TWI736844B

TWI736844B - 電路板結構及其製作方法

Info

Publication number: TWI736844B
Application number: TW108105346A
Authority: TW
Inventors: 黃瑞興
Original assignee: 照敏企業股份有限公司
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2021-08-21
Also published as: TW202033068A

Abstract

本發明為一種電路板結構及其製作方法，為了達到減少印刷電路板厚度及變形問題，本發明使用一填充樹脂取代傳統填充材料，取一基板設置一電路圖形，且該電路圖形之一側設置至少一空間，將該填充樹脂覆蓋至一電路圖形及該空間之上，使用一絕緣材料，該絕緣材料設置於該填充物質上，其進行壓合獲得一電路板。

Description

電路板結構及其製作方法

本發明係關於一種電路板，特別是一種電路板結構及其製作方法。

印刷電路板（Printed Circuit Board簡稱PCB）是一種透過電路設計後繪製成電路圖形，以機械加工或表面處理等方式，於基板上形成電路圖形而得之電路板，該電路板也稱為印刷電路板，其為焊接電子零件前的基板。印刷電路板是利用連接各種電子零件之電路徒刑，發揮其作用以達到處理各類電子信號的目的。

由於印刷電路板所製作的品質，會直接影響相關電子產品之可靠度，同時也影響相關電子產品整體的性能及競爭力，因此印刷電路板是十分重要之零件。

而1950年時，日本使用玻璃基板上以銀漆作配線，和以酚醛樹脂(phenolic resins)製的紙質酚醛基板（CCL）上以銅箔作配線，又稱為銅箔基板，此為製造印刷電路板之關鍵性基礎材料，其係利用絕緣紙、玻璃纖維布或其他纖維材料經樹脂含浸的黏合片（Prepreg）疊和而成的積層板，可於高溫高壓下於單面或雙面覆加銅箔而得名；另外，在1953年時，Motorola開發出電鍍貫穿孔法的雙層板，此一方法也應用到後期的多層電路板上，其雙技術也日益成熟，而印刷電路板的雙層板問世後，其多層印刷電路板亦出現於市場上使用，使印刷電路板的配線與基板面積之比更為提高，而後在1961年時，美國的Hazeltine Corporation參考電鍍貫穿孔法製作出多層板，使多層印刷電路板開始廣為使用。

而印刷電路板的製造過程是透過印刷、曝光、蝕刻及電鍍等技術來製造精密的配線，其做為支撐電子零件及零件間電路相互接續的組裝機板，故，高密度化及多層化的配線形成技術成為印刷電路板製造業發展的主流。

但是，現今的多層印刷電路板是將離散的多層板與PP膠片(玻璃纖維補強材料及含浸樹脂組成)一起壓製成所需要的層數和厚度，層壓壓合使用的印刷電路板，在層壓壓合的過程中會受到壓力和溫度的影響，在層壓壓合完成後，印刷電路板內還有應力存在。因此如果層壓壓合的印刷電路板兩面不均勻，會使印刷電路板兩面所產生之應力不同，反而讓印刷電路板朝一面彎曲，影響印刷電路板之性能。

且以層壓壓合方式所製成之多層印刷電路板，就算在同一平面，當電路圖形分布不均勻時，會使PP膠片的樹脂流動速度不一樣，導致印刷電路板上電路圖形少的地方厚度較薄，而電路圖形多的地方厚度較厚，因此，為了避免上述問題發生，在設計電路圖形時，對電路圖形的均勻性、疊層的對稱性及盲埋孔的設計布置等多方的因素都必須進行詳細的考慮。

此外，習知多層印刷電路板具有使用PP膠片進行層壓壓合所得之多層印刷電路板，會產生層壓壓合導致的變形問題，以及多層印刷電路板之內層板間絕緣層所使用的PP膠片，會使多層印刷電路板之厚度變厚之問題。

依據上述闡述之內容，為了解決習知印刷電路板之缺點，本發明提供一種電路板之製作方法，其可減少PP膠片使用之數量，使印刷電路板成形厚度變薄，同時可降低因層壓壓合而導致的印刷電路板變形問題。

本發明之一目的，在於解決傳統習知印刷電路板厚度較厚，且會因加工而導致的電路板變形問題，因此本發明提供一種電路板之製作方法，使多層印刷電路板內之內層板厚度變薄，且不因加工過程而導致多層印刷電路板變形。

針對上述之目的，本發明提供一種電路板之製作方法，其步驟為設置一導電層於一基板，執行一乾膜製程後，獲得一電路圖形，其中，該電路圖形之一側具有至少一空間，取一填充樹脂覆蓋該電路圖形及該空間上，以及取一絕緣材料覆蓋該電路圖形基板並壓合後，使該絕緣材料密合該電路圖形基板。

