CN109699122B - 电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电路板及其制造方法。电路板的制造方法包括：提供多层板；多层板具有顶面与底面，并且多层板包含由顶面至底面依序堆叠的第1至N层板结构，N为大于5的正整数；其中，每层板结构设有标靶，多层板的其中部分板结构设有信号线路，并定义为信号层；以及实施背钻孔成形步骤，其预设在第N至M层板结构实施钻孔，M为小于N的正整数；其中，背钻孔成形步骤包含：以读靶机对第N至M层板结构中的信号层上的标靶进行背钻孔定位作业；及依据背钻孔定位作业，自第N层板结构钻孔至第M层板结构，以形成第一背钻孔。本发明另提供一种电路板。

Description

电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电路板及其制造方法，尤其涉及一种具有多层板结构的电路板及其制造方法。

背景技术

传统用于高速信号传输的多层印刷电路板，其导通孔内部分的电镀铜会成为信号传输的Stubs(也可叫做尾巴或柱子)，这些Stubs对信号传输会产生不利的影响，如：造成噪声干扰或信号完整性不佳。为了获得更好的信号传输品质，就需要减少导通孔内Stubs的长度，而且残留Stubs的长度越短，对信号传输的品质越有利。

为了要减少导通孔内Stubs的长度，背钻孔技术是常常被采用的方式之一；然而，现有的背钻孔技术常常会因为其对位精准度不佳而导致多层印刷电路板中信号层的信号线路有被破坏以及断路的情况发生，并且现有的背钻孔技术的对位精准度已越来越难符合逐渐缩小的内层线路间距的制作工艺需求。

于是，本发明人认为上述缺陷可改善，特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一电路板及其制造方法，能有效改善现有技术中所存在的缺陷。

本发明实施例公开一种电路板的制造方法，包括：提供一多层板；所述多层板具有一顶面与一底面，并且所述多层板包含由所述顶面至所述底面依序堆叠的第1至N层板结构，N为大于5的正整数；其中，每层所述板结构设有一标靶，所述多层板的其中部分所述板结构设有一信号线路，并定义为一信号层；以及实施一背钻孔成形步骤，其预设在第N至M层所述板结构实施一钻孔，M为小于N的正整数；其中，所述背钻孔成形步骤包含：以一读靶机对第N至M层所述板结构中的所述信号层上的所述标靶进行一背钻孔定位作业；及依据所述背钻孔定位作业，自第N层所述板结构钻孔至第M层板结构，以形成一第一背钻孔。

本发明实施例另公开一种电路板，其由如上述的电路板的制造方法所制成。

综上所述，本发明实施例所公开的电路板的制造方法能通过以所述读靶机对第N至第M层板结构中的信号层上的标靶进行背钻孔定位作业，从而有效提升背钻孔作业对于信号层的对位精准度，以适用于现今逐渐缩小的内层线路间距，并且有效避免信号层的信号线路被破坏以及断路的风险。

为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，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S101示意图；

