TWI358251B - Preformed printed circuit board and mounting mehod - Google Patents

Description

1358251 九、發明說明： -【發明所屬之技術領域】 - 本發明涉及電路板製造技術，尤其涉及一種具有較好 :平整度之電路板預製品以及一種可減少電路板翹曲度之電 .路板組裝方法。 【先前技術】 於資訊、通訊及消費性電子產業中，電路板為所有電 子產品不可或缺之基本構成要件。隨著電子產品往小型 籲化、高速化方向發展，電路板亦從單面電路板往雙面電路 板、多層電路板方向發展。多層電路板由於具有較多佈線 面積與較高裝配密度而得到廣泛應用，請參見Takahashi，A. 等人於 1992 年發表於 IEEE Trans, on Components, Packaging, and Manufacturing Technology 之文獻 “High density multilayer printed circuit board for HITAC M〜880” 。 I 電路板之製作組裝工藝通常包括下料、形成導電圖形 與導通孔、鍍金、成型、組裝等步驟。下料係指將原材料 如覆銅層壓板裁切成便於生產之適當尺寸之基板，該基板 包括與電路板產品相對應之成品區以及用於支撐成品區以 便於放置基板之廢料區。其次，將廢料區之銅層去除並於 成品區形成導電圖形與導通孔》即》將成品區之銅層製成 包括導電線路與連接端點之圖案，並實現層間導電線路之 互連。再次，進行成型工序即以模切或衝壓去除廢料區後 即可獲得電路板產品。最後，於電路板產品上組裝上電子 U58251 儿器件，實現電子元器件與電路板產品之訊號連接，以獲 知、、且裝有電子元益件之電路板成品。惟，以上工藝具有如 、下缺點：第一，由於基板中廢料區沒有銅層，而成品區具 ·.有銅層，造成成品區與廢料區之製作工藝不同，易於造成 ·:成品區與廢料區漲縮不一致而引起整個電路板基板之翹 曲，並且通常來說，電路板基板之兩端上鍾較為嚴重，中 央部位則較為平坦；第二，若電路板發生翹曲時進行組装， 籲則可忐造成電路板與電子元器件不能精確對位元與有效連 接，從而造成組裝失效。 有鑑於此，提供一種具有較好平整度之電路板預製品 以及一種可減少電路板之翹曲度、提高電路板組裝效果之 電路板組裘方法實屬必要。 【發明内容】 以下將以實施例說明一種電路板預製品以及電路板組 裝方法。 # 一種電路板預製品，其包括成品區與位於成品區周圍 之廢料區，該成品區與廢料區均具有導電層，該成品區之 .導電層形成有導電圖形，該廢料區之導電層厚度隨著與成 品區中心之距離之增大而增加。 一種電路板組裝方法，其包括以下步驟：提供如上該 電路板預製品；於成品區組裝電子元器件；去除廢料區， 以獲得組裝有電子元器件之電路板成品。 本技術方案之電路板預製品中，首先，廢料區亦具有 導電層’從而使得廢料區亦具有與成品區相似之生產製 1358251 程，從而可減輕因成品區與廢料區製作工藝不同而引起之 组曲，其次，廢料區之導電層厚度隨者與成品區中心之距 -離之增大而增加，使得廢料區中越遠離成品區中心之部分 •.具有越大之重量，從而該部分之重量可牵制電路板預製品 -之兩端以減輕電路板預製品之翹曲度，並使得整個電路板 預製品具有較好平整度。本技術方案之電路板組裝方法 中，利用先於成品區組裝電子元器件再去除廢料區之工 藝，使得組裝電子元器件時成品區處於較為平坦之狀態， *從而保證電子元器件與電路板之對位精度與組裝精度，使 得電路板具有較好組裝效果。 【實施方式】 下面將結合附圖及複數實施例，對本技術方案提供之 電路板預製品以及電路板組裝方法作進一步之詳細說明。 請一併參閱圖1及圖2,本技術方案第一實施例提供之 電路板預製品10包括成品區101與廢料區102。 