CN114885525A - 线路板制作方法及线路板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种线路板制作方法及线路板，包括以下步骤：在基板上设置介质层，所述介质层覆盖所述基板上的导电线路；在所述介质层的加工面上设置线路槽；其中，所述加工面为所述介质层背离所述基板的表面，所述线路槽为盲槽；在所述线路槽内填充金属，其中，填充在所述线路槽内的金属形成目标线路。在本发明提供的线路板制作方法及线路板中，制备多层线路板时，直接在导电线路上设置介质层，然后在介质层上设置线路槽，并在线路槽内填充金属形成其他层线路，无需进行多个单/双层线路板堆叠的操作，不仅可以减少加工工序、提高生产效率，还可以使线路板的各层线路对应的更加整齐。

Description

线路板制作方法及线路板

技术领域

本发明属于线路板生产技术领域，尤其涉及一种线路板及线路板的制作方法。

背景技术

现有技术中制作多层线路板时，通常是先在基板表面制作单/双层线路板，根据设计，将制作好的单/双层线路板依次对准、堆叠，线路板之间隔有半固化片(称为P片)，随后在高温高压下，将堆叠的线路板粘接并固定在一起，形成多层线路板。但这种制作方法的工序较多、对准精度差，已不能满足新一代的载板生产需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中多层线路板的制作方法的加工工序较多、对准精度差的问题，提供一种线路板制作方法及线路板。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种线路板制作方法，包括以下步骤：在基板上设置介质层，所述介质层覆盖所述基板上的导电线路；在所述介质层的加工面上设置线路槽；其中，所述加工面为所述介质层背离所述基板的表面；在所述线路槽内填充金属，其中，填充在所述线路槽内的金属形成目标线路。

可选的，在所述线路槽内填充金属的步骤包括：在所述介质层上设置金属种子层，所述金属种子层覆盖所述加工面以及所述线路槽的底面和侧面，其中，所述线路槽的侧面上的金属种子层分别与所述线路槽的底面上的金属种子层和所述加工面上的金属种子层电连接；在所述各金属种子层上设置金属导电层；去除所述加工面上的金属种子层和金属导电层。

可选的，在基板上设置介质层的步骤和在所述线路槽内填充金属的步骤之间，还包括在所述加工面上设置连接孔，所述连接孔与所述线路槽连通，所述连接孔贯穿所述介质层通孔并与所述导电线路相对；在所述介质层上设置金属种子层的步骤中，所述金属种子层覆盖所述连接孔的内壁，所述连接孔的内壁上的金属种子层分别与所述导电线路和所述加工面上的金属种子层电连接；在所述金属种子层上设置金属导电层的步骤中，所述金属种子层填充所述连接孔形成连接线，所述连接线的两端分别与所述目标线路和所述基板上的导电线路的电连接。

可选的，去除所述加工面上的金属种子层和金属导电层的步骤，包括通过化学机械抛光去除加工面上的金属种子层和金属导电层。

可选的，在所述介质层的加工面上设置线路槽的步骤包括通过激光加工设备在所述加工面上蚀刻形成所述线路槽；其中，所述激光加工设备包括光源系统和图案调节系统，所述图案调节系统用于对所述光源系统发出的激光束进行图案化处理以得到图案化光束，并将所述图案化光束投射至所述加工面，以在所述加工面上蚀刻形成所述线路槽。

可选的，所述激光加工设备还包括支撑平台和驱动装置，所述支撑平台用于放置基板，所述驱动装置与所述支撑平台相接，以驱动所述支撑平台运动，使得所述图案调节系统能够将所述图案化光束投射至所述加工面的不同区域。

可选的，所述图案调节系统包括数字微反射镜器件和控制装置，所述数字微反射镜器件用于对所述光源所发出的激光束进行图案化处理，所述控制装置用于控制所述数字微反射镜器件的各镜片的转动角度，以调整所述图案化光束的横截面的图案。

可选的，所述激光加工设备还包括比例调节系统，所述比例调节系统用于对所述图案化光束的横截面进行缩放，并将缩放后的所述图案化光束投射至所述加工面。

可选的，所述光源为准分子激光器或者纳秒激光器中的一个。

为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种线路板，包括：基板、介质层以及目标线路；所述基板上设有导电线路；所述介质层设置在所述基板上，并覆盖所述导电线路；所述介质层背离所述基板的表面上设有线路槽，所述线路槽为盲槽，所述目标线路填充在所述线路槽内。

