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CN117812851A - 多层电路板及其制备方法 - Google Patents

多层电路板及其制备方法 Download PDF

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CN117812851A
CN117812851A CN202211164909.1A CN202211164909A CN117812851A CN 117812851 A CN117812851 A CN 117812851A CN 202211164909 A CN202211164909 A CN 202211164909A CN 117812851 A CN117812851 A CN 117812851A
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CN
China
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layer
circuit board
opening
region
conductive material
Prior art date
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Application number
CN202211164909.1A
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Inventor
魏豪毅
李艳禄
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Hongqisheng Precision Electronics Qinhuangdao Co Ltd
Avary Holding Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Hongqisheng Precision Electronics Qinhuangdao Co Ltd
Avary Holding Shenzhen Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hongqisheng Precision Electronics Qinhuangdao Co Ltd, Avary Holding Shenzhen Co Ltd filed Critical Hongqisheng Precision Electronics Qinhuangdao Co Ltd
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Priority to TW112118205A priority patent/TWI868693B/zh
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Abstract

本申请提供一种多层电路板及其制备方法，所述制备方法包括将一柔性电路板的第一区、第二区和第三区弯折并堆叠，使得第一导电柱插入第一盲孔和第一导电材料内，第二导电柱插入第三盲孔和所述第三导电材料内，第三导电柱插入第二盲孔和第二导电材料内，然后压合等步骤。本申请通过将一柔性电路板弯折堆叠并利用导电柱定位方法将柔性基材层(LCP)的多次增层压合降为一次，使柔性基材层的涨缩稳定，进而能提升产品良率。并且，利用LCP受热熔融的特性，与导电柱配合，可以满足大孔径深盲孔填孔需求，提升了各线路层电连接的可靠性。

Description

多层电路板及其制备方法
技术领域
本申请涉及电路板制作领域，尤其涉及一种多层电路板及其制备方法。
背景技术
多层电路板大多通过逐层压合的方式制备而成，主要步骤包括：先制作各内层线路层，再将各内层线路层压合为一个整体，然后对成为一个整体的内层线路板进行钻孔，形成盲孔或通孔，再对所述盲孔或通孔进行电镀，形成导通孔，最后在外层的铜箔层进行蚀刻得到最外层的线路，从而得到多层电路板。
