CN107454761A - 高密度增层多层板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高密度增层多层板的制造方法，包括以下步骤：首先，将一第一核心板与一第二核心板贴合，其中该第一核心板的外侧具有一第一核心线路层，该第二核心板的外侧具有一第二核心线路层；接着，依照所需层数，同时于该第一核心板及该第二核心板的外侧进行增层制作工艺，以于该第一核心线路层上形成至少一线路化的第一增层结构，并于该第二核心线路层上形成与至少一线路化的该第一增层结构数量相同的至少一线路化的第二增层结构；然后，将贴合在一起的该第一核心板与该第二核心板分离。

Description

高密度增层多层板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种多层板的制造方法，特别是涉及一种高密度增层多层板的制造方法。

背景技术

印刷电路板是许多电子产品(如智慧型手机)中不可或缺的元件之一，其功能在于提供不同电子元件之间的电子信号传输；随着印刷电路板(printedcircuit board,PCB)及电子元件制作技术的进步，印刷电路板及电子元件的设计也随之朝向小尺寸的方向，以符合现行电子产品微型化的需求。然而，在印刷电路板的体积或厚度减少的同时，伴随而来的缺点是印刷电路板上可用的布线面积也相对减少，遂有多层印刷电路板的布局设计相应被提出，以在不增加印刷电路板尺寸的前提下，增加可布线的面积。

为了减少印刷电路板的体积或厚度，目前业界多采用高密度互连(highdensity interconnection,HDI)技术，目的在于以相同或更小的体积或厚度形成更为密集的线路连接。HDI技术主要是通过激光微钻盲孔、细线宽及高性能的薄型材料等各种手段来达成线路高密度化，进而大幅提升单位面积上的连接功能。此外，任意层高密度连接板(any layer HDI)的设计更包含了电镀填孔堆叠式的微盲孔结构，故可达到更为复杂的层间互连。

一般而言，HDI技术仅使用单一核心板(core substrate)，并采用增层法(build-up method)从核心板的单面或双面向外连续增层，其中每一次增层均涉及压合半固化片及铜箔、激光钻孔、孔内金属化及线路制作(曝光、显影、蚀刻等程序)，并依照所需层数重复前述步骤数次以完成多层印刷电路板。因为HDI技术的高精密性，所以在所有制作工艺中都须尽量避免板面发生弯曲变形，并确保所形成的埋孔、盲孔等层间电连接结构的位置变动在可控制的范围内，举例来说，若在压合过程中板面变形的现象过于严重，则成品将无法符合所需的要求而遭报废，造成成本上的浪费。

发明内容

有鉴于现有技术存在的缺失，本发明的主要目的在于提供一种高密度增层多层板的制造方法，其可突破传统制作工艺中的限制(如多层板的层数因制作工艺而有所限制)，且因为制作工艺裕度较大而可制作技术层别的多层板(如层数为单数的多层板)。

根据本发明的一较佳的实施例，所述高密度增层多层板的制造方法，包括以下步骤：将一第一核心板与一第二核心板贴合，其中该第一核心板的外侧具有一第一核心线路层，该第二核心板的外侧具有一第二核心线路层；依照所需层数，同时于该第一核心板及该第二核心板的外侧进行增层制作工艺，以于该第一核心线路层上形成至少一线路化的第一增层结构，并于该第二核心线路层上形成与至少一线路化的该第一增层结构数量相同的至少一线路化的第二增层结构；以及将贴合在一起的该第一核心板与该第二核心板分离。

更进一步地，在将该第一核心板与该第二核心板贴合的步骤中，该第一核心板与该第二核心板是通过一胶合层贴合在一起。

更进一步地，在同时于该第一核心板及该第二核心板的外侧进行增层制作工艺的步骤中，更包括：在最外侧的线路化的该第一增层结构上形成一第一增层结构，并于最外侧的线路化的该第二增层结构上形成一第二增层结构。