可选的，所述介质层上设有连接孔，所述连接孔贯穿所述介质层，并与所述导电线路相对；所述线路板还包括连接线，所述连接线填充在所述连接孔内，且所述连接线的两端分别与所述导电线路和所述目标线路电连接。

在本发明实施例提供的线路板制作方法及线路板中，制备多层线路板时，直接在底层线路(也即导电线路)上设置介质层。然后在介质层上设置线路槽，并在线路槽内填充金属形成其他层线路(也即目标线路)，无需进行多个单/双层线路板堆叠的操作，不仅可以减少加工工序、提高生产效率，还可以使线路板的各层线路对应的更加整齐。同时，由于目标线路填充在线路槽内，故通过介质层可以对目标线路进行保护，有效避免目标线路被破坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的线路板制作方法的流程图一；

图2是本发明一实施例提供的激光加工设备的结构的示意图；

图3是本发明一实施例提供的激光加工设备的切换装置的结构的示意图；

图4是本发明一实施例提供的线路板制作方法的流程图二。

附图标记：

100、线路板；

1、基板；2、导电线路；3、介质层；31、线路槽；32、连接孔；33、加工面；4、目标线路；41、金属种子层；42、金属导电层；5、连接线。

200、激光加工设备；

6、光源系统；61、激光器；62、衰减器；63、准直器；64、匀化器；65、聚光镜；7、图案调节系统；8、支撑平台；9、驱动系统；10、控制系统；

20、比例调节系统；201、成像镜头；

30、切换装置；301、电机；302、支架。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在一实施了中，线路板100包括基板1、导电线路2、介质层3以及目标线路4。其中，导电线路2设置在基板上，基板1和介质层3层叠设置，其中，介质层3设置在基板1具有导电线路2的一侧，并覆盖导电线路2；介质层3背离基板1的表面上设有线路槽31，线路槽31为盲槽，目标线路4填充在线路槽31内。线路槽31为盲槽是指：线路槽31在介质层3的厚度方向上(也即基板1的介质层3的排布方向上)不贯穿介质层3。

在本实施例中，基板1和介质层3均为绝缘层，二者的材料可以相同。导电线路2和目标线路4分别为线路板100的两个线路层，通过介质层3用于将导电线路2和目标线路4隔开，以免直接电性接触。另外，由于目标线路4填充在线路槽31内，故通过介质层3可以对目标线路4进行保护，有效避免目标线路4被破坏。

在一些产品中，介质层3可以是完全覆盖导电线路2，这样可以避免导电线路2在靠近介质层3的一侧与外物电性接触。

当然，在一些产品中，介质层3也可以是部分覆盖导电线路2，这种设置可以包括以下两种方式的一种或者组合：第一种方式，介质层3上设置有连接孔32，连接孔32贯穿介质层3，且连接孔32与导电线路2相对，此时，线路板100还包括连接线5，连接线5填充在连接孔32内，且连接线5的两端分别与导电线路2和目标线路4电性连接；第二种方式，基板1具有第一区域和第二区域，导电线路2的一部分位于第一区域，另一部分位于第二区域，介质层3设置在第一区域，并覆盖位于第一区域的那部分导电线路2，第二区域的那部分导电线路2可以用于连接电子元器件等。其中，第一种方式和第二种方式的区别在于，第一种方式中连接孔32是在设置已经设置好的介质层3的基础上重新制备的，第二种方式中第二区域本身就不设置介质层3。

如图1所示，本发明一实施例还提供了一种线路板100的制作方法，该方法可以用于制备上述线路板100。其中，该方法包括：步骤S1、在基板1上设置介质层3，其中，介质层3覆盖基板1上的导电线路2。生产时，介质层3可以通过镀、粘等方式设置在基板1上。步骤S2、在介质层3的加工面33上设置线路槽31；其中，加工面33为介质层3背离基板1的表面，线路槽31为盲槽。步骤S3、在线路槽31内填充金属，其中，填充在线路槽31内的金属形成目标线路4。重复上述步骤便可以制备出线路板的第三层线路、第四层线路等。在本实施例中，制备多层线路板时，直接在底层线路(也即导电线路2)上设置介质层。然后在介质层上设置线路槽31，并在线路槽31内填充金属形成其他层线路(也即目标线路4)，无需进行多个单/双层线路板堆叠的操作，不仅可以减少加工工序、提高生产效率，还可以使线路板的各层线路对应的更加整齐。

