TWI498055B - The conductive through hole structure of the circuit board - Google Patents

Description

電路板之導電貫通孔結構

本發明係有關於一種電路板貫通孔技術，特別係指一種電路板之導電貫通孔結構。

查電路板印製(PCB)是重要的電子部件，亦是電子元件的支撐體，是電子元件線路連接的提供者。傳統的電路板，係採用印刷蝕刻阻劑的工法，做出電路的線路及圖面，因此被稱為印刷電路板或印刷線路板。由於電子產品不斷微小化跟精細化，目前大多數的電路板都是採用貼附蝕刻阻劑(壓膜或塗佈)，經過曝光顯影後，再以蝕刻做出電路板。

習用電路板之導電貫通孔結構之製程，係先製備一具有上、下兩銅箔層及膠層之載板，對其進行鑽孔程序並電鍍上一導體覆蓋部後，該載板在經過塗佈乾膜、曝光、顯影、蝕刻之後，形成數個蝕刻區域，最後再將已蝕刻之載板予以壓合。

然而，習用電路板之導電貫通孔結構之製程，係先進行鑽孔電鍍製程後再進行蝕刻製程，雖然流程簡易卻常常出現以下缺點：(1)載板之厚度不均，造成細線路製程良率下降；(2)電鍍過程產生雜質，造成影像轉移及蝕刻良率下降；(3)載板之尺寸穩定降低，造成曝光對位不準；(4)載板結構產生改變，易造成可撓性變差等等，故習用電路板之導電貫通孔結構之製程仍存在其改進的空間。

有鑑於此，本發明之主要目的即是提供一種電路板之導電貫通孔結構。

本發明為解決習用技術之問題所採用之導電貫通孔結構係在一載板形成線路後，再形成膠層及導體層。至少一貫孔以一垂直方向貫通於該載板、該線路、該膠層及該導體層，並形成一孔壁表面。該導體層與該線路外露區在該垂直方向具有一高度差。一導體覆蓋部覆蓋於該導體層及該貫孔之孔壁表面。該載板可為單面板、雙面板、多層板或其組合，且該單面板及雙面板、多層板可以是軟性電路板、硬性電路板、或軟硬結合板等不同材料特性之電路板。

相較於習用電路板之導電貫通孔結構之製程，本發明具有以下的優點：(1)因為係原材料直接蝕刻，故良率可大幅提昇；(2)製程中無雜質問題(3)所使用之材料穩定性佳；(4)基材材料除孔鍍區結構改變外，其它變化不大，使可撓性增加；(5)線路之密度增加。本發明所採用的具體方法及結構設計，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

請參閱第1-5圖，其顯示本發明第一實施例電路板之導電貫通孔結構於製作時之剖面圖，而第6圖顯示第一實施例在完成後之剖面圖。本發明第一實施例載板100是一單面板。

如圖所示，第一基板11具有一第一基板上表面11a與第一基板下表面11b。第一基板上表面11a形成有至少一上線路21。各上線路21之間以間隙區210予以區隔開。

一上膠層31形成在該上線路21之表面。上膠層31可以完全覆蓋上線路21之表面，也可以局部覆蓋上膠層31的部份區域，在未被上膠層31覆蓋的上線路21表面係定義為上線路外露區211，可作為表面黏著裝置(SMD)或金手指(Gold Finger)的外露接觸。

在上膠層31的表面形成有一上導體層41，且該上導體層41與該上線路21之上線路外露區211在該垂直方向I具有一第一高度差h1(如第3圖所示)。在第一基板11的第一基板下表面11b形成有一下導體層42。

如第4圖所示，至少一貫孔5以一垂直方向I貫通於該上導體層41、上膠層31、上線路21、第一基板11、下導體層42，並形成一孔壁表面51。

如第5圖所示，一導體覆蓋部6覆蓋於該上導體層41的上表面、下導體層42的下表面、以及貫孔5之孔壁表面51。導體覆蓋部6係可以塗佈乾膜、曝光、顯影與蝕刻之製程形成。導體覆蓋部6所使用之導體材料係可選自於銅、銀、金質材料之一或其組合。

如第6圖所示，導體覆蓋部6在鄰近於貫孔5以外的區域、上導體層41鄰近於貫孔5以外的區域以及下導體層42鄰近於貫孔5以外的區域，可以藉由習知的蝕刻技術予以去除或部份保留。