当各内层线路层的基材层为高分子热塑性材料(指具有加热软化、冷却硬化特性的塑胶，例如液晶聚合物、聚四氟乙烯等)时，由于高分子热塑性材料在熔融状态下具备液体流动性，对线路层增层压合后，基材层的涨缩不易控制。若利用上述的制作方法进行多次增层压合后，将增加尺寸不良的风险，使产品上下层无法准确对位。
另外，当需要将大且深的盲孔(例如，直径为1mm，深度为300mm)填满以对各内层线路层进行电连接时，因超出制程能力而无法使用镀铜线体填满，将影响各内层线路层的电连接可靠性。
发明内容
有鉴于此，本申请提出一种多层电路板的制备方法，将多次增层压合减少为一次压合，从而能降低基材层的涨缩变化，并能满足大孔径深盲孔的填孔需求，进而提升产品良率。
一种实施方式中，所述制备方法包括如下步骤：
提供一柔性电路板，所述柔性电路板包括一柔性基材层和设于所述柔性基材层相对两表面的第一线路层和第二线路层；所述柔性电路板包括第一区、第二区和第三区；所述第一线路层设于所述第一区和所述第二区，所述第二线路层设于所述第二区和所述第三区，所述柔性电路板的第一区包括第一弯折区和第二弯折区；所述柔性电路板的第三区包括第三弯折区和第四弯折区；
所述柔性基材层和所述第一线路层在第一区具有第一开口和第二开口，邻近所述第一开口的第一线路层具有第一金属部，所述第一开口设有第一导电材料，所述柔性电路板还包括第一盲孔，所述第一导电材料通过所述第一盲孔露出；
所述第一线路层在所述第二区具有至少一第一导电柱，所述第二线路层在所述第二区具有至少一第二导电柱；
所述柔性基材层和所述第二线路层在所述第三区具有第三开口和第四开口，邻近所述第四开口的第二线路层具有第二金属部，所述第四开口设有第二导电材料，所述柔性电路板还包括第二盲孔，所述第二导电材料通过所述第二盲孔露出；
将所述柔性电路板沿所述第一弯折区、所述第二弯折区、所述第三弯折区和所述第四弯折区弯折并堆叠，使得所述第一导电柱插入所述第二开口、所述第一盲孔和所述第一导电材料内，所述第二导电柱插入所述第三开口、所述第二盲孔和所述第二导电材料内得到中间体；
压合所述中间体；
将所述第一金属部制作形成第一外层线路层，将所述第二金属部制作形成第二外层线路层，得到所述多层电路板。
可选的，所述第一线路层还设于所述第三区。所述柔性电路板的第三区还包括第一线路层的第三金属部，所述第三金属部位于第三弯折区与第四弯折区之间，在形成图案化的第一线路层时，同时对第三金属部进行图案化制作。
可选的，所述第三弯折区与第四弯折区之间的柔性电路板还设有一贯穿所述第三金属部的第五开口，所述第五开口设有第三导电材料，所述柔性电路板还包括第三盲孔，所述第三导电材料通过所述第三盲孔露出。
可选的，所述第二线路层在所述第二区还设有第三导电柱，在弯折所述柔性电路板时，所述第三导电柱插入第三盲孔及第三导电材料内。
可选的，所述制备方法还包括：裁切所述第一弯折区、所述第二弯折区、所述第三弯折区和所述第四弯折区。
本申请还提供一种多层电路板结构，包括依次层叠的第一外层线路层、第一LCP层、第二LCP层、第一内层线路层、第三LCP层、第二内层线路层、第四LCP层、第五LCP材层和第二外层线路层。所述多层电路板还包括第一导电柱和第二导电柱，所述第一导电柱电性连接第一内层线路层及第一外层线路层，所述第二导电柱电性连接第二内层线路层及第二外层线路层。
可选的，所述第一外层线路层包括第一开口，所述第一开口被第一导电材料填充，所述第一导电柱的一端插入所述第一导电材料内。
可选的，所述第二外层线路层包括第四开口，所述第四开口被第二导电材料填充，所述第二导电柱的一端插入所述第二导电材料内。
可选的，所述第四LCP层及第五LCP层之间还包括一第三内层线路层。
可选的，所述第二内层线路层及所述第三内层线路层之间还包括一第三导电柱，所述第三内层线路层具有第五开口，所述第五开口被第三导电材料填充，所述第三导电柱的一端插入所述第三导电材料内。
本申请通过将一柔性电路板使用弯折与导电柱定位方法将柔性基材层(LCP)的多次增层压合降为一次，使柔性基材层的涨缩稳定，进而能提升产品良率。并且，利用LCP受热熔融的特性，与导电柱配合，可以满足大孔径深盲孔填孔需求，提升了各线路层电连接的可靠性。
附图说明
图1至图6为本申请一实施方式提供的制备柔性电路板的剖面示意图。
图7为将图6所示柔性电路板弯折后得到的中间体的剖面示意图。
图8为压合图7所示中间体后的剖面示意图。
图9为将图8所示结构制作外层线路层后的剖面示意图。
图10为将图9所示结构的弯折区裁切后的剖面示意图。