如图2所示，在介质层3的加工面33上设置线路槽31的步骤包括通过激光加工设备200在加工面33上蚀刻形成线路槽31，这样可以进一步提高生产效率。

如图2所示，在一实施例中，激光加工设备200包括光源系统6和图案调节系统7，光源系统6用于向图案调节系统7投射激光束，图案调节系统7用于将光源系统6发出的激光束进行图案化处理以得到图案化光束，并将图案化光束投射至加工面33，进而在加工面33上蚀刻出线路槽31。其中，图案调节系统7对光源系统6发出的激光束进行图案化处理是指：对光源系统6所发出的激光束进行图案化处理，使最终得到图案化光束横截面的图案与线路槽31匹配。

在一实施例中，图案化光束的横截面的图案与线路槽31匹配可以是指：图案化光束的横截面的图案与线路槽31二者的形状及尺寸可以是完全相同。这样光源系统6发出的激光束经过图案调节系统7调节后可以直接在加工面33上蚀刻出线路槽31，但是这种方式对激光加工设备的要求较高。

对此在一些实施例中，加工面33可以分成多个区域，每个区域有一部分子线槽，各子线槽共同组成线路槽31，生产时，图案化光束每一次只对加工面33的一个区域进行加工。此时，图案化光束的横截面的图案与线路槽31匹配可以是指：对加工区每一个区域进行加工时的图案化光束的横截面的图案与该区域内的子线槽的形状及尺寸完全相同。

对此，如图2所示，激光加工设备200还包括支撑平台8和驱动系统9，支撑平台8用于放置基板1，驱动系统9与支撑平台8相接，用于驱动支撑平台8运动，使得图案调节系统7能够将图案化光束投射至加工面33的不同区域。其中，支撑平台8通常在垂直于射向介质层3的光线的平面内移动。通常情况下，基板1水平放置在支撑平台8上，介质层3位于基板1背离支撑平台8的一侧，即介质层3也水平设置(这样加工面33便平行于水平面)，光线沿着竖直方向垂直投射至加工面33上，此时驱动系统9可以驱动支持平台在水平方向上前后和/或左右移动，以便使图案化光束投射至加工面33的不同区域。其中，激光加工设备还包括控制系统10，控制系统10可以控制光源系统、驱动系统的工作。

另外，加工面33的不同区域的子线槽的尺寸和形状也可能是不同的，故，每对一个区域进行加工时，都要通过图案调节系统7调节出对应的激光束。其中，图案调节系统7包括DMD(数字微反射镜器件)和控制器，DMD用于对光源所发出的激光束进行图案化处理，DMD具有多个镜片，这些镜片用于对光源系统6发出的激光束进行反射，使其能够投射至介质层3的加工面33，控制装置用于控制DMD的各镜片的转动角度，进而可以调节图案化光束的横截面的图案，也即调节激光束的横截面的形状及尺寸。另外，该控制器可以是上述的控制系统10，也可以独立于控制系统之外的装置。

在实际生产过程中，图案化光束的横截面的图案与线路槽31匹配也可以是指：对加工区每一个区域进行加工时的图案化光束的横截面的图案与该区域内的子线槽的形状完全相同，但尺寸不同；或者图案化光束的横截面的图案与线路槽31的形状完全相同，但尺寸不同。对此，如图2所示，在一实施例中，激光加工设备200还包括比例调节系统20，比例调节系统20用于对图案化光束的横截面进行缩放，并将缩放后的图案化光束投射至加工面33，这样设置可以提高激光加工设备200的适应性。其中，比例调节系统20可以包括成像镜头201，通过成像镜头201对图案化光束的横截面进行缩放，另外，成像镜头201可以采用现有技术中的镜头。

在一实施例中，比例调节系统20对图案化光束的横截面的缩放倍数可调，这样不仅可以进一步提高激光加工设备200的适应性，还可以实现更加精细化的加工，比如，通过本方案的设置方式可以实现对最小线宽为2um、线距为2um的线路槽的加工，并可以实现最小孔直径10um的连接孔的加工。

为了实现缩放倍数可调，成像镜头201可以设有多个，各成像镜头201的缩小或者放大倍数不同，且各成像镜头201能够分别切换至与图案调节系统7相对，以便使这些镜头能够分别对从图案调节系统7传过来的图案化光束的横截面进行缩放。