該上導體層41、上線路21與下導體層42得經由導體覆蓋部6而達到電性連通。

本實施例的第一基板11是一單面板作為載板，亦可由其它的單面板與單面板、單面板與雙面板、雙面板與雙面板、多層板之組合來作為該載板。

請參閱第7-13圖，其顯示本發明第二實施例電路板之導電貫通孔結構於製作時之剖面圖。本發明第二實施例載板200是一雙面板。

如第7圖所示，一第一雙面板12具有一雙面板上表面12a與一雙面板下表面12b，分別形成有至少一上線路21與至少一下線路22。各上線路21之間以間隙區210予以區隔開，各下線路22之間亦以間隙區220予以區隔開。該上線路21包括有至少一上線路外露區211，而該下線路22亦可選擇性地包括有至少一下線路外露區221。

如第8及9圖所示，一上膠層31形成在該上線路21之表面。一下膠層32形成在該下線路22之表面。在上膠層31的表面形成有一上導體層41，且該上導體層41與該上線路21之上線路外露區211在該垂直方向I具有一第一高度差h1。

在下膠層32的表面形成有一下導體層42，且該下導體層42與該下線路22之下線路外露區221在該垂直方向I具有一第二高度差h2。

如第10圖所示，至少一貫孔5以一垂直方向I貫通於該上導體層41、上膠層31、上線路21、第一雙面板12、下線路22、下膠層32、下導體層42，並形成一孔壁表面51。

如第11圖所示，一導體覆蓋部6覆蓋於該上導體層41的上表面、下導體層42的下表面、以及貫孔5之孔壁表面51。

如第12圖所示，導體覆蓋部6在鄰近於貫孔5以外的區域、上導體層41鄰近於貫孔5以外的區域，可以藉由習知的蝕刻技術予以去除。

如第13圖所示，導體覆蓋部6在鄰近於貫孔5以外的區域、下導體層42鄰近於貫孔5以外的區域，亦可以藉由習知的蝕刻技術予以去除或部份保留。

第14圖顯示本發明中的第三實施例載板300是由兩個單面板所組成之剖面圖。圖中顯示，其可包括有至少一第一基板11，其具有一第一基板上表面11a與第一基板下表面11b，至少一上線路21形成在該第一基板上表面11a。至少一第二基板13具有一第二基板上表面13a與第二基板下表面13b，該第二基板上表面13a係藉由一結合層71結合於該第一基板11之第一基板下表面11b，而至少一下線路22形成在該第二基板下表面13b。結合層71具有粘著與絶緣的材料特性。將第三實施例載板300取代前述第一實施例載板100之後，再執行如第2~6圖之製作過程，即可製作完成一由兩個單面板所組成的電路板導電貫通孔結構。

第15圖顯示本發明中的第四實施例載板400是由三個單面板所組成之剖面圖。其大致結構與第14圖之實施例相同，而在第二基板13之第二基板上表面13a與第一基板11之第一基板下表面11b之間更包括有至少一第三基板14以及結合層71、72。第三基板14的表面佈設有至少一中間線路23。

第16圖顯示本發明中的第五實施例載板500是由兩個單面板與一個雙面板所組成之剖面圖。其包括有一第一基板11，其具有一第一基板上表面11a與第一基板下表面11b，至少一上線路21形成在該第一基板上表面11a。一第二基板13具有一第二基板上表面13a與第二基板下表面13b，而至少一下線路22形成在該第二基板下表面13b。

在第二基板13之第二基板上表面13a與第一基板11之第一基板下表面11b之間更包括有至少一第一雙面板12。第一雙面板12具有一雙面板上表面12a與雙面板下表面12b，分別佈設有至少一中間線路23a、23b。該雙面板上表面12a係藉由一結合層71結合於該第一基板11之第一基板下表面11b，而雙面板下表面12b係藉由一結合層72結合於第二基板13之第二基板上表面13a。

第17圖顯示本發明中的第六實施例載板600是由一個單面板與一個雙面板所組成之剖面圖。其包括有一第一基板11，其具有一第一基板上表面11a與第一基板下表面11b，至少一上線路21形成在該第一基板上表面11a。至少一第一雙面板12具有一雙面板上表面12a與雙面板下表面12b，該雙面板上表面12a係藉由一結合層71結合於該第一基板11之第一基板下表面11b，而至少一下線路22形成在該雙面板下表面12b。第一雙面板12的雙面板上表面12a佈設有至少一中間線路23。