φ 該電路板預製品10係指已進行導電線路工序、尚未進 行成型工序之電路板。電路板預製品10可為單面電路板、 雙面電路板或者多層電路板。本實施例中，電路板預製品 10為長方形之單面電路板，其包括導電層11與絕緣層12。 該導電層11可為銅層、銀層或金層，本實施例中為銅層。 該絕緣層12可為硬性樹脂層，如環氧樹脂、玻纖布等，亦 可為柔性樹脂層，如聚醯亞胺（Polyimide，PI )、聚乙烯對 笨二曱酸乙二醇酉旨（Polyethylene Terephtalate，PET)、聚四氟 乙稀（Teflon)、聚硫胺（Polyamide)、聚甲基丙烯酸曱酯 1358251. (Polymethylmethacrylate)、聚碳酸酉旨（Polycarbonate)或聚醯 、亞胺-聚乙烯-對苯二甲酯共聚物（Polyamide ' polyethylene-terephthalate copolymer)等。 該成品區101係指電路板預製品10中與最後成型之電 :路板成品外型相對應之區域。本實施例中，該成品區 為長方形，位於電路板預製品10之中央部位。該廢料區102 係指電路板預製品10中位於成品區101周圍，於生產製造 鲁完成後將進行去除之區域，用於生產製造過程中給成品區 101提供支撐’並起到便於放置整個電路板預製品10之作 用。 該導電層11包括於成品區101之導電圖形部U1與於 廢料區102之板翹校正部112。該導電圖形部lu與板翹校 正部112位於同一平面，均附著於絕緣層12之表面。該導 電圖形部111係指由導電層U形成之、包括導電線路二n 與連接端點1112之導電圖形，用於實現訊號傳輸以及與電 #子元器件連接。該板翹校正部112之厚度隨著與成品區\〇ι 中心之距離之增大而增加。該成品區1〇1中心係指成品區 101之幾何中心。由於一般來說，電路板預製品1〇中越遠 離成品區101中心之部分之翹曲度越大，板翹校正部 厚度之增加使得廢料區1〇2距成品區1〇1越遠之部分具有 越大之重量，因此，廢料區102之重量變化規律與電路板 預製品10之翹曲度變化規律相對應。 由 部112之重量可牽制電路板預製品10中遠離成品=二 心之部分之翹曲度，因此，板翹校正部112可減輕電路板 1358251 預製品10兩端之上翹，校正電路板預製品10之翹曲度， •使得整個電路板預製品10具有較好之平整度。 ' 板翹校正部112可藉由研磨拋光、電解拋光等處理方 \法使得厚度隨著與成品區101中心之距離之增大而連續地 :呈線性或非線性增加，亦可藉由影像轉移工序以及電鍍或 蝕刻工序使得厚度隨著與成品區101中心之距離之增大而 斷續地呈階梯性增加。本實施例中，板翹校正部112之厚 度呈階梯性增加，其具有一第一表面112a以及複數與第一 鲁表面112a平行之第二表面112b，該第一表面112a與絕緣 層12接觸，該複數第二表面112b與第一表面112a之間距 依次增加。該第二表面112b之數量不限，本實施例中為四 個。 具體地，板翹校正部112依次包括第一導電材料層 1121、第二導電材料層1122、第三導電材料層1123以及第 四導電材料層1124。該四個第二表面112b依次位於第一導 $電材料層1121、第二導電材料層1122、第三導電材料層1123 以及第四導電材料層1124。亦即，該第一導電材料層1121 附著於絕緣層12,且遍佈整個廢料區102。該第二導電材 料層1122附著於第一導電材料層1121，其分佈面積介於第 一導電材料層Π21與第三導電材料層1123之間，且僅分 佈於廢料區102中遠離成品區101之區域。該第三導電材 料層1123位於第二導電材料層1122與第四導電材料層 1124之間，其分佈面積亦介於第二導電材料層1122與第四 導電材料層1124之間，且分佈於廢料區102中更遠離成品 1358251 區101之區域。