CN113747653B - 嵌埋元件的软硬结合电路板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，包括以下步骤：形成一柔性的内层电路板，内层电路板包括可挠性的第一基层及形成于第一基层表面的内层线路层；在内层电路板的表面上压合胶粘层及覆铜板，覆铜板设有一第一开口，以裸露部分胶粘层；在第一开口底部形成一焊接孔，焊接孔贯穿胶粘层，以裸露内层线路层；在焊接孔中及覆铜板表面电镀并蚀刻以分别形成焊垫及外层线路板，焊垫完全嵌设在焊接孔内部；在焊垫上印刷锡膏形成焊接层，焊接层部分嵌设在焊接孔内部，部分凸伸出来；在焊接层上焊接电子元件，并在第一开口中填胶形成固定层。本发明还提供一种嵌埋元件的软硬结合电路板。

Description

嵌埋元件的软硬结合电路板及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种嵌埋元件的软硬结合电路板及其制作方法。
背景技术
近年来，电子产品被广泛应用在日常工作和生活中，小型化、多功能化及高性能化的需求越来越高。传统开盖处理通过在内层电路板上贴附一层可剥离膜保护内层的焊接垫，随后进行开盖处理，在将电子元件焊接在焊接垫上。但当开盖区域及电子元件较小时，由于空间不足，不能设计定点开盖处理，且在开盖处理时，需要采用工具辅助开盖，如工具刀、刀笔及镊子，在开盖时可能造成板面的损伤，影响品质良率，且内层焊接垫在加工过程中经压合后容易产生裂纹现象。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能解决上述问题的嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法。
还提供一种上述制作方法制作的嵌埋元件的软硬结合电路板。
本申请的实施例提供一种嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，包括以下步骤：
形成一柔性的内层电路板，所述内层电路板包括可挠性的第一基层及形成于所述第一基层表面的内层线路层；
在内层电路板的表面上压合胶粘层及覆铜板，所述覆铜板设有一第一开口，以裸露部分所述胶粘层；
在所述第一开口底部形成一焊接孔，所述焊接孔贯穿所述胶粘层，以裸露所述内层线路层；
在所述焊接孔中及覆铜板表面电镀并蚀刻以分别形成焊垫及外层线路板，所述焊垫完全嵌设在所述焊接孔内部；
在所述焊垫上印刷锡膏形成焊接层，所述焊接层部分嵌设在所述焊接孔内部，部分凸伸出来；
在所述焊接层上焊接电子元件，并在所述第一开口中填胶形成固定层。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述内层电路板还包括压合在所述内层线路层的保护膜，在所述保护膜相对所述内层电路板表面上还开设开盖口，形成一挠折区。
进一步地，在本申请的一些实施例中，在所述焊接孔中及覆铜板表面电镀并蚀刻以分别形成焊垫及外层线路板的步骤包括：将所述焊接孔中的镀铜蚀刻一定深度形成焊垫，以及将所述覆铜板的铜层及所述覆铜板表面的镀铜进行图案化处理形成外层线路板。
进一步地，在本申请的一些实施例中，在所述焊接孔中及覆铜板表面电镀并蚀刻以分别形成焊垫及外层线路板的步骤之后还包括，在所述外层线路板表面形成一防焊层，在所述焊垫表面形成一金属层，所述金属层嵌埋在所述焊接孔内。
进一步地，在本申请的一些实施例中，在所述焊接层上焊接电子元件时，所述电子元件部分嵌埋在所述第一开口中，所述固定层用以固定所述电子元件及所述焊接层。
本申请的实施例还提供一种嵌埋元件的软硬结合电路板，包括：
一柔性的内层电路板，所述内层电路板包括可挠性的第一基层及形成于所述第一基层表面的内层线路层；
胶粘层，位于所述内层电路板表面，包括贯穿所述胶粘层的焊接孔；
焊垫，嵌埋在所述焊接孔内，所述焊垫的高度低于所述焊接孔的深度；
外层线路板，位于所述胶粘层表面，包括第一开口，贯穿所述外层线路板且露出所述焊接孔；
