TW201345354A - 多層電路板及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種多層電路板的製作方法，包括步驟：提供多個銅箔基板；將每個銅箔基板的銅箔層製作形成導電線路層，得到多個第一電路基板；於其中部分第一電路基板中兩表面貼合膠片；於所述膠片內形成通孔；於所述通孔內形成導電材料，所述導電材料與導電線路層相互電導通，得到第二電路基板；堆疊並壓合第二電路基板及第一電路基板，使得每個第二電路基板位於相鄰的兩個第一電路基板之間，並且相鄰的兩個第一電路基板之間僅有一個第二電路基板，從而得到多層電路板。本發明還提供一種採用所述方法製得的多層電路板。

Description

多層電路板及其製作方法

本發明涉及電路板製作領域，尤其涉及一種多層電路板及其製作方法。

印刷電路板因具有裝配密度高等優點而得到了廣泛的應用。關於電路板的應用請參見文獻Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 1418-1425。

於多層電路板的製作過程中，通常先從電路板的內層基板開始製作，於內層基板的兩側層壓膠層和導電層，從而得到多層電路板。然而，按照這樣的方式製作的多層電路板，需要從內層逐步到外層進行製作，製作流程很長。而且，於每進行一次增層，都會出現製作的不良，從而，於整個電路板製作完成時，發生電路板製作不良的幾率較高，造成電路板製作的良率較低。

故，有必要提供一種製作過程較為簡單、成本較低之嵌入式多層電路板之製作方法及一種由該製作方法所製成之嵌入式多層電路板。

因此，有必要提供一種多層電路板及其製作方法，以能提高電路板製作的效率並提高電路板製作的良率。

一種多層電路板的製作方法，包括步驟：提供2N+1個銅箔基板，每個所述銅箔基板包括依次堆疊的第一銅箔層、第一絕緣層及第二銅箔層，其中N為大於等於1的自然數；將每個銅箔基板的第一銅箔層製作形成第一導電線路層，將第二銅箔層製作形成第二導電線路層，從而將2N+1個銅箔基板製成2N+1個第一電路基板；於2N+1個第一電路基板中選擇N個第一電路基板，於該N個第一電路基板中的第一導電線路層表面貼合第一膠片，所述第一膠片具有第一通孔，於該N個第一電路基板的第二導電線路層表面貼合第二膠片，所述第二膠片具有第二通孔，並於所述第一通孔內填充第一導電材料，於所述第二通孔內填充第二導電材料，所述第一導電材料與第一導電線路層相互電導通，所述第二導電材料與第二導電線路層相互電導通，從而將該N個第一電路基板製成N個第二電路基板；及堆疊所述N個第二電路基板及N+1個第一電路基板，使得每個第二電路基板位於相鄰的兩個第一電路基板之間，並且相鄰的兩個第一電路基板之間僅有一個第二電路基板，並一次壓合所述N個第二電路基板及N+1個第一電路基板，從而得到4N+2層電路板。

一種多層電路板的製作方法，包括步驟：提供2N-1個銅箔基板，每個所述銅箔基板包括依次堆疊的第一銅箔層、第一絕緣層及第二銅箔層，其中N為大於等於2的自然數；將每個銅箔基板的第一銅箔層製作形成第一導電線路層，將第二銅箔層製作形成第二導電線路層，從而將2N-1個銅箔基板製成2N-1個第一電路基板；於2N-1個第一電路基板中選擇N個第一電路基板，於該N個第一電路基板中的第一導電線路層表面貼合第一膠片，所述第一膠片具有第一通孔，於該N個第一電路基板的第二導電線路層表面貼合第二膠片，所述第二膠片具有第二通孔，並於所述第一通孔內填充第一導電材料，於所述第二通孔內填充第二導電材料，所述第一導電材料與第一導電線路層相互電導通，所述第二導電材料與第二導電線路層相互電導通，從而將該N個第一電路基板製成N個第二電路基板；提供一個第一銅箔和一個第二銅箔，於第一銅箔和第二銅箔之間堆疊所述N個第二電路基板及N-1個第一電路基板，使得每個第一電路基板位於相鄰的兩個第二電路基板之間，並且相鄰的兩個第二電路基板之間僅有一個第一電路基板，並一次壓合所述一個第一銅箔、N個第二電路基板、N-1個第一電路基板及一個第二銅箔；以及將所述第一銅箔製作形成第三導電線路層，將所述第二銅箔製作形成第四導電線路層，從而得到4N層電路板。