更进一步地，在将贴合在一起的该第一核心板与该第二核心板分离的步骤之后，更包括以下步骤：同时将该第一增层结构及该第一核心板线路化，以得到一第一多层板；以及依照所需层数，同时于该第一多层板的两侧进行增层制作工艺。

更进一步地，其中在同时于该第一多层板的两侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括以下步骤：同时将该第二增层结构及该第二核心板线路化，以得到一第二多层板；以及依照所需层数，同时于该第二多层板的两侧进行增层制作工艺。

更进一步地，在同时于该第二多层板的两侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括以下步骤：在增层后的该第一多层板的外侧及内侧分别形成一第一增层结构；在增层后的该第二多层板的外侧及内侧分别形成一第二增层结构；以及将增层后的该第一多层板与增层后的该第二多层板贴合，其中增层后的该第一多层板内侧的该第一增层结构与增层后的该第二多层板内侧的该第二增层结构相连接。

更进一步地，在将增层后的该第一多层板与增层后的该第二多层板贴合的步骤之后，更包括以下步骤：同时将增层后的该第一多层板外侧的该第一增层结构与增层后的该第二多层板外侧的该第二增层结构线路化；以及依照所需层数，同时于线路化的该第一增层结构及线路化的该第二增层结构的外侧进行增层制作工艺。

更进一步地，在同时于线路化的该第一增层结构及线路化的该第二增层结构的外侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括以下步骤：在最外侧的线路化的该第一增层结构上形成一第一增层结构，并同时于最外侧的线路化的该第二增层结构上形成一第二增层结构；将增层后的该第一多层板与增层后的该第二多层板分离；以及将增层后的该第一多层板的外侧及内侧的两个该第一增层结构线路化，以得到一第一高密度增层多层板，并同时将增层后的该第二多层板的外侧及内侧的两个该第二增层结构线路化，以得到一第二高密度增层多层板。

更进一步地，在得到该第一高密度增层多层板及该第二高密度增层多层板的步骤之后，更包括：依照所需层数，同时于该第一高密度增层多层板的两侧进行增层制作工艺。

更进一步地，在同时于该第一高密度增层多层板的两侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括：依照所需层数，同时于该第二高密度增层多层板的两侧进行增层制作工艺。

本发明至少具有以下有益效果：本发明实施例所提供的高密度增层多层板的制造方法可突破传统制作工艺“仅使用单一核心板，并在此核心板的一侧或两侧形成线路化的增层结构”的限制，且可有效避免盲孔底端被击穿及板面弯曲变形的问题，进而提高印刷电路板的布线密度及可靠度。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与所附附图仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明第一实施例的高密度增层多层板的制造方法的流程示意图；

图2至图7为本发明第一实施例的高密度增层多层板的制造方法的制作工艺示意图；

图8为本发明第二实施例的高密度增层多层板的制造方法的流程示意图；

图9至图11为本发明第二实施例的高密度增层多层板的制造方法的制作工艺示意图。

符号说明

1第一高密度增层多层板 2第二高密度增层多层板

10第一多层板 20第二多层板

11第一核心板 21第二核心板

111第一核心绝缘层 211第二核心绝缘层

112第一核心导电层 212第二核心导电层

112a第一核心线路层 212a第二核心线路层

113第一导电结构 213第二导电结构

12线路化的第一增层结构 22线路化的第二增层结构

120第一增层结构 220第二增层结构

121第一增层绝缘层 221第二增层绝缘层

122第一导电结构 222第二导电结构

123第一增层导电层 223第二增层导电层

123a第一增层线路层 223a第二增层线路层

S101～S104步骤

S201～S207步骤

具体实施方式

本发明所公开的内容主要是关于一种任意层HDI多层印刷电路板的创新制法，有别于传统制法仅使用单一核心板，并在此核心板的一侧或两侧形成线路化的增层结构，本创新制法通过“先将两核心板贴合，再依照所需层数，同时于两核心板的外侧进行增层制作工艺”以及“先将贴合在一起的两核心板分离，再依照所需层数，同时于其中一核心板的两侧进行增层制作工艺，并同时于其中另一核心板的两侧进行增层制作工艺”的流程设计，由于单一核心板或包括两核心板的多层板于进行增层或压合等制作工艺时，施加于多层板的两侧的作用力均达到相互平衡，因此可有效避免板面弯曲变形的问题。

