CN108738230A - 电路板结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供关于一种电路板结构，其包括基板、设置于该基板中的第一开口。上述第一开口的侧壁与基板的侧壁连接。上述电路板结构亦包括设置于上述第一开口的侧壁上的第一接着金属层以及设置于上述基板的侧壁上的侧壁金属层。上述侧壁金属层直接接触第一接着金属层。

Description

电路板结构及其制造方法

技术领域

本发明实施例有关于一种电路板结构，且特别有关于一种具有侧壁金属层的电路板结构及其制造方法。

背景技术

印刷电路板(Printed circuit board，简称PCB)广泛的使用于各种电子设备当中。印刷电路板不仅可固定各种电子零件外，且能够提供使各个电子零件彼此电性连接。

在印刷电路板的设计中，有时需于印刷电路板的侧壁上形成金属层，然而在现有的技术中，经常发生上述金属层从印刷电路板的侧壁上剥离的情况。

因此，需要一种新的印刷电路板结构的制造方法来改善上述金属层剥离的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种电路板结构，包括:基板；第一开口，设置于上述基板中，且上述第一开口的侧壁与基板的侧壁连接；第一接着金属层，设置于上述第一开口的侧壁上；以及侧壁金属层，设置于上述基板的侧壁上，且上述侧壁金属层直接接触第一接着金属层。

本发明实施例亦提供一种电路板结构的制造方法，包括:提供基板；形成第一开口于上述基板中；形成第一接着金属层于上述第一开口的侧壁上；进行成型加工制程以形成上述基板的侧壁，且上述基板的侧壁与第一开口的侧壁连接；形成侧壁金属层于上述基板的侧壁上，且上述侧壁金属层直接接触第一接着金属层。

附图说明

以下将配合所附图式详述本发明的实施例。应注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小组件的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的特征。

图1A绘示出本发明实施例的电路板结构的制造方法的起始步骤。

图1B为沿着图1A的切割线A1-A2所绘示的剖面图。

图2A绘示出本发明实施例的电路板结构的制造方法中的一个步骤。

图2B为沿着图2A的切割线A1-A2所绘示的剖面图。

图3A绘示出本发明实施例的电路板结构的制造方法中的一个步骤。

图3B为沿着图3A的切割线A1-A2所绘示的剖面图。

图4A绘示出本发明实施例的电路板结构的制造方法中的一个步骤。

图4B为沿着图4A的切割线A1-A2所绘示的剖面图。

图5A绘示出本发明实施例的电路板结构的制造方法中的一个步骤。

图5B绘示出本发明实施例的电路板结构的制造方法中的一个步骤的上视图。

图6绘示出本发明实施例的电路板结构10的立体图。

图7绘示出本发明实施例的电路板结构20的立体图。

图8绘示出本发明实施例的电路板结构30的剖面图。

图9绘示出本发明实施例的电路板结构40的剖面图。

【符号说明】

10、20、30、40～电路板结构

100～基板

100A～基板的侧壁

102～底板

104～第一金属层

202、204、202’、204’、206’～开口

202A、204A、202’A、204’A～开口侧壁

302、304～电镀通孔

306～第一接着金属层

306A～第一接着金属层的表面

306A’～第一接着金属层的表面的一部分

402～塞孔材料

502～基板中的开口或沟槽

602～侧壁金属层

902～介电层

902A～介电层的侧壁

904’～介电层中的开口

904’A～开口的侧壁

906～第二接着金属层

908～金属垫

A1-A2～切割线

C1-C2～切割线

P1、P2～圆心

S～弦的长度

T1～第一接着金属层的厚度

T2～侧壁金属层的厚度

W～宽度(或直径)

具体实施方式

以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本发明实施例的不同特征，以下描述具体的组件及其排列的实施例以阐述本发明。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本发明实施例的范围。例如，在说明书中提到第一组件形成于第二组件之上，其包括第一组件与第二组件是直接接触的实施例，另外也包括于第一组件与第二组件之间另外有其他组件的实施例，亦即，第一组件与第二组件并非直接接触。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。

此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)组件或特征与另一个(些)组件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及图式中所描述的方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则其中使用的空间相关形容词也可相同地照着解释。

本发明实施例的电路板结构的制造方法，于基板中形成开口，并于上述开口中形成接着金属层，接着进行成型加工制程以形成上述基板的一侧壁并露出上述接着金属层，接着形成侧壁金属层于上述基板的侧壁上，且上述侧壁金属层直接接触接着金属层。由于侧壁金属层与接着金属层之间的接合力较大，因此可改善前述侧壁金属层从电路板结构剥离的问题。