本發明提供一實施例，其在於該乾膜製程之步驟之中包含取一膜片貼附至該導電層後，放置一電路圖形底片至該膜片上；利用紫外光照射該電路圖形底片進行曝光，將該電路圖形底片轉印至該膜片；取一顯影液溶解未經紫外光照射之該膜片，裸露部分該導電層；使用一蝕刻液腐蝕部分該導電層及部分該膜片，以形成該電路圖形；以及剝除該電路圖形上之部分該膜片後，使部分該導電層露出，獲得該電路圖形。

本發明提供一實施例，其利用於取一絕緣材料覆蓋該電路圖形基板並壓合後，使該絕緣材料密合該電路圖形基板之步驟前，更包含去除該電路圖形上方之該填充材料。

本發明提供一實施例，其中該填充樹脂係選自於樹脂及環氧樹脂之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。

本發明提供一實施例，其中該絕緣材料係選自於玻璃纖維及聚醯亞胺薄膜之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。

本發明之另一目的，其在於提供一種電路板結構，其包含一基板，其係設置一電路圖形，且該電路圖形之一側設置至少一空間，一填充樹脂，其設置於該電路圖形及該空間之上，以及一絕緣材料，其設置於該填充樹脂上。

本發明提供一實施例，其中該基板材質係選自於玻璃纖維板、酚醛棉紙及環氧樹脂之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。

本發明係為一種電路板之製造方法，改良傳統印刷電路板需覆蓋多層PP膠片，使印刷電路板厚度變厚之缺點，並改善因層壓壓合加工導致印刷電路板變形影響功效之缺點，本發明利用填充樹脂取代傳統之PP膠片，達到減少印刷電路板厚度及變形問題。

為使　貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識，謹佐以較佳之實施例及配合詳細之說明，說明如後：

在下文中，將藉由圖式來說明本發明之各種實施例來詳細描述本發明。然而本發明之概念可能以許多不同型式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例式性實施例。

首先，請參閱第1圖，其為本發明之一實施例之流程圖，如圖所示，其步驟為：步驟 S10：設置一導電層於一基板；步驟S20：執行一乾膜製程後，獲得一電路圖形，其中該電路圖形之一側具有至少一空間；步驟S30：取一填充樹脂覆蓋該電路圖形及該空間上；以及步驟S40：取一絕緣材料覆蓋該電路圖形基板並壓合後，使該絕緣材料密合該電路圖形基板。

於步驟S10中，如第2A圖所示，其為本發明之電路板之的步驟示意圖，取該導電層14設置於該基板10上，其中，該導電層14係為銅箔，其於執行一乾膜製程前，需經過磨板處理，去除銅表面之氧化層及增加該導電層之粗糙度。

於步驟S20中，如第2B圖所示，其為本發明之電路板之的步驟示意圖，執行一乾膜製程後，獲得一電路圖形18，其中該電路圖形18之一側具有至少一空間16。

其中，步驟S20內所提到之該乾膜製程之步驟之中包含取一膜片貼附至該導電層後，放置一電路圖形底片至該膜片上，再利用紫外光照射該電路圖形底片進行曝光，將該電路圖形底片轉印至該膜片，接著取一顯影液溶解未經紫外光照射之該膜片，裸露部分該導電層；使用一蝕刻液腐蝕部分該導電層及部分該膜片，以形成該電路圖形，在剝除該電路圖形上之部分該膜片後，使部分該導電層露出，獲得該電路圖形。

上述步驟內所使用之該顯影液為弱鹼性，其係選自於碳酸氫鈉和碳酸鈉之一或其上述任意組合之其中之一者。

上述步驟S20內所使用之該蝕刻液係可為酸性蝕刻液，其係選自於氯化銅或是氯化鐵之一或其上述任意組合之其中之一者。

另外，上述步驟S20內所使用之該蝕刻液亦可選自於硫酸銅或是雙氧水之一或其上述任意組合之其中之一者之蝕刻液，其係為本發明之一較佳實施例，但不以此為限。

於步驟S30中，如第2C圖所示，其為本發明之電路板之的步驟示意圖，取一填充樹脂20覆蓋該電路圖形18及該空間16上，其中，該填充樹脂20係選自於樹脂、環氧樹脂之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。

於步驟S40中，如第2D圖所示，其為本發明之電路板之的步驟示意圖，取一絕緣材料30覆蓋該電路圖形18並壓合後，使該絕緣材料30密合該電路圖形18，其中，該絕緣材料30係選自於玻璃纖維或聚醯亞胺薄膜之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。

