CN105101607B - 可感光开孔的电路板及多层电路板 - Google Patents

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Abstract

一种可感光开孔的电路板包含一层绝缘层、一层导电层、多个导体及一层覆盖层。覆盖层包括聚酰亚胺系光阻剂。绝缘层包括多个穿孔面，且所述穿孔面各自界定出一个穿孔。导电层包括一层具有多个自上表面贯穿下表面的贯孔的第一导电层且所述贯孔中的部分贯孔与所述穿孔中的部分穿孔连通。所述导体分别包括两相反侧的一个第一表面及一个第二表面且所述第一表面分别与所述穿孔面连接。覆盖层覆盖在该第一导电层上且完整覆盖所述导体的第二表面。本发明可感光开孔的电路板具有较佳的韧性及透气性，且可形成适用于目前所需的微小化开孔，及制备简易。

Description

可感光开孔的电路板及多层电路板
技术领域
本发明涉及一种电路板，特别是涉及一种可感光开孔的电路板。
背景技术
CN103030931A揭示一种印刷电路板，参阅图1，包含具有通孔2'的绝缘层1'、设置在该绝缘层1'上的导体层3'、填充在通孔2'内的固化物4'，以及设置在固化物4'及导体层3'上的阻焊层5'。该固化物4'及阻焊层5'皆是由热固性树脂填充材料经固化处理而制得，且该热固性树脂填充材料包括环氧树脂、环氧树脂固化剂和无机填料。然而随着印刷电路板需载有更多集成电路晶片、被动元件、电容或电阻等元件，在印刷电路板整体尺寸不变下，阻焊层5'需具有微孔化设计以使导体层3'能与更多的上述组件连接，然而该印刷电路板中的阻焊层5'仅能使用机械方式或雷射方式开孔。该机械方式易受限于开孔机械元件尺寸，导致不易达到目前开孔的孔径需求，而该雷射方式成本过高，因此，该印刷电路板不适合作为可微孔化设计的前驱材料。再者，该印刷电路板因使用环氧树脂，导致韧性及透气性不佳。
参阅图2，现有电路板101'的制备方法包含以下步骤：
提供一个36μm的积层体，包括12μm的聚酰亚胺层6'、两层分别形成于该聚酰亚胺层6'的两相反侧的12μm的铜箔7'、以及多个铜导体8'。该聚酰亚胺层6'包括上表面61'、下表面62'，及多个分别自该上表面61'贯穿该下表面62'的穿孔面63'，且所述穿孔面63'各自界定出一个穿孔64'；所述铜箔7'分别包括上表面71'、下表面72'，及多个分别自该上表面71'贯穿该下表面72'的贯孔面73'，且所述贯孔面73'各自界定出一个贯孔74'。所述贯孔74'与所述穿孔64'连通；所述铜导体8'分别设置于所述穿孔面63'及所述贯孔面73'上；
提供一环氧树脂填充材料，且将所述贯孔74'及所述穿孔64'填满；
提供一层20μm的具有通孔93'的复合层9'，利用热压合方式(压合条件：温度为180℃、压力为80至100kg间，及时间为100秒)，将其压合于所述铜箔7'中的其中一者上。该复合层9'包括一7.5μm的聚酰亚胺层91'及一层与该聚酰亚胺层91'连接的12.5μm的胶体层92'；接着，于160℃下使该胶体层92'固化。该复合层9'上的通孔93'，可使部分铜箔7'裸露。
该电路板101'中通孔93'的平均孔径为600μm。该电路板101'所使用的复合层9'仅能使用机械方式或雷射方式开孔，且该机械方式易受限于开孔机械元件尺寸，导致不易达到目前开孔的孔径需求，而该雷射方式成本过高，因此，该印刷电路板不适合作为可微孔化设计的前驱材料。以及该电路板101'因使用环氧树脂，导致韧性及透气性不佳。再者，随着电路板薄型化的需求，该电路板101'仍过厚，且将其进行减薄，则会导致其绝缘性变差。除上述缺点外，于热压合过程中，因胶体层92'具有流动性，当挤压时，因胶体层92'会溢流至通孔93'中，导致裸露的铜箔7'面积比所需求的小，继而影响后续的导电性。
参阅图3，第二种现有电路板111'的制备方法与第一种现有电路板101'的制备方法不同在于，还包含以下步骤：于裸露的铜箔上设置液态感光防焊绿漆(liquidphotoimageable soldermask)，然后对该液态感光防焊绿漆进行微影制程，使该硬化的感光防焊绿漆形成微小化开孔102'，并裸露出铜箔7'。该电路板111'可分为第一区104'及第二区103'，且该第一区104'不具有开孔102',而该第二区103'具有开孔102'。
该电路板111'中该硬化的感光防焊绿漆开孔的平均孔径为50μm。该电路板111'虽可形成微小化开孔，但制备繁复，以及该电路板111'因使用环氧树脂，导致韧性及透气性不佳。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种制备简易、可形成适用于目前所需的微小化开孔，且具有较佳的韧性及透气性的可感光开孔的电路板。
