TW201415977A - 一種電路板製作方法 - Google Patents

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本發明主要提供一種可於電路板基材上製作至少一隱藏於板體內部之大截面積電路的電路板製作方法。所述電路板製作方法,基本上係一具有銅箔電路層的第一電路板基材上,加工形成至少能使另一邊之銅箔電路層在凹槽底部顯露的電路凹槽,之後於電路凹槽中以電鍍銅方式填入厚銅直到凸出第一電路板基材板面至預定高度,而成為依循電路凹槽分佈的大截面積電路,再於大截面積電路所外露之第一電路板基材板面覆蓋至少一半固化膠層,且經熱熔壓合方式令半固化膠層將大截面積電路覆蓋,並維持表面之平整,即可獲致一可於同一第一電路板基材上製作至少一薄電路及至少一大截面積電路電路的電路板。俾達到節省材料成本、避免浪費高價金屬,以及降低污染源之目的。

Description

一種電路板製作方法
本發明係有關印刷板之電路製作技術,特別是指一種尤適合在同一電路板基材上,製作至少一薄電路及至少一大截面積電路電路的電路板製作方法。
眾所周知,印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)係由傳遞電訊的電路層(銅膜)扮演各電子元件之間的電路聯結,並且將所需電路網集成平面並且分佈在印刷電路板的板面或立體式的電路層,以構成不同位置元件之間聯結的網路。
原則上,一般印刷電路板之基礎材料(以下統稱基板),多係利用絕緣紙、玻璃纖維布或其他纖維材料經樹脂含浸的黏合片(Prepreg)疊和而成的積層板,在高溫高壓下於單面或雙面覆加銅膜而構成;至於,用以構成印刷電路板各層電路的導體則可透過電鍍銅導孔結構所構成。
隨著材料、加工技術之快速提升,印刷電路板之性能亦相對較為可靠,而可更為廣泛的被應用在不同的領域當中,甚至成為使用對象之關鍵零組件之一;例如,在逐漸受到世人矚目的電動載具當中,已見許多利用印刷電路板整合控制訊號及驅動電流之相關電路佈局設計,其關鍵技術主要係在一印刷電路板之基板上製作不同厚度之電路,以供利用厚度相對較薄之電路構成控制訊號之傳遞,且利用厚度相對較厚之電路傳送大功率之驅動電流,使得以降低驅動電流之阻 抗,避免因為印刷電路板過熱而降低運作效能。
目前已知於電路板基材上製作習用兩種不同厚度電路之製作技術,主要係選擇一表面具有銅箔層之電路板基材,且該銅箔層之高度必須大於最厚的電路厚度,且於電路板基材表面之銅箔層完成電路蝕刻作業之後,再將部份電路被認為不必要之銅箔高度去除,始獲致不同厚度之電路。
惟,上述之製作方式係屬於業界俗稱之減法加工技術,其在製作不同高度之加工過程中不但浪費大量的高價金屬,且反復執行的濕式製程需耗費較多的能源,亦會產生大量的污染源;尤其,不同厚度之電路會在印刷電路板表面形成明顯的高低落差,影響後續表面處理之加工效果,甚至會造成元件裝配歪斜,較不易掌控加工品質。
有鑒於此,本發明即在提供一種能夠以相對較低之材料成本,於同一電路板基材上製作至少一薄電路及至少一大截面積電路,尤其是隱藏於板體內部之大截面積電路的電路板製作方法,為其主要目的者。
為達上述目的,本發明之電路板製作方法,基本上包括有下列步驟:(a)提供一設有至少一銅箔電路層之第一電路板基材;(b)於第一電路板基材相對於銅箔電路層另面,加工形成至少能使另一邊之銅箔電路層在凹槽底部顯露的電路凹槽;(c)於電路凹槽中以電鍍銅方式填入厚銅直到凸出第一電路板基材板面至預定高度,而於第一電路板基材上形成至少一依循電路凹槽分佈的大截面積電路;(d)於大截面積電路所 外露之第一電路板基材板面設置至少一半固化膠層;(e)經由熱熔壓合方式令半固化膠層將大截面積電路覆蓋,並維持表面之平整;完成上述步驟且經冷卻定型後所獲致之電路板,係於同一第一電路板基材上形成至少一種由銅箔電路層所構成的薄電路,以及至少一種由填覆於電路凹槽中且相對隱藏於板體內之大截面積電路。
利用上述技術特徵,即可在厚度較薄之銅箔電路層之電路基礎架構下的第一電路板基材上,製作至少一薄電路及至少一大截面積電路,尤其是隱藏於板體內部之大截面積電路。俾達到節省材料成本、避免浪費高價金屬,以及降低污染源之目的。
依據上述主要技術特徵,本發明之電路板製作方法,係進一步將至少兩個完成步驟(a)~(e)加工製程的第一電路板基材疊置壓合,且於各第一電路板之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
