TWI419629B - 電路板製作方法 - Google Patents

Description

電路板製作方法

本發明涉及電路板製造技術，尤其涉及一種電路板製作方法。

在資訊、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”。

雙面電路板具有兩層導電層，兩層導電層之間通過導孔實現訊號連接。導孔一般通過鑽孔、化學鍍及電鍍之工藝形成。在先前技術中，對於製作導孔中之鑽孔工序一般係僅採用機械鑽孔工藝，或者僅採用雷射鑽孔工藝。惟，機械鑽孔之製作精度不佳，而雷射鑽孔雖然精度較高，但使用雷射鑽導電層時則速度較慢，需要較長之製作時間。並且，僅有紫外雷射適合用於鑽導電層，但使用紫外雷射之成本較高。

有鑑於此，有必要提供一種可具有較高製作效率與製作精度之電 路板製作方法。

以下將以實施例說明一種電路板製作方法。

一種電路板製作方法，包括步驟：提供雙面覆銅板，所述雙面覆銅板包括絕緣層、第一銅箔層及第二銅箔層，所述絕緣層位於第一銅箔層與第二銅箔層之間；以化學蝕刻工藝在第一銅箔層中形成複數第一孔，並在第二銅箔層中形成複數第二孔，所述複數第一孔與所述複數第二孔一一對應，且每個第一孔之孔徑均大於或等於與其對應之第二孔之孔徑；以雷射燒蝕工藝在所述絕緣層中形成與複數第二孔一一對應之複數第三孔，每個第三孔之孔徑均等於或小於與其對應之第二孔之孔徑，每個第三孔均連通於一個第一孔與一個第二孔之間，從而所述複數第一孔、複數第二孔及複數第三孔在所述雙面覆銅板中構成複數通孔；在暴露於所述複數通孔中之絕緣層表面形成導電層，從而導通第一銅箔層與第二銅箔層；以及將第一銅箔層形成第一導電線路，並將第二銅箔層形成第二導電線路。

本技術方案之電路板製作方法中，採用先化學蝕刻第一銅箔層與第二銅箔層再用雷射燒蝕絕緣層之工藝製作通孔，由於化學蝕刻之成本較低，而雷射燒蝕絕緣層之速度較快，如此則以較低之生產成本及較高之製作效率實現了電路板之製作。並且，在製作通孔時，第一銅箔層中之第一孔之孔徑大於或等於第二銅箔層之第二孔之孔徑，如此在生產時僅需保證第二孔之製作精度，即可保證第一孔之製作精度，亦即降低了生產之難度。而在用雷射燒蝕 絕緣層形成第三孔時，第三孔之孔徑等於或小於第二孔之孔徑，如此則保證了通孔之製作精度。