本发明可感光开孔的电路板包含：
一层绝缘层，包括一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的穿孔面，且由所述穿孔面各自界定出一个穿孔；
一层导电层，设置在该绝缘层上，包括一层第一导电层，且该第一导电层包括一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的贯孔面，且由所述贯孔面各自界定出一个贯孔，所述贯孔中的部分贯孔与所述穿孔中的部分穿孔连通；
多个导体，分别包括两相反侧的一个第一表面及一个第二表面，且所述第一表面分别与所述穿孔面连接，且每一个导体接触该第一导电层；
一层覆盖层，覆盖在该第一导电层上，并填满未与所述穿孔连通的每一个贯孔，且完整覆盖所述导体的第二表面，该覆盖层包括聚酰亚胺系光阻剂。
本发明可感光开孔的电路板的平均厚度范围为10μm至1,000μm。
<<绝缘层>>
该绝缘层例如但不限于环氧树脂层、聚酰亚胺树脂层、聚酯树脂层、含氟树脂层，或液晶型高分子层等。
该绝缘层的平均厚度范围为5μm至50μm。较佳地，每一个穿孔的等效直径范围为大于0mm但等于或小于0.25mm。
较佳地，该绝缘层为可挠性绝缘层。较佳地，该绝缘层为聚酰亚胺树脂层。
<<导电层>>
该导电层例如但不限于导电金属层、导电高分子层，或包含导电金属及高分子的复合层等。
该导电金属层例如但不限于铜箔、铝箔、金箔、银箔，或复合金属箔等。较佳地，该导电金属层为铜箔。
较佳地，该导电层还包括一第二导电层，与该第一导电层分别位于该绝缘层的两相反侧，且每一个导体接触该第二导电层。
更佳地，该第二导电层具有一上表面、一下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的通孔面，且由所述通孔面各自界定出一通孔。所述通孔中的部分通孔与所述穿孔中的部分穿孔连通，且该覆盖层覆盖在该第一导电层及第二导电层上，并填满未与所述穿孔连通的每一个通孔，且覆盖所述导体的第二表面。
<<导体>>
较佳地，所述导体中的每一个导体是择自于导电金属、导电高分子，或它们的一组合。
该导电金属例如但不限于铜、锡铅合金，或镍金合金等。
<<覆盖层>>
本发明为避免大量空气存在于所述穿孔、贯孔及通孔中产生的热胀冷缩效应，使得印刷电路板尺寸安定性变差，甚至变形，较佳地，该覆盖层填满该绝缘层中的每一个穿孔、第一导电层中的每一个贯孔及第二导电层中的每一个通孔。
较佳地，该聚酰亚胺系光阻剂是择自于聚酰亚胺系负型光阻剂或聚酰亚胺系正型光阻剂。
本发明可感光开孔的电路板的制备方法，包含以下步骤：
提供一个积层体，包括绝缘层、形成于该绝缘层上的导电层以及多个导体，该绝缘层包括一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的穿孔面，且所述穿孔面各自界定出一个穿孔；该导电层包括第一导电层，且该第一导电层包括一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的贯孔面，且所述贯孔面各自界定出一个贯孔，所述贯孔中的部分贯孔与所述穿孔中的部分穿孔连通；所述导体分别包括两相反侧的一个第一表面及一个第二表面，且所述第一表面分别与所述穿孔面连接，且每一个导体接触该第一导电层；
提供一聚酰亚胺系光阻剂，形成在该第一导电层上，并填满未与所述穿孔连通的每一个贯孔，且覆盖所述导体的第二表面。
本发明的第二目的在于提供一种多层电路板。
本发明多层电路板包含上述可感光开孔的电路板。
该多层电路板可在上述可感光开孔的电路板上形成导电层、铜箔积层板或环氧树脂层。该导电层如上述导电层，所以不再赘述。该铜箔积层板例如但不限于该印刷电路板中所使用的具有线路化铜箔的单面板、具有线路化铜箔的双面板、具有线路化铜箔的多层板、包含覆盖膜及上述单面板的基板、包含覆盖膜及上述双面板的基板，或包含覆盖膜及上述多层板的基板等。
本发明的有益效果在于：本发明可感光开孔的电路板中的覆盖层不仅可保护该导体层，还可进行微影制程形成微小化开孔，以及，相较于现有印刷电路板，本发明可感光开孔的电路板具有较佳的韧性及透气性，且更适合用于需薄型化电路板的产品上。再者，相较于现有印刷电路板的制备方法，本发明可感光开孔的电路板制备简易，且因覆盖层还可用来包覆导体，可减少现有印刷电路板形成复合层及使用填充材料的步骤。
附图说明
图1是一示意剖面图，说明现有电路板的结构；
