CN111201843B - 制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

公开了一种制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板，其中，在有机基板中形成通孔，然后通过溅射和镀覆形成微电路图案，由此制造的印刷电路板具有低介电常数特性并能够进行高速处理。所公开的制造印刷电路板的方法包括以下步骤：准备基底基板；形成穿透基底基板的通孔；在基底基板上和通孔中形成薄膜籽晶层；在薄膜籽晶层上形成薄膜镀层以及蚀刻薄膜籽晶层和薄膜镀层以形成微电路图案，其中，基底基板选自有机基板、FR‑4以及半固化片之一。

Description

制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板
技术领域
本公开涉及一种制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板，更具体地，涉及一种实现用作采用低介电常数特性进行高速处理的使用高频的电路的制造印刷电路板的方法以及由该方法制造的印刷电路板。
背景技术
印刷电路板是在其上安装有多个各种类型的电子元件的板，并且该印刷电路板上形成有连接各个电子元件的电路图案。
印刷电路板被分为柔性印刷电路板和刚性印刷电路板。
柔性印刷电路板是通过使铜紧密接触或粘附至由聚酰亚胺材料制成的基底薄膜而具有柔性的板。刚性印刷电路板是通过将铜粘附至诸如环氧和苯酚之类的基板而具有刚性的板。
近年来，需要用于超高速通信的高密度和高度集成的印刷电路板技术。另外，由于需要重量轻、尺寸小和感性设计的便携式设备，因此还需要小型化、重量轻、薄、高功能化以及各种相应设计的印刷电路板技术。
发明内容
技术问题
考虑到上述情况而提出了本公开，本公开的目的在于提供一种制造印刷电路板的方法以及由该方法制造的印刷电路板，该印刷电路板在有机基板上形成通孔，然后通过溅射和镀覆形成微电路图案，从而能够实现采用低介电常数特性进行高速处理。
技术方案
为了实现该目的，根据本公开实施例的制造印刷电路板的方法包括：准备基底基板；形成穿透该基底基板的通孔；在该基底基板上及该通孔中形成薄膜籽晶层；在该薄膜籽晶层上形成薄膜镀层；以及蚀刻该薄膜籽晶层和该薄膜镀层以形成微电路图案。该基底基板选自有机基板、FR-4以及半固化片之一。
为了实现该目的，根据本公开的另一实施例的制造印刷电路板的方法包括：准备基底基板；通过层叠多个基底基板形成层叠体；接合该层叠体；形成穿透该层叠体的通孔；以及在该层叠体上和通孔中形成连接镀层。该基底基板选自有机基板、FR-4以及半固化片之一。
为了实现该目的，根据本公开实施例的印刷电路板包括基底基板和在该基底基板的上表面和下表面中的至少一个表面上形成的微电路图案，该基底基板选自有机基板、FR-4以及半固化片之一。
为了实现该目的，根据本公开的另一实施例的印刷电路板包括其中层叠有多个基片的层叠体、穿透该层叠体的通孔以及在该层叠体上和通孔中形成的连接镀层，该连接镀层与设置在层叠体上形成的微电路图案相连接。该基底基板选自有机基板、FR-4以及半固化片之一。
有益效果
根据本公开，制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板可以在有机基板中形成通孔，然后通过溅射和镀覆形成微电路图案，从而制造具有较低的热膨胀系数(CTE)的薄膜硬质印刷电路板。
另外，制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板可以在有机基板中形成通孔，然后通过溅射和镀覆形成微电路图案，从而实现低介电常数和高速处理以实现高时钟和窄线宽。
另外，制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板可以将包括在其表面上形成涂层的FR-4或半固化片构造为基底基板，从而防止发生由于制造过程中的诸如降压和加热之类的环境变化而导致印刷电路板中的杂质气体被解吸附或排出的除气。