【第一实施例】

图1A-1B绘示出本实施例的电路板结构的制造方法的起始步骤，其中图1A为立体图，而图1B为沿着图1A中的切割线A1-A2所得的剖面图。首先，提供基板100。于本实施例中，基板100可包括覆金属积层板(metal-clad laminate，例如:铜箔基板)，其可包括底板102以及设置于底板102两相反面上的第一金属层104。举例而言，底板102可包括纸质酚醛树脂(paper phenolic resin)、复合环氧树脂(composite epoxy)、聚酰亚胺树脂(polyimideresin)、玻璃纤维(glass fiber)、其他适当的绝缘材料或上述的组合，且其厚度可为1000μm至2000μm。第一金属层104可包括铜、银、其他适当的金属、其合金或上述的组合，且其厚度可为25μm至75μm。可使用适当的方法形成第一金属层104于底板102上，例如:溅镀(sputtering)、压合(laminate)、涂布(coating)或上述的组合。应注意的是，于本发明一些其他实施例中，基板100并不限定为覆金属积层板，其亦可包括单层板、高密度连接板或其他适当的基板。

接着，请参照图2A-2B，形成开口202及204于基板100中并贯穿基板100。于本实施例中，如图2A所示，在上视图中，开口202及204可为圆形且各自具有圆心P1及P2，然而在一些其他实施例中，开口202及204各自可为椭圆形、长圆形、矩形、方形或其他适当的形状。举例而言，可使用机械钻孔、激光钻孔、其他适当的方法或上述的组合形成开口202及204。于本实施例中，以机械钻孔的方式形成开口202及204，因此如图2B所示，开口202及204可具有实质上笔直的侧壁202A及204A及实质上均匀的宽度(或直径)W。举例而言，宽度W可为200至400μm。如图2A-2B所示，于本实施例中，开口202的宽度与开口204的宽度相等，而可使制程简单化，然而在一些其他实施例中，亦可视需求使开口202与开口204具有不同的宽度。

应注意的是，虽然于图2A及2B中绘示形成两个开口(202及204)，然而本发明并不依此为限，可依实际需要形成两个以上或仅形成一个开口。

接着，如图3A-3B所示，形成第一接着金属层306于开口202及204的侧壁202A及204A上。在后续的步骤中，第一接着金属层306将与形成于电路板结构侧壁上的侧壁金属层直接接触，而可避免侧壁金属层剥离的问题，于后文将对此更加详细叙述。在本实施例中，由于开口202及204贯穿基板100且所形成的第一接着金属层306并未填满开口202及204，因而于基板100中形成了电镀通孔(plated through hole)302及304。举例而言，第一接着金属层306可包括铜、钨、银、锡、镍、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合，且其厚度T1可为20μm至50μm。

举例而言，可使用溅镀制程、无电镀制程、其他适当的方法或上述的组合先形成一晶种层(未绘示)于开口202及204的侧壁202A及204A上，接着以上述晶种层充当导电路径进行电镀制程以形成第一接着金属层306(其包括上述晶种层)。在一些实施例中，上述晶种层可包括铜、钨、银、锡、镍、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合。举例而言，上述晶种层的厚度可为20μm至50μm。

于形成第一接着金属层306之后，可视需求对第一接着金属层306进行表面处理制程。在一些实施例中，上述表面处理制程可为粗化制程，其可提高第一接着金属层306的表面粗糙度，因而可提高后续填入电镀通孔302及304中的塞孔材料与第一接着金属层306之间的接合力。

接着，如图4A-4B所示，将塞孔材料402填充于电镀通孔302及304中。举例而言，塞孔材料402可包括绝缘材料(例如:油墨、树脂或其他适当的绝缘材料)、导电材料(例如:塞孔铜膏、银膏或其他适当的导电材料)、其他适当的塞孔材料或上述的组合。在一些实施例中，如图4A-4B所示，塞孔材料402可填满开口202及204未被第一接着金属层306填充的部分，因此可增加第一接着金属层306与基板100之间的接合力。

接着，沿着图4A的切割线C1-C2进行成型加工制程以移除部分的基板100、第一接着金属层306及塞孔材料402。如图5A所示，于上述成型加工制程之后，基板100形成侧壁100A，其与开口202’及204’的侧壁202’A及204’A相连接。在一些实施例中，如图5A所示，在上述成型加工制程之后，基板侧壁100A露出第一接着金属层306的表面306A，其与基板100的侧壁100A共平面。

于本实施例中，切割线C1-C2可不通过开口202及204的圆心P1及P2，而在上述成型加工制程后，于上视图中，开口202’及204’为弓形(例如:优弓形)。在一些实施例中，于上视图中，开口202’及204’为优弓形，且其弦的长度S可为开口202及204的宽度(或直径)W的1/4至1，相较于开口202’及204’于上视图中为劣弓形的情况，在上述实施例中，塞孔材料402较不易脱落。在一些其他的实施例中，亦可视需求使切割线C1-C2通过开口202及204的圆心P1及P2，因此于成型加工制程后，于上视图中，开口202’及204’为半圆形。