焊接层，位于所述焊垫表面，所述焊接层部分埋入所述焊接孔内，部分凸伸至所述第一开口；
电子元件，通过所述焊接层电性连接所述焊垫；以及
固定层，填充所述第一开口以固定所述电子元件及所述焊接层。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述内层电路板还包括压合在所述内层线路层的保护膜，所述嵌埋元件的软硬结合电路板还包括在所述保护膜相对所述内层电路板表面上开设开盖口形成的挠折区。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述嵌埋元件的软硬结合电路板还包括包覆于所述外层线路板表面的防焊层。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述焊接孔中的所述焊垫上还设有金属层，所述金属层嵌埋在所述焊接孔内。
进一步地，在本申请的一些实施例中，所述电子元件部分嵌埋在所述第一开口中。
本发明提供的嵌埋元件的软硬结合电路板，在覆铜板上开设有第一开口，随后通过在第一开口底部的胶粘层上开孔形成焊接孔，并在焊接孔镀铜形成焊垫，进行电子元件的安装，最后将第一开口覆盖，可在开盖区域小时进行处理，且胶粘层作为胶粘层，无需进行印刷油墨，可解决内层防焊裂纹问题，且可将电子元件贴装在内层电路板上，降低了打件后的整体厚度，节约了成本且提高了效率及良率。
附图说明
图1是本发明一实施方式的内层电路板的剖视示意图。
图2是对图1所示内层电路板迭合覆铜板及胶粘层的剖视示意图。
图3是对图2所示内层电路板迭合覆铜板及胶粘层压合的剖视示意图。
图4是对图3所示电路板半成品进行钻孔、激光开孔、除胶渣处理的剖视示意图。
图5是对图4所示电路板半成品进行微蚀、化铜及镀铜处理的剖视示意图。
图6是对图5所示电路板半成品进行线路化处理的剖视示意图。
图7是对图6所示电路板半成品进行印刷防焊处理的剖视示意图。
图8是在图7所示电路板半成品进行开盖处理的剖视示意图。
图9在图8所示焊垫印刷焊接膏焊接电子元件及填胶的剖视示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本申请的实施例提供一种嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，包括以下步骤：
形成一柔性的内层电路板，所述内层电路板包括可挠性的第一基层及形成于所述第一基层表面的内层线路层；
在内层电路板的表面上压合胶粘层及覆铜板，所述覆铜板设有一第一开口，以裸露部分所述胶粘层；
在所述第一开口底部形成一焊接孔，所述焊接孔贯穿所述胶粘层，以裸露所述内层线路层；
在所述焊接孔中及覆铜板表面电镀并蚀刻以分别形成焊垫及外层线路板，所述焊垫完全嵌设在所述焊接孔内部；
在所述焊垫上印刷锡膏形成焊接层，所述焊接层部分嵌设在所述焊接孔内部，部分凸伸出来；
在所述焊接层上焊接电子元件，并在所述第一开口中填胶形成固定层。
本申请的实施例还提供一种嵌埋元件的软硬结合电路板，包括：
一柔性的内层电路板，所述内层电路板包括可挠性的第一基层及形成于所述第一基层表面的内层线路层；
胶粘层，位于所述内层电路板表面，包括贯穿所述胶粘层的焊接孔；
焊垫，嵌埋在所述焊接孔内，所述焊垫的高度低于所述焊接孔的深度；
外层线路板，位于所述胶粘层表面，包括第一开口，贯穿所述外层线路板且露出所述焊接孔；
焊接层，位于所述焊垫表面，所述焊接层部分埋入所述焊接孔内，部分凸伸至所述第一开口；
电子元件，通过所述焊接层电性连接所述焊垫；以及
固定层，填充所述第一开口以固定所述电子元件及所述焊接层。
上述嵌埋元件的软硬结合电路板，在覆铜板上开设有第一开口，随后通过在第一开口底部的胶粘层上开孔形成焊接孔，并在焊接孔镀铜形成焊垫，进行电子元件的安装，最后将第一开口覆盖，可在开盖区域小时进行处理，且胶粘层作为胶粘层，无需进行印刷油墨，可解决内层防焊裂纹问题，且可将电子元件贴装在内层电路板上，降低了打件后的整体厚度，节约了成本且提高了效率及良率。