另外，制造印刷电路板的方法及由该方法制造的印刷电路板可以将包括在其表面上形成涂层的FR-4或半固化片构造为基底基板以防止发生除气，从而防止印刷电路板的物理性能的劣化，并使缺陷的发生最小化。
附图说明
图1和图2是用于说明根据本公开的第一实施例的制造印刷电路板的方法的图。
图3是用于说明图1的准备基底基板的图。
图4和图5是用于说明根据本公开的第一实施例的印刷电路板的图。
图6和图7是用于说明根据本公开的第二实施例的制造印刷电路板的方法的图。
图8至图10是用于说明图6的准备基底基板的图。
图11是用于说明图8的形成连接镀层的图。
图12至图14是用于说明根据本公开的第二实施例的印刷电路板的图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述本公开的最优选实施例以进行具体描述，从而使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实现本公开的技术精神。首先，在将附图标记添加到每个附图的组件时，应当注意，即使相同的组件在不同的附图上显示，这些组件也尽可能由相同的附图标记表示。另外，在描述本公开时，当确定相关公知的配置或功能的详细描述可能使本公开的主旨不清楚时，将省略这些详细描述。
根据本公开的实施例的制造印刷电路板的方法是一种用于制造使用高频的薄膜硬质印刷电路板的方法，并且本公开的目的是使得能够以低介电常数特性进行高速处理。
参照图1和图2，根据本公开的第一实施例的制造印刷电路板的方法包括：准备基底基板(S110)；加工通孔(S120)；形成薄膜籽晶层(S130)；形成薄膜镀层(S140)以及形成微电路图案(S150)。
准备基底基板(S110)包括将有机基板准备为基底基板110。有机基板具有低的热膨胀系数(CTE)，并且能够实现低介电常数和高速处理，从而实现高时钟和窄线宽。
准备基底基板(S110)可以包括将有机基板准备为基底基板110，该有机基板膜基板是膜或片形式的热塑性树脂。热塑性树脂例如是环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯醇等。
有机基板也可以是层叠薄膜，其中层叠有一个或多个热塑性树脂膜。该层叠薄膜可以包括PET膜、在该PET膜的上表面上形成的树脂组合层以及在该PET膜的下表面上形成的OPP膜。该层叠薄膜例如是由味之素精细化学株式会社(Ajinomoto Fine Techno Co.,Inc)制造的味之素复合薄膜(Ajinomoto Build-up Film,ABF)。
参照图3，准备基底基板(S110)还可以包括将FR-4或半固化片准备为基底基板110。
FR-4或半固化片通常被用作印刷电路板的基底基板110。FR-4或半固化片会由于制造过程中的诸如降压和加热之类的环境变化而导致除气。
除气是一种在加工过程期间板中的杂质气体被解吸附或排出的现象，这降低了印刷电路板的物理性能。
因此，准备基底基板(S110)包括在基底基板110的表面上形成涂层112。在基底基板110的上表面和下表面上形成涂层112。也可以在基底基板110的侧表面上形成涂层112。涂层112例如由聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)等制成。
加工通孔(S120)包括形成一个或多个穿透基底基板110的通孔120。可以通过冲压工艺形成通孔120。
形成薄膜籽晶层(S130)包括在形成有通孔120的基底基板110上形成薄膜籽晶层130。可以在基底基板110的上表面和下表面的至少一个表面上以及在通孔120的内壁表面上形成薄膜籽晶层130。可以通过沉积工艺或溅射工艺形成薄膜籽晶层130。薄膜籽晶层130可以由镍铜(NiCu)和铜(Cu)之一制成，或者由混合镍铜(NiCu)和铜(Cu)的混合材料制成。
形成薄镀层(S140)包括在薄膜籽晶层130上形成薄膜镀层140。可以通过诸如电镀或化学镀之类的工艺在薄膜籽晶层130的表面上形成薄膜镀层140。薄膜镀层140例如是铜(Cu)。
