CN103929901A

CN103929901A - 电路板及其制造方法

Info

Publication number: CN103929901A
Application number: CN201310009836.3A
Authority: CN
Inventors: 周政锋; 李鸿宾; 林子渊
Original assignee: Li Cheng Photoelectric Co Ltd
Current assignee: Li Cheng Photoelectric Co Ltd
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2014-07-16

Abstract

本发明提供一种电路板的制造方法。此电路板的制造方法可包含：(a)形成通孔于基板中；(b)提供光阻以覆盖于基板的第一面与相对于第一面的第二面的通孔以外的特定区域；及(c)对通孔进行一蚀刻工艺，使通孔具有自基板两侧向中间的渐缩形状。

Description

电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电路板，特别涉及一种具有沙漏形通孔的电路板。

背景技术

在电路板中，利用基板中的通孔及对通孔内侧进行电镀，可于不同层之间实现电气连接。通孔完全穿透电路板，可以机械钻孔诸如钻头或激光钻孔的方式形成。或者，以喷砂工艺形成。使用钻头处理的通孔可形成为具有大体上恒定截面的圆柱形。使用激光钻孔，利用调整激光光束射出的能量分布，可形成孔径相同或上大下小的孔形。

由于孔径相同的通孔在后续制作导电柱时可能发生包孔的情况，有提出利用激光光束先在基板一侧形成渐缩形状的第一孔，接着在另一侧相对第一孔位置形成一具有渐缩形状且连接第一孔的第二孔。自两侧如此处理基板的后，于基板中形成一沙漏型的通孔。

另外，有提出利用喷砂工艺先在基板一侧形成渐缩形状的第一孔，接着在另一侧相对第一孔位置形成一具有渐缩形状且连接第一孔的第二孔。自两侧如此处理基板之后，于基板中形成一沙漏型的通孔。

上述现有方式虽然可降低后续导电柱制作可能发生的包孔率，但是仍具有无法大量生产及制造成本昂贵的缺点。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种电路板及其制造方法。此电路板的制造方法利用对基板中具有相同孔径的通孔进行蚀刻，使通孔具有自基板两侧向中间的渐缩形状。类似沙漏形的通孔可提升后续导电柱的制作的良率。

为了达成上述的目的，本发明提供一种电路板的制造方法包含：(a)形成通孔于基板中；(b)提供光阻以覆盖于基板的第一面与相对于第一面的第二面的通孔以外的特定区域；及(c)对通孔进行一蚀刻工艺，使通孔具有自基板两侧向中间的渐缩形状。

相较于现有单侧激光钻孔，本发明的电路板的制造方法利用对基板中具有相同孔径的通孔进行蚀刻，使通孔具有自基板两侧向中间的渐缩形状。蚀刻工艺是将基板浸入温度为50~70℃的蚀刻液中0.5~1小时，适当的蚀刻液成分包括50~70wt%H₃PO₄、10~20wt%HNO₃及10~20wt%CH₃COOH及5~10wt%去离子水。本发明的通孔形成方法是于基板两端面蚀刻，蚀刻一段时间后两端孔径朝内渐缩，但中间部分可仍保持大致上相同的孔径，再蚀刻一段时间后，才会形成自基板两侧向中间的渐缩形状。因此，利用控制基板在蚀刻液中的浸泡时间可获得不同形状的通孔。

类似沙漏形的通孔可提升以溅镀工艺制作导电柱时的贯孔能力，以改善孔破。或者，类似沙漏形的通孔可降低以电镀工艺制作导电柱时可能发生的包孔率。

另外，本发明的一实施例提供一种电路板包含：基板；及形成于基板中的通孔，此通孔具有自基板两侧向中间的渐缩形状，且通孔内壁的粗糙度为0.3~0.4微米。本发明的通孔在基板表面上的孔径范围为60~100微米，且通孔在基板中的中间部分的孔径较基板表面上的孔径小20~30微米。

本发明另一实施例提供一种电路板包含：基板；及形成于基板中的通孔，此通孔具有自基板两侧朝内渐缩，且中间部分的孔径大致上相同的形状。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1本发明的一实施例电路板的制造方法的流程图；

