CN107820360B - 电路板钻孔导引结构及具有其的印刷电路板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电路板钻孔导引结构及具有此钻孔导引结构的印刷电路板制造方法。该电路板钻孔导引结构包含有一电路板基材以及一钻孔辅助层形成于电路板基材之上。其中，钻孔辅助层形成有一钻孔辅助图案，而钻孔辅助图案包含有一导引区用以导引一钻针进行电路板基材钻孔加工时的行进方向，一应力缓冲区形成于导引区的外围，用以缓冲钻针钻孔时所施加于电路板基材的应力，以及一包覆区形成于应力缓冲区的外围。此外，具有此电路板钻孔导引结构的印刷电路板制造方法也在此公开。

Description

电路板钻孔导引结构及具有其的印刷电路板制造方法

技术领域

本发明涉及一种电路板钻孔导引结构及此电路板制造方法。特别地是涉及一种印刷电路板钻孔导引结构及此印刷电路板制造方法。

背景技术

印刷电路板(printed circuit board；PCB)是依电路设计将连接电路零件的电子布线制成图形(pattern)，再经过特定的机械加工、处理等制作工艺，于绝缘体上使电子导体重现所构成的电路板，主要目的是通过电路板上的电路让配置于电路板上的电子零件发挥功能。

在现有多层印刷电路板制作工艺中，对于导通孔的处理有不同的方法，例如以机械钻孔一次钻通PCB各层，也就是连同树脂层例如酚醛树脂或环氧树脂与铜箔层一起钻通而成孔。层间导通连结是先经过多个层板的堆叠压合，再于预定位置进行全穿孔形成导通孔(via)。之后以铜包覆电镀形成导电的铜金属薄膜于导通孔的孔壁及周围，然后进行树脂塞孔及覆盖铜等步骤，进而进行线路蚀刻，以达到所需的电路板及线路配置。

随着电子产品的微小化趋势以及电子产业的进步，钻孔的精度要求的越来越精确，铜包覆电镀的品质要求也越来越高，如何能提供合适的电路板制造方法，以达到所需的品质要求，为电路板的生产者所殷殷企盼。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电路板钻孔导引结构及具有此钻孔导引结构的印刷电路板制造方法。

为解决上述问题，本发明提供一种钻孔导引结构，包含有一电路板基材以及一钻孔辅助层形成于电路板基材之上。其中，钻孔辅助层形成有一钻孔辅助图案，而钻孔辅助图案包含有一导引区用以导引一钻针进行电路板基材钻孔加工时的行进方向，一应力缓冲区形成于导引区的外围，用以缓冲钻针钻孔时所施加于电路板基材的应力，以及一包覆区形成于应力缓冲区的外围。

其中，上述的导引区的直径小于钻针的直径，而应力缓冲区的直径也小于钻针的直径。此外，包覆区的直径大于钻针的直径约50微米以上。

在一或多个实施例中，钻孔导引结构还包含有一保护层形成钻孔辅助图案之上。

本发明内容的另一实施态样是有关于一种印刷电路板的制造方法，包含有下列步骤，提供一电路板基材，形成一钻孔辅助层于电路板基材之上，以及图案化钻孔辅助层，进而形成一钻孔辅助图案。钻孔辅助图案包含有上述的导引区、应力缓冲区以及包覆区。

在一或多个实施例中，上述的钻孔辅助层为一光致抗蚀剂层，经由光学显影制作工艺，以图案化光致抗蚀剂层。

在一或多个实施例中，上述的钻孔辅助层为一铜金属基材层，经由光学显影制作工艺，以图案化铜金属基材层。

在一或多个实施例中，印刷电路板的制造方法，还包含有形成一保护层形成于钻孔辅助图案之上。

综上所述，本发明中的印刷电路板的制造方法及其钻孔导引结构可以利用钻孔辅助图案，以更精确地进行电路板基材的钻孔，也可以再利用应力缓冲区降低电路板基材所承受钻针的钻顶所施加于电路板基材的应力，而包覆区更可以方便后续电镀制作工艺形成所需的包覆层。此外，形成于钻孔辅助图案上的保护层更可以避免电路板基材的损坏，有效提升导通孔的品质。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是依照本发明一些实施例所绘示的一种印刷电路板的制造方法的流程示意图；