該第四導電材料層1124之分佈面積最小， -且分佈於廢料區102中最遠離成品區101之區域。 - 該複數第二表面112b與第一表面112a之間距之增加 二幅度不限，即，該第一導電材料層1121、第二導電材料層 :1122、第三導電材料層1123以及第四導電材料層1124之 厚度不限。本實施例中，該複數第二表面112b與第一表面 112a之間距等幅增加，且該第一導電材料層1121之厚度與 導電圖形部111之厚度相同，即板翹校正部112之最小厚 @度與導電圖形部111之厚度相同，且該第一導電材料層 1121、第二導電材料層1122、第三導電材料層1123以及第 四導電材料層1124之厚度亦相同。 當然，第一導電材料層1121之厚度與導電圖形部111 之厚度、第二導電材料層1122之厚度亦可不相同，該第二 導電材料層1122、第三導電材料層1123以及第四導電材料 層1124之厚度亦可不同。例如，第三導電材料層1123之 鲁厚度可介於第二導電材料層1122與第四導電材料層1124 之間，即第二導電材料層1122、第三導電材料層1123以及 第四導電材料層1124之厚度可逐漸增加，以使得廢料區102 中距成品區101愈遠之部分具有愈大之重量，以可更好地 牽制電路板預製品10中遠離成品區101中心之部分之翹曲 度。 本技術方案第一實施例所示之電路板預製品10可藉由 如下步驟製作： 首先，請參閱圖3，提供一覆銅基板100，其具有成品 11 1358251 區101以及廢料㊣102。該覆銅基板1〇〇為單面覆銅基板， 其包括一第一導電材料層1121與一絕緣層12。 。。其-人，凊參閱圖4,藉由影像轉移工序與蝕刻工序將成 ..σσ區ι〇1之第一導電材料層1121形成導電圖形部m。 • 再次，藉由影像轉移工序與電鍍工序於廢料區102形 成板龜校正部112。 —第一步，請一併參閱圖4及圖5,於覆銅基板；L00表面 藉由貼覆或塗覆形成光阻層13，使得成品區ι〇ι之導電圖 形。卩111與廢料區1〇2之第一導電材料層均被光阻層 13覆蓋。本實施例中，該光阻層13為正型光阻。當然，其 亦可為負型光阻。 第二步，請一併參閱圖1及圖藉由光罩14對光阻 層13進行曝光。該光罩14中與廢料區1〇2對應之部分具 有與第二導電材料層1122相對應之開口 14〇。曝光後，與 開口 140相對應之、經過光線照射之光阻層13發生分解反 籲應’未經光線照射之光阻層13則不發生反應。 第三步，將電路板基板1〇浸置於顯影液中，發生分解 反應之光阻層13被溶解，裸露出其下之銅箔層1121，而未 發生为解反應之光阻層13則不被溶解，仍附著於導電圖形 部111以及銅箔層1121之表面，如圖7所示。 第四步，將電路板基板10浸置於電鍍槽（圖未示）中， 使得電鍍槽中之導電材料沉積於未被光阻層13覆蓋之銅猪 層1121表面，即，於廢料區102與開口 ι4〇相對應之區域 鍍上第二導電材料層1122，如圖8所示。 12 1358251. 第五步，請一併參閱圖8及圖9,移除殘留於第一導電 •材料層1121以及導電圖形部111表面之光阻層13,即可獲 -得具有第一導電材料層1121以及第二導電材料層1122之 .電路板半成品。 ; 第六步，重複如上步驟以於第二導電材料層1122上沉 _ 積形成第三導電材料層1123,並於第三導電材料層1123上 沉積形成第四導電材料層1124。從而，即可於廢料區102 形成包括第一導電材料層1121、第二導電材料層1122、第 ®三導電材料層1123以及第四導電材料層1124之板翹校正 部112，並形成於成品區101具有導電圖形部111、於廢料 區102具有板翹校正部112之導電層11，從而獲得包括上 述導電層11之電路板預製品10，如圖1所示。 請參閱圖10,本技術方案第二實施例提供之電路板預 製品20與第一實施例提供之電路板預製品10大致相同， 其不同之處在於，板翹校正部212之最大厚度與導電圖形 •部211之厚度相同，即，廢料區202之導電層21之最大厚 度與導電圖形之厚度相同。