一種多層電路板，採用如上所述的多層電路板製作方法製作形成。

與先前技術相比，本技術方案提供的多層電路板製作方法，同時製作多個電路基板，然後通過貼合的方式於部分電路基板的表面形成膠片，並於膠片內形成通孔並形成有導電材料。這樣，根據需要，堆疊貼合有膠片和導電材料的電路基板和未貼合有膠片的電路基板，從而通過一次壓合便可得到多層電路板。由於多個電路基板可以同時進行製作，從而可以縮短電路板製作的時間。由於各電路基板分別單獨製作，相比於先前技術中逐層疊加的方式，能夠提高電路板製作的良率。

下面以製作八層電路板為例，來說明本技術方案實施例提供的多層電路板及多層電路板的製作方法。所述的多層電路板的製作方法包括如下步驟：

第一步，請參閱圖1，提供三個雙面的銅箔基板110。

雙面的銅箔基板110包括依次堆疊的第一銅箔層111、絕緣層112及第二銅箔層113。銅箔基板110可以為軟性的銅箔基板，也可以為硬性的銅箔基板。

第二步，請參閱圖2，於每個銅箔基板110內形成導電孔114，並將第一銅箔層111製作形成第一導電線路層115，將第二銅箔層113製作形成第二導電線路層116，第一導電線路層115和第二導電線路層116通過導電孔114相互電導通，從而得到三個第一電路基板10。

導電孔114的形成可以採用如下方法：首先，採用鐳射燒蝕的方式於每個銅箔基板110的第一銅箔層111和絕緣層112內形成通孔。然後，採用電鍍的方式於所述通孔的內部電鍍金屬，從而得到導電孔114。優選地，於進行電鍍時，電鍍的金屬將所述通孔完全填充。

第一導電線路層115和第二導電線路層116通過影像轉移工藝及蝕刻工藝形成。

本實施例中，三個第一電路基板10中的第一導電線路層115和第二導電線路層116根據實際要製得的電路板進行設定，各第一電路基板10中的第一導電線路層115和第二導電線路層116設置可以相同，也可以不同。

第三步，請參閱圖3至圖5，於其中兩個第一電路基板10的第一導電線路層115上貼合第一膠片40，於第二導電線路層116上貼合第二膠片50。於第一膠片40內形成第一通孔41，部分第一導電線路層115從第一通孔41底部露出，於第二膠片50內形成第二通孔51，部分第二導電線路層116從第二通孔51底部露出。於第一通孔41內形成第一導電材料42，於第二通孔51內形成第二導電材料52，從而第一導電材料42、第一導電線路層115、導電孔114、第二導電線路層116及第二導電材料52相互電導通，得到第二電路基板20。

本實施例中，第一膠片40和第二膠片50均為半固化膠片。第一膠片40和第二膠片50的固化溫度應大於150攝氏度。

本實施例中，第一通孔41和第二通孔51均採用鐳射燒蝕的方式形成。第一通孔41僅貫穿第一膠片40，第二通孔51僅貫穿第二膠片50。

本實施例中，採用印刷金屬導電膏的方式於第一通孔41內形成第一導電材料42，於第二通孔51內形成第二導電材料52。所述金屬導電膏可以為含有有機溶劑的銀漿。將含有有機溶劑的銀漿通過絲網印刷的方式填充於第一通孔41和第二通孔51內，然後對印刷有銀漿的第一電路基板10進行烘烤，使得所述有機溶劑揮發，銀漿固化，形成第一導電材料42和第二導電材料52。本實施例中，對印刷有銀漿的第一電路基板10進行烘烤的溫度為90攝氏度至100攝氏度。於此溫度下，對第一膠片40和第二膠片50的性能不會產生影響。