图2为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S102示意图；

图3为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S103示意图；

图4为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S104示意图；

图5为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S105示意图；

图6为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S106示意图；

图7为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S107示意图；

图8为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S108示意图；

图9为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S109示意图；

图10为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S110示意图；

图11为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S111示意图；

图12为本发明实施例电路板的制造方法的步骤S112示意图。

符号说明

100：多层板

101：顶面

102：底面

1：顶导电层

2：底导电层

3：板结构

4：绝缘层

5：信号线路

6：第一通孔

61：第一传导层

62：第一背钻孔

7：树脂

8：第二通孔

81：第二传导层

82：第二背钻孔

9：干膜光致抗蚀剂

10：外层线路

具体实施方式

本发明提供一种电路板的制造方法。所述电路板的制造方法包括：提供一多层板；所述多层板具有一顶面与一底面，并且所述多层板包含由所述顶面至所述底面依序堆叠的第1至第N层板结构，N为大于5的正整数；其中，每层所述板结构设有一标靶，所述多层板的其中部分所述板结构设有一信号线路，并定义为一信号层；以及实施一背钻孔成形步骤，其预设在第N至第M层所述板结构实施一钻孔，M为小于N的正整数；其中，所述背钻孔成形步骤包含：以一读靶机对第N至第M层所述板结构中的所述信号层上的所述标靶进行一背钻孔定位作业；及依据所述背钻孔定位作业，自第N层所述板结构钻孔至第M层板结构，以形成一第一背钻孔。此外，本发明也公开以上述电路板的制造方法所制造的一种电路板。

上述为本发明电路板的制造方法的主要技术特征，在实际应用时，设计者能够合理运用或是增减上述技术特征，而完成不同实施态样的电路板的制造方法，所以本发明难以就电路板的制造方法的所有实施态样逐一介绍。因此，以下仅列举运用上述技术特征的部分实施态样来说明电路板的制造方法，但本发明的保护范围并不以此为限。

请参阅图1至图12，为本发明的实施例，需先说明的是，本实施例对应附图所提及的相关数量与外型，仅用来具体地说明本发明的实施方式，以便于了解本发明的内容，而非用来局限本发明的保护范围。

[电路板的制造方法]

如图1至图12，本实施例公开一种电路板的制造方法。所述电路板的制造方法包含步骤S101至步骤S112。必须说明的是，本实施例所载的各步骤的顺序与实际的操作方式可视需求而调整，并不限于本实施例所载。

如图1，步骤S101为提供一多层板100。所述多层板100具有一顶面101与一底面102，所述多层板100在顶面101设有一顶导电层1、并且在底面102设有一底导电层2，其中，所述顶导电层1与底导电层2各自为一铜箔。再者，所述多层板100包含由顶面101至底面102依序堆叠的第1至第N层板结构3(包含3-1至3-N)，其中，N为大于5的正整数。

进一步地说，每层所述板结构3是由一铜箔基板(绝缘基板的两面铺设有铜箔)裁切为适合的尺寸后再通过内层线路蚀刻制作工艺所形成。每层所述板结构3与其邻近的板结构3之间夹设有一绝缘层4(如：树脂胶片)。所述顶导电层1与第1层板结构3-1之间夹设有绝缘层4，并且所述底导电层2与第N层板结构3-N之间也夹设有绝缘层4。上述各层板结构3、顶导电层1、底导电层2、与绝缘层4是通过压合的方式彼此连结在一起。

更详细地说，每层所述板结构3设有至少一标靶(图未绘示，如：对位靶孔或对位靶点)，并且所述标靶可供一读靶机(图未绘示)进行光学对位。再者，所述多层板100的其中部分板结构3设有一信号线路5，并且定义为一信号层。

如图2，步骤S102为对所述多层板100实施一通孔成形步骤，以使得所述多层板100形成有至少一第一通孔6(本实施例为两个)。更详细地说，所述通孔成形步骤包含：以所述读靶机对多层板100中的信号层(signal layer)上的标靶(如：所有信号层上重合的靶孔)进行一通孔定位作业，以提升所述多层板100的层间对准度；以及依据所述通孔定位作业的定位结果，自所述多层板100的第1层板结构3-1钻孔至第N层板结构3-N，以形成至少一第一通孔6。其中，上述的钻孔方式可以为机械钻孔或激光钻孔，而本实施例采用的是机械钻孔。

如图3，步骤S103为对所述第一通孔6实施一镀通孔步骤(包含：除胶渣、化学铜、及电镀铜等子步骤)，以在所述第一通孔6的孔壁镀设有厚度足够的一第一传导层61(如：金属铜层)。由此，所述第一传导层61可以使得多层板100中的各层线路(如：信号层的信号线路5)彼此导通，并且可以使得所述顶导电层1与底导电层2都电连接于第一传导层61。

