TWI441586B - 多層電路板之製作方法 - Google Patents

Description

多層電路板之製作方法

本發明涉及電路板製造技術，尤其涉及一種多層電路板之製作方法。

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”。

多層電路板具有複數層導電層，多層導電層之間通過導孔實現訊號連接。導孔包括導通孔、盲導孔及埋導孔，一般通過鑽孔、化學鍍及電鍍之方法形成。由於多層電路板是通過採用複數電路基板多次壓合形成，因此，盲導孔及埋導孔需要在壓合之前製作。如此則使得製作方法較為複雜，並增大製 作精度要求，降低製作效率。另外，在先前技術中，對於製作導孔中之鑽孔工序一般僅採用機械鑽孔方法，或者僅採用雷射鑽孔方法。然而，機械鑽孔之製作精度略有欠缺，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。

有鑑於此，提供一種可具有較高製作效率之多層電路板之製作方法實屬必要。

以下將以實施例說明一種多層電路板之製作方法。

一種多層電路板之製作方法，包括步驟：提供第一電路基板與第二電路基板，所述第一電路基板包括第一線路層及第一基底層，所述第二電路基板包括第一導電層與第二基底層；在第一線路層表面壓合第二電路基板以形成壓合板，所述第二基底層與所述第一線路層接觸，其中，在第一線路層表面壓合第二電路基板包括步驟：在第一線路層表面壓合第一覆銅板，所述第一覆銅板包括貼合之第一絕緣層與第三導電層，所述第一絕緣層與第一線路層接觸；圖案化所述第三導電層，以在第三導電層中形成導電線路；在形成了導電線路之第三導電層表面壓合第三覆銅板，使得所述第一絕緣層處於半固化態從而充填所述第三導電層的導電線路之間的空隙，所述第三覆銅板包括貼合之第三絕緣層與所述第一導電層，所述第三絕緣層與第三導電層接觸，所述第二基底層由所述第三導電層、第一絕緣層及第三絕緣層構成；採用機械鑽孔方法在所述壓合板中形成第一過孔，所述第一過孔貫穿第一 導電層、第三絕緣層、第三導電層及部分第一絕緣層；採用雷射鑽孔方法在所述壓合板中形成第二過孔，所述第二過孔與第一過孔連通以構成第一盲孔，所述第一盲孔至少貫穿第一導電層與第二基底層；將所述第一盲孔形成第一盲導孔，以使得第一盲導孔電性連接第一導電層與第一線路層；以及圖案化所述第一導電層，以在第一導電層中形成導電線路。

本技術方案之多層電路板之製作方法中，先在第一電路基板表面壓合第二電路基板構成壓合板，再對壓合板進行鑽孔並形成層間導通結構。亦即，在壓合前對每個電路基板均不進行鑽孔及孔導通化工序，如此簡化電路板之製作工序，可提高電路板製作效率。並且，在鑽孔時，先採用機械鑽孔方法，再使用雷射鑽孔方法，不但保證鑽孔效率，而且具有較高鑽孔精度，保證了多層電路板之層間導通效果。

11‧‧‧第一電路基板

111‧‧‧第一線路層

113‧‧‧第二線路層

115‧‧‧第一基底層

13‧‧‧第二電路基板

131‧‧‧第一導電層

135‧‧‧第二基底層

15‧‧‧第三電路基板

151‧‧‧第二導電層

155‧‧‧第三基底層

17‧‧‧壓合板

120‧‧‧第一覆銅板

121‧‧‧第三導電層

122‧‧‧第一絕緣層

140‧‧‧第二覆銅板

141‧‧‧第四導電層

142‧‧‧第二絕緣層

130‧‧‧第三覆銅板

132‧‧‧第三絕緣層

150‧‧‧第四覆銅板

152‧‧‧第四絕緣層

101‧‧‧第一過孔

103‧‧‧第三過孔

102‧‧‧第二過孔

104‧‧‧第四過孔

105‧‧‧第一盲孔

107‧‧‧第二盲孔

106‧‧‧第一盲導孔

108‧‧‧第二盲導孔

109‧‧‧通孔

181‧‧‧化學銅層

182‧‧‧電鍍銅層

100‧‧‧導通孔

10‧‧‧多層電路板

圖1為本技術方案實施方式提供之多層電路板之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第一電路基板之剖視示意圖。