第四步，請參閱圖6，提供第一銅箔60和第二銅箔70，依次堆疊並一次壓合第一銅箔60、一個第二電路基板20、第一電路基板10、另一個第二電路基板20及所述第二銅箔70成為一個整體。

於堆疊第一銅箔60、第二電路基板20、第一電路基板10、第二電路基板20及第二銅箔70時，應保證第二電路基板20、第一電路基板10、第二電路基板20之間的精準對位。於實際操作時，於進行堆疊的過程中，可以將第二電路基板20、第一電路基板10、第二電路基板20中分別設置對位孔，採用具有與對位孔相對應的定位銷的治具進行對位。

本實施例中，由於第二電路基板20的相對兩個表面分別具有第一膠片40和第二膠片50，於壓合過程中，第一膠片40和第二膠片50固化，並黏結與其相鄰的銅箔或者第一電路基板10，從而於一次壓合過程中，即可使得第一銅箔60、第二電路基板20、第一電路基板10、第二電路基板20及第二銅箔70成為一個整體。另外，於本實施例中，各個第一電路基板10、第二電路基板20中的導電孔114、第一通孔41、第二通孔51依次對齊導通，構成一個導通孔的效果。於其他實施例中，各個第一電路基板10、第二電路基板20中的導電孔114、第一通孔41、第二通孔51可以互相不對齊，僅需能使得各個第一電路基板10、第二電路基板20之間實現相互導通即可。

第五步，請參閱圖7，將第一銅箔60製作形成第三導電線路層61，將第二銅箔製作形成第四導電線路層71。

第三導電線路層61和第四導電線路層71可以通過影像轉移工藝及蝕刻工藝形成。

第六步，請參閱圖8，於第三導電線路層61的表面形成第一防焊層62，於第四導電線路層71的表面形成第二防焊層72，得到多層電路板100。

第一防焊層62和第二防焊層72可以通過印刷防焊油墨的方式形成。第一防焊層62用於保護第三導電線路層61，第二防焊層72用於保護第四導電線路層71。

可以理解的是，本技術方案提供的電路板的製作方法也可以應用於其他層數的電路板的製作。請參閱圖9，當製作六層電路板時，可以不需要第一銅箔60和第二銅箔70，直接於兩個第一電路基板10之間設置一個第二電路基板20，經過一次性壓合後得到六層的電路板200。

當用於製作更多層的電路板時，如十二層電路板時，可以於第一銅箔60和第二銅箔70之間依次設置第二電路基板20、第一電路基板10、第二電路基板20、第一電路基板10及第二電路基板20。可以理解的是，於進行壓合之後，還包括於壓合後從兩側露出的第一電路基板10的導電線路層的表面形成防焊層的步驟。

由上可以得出，當採用本技術方案提供的電路板製作方法製作4N層電路板（N為大於或者等於2的自然數）時，可以於第一銅箔60和第二銅箔70之間設置N個第二電路基板20及N-1個第一電路基板10，並將第一電路基板10設置於相鄰的第二電路基板20之間，經過一次性壓合後得到。當採用本技術方案提供的電路板的製作方法製作4N+2層電路板（N為大於或者等於1的自然數）時，可以不必需要第一銅箔60和第二銅箔70，只需N+1個第一電路基板10及N個第二電路基板20，並將每個第二電路基板20設置於相鄰的第一電路基板10之間，經過一次性壓合後得到。