10‧‧‧雙面覆銅板

11‧‧‧第一銅箔層

13‧‧‧絕緣層

12‧‧‧第二銅箔層

131‧‧‧第一表面

132‧‧‧第二表面

110‧‧‧第一孔

120‧‧‧第二孔

14‧‧‧第一光阻層

15‧‧‧第二光阻層

140‧‧‧第一開口

150‧‧‧第二開口

130‧‧‧第三孔

100‧‧‧通孔

111‧‧‧第一導電線路

121‧‧‧第二導電線路

17‧‧‧第三光阻層

18‧‧‧第四光阻層

170‧‧‧第三開口

180‧‧‧第四開口

20‧‧‧雙面電路板

圖1為本技術方案實施方式提供之電路板製作方法之流程示意圖。

圖2為本技術方案實施方式提供之雙面覆銅板之剖視示意圖。

圖3為本技術方案實施方式提供之在雙面覆銅板兩側分別形成第一光阻層與第二光阻層之後之剖視示意圖。

圖4為本技術方案實施方式提供之圖案化第一光阻層與第二光阻層之後之剖視示意圖。

圖5為本技術方案實施方式提供之蝕刻第一銅箔層與第二銅箔層之後之剖視示意圖。

圖6為本技術方案實施方式提供之去除第一光阻層與第二光阻層之後之剖視示意圖。

圖7為本技術方案實施方式提供之採用雷射燒蝕雙面覆銅板之絕緣層之後形成複數通孔之剖視示意圖。

圖8為本技術方案實施方式提供之將複數通孔製成複數導孔之剖視示意圖。

圖9為本技術方案實施方式提供之在雙面覆銅板兩側分別形成第三光阻層與第四光阻層之後之剖視示意圖。

圖10為本技術方案實施方式提供之圖案化第三光阻層與第四光阻 層之後之剖視示意圖。

圖11為本技術方案實施方式提供之蝕刻第一銅箔層與第二銅箔層之後形成導電線路之剖視示意圖。

圖12為本技術方案實施方式提供之去除第三光阻層與第四光阻層之後之剖視示意圖。

下面將結合附圖及實施例，對本技術方案提供之電路板製作方法作進一步之詳細說明。

請參閱圖1，本技術方案實施方式提供一種電路板製作方法，包括步驟：

第一步，請參閱圖2，提供雙面覆銅板10。所述雙面覆銅板10包括依次堆疊之第一銅箔層11、絕緣層13及第二銅箔層12。所述絕緣層13具有第一表面131及與第一表面131相對之第二表面132。所述第一銅箔層11貼合在第一表面131，所述第二銅箔層12貼合在第二表面132，亦即，絕緣層13位於第一銅箔層11與第二銅箔層12之間。所述絕緣層13之材料為柔性材料，例如聚醯亞胺(Polyimide,PI)、聚乙烯對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate，PEN)等，但亦可為硬性材料，如環氧樹脂、玻纖布等。

第二步，請一併參閱圖3至圖5，以化學蝕刻工藝在第一銅箔層11中形成複數第一孔110，並在第二銅箔層12中形成複數第二孔120 。化學蝕刻工藝係指採用蝕刻液蝕刻去除材料之方法。所述複數第一孔110與所述複數第二孔120一一對應，且每個第一孔110之孔徑均大於或等於與其對應之一個第二孔120之孔徑。

具體地，請參閱圖3，首先，在第一銅箔層11表面形成第一光阻層14，在第二銅箔層12表面形成第二光阻層15。所述第一光阻層14與第二光阻層15可為正型光阻，亦可為負型光阻。其次，對第一光阻層14與第二光阻層15進行曝光、顯影，從而圖案化第一光阻層14與第二光阻層15。在本實施例中，在第一光阻層14中形成複數第一開口140，在第二光阻層15中形成複數第二開口150，如圖4所示。需要說明，複數第一開口140之數量不限，可為兩個以上之任意自然數；複數第一開口140之位置與需要形成之複數第一孔110之位置相對應；複數第二開口150之數量不限，可為兩個以上之任意自然數；複數第二開口150之位置與需要形成之複數第二孔120之位置相對應。在本實施例之圖示中，以兩個第一開口140與兩個第二開口150為例進行說明。再次，利用銅蝕刻液蝕刻從複數第一開口140中暴露出之第一銅箔層11以及從複數第二開口150中暴露出之第二銅箔層12，從而在第一銅箔層11中形成所述複數第一孔110，在第二銅箔層12中形成所述複數第二孔120，如圖5所示。絕緣層13之第一表面131暴露於所述複數第一孔110中，絕緣層13之第二表面暴露於所述複數第二孔120中。所述銅蝕刻液可為酸性氯化銅蝕刻液、鹼性氯化銅蝕刻液或者硝酸系統之蝕刻液。舉例而言，酸性氯化銅蝕刻液之主要成分包括氯化銅、過氧化氫、鹽酸、氯化納、氯化銨、氯酸鈉等。最後，請參 閱圖6，通過剝離、磨刷或溶解去除第一光阻層14與第二光阻層15。

在本實施方式中，每個第一孔110之孔徑均大致在20微米至50微米之間，且每個第一孔110之孔徑均大於或等於與其對應之一個第二孔120之孔徑。具體地，每個第一孔110之孔徑均為與其對應之一個第二孔120之孔徑之1至2倍。亦即，每個第二孔120之孔徑在20微米至100微米之間。需要說明，在本實施方式中，每個第一孔110之孔徑可以不同，僅需每個第一孔110之孔徑均在與其對應之一個第二孔120之孔徑之2倍以下即可。

第三步，請參閱圖7，以雷射燒蝕工藝在所述絕緣層13中形成與複數第二孔120一一對應之複數第三孔130。雷射燒蝕工藝係指採用雷射燒蝕去除材料之方法。

具體地，以二氧化碳雷射從靠近第二銅箔層12之位置向朝向第一銅箔層11之方向燒蝕絕緣層13暴露於複數第二孔120之部分，從而在所述絕緣層13中形成與複數第二孔120一一對應之複數第三孔130。由於雷射從複數第二孔120向複數第一孔110方向燒蝕絕緣層13，因此，每個第三孔130之孔徑均等於或小於與其對應之第二孔120之孔徑。在本實施例中，每個第三孔130之孔徑均等於與其對應之第二孔120之孔徑。亦即，每個第三孔130之孔徑均在20微米至50微米之間。