圖3為本技術方案實施方式提供之在第一電路基板兩側壓合第一覆銅板與第二覆銅板之後之剖視示意圖。

圖4為本技術方案實施方式提供之在第一覆銅板與第二覆銅板中形成導電線路後之剖視示意圖。

圖5為本技術方案實施方式提供之在第一覆銅板與第二覆銅板上分別壓合第三覆銅板與第四覆銅板後形成壓合板之剖視示意圖。

圖6為本技術方案實施方式提供之在壓合板中機械鑽孔後之剖視示意圖。

圖7為本技術方案實施方式提供之在壓合板中雷射鑽孔後形成盲孔之剖視示意圖。

圖8為本技術方案實施方式提供之在壓合板中形成通孔後之剖視示意圖。

圖9為本技術方案實施方式提供之將壓合板中之盲孔形成盲導孔，將通孔形成導通孔之剖視示意圖。

圖10為本技術方案實施方式提供之在第三覆銅板與第四覆銅板中形成導電線路後之剖視示意圖。

下面將結合附圖及實施例，對本技術方案提供之多層電路板之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多層電路板之製作方法，包括步驟：第一步，請參閱圖2，提供第一電路基板11。所述第一電路基板11可為單層板、雙層板或多層板。在本實施例中，以第一電路基板11為雙面板進行舉例說明。第一電路基板11包括 第一線路層111、第二線路層113及第一基底層115。

所述第一線路層111與第二線路層113位於第一基底層115之兩側。第一線路層111與第二線路層113之材料均可為選自銅、銀、金及鎳中之一種或其合金。第一線路層111與第二線路層113均包括複數條導電線路，以可進行訊號傳輸。所述第一基底層115可為單層結構，亦可為多層結構。所述單層結構係指為單層絕緣層之結構。所述多層結構係指包括交替排列之至少一層絕緣層與至少一層線路層之結構，亦即，第一基底層115可為形成了導電線路之雙面電路板或多層電路板。在本實施例中，所述第一基底層115為單層絕緣層之結構。所述絕緣層之材料可為硬性材料，如環氧樹脂、玻纖布等，亦可為柔性材料，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)、聚四氟乙烯(Teflon)、聚硫胺(Polyamide)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate)、聚碳酸酯(Polycarbonate)或聚醯亞胺-聚乙烯-對苯二甲酯共聚物(Polyamide polyethylene-terephthalate copolymer)等。

第二步，請一併參閱圖3至圖5，在第一線路層111表面壓合第二電路基板13，在第二線路層113表面壓合第三電路基板15，從而形成壓合板17。

所述第二電路基板13包括貼合之第一導電層131與第二基底 層135，所述第二基底層135與所述第一線路層111接觸。所述第一導電層131之材料可為選自銅、銀、金及鎳中之一種或其合金。所述第二基底層135可為單層絕緣層之結構，亦可為包括交替排列之至少一層絕緣層與至少一層線路層之多層結構，即雙面電路板或多層電路板之結構。在本實施例中，所述第二基底層135為包括兩層絕緣層與一層線路層之結構。

所述第三電路基板15包括貼合之第二導電層151與第三基底層155，所述第三基底層155與所述第二線路層113接觸。所述第二導電層151之材料可為選自銅、銀、金及鎳中之一種或其合金。所述第三基底層155可為單層絕緣層之結構，亦可為包括交替排列之至少一層絕緣層與至少一層線路層之多層結構，即雙面電路板或多層電路板之結構。在本實施例中，所述第三基底層155為包括兩層絕緣層與一層線路層之結構。

因此，在本實施例中，形成壓合板17具體包括以下步驟：首先，請參閱圖3，在第一線路層111表面壓合第一覆銅板120，同時在第二線路層113表面壓合第二覆銅板140。所述第一覆銅板120包括第一絕緣層122與形成在第一絕緣層122表面之第三導電層121。所述第一絕緣層122與第一線路層111接觸，即位於第一線路層111與第三導電層121之間。所述第二覆銅板140包括第二絕緣層142與形成在第二絕緣層142表面之第四導電層141。所述第二絕緣層142與第二線路 層113接觸，即位於第二線路層113與第四導電層141之間。