其中，如图3所示，成像镜头201的切换可以是通过切换装置30进行切换，比如，该切换装置30包括电机301和支架302，电机301与支架302连接，用于驱动支架302转动，各成像镜头201均安装在支架上，且各成像镜头201绕电机的主轴均匀排布，这样电机301驱动支架302转动时，便可以使各成像镜头201依次切换至与图案调节系统7相对。当然，在实际使用时，成像镜头201的切换可以是通过手动方式完成。

此外，在一些实施例中，也可以通过改变成像镜头201与图案调节装置之间间距的方式实现对图案化光束的横截面的图案的缩放倍数的调整。

如图2所示，光源系统6包括激光器61、衰减器62、准直器63、匀化器64以及聚光镜65，激光器61发出的光线依次穿过衰减器62、准直器63、匀化器64以及聚光镜65。其中，激光器61为准分子激光器或者纳秒激光器，进一步的，激光器61可以是深紫外激光器61，用于发出深紫外光；衰减器62用于对光线的强度进行衰减；准直器63用于对衰减后的光线准直；匀化装置用于对准直后的光线进行匀化，使光线横截面上各处的光强相同(或相似)；光线经过匀化后会有一定的发散，通过聚光镜65对匀化后的光线进行聚集，使其在DMD表面形成均匀的光斑。

如图4所示，在一实施例中，步骤S3包括：步骤S31、在介质层3上设置金属种子层41，金属种子层41覆盖加工面33以及线路槽31的底面和侧面；步骤S32、在各金属种子层41上设置金属导电层42，其中，各金属种子层41是指形成在介质层3上的所有的金属种子层，金属导电层42的厚度大于金属种子层41的厚度；步骤S33、去除加工面33上的金属种子层41和金属导电层42。

在步骤S31中，金属种子层41可以是通过化学沉铜等方式设置，其目的主要是为了提供一个导电层，以方便后续步骤S32中通过电镀的方式形成金属导电层42。其中，线路槽31的侧面上的金属种子层41分别与线路槽31的底面的金属种子层41和加工面33上的金属种子层41电性连接，进而可以通过线路槽31的侧面上的金属种子层41实现线路槽31的底面的金属种子层41和加工面33上的金属种子层41电连接。这样对加工面33上的金属种子层41通电，便可以实现线路槽31底面上的金属种子层41通电，与直接对线路槽31底面的金属种子层41通电的方式相比，本实施例的这种操作更加方便。

在实际生产时，金属种子层41可以是完全覆盖加工面33、线路槽31的底面以及线路槽31的侧面，也可以是部分覆盖加工面33、线路槽31的底面以及线路槽31的侧面，只要能保证线路槽31内电镀到合适的金属导电层42即可。

在步骤S32中，电镀的金属导电层42的厚度大于金属种子层41的厚度，其中，主要是线路槽31内的金属导电层42的厚度大于金属槽内的金属种子层41的厚度。比如金属介质层3的厚度范围可以是0.2um-1um，金属导电层42的厚度范围可以是10um-20um。

在实际生产中，线路槽31各区域的厚度相同，但是在电镀过程中，各区域的金属增长的速度会有区别，为了保证线路槽31各区域内填充的金属导电层42的厚度满足需求，电镀时要使线路槽31内各区域都完全填充满金属。

另外，金属种子层41和金属导电层42的材料可以是相同的也可以是不同的，二者的材料可以根据实际需求在铜、银、铝等材料中进行选择。

在步骤S33中，可以通过化学机械抛光等操作去除加工面33上的金属种子层41和金属导电层42，这样只保留线路槽31内的金属种子层41和金属导电层42，其中，线路槽31内的金属种子层41和金属导电层42组成目标线路4。

为了保证加工面33上的金属种子层41和金属导电层42被完全去除，还会去除一定厚度的介质层3，也即去除中间体(步骤S32工艺完成之后可以制备出该中间体)的厚度大于金属种子层41的最大厚度和金属导电层42的最大厚度的和。

如图1所示，对于具有连接孔32和连接线5的线路板100，也即需要将目标线路4和导电线路2电连接在一起时，在步骤S1和步骤S3之间，还包括步骤S4：在加工面33上设置连接孔32，连接孔32与线路槽31连通，且连接孔32为通孔，并与导电线路2相对，以便使导电线路2从连接孔32处露出。其中，步骤S4和步骤S2可以是同步进行。