依據上述主要技術特徵,本發明之電路板製作方法,係進一步將兩個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材以大截面積電路相對應的方式疊置壓合,且於各第一電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
依據上述主要技術特徵,本發明之電路板製作方法,係進一步提供至少一設有至少一銅箔電路層之第二電路板基材,將至少一個完成步驟(a)~(e)加工製程的第一電路板基材與該至少一第二電路板基材疊置壓合,且於該至少一第一電路板及該至少一第二電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
依據上述主要技術特徵,本發明之電路板製作方法,係進一步提供至少一設有至少一銅箔電路層之第二電路板基材,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材以其大截面積電路對應於第二電路板基材之方式,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材與至少一第二電路板基材疊置壓合,且於該至少一第一電路板及該至少一第二電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
所述電路板製作方法,係在第一電路板基材完成步驟(b)之後,於電路凹槽內壁建構預定厚度的金屬薄膜,之後再以電鍍銅方式於電路凹槽中填入厚銅。
所述電路板製作方法,係在第一電路板基材完成步驟(b)之後,於銅箔電路層表面覆蓋一遮蔽層,之後再以電鍍銅方式於電路凹槽中填入厚銅,且在完成步驟(c)後將銅箔電路層表面之遮敝層移除。
所述電路板製作方法,係經由電鍍銅方式將銅箔電路層設於第一電路板基材之板面上。
所述電路板製作方法,係經由壓合方式將銅箔電路層設於第一電路板基材之板面上。
具體而言,本發明之電路板製作方法係具有下列優點:
1.可在厚度較薄之銅箔電路層之電路基礎架構下的第一電路板基材上,製作至少一厚度大於銅箔電路層的大截面積電路,相對節省材料成本。
2.係利用加法加工技術將厚度大於銅箔電路層的電路建置於第一電路板基材上,有效避免浪費高價金屬。
3.係利用加法加工技術將厚度大於銅箔電路層的電路建置於第一電路板基材上,而非由經由反復的蝕刻作業完成,因此可降低污染源。
4.由於厚度大於銅箔電路層的大截面積電路係隱藏於板體內部,因此在應用於多層板壓合時,不須大量prepreg(半固化膠片)填膠,不容易發生壓合時因樹脂流動過多或不足而造成滑板及空泡問題,也不會因大量樹脂流入厚銅空隙而使玻纖直接接觸銅層而造成之可靠度或CAF問題。
5.由於厚度大於銅箔電路層的大截面積電路係隱藏於板體內部,所完成之電路板板面較無明顯高低落差,而不致於造成綠漆(solder mask)不易覆蓋或文字不易印刷的問題。
本發明之特點,可參閱本案圖式及實施例之詳細說明而獲得清楚地瞭解。
如第一圖本發明之基本流程圖所示,本發明之電路板製作方法,基本上包括有下列步驟:
(a)提供一如第二圖所示之設有至少一銅箔電路層11的第一電路板基材10;於實施時,該第一電路板基材10係可在其中一板面設有銅箔電路層11,或在兩個板面皆設有銅箔電路層。
(b)於第一電路板基材10相對於銅箔電路層11另面(如圖式中第一電路板基材10相對於銅箔電路層11之另一板面),加工形成至少能使另一邊之銅箔電路層11在凹槽底部顯露的電路凹槽12。
(c)如第四圖所示,於電路凹槽12中以電鍍銅方式填入厚銅13直到凸出第一電路板基材10板面至預定高度,而於第一電路板基材10上形成至少一依循電路凹槽12分佈的大截面積電路。
(d)如第五圖所示,於大截面積電路所外露之第一電路板基材10板面設置至少一半固化膠層14。
(e)經由熱熔壓合方式令半固化膠層14將大截面積電路覆蓋,並維持表面之平整(如第六圖所示);完成上述步驟且經冷卻定型後所獲致之電路板,係於同一第一電路板基材10上形成至少一種由銅箔電路層11所構成的薄電路,以及至少一種由填覆於電路凹槽12之厚銅13所構成之大截面積電路。
