CN117812853A - 多层电路板的制备方法及多层电路板 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种多层电路板及其制备方法。制备方法包括以下步骤：提供线路板，线路板包括至少两个非弯折区以及位于两个非弯折区之间的弯折区，每个非弯折区设有线路层，线路层包括连接垫；在线路板上贴合介电层，并在介电层上形成多个盲孔以暴露多个连接垫；在每个盲孔中填入导电膏得到与连接垫电性连接的第一导电膏块；对弯折区进行弯折后进行压合，使相邻两个非弯折区中位于同一侧的第一导电膏块相结合以及使位于同一侧的介电层相结合，得到多层电路板。本申请提供的多层电路板的制备方法，能够制得具有高纵横比(厚径比)的互连结构，且流程较短、工艺简单。

Description

多层电路板的制备方法及多层电路板

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的制备方法及制得的多层电路板。

背景技术

多层电路板包括交替层叠的多层线路层和多层基材层，任意线路层之间通过贯通基材层的互连结构电连接。该互连结构一般通过以下步骤形成：在基材层上钻孔形成通孔，再对通孔进行电镀形成互连结构。当基材层较厚时，受限于电镀能力，一般采用以下两种方式制得具有高纵横比(厚径比)的互连结构。第一种方式，在连接垫的表面电镀凸块，然后将具有较大厚度的基材层压合在凸块上，形成暴露凸块的盲孔，对盲孔进行电镀形成导电孔，导电孔和凸块共同构成互连结构。第二种方式，对具有较大厚度的基材层的上表面进行钻孔形成盲孔，然后对基材层的下表面进行钻孔形成开槽，盲孔和开槽连通形成X型通孔，然后对X型通孔进行电镀形成互连结构。然而，第一种方式中需要进行分次电镀，制作流程较长；第二种方式中双面钻盲孔需要对位精度高，增加了工艺的复杂程度。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种制作流程较短且工艺简单的多层电路板的制备方法及制得的多层电路板。

本申请第一方面提供一种多层电路板的制备方法，包括以下步骤：

提供线路板，线路板包括至少两个非弯折区以及位于两个非弯折区之间的弯折区，每个非弯折区设有线路层，线路层包括连接垫；

在线路板上贴合介电层，并在介电层上形成多个盲孔以暴露多个连接垫；

在每个盲孔中填入导电膏得到与连接垫电性连接的第一导电膏块；

对弯折区进行弯折后进行压合，使相邻两个非弯折区中位于同一侧的第一导电膏块相结合以及使位于同一侧的介电层相结合，得到多层电路板。

本申请第二方面提供一种多层电路板，包括多层线路板，每层线路板包括具有连接垫的线路层。每相邻的两层线路板之间夹设有两层介电层，每相邻的两层线路板上的连接垫通过贯通两层介电层的互连结构相连接，互连结构包括与两层线路板上的连接垫连接的两个第一导电膏块以及夹设于两个第一导电膏块之间的第二导电膏块，两层介电层之间的结合面与第一导电膏块和第二导电膏块之间的结合面不在同一平面上。

本申请通过在线路板上设置多个第一导电膏块，弯折线路板后使两个第一导电膏块结合形成具有高纵横比(厚径比)的互连结构，该互连结构的形成过程中无需进行电镀，缩短了流程，且无需进行双面钻孔，降低了对位难度，简化了流程工艺。

附图说明

图1为本申请一实施方式提供的覆铜板的截面示意图。

图2为在图1所示覆铜板上形成导电孔后的截面示意图。

图3为本申请一实施例提供的线路板的截面示意图。

图4为在图3所示线路板上贴合介电层并形成盲孔后的截面示意图。

图5为在图4所示介电层上形成开槽后的截面示意图。

图6为在图5所示盲孔中形成第一导电膏块后的截面示意图。

图7为在图6所示部分盲孔中形成第二导电膏块后的截面示意图。

图8为将图7所示线路板弯折压合后形成多层线路板的截面示意图。

图9为将图8所示多层线路板的弯折区去除后的截面示意图。

主要元件符号说明

线路板 10

基材层 11

线路层 12

导电孔 13

弯折区 110

非弯折区 120

覆铜板 101

铜箔层 102

连接垫 121

介电层 20

第一表面 201

盲孔 21

开槽 22

第一导电膏块 31

第二表面 310

第二导电膏块 32

第三表面 320

干膜 60

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9，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3，提供线路板10。

沿线路板10的厚度方向(图示中的竖直方向)，线路板10包括基材层11和设置于基材层11上的线路层12。线路层12可设置于基材层11的一个表面或相对的两个表面上。本实施例中，线路层12设置在基材层11相对的两个表面上，并通过贯通基材层11的导电孔13电连接。