每個第三孔130均連通於一個第一孔110與一個第二孔120之間，從而所述複數第一孔110、複數第二孔120及複數第三孔130在雙 面覆銅板10中構成複數通孔100。亦即，每個第三孔130以及與其連通之第一孔110與第二孔120共同構成一個通孔100。在本實施方式中，每個第三孔130之孔徑亦可不同，僅需第三孔130之孔徑小於或等於與其連通之第二孔120之孔徑即可。

第四步，請參閱圖8，在暴露於所述複數通孔100中之絕緣層13表面形成導電層16，從而將複數通孔100製成複數導孔，從而導通第一銅箔層11與第二銅箔層12。導電層16之厚度在5微米至25微米之間。

本實施例中，通過黑化、電鍍工藝在暴露於所述複數通孔100中之絕緣層13表面沈積導電層16。具體地，先通過黑化工藝在暴露於所述複數通孔100中之絕緣層13表面沈積導電石墨層(圖未示)，然後再通過電鍍工藝在導電石墨層表面、第一銅箔層11表面以及第二銅箔層12表面沈積電鍍銅層，如此導電石墨層及導電石墨層表面之電鍍銅層構成了絕緣層13表面之導電層16，從而使得第一銅箔層11與第二銅箔層12通過導電層16電性連接。需要說明，由於導電石墨層之厚度較薄，因此未在本實施例之圖示中繪示。另外，黑化工藝可以黑影工藝、化學沈銅工藝或其他相關工藝替代。並且，在其他實施例中，亦可僅通過黑化工藝或者化學沈銅工藝形成所述導電層16。換言之，導電層16可為化學銅層、導電石墨層或者為多層結構。當導電層16為化學銅層或為導電石墨層時，第一銅箔層11表面以及第二銅箔層12表面不形成有鍍層材料。當導電層16為多層結構時，第一銅箔層11表面以及第二銅箔層12表面形成有鍍層材料。多層結構可以為導電石墨層與電鍍銅 層之複合結構，亦可為化學銅層與電鍍銅層之複合結構，還可為其他可沈積在絕緣材料表面之導電材料層與電鍍銅層一起構成之複合結構。

另外，本領域技術人員可以理解，在導電石墨層表面、第一銅箔層11表面以及第二銅箔層12表面沈積電鍍銅層時，由於尖端效應，在第一表面131沈積之電鍍銅層之厚度可能大於在其他部位沈積之電鍍銅層之厚度。

第五步，請一併參閱圖9至圖12，將第一銅箔層11形成第一導電線路111，並將第二銅箔層12形成第二導電線路121。形成導電線路之工藝可以為化學蝕刻，亦可以為雷射燒蝕。在本實施例中，以化學蝕刻為例進行具體說明。

首先，請參閱圖9，在第一銅箔層11表面之電鍍銅層表面形成第三光阻層17，在第二銅箔層12表面之電鍍銅層表面形成第四光阻層18。其次，請參閱圖10，通過曝光、顯影圖案化第三光阻層17，同時圖案化第四光阻層18。亦即，在第三光阻層17中形成複數第三開口170，同時在第四光阻層18中形成複數第四開口180。第三光阻層17之圖案與需要在第一銅箔層11中形成之導電線路之圖案相對應，第四光阻層18之圖案與需要在第二銅箔層12中形成之導電線路之圖案相對應。再次，請參閱圖11，以銅蝕刻液蝕刻暴露於複數第三開口170中之第一銅箔層11及其表面之電鍍銅層，同時蝕刻暴露於複數第四開口180中之第二銅箔層12及其表面之電鍍銅層，從而圖案化第一銅箔層11與第二銅箔層12。亦即，在第一銅箔層11中形成與第三光阻層17之圖案相對應之第一導電線 路111，在第二銅箔層12中形成與第四光阻層18之圖案相對應之第二導電線路121。最後，請參閱圖12，除去圖案化之第三光阻層17與第四光阻層18，即可獲得製成之雙面電路板20。所述雙面電路板20包括第一導電線路111、第二導電線路121及位於第一導電線路111與第二導電線路121之間之絕緣層13，第一導電線路111與第二導電線路121通過複數通孔100中之導電層16實現電性連接。