在上揭實施例中,係於大截面積電路所外露之第一電路板基材10板面設置一圍繞於大截面積電路兩側的半固化膠層14,使在後續的熱熔壓合過程中,即可由熔融之半固化膠層14將大截面積電路填覆遮蓋,且由冷卻固化後的半固化膠層成為電路板之板體,達到將大截面積電路隱藏於板體內部之目的。
當然,除了於大截面積電路所外露之第一電路板基材10板面設置一圍繞於大截面積電路兩側的半固化膠層14之外,亦可進一步設置有至少一層將第一電路板基材板面覆蓋的半固化膠層,以達到調節電路板板體厚度之目的;甚至可利由至少一層將第一電路板基材板面覆蓋的半固化膠層將第一電路板基材與另一第一電路板基材,或是另一設有至少一銅箔電路層的第二電路板基材相疊置壓合,使獲致一種以多層板型態呈現的電路板。
原則上,本發明之電路板製作方法,經完成上述步驟(a)~(e)所獲致之電路板,即可於同一電路板基材10上形成至少兩種不同厚度(不同截面積)的電路(其中一種係由銅箔電路層11所構成的薄電路,另一種係由填覆於電路凹槽12中且相對隱藏於板體內由厚銅13所構成的大截面積電路);於應用時,即可供利用厚度較相對較薄之薄電路(由銅箔電路層11所構成的電路)做為控制訊號(數位控制訊號)傳遞之用,且利用厚度較相對較厚之大截面積電路(隱藏於板體內之大截面積電路)傳送大功率之驅動電流,使得以降低驅動電流之阻抗,避免電路繞毀或因為印刷電路板過熱而降低運作效能。
本發明所完成之電路板於使用時,亦可利用隱藏於板體內之大截面積電路做為電路板之廢熱排放通道,使電路板得以常效維持應有的工作效能。尤其,本發明主要利用上述技術特徵,使得以在厚度較薄之銅箔電路層基礎架構下的第一電路板基材上,製作至少一厚度大於銅箔電路層的大截面積電路。俾達到節省材料成本、避免浪費高價金屬,以及降低污染源之目的。
本發明於製作上揭以多層板型態呈現的電路板時,係可如第七圖所示,進一步將至少兩個完成步驟(a)~(e)加工製程的第一電路板基材10疊置壓合(圖式中同樣係以半固化膠片14將複數第一電路板基材10疊置壓合),且如第八圖所示於各第一電路板基材10之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體15,使獲致一種多層板型態的電路板,達到增加電路配置密度之目的。
當然,亦可如第九圖將至少兩個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材10以大截面積電路相對應的方式疊置壓合(圖式中係可另外於兩個第一電路板10之間加設至少一半固化膠層14將複數第一電路板基材10疊置壓合),且於各第一電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體,使成為一種多層板型態的電路板,並可利用夾制於兩個第一電路板基材10之間的半固化膠片14直接將原本外露的大截面積電路覆蓋遮敝。
本發明於製作上揭以多層板型態呈現的電路板時,亦可如第十圖所示,進一步提供至少一設有至少一銅箔電路層21之第二電路板基材20,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材10與該至少一第二電路板基材20疊置壓合(圖式中同樣係以半固化膠片14將至少一第一電路板基材10與至少一第二電路板基材20疊置壓合),且如第十一圖所示,於該至少一第一電路板10及該至少一第二電路板基材20之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體15,達到增加電路配置密度之目的達到增加電路配置密度之目的。
同樣的,亦可如第十二圖所示,提供至少一設有至少一銅箔電路層21之第二電路板基材20,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材10以其大截面積電路對應於第二電路板基材20之方式,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材10與至少一第二電路板基材20疊置壓合(圖式中係可另外於第一電路板10及第二電路板基材20之間加設至少一半固化膠層14,將至少一第一電路板基材10與至少一第二電路板基材20疊置壓合),且於該至少 一第一電路板及該至少一第二電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體,使成為一種多層板型態的電路板,並可利用夾制於兩個第一電路板基材10之間的半固化膠片14直接將原本外露的大截面積電路覆蓋遮敝。
