TWI661758B - 電路板結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電路板結構，包含多層板、保護層、及導通層。多層板包含位於相反側的上板面與下板面，所述多層板形成有貫穿所述上板面與下板面的通孔。所述多層板自對應所述通孔的下板面部位凹設形成有未貫穿至上板面的預背鑽孔，並且所述預背鑽孔孔徑大於通孔孔徑。保護層設置於預背鑽孔內、並連接於所述預背鑽孔的至少部分孔壁。所述保護層切齊於通孔的孔壁。導通層鍍設於通孔的孔壁及其所切齊的保護層部位。此外，本發明另提供一種電路板結構及其製造方法。

Description

電路板結構及其製造方法

本發明涉及一種電路板，尤其涉及一種電路板結構及其製造方法。

現有的電路板結構常會在其對應通孔的部位背面形成有一背鑽孔，且於上述通孔處形成有導電層，但上述背鑽孔與導電層的交界處常會在經過多次迴焊(reflow)之後，由於不同材質之間的熱膨脹係數(CTE)不匹配因而導致應力集中並產生裂痕。更進一步地說，當現有電路板結構在對上述背鑽孔進行塞孔之後，所述背鑽孔與通孔的交界處更容易因為應力集中而產生裂痕。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例在於提供一種電路板結構及其製造方法，能有效地改善現有電路板結構所可能產生的缺陷。

本發明實施例公開一種電路板結構的製造方法，包括：實施一預鑽孔步驟：於一多層板進行鑽孔，以形成有貫穿所述多層板上板面與下板面的一預通孔；實施一預背鑽步驟：自對應於所述預通孔的所述下板面部位進行鑽孔，以形成有未貫穿至所述上板面的一預背鑽孔，並且所述預背鑽孔的孔徑大於所述預通孔的孔 徑；實施一預塞孔步驟：於所述預通孔及所述預背鑽孔內填滿一預塞孔樹脂；實施一鑽孔步驟：於所述多層板進行鑽孔，以移除部分所述預塞孔樹脂而形成貫穿所述上板面與所述下板面的一通孔，並使所述預塞孔樹脂僅留下附著於所述預背鑽孔孔壁的部位；其中，所述預塞孔樹脂於所述鑽孔步驟中留下的部位定義為一緩衝層；實施一電鍍步驟：於所述通孔孔壁電鍍形成有一導通層；以及實施一背鑽步驟：自對應於所述通孔的所述下板面部位進行鑽孔，以移除部分所述緩衝層與部分所述導通層而形成一背鑽孔，並使所述緩衝層僅留下連接於所述預背鑽孔孔壁與所述導通層的部位；其中，所述緩衝層於所述背鑽步驟中留下的部位定義為一保護層。

本發明實施例也公開一種電路板結構，其由上述電路板結構的製造方法所製成。

本發明實施例另公開一種電路板結構，包括：一多層板，包含位於相反側的一上板面與一下板面，所述多層板形成有貫穿所述上板面與所述下板面的一通孔，所述多層板自對應所述通孔的所述下板面部位凹設形成有未貫穿至所述上板面的一預背鑽孔，並且所述預背鑽孔孔徑大於所述通孔孔徑；一保護層，設置於所述預背鑽孔內，所述保護層連接於所述預背鑽孔的至少部分孔壁，並且所述保護層切齊於所述通孔的孔壁；以及一導通層，鍍設於所述通孔的孔壁及其所切齊的所述保護層部位。

綜上所述，本發明實施例所公開的電路板結構及其製造方法，能通過形成有上述保護層來吸收應力，藉以有效地避免所述電路板結構在背鑽孔與通孔的交界處因為應力集中而產生裂痕的問題。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

100‧‧‧電路板結構

1‧‧‧多層板

11‧‧‧上板面

12‧‧‧下板面

13‧‧‧預通孔

13a‧‧‧通孔

14‧‧‧預背鑽孔

14a‧‧‧背鑽孔

2‧‧‧預塞孔樹脂

21‧‧‧緩衝層

22‧‧‧保護層

2a‧‧‧塞孔樹脂

3、3a‧‧‧導通層

σ‧‧‧夾角

圖1為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S110示意圖。

圖2為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S120示意圖。

圖3為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S130示意圖。

圖4為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S140示意圖。

圖5為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S150示意圖。

圖6為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S160示意圖(包含步驟S210及步驟S220)。