应注意的是，于本实施例中，侧壁100A为基板100的外侧壁，然而在一些其他的实施例中，如图5B的上视图所示，上述成型加工制程于基板100内形成开口(或沟槽)502，因此所形成的侧壁100A为基板100的内侧壁，其连接基板100内的开口(或沟槽)502。

接着，请参照图6，形成侧壁金属层602于基板100的侧壁100A上而形成本实施例的电路板结构10。举例而言，侧壁金属层602可与电路板结构10的其他组件电性连接而可提升电路设计的弹性。另外，侧壁金属层602亦可充当电路板结构10的屏蔽金属层，而可降低电磁波的干扰。在一些实施例中，侧壁金属层602可充当金属散热层而提高电路板结构10的散热速度。应注意的是，于本实施例中，侧壁金属层602完全覆盖基板100的侧壁100A，而可提高屏蔽电磁波及散热的效果，然而在一些其他的实施例中，亦可视需求使侧壁金属层602仅部分地覆盖基板100的侧壁100A。

如图6所示，侧壁金属层602直接接触第一接着金属层306的表面306A及塞孔材料402。举例而言，侧壁金属层602可包括铜、钨、银、锡、镍、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合，且其厚度T2可为20μm至50μm。

举例来说，可使用溅镀制程、无电镀制程、其他适当的方法或上述的组合先形成一晶种层(未绘示)于基板100的侧壁100A上，接着以上述晶种层充当导电路径进行电镀制程以形成侧壁金属层602(其包括上述晶种层)。在一些实施例中，上述晶种层可包括铜、钨、银、锡、镍、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合。举例而言，上述晶种层的厚度可为20μm至50μm。

承前述，由于侧壁金属层602与第一接着金属层306皆由金属材料所形成，因此两者之间具有良好的接合力而可避免侧壁金属层602自基板100剥离的问题。在一些实施例中，侧壁金属层602与第一接着金属层306由相同的金属所形成(例如:两者皆由铜所形成)，而可达到较佳的接合效果。

【第二实施例】

本实施例包括与第一实施例类似的制造步骤，惟其以第一接着金属层306完全填满开口202’及开口204’。

如图7所示，本实施例的电路板结构20的第一接着金属层306完全填满开口202’及开口204’，因此可进一步提高第一接着金属层306与侧壁金属层602之间的接触面积而增加两者之间的接合力。

举例而言，在开口202及204于上视图中为圆形时，在进行前述成型加工制程之后，在上视图中，开口202’及204’可为半圆形，以将第一接着金属层306与侧壁金属层602之间的接触面积最大化而增加两者之间的接合力。在一些其他实施例中，亦可视需求使开口202’及204’在进行前述成型加工制程之后，在上视图中为弓形(例如:优弓形)。

【第三实施例】

本实施例包括与第一实施例类似的制造步骤，惟其所形成的电路板结构30的开口202’、204’及206’并未贯穿基板100。

如图8所示，电路板结构30的第一接着金属层306形成于开口202’、204’及206’中，且开口202’、204’及206’并未贯穿基板100。举例而言，可使用机械钻孔、激光钻孔、其他适当的方法或上述的组合形成开口202’、204’及206’。于本实施例中，以激光钻孔的方式形成开口202’、204’及206’，因此开口202’、204’及206’具有渐尖的侧壁。在一些实施例中，由于第一接着金属层306的表面306A更具有横向延伸部分306A’，因此可更进一步改善侧壁金属层602自基板100剥离的问题。

【实施例四】

本实施例包括与第一实施例类似的制造步骤，惟其所形成的电路板结构40还包括介电层902设置于基板100之上。

如图9所示，本实施例的电路板结构40还包括介电层902设置于基板100之上，且介电层902的侧壁902A与基板100的侧壁100A共平面。举例而言，介电层902可包括纸质酚醛树脂(paper phenolic resin)、复合环氧树脂(composite epoxy)、聚酰亚胺树脂(polyimideresin)、玻璃纤维(glass fiber)、其他适当的介电材料或上述的组合。在本实施例中，开口202’及形成于侧壁202’A上的第一接着金属层306可更设置于介电层902中，因此可增加第一接着金属层306与侧壁金属层602之间的接触面积而提高两者之间的接合力，而可进一步改善侧壁金属层602剥离的问题。