主要元件符号说明
多层电路板 100
柔性电路板 10
柔性覆铜板 11
柔性基材层 110
第一铜箔层 111
第二铜箔层 112
第一弯折区 1101
第二弯折区 1102
第三弯折区 1103
第四弯折区 1104
第一通孔 113
第二通孔 114
第一线路层 101
第二线路层 102
第一区 103
第二区 104
第三区 105
第一开口 1011
第一金属部 1012
第二开口 1013
第三开口 1051
第四开口 1052
第五开口 1053
第二金属部 1021
第三金属部 1022
第一导电材料 106
第二导电材料 107
第三导电材料 108
第一盲孔 1105
第二盲孔 1106
第三盲孔 1107
第一导电柱 2011
第二导电柱 2012
第三导电柱 2013
中间体 20
第一外层线路层 21
第二外层线路层 22
第一LCP层 1111
第二LCP层 1112
第一内层线路层 1014
第三LCP层 1113
第二内层线路层 1023
第四LCP层 1114
第五LCP层 1115
第三内层线路层 1015
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请实施例。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请实施例。
需要说明，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本申请中如涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
这里参考剖面图描述本申请的实施例，这些剖面图是本申请理想化的实施例(和中间构造)的示意图。因而，由于制造工艺和/或公差而导致的图示的形状不同是可以预见的。因此，本申请的实施例不应解释为限于这里图示的区域的特定形状，而应包括例如由于制造而产生的形状的偏差。图中所示的区域本身仅是示意性的，它们的形状并非用于图示装置的实际形状，并且并非用于限制本申请的范围。
下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图10，本申请一实施方式提供一种多层电路板100的制备方法，包括如下步骤。
步骤S10，请参阅图1至图6，提供一柔性电路板10。
如图1所示，步骤S11，提供柔性覆铜板11，其包括柔性基材层110和分别设于所述柔性基材层110相对两表面的第一铜箔层111和第二铜箔层112。所述柔性基材层110包括间隔设置的第一弯折区1101、第二弯折区1102、第三弯折区1103和第四弯折区1104。
所述柔性基材层110的材质可为高分子热塑性材料(指具有加热软化、冷却硬化特性的塑胶)，所述高分子热塑性材料可为但不限于液晶高分子聚合物(liquid crystalpolymer，LCP)和聚四氟乙烯(PTFE)中的至少一种。本实施方式中，所述柔性基材层110的材质为LCP。也即，本实施方式中的柔性覆铜板11为LCP-FCCL。
LCP因分子链排列原因，在熔融状态下具备液体流动性，两层LCP不需要胶即可结合。另一方面，正是因为LCP因为熔融后具有较佳的流动性，使得产品增层压合后的涨缩不易控制，会有尺寸不良的风险，使产品上下层无法正确对位。LCP-FCCL具有低的介电常数(Dk，2.9)与低的正切损耗(Df，0.0021)，因此被广泛应用于天线、高频传输线等产品。
如图2所示，步骤S12，可通过但不限于机械钻孔或镭射等方式在所述柔性覆铜板11上形成第一通孔113和第二通孔114。所述第一通孔113位于所述第一弯折区1101和所述第二弯折区1102之间，所述第二通孔114位于所述第三弯折区1103和所述第四弯折区1104之间。
如图3所示，步骤S13，将所述第一铜箔层111制作形成第一线路层101，将所述第二铜箔层112制作形成第二线路层102。沿延伸方向，形成有所述第一线路层101和第二线路层102后的柔性覆铜板11可划分为第一区103、第二区104和第三区105。所述第一线路层101设于所述第一区103、第二区104和第三区105，所述第二线路层102设于所述第二区104和所述第三区105(即所述第一区103的第二铜箔层112被完全蚀刻掉而未形成线路层)。所述第一区103包括第一弯折区1101和第二弯折区1102，所述第三区105包括第三弯折区1103和第四弯折区1104。