下面结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。
请参阅图1至图9，本发明的一实施方式中嵌埋元件的软硬结合电路板100的制作方法，其包括以下步骤：
步骤S101，请参阅图1，提供一柔性的内层电路板10。
所述内层电路板10包括一可挠性的绝缘的第一基层11及形成于所述第一基层11表面的内层线路层。
在一些实施例中，所述内层线路层包括形成于所述第一基层11的相对的两个表面且相互电连接的第一导电线路层12及第二导电线路层13。
在一些实施例中，所述内层电路板10表面还包括通过粘接层14分别压合在所述第一导电线路层12及第二导电线路层13表面的保护膜15。
所述第一基层11的材质可选自聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(liquidcrystal polymer，LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)等材料中的一种。
所述第一导电线路层12与第二导电线路层13为铜、银、锡、金或其他导电材料形成。
在本实施方式中，所述粘接层14的材质为具有粘性的树脂，更具体的，所述树脂可选自聚丙烯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯以及聚酰亚胺等中的至少一种。
所述保护膜15(cover layer)的材质可选自聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(liquid crystal polymer，LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneTerephthalate，PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)等材料中的一种。本实施例中，所述保护膜15的材质与所述第一基层11的材质相同。
具体地，通过提供一双面电路基板，并对所述双面电路基板进行钻孔、电镀、线路化及贴保护膜制得所述内层电路板10。
所述第一导电线路层12与第二导电线路层13通过第二导电线路层13上钻孔电镀形成的导电块131电性连接。
所述导电块131可为铜、银、锡、金等导电金属材料。
所述保护膜15在所述第一导电线路层12及第二导电线路层13上分别形成开盖区122及开盖区132。
步骤S102，请参阅图2，提供一覆铜板20及一覆铜板30，并通过两个胶粘层40将所述覆铜板20及所述覆铜板30分别迭于所述内层电路板10的相对的表面上。
所述覆铜板20包括一绝缘的第二基层21及形成于所述第二基层21的一表面的第一铜层22。所述覆铜板20上开设有贯穿覆铜板20的第一开口23。所述覆铜板30包括一绝缘的第三基层31及形成于所述第三基层31的一表面的第二铜层32。所述胶粘层40上相对所述保护膜15开设开盖口41。
所述第一开口23的尺寸大于电子元件70的尺寸。
所述第二基层21和所述第三基层31的材质可选自聚酰亚胺(polyimide，PI)、液晶聚合物(liquid crystal polymer，LCP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PolyethyleneTerephthalate，PET)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate，PEN)等材料中的一种。
在一些实施例中，所述第二基层21和所述第三基层31优选为环氧玻璃布层压板。
具体地，通过提供一单面电路基板，并对所述单面电路基板进行预开窗处理(激光切割或冲裁)制得所述覆铜板20。
所述胶粘层40的材质为具有粘性的树脂，更具体的，所述树脂可选自聚丙烯、环氧树脂、聚氨酯、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚醚酮、聚萘二甲酸乙二醇酯以及聚酰亚胺等中的至少一种。