其次，請參閱圖4，圖案化所述第三導電層121與第四導電層141，從而在第三導電層121與第四導電層141中均形成導電線路。圖案化第三導電層121與第四導電層141之方法可為化學蝕刻，亦可為雷射燒蝕。當採用化學蝕刻之方法圖案化第三導電層121與第四導電層141時，可以包括在第三導電層121與第四導電層141表面分別形成光阻層，對光阻層進行顯影、曝光，再蝕刻第三導電層121與第四導電層141之步驟。

再次，請參閱圖5，在形成了導電線路之第三導電層121表面壓合第三覆銅板130，同時在形成了導電線路之第四導電層141表面壓合第四覆銅板150。本領域中具有通常知識者可以理解，在壓合時，由於具有較高溫度，第一絕緣層122將處於半固化態從而充填第三導電層121的導電線路之間的空隙，使得第一覆銅板120與第三覆銅板130之間不存在空氣；同時，第二絕緣層142亦將處於半固化態從而充填第四導電層141的導電線路之間的空隙，使得第二覆銅板140與第四覆銅板150之間不存在空氣。

所述第三覆銅板130包括第三絕緣層132與形成在第三絕緣層132一側之所述第一導電層131。所述第三絕緣層132與第三導電層121接觸，即，位於第一導電層131與第三導電層121之間。第三絕緣層132、第三導電層121及第一絕緣層122構成第二基底層135。所述第四覆銅板150包括第四絕緣層152與形成在所述第四絕緣層152一側之所述第二導電層151。所 述第四絕緣層152與第四導電層141接觸，即，位於第四導電層141與第二導電層151之間。所述第四絕緣層152、第四導電層141及第二絕緣層142構成第三基底層155。

在本實施例中，壓合板17為六層板，因此採用上述壓合方式形成。本領域技術人員可以理解，當壓合板17為三層、四層、五層或七層以上之電路板時，可採用其他壓合方式形成。或者說，第二基底層135、第三基底層155可以具有其他結構。

另外，本領域技術人員亦可理解，在形成壓合板17時，亦可僅在第一線路層111表面壓合第二電路基板13，而不在第二線路層113表面壓合第三電路基板15。

第三步，請參閱圖6，採用機械鑽孔方法在所述壓合板17中形成第一過孔101與第三過孔103，所述第一過孔101至少貫穿第一導電層131，所述第三過孔103至少貫穿第二導電層151。機械鑽孔方法係指採用機械鑽針高速旋轉從而在電路板上形成孔洞之方式。在本實施例中，第一過孔101貫穿第一導電層131與部分之第二基底層135。具體而言，第一過孔101貫穿第一導電層131、第三絕緣層132、第三導電層121及部分之第一絕緣層122。第三過孔103貫穿第二導電層151與部分之第三基底層155。具體而言，第三過孔103貫穿第二導電層151、第四絕緣層152、第四導電層141及部分之第二絕緣層142。

第四步，請參閱圖7，採用雷射鑽孔方法在所述壓合板17中形成第二過孔102與第四過孔104。雷射鑽孔方法係指採用雷射對電路板之材料燒蝕從而形成孔洞之方式。所述雷射可為Nd：YAG雷射，亦可為CO2雷射。

所述第二過孔102與第一過孔101連通以構成第一盲孔105，所述第一盲孔105至少貫穿第一導電層131與第二基底層135。在本實施例中，第二過孔102貫穿剩餘部分之第一絕緣層122，即，第二過孔102之深度與第一過孔101之深度之加和等於第二電路基板13之厚度。

所述第四過孔104與第三過孔103連通以構成第二盲孔107，所述第二盲孔107至少貫穿第二導電層151與第三基底層155。在本實施例中，第四過孔104貫穿剩餘部分之第二絕緣層142，即，第四過孔104之深度與第二過孔102之深度之加和等於第三電路基板15之厚度。