图2是一流程图，说明现有电路板的制备方法；
图3是一流程图，说明现有电路板的制备方法；
图4是一示意剖面图，说明本发明第一较佳实施例的可感光开孔的电路板的结构；
图5是一示意剖面图，说明本发明第二较佳实施例的可感光开孔的电路板的结构；
图6是一示意剖面图，说明本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板的结构；
图7是一示意剖面图，说明本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板经微影制程后的结构；
图8是一示意剖面图，说明本发明多层电路板的第一较佳实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图4，本发明可感光开孔的电路板1的第一较佳实施例包含一层12μm的聚酰亚胺层2、一层12μm的铜箔3、多个铜导体4以及一层做为覆盖层的聚酰亚胺系光阻层5。
该聚酰亚胺层2具有一个上表面21、一个下表面22，及多个分别自该上表面21贯穿该下表面22的穿孔面23，且由所述穿孔面23各自界定出一个孔径为0.1mm的穿孔24。
该铜箔3设置在该聚酰亚胺层2上，并包括一层12μm的第一铜箔31。该第一铜箔31具有一个第一铜箔上表面311、一个第一铜箔下表面312，及多个分别自该第一铜箔上表面311贯穿该第一铜箔下表面312的贯孔面313，且由所述贯孔面313各自界定出一个孔径为0.1mm的贯孔314。所述贯孔314中的部分贯孔314与所述穿孔24中的部分穿孔24连通。
所述铜导体4，分别包括两相反侧的第一表面41及第二表面42，且所述第二表面42分别与所述穿孔面23连接，且每一个铜导体4接触该第一铜箔31。
该聚酰亚胺系光阻层5以涂布方式覆盖在该第一铜箔上表面311上，并填满未与所述穿孔24连通的每一个贯孔314，且覆盖每一个铜导体4的第一表面41。该聚酰亚胺系光阻层5包含聚酰亚胺系负型光阻剂，且该聚酰亚胺系负型光阻剂包括可光交联的聚酰亚胺树脂及感光剂。
参阅图5，本发明可感光开孔的电路板1的第二较佳实施例与第一较佳实施例不同在于：该铜箔3还包括一层与该第一铜箔31分别位于该聚酰亚胺层2的两相反侧的12μm的第二铜箔32。
该第二铜箔32具有一个第二铜箔上表面321、一个第二铜箔下表面322，及多个分别自该第二铜箔上表面321贯穿该第二铜箔下表面322的通孔面323，且由所述通孔面323各自界定出一个孔径为0.1mm的通孔324。所述通孔324中的部分通孔324与所述穿孔24中的部分穿孔24连通。每一个铜导体4接触该第一铜箔31及第二铜箔32。该聚酰亚胺系光阻层5覆盖在该第一铜箔上表面311及第二铜箔下表面322，并填满未与所述穿孔24连通的每一个通孔324，且覆盖所述铜导体4的第二表面42(参阅图4)。
参阅图6，本发明可感光开孔的电路板1的第三较佳实施例与第二较佳实施例不同在于：该聚酰亚胺系光阻层5填满聚酰亚胺层2中的每一个穿孔24、第一铜箔31中的每一个贯孔314及第二铜箔32中的每一个通孔324。
参阅图7，将本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1经过预烤(预烤条件：温度80℃及时间：10min)、曝光(曝光条件：曝光能量：800mJ、曝光灯管能量：66W，及时间：18秒)、显影(显影条件：温度：30±1℃、显影液：1.0至1.2wt％的碳酸钠溶液，及时间：60秒)及后烤(后烤条件：温度：200℃)制程后，可使该覆盖层5具有多个自上表面贯穿至下表面的微贯孔51且其孔径为50μm。
参阅图8，本发明多层电路板的第一较佳实施例包含本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1及形成在该覆盖层上的铜箔6。
<<评价项目>>
透气性量测(单位：barrer)：分别提供Φ为3cm的本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1中的覆盖层、图2现有电路板101'中的复合层，及图3现有电路板111'中硬化的液态感光防焊绿漆的待测样品，且分别使用气体通过率测试仪(厂牌：Yanoco；型号：GTR-10)量测。该气体通过率测试仪具有两个腔室(分别为上腔室及下腔室)及用来连通所述腔室的控制阀。先关闭该控制阀，接着，将下腔室的真空度控制在10-2torr，而上腔室导入氮气。然后，将所述待测样品分别置于所述腔室间，并打开该控制阀以使所述腔室连通，待达到测定时间后，关闭该控制阀。收集下腔室中的气体，并以GC量测气体体积。接着，以下式计算出透气率。
