TWI613946B - 電路板及其製作方法 - Google Patents

Abstract

一種電路板包含基材、電路層以及導電材料。基材具有相反的第一表面及第二表面，還具有貫穿第一表面與第二表面的穿孔。穿孔具有相連通的第一穿孔部以及第二穿孔部分別鄰接第一表面與第二表面。第一穿孔部係相對第二穿孔部內縮，進而在第一穿孔部與第二穿孔部之間形成斷差部。電路層設置於第一表面，並覆蓋第一穿孔部的開口。導電材料填滿穿孔。

Description

電路板及其製作方法

本發明是有關於一種電路板及其製作方法。

現行的電路板為電子電器產品的主要載體。在電路板上需佈上複雜導電線路及各種電子元件，使通過電流、各種訊號之流通而達到預期運作之功能。對於部份電子設備來說，必須通過較大的電流負載(例如，大於100A)且溫度升高範圍必須控制在20度C以下的需求，因此在電路板內需埋入200微米以上的銅厚。

然而，請參照第5圖，其為繪示習知之電路板3的結構示意圖。如第5圖所示，當基材30利用雷射加工製程形成凹槽300時，可能會使得凹槽300的內壁不平整。這情況在後續將導電材料34由電路層32開始電鍍於凹槽300內時，將造成導電材料34在凹槽300的開口交界處形成凸起結構340，不僅導致電路板3的外形不美觀，有損質感，還容易造成線路短路的問題。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可解決上述問題的電路板及其製造方法。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，一種電路板包含基材、第一電路層以及導電材料。基材具有相反的第一表面以及第二表面，還具有貫穿第一表面與第二表面的穿孔。穿孔具有相連通的第一穿孔部以及第二穿孔部。第一穿孔部與第二穿孔部分別鄰接第一表面與第二表面。特別來說，第一穿孔部係相對第二穿孔部內縮，進而在第一穿孔部與第二穿孔部之間形成斷差部。第一電路層設置於第一表面，並覆蓋第一穿孔部的開口。導電材料填滿穿孔。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的斷差部具有寬度，並且此寬度實質上為1至7密耳。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的第一穿孔部相對於第一電路層具有高度，並且此高度實質上為0.1至8密耳。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的斷差部垂直於第一穿孔部的內壁與第二穿孔部的內壁。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的電路板還包含第二電路層。第二電路層設置於第二表面，並暴露出第二穿孔部的開口。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的第一電路層與第二電路層為銅箔。

為了達到上述目的，依據本發明之另一實施方式，一種電路板製作方法包含：提供基板，其中基板包含基材、 第一電路層以及第二電路層，基材具有相反的第一表面以及第二表面，並且第一電路層與第二電路層分別設置於第一表面與第二表面；移除部分第二電路層，以暴露第二表面的一部分；由第二表面被暴露的部分形成第一凹槽於基材；由第一凹槽的底部形成第二凹槽連通至第一表面，其中斷差部形成於第一凹槽與第二凹槽之間；以及電鍍導電材料以填滿第一凹槽與第二凹槽。

於本發明的一或多個實施方式中，上述形成第一凹槽的步驟包含：藉由盲撈製程形成第一凹槽。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的形成第二凹槽的步驟包含：藉由雷射加工製程形成第二凹槽。

於本發明的一或多個實施方式中，上述的雷射加工製程係以雷射光束依序在複數個加工點對基材進行加工。任兩相鄰雷射加工點之間具有第一中心間距，並且第一中心間距實質上等於每一雷射加工點的半徑。

於本發明的一或多個實施方式中，位於第二凹槽的轉角處的兩相鄰雷射加工點之間具有第二中心間距，並且第二中心間距大於上述半徑。

綜上所述，本發明的電路板及其製造方法係在加工基材的穿孔時，在穿孔的內壁形成具有斷差部的內縮結構。藉由此內縮結構，當導電材料由穿孔的底部開始電鍍至穿孔的開口時，導電材料就不會在穿孔的開口交界處形成凸起結構。也就是說，內縮結構可補償穿孔的內壁不平整所產生的影響。因此，藉由本發明的電路板製造方法所製造的電路板不僅具有 美觀且富有質感的外形，還可避免導電材料因凸起結構所造成線路短路的問題。