當然，本領域技術人員可以理解，在第三步中採用機械鑽孔方法在所述壓合板17中形成第一過孔101之深度不限，在第四步中採用雷射鑽孔方法在所述壓合板17中形成第二過孔102之深度亦不限，僅需第二過孔102與第一過孔101連通構成第一盲孔105，而第一盲孔105至少貫穿第二電路基板13即可。例如，在其他實施例中，第一過孔可貫穿第二電路基板與部分之第一基底層，而第二過孔可貫穿其餘部分之第一基底層，從而構成貫穿第二電路基板與第一基底層之第一盲孔。

另外，在本實施例中，請參閱圖8，為進一步保證各導電層及各線路層之間之訊號傳輸，還在壓合板17中形成了一個通孔109。所述通孔109貫穿第一電路基板11、第二電路基板13及第三電路基板15。所述通孔109可以通過機械鑽孔形成，亦可通過雷射燒蝕形成。需要說明，在各導電層及線路層之間能夠通過其他方式實現訊號傳輸之前提下，亦可不在壓合板17中形成通孔109。

第五步，請參閱圖9，將所述第一盲孔105形成第一盲導孔106，將第二盲孔107形成第二盲導孔108，同時將通孔109形成導通孔100。從而，第一盲導孔106電性連接第一導電層131、第三導電層121及第一線路層111，可實現第一導電層131、第三導電層121及第一線路層111之間之訊號傳輸。第二盲導孔108電性連接第二導電層151、第四導電層141及第二線路層113，可以實現第二導電層151、第四導電層141及第二線路層113之間之訊號傳輸。導通孔100電性連接第一線路層111、第二線路層113、第一導電層131、第二導電層151、第三導電層121及第四導電層141，實現該些層之間之訊號傳輸。

將所述第一盲孔105形成第一盲導孔106，將第二盲孔107形成第二盲導孔108，將通孔109形成導通孔100可包括以下步驟：首先，在第一盲孔105之孔壁、第一線路層111暴露於第一盲孔105之表面、第二盲孔107之孔壁、第二線路層113暴露於 第二盲孔107之表面以及通孔109之孔壁均沈積化學銅層181。所述化學銅層181可以導電碳層替代。其次，通過電鍍方法，在化學銅層181表面、第一導電層131表面以及第二導電層151表面均電鍍上電鍍銅層182。如此，各線路層之間、各導電層之間以及各線路層與各導電層之間，均可通過化學銅層181以及電鍍銅層182實現電性連接與訊號傳輸。

第六步，請參閱圖10，圖案化所述第一導電層131以在第一導電層131中形成導電線路，同時圖案化第二導電層151以在第二導電層151中形成導電線路，從而使得壓合板17構成一多層電路板10。圖案化第一導電層131與第二導電層151之方法可為化學蝕刻，亦可為雷射燒蝕。在本實施例中，蝕刻第一導電層131之前或同時還需蝕刻其表面之電鍍銅層182，蝕刻第二導電層151之前或同時亦需蝕刻其表面之電鍍銅層182。

如此，第一電路基板11之各線路層之間，可以通過導通孔100實現訊號傳輸，第二電路基板13之各導電層之間，可通過第一盲導孔106實現訊號傳輸，第三電路基板15之各導電層之間，可通過第二盲導孔108實現訊號傳輸。

本領域技術人員可以理解，第一盲導孔106、第二盲導孔108及導通孔100之數量不限。另外，亦可不在壓合板17中形成第二盲導孔108，亦即，在第三步中不形成第三過孔103，在第四步中不形成第四過孔104。而依靠導通孔100實現第三電路基板15之各導電層間之訊號傳輸。

並且，需要說明，當第一電路基板11之各線路層之間不需要實現電性連接時，或者第一電路基板11之各線路層之間可以通過其他結構實現電性連接時，亦可不在壓合板17中形成導通孔100。