本實施例中，廢料區202之導 電層21厚度之階梯性變化可於將成品區201之導電層21 形成導電圖形後，藉由對廢料區202之導電層21進行多次 影像轉移工序與多次蝕刻工序實現。 請參閱圖11，本技術方案第三實施例提供之電路板預 製品30與第二實施例提供之電路板預製品20大致相同， 其不同之處在於，板翹校正部312之厚度隨著與成品區301 中心之距離之增大而連續線性增加。板翹校正部312具有 13 1358251 相對之第一表面312a與第二表面312b。該第一表面312& 為平面’其與絕緣層32接觸。該第二表面3l2b亦為平面， 且與第一表面312a相交。本實施例中，板翹校正部312厚 度之連續變化可藉由對廢料區3〇2之導電層進行多次磨蝕 或拋光實現。 當然，該第二表面312b亦可為曲面，即，板翹校正部 12之厚度亦可隨耆與成品區301中心之距離之增大而連 續呈非線性關係增加，僅需板翹校正部312之厚度變化規 律與電路板預製品3G之麵曲度變化規律相對應，從而可較 好地牽制電路板預製品3〇兩端之翹曲即可。 本技術方案還提供一種電路板組裝方法，以下僅以第 一實施例之電路板預製品10為例進行說明。 首先，請再次參閱圖i，提供如第一實施 板預製品10。 Μ 其次，請一併參閱圖12及圖13，於成品區101组 子元器件40。 、电 當然，於組裝電子元器件4〇之前，還可對電路板預製 品1〇進行鐘金、塗覆防焊層、文字印刷等工序。 製 於電路板預製品1〇之成σ Ρ 1Λ1〜壯+ 7 將雷子亓哭心0壯 農電子元器件係指 α 、，裝於成品區101中與導電圖形部1η f應之位置。將電子元器件組裝於成品區1〇1之方法^為 表面貼裝、覆晶構Μ其他方法，^了為 以及組裝之要求視電子4件之類型 疋。該電子元器件為用於實 功能之器件，呈可处 ”了為積體電路晶片，亦可為電容電感元件， 1358251 ，可=他器件。電子元器件之形狀結構亦不限。 -藉^ 實施例中，電子元时為長方體形之 片40,其具有複數與導電接點⑽相對應之組 為焊錫凸塊41，藉由貼合頭（圖未 -=將積體電路晶片40之複數焊錫凸塊41 一一對庫貼人 接復點1112，再經過回焊實現焊锡凸塊Μ與㈣ 口Flm之牛固連接，從而將積體電路晶片覆晶構襄於成 得組裝有電子元器件之電路板預組裝品-， 再次’請-併參_ 13及圖14，去除廢料區搬，以 又侍組裝有電子元器件40之電路板成品10b。 以衝裁模具、銳刀、雷射或其他工具切割成品區而 二廢料區102之邊界，以使廢料區1〇2掉落去除，即可獲 4細震有積體電路晶片4〇之電路板成品⑽。當然，獲得 電路板成品l〇b後，還可進行後續檢驗、進一步組裝等工 藝。 ^， 本技術方案之電路板預製品中，首先，廢料區亦具有 導電層，從而使得廢料區亦具有與成品區相似之生產製 從而了減輕因成品區與廢料區製作工藝不同而引起之 鍾曲；其次，廢料區之導電層厚度隨著與成品區中心之距 離之増大而增加，使得廢料區中越遠離成品區中心之部分 /、有越大之重1，從而該部分之重量可牽制電路板預製品 之兩端以減輕電路板預製品之翹曲度，並使得整個電路板 預製具有較好平整度。本技術方案之電路板組裝方法 15 1358251 •t利用先於成品區組裝電子元器件再去除廢料區之工 使传組裝電子几器件時成品區處於較為平坦之狀態， :保€電子（$件與電路板之對位精度與組裝精度，使 -于電路板具有較好之組裝效果。 -^上所述，本發明確已符合發料利之要件，遂依法 出專利申請。惟，以上料者僅為本發日狀較佳實施方 =自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案 鲁人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆 應涵盍於以下申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為本技術方案第一 立體結構示意圖。 