如图4，步骤S104为在所述第一通孔6的位置实施一背钻孔成形步骤，以使得所述第一通孔6的局部形成一第一背钻孔62。更详细地说，所述背钻孔成形步骤是预设在第N至第M层板结构3实施一钻孔，M为小于N的正整数。其中，所述背钻孔成形步骤包含：以所述读靶机对第N至第M层板结构3中的信号层上的标靶进行一背钻孔定位作业；以及依据所述背钻孔定位作业的定位结果，利用感光耦合元件(charge-coupled device，CCD)背钻孔设备自第N层所述板结构3-N钻孔至第M层板结构3-M，以形成所述第一背钻孔62。

值得一提的是，由于在所述多层板100中，通常仅有信号层需要通过导通孔内的传导层(也就是电镀铜)互相导通，而其它的功能层(如：接地层与电源层)则不一定需要通过导通孔内的传导层互相导通。过长的传导层可能会成为信号传输的Stubs，这些Stubs对信号传输会产生不利的影响，如：造成噪声干扰或信号完整性不佳。

相对于上述缺陷，本实施例的电路板的制造方法能通过在所述第一通孔6的位置实施背钻孔成形步骤，以移除第一通孔6中部分的第一传导层61(尤其是没有起到任何连接或者传输作用的部分)，从而减少噪声干扰及信号完整性不佳的问题。

再者，在所述背钻孔成形步骤中，若仅是用一般的对位方式进行对位(如：使用多层板100外层的对位孔进行对位)，所述信号层的信号线路5可能会因为背钻孔的对位精准度不佳而有被破坏以及断路的风险存在。

相对于上述缺陷，本实施例的电路板的制造方法能通过以所述读靶机对第N至第M层板结构3中的信号层上的标靶进行背钻孔定位作业，从而有效提升背钻孔作业对于信号层的对位精准度，并且有效避免信号层的信号线路5被破坏以及断路的风险。

如图5，步骤S105为对所述第一通孔6与第一背钻孔62实施一塞孔步骤。所述塞孔步骤包含：以一树脂7充填于所述第一通孔6与第一背钻孔62内，直至所述树脂7填满第一通孔6与第一背钻孔62，并且局部突伸出顶导电层1与底导电层2。值得一提的是，在本实施例中使用树脂7对背钻孔62进行塞孔的原因为，背钻孔62至周围导体(如：信号线路5)的间距小于安全距离，而利用树脂7填充于背钻孔62，可以有效地防止背钻孔62周围的导体吸收到湿气，从而减少产品的功能性受到湿气影响的机会。

如图6，步骤S106为对所述树脂7实施一平面化作业，以使得所述树脂7的相反两端分别共平面于顶导电层1与底导电层2。其中，在步骤S103的镀通孔步骤中，所述顶导电层1与底导电层2的厚度(如：铜层的厚度)被增加，而为了有利于后续制造流程，在实施所述平面化作业时，所述顶导电层1与底导电层2的厚度可以通过研磨的方式而降低(树脂7的相反两端也同时被磨平)。上述研磨的方式可以例如是采用八轴研磨机进行研磨，但本发明不以此为限。

如图7，步骤S107为在所述多层板100形成有至少一第二通孔8(本实施例为两个)，其中，所述第二通孔8的形成方式大致类似于步骤S102中第一通孔6的形成方式，在此不多做赘述。

如图8，步骤S108为对所述第二通孔8实施一镀通孔步骤(包含：除胶渣、化学铜、及电镀铜等子步骤)，以在所述第二通孔8的孔壁镀设厚度足够的一第二传导层81(如：金属铜层)。由此，所述第二传导层81可以使得多层板100中的各层线路(如：信号层的信号线路5)彼此导通，并且可以使得所述顶导电层1与底导电层2都电连接于第二传导层81。