沿线路板10的延伸方向(图示中的水平方向)，线路板10包括弯折区110和至少两个非弯折区120。弯折区110用于在后续步骤中使线路板10进行弯折，进而使非弯折区120层叠形成多层结构。弯折区110位于相邻的两个非弯折区120之间，弯折区110和非弯折区120的数量可根据实际需要进行设定。线路板10的延伸方向可以为线路板的宽度方向或长度方向，且与线路板10的厚度方向垂直。可以本实施例中，弯折区110的数量为2，非弯折区120的数量为3。本实施例中，线路层12的线路图形仅设置在非弯折区120中，非弯折区120仅由基材层11构成。在其他实施例中，线路层12的线路图形还可设置在弯折区110中。

本实施例中，基材层11的材质为柔性树脂层，即线路板10为柔性线路板。柔性树脂层包括聚酰亚胺(Polyimide，PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(Polythylene Naphthalate，PEN)中至少一者。

在其他实施例中，基材层11可由具有不同软硬度的多个区域组合而成，例如弯折区110中的基材层11的材质为柔性树脂层，非弯折区120中的基材层11的材质为刚性绝缘材料，例如包含玻璃纤维和环氧树脂的预浸料等。即，线路板10为软硬结合线路板。

步骤S10具体包括如下步骤S11-S13。

如图1所示，步骤S11，提供覆铜板101，其包括基材层11和设置于基材层11相对两表面上的铜箔层102。在其他实施例中，铜箔层102可仅设置于基材层11的一个表面。

在一些实施例中，覆铜板101通过以下步骤形成：在基材层11的表面通过贴附、沉积等方式形成种子层，然后通过电镀在种子层上形成铜镀层，种子层和铜镀层构成铜箔层102。

如图2所示，步骤S12，在覆铜板101上形成导电孔13，导电孔13贯通基材层11并与两个铜箔层102连接。

具体的，步骤S12包括：在覆铜板101上形成通孔，对通孔进行电镀填孔形成导电孔13。通孔可通过镭射钻孔、机械钻孔、水刀切割、冲切等方式形成。

如图3所示，步骤S13，将铜箔层102制作形成线路层12，得到所述线路板10。

线路层12可通过影像转移工艺和蚀刻工艺形成，或者通过加成电镀工艺形成。线路层12包括位于非弯折区120中的多个连接垫121。

步骤S20，请参阅图4，在线路层12上贴合介电层20，并在介电层20上形成多个盲孔21以分别暴露多个连接垫121。

介电层20覆盖线路层12以及暴露于线路层12中的基材层11的部分表面。介电层20包括背离线路板10的第一表面201。盲孔21贯通介电层20的第一表面201并延伸至连接垫121，以暴露连接垫121背离基材层11的部分表面。盲孔21可通过镭射钻孔、机械钻孔、冲切、蚀刻等方式形成。

在一些实施例中，盲孔21的截面宽度自背离连接垫121的一侧朝向靠近连接垫121的一侧逐渐减小。即，盲孔21背离连接垫121的一侧的截面宽度最大。

介电层20的材质可以为柔性绝缘材料，例如柔性树脂等，或者还可以为刚性绝缘材料，例如包含玻璃纤维和环氧树脂的预浸料等。本实施例中，介电层20的材质为感光型聚酰亚胺、感光型覆盖膜(cover-lay，CVL)等感光型的柔性材料。

步骤S30，请参阅图5，在介电层20上形成开槽22以暴露线路板10的弯折区110。

本实施例中，开槽22贯通介电层20的第一表面201并延伸至基材层11，以暴露基材层11的部分表面。开槽22还可沿线路板10的宽度方向延伸(图示中纸面向内或向外的方向)，以将相邻的弯折区120完全分隔开。开槽22可通过镭射钻孔、机械钻孔、冲切、蚀刻等方式形成。通过设置开槽22，减少位于弯折区110中的材料层，有利于后续步骤中对弯折区110进行弯折。当介电层20的材质为柔性绝缘材料时，步骤S30可省略。

步骤S40，请参阅图6，在盲孔21中填入导电膏，经固化得到与连接垫121电性连接的第一导电膏块31。

第一导电膏块31包括背离连接垫121的第二表面310，第二表面310相对介电层20的第一表面201向内凹陷。在一些实施方式中，第二表面310相对介电层20的第一表面201的凹陷深度为10～30μm，即在线路板10的厚度方向上第一表面201和第二表面310之间的距离为10～30μm。在其他实施方式中，第一导电膏块31的第二表面310可平齐或凸出于介电层20的第一表面201。

在一些实施例方式中，步骤S40具体包括：在盲孔21中填入导电膏，使导电膏填满盲孔21，其中导电膏背离连接垫的表面可平齐或凸出于介电层20的第一表面201，固化后通过镭射或蚀刻去除部分导电膏使剩余的导电膏凹陷于介电层20的第一表面201，得到第一导电膏块31。在其他实施例方式中，还可在盲孔21中填入直接凹陷于介电层20的第一表面201的导电膏，固化后得到第一导电膏块31。