形成微电路图案(S150)包括在基底基板110的上表面和下表面中的至少一个表面上形成具有细线宽的电路图案(即微电路图案150)。可以通过由蚀刻工艺部分地去除在基底基板110上形成的薄膜籽晶层130和薄镀层140来形成微电路图案150。蚀刻工艺可以包括掩模工艺和蚀刻工艺。
同时，制造印刷电路板的方法还可以包括形成保护层。
形成保护层包括在形成有微电路图案150的印刷电路板的表面(即上表面和下表面)上形成保护层。
可以通过在印刷电路板的表面(即，上表面和下表面)上施加液体涂覆液然后进行固化来形成保护层。保护层可以通过覆盖印刷电路板的表面(即微电路图案150和基底基板110)来进行保护。
可以通过施加和固化与基底基板110相同系列的涂覆液来形成保护层。保护层例如是诸如环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚乙烯醇之类的有机基板。因此，由于保护层与基底基板110之间优异的粘合力，该保护层可以与基底基板110更牢固地集成在一起。
另外，制造印刷电路板的方法还可以包括形成端子部。形成端子部可以包括通过去除保护层的一部分然后在对应区域镀覆诸如铜之类的导电材料来形成端子部。
参照图4，根据本公开的第一实施例的印刷电路板被配置为包括基底基板110和在基底基板110上形成的微电路图案150。
基底基板110由有机基板组成。有机基板具有低的热膨胀系数(CTE)，并且能够实现低介电常数和高速处理，从而实现高时钟和窄线宽。
有机基板可以是薄膜或薄片形式的热塑性树脂。热塑性树脂例如是环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯醇等。
有机基板也可以是层叠一个或多个热塑性树脂膜的层叠薄膜。层叠薄膜可以包括PET膜、在该PET膜的上表面上形成的树脂组合层以及在该PET膜的下表面上形成的OPP膜。层叠薄膜例如是由味之素精细化学株式会社制造的味之素复合膜(Ajinomoto Build-upFilm,ABF)。
参照图5，基底基板110也可以由FR-4或半固化片组成。FR-4或半固化片通常用作印刷电路板的基底基板110。FR-4或半固化片会由于制造过程中的诸如降压和加热之类的环境变化而导致除气。
除气是一种板中的杂质气体在制造过程中被解吸附或排出的现象，该现象降低了印刷电路板的物理性能。
因此，基底基板110可以包括涂层112。在基底基板110的表面上形成涂层112。在FR-4板(或薄膜、薄片)或半固化板(或薄膜、薄片)的上表面和下表面上形成涂层112。也可以在FR-4板(或薄膜、薄片)或半固化片(或薄膜、片)的侧表面上形成涂层112。该涂层112例如由聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)等制成。
在基底基板110的上表面和下表面中的至少一个表面上形成微电路图案150。当在基底基板110的上表面和下表面上形成微电路图案150时，可以在基底基板110中形成一个或多个通孔120。通孔120穿透基底基板110，通过穿透形成有微电路图案150的区域来在基底基板110的整个区域的上表面和下表面上形成该通孔120。
微电路图案150可以包括薄膜籽晶层130。在形成有通孔120的基底基板110上形成薄膜籽晶层130。可以在基底基板110的上表面和下表面的至少一个表面上以及在通孔120的内壁表面上形成薄膜籽晶层130。薄膜籽晶层130可以由镍铜(NiCu)和铜(Cu)之一制成，或者由混合镍铜(NiCu)和铜(Cu)的混合材料制成。
微电路图案150还可以包括薄膜镀层140。在薄膜籽晶层130上形成薄膜镀层140。在薄膜籽晶层130的表面上形成薄膜镀层140，该薄膜镀层140例如是铜(Cu)。
印刷电路板还可以包括保护层(未示出)。在印刷电路板的表面(即基底基板110的上表面和下表面)上形成保护层。保护层例如是诸如环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚乙烯醇之类的有机基板。