以上所述僅係用以闡述本發明所欲解決的問題、解決問題的技術手段、及其產生的功效等等，本發明之具體細節將在下文的實施方式及相關圖式中詳細介紹。

1、3‧‧‧電路板

10、30‧‧‧基材

100‧‧‧第一表面

102‧‧‧第二表面

104‧‧‧穿孔

104a‧‧‧第一穿孔部

104b‧‧‧第二穿孔部

104c‧‧‧斷差部

12‧‧‧第一電路層

14、34‧‧‧導電材料

16‧‧‧第二電路層

18‧‧‧間隙

2‧‧‧阻劑

300‧‧‧凹槽

32‧‧‧電路層

340‧‧‧凸起結構

G1‧‧‧第一中心間距

G2‧‧‧第二中心間距

H‧‧‧高度

L‧‧‧盲撈線

P‧‧‧雷射加工點

R‧‧‧半徑

W‧‧‧寬度

S100~S104‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖為繪示本發明一實施方式之電路板的結構示意圖。

第2圖為繪示本發明一實施方式之電路板製造方法的步驟流程圖。

第3A圖至第3F圖為本發明一實施方式之電路板各製造階段的結構示意圖。

第4圖為繪示第3E圖中的基材的局部上視圖。

第5圖為繪示習知之電路板的結構示意圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必 要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參照第1圖，其為繪示本發明一實施方式之電路板1的結構示意圖。

如第1圖所示，於本實施方式中，電路板1包含基材10、第一電路層12以及導電材料14。基材10具有相反的第一表面100以及第二表面102，還具有貫穿第一表面100與第二表面102的穿孔104。穿孔104具有相連通的第一穿孔部104a以及第二穿孔部104b。第一穿孔部104a與第二穿孔部104b分別鄰接第一表面100與第二表面102。第一穿孔部104a係相對第二穿孔部104b內縮，進而在第一穿孔部104a與第二穿孔部104b之間形成斷差部104c。第一電路層12設置於第一表面100，並覆蓋第一穿孔部104a遠離第二穿孔部104b的開口(即第1圖中穿孔104的下開口)。導電材料14填滿穿孔104。

進一步來說，如第1圖所示，斷差部104c垂直於第一穿孔部104a的內壁與第二穿孔部104b的內壁。此外，電路板1還包含第二電路層16。第二電路層16設置於基材10的第二表面102，並暴露出第二穿孔部104b遠離第一穿孔部104a的開口(即第1圖中穿孔104的上開口)。且第二電路層16與第二穿孔部104b的開口之間具有間隙18。

從另一方面來看，第二穿孔部104b在第一電路層12上的正投影，係位於第一穿孔部104a在第一電路層12上的正投影的範圍之內。也就是說，第二穿孔部104b的孔徑比第一穿孔部104a的孔徑小，且若由基材10的正上方來看，第一 穿孔部104a與第二穿孔部104b之間所形成的斷差部104c實質上呈環狀。

根據上述基材10的結構配置，即可在將導電材料14由穿孔104的底部(即第一電路層12與第一穿孔部104a的交界處)開始電鍍至穿孔104的開口(即第二穿孔部104b的開口)時，避免導電材料14在穿孔104的開口交界處形成凸起結構。因此，上述基材10經過電鍍製程所製造的電路板1，不僅具有美觀且富有質感的外形，還可避免導電材料14因凸起結構所造成線路短路的問題。

為了使上述避免導電材料14在穿孔104的開口交界處形成凸起結構的技術功效達到更好的效果，於本實施方式中，可設計使斷差部104c所具有的寬度W(如第1圖與第4圖所示)實質上為1至7密耳(mil)，較佳地為3.5密耳。另外，於本實施方式中，還可設計使第一穿孔部104a相對於第一電路層12所具有的高度H實質上為0.1至8密耳，較佳地為2密耳。然而，本發明並不以此為限。