图2A是依照本发明一些实施例所绘示的一种钻孔导引结构的正视示意图；

图2B是依照本发明一些实施例所绘示的一种钻孔导引结构的侧视示意图；

图3是依照本发明一些实施例所绘示的一种钻孔导引结构的导引区示意图；

图4是依照本发明一些实施例所绘示的一种钻孔导引结构的侧视示意图。

符号说明

110～200：步骤 232：直径

210：电路板基材 234：钻顶

220：钻孔辅助图案 240：钻孔辅助层

222：包覆区 250：保护层

223：直径 302：多边形导引区

224：应力缓冲区 304：三角形导引区

225：直径 306：十字形导引区

226：导引区 308：四边形导引区

227：直径 310：圆形导引区

230：钻针

具体实施方式

下文举实施例配合所附附图进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由元件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。另外，附图仅以说明为目的，并未依照原尺寸作图。为使便于理解，下述说明中相同元件或相似元件将以相同的符号标示来说明。

另外，在全篇说明书与权利要求所使用的用词(terms)，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此公开的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。

关于本文中所使用的『第一』、『第二』、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的元件或操作而已。

其次，在本文中所使用的用词『包含』、『包括』、『具有』、『含有』等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

图1是依照本发明一些实施例所绘示的一种印刷电路板的制造方法。如图中所示，本发明所公开的电路板的制造方法说明如下。图2A则是依照本发明一些实施例所绘示的电路板制造时所使用的钻孔导引结构的正视示意图，图2B是其侧视示意图。

同时参阅图1与图2A及图2B，如图中所示，步骤110，首先提供一电路板基材210，然后，步骤120，形成一钻孔辅助层240于电路板基材210上。接着，步骤130，图案化钻孔辅助层240，以形成一钻孔辅助图案220。其中，钻孔辅助层240，例如是一光致抗蚀剂层，以便于进行图案化，进而形成所需的钻孔辅助图案220。此外，上述的钻孔辅助层240也可以是一铜金属基材层，经由光学显影制作工艺，以图案化铜金属基材层，进而形成所需的钻孔辅助图案220。

然后，参阅步骤150，利用钻针230与钻孔辅助图案220，进行电路板基材210的钻孔。其中，钻孔辅助图案220包含有三环式的钻孔辅助区，由内而外，分别是导引区226，其有效地导引钻针230的钻顶234使其精准地钻入电路板基材210上正确的位置。导引区226的外侧形成有一应力缓冲区224，应力缓冲区224的作用在于降低并缓冲钻针230直接施加于电路板基材210上的应力，有效地分散钻针230施加于电路板基材210上的力量。

应力缓冲区224的在外侧则形成有一包覆区222，其功能在于提供形成包覆层所需的空间，以在后续制作工艺中形成所需的包覆层，例如是包覆铜镀层，进而提高电路板中导通孔(Via)的品质与可靠度。钻孔辅助图案220可以利用光学光刻等制作工艺，将钻孔辅助层240的部分材料去除，例如是将导引区226及包覆区222的部分材料去除，以形成凹陷的导引区226及包覆区222，以及位于两者之间凸起的应力缓冲区224。

接着进入步骤170，进行电镀制作工艺，例如是利用铜包覆电镀上述的钻孔，以在内壁及钻孔的周围包覆区222形成所需厚度的连续包覆铜镀层。步骤180，接着进行塞孔的制作工艺，可以利用树脂塞孔，也或者是利用防焊漆塞孔，其均不脱离本发明的精神与范围。

接着，步骤190，进行覆盖电镀(cap plating)，例如是铜覆盖电镀(copper capplating)，以形成所需的铜包覆层(copper cap)。本发明可以有效提高导通孔的导电性能与可靠度，而其中所形成的导通孔可以是通孔(Plating Through Hole；PTH)、盲孔(BlindVia Hole；BVH)或埋孔(Buried Via Hole；BVH)。

步骤200，使用上述的电路板基材制作所需线路，以供电子产品使用。

在一或多个实施例中，钻孔辅助层240的厚度较佳地约为5微米(Micron)或以上，而当钻针230的直径232为一预定的大小时，导引区226的直径227小于钻针230的直径232，而应力缓冲区224的直径225较佳地也小于钻针230的直径232，包覆区222的直径223则大于钻针230的直径232。在一或多个实施例中，导引区226的直径227约可介于25至100微米，较佳地介于50至75微米，可视钻针230的直径232大小来决定，而应力缓冲区224的直径225可以比钻针230的直径232小25微米至75微米，例如是50微米。包覆区222的直径223则可以是大于钻针230的直径232约25微米以上，较佳地是大于50微米以上，然本发明并不限定于此。