印刷电路板还可以包括端子部(未示出)。在部分地去除保护层之后，在印刷电路板上形成端子部。端子部被配置为连接微电路图案150与外部电路，该端子部例如是诸如铜的导电材料。
参照图6和图7，根据本公开第二实施例的制造印刷电路板的方法包括：准备基底基板(S210)、层叠(S220)、接合(S230)、加工通孔(S240)以及形成连接镀层(S250)。
准备基底基板(S210)包括将有机基板准备为基底基板210。有机基板具有低的热膨胀系数(CTE)，并且能够实现低介电常数和高速处理，从而实现高时钟和窄线宽。
准备基底基板(S210)可以包括将有机基板准备为基底基板210，该有机基板是薄膜或薄片形式的热塑性树脂。热塑性树脂例如是环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯醇等。
有机基板也可以是层叠一个或多个热塑性树脂膜的层叠薄膜。该层叠薄膜可以包括PET膜、在该PET膜的上表面上形成的树脂组合层以及在该PET膜的下表面上形成的OPP膜。层叠薄膜例如是由味之素精细化学株式会社制造的味之素复合膜(Ajinomoto Build-up Film,ABF)。
参照图8，准备基底基板(S210)还可以包括将FR-4或半固化片准备为基底基板210。
FR-4或半固化片通常被用作印刷电路板的基底基板210。FR-4或半固化片会由于制造过程中的诸如降压和加热之类的环境变化而导致除气。
除气是一种板中的杂质气体在制造过程中被解吸附或排出的现象，该现象降低了印刷电路板的物理性能。
因此，准备基底基板(S210)包括在基底基板210的表面上形成涂层212。在基底基板210的上表面和下表面上形成涂层212。也可以在基底基板210的侧表面上形成涂层212。涂层212例如由聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)等制成。
准备基底基板(S210)包括准备形成有微电路图案214的基底基板210。
参照图9和图10，准备基底基板(S210)可以包括形成薄膜籽晶层(S212)、形成薄膜镀层(S214)以及形成微电路图案(S216)。
形成薄膜籽晶层(S212)包括在基底基板210上形成薄膜籽晶层216。可以在基底基板210的上表面和下表面的至少一个表面上形成薄膜籽晶层216。可以通过沉积工艺或溅射工艺形成薄膜籽晶层216。薄膜籽晶层216可以由镍铜(NiCu)和铜(Cu)之一制成，或者由混合镍铜(NiCu)和铜(Cu)的混合材料制成。
形成薄镀层(S214)包括在薄膜籽晶层216上形成薄镀层218。可以通过诸如电镀或化学镀之类的工艺在薄膜籽晶层216的表面上形成薄镀层218。薄镀层218例如是铜(Cu)。
形成微电路图案(S216)包括在基底基板210的上表面和下表面的至少一个表面上形成具有窄线宽的电路图案(即微电路图案214)。可以通过由蚀刻工艺部分地去除在基底基板210上形成的薄膜籽晶层216和薄膜镀层218来形成微电路图案214。蚀刻工艺可以包括掩模工艺和蚀刻工艺。
层叠(S220)包括通过层叠多个基底基板210形成层叠体。层叠(S220)包括通过在多个基底基板210之间插入接合基板220来形成层叠体。接合基板220被配置为薄膜或薄片的形式。层叠(S220)还可以包括通过层叠表面施加有粘合剂的多个基底基板210来形成层叠体。
接合(S230)包括通过热压(加热加压)工艺来接合层叠体。即，接合(S230)包括通过热压工艺，利用接合基板220(或粘合剂)的熔化温度或更高温度的热量同时对多个基片进行加热和加压来接合多个基片。
加工通孔(S240)包括形成穿透层叠体的一个或多个通孔230。通孔230与在层叠体中形成的多个微电路图案214相连接，并且例如通过冲压工艺形成通孔230。
形成连接镀层(S250)包括在通孔230及层叠体的表面上形成连接镀层240。通过镀覆工艺，在层叠体的上表面和下表面的至少一个表面上以及通孔230的内壁表面上形成连接镀层240。连接镀层240电连接(即电导通)在层叠体的内部和外部(即表面)形成的微电路图案214。