在一些实施例中，所述胶粘层40可为ABF(Ajinomoto build-up film：Ajinomoto增层膜)。所述ABF与聚丙烯的区别在于：ABF中不含玻璃纤维。
具体地，通过提供一胶层，并对所述胶层进行预开窗处理(激光切割或冲裁)制得所述胶粘层40。
步骤S103，请参阅图3，对迭合的覆铜板20、胶粘层40、内层电路板10、胶粘层40及覆铜板30进行压合。
压合时，胶粘层40受热在压力的作用下流动填充所述第一导电线路层12及第二导电线路层13的间隙，且在所述第一开口23处裸露部分所述胶粘层40。
步骤S104，请参阅图4，对电路板进行钻孔、激光开孔处理，并进行等离子或除胶渣处理，将所述覆铜板20的第一开口23底部的胶粘层40通过激光进行开孔形成焊接孔42，所述焊接孔42贯穿所述胶粘层40以使第一导电线路层12露出，并对焊接孔42进行等离子或除胶渣处理。
步骤S105，请参阅图5，对电路板进行微蚀、化铜(黑影)及镀铜处理。在第一铜层22、第二铜层32、第一开口23及焊接孔42表面镀铜。
步骤S106，请参阅图6，进行线路化处理，使覆铜板20及覆铜板30形成外层线路板。
具体地，第一铜层22及表面的镀铜形成第三导电线路层221，第二铜层32及表面的镀铜形成第四导电线路层321。将第一开口23处的镀铜蚀刻掉，并将焊接孔42中的镀铜蚀刻一定深度形成焊垫43。
具体地，通过对电路板进行压膜、曝光、显影、蚀刻、去膜等制程(DeveloppingEtching Stripping，DES)，使得第一铜层22及其表面的镀铜被蚀刻形成第三导电线路层221，第二铜层32及其表面的镀铜被蚀刻形成第四导电线路层321。第一导电线路层12、第二导电线路层13、第三导电线路层221与第四导电线路层321相互电连接。将第一开口23中的镀铜蚀刻掉形成贯穿所述外层线路板的第一开口23。将焊接孔42中的镀铜蚀刻一定深度形成焊垫43。所述焊垫43完全嵌设在所述焊接孔42内部。
步骤S107，请参阅图7，对电路板进行印刷防焊处理，在所述电路板外形成防焊层50。
步骤S108，请参阅图8，对电路板进行开盖处理，并进行表面处理。
具体地，将开盖区122及开盖区132外侧的线路层去除，使开盖口41露出，形成挠折区。随后对所述焊接孔42中的焊垫43进行表面处理在其上形成金属层44。
其中，在所述焊接孔42中暴露的焊垫43上进行表面处理，以避免所述焊垫43表面氧化，进而影响电气特性。表面处理的方式可为采用化学镀金、电镀金、化学镀锡、电镀锡等方式形成金属层44，或者在所述焊垫43上形成有机可焊性金属层(OSP，图未示)，所述金属层44嵌埋在所述焊接孔42内。
还可在防焊层50中暴露的所述第三导电线路层221及第四导电线路层321的表面进行上述表面处理，以形成金属层51。
步骤S109，请参阅图9，在所述焊垫43上安装电子元件70，并在第一开口23中填胶形成固定层80。
具体地，在所述焊接孔42的焊垫43上印刷焊接膏，通过表面组装技术(SurfaceMount Technology，SMT)将电子元件70设于所述焊接膏上，通过焊接膏形成的焊接层60使电子元件70与所述焊垫43电性连接。所述电子元件70部分嵌埋在所述第一开口23中，且在所述第一开口23中填胶形成固定层80，以将第一开口23内的所述电子元件70的底部及侧壁及所述焊接层60的侧壁将其固定，并使焊接层60之间隔离。
所述焊接层60部分嵌设在所述焊接孔42内部，部分凸伸出来。所述焊接膏的材料可选自锡膏(Sn42-Bi58)，银膏，铜膏等焊接材料中的一种。
在一些实施例中，所述电子元件70为IC芯片。所述电子元件70还可为其他无源电子电子元件或有源电子电子元件。
请参阅图9，本发明的一实施方式还提供一种嵌埋元件的软硬结合电路板100，其包括一柔性的内层电路板10、通过胶粘层40粘合于所述内层电路板10表面的覆铜板20及所述覆铜板30、通过焊接层60焊接于内层电路板10上的电子元件70及包覆于嵌埋元件的软硬结合电路板100外侧的防焊层50。