圖7A為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S170示意圖(包含步驟S230)。

圖7B為圖7A的局部放大示意圖。

圖8為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S240示意圖。

圖9為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S250示意圖。

圖10為本發明實施一之電路板結構的製造方法的步驟S260示意圖。

圖11為本發明實施二之電路板結構的製造方法的步驟S160示意圖。

圖12A為本發明實施二之電路板結構的製造方法的步驟S170示意圖。

圖12B為圖12A的局部放大示意圖。

請參閱圖1至圖12B，其為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本發明的保護範圍。

[實施例一]

如圖1至圖10所示，其為本發明的實施例一。本實施例公開一種電路板結構100及其製造方法，而為便於理解本實施例的電路板結構100，以下將先說明電路板結構100的製造方法，而後再介紹電路板結構100。

其中，本實施例電路板結構100的製造方法包含有下述多個步驟，但於實際應用時，本實施例所載之各步驟的順序與實際的操作方式可視需求而調整(如：設計者能夠合理運用或是增減上述步驟)，並不以本實施例所載的內容或順序為限。

如圖1所示，實施一預鑽孔步驟S110：於一多層板1進行鑽孔，以形成有貫穿所述多層板1的上板面11與下板面12的一預通孔13。其中，所述多層板1於本實施例中是由上而下依序堆疊的多層之板結構所構成，並且每層之板結構是由一銅箔基板(如：在一絕緣基板的兩板面各鋪設有一銅箔)裁切為適合的尺寸後再通過內層線路蝕刻製程所形成，而每層板結構與其鄰近的板結構之間夾設有一絕緣層(如：樹脂膠片)。所述預通孔13則是貫通上述多層板1的每一層板結構。

如圖2所示，實施一預背鑽步驟S120：自對應於預通孔13的所述下板面12部位進行鑽孔，以形成有未貫穿至所述上板面11 的一預背鑽孔14，並且所述預背鑽孔14的孔徑大於所述預通孔13的孔徑。其中，所述預背鑽孔14的中心軸線較佳是重疊於上述預通孔13的中心軸線，但本發明不以此為限。

如圖3所示，實施一預塞孔步驟S130：於所述預通孔13及預背鑽孔14內填滿一預塞孔樹脂2。其中，所述預塞孔樹脂2的兩端(如：圖3中的預塞孔樹脂2頂端與底端)可以透過平面化作業(如：採用八軸研磨機進行研磨)，以分別與所述多層板1的上板面11及下板面12呈共平面設置。

如圖4所示，實施一鑽孔步驟S140：於所述多層板1進行鑽孔，以移除部分所述預塞孔樹脂2而形成貫穿所述上板面11與下板面12的一通孔13a，並使所述預塞孔樹脂2僅留下附著於所述預背鑽孔14孔壁的部位(也就是下述的緩衝層21)。

進一步地說，所述通孔13a的中心軸線於本實施例中較佳是重疊於上述預通孔13的中心軸線，但本發明不受限於此；並且在所述鑽孔步驟S140中的鑽孔孔徑是不小於上述預鑽孔步驟S110中的鑽孔孔徑，藉以使預塞孔樹脂2僅留下附著於所述預背鑽孔14孔壁的部位。其中，所述預塞孔樹脂2於所述鑽孔步驟S140中留下的部位定義為一緩衝層21。

如圖5所示，實施一電鍍步驟S150：於所述通孔13a孔壁電鍍形成有一導通層3(如：金屬銅層)。據此，所述導通層3可以使得多層板1中的各層線路彼此導通。其中，所述電鍍步驟S150較佳是包含：除膠渣、化學銅、及電鍍銅等流程，但本發明不受限於此。