如图4所示，在步骤S3中，还会往连接孔32内填充金属。具体的，在步骤S31中，金属种子层41覆盖连接孔32的内壁；在步骤S32中，金属种子层41填充连接孔32形成连接线5，连接线5的两端分别与导电线路2和目标线路4电连接。也即通过连接线5可以实现目标线路4和基板1上的导电线路2的电连接。

在步骤S31中，连接孔32的内壁上的金属种子层41与导电线路2电性接触，这样通过电镀方式制备金属导电层42时，金属离子可以附着在在导电线路2与连接孔32相对的区域，并最终生长成连接线5。当然，在步骤S31中，金属介质层3也可以覆盖导电线路2与连接孔32相对的区域，且导电线路2上的金属介质层3与连接孔32内壁上的金属介质层3电性接触。

另外，在步骤S31中，金属种子层41可以是完全覆盖连接孔32的侧壁，也可以是部分覆盖连接孔32的侧壁，只要能保证连接孔32内电镀到合适的金属导电层42即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线路板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

在基板上设置介质层，所述介质层覆盖所述基板上的导电线路；

在所述介质层的加工面上设置线路槽；其中，所述加工面为所述介质层背离所述基板的表面；

在所述线路槽内填充金属，其中，填充在所述线路槽内的金属形成目标线路。

2.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，在所述线路槽内填充金属的步骤包括：

在所述介质层上设置金属种子层，所述金属种子层覆盖所述加工面以及所述线路槽的底面和侧面，其中，所述线路槽的侧面上的金属种子层分别与所述线路槽的底面上的金属种子层和所述加工面上的金属种子层电连接；

在各所述金属种子层上设置金属导电层；

去除所述加工面上的金属种子层和金属导电层。

3.根据权利要求2所述的线路板制作方法，其特征在于，在基板上设置介质层的步骤和在所述线路槽内填充金属的步骤之间，还包括在所述加工面上设置连接孔，所述连接孔与所述线路槽连通，所述连接孔贯穿所述介质层，并与所述导电线路相对；

在所述介质层上设置金属种子层的步骤中，所述金属种子层覆盖所述连接孔的内壁，所述连接孔的内壁上的金属种子层分别与所述导电线路和所述加工面上的金属种子层电连接；

在所述金属种子层上设置金属导电层的步骤中，所述金属种子层填充所述连接孔形成连接线，所述连接线的两端分别与所述目标线路和所述基板上的导电线路的电连接。

4.根据权利要求2所述的线路板制作方法，其特征在于，去除所述加工面上的金属种子层和金属导电层的步骤，包括通过化学机械抛光去除加工面上的金属种子层和金属导电层。

5.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，在所述介质层的加工面上设置线路槽的步骤包括：

通过激光加工设备在所述加工面上蚀刻形成所述线路槽；

其中，所述激光加工设备包括光源系统和图案调节系统，所述图案调节系统用于对所述光源系统发出的激光束进行图案化处理，以得到图案化光束，并将所述图案化光束投射至所述加工面，以在所述加工面上蚀刻形成所述线路槽。

6.根据权利要求5所述的线路板制作方法，其特征在于，所述激光加工设备还包括支撑平台和驱动装置，所述支撑平台用于放置基板，所述驱动装置与所述支撑平台相接，以驱动所述支撑平台运动，使得所述图案调节系统能够将所述图案化光束投射至所述加工面的不同区域。

7.根据权利要求5所述的线路板制作方法，其特征在于，所述图案调节系统包括数字微反射镜器件和控制装置，所述数字微反射镜器件用于对所述光源所发出的激光束进行图案化处理，所述控制装置用于控制所述数字微反射镜器件的各镜片的转动角度，以调整所述图案化光束的横截面的图案。

8.根据权利要求5所述的线路板制作方法，其特征在于，所述激光加工设备还包括比例调节系统，所述比例调节系统用于对所述图案化光束的横截面进行缩放，并将缩放后的所述图案化光束投射至所述加工面。

9.根据权利要求5所述的线路板制作方法，其特征在于，所述光源系统包括激光器，所述激光器为准分子激光器或者纳秒激光器。

10.一种线路板，其特征在于，包括：基板、介质层以及目标线路；

所述基板上设有导电线路；

所述介质层设置在所述基板上，并覆盖所述导电线路；

所述介质层背离所述基板的表面上设有线路槽，所述目标线路填充在所述线路槽内。

Images