TWI461135B

TWI461135B - 製作電路板之方法

Info

Publication number: TWI461135B
Application number: TW102107197A
Authority: TW
Inventors: Hsin Chiang Huang; Hung En Hsu; Tzong Woei Tasi; Tsung Ta Lee
Original assignee: Nan Ya Printed Circuit Board
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-11-11
Also published as: TW201436683A

Description

製作電路板之方法

本發明係有關於一種製作電路板之方法，且特別是有關於一種製作奇數層線路層之電路板或不對稱電路板之方法。

隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品不斷往輕、薄、短、小發展，印刷電路板(printed circuit board,PCB)亦逐漸朝向高密度佈線互連(high density interconnection，HDI)製程技術發展，俾能在更狹小的空間裡提供更多的功能，進而達到整體系統成本的降低。

習知技術中，電路板的製作方法為雙面疊合方式，主要藉由核心板與對稱於核心板兩側的增層結構所組成，然而使用核心板會導致整體結構厚度提升，為了降低電路板整體的厚度，因而發展單層疊合方式。然而，單層疊合方式容易發生板彎翹(warpage)的問題。

因此，業界極需發展一種製作電路板的方法，此方法不但能降低電路板厚度，又能避免板彎翹的問題。

本發明提供一種製作電路板之方法，包括以下步驟：(a)提供一第一基板、一第二基板與一離形承載板，其中該離形承載板包括一工作區域與一外框區域，其中該外框區域包圍該工作區域；(b)黏合該第一基板、該第二基板、該離形承載板，以使該離形承載板形成於該第一基板與該第二基板之間；(c)形成一第一增層結構於該第一基板之上，形成一第二增層結構於該第二基板之上；(d)切割該外框區域，以使該第一基板、該第二基板與該離形承載板分離；以及(e)移除該離形承載板，以得到兩個電路板，其中之一為該第一基板與該第一增層結構之組合，另一為該第二基板與該第二增層結構之組合。

10‧‧‧暫時基板

12‧‧‧第一增層結構

22‧‧‧第二增層結構

100、100a‧‧‧第一基板

102‧‧‧第一中心層

102a‧‧‧第一表面

102b‧‧‧第二表面

104、104a‧‧‧第一金屬層

106、106a‧‧‧第一內部線路層

110‧‧‧第一導電盲孔

121‧‧‧介電層

122‧‧‧導電盲孔

123、123a‧‧‧第一外部線路層

150‧‧‧核心板

200、200a‧‧‧第二基板

202‧‧‧第二中心層

202a‧‧‧第三表面

202b‧‧‧第四表面

204‧‧‧第二金屬層

206、206a‧‧‧第二內部線路層

210‧‧‧第二導電盲孔

221‧‧‧介電層

222‧‧‧導電盲孔

223‧‧‧第二外部線路層

250‧‧‧核心板

300‧‧‧離形承載板

300a‧‧‧工作區域

300b‧‧‧外框區域

400、500‧‧‧電路板

AA’、BB’、CC’、DD’‧‧‧切割道

第1圖為一示意圖，用以說明製作本發明電路板之方法中所需要的元件。

第2A~2E圖為一系列剖面圖，用以說明本發明一第一實施例的流程。

第2D’圖為第2D圖之俯視圖。

第3A~3E圖為一系列剖面圖，用以說明本發明一第二實施例的流程。

請參見第1圖之示意圖，此圖顯示製作本發明電路板之方法中所需要的元件。如第1圖所示，首先提供第一基板100與第二基板200，以及提供離形承載板300，其中離形承載板300包括工作區域300a與外框區域300b，其中外框區域300b包圍工作區域300a。

須注意的是，最後所需的電路板成品形成於「工作區域300a」中，後續步驟會移除外框區域300b，因此，本領域人士可依據實際應用之需求，調整工作區域300a與外框區域300b的尺寸。

請參見第2A-2E圖，該些圖顯示本發明電路板之製程階段步驟(a)~(e)。

請參見第2A圖，進行步驟(a)，其中第一基板100包括第一中心層102、第一金屬層104、第一內部線路層106與第一盲孔110，其中第一中心層102具有第一表面102a與對應之第二表面102b，且第二表面102b面對離形承載板300。第一表面102a上具有第一內部線路層106，第二表面102b上具有第一金屬層104，第一內部線路層106藉由第一盲孔110電性連接至第一金屬層104。

第一中心層102之材質為絕緣材料，例如：紙質酚醛樹脂(paper phenolic resin)、複合環氧樹脂(composite epoxy)、聚亞醯胺樹脂(polyimide resin)或玻璃纖維(glass fiber)。

第二基板200包括第二中心層202、第二金屬層204、第二內部線路層206與第二盲孔210，其中第二中心層202具有第三表面202a與對應之第四表面202b，且第四表面202b面對離形承載板300。第三表面202a上具有第二內部線路層206，第四表面202b上具有第二金屬層204，第二內部線路層206藉由第二盲孔210電性連接至第二金屬層204。