於本實施方式中，第一電路層12與第二電路層16皆為銅箔，但本發明並不以此為限。

請參照第2圖至第3F圖。第2圖為繪示本發明一實施方式之電路板製造方法的步驟流程圖。第3A圖至第3F圖為本發明一實施方式之電路板1各製造階段的結構示意圖。

如第2圖所示，並配合參照第3A圖至第3F圖，於本實施方式中，電路板製造方法至少包含步驟S100~步驟S104，如下所示。

步驟S100：提供基板，其中基板包含基材10、第一金屬層以及第二金屬層，基材10具有相反的第一表面100以及第二表面102，並且第一金屬層與第二金屬層分別設置於第一表面100與第二表面102(見第3A圖)。

步驟S101：移除部分第二金屬層，以暴露第二表面102的一部分(見第3B圖)。

步驟S102：由第二表面102被暴露的部分形成第一凹槽於基材10(見第3C圖)。

於本實施方式中，步驟S102中所形成的第一凹槽可對應至第1圖中的第二穿孔部104b的結構。並且，步驟S102可進一步包含步驟S102a：藉由盲撈(blind routing)製程形成第一凹槽。由於盲撈製程的材料移除速度較快，因此利用盲撈製程可快速地在基材10的盲撈線L(見第4圖)內銑出深度較深的第一凹槽。然而，本發明並不以此為限，上述的第一凹槽亦可利用其他加工製程所形成。

步驟S103：由第一凹槽的底部形成第二凹槽連通至第一表面100，其中斷差部104c形成於第一凹槽與第二凹槽之間(見第3D圖)。

於本實施方式中，步驟S103中所形成的第二凹槽可對應至第1圖中的第一穿孔部104a的結構。並且，步驟S103可進一步包含步驟S103a：藉由雷射加工製程形成第二凹槽。由於雷射加工製程的材料移除精度較高，因此利用雷射加工製程可精密地在第一凹槽的底部加工出深度較淺的第二凹槽，並 可避免破壞第一電路層12。然而，本發明並不以此為限，上述的第二凹槽亦可利用其他加工製程所形成。

於本實施方式中，雷射加工製程所採用的雷射為二氧化碳雷射，但本發明並不以此為限。

此外，若採用上述雷射加工製程形成第二凹槽，則本發明的電路板製造方法還可包含步驟S103b：移除雷射加工製程所產生的膠渣。

步驟S104：電鍍導電材料14以填滿第一凹槽與第二凹槽(見第3E圖、第3F圖以及第1圖)。

於步驟S104中，可先在不欲電鍍的部位(即第一電路層12與第二電路層16上)塗佈阻劑2，並暴露出欲電鍍的部位(即基材10的穿孔104)，如第3E圖所示。接著，進行電鍍。由於阻劑2阻擋的緣故，因此可控制導電材料14由第二凹槽與第一電路層12的交界處開始電鍍至第一凹槽的開口，如第3F圖所示。最後，可進行剝膜(stripping)製程，以將阻劑2移除，及可得到電路板1成品，如第1圖所示。

請參照第4圖，其為繪示第3E圖中的基材10的局部上視圖。如第4圖所示，於本實施方式中，步驟S103a中所採用的雷射加工製程係以雷射光束依序在複數個加工點對基材10進行加工。任兩相鄰雷射加工點P之間具有第一中心間距G1，並且第一中心間距G1實質上等於雷射加工點P的半徑R。

進一步來說，為了防止雷射加工製程在第二凹槽的轉角處加工過於密集而移除過多材料，於本實施方式中，可 設定使位於第二凹槽的轉角處的兩相鄰雷射加工點P之間具有第二中心間距G2，並且第二中心間距G2大於上述半徑R。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，本發明的電路板及其製造方法係在加工基材的穿孔時，在穿孔的內壁形成具有斷差部的內縮結構。藉由此內縮結構，當導電材料由穿孔的底部開始電鍍至穿孔的開口時，導電材料就不會在穿孔的開口交界處形成凸起結構。也就是說，內縮結構可補償穿孔的內壁不平整所產生的影響。因此，藉由本發明的電路板製造方法所製造的電路板不僅具有美觀且富有質感的外形，還可避免導電材料因凸起結構所造成線路短路的問題。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧電路板