由於本發明係將厚度大於銅箔電路層11的大截面積電路隱藏於板體內部,因此在應用於多層板壓合時,不須大量prepreg(半固化膠片)填膠,不容易發生壓合時因樹脂流動過多或不足而造成滑板及空泡問題,也不會因大量樹脂流入厚銅空隙而使玻纖直接接觸銅層而造成之可靠度或CAF問題。換言之,本發明所使用之第一電路板基材10除可經由電鍍銅方式將銅箔電路層11設於第一電路板基材10之板面上,亦如第十三圖所示,經由壓合方式將銅箔電路層11設於第一電路板基材10之板面上(以圖中所示的半固化膠片14將銅箔電路層11固設於第一電路板基材10上),亦可獲致高穩定性之電路品質。
值得一提的是,本發明於實施時,所使用之第一電路板基材10係可如第十四圖所示,在其兩個板面皆設有銅箔電路層11,使本發明所完成之電路板可以為具有複數銅箔電路層11的電路板型態呈現,藉以增加電路配置密度。再者,以第十三圖所示之兩個板面皆設有銅箔電路層11的第一電路板基材10為例,本發明所使用之第一電路板基材10,不論是在其中一板面設有銅箔電路層,或是在其兩個板面皆設有銅箔電路層11,本發明在執行上述將厚銅填覆於電路凹槽之流程之前,其第一電路板基材10在完成步驟(b)之後,先如第十五圖所示,於電路凹槽12內壁建構預定厚度的金屬薄膜 131,之後再以電鍍銅方式於電路凹槽12中填入厚銅13(如第十六圖所示),以提升厚銅13之填覆品質。
同樣的,不論本發明所使用之第一電路板基材係為單面或雙面設有銅箔電路層之設計,其第一電路板基材在完成步驟(b)之後,亦可進一步於銅箔電路層表面覆蓋一遮蔽層,之後再以電鍍銅方式於電路凹槽中填入厚銅,且在完成步驟(c)後將銅箔電路層表面之遮敝層移除,即可保護銅箔電路層在導電材料之填覆過程中不致為電鍍之金屬覆蓋而增加厚度。
與傳統既有習知技術相較,本發明之電路板製作方法係具有下列優點:
1.可在厚度較薄之銅箔電路層基礎架構下的第一電路板基材上,製作至少一厚度大於銅箔電路層的大截面積電路,相對節省材料成本。
2.係利用加法加工技術將厚度大於銅箔電路層的電路建置於第一電路板基材上,有效避免浪費高價金屬。
3.係利用加法加工技術將厚度大於銅箔電路層的電路建置於第一電路板基材上,而非由經由反復的蝕刻作業完成,因此可降低污染源。
4.由於厚度大於銅箔電路層的大截面積電路係隱藏於板體內部,因此在應用於多層板壓合時,不須大量prepreg(半固化膠片)填膠,不容易發生壓合時因樹脂流動過多或不足而造成滑板及空泡問題,也不會因大量樹脂流入厚銅空隙而使玻纖直接接觸銅層而造成之可靠度或CAF問題。
5.由於厚度大於銅箔電路層的大截面積電路係隱藏於板體內部,所完成之電路板板面較無明顯高低落差,而不致於 造成綠漆(solder mask)不易覆蓋或文字不易印刷的問題。
如上所述,本發明提供一較佳可行之電路板製作方法,爰依法提呈發明專利之申請;本發明之技術內容及技術特點巳揭示如上,然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此,本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者,而應包括各種不背離本發明之替換及修飾,並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧第一電路板基材
11‧‧‧銅箔電路層
12‧‧‧電路凹槽
13‧‧‧厚銅
131‧‧‧金屬薄膜
14‧‧‧半固化膠層
15‧‧‧導體
20‧‧‧第二電路板基材
21‧‧‧銅箔電路層
30‧‧‧半固化膠片
第一圖係為本發明之基本流程圖。
第二圖係為本發明第一實施例所使用之第一電路板基材之結構剖視圖。
第三圖係為本發明於第一電路板基材之板面形成電路凹槽之結構剖視圖。
第四圖係為本發明於第一電路板基材之電路凹槽填覆厚銅之結構剖視圖。
第五圖係為本發明於第一電路板基材板面設置半固化膠層之結構剖視圖。
第六圖係為本發明於第一電路板基材板面設置半固化膠層,且經壓合固化後之結構剖視圖。
第七圖係為本發明將複數第一電路板基材疊置壓合之動作示意圖。
第八圖係為本發明已完成將複數第一電路板基材疊置壓合之結構剖視圖。
第九圖係為本發明另一實失例將複數第一電路板基材疊 置壓合之動作示意圖。