所述第一线路层101和第二线路层102可采用影像转移工艺和蚀刻工艺形成。所述第一线路层101具有第一开口1011和与所述第一开口1011相邻的第一金属部1012，所述第一开口1011大致靠近所述第一线路层101的左侧端部。所述第一金属部1012远离所述第一开口1011的端部与所述第一弯折区1101相邻。所述第一弯折区1101的上下两表面裸露，均未被第一线路层101或第二线路层102覆盖。所述第二弯折区1102位于所述第一区103的端部并靠近所述第二区104设置，其上下两表面均裸露。所述第三弯折区1103和第四弯折区1104的上下两表面也均裸露。
所述第一区103具有第二开口1013，在形成所述第一线路层101和第二线路层102时，所述第一通孔113周边的第一铜箔层111和第二铜箔层112被蚀刻掉，便形成了所述第二开口1013。所述第二开口1013位于所述第一弯折区1101和所述第二弯折区1102之间，所述第二开口1013沿厚度方向贯穿所述柔性基材层110。
所述第三区105具有第三开口1051和第四开口1052。在形成所述第一线路层101和第二线路层102时，所述第二通孔114周边的第一铜箔层111和第二铜箔层112被蚀刻掉，便形成了所述第三开口1051。所述第三开口1051位于所述第三弯折区1103和所述第四弯折区1104之间，所述第三开口1051沿厚度方向贯穿所述柔性基材层110。所述第四开口1052位于所述第四弯折区1104远离所述第三弯折区1103的一侧(即图3中的右侧)，邻近所述第四开口1052的第二线路层102具有第二金属部1021，所述第二金属部1021位于所述第二线路层102的右侧端部。
一些实施例中，所述第三区105还包括第一线路层101的第三金属部1022，所述第三金属部1022位于第三弯折区1103与第四弯折区1104之间。在形成图案化的第一线路层101时，同时对第三金属部1022进行图案化制作，形成第五开口1053。所述第五开口1053位于所述第三弯折区1103与第四弯折区1104之间并贯穿所述第三金属部1022。相较于所述第三开口1051，所述第五开口1053更靠近所述第三弯折区1103。所述第五开口1053裸露出所述柔性基材层110的部分表面。
如图4所示，步骤S14，在所述第一开口1011内设置第一导电材料106，在所述第四开口1052内设置第二导电材料107，在所述第五开口1053内设置第三导电材料108。所述第一导电材料106、第二导电材料107和第三导电材料108可为导电胶或铜膏。
如图5所示，步骤S15，在所述柔性基材层110与所述第一导电材料106对应的区域设置第一盲孔1105，在所述柔性基材层110与所述第二导电材料107对应的区域设置第二盲孔1106，在所述柔性基材层110与所述第三导电材料108对应的区域设置第三盲孔1107。
所述第一盲孔1105、第二盲孔1106和第三盲孔1107可通过但不限于机械钻孔、镭射等方式形成。沿所述柔性基材层110的厚度方向，所述第一盲孔1105第二盲孔1106和第三盲孔1107均贯穿所述柔性基材层110，并分别露出所述第一导电材料106、第二导电材料107和第三导电材料108的部分表面。
一些实施例中，所述第一盲孔1105、第二盲孔1106和第三盲孔1107的孔径可为0.5～2mm，孔深可为0.05～1mm。
如图6所示，步骤S16，在所述第二区104的第一线路层101设置至少一第一导电柱2011，在所述第二区104的第二线路层102设置至少一第二导电柱2012，得到所述柔性电路板10。
一些实施例中，还可以在所述第二区104的第二线路层102设置至少一第三导电柱2013。
所述第二导电柱2012的位置与所述第一导电柱2011的位置相对应，均靠近所述第二弯折区1102设置。所述第三导电柱2013靠近所述第三弯折区1103设置。所述第一导电柱2011、第二导电柱2012和第三导电柱2013位于所述第二弯折区1102和所述第三弯折区1103之间。