10‧‧‧基材

100‧‧‧第一表面

102‧‧‧第二表面

104‧‧‧穿孔

104a‧‧‧第一穿孔部

104b‧‧‧第二穿孔部

104c‧‧‧斷差部

12‧‧‧第一電路層

14‧‧‧導電材料

16‧‧‧第二電路層

H‧‧‧高度

W‧‧‧寬度

Claims (14)

1. 一種電路板，包含：一基材，具有相反的一第一表面以及一第二表面，還具有貫穿該第一表面與該第二表面的一穿孔，該穿孔具有相連通的一第一穿孔部以及一第二穿孔部分別鄰接該第一表面與該第二表面，其中該第一穿孔部係相對該第二穿孔部內縮，進而在該第一穿孔部與該第二穿孔部之間形成一斷差部，該斷差部垂直於該第一穿孔部的內壁與該第二穿孔部的內壁；一第一電路層，設置於該第一表面，並覆蓋該第一穿孔部的開口；一第二電路層，設置於該第二表面，並與該第二穿孔部的開口之間具有一間隙；以及一導電材料，填滿該穿孔，該導電材料接觸該第一電路層，其中該導電材料位於該第二穿孔部的開口的範圍以內。
2. 如請求項第1項所述之電路板，其中該斷差部具有一寬度，並且該寬度實質上為1至7密耳。
3. 如請求項第1項所述之電路板，其中該第一穿孔部相對於該第一電路層具有一高度，並且該高度實質上為0.1至8密耳。
4. 如請求項第1項所述之電路板，其中該第二電路層暴露出該第二穿孔部的開口。
5. 如請求項第4項所述之電路板，其中該第一電路層與該第二電路層為銅箔。
6. 一種電路板製作方法，包含：提供一基板，其中該基板包含一基材、一第一電路層以及一第二電路層，該基材具有相反的一第一表面以及一第二表面，並且該第一電路層與該第二電路層分別設置於該第一表面與該第二表面；移除部分該第二電路層，以暴露該第二表面的一部分；由該第二表面被暴露的該部分形成一第一凹槽於該基材；由該第一凹槽的底部形成一第二凹槽連通至該第一表面，其中一斷差部形成於該第一凹槽與該第二凹槽之間，且該第二電路層與該第一凹槽的開口之間具有一間隙；以及電鍍一導電材料以填滿該第一凹槽與該第二凹槽，該導電材料接觸該第一電路層，且其中該導電材料位於該第二穿孔部的開口的範圍以內。
7. 如請求項第6項所述之電路板製作方法，其中該斷差部具有一寬度，並且該寬度實質上為1至7密耳。
8. 如請求項第6項所述之電路板製作方法，其中該第二凹槽相對於該第一電路層具有一高度，並且該高度實質上為0.1至8密耳。
9. 如請求項第6項所述之電路板製作方法，其中該斷差部垂直於該第一凹槽的內壁與該第二凹槽的內壁。
10. 如請求項第6項所述之電路板製作方法，其中形成該第一凹槽的步驟包含：藉由一盲撈製程形成該第一凹槽。
11. 如請求項第6項所述之電路板製作方法，其中形成該第二凹槽的步驟包含：藉由一雷射加工製程形成該第二凹槽。
12. 如請求項第11項所述之電路板製作方法，其中該雷射加工製程係以一雷射光束依序在複數個加工點對該基材進行加工，任兩相鄰該些雷射加工點之間具有一第一中心間距，並且該第一中心間距實質上等於每一該些雷射加工點的一半徑。
13. 如請求項第12項所述之電路板製作方法，其中位於該第二凹槽的一轉角處的兩相鄰該些雷射加工點之間具有一第二中心間距，並且該第二中心間距大於該半徑。
14. 如請求項第6項所述之電路板製作方法，其中該第一電路層與該第二電路層為銅箔。