第十圖係為本發明將第一電路板基材及第二電路板基材疊置壓合之動作示意圖。
第十一圖係為本發明已完成將第一電路板基材及第二電路板基材疊置壓合之結構剖視圖。
第十二圖係為本發明另一實施例將第一電路板基材及第二電路板基材疊置壓合之動作示意圖。
第十三圖係為本發明中以壓合方式將銅箔電路層設於第一電路板基材板面之結構剖視圖。
第十四圖係為本發明另一實施例所使用之第一電路板基材之結構剖視圖。
第十五圖係為本發明於第一電路板基材之電路凹槽壁面建構預定厚度金屬薄膜之結構剖視圖。
第十六圖係為本發明於第一電路板基材之電路凹槽壁面建構預定厚度金屬薄膜之後,且於第一電路板基材之電路凹槽填覆厚銅之結構剖視圖。

Claims (9)

  1. 一種電路板製作方法,包括有下列步驟:(a)提供一設有至少一銅箔電路層之第一電路板基材;(b)於第一電路板基材相對於銅箔電路層另面,加工形成至少能使另一邊之銅箔電路層在凹槽底部顯露的電路凹槽;(c)於電路凹槽中以電鍍銅方式填入厚銅直到凸出第一電路板基材板面至預定高度,而於第一電路板基材上形成至少一依循電路凹槽分佈的大截面積電路;(d)於大截面積電路所外露之第一電路板基材板面設置至少一半固化膠層;(e)經由熱熔壓合方式令半固化膠層將大截面積電路覆蓋,並維持表面之平整;完成上述步驟且經冷卻定型後所獲致之電路板,係於同一第一電路板基材上形成至少一種由銅箔電路層所構成的薄電路,以及至少一種由填覆於電路凹槽中且相對隱藏於板體內之大截面積電路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係進一步將至少兩個完成步驟(a)~(e)加工製程的第一電路板基材疊置壓合,且於各第一電路板之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係進一步將兩個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材以大截面積電路相對應的方式疊置壓合,且於各第一電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
  4. 如申請專利範圍第1項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係進一步提供至少一設有至少一銅箔電路層之第二電路板基材,將至少一個完成步驟(a)~(e)加工製程的第一電路板基材與該至少一第二電路板基材疊置壓合,且於該至少一第一電路板及該至少一第二電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
  5. 如申請專利範圍第1項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係進一步提供至少一設有至少一銅箔電路層之第二電路板基材,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材以其大截面積電路對應於第二電路板基材之方式,將至少一個完成步驟(a)~(d)加工製程的第一電路板基材與至少一第二電路板基材疊置壓合,且於該至少一第一電路板及該至少一第二電路板基材之間設有至少一用以構成預定電路連接的導體。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係在第一電路板基材完成步驟(b)之後,於電路凹槽內壁建構預定厚度的金屬薄膜,之後再以電鍍銅方式於電路凹槽中填入厚銅。
  7. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係在第一電路板基材完成步驟(b)之後,於銅箔電路層表面覆蓋一遮蔽層,之後再以電鍍銅方式於電路凹槽中填入厚銅,且在完成步驟(c)後將銅箔電路層表面之遮敝層移除。
  8. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係經由電鍍銅方式 將銅箔電路層設於第一電路板基材之板面上。
  9. 如申請專利範圍第1項至第5項任一項所述一種電路板製作方法,其中,該電路板製作方法,係經由壓合方式將銅箔電路層設於第一電路板基材之板面上。
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