图2本发明使用激光光束于基板中形成通孔的剖视图；

图3本发明以光阻覆盖于通孔以外的特定区域的剖视图；

图4本发明对通孔进行蚀刻的剖视图；

图5本发明基板中通孔具有自基板两侧朝内渐缩且中间部分的孔径大致上相同的形状剖视图；以及

图6本发明基板中通孔具有自基板两侧向中间的渐缩形状的剖视图。

其中，附图标记

110基板

112第一面 114第二面

120通孔 130光阻

140光阻

122第一部 124第二部

126第三部

620通孔 622第一部

624第二部 626第三部

具体实施方式

有关本发明的详细说明及技术内容，配合附图说明如下，所附的附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

图1本发明的一实施例电路板的制造方法的流程图，以及图2至图5表示本发明的一实施例电路板的制造方法的剖视流程图。首先，进行图1中的步骤S110，形成通孔于基板中，基板具有第一面与相对于第一面的第二面，且通孔包含邻接第一面的第一部、邻接第二面的第二部以及位于第一部和第二部之间的第三部。请参见图2，基板110的材质可为氧化铝或氮化铝，亦可为铝、铝合金、铜或铜合金。形成通孔120的方式可包含机械钻孔或激光钻孔。于本实施例，是将激光机（图未示）置于接近基板110的一侧，利用激光机射出高能量的激光光束于基板110中形成通孔120，基板110具有第一面112与相对于第一面112的第二面114，且通孔120包含邻接第一面112的第一部122、邻接第二面114的第二部124以及位于第一部122和第二部124之间的第三部126。利用调整激光光束射出的能量分布，使用激光钻孔可形成孔径相同或上大下小的孔形。本实施例的通孔120是具有相同孔径。

接着，进行图1中的步骤S120，提供光阻以覆盖于基板的第一面与第二面的通孔以外的特定区域，使第一面与第一部邻接的部分区域以及第二面与第二部邻接的部分区域露出。参见图3，将光阻130覆盖于基板110的第一面112上的通孔120以外的特定区域，以及将光阻140覆盖于基板110的相对于第一面112的第二面114上的通孔120以外的特定区域。光阻130、140接近通孔120的覆盖位置与通孔120边缘的距离会影响后续蚀刻形成类似沙漏形通孔的形状，亦即距离d愈大，通孔120上及下孔径与中间的孔径相差愈大，反之距离d愈小，通孔120上及下孔径与中间的孔径相差愈小。

接着，如步骤S130所示，对通孔进行一蚀刻工艺，使通孔具有自第一部和第二部分别向第三部渐缩的形状。参见图4，蚀刻工艺是将基板110浸入温度为50~70℃的蚀刻液中0.5~1小时，蚀刻液的成分可根据基板材质与通孔尺寸的需求调配，本实施例的蚀刻液的成分包括50~70wt%H₃PO₄、10~20wt%HNO₃及10~20wt%CH₃COOH及5~10wt%去离子水。而且，为了提高蚀刻效果，于进行步骤S130之前可使用超音波震荡进行一清洗步骤，去除通孔中的杂质，清洗步骤进行时间大约5~10分钟。本发明的通孔形成方法是于基板两端面蚀刻，蚀刻一段时间后两端孔径朝内渐缩，但中间部分可仍保持大致上相同的孔径，如图5的通孔120，再蚀刻一段时间后，才会形成如图6的通孔620。

具体言的，如图5所示，基板110中通孔120具有自第一部122和第二部124朝内渐缩的形状，但第三部126仍保持大致上相同的孔径。后续可利用电镀工艺将导电材料填入至通孔120中以形成导电柱。由于通孔120的第一部122和第二部124的孔径大于第三部126的孔径，电镀液的流动可保持不受阻碍，可降低包孔率。或者，通孔120可提升以溅镀工艺制作导电柱时的贯孔能力，以改善孔破。