本技術方案之製作多層電路板10之方法中，先在第一電路基板11表面壓合第二電路基板13與第三電路基板15構成壓合板17，再對壓合板17進行鑽孔並形成層間導通結構。亦即，在壓合前對每個電路基板均不進行鑽孔及導通結構之製作，如此簡化了多層電路板10之製作工序，可提高多層電路板10之製作效率。並且，在鑽孔時，先採用機械鑽孔方法，再使用雷射鑽孔方法，不但保證鑽孔效率，而且具有較高鑽孔精度，保證了多層電路板10之各導電層之間之導通效果。

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 (7)

1. 一種多層電路板之製作方法，包括步驟：提供第一電路基板與第二電路基板，所述第一電路基板包括貼合之第一線路層及第一基底層，所述第二電路基板包括貼合之第一導電層與第二基底層；在第一線路層表面壓合第二電路基板以形成壓合板，所述第二基底層與所述第一線路層接觸，其中，在第一線路層表面壓合第二電路基板包括步驟：在第一線路層表面壓合第一覆銅板，所述第一覆銅板包括貼合之第一絕緣層與第三導電層，所述第一絕緣層與第一線路層接觸；圖案化所述第三導電層，以在第三導電層中形成導電線路；在形成了導電線路之第三導電層表面壓合第三覆銅板，使得所述第一絕緣層處於半固化態從而充填所述第三導電層的導電線路之間的空隙，所述第三覆銅板包括貼合之第三絕緣層與所述第一導電層，所述第三絕緣層與第三導電層接觸，所述第二基底層由所述第三導電層、第一絕緣層及第三絕緣層構成；採用機械鑽孔方法在所述壓合板中形成第一過孔，所述第一過孔貫穿第一導電層、第三絕緣層、第三導電層及部分第一絕緣層；採用雷射鑽孔方法在所述壓合板中形成第二過孔，所述第二過孔與第一過孔連通以構成第一盲孔，所述第一盲孔至少貫穿第一導電層與第二基底層； 將所述第一盲孔形成第一盲導孔，以使得第一盲導孔電性連接第一導電層、第三導電層與第一線路層，其中，將所述第一盲孔形成第一盲導孔包括步驟：在第一盲孔孔壁形成化學銅層或導電碳層；以及在化學銅層或導電碳層表面形成電鍍銅層；以及圖案化所述第一導電層，以在第一導電層中形成導電線路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板之製作方法，其中，所述第一電路基板還包括第二線路層，所述第一線路層與第二線路層位於第一基底層之兩側，所述多層電路板之製作方法還包括步驟：提供第三電路基板，所述第三電路基板包括貼合之第二導電層與第三基底層；在第二線路層表面壓合第三電路基板，所述第三基底層與所述第二線路層接觸，所述壓合板還包括第三電路基板；採用機械鑽孔方法在所述壓合板中形成第三過孔，所述第三過孔至少貫穿第二導電層；採用雷射鑽孔方法在所述壓合板中形成第四過孔，所述第四過孔與第三過孔連通以構成第二盲孔，所述第二盲孔至少貫穿第二導電層與第三基底層；將所述第二盲孔形成第二盲導孔，以使得第二盲導孔電性連接第二導電層與第二線路層；以及圖案化所述第二導電層，以在第二導電層中形成導電線路。
3. 如申請專利範圍第2項所述之多層電路板之製作方法，其中，在第一線路層表面壓合第二電路基板之同時，在第二線路 層表面壓合第三電路基板；在將所述第一盲孔形成第一盲導孔之同時，將所述第二盲孔形成第二盲導孔；在圖案化所述第一導電層之同時，圖案化所述第二導電層。
4. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板之製作方法，其中，所述第二過孔貫穿其餘部分之第一絕緣層，所述第一盲孔之深度等於第二電路基板之厚度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板之製作方法，其中，將所述第一盲孔形成第一盲導孔之前，還包括在壓合板中形成通孔之步驟，在將所述第一盲孔形成第一盲導孔之同時，將所述通孔形成導通孔。
6. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板之製作方法，其中，圖案化所述第一導電層之方法為化學蝕刻或雷射燒蝕。
7. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板之製作方法，其中，所述第一基底層包括交替排列之至少一層絕緣層與至少一層導電層。