在一些实施方式中，在所述线路板10的厚度方向上，第一导电膏块31宽度自第二表面310朝向连接垫121逐渐减小，即第二表面310的宽度为第一导电膏块31的最大宽度。在其他实施例中，在线路板10的厚度方向上，第一导电膏块31还可具有均匀的宽度。

导电膏可通过印刷、涂布等方式填入盲孔21中。

导电膏可以为锡膏、铜膏等。本实施方式中，导电膏为锡膏。

步骤S50，请参阅图7，在部分盲孔21中再次填入导电膏，经固化得到与相应第一导电膏块31电性连接的第二导电膏块32。

其中，相邻两个非弯折区120中，一个非弯折区120中的至少一个盲孔21中填入导电膏得到第二导电膏块32，另一个非弯折区120中的至少一个盲孔21中未再填入导电膏。即，相邻两个非弯折区120中，一个非弯折区120中的至少一个盲孔21中设有第一导电膏块31和第二导电膏块32，另一个非弯折区120中的至少一个盲孔21中仅设有第一导电膏块31。本实施方式中，相邻两个非弯折区120中，一个非弯折区120中的全部盲孔21均填入导电膏得到第二导电膏块32，另一个非弯折区120中的全部盲孔21中均未再次填入导电膏。在其他实施方式中，每个非弯折区120中的部分盲孔21填入导电膏得到第二导电膏块32，而另一部分未再次填入导电膏。

第二导电膏块32包括背离第一导电膏块31的第三表面320，第三表面320相对介电层20的第一表面201向外凸出。在一些实施方式中，第二导电膏块32的第三表面320相对介电层20的第一表面201的凸出高度比第一导电膏块31的第二表面310相对介电层20的第一表面201的凹陷深度大0～5μm，即在线路板10的厚度方向上，第三表面320与第一表面201之间的距离比第二表面310与第一表面201之间的距离大0～5μm。如此设计，可使在后续弯折压合过程中，第二导电膏块32能够嵌入相应的盲孔21中与剩余的第一导电膏块31(未与第二导电膏块32连接的部分第一导电膏块31)结合。

在一些实施例中，第二导电膏块32的最大宽度为第三表面320的宽度。在线路板10的厚度方向上，第二导电膏块32可以具有均匀的或不均匀的宽度。

具体的，步骤S50包括以下步骤：在介电层20的第一表面201上贴合干膜60，干膜60覆盖盲孔21。干膜60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60上形成多个开口，以暴露部分盲孔21以及相应的第一导电膏块31。之后在暴露的盲孔21中填入导电膏，使其与第一导电膏块31连接。再之后对导电膏进行固定得到第二导电膏块32。最后，移除干膜60以暴露剩余的盲孔21和相应的第一导电膏块31。

步骤S60，请参阅图8，对弯折区110进行弯折使多个非弯折区120层叠设置，然后进行压合使相邻非弯折区120中位于同一侧的第二导电膏块32与第一导电膏块31相结合以及使位于同一侧的介电层20相结合，得到多层电路板100。

本实施例中，对两个弯折区110沿相反方向进行弯折后进行压合得到具有六层线路层12的多层电路板100。

压合后，相邻非弯折区120中的介电层20的第一表面201熔融结合形成具有较大厚度的介电层(为两层介电层的厚度)，相结合的两个第一导电膏块31和夹设于其间的第二导电膏块32构成贯通上述介电层的互连结构，该互连结构具有高纵横比(厚径比)并电连接相邻线路层12的连接垫121。

第一导电膏块31和第二导电膏块32通过各自具有最大截面宽度的第二表面310和第三表面320进行对接，降低了弯折后的对位难度。弯折后，第二导电膏块32嵌入盲孔21中以与相应的第一导电膏块31接合，使得盲孔21能够限制导电膏的流动，避免在压合时产生流散至介电层20上的现象。

步骤S70，请参阅图9，切割移除线路板10的弯折区110。

请参阅图9，本申请一实施方式提供的多层电路板100，包括多层线路板10、多层介电层20和多个互连结构。每层线路板10包括基材层11和设置于基材层11上的线路层12，线路层12包括连接垫121。介电层20设置于基材层11上并覆盖线路层12，其中部分介电层20设置于多层线路板10之间，另一部分介电层20设置于多层电路板100的外侧。每相邻两层线路板10之间夹设有两层介电层20。互连结构内埋于位于相邻两层线路板10之间的两层介电层20中，并与两层线路板10的连接垫121连接以实现互连。互连结构包括与连接垫121连接的第一导电膏块31和夹设于两个第一导电膏块31之间的第二导电膏块32。第一导电膏块31和第二导电膏块32之间的结合面(第二表面310/第三表面320)与两层介电层20之间的结合面(第一表面201)不在同一平面上。本申请通过在线路板10上设置多个第一导电膏块31，弯折线路板10后使两个第一导电膏块31结合形成具有高纵横比(厚径比)的互连结构，该互连结构的形成过程中无需进行电镀，缩短了流程，且无需进行双面钻孔，其通过两个第一导电膏块31具有最大截面宽度的表面进行对接，降低了对位难度，简化了流程工艺。