如图6所示，基板110中通孔620具有自第一部622和第二部624分别向第三部626渐缩的形状。后续可利用电镀工艺将导电材料填入至通孔620中以形成导电柱。由于通孔620的第一部622和第二部624的孔径大于第三部626的孔径，电镀液的流动可保持不受阻碍，可降低包孔率。或者，沙漏形的通孔620可提升以溅镀工艺制作导电柱时的贯孔能力，以改善孔破。

如图5所示，利用本发明电路板的制造方法所制成的电路板包含：基板110；及形成于基板110中的通孔120，此通孔120具有自基板110两侧朝内渐缩的形状，且中间部分的孔径大致上相同。通孔120在基板110表面上的孔径范围为60~100微米，且通孔120在基板110中的中间部分的孔径较基板110表面上的孔径小20~30微米。

另外，如图6所示，利用本发明电路板的制造方法所制成的电路板包含：基板110；及形成于基板110中的通孔620，此通孔620具有自基板110两侧向中间的渐缩形状，通孔620在基板110表面上的孔径范围为60~100微米，且通孔620在基板110中的中间部分的孔径较基板110表面上的孔径小20~30微米。

基板110例如为陶瓷基板，可应用于高功率电子元件的承载基板，例如为发光二极管的散热基板。或者，基板110可为金属基板，诸如铝、铝合金、铜或铜合金基板。由于基板110中的通孔120是利用蚀刻工艺形成，通孔120内壁的粗糙度大约为0.3~0.4微米。于蚀刻工艺后，通孔内壁的粗糙度相较于一般激光通孔会些微上升(例如Ra从0.2μm左右增加至0.3μm左右)，但相较于喷砂工艺(Ra可能超过0.5μm)，蚀刻工艺的粗糙度则较低。基板通孔的粗糙度过低或过高对后续溅镀、电镀等工艺都可能有不良影响，而本实施例所做出的沙漏形通孔的粗糙度值介于激光钻孔和喷砂钻孔中间，将更有利于后续薄膜工艺。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种电路板的制造方法，其特征在于，包括：

(a)形成一通孔于一基板中，该基板具有一第一面与相对于该第一面的一第二面，且该通孔包含邻接该第一面的一第一部、邻接该第二面的一第二部以及位于该第一部和该第二部之间的一第三部；

(b)提供一光阻以覆盖于该第一面与该第第二面的一特定区域，使该第一面与该第一部邻接的部分区域以及该第二面与该第二部邻接的部分区域露出；及

(c)对该通孔进行一蚀刻工艺，使该通孔具有自该第一部和该第二部分别向该第三部渐缩的形状。

2.根据权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，还包括于步骤(c)之前使用超音波震荡进行一清洗步骤。

3.根据权利要求2所述的电路板的制造方法，其特征在于，该清洗步骤进行时间5~10分钟。

4.根据权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，该步骤(c)的蚀刻工艺是使用一蚀刻液，该蚀刻液包括50~70wt%H₃PO₄、10~20wt%HNO₃及10~20wt%CH₃COOH及5~10wt%去离子水。

5.根据权利要求4所述的电路板的制造方法，其特征在于，该步骤(c)的蚀刻工艺是将该基板浸入温度为50~70℃的该蚀刻液中0.5~1小时。

6.根据权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，该步骤(a)的形成该通孔的方式包含机械钻孔或激光钻孔，且该通孔的该第三部具有相同孔径。

7.根据权利要求1所述的电路板的制造方法，其特征在于，还包括于步骤(c)之后利用一电镀工艺将一导电材料填入至该通孔中以形成一导电柱。

8.一种电路板，其特征在于，包括：

一基板；及

一通孔，形成于该基板中，该通孔具有自该基板两侧向中间的一渐缩形状，且该通孔内壁的粗糙度为0.3~0.4微米。

9.根据权利要求8所述的电路板，其特征在于，该通孔在该基板表面上的孔径范围为60~100微米。

10.根据权利要求9所述的电路板，其特征在于，该通孔在该基板中的中间部分的孔径较该基板表面上的孔径小20~30微米，且所述中间部分的孔径相同。