如图9所示，可于介电层902中形成开口904’，且于其中设置有第二接着金属层906。开口904’的侧壁904’A可与介电层902的侧壁902A连接。在一些实施例中，开口904’可包括与开口202’及204’相同或类似的性质，且第二接着金属层906可包括与第一接着金属层306相同或类似的性质。在一些实施例中，由于侧壁金属层602亦直接接触第二接着金属层906，因此可进一步避免因接合力不足所产生的侧壁金属层602剥离的问题。在一些实施例中，侧壁金属层602与第二接着金属层906由相同的金属所形成(例如:两者皆由铜所形成)，而可达到较佳的接合效果。

如图9所示，可于介电层902上形成金属垫908。举例而言，金属垫908可包括铜、钨、银、锡、镍、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合。在一些实施例中，由于侧壁金属层602亦直接接触金属垫908，因此可进一步避免因接合力不足所产生的侧壁金属层602剥离的问题。在一些实施例中，金属垫908与第二接着金属层906亦可由相同的金属所形成(例如:两者皆由铜所形成)，而可达到较佳的接合效果。

应注意的是，虽然于本实施例的电路板结构40中，开口204’中的第一接着金属层306、开口904’中的第二接着金属层906以及金属垫908相互对齐而可使制程简单化，然而在一些其他的实施例中，亦可视需求使上述接着金属层与金属垫彼此之间具有其他适当的排列方式。

综合上述，本发明实施例的电路板结构的制造方法，于电路板的侧壁开口中形成接着金属层，并使其与侧壁金属层直接接触。相较于没有形成接着金属层的情况，由于接着金属层与侧壁金属层之间的接合力较大，因此可改善侧壁金属层从电路板结构剥离的问题。

虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明实施例的精神和范围内，当可作任意的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (18)

1.一种电路板结构，包括:

一基板；

一第一开口，设置于该基板中，且该第一开口的一侧壁与该基板的一侧壁连接；

一第一接着金属层，设置于该第一开口的侧壁上；以及

一侧壁金属层，设置于该基板的侧壁上，且该侧壁金属层直接接触该第一接着金属层。

2.如权利要求1所述的电路板结构，其中该第一开口贯穿该基板。

3.如权利要求1所述的电路板结构，其中该第一接着金属层未填满该第一开口。

4.如权利要求3所述的电路板结构，还包括一塞孔材料，其中该塞孔材料填满该第一开口。

5.如权利要求4所述的电路板结构，其中在一上视图中该第一开口为一弓形。

6.如权利要求1所述的电路板结构，其中该第一接着金属层填满该第一开口。

7.如权利要求6所述的电路板结构，其中在一上视图中该第一开口为一半圆形。

8.如权利要求1所述的电路板结构，其中该第一接着金属层与该侧壁金属层包括相同的金属。

9.如权利要求1所述的电路板结构，其中该基板包括覆金属积层板，其包括一底板以及设置于该底板上的一金属层。

10.如权利要求1至9中任一所述的电路板结构，还包括:

一介电层，设置于该基板之上，其中该介电层具有一侧壁与该基板的侧壁共平面，且该第一开口及第一接着金属层更设置于该介电层中。

11.如权利要求1至9中任一所述的电路板结构，还包括:

一介电层，设置于该基板之上，其中该介电层具有一侧壁与该基板的侧壁共平面；

一第二开口，设置于该介电层中，且该第二开口的一侧壁与该介电层的侧壁连接；

一第二接着金属层，设置于该第二开口的侧壁上，且该侧壁金属层直接接触该第二接着金属层。

12.如权利要求1至9中任一所述的电路板结构，还包括:

一介电层，设置于该基板之上，其中该介电层具有一侧壁与该基板的侧壁共平面；

一金属垫，设置于该介电层之上，且该侧壁金属层直接接触该金属垫。

13.一种电路板结构的制造方法，包括:

提供一基板；

形成一第一开口于该基板中；

形成一第一接着金属层于该第一开口的一侧壁上；

进行一成型加工制程，以形成该基板的一侧壁，且该基板的侧壁与该第一开口的侧壁连接；

形成一侧壁金属层于该基板的侧壁上，且该侧壁金属层直接接触该第一接着金属层。

14.如权利要求13所述的电路板结构的制造方法，其中形成该第一开口于该基板中的步骤包括机械钻孔、激光钻孔或上述的组合。

15.如权利要求13所述的电路板结构的制造方法，其中形成该第一接着金属层于该第一开口的侧壁上的步骤包括一电镀制程。

16.如权利要求13所述的电路板结构的制造方法，其中于该电镀制程中形成一电镀通孔于该基板中。

17.如权利要求13所述的电路板结构的制造方法，其中该成型加工制程移除了该基板的一部分及该第一接着金属层的一部分。

18.如权利要求13所述的电路板结构的制造方法，其中该第一接着金属层与该侧壁金属层包括相同的金属。