如图9，步骤S109为在所述顶导电层1与底导电层2实施一数字图像曝光(digitalimaging exposure)作业。更详细地说，所述数字图像曝光作业包含：在多层板100的上下两个外层(也就是顶导电层1与底导电层2)分别贴附一干膜光致抗蚀剂9；将贴附有干膜光致抗蚀剂9的多层板100送入一紫外线曝光机中曝光，以使得线路图像被移转到干膜光致抗蚀剂9上；以及对所述干膜光致抗蚀剂9实施一显影步骤，以使得干膜光致抗蚀剂9上未受到曝光的区域(或未固化的区域)被显影去除，并且使得所述顶导电层1与底导电层2的部分区域裸露。

如图10，步骤S110为在所述顶导电层1与底导电层2实施一碱性电镀作业。更详细地说，所述碱性电镀作业包含：对所述顶导电层1与底导电层2裸露的部分(未被干膜光致抗蚀剂9覆盖的部分)再镀覆上二次铜，接着再镀覆上锡铅(该区域的锡铅在后续的蚀铜步骤中将被保留下来当作蚀刻阻剂)。其中，上述二次铜及锡铅的镀覆厚度大致相同于干膜光致抗蚀剂9的厚度。

如图11，步骤S111为在所述第二通孔8的位置实施一背钻孔成形步骤，以使得所述第二通孔8的局部形成一第二背钻孔82。更详细地说，所述背钻孔成形步骤是预设在第N至第L层板结构3实施一钻孔，L为小于N的正整数。其中，在此步骤中的背钻孔成形步骤的实施方式可以相同于步骤S104中的背钻孔成形步骤，但本发明不受限于此。再者，在本实施例中L与M的数值相同；但于实际应用时，L与M的数值也可以不相同，端看设计者的需求而定。

如图12，步骤S112为实施一剥膜蚀刻剥锡铅(strip etch strip，SES)作业。更详细地说，所述剥膜蚀刻剥锡铅作业包含：将步骤S109中曝光显影后所留下的干膜光致抗蚀剂9去除；以碱性蚀刻液将裸露出来的铜层蚀刻去除，以形成外层线路10(此时锡铅为蚀刻阻剂)；以及以锡铅剥除液将锡铅层剥除，以完成所述多层板100的外层线路10的制作。

值得一提的是，在上述步骤中，在实施所述背钻孔成形步骤之前的通孔成形步骤(包含步骤S102与步骤S107)时，较佳地是可以一机械设备对所述多层板100的四个角落进行定位，以形成出四个机械定位原点，并且在所述多层板100的中心形成有一程序定位原点(图未绘示)。由此，可以有效提升所述第一通孔6与第二通孔8对多层板100的内层线路的垫(pad)的对准度。

另外，在实施所述背钻孔成形步骤(包含步骤S104与步骤S111)之前后，所述电路板的制造方法还可进一步包括：以一摄像器(如：CCD)对所述多层板100进行图像提取，以取得一涨缩补偿信息。由此，可提升所述背钻孔成形步骤的对位精准度。

此外，本实施例另公开一种电路板，并且所述电路板较佳是由如上所述的电路板的制造方法所制成。换个角度来说，所述电路板的制造过程也可以是运用上述步骤S101至S112中的部分步骤。

[本发明实施例的技术功效]

综上所述，本发明实施例所公开的电路板的制造方法能通过以所述读靶机对第N至第M层板结构3中的信号层上的标靶进行背钻孔定位作业，从而有效提升背钻孔作业对于信号层的对位精准度，以适用于现今逐渐缩小的内层线路间距，并且有效避免信号层的信号线路5被破坏以及断路的风险。再者，本发明实施例的电路板的制造方法能够使多层板100的顶导电层1与底导电层2的厚度降低(如：1.25mil)，用于适于进行SES作业而成形出符合细线路要求的外层线路10。

