导通的线路的位置而定。

第九步，请参阅图13，在形成第二线路图形160及第三线路图形180之后，在第二线路图形160上形成第一保护层191，在第三线路图形180上形成第二保护层192。如此，则构成了双面线路板20。

第一保护层191覆盖在第二线路图形160的表面及自第二线路图形160中暴露出的绝缘材料141的表面，主要用于保护第二线路图形160。第二保护层192覆盖在第三线路图形180的表面及自第三线路图形180中暴露出的绝缘材料142的表面，主要用于保护第三线路图形180。

当绝缘材料141、142为硬性树脂时，第一保护层191、第二保护层192一般为阻焊油墨；当绝缘材料141、142为柔性树脂时，第一保护层191、第二保护层192一般为覆盖膜。

本领域技术人员可以理解，在形成保护层191、192之后，还可以在双面线路板20上安装电子元件。由于双面线路板20内没有孔，因此，安装电子元件时不会受孔的影响，可以具有较大的安装空间，且安装方式也不受限制。除此之外，本技术方案的双面电路板20通过采用蚀刻第一铜箔10形成的多个铜柱123来代替现有技术中的导通孔，不但可以省去购买及使用打孔设备及电镀设备的成本，还可以规避打孔及电镀造成的信赖性风险。

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 (12)

1.一种双面线路板的制作方法，包括步骤：

提供第一铜箔，所述第一铜箔具有相对的第一表面和第二表面；

从第一表面蚀刻第一铜箔以去除部分第一铜箔从而将第一铜箔形成中间结构，所述中间结构包括基底及多个第一凸起，每个第一凸起均暴露在第一表面；

在多个第一凸起之间填充绝缘材料，并使绝缘材料与第一表面共面；

在第一表面压合第二铜箔；

从第二表面蚀刻中间结构以去除部分基底从而将基底蚀刻形成多个第二凸起，所述多个第二凸起与多个第一凸起一一对应连接，从而构成多个铜柱，每个铜柱均暴露在第二表面；

在多个第二凸起之间填充绝缘材料，并使绝缘材料与第二表面共面；

在第二表面压合第三铜箔；以及

将第二铜箔形成第二线路图形，将第三铜箔形成第三线路图形，第二线路图形与第三线路图形通过所述多个铜柱电连接。

2.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，填充在多个第一凸起之间的绝缘材料与填充在多个第二凸起之间的绝缘材料相同。

3.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，通过在第一表面压合胶片或者印刷液态树脂的方式在多个第一凸起之间填充绝缘材料。

4.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，在多个第一凸起之间填充绝缘材料，并使绝缘材料与第一表面共面包括步骤：

在第一表面上放置形状与第一铜箔对应的胶片；

采用压合机压合胶片，压合时胶片材料受热熔融从而流动填充入多个第一凸起之间；以及

冷却固化填充入多个第一凸起之间的胶片材料，以形成填充在多个第一凸起之间的绝缘材料。

5.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，在多个第一凸起之间填充绝缘材料，并使绝缘材料与第一表面共面包括步骤：

在第一表面上放置具有印刷图案的网版，所述印刷图案遮蔽多个第一凸起并暴露出多个第一凸起之间的基底；

采用刮刀使得液态树脂透过印刷图案填充入多个第一凸起之间的基底上；以及

固化多个第一凸起之间的液态树脂，从而形成填充在多个第一凸起之间的绝缘材料。

6.如权利要求4或5所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，在多个第一凸起之间填充绝缘材料后，磨刷突出于第一表面的绝缘材料以使绝缘材料与第一表面共面。

7.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，通过在第二表面压合胶片的方式在多个第二凸起之间填充绝缘材料。

8.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，通过在第二表面印刷液态树脂的方式在多个第二凸起之间填充绝缘材料。

9.如权利要求7或8所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，在多个第二凸起之间填充绝缘材料后，磨刷突出于第二表面的绝缘材料以使绝缘材料与第二表面共面。

10.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，所述第一铜箔的厚度大于第二铜箔的厚度，并大于第三铜箔的厚度，所述铜柱的直径大于第二铜箔的厚度，并大于第三铜箔的厚度。

11.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，所述基底的厚度与第一凸起的高度的加和等于第一铜箔的厚度，第二凸起的高度等于基底的厚度。

12.如权利要求1所述的双面线路板的制作方法，其特征在于，将第二铜箔形成第二线路图形，将第三铜箔形成第三线路图形之后，还在第二线路图像表面形成第一保护层，在第三线路图形表面形成第二保护层。

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