本实施方式中，所述第一导电柱2011、第二导电柱2012和第三导电柱2013均为铜柱。所述铜柱的制作方法可为但不限于如下步骤：首先在第一线路层101和第二线路层102上分别贴干膜，干膜可分为光聚合型干膜和光分解型干膜两种，光聚合型干膜在特定光谱的光线照射下会发生硬化，并从水溶性物质变成水不溶性物质。而光分解型干膜则正好相反。本实施方式中采用的是光分解型干膜。然后在干膜上覆盖电镀铜柱胶片并曝光，其中对应于电镀铜柱胶片上透明通光区域处的干膜发生软化，对应于电镀铜柱胶片上非透明通光区域处的干膜未发生软化。之后进行显影，如可以在碳酸钠溶液中洗去发生软化的干膜，形成与电镀铜柱相对应的图形。再之后将形成有与电镀铜柱相对应的图形的半成品浸入电解液中进行电镀，电镀达一定厚度后取出并撕去剩余的光分解型干膜，形成上述铜柱。
一些实施例中，所述第一导电柱2011、第二导电柱2012和第三导电柱2013为圆柱形，所述第一导电柱2011、第二导电柱2012或第三导电柱2013的直径均比所述第一盲孔1105(或第二盲孔1106，或第三盲孔1107)的直径小0.4～0.6mm。
步骤S20，请参阅图6和图7，将所述柔性电路板10沿所述第一弯折区1101、第二弯折区1102、第三弯折区1103和第四弯折区1104弯折并堆叠。
具体的，将所述第一弯折区1101沿着顺时针的方向弯折，将所述第二弯折区1102沿着顺时针的方向弯折，将所述第三弯折区1103沿着顺时针的方向弯折，将所述第四弯折区1104沿着顺时针的方向弯折，从而使所述第一导电柱2011插入所述第二开口1013、第一盲孔1105和第一导电材料106内，所述第二导电柱2012插入所述第三开口1051、第二盲孔1106和第二导电材料107内，所述第三导电柱2013插入所述第三盲孔1107和所述第三导电材料108内，从而得到中间体20。
步骤S30，请参阅图8，压合所述中间体20。
本实施方式中，采用快压机对所述中间体20进行压合。在进行压合的过程中，对中间体20加热，使得各层的柔性基材层110热熔并结合。同时，热熔的柔性基材层110将各盲孔以及间隙填满，并沿着各个导电柱的表面附着填满。各线路层通过导电柱和导电材料进行电连接。
步骤S40，请参阅图9，将所述第一金属部1012制作形成第一外层线路层21，将所述第二金属部1021制作形成第二外层线路层22，得到所述多层电路板100。所述第一外层线路层21和第二外层线路层22可采用影像转移工艺和蚀刻工艺形成。
步骤S50，请参阅图10，还可以裁切掉所述第一弯折区1101、第二弯折区1102、第三弯折区1103和第四弯折区1104。
请参阅图10，本申请另一方面还提供一种多层电路板100，其包括依次层叠的第一外层线路层21、第一LCP层1111、第二LCP层1112、第一内层线路层1014、第三LCP层1113、第二内层线路层1023、第四LCP层1114、第五LCP层1115和第二外层线路层22。所述多层电路板100还包括第一导电柱2011和第二导电柱2012，所述第一导电柱2011电性连接所述第一内层线路层1014和所述第一外层线路层21，所述第二导电柱2012电性连接所述第二内层线路层1023和所述第二外层线路层22。可以理解，所述第一LCP层1111、第二LCP层1112、第三LCP层1113、第四LCP层1114和第五LCP层1115是由柔性基材层110弯折后形成的多层结构；所述第一内层线路层1014是位于所述第二区104的第一线路层101，所述第二内层线路层1023是位于所述第二区104的第二线路层102，所述第三内层线路层1015是位于所述第三区105的第一线路层101。
一些实施例中，所述第一外层线路层21包括第一开口1011，所述第一开口1011被第一导电材料106填充，所述第一导电柱2011的一端插入所述第一导电材料106内。
一些实施例中，所述第二外层线路层22包括第四开口1052，所述第四开口1052被第二导电材料107填充，所述第二导电柱2012的一端插入所述第二导电材料107内。
一些实施例中，所述第四LCP层1114和第五LCP层1115之间还包括一第三内层线路层1015。
进一步地，所述第二内层线路层1023和所述第三内层线路层1015之间还包括一第三导电柱2013。所述第三内层线路层1015具有第五开口1053，所述第五开口1053被第三导电材料108填充，所述第三导电柱2013的一端插入所述第三导电材料108内。
本申请通过使用弯折与导电柱定位方法将柔性基材层110(LCP)的多次增层压合降为一次，使柔性基材层110的涨缩稳定，进而能提升产品良率。并且，利用LCP受热熔融的特性，与导电柱配合，可以满足大孔径深盲孔填孔需求，提升了各线路层电连接的可靠性。