再者，上述电路板的制造方法能通过在所述第一通孔6与第二通孔8的位置分别实施背钻孔成形步骤，以移除第一通孔6中部分的第一传导层61，以及第二通孔8中部分的第二传导层81(尤其是没有起到任何连接或者传输作用的部分)，从而减少噪声干扰及信号完整性不佳的问题。

另，上述电路板的制造方法能通过在实施所述背钻孔成形步骤之前，以一机械设备对所述多层板100的四个角落进行定位，以形成出四个机械定位原点，并且在所述多层板100的中心形成有一程序定位原点(也就是Template定位)，从而有效提升所述第一通孔6与第二通孔8对多层板100的内层线路的垫(pad)的对准度。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，并非用来局限本发明的保护范围，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种电路板的制造方法，包括：

提供一多层板；所述多层板具有一顶面与一底面，并且所述多层板包含由所述顶面至所述底面依序堆叠的第1至第N层板结构，N为大于5的正整数；其中，每层所述板结构设有一标靶，所述多层板的其中部分所述板结构设有一信号线路，并定义为一信号层；以及

实施一背钻孔成形步骤，其预设在第N至第M层所述板结构实施一钻孔，M为小于N的正整数；其中，所述背钻孔成形步骤包含：

以一读靶机对第N至第M层所述板结构中的所述信号层上的所述标靶进行一背钻孔定位作业；

依据所述背钻孔定位作业，自第N层所述板结构钻孔至第M层板结构，以形成一第一背钻孔；及

实施一通孔成形步骤，并且所述通孔成形步骤包含：

以所述读靶机对所述多层板中的所述信号层上的所述标靶进行一通孔定位作业；

依据所述通孔定位作业，自第1层所述板结构钻孔至第N层板结构，以形成一第一通孔；及

在所述第一通孔的孔壁镀设有一第一传导层。

2.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其中，在实施所述通孔成形步骤之后，在所述第一通孔的位置实施所述背钻孔成形步骤，以使所述第一通孔的局部形成所述第一背钻孔。

3.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其中，所述多层板在所述顶面设有一顶导电层、并在所述底面设有一底导电层，所述顶导电层与所述底导电层都连接于所述第一传导层；在实施所述通孔成形步骤之后，实施一塞孔步骤，并且所述塞孔步骤包含：

以一树脂充填于所述第一通孔内，直至所述树脂填满所述第一通孔并且局部突伸出所述顶导电层与所述底导电层；及

对所述树脂实施一平面化作业，以使所述树脂的相反两端分别共平面于所述顶导电层与所述底导电层；其中，在实施所述平面化作业时，所述顶导电层与所述底导电层通过研磨而降低其厚度。

4.如权利要求3所述的电路板的制造方法，在实施所述塞孔步骤之后，在所述多层板形成有一第二通孔，并且所述第二通孔的孔壁镀设有一第二传导层。

5.如权利要求4所述的电路板的制造方法，其中，在形成有所述第二传导层之后，在所述顶导电层与所述底导电层实施一数字图像曝光(digital imaging exposure)作业、并接着在所述顶导电层与所述底导电层实施一碱性电镀作业。

6.如权利要求5所述的电路板的制造方法，其中，在实施所述碱性电镀作业之后，自第N层所述板结构钻孔至第L层板结构，以形成一第二背钻孔，L为小于N的正整数，而后实施一剥膜蚀刻剥锡铅(strip etch strip，SES)作业。

7.如权利要求1所述的电路板的制造方法，其中，在实施所述背钻孔成形步骤之前，以一机械设备对所述多层板的四个角落进行定位，以形成出四个机械定位原点，并且在所述多层板的中心形成有一程序定位原点。

8.如权利要求7所述的电路板的制造方法，其中，以一摄像器对所述多层板在实施所述背钻孔成形步骤之前后进行图像提取，以取得一涨缩补偿信息。

9.一种电路板，其由如权利要求1至8中任一所述的电路板的制造方法所制成。

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