本技術方案提供的多層電路板製作方法，同時製作多個電路基板，然後通過貼合的方式於部分電路基板的表面形成膠片，並於膠片內形成通孔並形成有導電材料。這樣，根據需要，堆疊貼合有膠片和導電材料的電路基板和未貼合有膠片的電路基板，從而通過一次壓合便可得到多層電路板。由於多個電路基板可以同時進行製作，從而可以縮短電路板製作的時間。由於各電路基板分別單獨製作，相比於先前技術中逐層疊加的方式，能夠提高電路板製作的良率。

惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10．．．第一電路基板

20．．．第二電路基板

40．．．第一膠片

41．．．第一通孔

42．．．第一導電材料

50．．．第二膠片

51．．．第二通孔

52．．．第二導電材料

60．．．第一銅箔

61．．．第三導電線路層

62．．．第一防焊層

70．．．第二銅箔

71．．．第四導電線路層

72．．．第二防焊層

100、200．．．電路板

110．．．銅箔基板

111．．．第一銅箔層

112．．．絕緣層

113．．．第二銅箔層

114．．．導電孔

115．．．第一導電線路層

116．．．第二導電線路層

圖1為本技術方案實施例提供的銅箔基板的剖面示意圖。

圖2為本技術方案實施例提供的銅箔基板製作形成第一電路基板後的剖面示意圖。

圖3為圖2中的第一電路基板兩相對表面貼合有第一膠片和第二膠片後的剖面示意圖。

圖4為圖3中的第一膠片內形成第一通孔，第二膠片內形成第二通孔後的剖面示意圖。

圖5為圖4中的第一通孔內形成第一導電材料，第二通孔內形成第二導電材料後得到的第二電路基板剖面示意圖。

圖6為堆疊的第一銅箔、第二電路基板、第一電路基板、第二電路基板及第二銅箔的剖面示意圖。

圖7為於圖6的第一銅箔內形成第三導電線路層並於第二銅箔內形成第四導電線路層後的剖面示意圖。

圖8為圖7的第三導電線路層上形成第一防焊層，於第四導電線路層上形成第二防焊層後的剖面示意圖。

圖9為本技術方法的提供的堆疊第一電路基板、第二電路基板及第一電路基板得到六層電路板的剖面示意圖。

61．．．第三導電線路層

62．．．第一防焊層

71．．．第四導電線路層

72．．．第二防焊層

100．．．電路板

Claims (11)