参照图11和图12，形成连接镀层(S250)可以包括形成第一连接镀层(S252)、形成第二连接镀层(S254)以及蚀刻(S256)。
形成第一连接镀层(S252)包括通过镀覆工艺在层叠体的表面上和通孔230的内壁表面上形成第一连接镀层242。例如，形成第一连接镀层(S252)包括通过镀覆工艺在通孔230的内壁表面、层叠在层叠体顶部的基底基板210的上表面以及层叠在层叠体的底部的基底基板210的下表面上镀覆铜(Cu)来形成第一连接镀层242。
形成第二连接镀层(S254)包括在第一连接镀层242的表面上形成第二连接镀层244。第二连接镀层244增强了第一连接镀层242的电连接(即导电性)。
蚀刻(S256)包括通过蚀刻部分第一连接镀层242和第二连接镀层244而在层叠体的表面上形成连接镀层240。
同时，制造印刷电路板的方法还可以包括形成保护层。
形成保护层包括在形成有微电路图案214的层叠体的表面(即上表面和下表面)上形成保护层。
可以通过在层叠体的表面(即，上表面和下表面)上施加涂覆液并进行固化来形成保护层。保护层可以通过覆盖层叠体的表面以及外部微电路图案214来进行保护。
可以通过施加与基底基板210相同系列的涂覆液并进行固化来形成保护层。保护层例如是诸如环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚乙烯醇之类的有机基板。因此，由于保护层与基底基板210之间优异的粘合力，该保护层可以与层叠体更牢固地集成在一起。
另外，制造印刷电路板的方法还可以包括形成端子部。形成端子部可以包括通过去除保护层的一部分、然后在对应区域镀覆诸如铜的导电材料来形成端子部。
尽管已经描述了根据本公开第二实施例的制造印刷电路板的方法包括层叠多个基底基板210，然后形成通孔230，但是本公开不限于此，还可以在每个基底基板210上形成通孔230之后进行层叠。
参照图12，根据本公开第二实施例的印刷电路板被配置为包括：层叠有多个基片的层叠体、在层叠体上形成的微电路图案214以及连接微电路图案214的连接镀层240。
通过层叠多个基片来构造层叠体。基底基板210由有机基板构成。有机基板可以具有低的热膨胀系数(CTE)，并且能够实现低介电常数和高速处理，从而实现高时钟和窄线宽。
有机基板可以是薄膜或薄片形式的热塑性树脂。热塑性树脂例如是环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯醇等。
有机基板也可以是层叠一个或多个热塑性树脂膜的层叠薄膜。层叠薄膜可以包括PET膜、在该PET膜的上表面上形成的树脂组合层以及在该PET膜的下表面上形成的OPP膜。层叠薄膜例如是由味之素精细化学株式会社制造的味之素复合膜(Ajinomoto Build-upFilm,ABF)。
参照图13，基底基板210也可以由FR-4或半固化片组成。FR-4或半固化片通常用作印刷电路板的基底基板210。FR-4或半固化片会由于制造过程中的诸如降压和加热之类的环境变化而除气。
除气是一种板中的杂质气体在制造过程中被解吸附或排出的现象，该现象降低了印刷电路板的物理性能。
因此，参照图14，基底基板210可以是包括在其表面上形成有涂层212的FR-4板(或薄膜、片)或半固化板(或薄膜、片)。涂层212例如由聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)等制成。
基底基板210可以包括微电路图案214。可以在基底基板210的上表面和下表面的至少一个表面上形成微电路图案214。
微电路图案214可以包括薄膜籽晶层216。在其上形成有通孔230的基底基板210上形成薄膜籽晶层216。可以在基底基板210的上表面和下表面的至少一个表面上以及在通孔230的内壁表面上形成薄膜籽晶层216。薄膜籽晶层216可以由镍铜(NiCu)和铜(Cu)之一制成，或者由混合镍铜(NiCu)和铜(Cu)的混合材料制成。
微电路图案214还可以包括薄膜镀层218。在薄膜籽晶层216上形成薄膜镀层218。在薄膜籽晶层216的表面上形成薄膜镀层218，该薄膜镀层140例如是铜(Cu)。