第18圖顯示本發明中的第七實施例載板700是由兩個雙面板所組成之剖面圖，而第19圖顯示本發明中的第七實施例在完成組合後之剖面圖。載板700包括有一第一雙面板12，其具有一雙面板上表面12a與雙面板下表面12b，至少一上線路21形成在該雙面上表面12a。至少一第二雙面板15具有一雙面板上表面15a與雙面板下表面15b，該雙面板上表面15a係藉由一結合層71結合於該第一雙面板12之雙面板下表面12b，而至少一下線路22形成在該第二雙面板15之雙面板下表面15b。第一雙面板12的雙面板下表面12b佈設有至少一第一雙面板中間線路23c。第二雙面板15的雙面上表面15a亦佈設有至少一第二雙面板中間線路23d。

參閱第19圖所示，在完成組合後，一上膠層31形成在第一雙面板12的上線路21的至少一部份區域，未被該上膠層31覆蓋的該上線路21係定義為上線路外露區211。一上導體層41形成在該上膠層31的上表面，且該上導體層41與該上線路外露區211在垂直方向I具有一第一高度差h1。

一下膠層32形成在第二雙面板15的下線路22的至少一部份區域，未被該下膠層32覆蓋的該下線路22係定義為下線路外露區221。一下導體層42形成在該下膠層32的下表面，且該下導體層42與該下線路外露區221在垂直方向I具有一第二高度差h2。

至少一貫孔5以該垂直方向I貫通於上導體層41、上膠層31、上線路21、第一雙面板12、第一雙面板中間線路23c、結合層71、第二雙面板中間線路23d、第二雙面板15、下線路22、下膠層32、下導體層42，並形成一孔壁表面51。一導體覆蓋部6覆蓋於該貫孔5之孔壁表面51、該第一雙面板12之上導體層41鄰近於該貫孔5的局部區域以及該第二雙面板15之下導體層42鄰近於該貫孔5的局部區域。

在實際應用時，貫孔5可依實際需要而選擇性地電連接該上線路21、下線路22、第一雙面板中間線路23c、第二雙面板中間線路23d。

第20圖顯示本發明中的第八實施例載板800是由一個單面板與一個雙面板所組成之剖面圖。圖中顯示，其包括有至少一第一基板11與一第一雙面板12。第一雙面板12包括有一埋孔8。此埋孔8的結構與第13圖所示的貫孔5的結構相同，惟在結合第一基板11與第一雙面板12之前，該埋孔8已預先製作成型。位在該第一雙面板12上表面的上線路係作為中間線路24，第一雙面板12的下表面則具至少一下線路22。第一基板11的上表面11a形成至少一上線路21。第一雙面板12與第一基板11之間藉由一結合層73結合。

第一基板11與第一雙面板12藉由結合層73結合之後，再於偏移於該埋孔8的位置處，進行如前述的貫孔製作程序，如此可完成一具有埋孔及中間線路層的三層電路板結構，以作為本發明中的載板。

在此一實施例中，其係將一單面板與一已形成有埋孔8之結構的雙面板藉由結合層73結合後構成載板800，再將該載板800取代前述第一實施例載板100之後，再於偏移該第一雙面板12之埋孔8之位置，執行如第2~6圖之製作過程，即可製作完成具有埋孔及中間線路層的電路板導電貫通孔結構。

第21圖顯示本發明中的第九實施例載板900是由兩個雙面板所組成之剖面圖。圖中顯示，其包括有至少兩個雙面板12、15，且兩個雙面板皆各別預先形成有埋孔8a、8b。第一雙面板12的雙面板上表面12a形成有至少一中間線路24，雙面板面下表面12b形成至少一下線路22。第二個雙面板15的雙面板下表面15b形成至少一中間線路25，而雙面板上表面15a則形成至少一上線路21。兩個雙面板12、15之間係藉由結合層74結合。

兩個雙面板12、15藉由結合層74結合之後，再進行如前述的貫孔製作程序，如此可完成一具有埋孔及中間線路層的四層電路板結構，以作為本發明中的載板。在此一實施例中，其係將已形成有埋孔結構的兩個雙面板12、15藉由結合層74結合後構成載板900，再將該載板900取代前述第一實施例載板100之後，再於避開該埋孔之位置，執行如第2~6圖之製作過程，即可製作完成具有埋孔及中間線路層的電路板導電貫通孔結構。

第22圖顯示本發明中的第十實施例載板901是由一個雙面板及兩個單面板所組成之剖面圖。圖中顯示，其包括有至少一個第一雙面板12，該雙面板預先形成有埋孔8。第一雙面板12的雙面板上表面12a及雙面板下表面12b各別形成有至少一中間線路24、26，並各別藉由一結合層75、76結合一第一基板11及一第二基板13。第一基板11及第二基板13皆為單面板，且在該第一基板11的上表面11a形成至少一上線路21，而在第二基板13的下表面13b形成至少一下線路22。