内层电路板10包括一可挠性的绝缘的第一基层11、形成于所述第一基层11的相对的两个表面且相互电连接的第一导电线路层12及第二导电线路层13、及通过粘接层14分别压合在所述第一导电线路层12及第二导电线路层13表面上的保护膜15。所述保护膜15分别在所述第一导电线路层12及第二导电线路层13的相对表面上形成开盖区122及开盖区132。
所述胶粘层40中设有露出第一导电线路层12的焊接孔42，且所述焊接孔42中填充有焊垫43。
所述焊垫43的厚度小于所述焊接孔42的深度。
所述覆铜板20包括一绝缘的第二基层21及形成于所述第二基层21的一表面的第三导电线路层221。
所述覆铜板20上相对所述焊接孔42开设有贯穿覆铜板20的第一开口23。所述第一开口23的尺寸大于电子元件70的尺寸。
所述覆铜板30包括一绝缘的第三基层31及形成于所述第三基层31的一表面的第四导电线路层321。
所述电子元件70通过填充所述焊接孔42的焊接层60焊接于内层电路板10上。且所述第一开口23的剩余部分被固定层80填充。
所述焊接孔42处的焊垫43上还设有金属层44。
所述金属层44可通过采用化学镀金、电镀金、化学镀锡、电镀锡等方式形成，或者在所述焊垫43上形成有机可焊性金属层。
所述开盖区122及开盖区132保护膜15外侧无线路。
本发明提供的嵌埋元件的软硬结合电路板100，在覆铜板20上开设有第一开口23，随后通过在第一开口23底部的胶粘层40上开孔形成焊接孔42，并在焊接孔42镀铜形成焊垫43，去除焊垫43上的残胶后进行电子元件70的安装，最后将第一开口23覆盖，可在开盖区域小时进行处理，且胶粘层40作为胶粘层，无需进行印刷油墨，可解决内层防焊裂纹问题，且可将电子元件70贴装在内层电路板10上，降低了打件后的整体厚度，节约了成本且提高了效率及良率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成一柔性的内层电路板，所述内层电路板包括可挠性的第一基层及形成于所述第一基层表面的内层线路层；
形成至少一胶粘层和至少一覆铜板，所述覆铜板设有一第一开口，在内层电路板的表面上依次压合胶粘层及覆铜板，部分所述胶粘层由所述第一开口露出；
在所述第一开口底部形成一焊接孔，所述焊接孔贯穿所述胶粘层，以裸露所述内层线路层；
在所述焊接孔中及覆铜板表面电镀，将所述焊接孔中的镀铜蚀刻一定深度形成焊垫，以及将所述覆铜板的铜层及所述覆铜板表面的镀铜进行图案化处理形成外层线路板，所述焊垫完全嵌设在所述焊接孔内部；
在所述焊垫上印刷锡膏形成焊接层，所述焊接层部分嵌设在所述焊接孔内部，部分凸伸出来；
在所述焊接层上焊接电子元件，并在所述第一开口中填胶形成固定层。
2.如权利要求1所述的嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，其特征在于，所述内层电路板还包括压合在所述内层线路层的保护膜，在所述保护膜相对所述内层电路板表面上还开设开盖口，形成一挠折区。
3.如权利要求1所述的嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，其特征在于，在所述焊接孔中及覆铜板表面电镀并蚀刻以分别形成焊垫及外层线路板的步骤之后还包括，在所述外层线路板表面形成一防焊层，在所述焊垫表面形成一金属层，所述金属层嵌埋在所述焊接孔内。
4.如权利要求1所述的嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法，其特征在于，在所述焊接层上焊接电子元件时，所述电子元件部分嵌埋在所述第一开口中，所述固定层用以固定所述电子元件及所述焊接层。
5.一种嵌埋元件的软硬结合电路板，其特征在于，采用如权利要求1至4中任一项所述的嵌埋元件的软硬结合电路板的制作方法制作得到。
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