1. 一種多層電路板的製作方法，包括步驟：
   提供2N+1個銅箔基板，每個所述銅箔基板包括依次堆疊的第一銅箔層、第一絕緣層及第二銅箔層，其中N為大於等於1的自然數；
   將每個銅箔基板的第一銅箔層製作形成第一導電線路層，將第二銅箔層製作形成第二導電線路層，從而將2N+1個銅箔基板製成2N+1個第一電路基板；
   於2N+1個第一電路基板中選擇N個第一電路基板，於該N個第一電路基板中的第一導電線路層表面貼合第一膠片，所述第一膠片具有第一通孔，於該N個第一電路基板的第二導電線路層表面貼合第二膠片，所述第二膠片具有第二通孔，並於所述第一通孔內填充第一導電材料，於所述第二通孔內填充第二導電材料，所述第一導電材料與第一導電線路層相互電導通，所述第二導電材料與第二導電線路層相互電導通，從而將該N個第一電路基板製成N個第二電路基板；及
   堆疊所述N個第二電路基板及N+1個第一電路基板，使得每個第二電路基板位於相鄰的兩個第一電路基板之間，並且相鄰的兩個第一電路基板之間僅有一個第二電路基板，並一次壓合所述N個第二電路基板及N+1個第一電路基板，從而得到4N+2層電路板。
2. 如申請專利範圍第1項所述的多層電路板的製作方法，其中，所述第一導電材料和第二導電材料均通過印刷金屬導電膏形成。
3. 如申請專利範圍第2項所述的多層電路板的製作方法，其中，所述金屬導電膏為含有有機溶劑的銀漿，形成所述第一導電材料和第二導電材料包括步驟：
   於第一通孔內和第二通孔內印刷所述含有有機溶劑的銀漿；以及
   對印刷了銀漿之後的N個第一電路基板進行烘烤，使得銀漿中的有機溶劑揮發從而固化銀漿。
4. 如申請專利範圍第1項所述的多層電路板的製作方法，其中，於形成第一導電線路層和第二導電線路層之前，還包括於銅箔基板的第一銅箔層和絕緣層內形成導電孔的步驟，所述第一導電線路層和第二導電線路層通過所述導電孔相互電導通；在所述4N+2層電路板中，導電孔、第一通孔和第二通孔相互對齊。
5. 如申請專利範圍第1項所述的多層電路板的製作方法，其中，所述第一通孔於第一膠片貼合於第一導電線路層之後通過雷射燒蝕的方式形成，所述第二通孔於第二膠片貼合於第二導電線路層之後通過雷射燒蝕的方式形成。
6. 一種多層電路板的製作方法，包括步驟：
   提供2N-1個銅箔基板，每個所述銅箔基板包括依次堆疊的第一銅箔層、第一絕緣層及第二銅箔層，其中N為大於等於2的自然數；
   將每個銅箔基板的第一銅箔層製作形成第一導電線路層，將第二銅箔層製作形成第二導電線路層，從而將2N-1個銅箔基板製成2N-1個第一電路基板；
   於2N-1個第一電路基板中選擇N個第一電路基板，於該N個第一電路基板中的第一導電線路層表面貼合第一膠片，所述第一膠片具有第一通孔，於該N個第一電路基板的第二導電線路層表面貼合第二膠片，所述第二膠片具有第二通孔，並於所述第一通孔內填充第一導電材料，於所述第二通孔內填充第二導電材料，所述第一導電材料與第一導電線路層相互電導通，所述第二導電材料與第二導電線路層相互電導通，從而將該N個第一電路基板製成N個第二電路基板；
   提供一個第一銅箔和一個第二銅箔，於第一銅箔和第二銅箔之間堆疊所述N個第二電路基板及N-1個第一電路基板，使得每個第一電路基板位於相鄰的兩個第二電路基板之間，並且相鄰的兩個第二電路基板之間僅有一個第一電路基板，並一次壓合所述一個第一銅箔、N個第二電路基板、N-1個第一電路基板及一個第二銅箔；
   將所述第一銅箔製作形成第三導電線路層，將所述第二銅箔製作形成第四導電線路層，從而得到4N層電路板。
7. 如申請專利範圍第6項所述的多層電路板的製作方法，其中，所述第一導電材料和第二導電材料均通過印刷金屬導電膏形成。
8. 如申請專利範圍第6項所述的多層電路板的製作方法，其中，所述金屬導電膏為含有有機溶劑的銀漿，形成所述第一導電材料和第二導電材料包括步驟：
   於第一通孔內和第二通孔內印刷所述含有有機溶劑的銀漿；以及
   對印刷了銀漿之後的N-1個第一電路基板進行烘烤，使得銀漿中的有機溶劑揮發從而固化銀漿。
9. 如申請專利範圍第6項所述的多層電路板的製作方法，其中，於形成第一導電線路層和第二導電線路層之前，還包括於銅箔基板的第一銅箔層和絕緣層內形成導電孔的步驟，所述第一導電線路層和第二導電線路層通過所述導電孔相互電導通；在所述4N層電路板中，導電孔、第一通孔和第二通孔相互對齊。
10. 如申請專利範圍第6項所述的多層電路板的製作方法，其中，所述第一通孔於第一膠片貼合於第一導電線路層之後通過雷射燒蝕的方式形成，所述第二通孔於第二膠片貼合於第二導電線路層之後通過雷射燒蝕的方式形成。
11. 一種多層電路板，其中，所述多層電路板採用如申請專利範圍第1至10項中任一項所述的多層電路板的製作方法製成。