以上说明是本申请一些具体实施方式，但在实际的应用过程中不能仅仅局限于这些实施方式。对本领域的普通技术人员来说，根据本申请的技术构思做出的其他变形和改变，都应该属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种多层电路板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一柔性电路板，所述柔性电路板包括一柔性基材层和设于所述柔性基材层相对两表面的第一线路层和第二线路层；所述柔性电路板包括第一区、第二区和第三区；所述第一线路层设于所述第一区和所述第二区，所述第二线路层设于所述第二区和所述第三区，所述柔性电路板的第一区包括第一弯折区和第二弯折区；所述柔性电路板的第三区包括第三弯折区和第四弯折区；
所述柔性基材层和所述第一线路层在第一区具有第一开口和第二开口，邻近所述第一开口的第一线路层具有第一金属部，所述第一开口设有第一导电材料，所述第一区还包括第一盲孔，所述第一导电材料通过所述第一盲孔露出；
所述第一线路层在所述第二区具有至少一第一导电柱，所述第二线路层在所述第二区具有至少一第二导电柱；
所述柔性基材层和所述第二线路层在所述第三区具有第三开口和第四开口，邻近所述第四开口的第二线路层具有第二金属部，所述第四开口设有第二导电材料，所述第三区还包括第二盲孔，所述第二导电材料通过所述第二盲孔露出；
将所述柔性电路板沿所述第一弯折区、所述第二弯折区、所述第三弯折区和所述第四弯折区弯折并堆叠，使得所述第一导电柱插入所述第二开口、所述第一盲孔和所述第一导电材料内，所述第二导电柱插入所述第三开口、所述第二盲孔和所述第二导电材料内得到中间体；
压合所述中间体；
将所述第一金属部制作形成第一外层线路层，将所述第二金属部制作形成第二外层线路层，得到所述多层电路板。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一线路层还设于所述第三区，所述柔性电路板的第三区还包括第一线路层的第三金属部，所述第三金属部位于第三弯折区与第四弯折区之间，在形成图案化的第一线路层时，同时对第三金属部进行图案化制作。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第三弯折区与第四弯折区之间的柔性电路板还设有一贯穿所述第三金属部的第五开口，所述第五开口设有第三导电材料，所述柔性电路板还包括第三盲孔，所述第三导电材料通过所述第三盲孔露出。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述第二线路层在所述第二区还设有第三导电柱，在弯折所述柔性电路板时，所述第三导电柱插入所述第三盲孔及所述第三导电材料内。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：裁切所述第一弯折区、所述第二弯折区、所述第三弯折区和所述第四弯折区。
6.一种多层电路板，其特征在于，包括依次层叠的第一外层线路层、第一LCP层、第二LCP层、第一内层线路层、第三LCP层、第二内层线路层、第四LCP层、第五LCP层和第二外层线路层，所述多层电路板还包括第一导电柱和第二导电柱，所述第一导电柱电性连接所述第一内层线路层和所述第一外层线路层，所述第二导电柱电性连接所述第二内层线路层和所述第二外层线路层。
7.如权利要求6所述的多层电路板，其特征在于，所述第一外层线路层包括第一开口，所述第一开口被第一导电材料填充，所述第一导电柱的一端插入所述第一导电材料内。
8.如权利要求6所述的多层电路板，其特征在于，所述第二外层线路层包括第四开口，所述第四开口被第二导电材料填充，所述第二导电柱的一端插入所述第二导电材料内。
9.如权利要求6所述的多层电路板，其特征在于，所述第四LCP层和第五LCP层之间还包括一第三内层线路层。
10.如权利要求9所述的多层电路板，其特征在于，所述第二内层线路层和所述第三内层线路层之间还包括一第三导电柱，所述第三内层线路层具有第五开口，所述第五开口被第三导电材料填充，所述第三导电柱的一端插入所述第三导电材料内。
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