如圖6所示，實施一背鑽步驟S160：自對應於通孔13a(或 是對應於導通層3與緩衝層21)的所述下板面12部位進行鑽孔，以移除部分所述緩衝層21與部分導通層3而形成一背鑽孔14a，並使所述緩衝層21僅留下連接於所述預背鑽孔14孔壁與導通層3a的部位。

再者，所述背鑽孔14a的中心軸線較佳是重疊於上述通孔13a的中心軸線，但本發明不以此為限。並且在所述背鑽孔步驟S160中的鑽孔孔徑較佳是不小於上述預背鑽步驟S120中的鑽孔孔徑，但於實際應用時，於所述背鑽步驟S160中的鑽孔孔徑(也就是背鑽孔14a的孔徑)可以是所述預背鑽步驟S120中的鑽孔孔徑(也就是預背鑽孔14的孔徑)的80%~100%，但不受限於本實施例所載。

據此，在實施背鑽步驟S160之後，所述緩衝層21可以僅留下連接於所述預背鑽孔14孔壁(如：圖6中的預背鑽孔14之孔壁末端部位)與導通層3a的部位。其中，所述緩衝層21於所述背鑽步驟S160中留下的部位定義為一保護層22。需說明的是，上述保護層22的厚度可依據設計者的需求而加以調整變化，而所述保護層22厚度的控制方式如下：於所述背鑽步驟S160中的鑽孔深度小於所述預背鑽步驟S120中的鑽孔深度的差值為50微米(μm)~150微米。

另，在所述多層板1實施上述背鑽步驟S160的過程中，所述多層板1的另一部位也可以同步實施另一預鑽孔步驟S210與另一預背鑽步驟S220。其中，所述預鑽孔步驟S210與預背鑽步驟S220的實施方式大致如同上述預鑽孔步驟S110與預背鑽步驟S120，在此不加以贅述。

需額外說明的是，在本實施例未繪示的其他實施例中，所述電路板結構100的製造方法也可以僅實施上述步驟S110至步驟S160，此即能改善或克服現有電路板結構在背鑽孔與通孔的交界處因為應力集中而產生裂痕的問題。

如圖7A和圖7B所示，實施一塞孔步驟S170：於所述通孔13a及背鑽孔14a內填滿一塞孔樹脂2a；其中，對應於背鑽孔14a的所述塞孔樹脂2a部位是相連於所述保護層22。再者，所述塞孔樹脂2a的兩端(如：圖7A中的塞孔樹脂2a頂端與底端)可以透過平面化作業(如：採用八軸研磨機進行研磨)，以分別與所述多層板1的上板面11及下板面12呈共平面設置。

更詳細地說，本實施例中的塞孔樹脂2a與預塞孔樹脂2主要是依據其與多層板1之間的熱膨脹係數匹配性，也就是說，塞孔樹脂2a與預塞孔樹脂2可依據設計者的需求而採用相同或相異的材質，舉例來說，所述塞孔樹脂2a或預塞孔樹脂2的材質可以例如是山榮PHP-IR系列、太陽THP系列、或科鼎新TP系列。

另，在所述多層板1實施上述塞孔步驟S170的過程中，所述多層板1的另一部位也可以同步實施另一預塞孔步驟S230。其中，所述預塞孔步驟S230的實施方式大致如同上述預塞孔步驟S130，在此不加以贅述。

如圖8至圖10所示，所述多層板1的另一部位依序實施另一鑽孔步驟S240、另一電鍍步驟S250、及另一背鑽步驟S260。其中，所述鑽孔步驟S240、電鍍步驟S250、及背鑽步驟S260的實施方式大致如同上述鑽孔步驟S140、電鍍步驟S150、及背鑽步驟S160，在此不加以贅述。

以上即為本發明電路板結構100的製造方法之說明，下述接著大致介紹所述電路板結構100的結構特徵；也就是說，與上述製造方法重複的部分結構特徵，將不再於下述電路板結構100說明中重複介紹。需注意的是，本實施例的電路板結構100是由上述電路板結構100的製造方法所製成，但本發明不受限於此。也 就是說，在本發明未繪示的其他實施例中，所述電路板結構100也可以是以其他方式所製成。