除此之外，本创新制法通过上述的流程设计，任意层别皆可使用改进型半加成法(Modified Semi Additive Process,MSAP)来形成，以提升线路等级；再者，由于两核心板结合和分离的时机可根据线路等级进行调整，因此本创新制法可具有较宽广的制作工艺裕度。

在下文将参看随附附图更充分地描述各种例示性实施例，在随附附图中展示一些例示性实施例。然而，本发明概念可能以许多不同形式来体现，且不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。确切而言，提供此等例示性实施例使得本发明将为详尽且完整，且将向熟习此项技术者充分传达本发明概念的范畴。在诸附图中，可为了清楚而夸示层及区的大小及相对大小。类似数字始终指示类似元件。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或信号等，但此等元件或信号不应受此等术语限制。此等术语用以区分一元件与另一元件，或者一信号与另一信号。另外，如本文中所使用，术语「或」视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一者或者多者的所有组合。

〔第一实施例〕

请参见图1，为本发明第一实施例的高密度增层多层板的制造方法的流程示意图。如图所示，所述高密度增层多层板的制造方法包括：步骤S101，将第一核心板与第二核心板贴合；步骤S102，同时于第一核心板及第二核心板的外侧进行增层制作工艺；步骤S103，将贴合在一起的第一核心板与第二核心板分离；以及步骤S104，同时于第一核心板的两侧进行增层制作工艺，以得到第一多层板，并同时于第二核心板的两侧进行增层制作工艺，以得到第二多层板。

步骤S101中，参见图2及图3所示，第一核心板11的主体为一第一核心绝缘层111，且外侧及内侧各具有一第一核心导电层112，第二核心板21的主体为一第二核心绝缘层211，且外侧及内侧各具有一第二核心导电层212。实务上，第一核心板11可通过一胶合层(未标示)与第二核心板21暂时结合，例如，第一和第二核心板11、21可通过热压方式而直接贴附于胶合层的相对二表面上，然本发明并不限制于此；此后，可再利用曝光、光刻、蚀刻等制作工艺将外侧的第一和第二核心导电层112、212图案化，也就是将电路图案分别转移到第一和第二核心板11、21的外侧，以于第一核心板11的外侧形成一第一核心线路层112a，并于第二核心板21的外侧形成一第二核心线路层212a。

本实施例中，第一和第二核心板11、21的材质可以是金属压合芯层板(如树脂压合铜箔)，其中第一和第二核心绝缘层111、211的材质可以是聚丙烯(polypropylene,PP)、环氧树脂(epoxy resin)、聚亚酰胺(polyimide)等，第一和第二核心导电层112、212的材质可以是金、银、铜、铝等，然本发明并不限制于此。

步骤S102中，参见图4所示，可依照所需层数，同时于包括第一和第二核心板11、21的层叠结构的两侧进行增层制作工艺，以于第一核心线路层112a上形成至少一线路化的第一增层结构12，并于第二核心线路层212a上形成至少一线路化的第二增层结构22，其中线路化的第一增层结构12与线路化的第二增层结构22的层数相同，也就是贴合在一起的第一和第二核心板11、21的两侧具有相对称的布线结构。须说明的是，虽然图4仅显示进行一次增层制作工艺后的所述层叠结构，但是步骤S102中并不因此限制仅能进行一次增层制作工艺。