层叠体还可包括在多个基片之间插入的接合基板220。
接合基板220插入在多个基片之间，以通过一起施加压力以及熔化温度或更高温度的热量来接合多个基片。接合基板220例如是以薄膜或薄片的形式施加到基底基板210表面的液体粘合剂。
当层叠多个基底基板210时，在层叠体的内部和表面(例如上表面和下表面)形成微电路图案214。层叠还可以包括电连接微电路图案214的一个或多个通孔230。通过穿透层叠体来形成通孔230。
在通孔230的表面及层叠体的表面上形成连接镀层240。在层叠体的上表面和下表面的至少一个表面和通孔230的内壁表面上形成连接镀层240。连接镀层240电连接(即电导通)在层叠体的内部和外部(即表面)形成的微电路图案214。
连接镀层240可以包括第一连接镀层242。在通孔230的内壁表面、层叠在层叠体顶部的基底基板210的上表面以及层叠在层叠体的底部的基底基板210的下表面上形成第一连接镀层242。第一连接镀层242例如是铜(Cu)。
连接镀层还可以包括第二连接镀层244。在第一连接镀层242的表面上形成第二连接镀层244。第二连接镀层244增强了第一连接镀层242的电连接(即导电性)。
印刷电路板还可以包括保护层(未示出)。在印刷电路板的表面(即层叠体的上表面和下表面)上形成该保护层。保护层例如是诸如环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯或聚乙烯醇之类的有机基板。
印刷电路板还可以包括端子部(未示出)。在部分地去除保护层之后，在印刷电路板上形成端子部。该端子部被配置为连接微电路图案214与外部电路，该端子部例如是诸如铜的导电材料。
尽管以上已经描述了根据本公开的优选实施例，但是可以以各种形式对其进行修改，并且本领域技术人员应当理解，可以在不脱离本公开权利要求的情况下实践各种修改示例和改变示例。

Claims (5)

1.一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括：
准备基底基板，所述基底基板的上表面和下表面上形成有电路图案；
通过层叠多个所述基底基板形成层叠体；
接合所述层叠体；
形成穿透所述层叠体的通孔，并在所述层叠体的上表面和下表面上形成电路图案；以及
通过镀覆工艺在所述层叠体的上表面和下表面上的所述电路图案上和所述通孔中形成连接镀层，
其中，所述基底基板选自有机基板、FR-4以及半固化片之一；
其中，所述形成连接镀层包括：
在所述层叠体的表面上、所述通孔的内壁表面上、以及所述层叠体的上表面和下表面上的所述电路图案的表面上形成第一连接镀层；
在所述第一连接镀层上形成第二连接镀层；以及
蚀刻所述第一连接镀层和所述第二连接镀层以形成所述连接镀层。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述有机基板是环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯和聚乙烯醇之一的热塑性树脂，以及
其中，所述FR-4和和所述半固化片包括由聚酰亚胺或聚酰胺-酰亚胺制成并在所述FR-4和所述半固化片的表面上形成的涂层。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述准备基底基板包括
在所述基底基板上形成薄膜籽晶层；
在所述薄膜籽晶层上形成薄膜镀层；以及
蚀刻所述薄膜籽晶层和所述薄膜镀层以形成微电路图案，
其中，所述薄膜籽晶层由镍铜和铜中之一、或由混合镍铜和铜的混合材料制成，所述薄镀层是铜。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述形成层叠体包括在多个所述基底基板之间插入接合片。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，将所述连接镀层与在所述层叠体的内部和表面上形成的微电路图案相连接。
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