請參閱圖7A和圖7B所示，所述電路板結構100包含有一多層板1、設置於多層板1內的一保護層22、設置於多層板1內且連接上述保護層22的一導通層3a、及充填於上述多層板1並相連於保護層22與導通層3a的一塞孔樹脂2a。其中，本實施例的電路板結構100雖是以上述元件來說明，但於實際應用時，所述電路板結構100也可以省略上述塞孔樹脂2a。以下將分別說明所述電路板結構100的各個元件構造及其連接關係。

所述多層板1包含位於相反側的一上板面11與一下板面12。其中，所述多層板1形成有貫穿所述上板面11與下板面12的一通孔13a，並且所述多層板1自對應通孔13a的所述下板面12部位凹設形成有未貫穿至上板面11的一預背鑽孔14。所述預背鑽孔14孔徑大於通孔13a孔徑。

所述保護層22大致呈環狀且設置於上述多層板1的預背鑽孔14內。其中，所述保護層22連接於預背鑽孔14的至少部分孔壁(如：圖7A中的預背鑽孔14之孔壁末端部位)，並且所述保護層22切齊於上述通孔13a的孔壁。進一步地說，所述預背鑽孔14扣除所述保護層22後的部位定義為一背鑽孔14a，並且所述背鑽孔14a深度較佳是小於所述預背鑽孔14深度的差值為50微米~150微米，而所述背鑽孔14a的孔徑較佳為所述預背鑽孔14的孔徑的80%~100%。

換個角度來說，在本實施例中，所述保護層22連接於遠離下板面12的所述預背鑽孔14的孔壁部位，並且所述保護層22及其所未連接的所述預背鑽孔14的孔壁部位共同包圍形成有上述背鑽孔14a，但本發明不受限於此。

所述導通層3a鍍設於上述通孔13a的孔壁及其所切齊的所述 保護層22部位(如：圖7B中所示的保護層22內緣)。其中，所述導通層3a大致呈管狀，並且所述保護層22(的內緣)傾斜地連接於導通層3a的末端。再者，上述保護層22與導通層3a的底緣相互切齊，並且在所述保護層22與導通層3a的截面中，保護層22與導通層3a的相互切齊底緣共同定義出介於110度~165度的一夾角σ。

所述塞孔樹脂2a填滿上述多層板1所形成的通孔13a與背鑽孔14a，以使所述塞孔樹脂2a相連於上述導通層3a及背鑽孔14a的孔壁。再者，所述塞孔樹脂2a的兩端(如：圖7A中的塞孔樹脂2a頂端與底端)分別與所述多層板1的上板面11及下板面12呈共平面設置。

[實施例二]

請參閱圖11至圖12B所示，其為本發明的實施例二，本實施例類似於上述實施例一，所以兩個實施例的相同處不再加以贅述，而本實施例與上述實施例一的主要差異如下所載。

具體來說，如圖11所示，實施所述背鑽步驟S160時，所述背鑽孔14a的中心軸線較佳是重疊於上述通孔13a的中心軸線，並且在所述背鑽孔步驟S160中的鑽孔孔徑略小於上述預背鑽步驟S120中的鑽孔孔徑，以使所述緩衝層21所留下的保護層22，其連接於所述預背鑽孔14的所有孔壁以及導通層3、3a。

再者，如圖12A和圖12B所示，實施所述塞孔步驟S170時，充填於所述通孔13a及背鑽孔14a內的塞孔樹脂2a，其外側緣完全連接於所述保護層22與導通層3、3a，而所述塞孔樹脂2a的兩端(如：圖11或圖12中的塞孔樹脂2a頂端與底端)分別與所述多層板1的上板面11及下板面12呈共平面設置。

[本發明實施例的技術效果]

綜上所述，本發明實施例所公開的電路板結構及其製造方法，能通過形成有上述保護層來吸收應力，藉以有效地避免所述電路板結構在背鑽孔與通孔的交界處因為應力集中而產生裂痕的問題。