實施例提供之電路板預製品之 圖2為沿圖1中之職方向剖開之剖面示意圖。 圖3為本技術方案第—實施例提供之覆銅基板之示意 品區^^:^施例提供之於覆銅基板之成 成光^層本方案第—實施例提供之於覆銅基板上形 光之=圖為本技財提供以光阻層進行曝 影後U意為圖本技術方案第—實施例提供之對光阻層進行顯 圖8為本技術方案第一實施例提供之第-次電鍵後之 16 1358251 . 示意圖。 • 圖9為本技術方案第一實施例提供之移除光阻層後之 -示意圖。 圖10為本技術方案第二實施例提供之電路板預製品之 •示意圖。 圖11為本技術方案第三實施例提供之電路板預製品之 示意圖。 圖12為本技術方案提供之電子元器件之示意圖。 > 圖13為本技術方案提供之將電子元器件組裝於如第一 實施例所示之電路板預製品之示意圖。 圖14為本技術方案提供之去除廢料區後獲得之組装有 電子元器件之電路板成品之示意圖。 【主要元件符號說明】 電路板預製品 10 成品區 101 、 201 、 301 廢料區 102、202、302 導電層 11、21 絕緣層 12、32 導電圖形部 111 > 211 板麵权正部 112 ' 212 ' 312 導電線路 1111 導電接點 1112 第一表面 112a ' 312a 第二表面 112b 、 312b 1358251 . 第一導電材料層 1121 ‘第二導電材料層 1122 -第三導電材料層 1123 \第四導電材料層 1124 •覆銅基板 1〇〇 光阻層 13 光罩 14 開口 140 ®積體電路晶片 40 焊錫凸塊 41 電路板預組裝品 l〇a 電路板成品 l〇b 18

Claims (1)

1. 丄. 十、申請專利範圍： \種電路板預製品’其包括成品區與位於成品區周圍之 2料區，該成品區與該廢料區均具有導電層，該成品區之 一電層形成有導電圖形，其改進在於’該廢料區之導電層 厚度隨著與成品區中心之距離之增大而增加。 如申π專利圍第1項所述之電路板預製品，其中，該 成品區之導電層與廢料區之導電層位於同一平面。 如申μ專利圍第i項所述之電路板預製品，其中，該 料區之導電層厚度隨著與成品區中心之距離之增大而 梯性增加。 如申明專利範圍第3項所述之電路板預製品，其中，該 ‘料區之V電層具有第一表面以及複數與第一表面平行之 二表面’該複數第二表面與第—表面之間距依次增加。 如申明專利|已圍第4項所述之電路板預製品，其中，錢 ^區之導電層包括多層分佈面積依次減小且分佈 次运離成品區之導雷紝> 層導電材料層上電材枓層，錢數第二表面分別位於多 如申„月專利範圍第工項所述之電路板預製品 =料區之導電層厚度隨著與成品區中心、之距離 ^ 續呈線性或非線性增加。 申料·圍第6項料之電路板 =區之導電層具有第一表面與第二表面，該心: +面’該第二表面為與第一表面相交之平面或曲面。面為 .如申請專利範圍第1項所述之電路板預製品，其中，該 19 1358251 . 廢料區之導電層之最小厚度與導電圖形之厚度相同。 9·如申請專利範圍第1項所述之電路板預製品，其中，該 -廢料區之導電層之最大厚度與導電圖形之厚度相同。 .10. —種電路板組裝方法，包括步驟： .··提供如申請專利範圍第1項所述之電路板預製品； 於成品區組裝電子元器件； 以獲得組裝有電子元器件之電路板成品。 令，以表㈣裝技電路Μ裝方法，其 器件。裝技錢覆晶難技術於成品區組裝電子元 12、如申請專利範圍第1〇項 尹，以衝賴具、銑 、^電路板㈣方法，其 乂田射去除廢料區。

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