本发明的电路板的制造方法利用包覆层提高导通孔的导电品质与性能及可靠度，更利用钻孔辅助层所构成的钻孔辅助图案，以更精确地进行电路板基材的钻孔，同时利用如图3中的各种不同形状的导引区导引钻针钻孔的正确位置，例如是图中所示的多边形导引区302、三角形导引区304、十字形导引区306、四边形导引区308以及圆形导引区310，然本发明并不限定于此。本发明再利用应力缓冲区降低电路板基材所承受钻针的钻顶所施加于电路板基材的应力，而包覆区更可以方便后续电镀制作工艺形成所需的包覆层。

再参阅图1同时参阅图4，值得注意的是，在步骤130之后，更可以增加一步骤140，在上述的电路板基材210及钻孔辅助图案220上，进一步形成一保护层250于钻孔辅助图案220之上，以进一步地保护电路板基材210，使其在步骤150钻针进行钻孔时，更可以避免电路板基材210的损坏，有效提升钻孔的品质。由于保护层250利用例如是毯覆式(conformal)的形成于钻孔辅助图案220之上，故其并不会影响钻针钻孔精度，且能更进一步提供电路板基材210的保护。

其中，上述的保护层250较佳地可以是干膜保护层例如是一光致抗蚀剂保护层、化学锡保护层、电镀锡保护层、金属合金保护层、镍铬合金保护层、化学铜保护层或者是电镀铜保护层选择其一或其组合。

当保护层250协助钻针230钻孔完成后，部分的保护层250可以无须进行去除，其不影响后续的电路板制作工艺，而部分的保护层250则可以用合适的制作工艺进行保护层的去除，步骤160。例如干膜保护层可以使用去膜制作工艺加以去除，化学锡保护层则可以使用剥锡的方式进行去除，电镀锡保护层也可以使用剥锡的方式进行去除，金属合金保护层则可以无须去除，镍铬合金保护层也可以选择不去除，化学铜保护层及电镀铜保护层则可以使用蚀刻方式加以去除，然本发明并不限定于此。

综上所述，本发明中的印刷电路板的制造方法及其钻孔导引结构利用钻孔辅助图案，以更精确地进行电路板基材的钻孔，也可以再利用应力缓冲区降低电路板基材所承受钻针的钻顶所施加于电路板基材的应力，而包覆区更可以方便后续铜包覆电镀制作工艺形成所需的包覆铜镀层，以提高导通孔的导电性能及可靠度。此外，形成于钻孔辅助图案上的保护层更可以避免电路板基材的损坏，有效提升导通孔的品质。

虽然结合以上实施方式揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何本领域熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种钻孔导引结构，包含：

电路板基材；以及

钻孔辅助层，形成于该电路板基材之上，其中该钻孔辅助层形成有一钻孔辅助图案，该钻孔辅助图案包含：

导引区，用以导引一钻针钻孔时行进的方向，该导引区的直径小于该钻针的直径；

应力缓冲区，形成于该导引区的外围，用以缓冲该钻针钻孔时所施加于该电路板基材的应力；以及

包覆区，形成于该应力缓冲区的外围。

2.如权利要求1所述的钻孔导引结构，其中上述的应力缓冲区的直径小于该钻针的直径。

3.如权利要求2所述的钻孔导引结构，其中上述的包覆区的直径与该钻针的直径的差值≥50微米。

4.如权利要求3所述的钻孔导引结构，还包含保护层，形成该钻孔辅助图案之上。

5.一种印刷电路板的制造方法，包含：

提供一电路板基材；

形成一钻孔辅助层于该电路板基材之上；以及

图案化该钻孔辅助层，以形成有一钻孔辅助图案，其中该钻孔辅助图案包含：

导引区，用以导引一钻针钻孔时行进的方向，该导引区的直径小于该钻针的直径；

应力缓冲区，形成于该导引区的外围，用以缓冲该钻针钻孔时所施加于该电路板基材的应力；以及

包覆区，形成于该应力缓冲区的外围。

6.如权利要求5所述的印刷电路板的制造方法，其中上述的钻孔辅助层为一光致抗蚀剂层或一铜金属基材层，经由光学光刻制作工艺，以图案化该光致抗蚀剂层或该铜金属基材层。

7.如权利要求6所述的印刷电路板的制造方法，还包含形成一保护层形成于该钻孔辅助图案之上。

8.如权利要求7所述的印刷电路板的制造方法，其中该应力缓冲区的直径小于该钻针的直径。

9.如权利要求8所述的印刷电路板的制造方法，其中上述包覆区的直径与该钻针的直径的差值≥50微米。