更进一步来说，线路化的第一和第二增层结构12、22可利用以下方式制作：首先，在第一核心线路层112a上形成一第一增层绝缘层121，并同时于第二核心线路层212a上形成一第二增层绝缘层221，其中第一和第二增层绝缘层221可以是有机材质；接着，在第一增层绝缘层121中形成与第一核心线路层112a电连接的第一导电结构122，并同时于第二增层绝缘层221中形成与第二核心线路层212a电连接的第二导电结构222，其中第一和第二导电结构122、222可以是导电盲孔或导电柱；最后，在第一增层绝缘层121上形成与第一导电结构122电连接的第一增层线路层123a，并于第二增层绝缘层221上形成与第二导电结构222电连接的第二增层线路层223a，其中第一和第二增层线路层123a、223a可以是金属材质。

承上述，熟悉本领域的技术人员应了解形成第一和第二增层绝缘层121、221、第一和第二导电结构122、222与第一和第二增层线路层123a、223a的相关制作工艺技术，例如，第一和第二增层绝缘层121、221可利用压合方式来形成，第一和第二导电结构122、222的制作方式包括：先利用激光钻孔、化学蚀刻或等离子体(plasma)蚀刻等技术于第一和第二增层绝缘层121、221中形成开口(图未示)，然后再利用化学镀或电镀方式于开口中沉积金属，第一和第二增层线路层123a、223a可利用一般曝光、光刻、蚀刻等制作工艺来形成。由此可知制作工艺变化与选择性极多，故在此不多加赘述。

步骤S103中，可利用有机溶剂将胶合层溶解，以使第一核心板11与第二核心板21分离。须说明的是，参见图4所示，若是直接将第一核心板11与第二核心板21分离，则会得到两个非对称结构的多层板，然而非对称结构的多层板不利于同时从双面进行加工，而可能造成板面弯曲变形。因此，参见图5及图6A所示，在步骤S102中，更进一步于最外侧的线路化的第一增层结构12上形成一第一增层结构120，并同时于最外侧的线路化的第二增层结构22上形成一第二增层结构220，其中第一增层结构120不包括导电结构与线路图案，仅包括一第一增层绝缘层121及一覆盖第一增层绝缘层121的第一增层导电层123，第二增层结构220也不包括导电结构与线路图案，仅包括一第二增层绝缘层221及一覆盖第二增层绝缘层221的第二增层导电层223。

承上述，参见图6A及图6B所示，在第一核心板11与第二核心板21分离之后(步骤S103)，即可同时将第一增层结构120与由第一核心绝缘层111与第一核心导电层112组成的叠层结构线路化，以得到相对称结构的第一多层板10，以及同时将第二增层结构220与由第二核心绝缘层211与第二核心导电层212组成的叠层结构线路化，以得到相对称结构的第二多层板20。如图6B所示，第一和第二多层板10、20可以是四层板，但不限于此。

此处所提及的「线路化」是指，同时于第一核心绝缘层111及第一增层绝缘层121中形成第一导电结构113、122后，再同时将第一核心导电层112及第一增层导电层123图案化，以转移线路图案使第一核心导电层112成型为第一核心线路层112a，并使第一增层导电层123成型为第一增层线路层123a，其中第一核心线路层112a、第一增层线路层123a与第一导电结构113、122之间彼此电连接；另指同时于第二核心绝缘层211及第二增层绝缘层221中形成第二导电结构213、222后，再同时将第二核心导电层212及第二增层导电层223图案化，以转移线路图案使第二核心导电层212成型为第二核心线路层212a，并使第二增层导电层223成型为第二增层线路层223a，其中第二核心线路层212a、第二增层线路层223a与第二导电结构213、222之间彼此电连接。