第一雙面板12與第一基板11、第二基板13各別藉由結合層75、76結合之後，再於偏移該第一雙面板12之埋孔8之位置，執行如第2~6圖之製作過程，如此可完成一具有埋孔及中間線路層的四層電路板結構，以作為本發明中的載板。

藉由以上之實施例可知，本發明可以藉由一個或一個以上的單面板、雙面板或多層板而組合成各種不同的載板結構，且各個單面板、雙面板、多層板可以是軟性電路板、硬性電路板、或軟硬結合板等不同材料特性之電路板。而不同的實施例皆可結合本發明的貫孔結構及製作流程。

由以上之實施例可知，本發明確具極佳之產業利用價值，故本發明業已符合於專利之要件。惟以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之創作精神及以下所界定之專利範圍中。

100、200、300、400、500、600、700、800、900、901．．．載板

11．．．第一基板

11a．．．第一基板上表面

11b．．．第一基板下表面

12．．．第一雙面板

12a．．．雙面板上表面

12b．．．雙面板下表面

13．．．第二基板

13a．．．第二基板上表面

13b．．．第二基板下表面

14．．．第三基板

15．．．第二雙面板

15a．．．雙面板上表面

15b．．．雙面板下表面

21．．．上線路

210．．．間隙區

211．．．上線路外露區

22．．．下線路

220．．．間隙區

221．．．下線路外露區

23、23a、23b．．．中間線路

23c．．．第一雙面板中間線路

23d．．．第二雙面板中間線路

24、25、26．．．中間線路

31．．．上膠層

32．．．下膠層

41．．．上導體層

42．．．下導體層

5．．．貫孔

51．．．孔壁表面

6．．．導體覆蓋部

71、72、73、74、75、76．．．結合層

8、8a、8b．．．埋孔

I．．．垂直方向

h1．．．第一高度差

h2．．．第二高度差

第1-5圖顯示本發明第一實施例電路板之導電貫通孔結構於製作時之剖面圖。

第6圖顯示本發明第一實施例在完成組合後之剖面圖。

第7~11圖顯示本發明第二實施例的載板結構剖面圖。

第12圖顯示本發明第二實施例在完成組合後之剖面圖之一。

第13圖顯示本發明第二實施例在完成組合後之剖面圖之二。

第14圖顯示本發明第三實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第15圖顯示本發明第四實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第16圖顯示本發明第五實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第17圖顯示本發明第六實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第18圖顯示本發明第七實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第19圖顯示本發明第七實施例在完成組合後之剖面圖。

第20圖顯示本發明第八實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第21圖顯示本發明第九實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

第22圖顯示本發明第十實施例的載板結構於分離時之剖面圖。

100．．．載板

11．．．第一基板

21．．．上線路

211．．．上線路外露區

31．．．上膠層

41．．．上導體層

42．．．下導體層

5．．．貫孔

6．．．導體覆蓋部

I．．．垂直方向

h1．．．第一高度差

Claims (13)