P＝(q×k×l)/[(p1-p2)×A×t]
q：下腔室中的气体体积；k：校正因子；l：待测样品厚度(cm)；A：待测样品有效面积(cm2)；t：量测时间；p1：上腔室气体分压(cmHg)；p2：下腔室气体分压(cmHg)。
击穿电压量测(单位：kv)：将本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1中的覆盖层、图2现有电路板101'中的复合层，及图3现有电路板111'中硬化的液态感光防焊绿漆分别使用耐压测试分析仪(厂牌：Chroma；型号：19056/19057)量测，且测试方法及条件依据IPC TM-6502.5.6.2及ASTM D149。
反弹力量测(单位：N)：将本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1、图2现有电路板101'，及图3现有电路板111'的第二区裁切成7cm×1cm大小的待测样品。将所述待测样品由长边弯折(非180度死折)，使两端差距3cm。接着，以胶带将重叠处(面积2cm×1cm)完全贴合固定。使用耐折强度试验机(厂牌：LLOYD；型号：LRX)进行量测，且使用上夹具下压重叠处，并量测反弹力。
180℃弯曲测试：将本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1、图2现有电路板101'，及图3现有电路板111'中的第二区分别使用耐折强度试验机(厂牌：LLOYD；型号：LRX)量测，且测试方法及条件依据JIS C50168.7及中国台湾经济部工业局电板协会软性电板FPC外观质量允收准则规范TPCA-F-001。
以下表1为本发明第三较佳实施例的可感光开孔的电路板1，与图2及图3现有电路板的特性比较：
表1
综上所述，本发明可感光开孔的电路板中的覆盖层不仅可保护该导体层，还可进行微影制程形成微小化开孔，以及，相较于现有印刷电路板，本发明可感光开孔的电路板具有较佳的韧性及透气性，且更适合用于需薄型化电路板的产品上。再者，相较于现有印刷电路板的制备方法，本发明可感光开孔的电路板制备简易，且因覆盖层还可用来包覆导体，可减少现有印刷电路板形成复合层及填充孔洞的步骤，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (5)

1.一种可感光开孔的电路板，其特征在于包含：
一层绝缘层，包括一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的穿孔面，且由所述穿孔面各自界定出一个穿孔，每一个穿孔的等效直径范围为大于0mm但等于或小于0.25mm；
一层导电层，设置在该绝缘层上，包括一层第一导电层，且该第一导电层包括一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的贯孔面，且由所述贯孔面各自界定出一个贯孔，所述贯孔中的部分贯孔与所述穿孔中的部分穿孔连通；
多个导体，分别包括两相反侧的一个第一表面及一个第二表面，且所述第一表面分别与所述穿孔面连接，且每一个导体接触该第一导电层；
一层覆盖层，覆盖在该第一导电层上，并填满未与所述穿孔连通的每一个贯孔，且完整覆盖所述导体的第二表面，该覆盖层包括聚酰亚胺系光阻剂；
该导电层还包括一层第二导电层，与该第一导电层分别位于该绝缘层的两相反侧，且每一个导体接触该第一导电层及第二导电层；
该第二导电层具有一个上表面、一个下表面，及多个分别自该上表面贯穿该下表面的通孔面，且由所述通孔面各自界定出一个通孔，所述通孔中的部分通孔与所述穿孔中的部分穿孔连通，且该覆盖层覆盖在该第一导电层及第二导电层上，并填满未与所述穿孔连通的每一个通孔，且完整覆盖所述导体的第二表面；及
该覆盖层填满该绝缘层中的每一个穿孔、第一导电层中的每一个贯孔及第二导电层中的每一个通孔。
2.根据权利要求1所述的可感光开孔的电路板，其特征在于：该聚酰亚胺系光阻剂是择自于聚酰亚胺系负型光阻剂或聚酰亚胺系正型光阻剂。
3.根据权利要求1所述的可感光开孔的电路板，其特征在于：所述导体中的每一个导体是择自于导电金属、导电高分子，或它们的一组合。
4.根据权利要求1所述的可感光开孔的电路板，其特征在于：该绝缘层为可挠性绝缘层。
5.一种多层电路板，其特征在于：包含权利要求1所述的可感光开孔的电路板。
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