另外，通过将第一导电膏块31凹陷于介电层20的第一表面201，并将第二导电膏块32凸出于介电层20的第一表面201，使得在后续的压合过程中，第一导电膏块31与第二导电膏块32的结合面(第二表面310/第三表面320)和介电层20之间的结合面(第一表面201)不在同一平面上，避免导电膏往介电层溢散。

再者，本申请的多层电路板100，采用材质均匀的柔性线路弯折后压合形成，压合时各层基材层11之间的涨缩差异较小。

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：

提供线路板，所述线路板包括至少两个非弯折区以及位于两个所述非弯折区之间的弯折区，每个非弯折区设有线路层，所述线路层包括连接垫；

在所述线路板上贴合介电层，并在所述介电层上形成多个盲孔以暴露多个连接垫；

在每个盲孔中填入导电膏得到与所述连接垫电性连接的第一导电膏块；

对所述弯折区进行弯折后进行压合，使相邻两个非弯折区中位于同一侧的第一导电膏块相结合以及使位于同一侧的所述介电层相结合，得到所述多层电路板。

2.如权利要求1所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，所述介电层包括背离所述线路层的第一表面，所述盲孔贯通所述第一表面，所述第一导电膏块包括背离所述连接垫的第二表面，所述第二表面相对所述第一表面向内凹陷，在步骤“在每个盲孔中填入导电膏得到与所述连接垫电性连接的第一导电膏块”之后，所述多层电路板的制备方法还包括以下步骤：

在部分盲孔中填入导电膏得到与相应第一导电膏块电性连接的第二导电膏块，其中相邻两个非弯折区中的一者中的盲孔中设有第一导电膏块和第二导电膏块，另一者中的盲孔中仅设有第一导电膏块，所述第二导电膏块包括背离所述第一导电膏块的第三表面，所述第三表面相对所述第一表面向外凸出；

当对所述弯折区进行弯折后进行压合时，相邻两个非弯折区中位于同一侧的第一导电膏块和第二导电膏块相结合以将相邻两个非弯折区中位于同一侧的第一导电膏块结合在一起。

3.如权利要求2所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，所述第三表面相对所述第一表面的凸出高度比所述第二表面相对所述第一表面的凹陷深度大0～5μm。

4.如权利要求2所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，所述第二表面相对所述第一表面的凹陷深度为10～30μm。

5.如权利要求2所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，步骤“在部分盲孔中填入导电膏得到与相应第一导电膏块电性连接的第二导电膏块”包括以下步骤：

在所述第一表面上贴合干膜，所述干膜覆盖多个所述盲孔；

在所述干膜上形成多个开口以暴露部分盲孔和相应的第一导电膏块；

在暴露的盲孔中填入导电膏得到与相应第一导电膏块电性连接的第二导电膏块；

移除干膜以暴露剩余的盲孔和相应的第一导电膏块。

6.如权利要求2所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，所述第二表面的宽度为所述第一导电膏块的最大宽度，所述第三表面的宽度为所述第二导电膏块的最大宽度。

7.如权利要求1所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，在步骤“在所述线路层上贴合介电层，并在所述介电层上形成多个盲孔以暴露多个连接垫”之后，还包括以下步骤：在所述介电层上形成开槽以暴露所述弯折区。

8.如权利要求1所述的多层电路板的制备方法，其特征在于，在步骤“对所述弯折区进行弯折后进行压合”之后，还包括以下步骤：切割移除所述弯折区。

9.一种多层电路板，包括多层线路板，每层线路板包括具有连接垫的线路层，其特征在于，每相邻的两层线路板之间夹设有两层介电层，每相邻的两层线路板上的连接垫通过贯通所述两层介电层的互连结构相连接，所述互连结构包括与所述两层线路板上的连接垫连接的两个第一导电膏块以及夹设于所述两个第一导电膏块之间的第二导电膏块，所述两层介电层之间的结合面与所述第一导电膏块和所述第二导电膏块之间的结合面不在同一平面上。

10.如权利要求9所述的多层电路板，其特征在于，其中一个第一导电膏块与所述第二导电膏块相结合的表面的宽度为所述第一导电膏块的最大宽度，所述第二导电膏块与另一个第一导电膏块相结合的表面的宽度为所述第二导电膏块的最大宽度。