當然，本領域技術人員可以理解，在形成第一導電線路111，形成第二導電線路121之後，還可以包括在第一導電線路111表面及第二導電線路121表面均貼覆覆蓋膜之步驟。

並且，需要說明，所述雙面電路板20亦可用來製作成多層電路板。亦即，雙面電路板20可以再與一個以上之單面電路板、雙面電路板或多層電路板壓合，構成多層電路板；雙面電路板20亦可再與一個以上單面覆銅板壓合併通過線路製作工藝構成多層電路板。

本技術方案之製作雙面電路板20之方法中，採用先化學蝕刻第一銅箔層11與第二銅箔層12再用雷射燒蝕絕緣層13之工藝製作通孔100，由於化學蝕刻之成本較低，而雷射燒蝕絕緣層13之速度較快，如此則以較低之生產成本及較高之製作效率實現了雙面電路板20之製作。並且，在製作通孔100時，第一銅箔層11中之第一孔110之孔徑大於或等於第二銅箔層12之第二孔120之孔徑，如此在生產時僅需保證第二孔120之製作精度，即可保證第一孔110之製作精度，亦即降低了生產之難度。而在用雷射燒蝕絕緣層13形 成第三孔130時，從第二孔120向第一孔110方向燒蝕，如此則保證了第三孔130之孔徑範圍，保證了通孔100之製作精度。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。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。

Claims (10)

1. 一種電路板製作方法，包括步驟：提供雙面覆銅板，所述雙面覆銅板包括絕緣層、第一銅箔層及第二銅箔層，所述絕緣層位於第一銅箔層與第二銅箔層之間；在第一銅箔層表面形成第一光阻層，在第二銅箔層表面形成第二光阻層，所述第一光阻層具有複數第一開口，所述第二光阻層具有複數第二開口；蝕刻從複數第一開口中暴露出之第一銅箔層以及從複數第二開口中暴露出之第二銅箔層，從而在第一銅箔層中形成複數第一孔，並在第二銅箔層中形成複數第二孔，所述複數第一孔與所述複數第二孔一一對應，且每個第一孔之孔徑均大於或等於與其對應之第二孔之孔徑；去除所述第一光阻層及所述第二光阻層；以雷射燒蝕工藝在所述絕緣層中形成與複數第二孔一一對應之複數第三孔，每個第三孔之孔徑均等於與其對應之第二孔之孔徑，每個第三孔均連通於一個第一孔與一個第二孔之間，從而所述複數第一孔、複數第二孔及複數第三孔在所述雙面覆銅板中構成複數通孔；在暴露於所述複數通孔中之絕緣層表面形成導電層，從而導通第一銅箔層與第二銅箔層，以及同時在所述第一銅箔層與第二銅箔層表面沉積電鍍銅層；以及將第一銅箔層及第一銅箔層表面之電鍍銅層形成第一導電線路， 並將第二銅箔層及第二銅箔層表面之電鍍銅層形成第二導電線路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，所述絕緣層具有相對之第一表面與第二表面，所述第一銅箔層與第一表面相接觸，所述第二銅箔層與第二表面相接觸，所述複數第一孔暴露於第一表面，所述複數第二孔暴露於第二表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，每個第二孔之孔徑均為20微米至50微米。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，每個第一孔孔徑均在與其對應之第二孔孔徑的兩倍以下。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，在所述絕緣層中形成與複數第二孔一一對應之複數第三孔時，利用二氧化碳雷射從複數第二孔向複數第一孔方向燒蝕。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，採用化學蝕刻工藝將第一銅箔層形成第一導電線路，採用化學蝕刻工藝將第二銅箔層形成第二導電線路。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，所述導電層為銅層。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，在暴露於所述通孔中之絕緣層表面形成導電層包括步驟：在暴露於所述通孔中之絕緣層表面沈積化學銅層或導電石墨層；以及通過電鍍工藝在化學銅層表面或導電石墨層表面形成電鍍銅層。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電路板製作方法，其中，在化學銅 層表面或導電石墨層表面形成電鍍銅層時，還在第一銅箔層表面及第二銅箔層表面形成電鍍銅層。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電路板製作方法，其中，在將第一銅箔層形成第一導電線路，並將第二銅箔層形成第二導電線路後，在第一導電線路表面及第二導電線路表面均形成覆蓋層。