值得注意的是，参见图7所示，由于第一和第二多层板10、20的各层保持对称，因此可再依照所需层数，同时于第一多层板10的两侧进行增层制作工艺，以于第一核心线路层112a及第一增层线路层123a上分别形成至少一线路化的第一增层结构12，以及同时于第二多层板20的两侧进行增层制作工艺，以于第二核心线路层212a及第二增层线路层223a上分别形成至少一线路化的第二增层结构22。如图7所示，增层后的第一和第二多层板10、20可以是六层板，但不限于此。

〔第二实施例〕

请参见图8，为本发明第二实施例的高密度增层多层板的制造方法的流程示意图。如图所示，所述高密度增层多层板的制造方法包括：步骤S201，将第一核心板与第二核心板贴合；步骤S202，同时于第一核心板及第二核心板的外侧进行增层制作工艺；步骤S203，将贴合在一起的第一核心板与第二核心板分离；步骤S204，同时于第一核心板的两侧进行增层制作工艺，以得到第一多层板，并同时于第二核心板的两侧进行增层制作工艺，以得到第二多层板；步骤S205，将第一多层板与第二多层板贴合；步骤S206，同时于第一多层板及第二多层板的外侧进行增层制作工艺；以及步骤S207，将贴合在一起的第一多层板与第二多层板分离。

须说明的是，本实施例所提供的高密度增层多层板的制造方法的步骤S201～S204的相关细节，大致同于前一实施例所提供的高密度增层多层板的制造方法的步骤S101～S104，在此便不多加赘述。两者间的主要差异在于：依照所需的线路等级，本实施例所提供的高密度增层多层板的制造方法在完成第一多层板10与第二多层板20后，进一步再将两者暂时结合，并同时从由第一和第二多层板10、20组成的层叠结构的两侧向外增层，待增加到一定层数后便将两者分离。

具体地说，步骤S205中，参见图9所示，第一多层板10也可通过一胶合层(图未示)与第二多层板20暂时结合；类似地，为了使第一和第二多层板10、20的各层保持对称，并有利于后续同时对双面进行加工，第一多层板10的外侧及内侧须分别形成一第一增层结构120，第二多层板20的外侧及内侧也须分别形成一第二增层结构220，其中第一和第二增层结构120、220不包括导电结构与线路图案。关于第一和第二增层结构120、220的制作方式及其他相关细节可参考前一实施例所述内容，在此便不多加赘述。

步骤S206中，参见图10所示，在将第一和第二多层板10、20贴合后，须先同时将外侧的第一增层结构120及外侧的第二增层结构220线路化，此后便可依照所需层数，同时于由第一和第二多层板10、20组成的层叠结构的两侧进行增层。如图9及图10所示，所述层叠结构的层数从十六层增加到十八层，但不限于此。

步骤S207中，参见图11所示，考虑到后续对于第一多层板10或第二多层板20的双面加工需求，故在将两者分离之前，须于最外侧的线路化的第一增层结构12上再形成一第一增层结构120，并同时于最外侧的线路化的第二增层结构22上再形成一第二增层结构220，以使所述层叠结构的层数从十八层增加到二十层，但不限于此。此后，同时将位于第一多层板10两侧的第一增层结构120线路化，即可得到一第一高密度增层多层板1，并同时将位于第二多层板20两侧的第二增层结构220线路化，即可得到一第二高密度增层多层板2；如图11所示，第一和第二高密度增层多层板1、2的层数均为十层，但不限于此。

值得说明的是，本实施例所提供的高密度增层多层板的制造方法在完成第一多层板10与第二多层板20后，视需求可再于第一高密度增层多层板1的两侧进行增层制作工艺，以及再同时于第二高密度增层多层板2的两侧进行增层制作工艺，以使第一和第二高密度增层多层板1、2的层数累积到更十层以上。

〔实施例的可能功效〕

综上所述，本发明实施例所提供的高密度增层多层板的制造方法可突破传统制作工艺“仅使用单一核心板，并于此核心板的一侧或两侧形成线路化的增层结构”的限制，且可有效避免盲孔底端被击穿及板面弯曲变形的问题，进而提高印刷电路板的布线密度及可靠度