另外，亦可去除位於該電路圖形18上方之部分該填充樹脂20，使壓合該絕緣材料時更密合於該電路圖形18上。

接著，請參閱第3圖，其為本發明之電路板之第一實施例之結構示意圖，如圖所示，該電路板包含一基板10、一填充樹脂20及一絕緣材料30。

該電路板包含一基板10，其係設置一電路圖形18，且該電路圖形18之一側設置至少一空間16，一填充樹脂20，其設置於該電路圖形18及該空間16之上，以及一絕緣材料30，其設置於該填充樹脂20上。

經由上述步驟S10至步驟S40所述，本發明提供一實施例，如第2A圖至第2D圖所示，為本發明製作步驟之單層印刷電路板，其使用該填充樹脂取代傳統之PP膠片，使單層印刷電路板之厚度變薄。

以下列舉一實例，解釋本發明單層電路板製造方法，取一6oz之該導電層14於該基板10上，透過乾膜製程將6um之該導電層14製成所需之該電路圖形18後，本發明取該填充樹脂20覆蓋該電路圖形18，接著取該絕緣材料30，其厚度為2.5um，覆蓋在該電路圖形18上，並且透過壓合製程使該絕緣材料18密合該電路圖形18，獲得單層印刷電路板。

其中，該導電層14之厚度為1oz，其等於1.4um，因此上述之單層電路板之厚度計算方式為：該導電層14厚度加上該絕緣材料30之厚度總合為10.9um；而傳統習知單層印刷電路板需大量之PP膠片填補，根據該導電層14的厚度會有所變化，此處以5片PP膠片計算，PP膠片一片為2.5um，5片厚度為12.5um，經壓合後該厚度為8um，與該導電層14之加總後為16.4um，因此本發明之電路板，明顯降低單層印刷電路板之厚度。

接續上述，本發明亦可使用於雙層印刷電路板，請參閱第4圖，其為本發明之雙層印刷電路板之示意圖，其中可清楚揭示一種雙層印刷電路板，其製作過程與單層印刷電路板相同，雙層印刷電路板製作完成後，進行鑽孔達到連通層與層之間，鑽孔後的雙層印刷電路板在沉銅缸內發生氧化還原反應後形成銅層，對孔進行孔金屬化，使原來絕緣的基材表面沉積上銅,達到層間電性相通。

以上所述之實施例，本發明之方法為製作一種電路板之製造方法，其利用填充樹脂取代傳統之PP膠片，達到減少印刷電路板厚度及變形問題，並增加印刷電路板之良率。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

10:基板 14:導電層 16:空間 18:電路圖案 20:填充樹脂 30:絕緣材料步驟S10:設置一導電層於一基板步驟S20:執行一乾膜製程後，獲得一電路圖形，其中該電路圖形之一側具有至少一空間步驟S30:取一填充樹脂覆蓋該電路圖形及該空間上步驟S40:取一絕緣材料覆蓋該電路圖形基板並壓合後，使該絕緣材料密合該電路圖形基板

第1圖：其為本發明之電路板之步驟流程圖；第2A-2D圖：其為本發明之電路板之的步驟示意圖；第3圖：其為本發明之電路板之第一實施例之結構示意圖；以及第4圖：其為本發明之電路板之第二實施例之結構示意圖；

10:基板

14:導電層

16:空間

18:電路圖案

20:填充樹脂

30:絕緣材料

Claims

一種電路板之製作方法，其步驟為：設置一導電層於一基板；執行一乾膜製程後，獲得一電路圖形，其中，該電路圖形之一側具有至少一空間；取一填充樹脂覆蓋該電路圖形及該空間上；去除該電路圖形上方之該填充材料；以及取一絕緣材料覆蓋該電路圖形並壓合後，使該絕緣材料密合該電路圖形。
如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中於該乾膜製程之步驟之中包含：取一膜片貼附至該導電層後，放置一電路圖形底片至該膜片上；利用紫外光照射該電路圖形底片進行曝光，將該電路圖形底片轉印至該膜片；取一顯影液溶解未經紫外光照射之該膜片，裸露部分該導電層；使用一蝕刻液腐蝕部分該導電層及部分該膜片，以形成該電路圖形；以及剝除該電路圖形上之部分該膜片後，使部分該導電層露出，獲得該電路圖形。
如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中該填充樹脂係選自於樹脂及環氧樹脂之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。
如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中該絕緣材料係選自於玻璃纖維及聚醯亞胺薄膜之其中之一或其上述任意組合之其中之一者。
如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中該取一絕緣材料覆蓋該電路圖形並壓合後，使該絕緣材料密合該電路圖形之步驟後，更包含步驟該絕緣材料穿設鑽孔，並對鑽孔進行孔金屬化，使該電路圖形達到層間電性相通。