1. 一種電路板之導電貫通孔結構，包括：一第一基板，其係為一軟性電路板，具有一第一基板上表面與一第一基板下表面；至少一上線路，形成在該第一基板上表面；一上膠層，形成在該上線路的至少一部份區域，未被該上膠層覆蓋的該上線路係定義為上線路外露區；一上導體層，形成在該上膠層上，且該上導體層與該上線路外露區在一垂直方向具有一第一高度差；一下導體層，形成在該第一基板下表面；至少一貫孔，以該垂直方向貫通於該上導體層、該上膠層、該上線路、該第一基板、該下導體層，並形成一孔壁表面；一導體覆蓋部，覆蓋於該貫孔之該孔壁表面、該上導體層的上表面鄰近於該貫孔的局部區域以及該下導體層鄰近於該貫孔的局部區域，該導體覆蓋部在鄰近於該貫孔以外的區域、該上導體層鄰近於該貫孔以外的區域係予以去除，該上導體層、該上線路與該下導體層經由該導體覆蓋部而電性連通。
2. 如申請專利範圍中第1項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該下導體層與該第一基板下表面之間更包括有：一第二基板，該第二基板具有一第二基板上表面與一第二基板下表面，該第二基板上表面係以該垂直方向結合於該第 一基板之該第一基板下表面；至少一下線路，形成在該第二基板下表面；一下膠層，形成在該下線路的至少一部份區域；該下導體層即形成在該下膠層的下表面；該貫孔貫通該第二基板、該下線路、該下膠層、該下導體層，且該導體覆蓋部亦覆蓋於該下導體層鄰近於該貫孔的局部區域。
3. 如申請專利範圍中第2項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該下線路未被該下膠層覆蓋的區域係定義為下線路外露區，且該下導體層與該下線路外露區在該垂直方向具有一第二高度差。
4. 如申請專利範圍中第2項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一基板之該第一基板下表面與該第二基板之該第二基板上表面之間更包括有至少一第三基板，且該第三基板包括有至少一中間線路。
5. 如申請專利範圍中第2項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一基板之該第一基板下表面與該第二基板之該第二基板上表面之間更結合有至少一第一雙面板，該第一雙面板具有一雙面板上表面與雙面板下表面，並各別形成有一中間線路，該貫孔貫通該第一雙面板。
6. 如申請專利範圍中第5項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一雙面板位在偏移於該貫孔的位置處更包括有至少一埋孔。
7. 如申請專利範圍中第1項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一基板之該第一基板下表面結合有至少一第一雙面板， 該第一雙面板具有一雙面板上表面與雙面板下表面，該下線路係形成在該雙面板下表面，在該雙面板上表面形成有至少一中間線路，該貫孔貫通該第一雙面板。
8. 如申請專利範圍中第7項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一雙面板位在偏移於該貫孔的位置處更包括有至少一埋孔。
9. 如申請專利範圍中第7項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一雙面板係為軟板、硬板、軟硬結合板之一。
10. 一種電路板之導電貫通孔結構，包括：一第一雙面板，其係為一軟性電路板，具有一第一雙面板上表面與一第一雙面板下表面；至少一上線路，形成在該第一雙面板上表面；一上膠層，形成在該上線路的至少一部份區域，未被該上膠層覆蓋的該上線路係定義為上線路外露區；一上導體層，形成在該上膠層上，且該上導體層與該上線路外露區在一垂直方向具有一第一高度差；至少一下線路，形成在該第一雙面板下表面；一下膠層，形成在該下線路的至少一部份區域；一下導體層，形成在該下膠層的下表面；至少一貫孔，以該垂直方向貫通於該上導體層、該上膠層、該上線路、該第一雙面板、該下線路、該下膠層、該下導體層，並形成一孔壁表面；一導體覆蓋部，覆蓋於該貫孔之該孔壁表面、該上導體層的上表面鄰近於該貫孔的局部區域以及該下導體層鄰近於該貫孔的局部區域，該導體覆蓋部在鄰近於該貫孔以外的區 域、該上導體層鄰近於該貫孔以外的區域係予以去除，該上導體層、該上線路、該下線路與該下導體層經由該導體覆蓋部而電性連通。
11. 一種電路板之導電貫通孔結構，包括：一第一雙面板，其係為一軟性電路板，具有一第一雙面板上表面與一第一雙面板下表面；至少一上線路，形成在該第一雙面板上表面；一上膠層，形成在該上線路的至少一部份區域，未被該上膠層覆蓋的該上線路係定義為上線路外露區；一上導體層，形成在該上膠層上，且該上導體層與該上線路外露區在一垂直方向具有一第一高度差；至少一第一雙面板中間線路，形成在該第一雙面板下表面；一第二雙面板，具有一第二雙面板上表面與一第二雙面板下表面；至少一下線路，形成在該第二雙面板下表面；一下膠層，形成在該下線路的至少一部份區域，未被該下膠層覆蓋的該下線路係定義為下線路外露區；一下導體層，形成在該下膠層的下表面，且該下導體層與該下線路外露區在該垂直方向具有一第二高度差；至少一第二雙面板中間線路，形成在該第二雙面板上表面；一結合層，介於該第一雙面板下表面與該第二雙面板上表面之間；至少一貫孔，以該垂直方向貫通於該上導體層、該上膠層、該上線路、該結合層、該下線路、該下膠層、該下導體層，並形成一孔壁表面； 一導體覆蓋部，覆蓋於該貫孔之該孔壁表面、該第一雙面板之該上導體層的上表面鄰近於該貫孔的局部區域以及該第二雙面板之該下導體層鄰近於該貫孔的局部區域，該導體覆蓋部在鄰近於該貫孔以外的區域、該上導體層鄰近於該貫孔以外的區域以及該下導體層鄰近於該貫孔以外的區域係予以去除，該上導體層、該上線路、該下線路與該下導體層經由該導體覆蓋部而電性連通。
12. 如申請專利範圍中第11項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第一雙面板位在偏移於該貫孔的位置處更包括有至少一埋孔。
13. 如申請專利範圍中第11項所述之電路板之導電貫通孔結構，其中該第二雙面板位在偏移於該貫孔的位置處更包括有至少一埋孔。