再者，采用所述高密度增层多层板的制造方法，可以制作技术层别的多层板(如层数为单数的多层板)，且由于任意层别皆可使用改进型半加成法(Modified Semi Additive Process,MSAP)来形成，因此可提升线路等级。

承上述，两核心板或两多层板的结合和分离时机可根据线路等级进行调整，故所述高密度增层多层板的制造方法具有较宽广的制作工艺裕度。

以上仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高密度增层多层板的制造方法，包括以下步骤：

将一第一核心板与一第二核心板贴合，其中该第一核心板的外侧具有一第一核心线路层，该第二核心板的外侧具有一第二核心线路层；

依照所需层数，同时于该第一核心板及该第二核心板的外侧进行增层制作工艺，以于该第一核心线路层上形成至少一线路化的第一增层结构，并于该第二核心线路层上形成与至少一线路化的该第一增层结构数量相同的至少一线路化的第二增层结构；以及

将贴合在一起的该第一核心板与该第二核心板分离。

2.如权利要求1所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在将该第一核心板与该第二核心板贴合的步骤中，该第一核心板与该第二核心板是通过一胶合层贴合在一起。

3.如权利要求1所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在同时于该第一核心板及该第二核心板的外侧进行增层制作工艺的步骤中，更包括：于最外侧的线路化的该第一增层结构上形成一第一增层结构，并于最外侧的线路化的该第二增层结构上形成一第二增层结构。

4.如权利要求3所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在将贴合在一起的该第一核心板与该第二核心板分离的步骤之后，更包括以下步骤：

同时将该第一增层结构及该第一核心板线路化，以得到一第一多层板；以及

依照所需层数，同时于该第一多层板的两侧进行增层制作工艺。

5.如权利要求4所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在同时于该第一多层板的两侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括以下步骤：

同时将该第二增层结构及该第二核心板线路化，以得到一第二多层板；以及

依照所需层数，同时于该第二多层板的两侧进行增层制作工艺。

6.如权利要求5所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在同时于该第二多层板的两侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括以下步骤：

在增层后的该第一多层板的外侧及内侧分别形成一第一增层结构；

在增层后的该第二多层板的外侧及内侧分别形成一第二增层结构；以及

将增层后的该第一多层板与增层后的该第二多层板贴合，其中增层后的该第一多层板内侧的该第一增层结构与增层后的该第二多层板内侧的该第二增层结构相连接。

7.如权利要求6所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在将增层后的该第一多层板与增层后的该第二多层板贴合的步骤之后，更包括以下步骤：

同时将增层后的该第一多层板外侧的该第一增层结构与增层后的该第二多层板外侧的该第二增层结构线路化；以及

依照所需层数，同时于线路化的该第一增层结构及线路化的该第二增层结构的外侧进行增层制作工艺。

8.如权利要求7所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在同时于线路化的该第一增层结构及线路化的该第二增层结构的外侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括以下步骤：

在最外侧的线路化的该第一增层结构上形成一第一增层结构，并同时于最外侧的线路化的该第二增层结构上形成一第二增层结构；

将增层后的该第一多层板与增层后的该第二多层板分离；以及

将增层后的该第一多层板的外侧及内侧的两个该第一增层结构线路化，以得到一第一高密度增层多层板，并同时将增层后的该第二多层板的外侧及内侧的两个该第二增层结构线路化，以得到一第二高密度增层多层板。

9.如权利要求8所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在得到该第一高密度增层多层板及该第二高密度增层多层板的步骤之后，更包括：依照所需层数，同时于该第一高密度增层多层板的两侧进行增层制作工艺。

10.如权利要求9所述的高密度增层多层板的制造方法，其中在同时于该第一高密度增层多层板的两侧进行增层制作工艺的步骤之后，更包括：依照所需层数，同时于该第二高密度增层多层板的两侧进行增层制作工艺。