進一步地說，所述電路板結構在其通孔與背鑽孔內無論是否有充填上述塞孔樹脂，電路板結構皆能通過形成有上述保護層來吸收應力，藉以有效地避免所述電路板結構在背鑽孔與通孔的交界處因為應力集中而產生裂痕的問題。

以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非用來侷限本發明的保護範圍，凡依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的權利要求書的保護範圍。

Claims (10)

1. 一種電路板結構的製造方法，包括：實施一預鑽孔步驟：於一多層板進行鑽孔，以形成有貫穿所述多層板上板面與下板面的一預通孔；實施一預背鑽步驟：自對應於所述預通孔的所述下板面部位進行鑽孔，以形成有未貫穿至所述上板面的一預背鑽孔，並且所述預背鑽孔的孔徑大於所述預通孔的孔徑；實施一預塞孔步驟：於所述預通孔及所述預背鑽孔內填滿一預塞孔樹脂；實施一鑽孔步驟：於所述多層板進行鑽孔，以移除部分所述預塞孔樹脂而形成貫穿所述上板面與所述下板面的一通孔，並使所述預塞孔樹脂僅留下附著於所述預背鑽孔孔壁的部位；其中，所述預塞孔樹脂於所述鑽孔步驟中留下的部位定義為一緩衝層；實施一電鍍步驟：於所述通孔孔壁電鍍形成有一導通層；以及實施一背鑽步驟：自對應於所述通孔的所述下板面部位進行鑽孔，以移除部分所述緩衝層與部分所述導通層而形成一背鑽孔，並使所述緩衝層僅留下連接於所述預背鑽孔孔壁與所述導通層的部位；其中，所述緩衝層於所述背鑽步驟中留下的部位定義為一保護層。
2. 如請求項1所述的電路板結構的製造方法，其進一步包括實施一塞孔步驟：於所述通孔及所述背鑽孔內填滿一塞孔樹脂；其中，對應於所述背鑽孔的所述塞孔樹脂部位是相連於所述保護層。
3. 如請求項1所述的電路板結構的製造方法，其中，於所述背鑽步驟中的鑽孔深度小於所述預背鑽步驟中的鑽孔深度的差值為50微米(μm)~150微米。
4. 如請求項1所述的電路板結構的製造方法，其中，於所述背鑽步驟中的鑽孔孔徑為所述預背鑽步驟中的鑽孔孔徑的80%~100%。
5. 一種電路板結構，其由如請求項1所述的電路板結構的製造方法所製成。
6. 一種電路板結構，包括：一多層板，包含位於相反側的一上板面與一下板面，所述多層板形成有貫穿所述上板面與所述下板面的一通孔，所述多層板自對應所述通孔的所述下板面部位凹設形成有未貫穿至所述上板面的一預背鑽孔，並且所述預背鑽孔孔徑大於所述通孔孔徑；一保護層，設置於所述預背鑽孔內，所述保護層連接於所述預背鑽孔的至少部分孔壁，並且所述保護層切齊於所述通孔的孔壁；以及一導通層，鍍設於所述通孔的孔壁及其所切齊的所述保護層部位。
7. 如請求項6所述的電路板結構，其中，所述預背鑽孔扣除所述保護層後的部位定義為一背鑽孔，所述背鑽孔深度小於所述預背鑽孔深度的差值為50微米~150微米；所述背鑽孔的孔徑為所述預背鑽孔的孔徑的80%~100%。
8. 如請求項6所述的電路板結構，其中，所述保護層傾斜地連接於所述導通層的末端。
9. 如請求項6所述的電路板結構，其中，所述保護層連接於遠離所述下板面的所述預背鑽孔的孔壁部位，並且所述保護層及其所未連接的所述預背鑽孔的孔壁部位共同包圍形成有一背鑽孔。
10. 如請求項9所述的電路板結構，其進一步包括有一塞孔樹脂，並且所述塞孔樹脂填滿所述通孔與所述背鑽孔，以使所述塞孔樹脂相連於所述導通層及所述背鑽孔的孔壁。