須注意的是，第一基板100與第二基板200皆為雙面基板，且兩者具有相同厚度。所謂的「雙面基板」係指基板的雙面皆有金屬層，可經由圖案化步驟而形成線路層，以提供線路傳遞。上述之第一金屬層104與第二金屬層204為整層的金屬層，其尚未經過圖案化。

第一基板100的製作步驟如下，先提供雙面銅箔基板，可利用習知的濺鍍(sputtering)、壓合(laminate)或塗佈(coating)製程，將金屬層(例如銅箔)形成於中心層上。之後，經由雷射鑽孔(laser drilling method)於雙面銅箔基板中製作孔洞。之後藉由電鍍製程於孔洞中填充導電材料，以形成導電盲孔。接著，進行影像轉移製程(image transfer)，以形成第一內部線路層106於第一中心層102之第一表面102a上。第二基板200之製法同於第一基板100，在此不再贅述。

請參見第2B圖，進行步驟(b)，黏合第一基板100、第二基板200、離形承載板300，以使離形承載板300形成於第一基板100與第二基板200之間。

離形承載板300之外框區域300b之材料包括膠材，例如玻離纖維樹脂(簡稱PP)，其作用在於黏合第一基板100與第二基板200，且膠材經過一壓合步驟之後的流膠範圍為0.1 mm-5.0mm，以避免膠材擴散範圍過大。

此外，由於第一中心層102之第二表面102b上的第一金屬層104並未被圖案化，因此，可藉由第一金屬層104黏合外框區域300b與第一基板100。

離形承載板300之工作區域300a之材料包括無銅基板、有銅基板或金屬層，其作用在於支撐第一基板100與第二基板200，其並不會與第一基板100、第二基板200黏合。

然而，工作區域300a之材料不限於上述提及之材料，只要是不會與第一中心層102之第二表面102b上的第一金屬層104(或是第二中心層202之第四表面202b上的第二金屬層204)產生黏合且具支撐性的材料皆可使用。

請參見第2C圖，進行步驟(c)，形成第一增層結構12於第一基板100之上，以及形成第二增層結構22於第二基板200之上，以形成暫時基板10。第一增層結構12包括一層或多層結構。

於第2C圖中，第一增層結構12包括：介電層121；導電盲孔122形成於介電層121中；第一外部線路層123形成於介電層121上，其中第一外部線路層123藉由導電盲孔122電性連接至第一內部線路層106。

於另一實施例中，第一增層結構12包括多層結構，此多層結構包括至少一介電層121；至少一導電盲孔122形成於介電層中；至少一第一外部線路層123形成於介電層121上，其中第一外部線路層123藉由導電盲孔122電性連接至第一內部線路層106。

第二增層結構22包括：介電層221；導電盲孔 222形成於介電層221中；第二外部線路層223形成於介電層221上，其中第二外部線路層223藉由導電盲孔222電性連接至第二內部線路層206。

於另一實施例中，第二增層結構22包括多層結構，此多層結構包括至少一介電層221；至少一導電盲孔222形成於介電層中；至少一第二外部線路層223形成於介電層221上，其中第二外部線路層223藉由導電盲孔222電性連接至第二內部線路層206。

須注意的是，於第2C圖中僅顯示一層第一增層結構12與一層第二增層結構22，然而，於其他實施例中，亦可形成多層的增層結構。第一增層結構12之厚度等於第二增層結構22之厚度，因此，當進行增層步驟時，兩邊對稱的厚度，使得電路板不會發生板彎翹(warpage)的問題。

於一實施例中，形成增層結構之步驟如下，形成絕緣層(例如玻璃纖維樹脂(PP))於第一基板100(或第二基板)之上。之後，金屬層(例如銅箔)形成於絕緣層之上，進行壓合。最後，再進行鑽孔(可使用雷射鑽孔或機械鑽孔)，以形成孔洞，形成全面性導電層。之後，形成圖案化乾膜，最後電鍍填孔與形成圖案化線路，之後，去除乾膜。

於另一實施例中，形成增層結構之步驟如下，於第一基板100(或第二基板)之上形成絕緣層(例如ABF膜(Ajinimoto))，進行壓合步驟。接著，進行鑽孔(可使用雷射鑽孔或機械鑽孔)。之後，電鍍填孔與形成圖案化乾膜，最後蝕刻以形成線路，最後去除乾膜。

請參見第2D圖，進行步驟(d)，對暫時基板10進行切割步驟，沿著外框區域300b的切線道AA’與BB’進行切割，以使第一基板100、第二基板200與離形承載板300分離，由於離形承載板300之工作區域300a並不會與第一基板100或第二基板200黏合，因此，當切割具有黏性的外框區域300b時，可輕易地移除離形承載板300。

另外，第2D’圖顯示第2D圖之俯視圖，由圖中可知，沿著切割道AA’、BB’、CC’、DD’進行切割，以使第一基板100、第二基板200與離形承載板300分離。

請參見第2E圖，移除離形承載板300之後，可分別得到兩個電路板400，兩個電路板400為彼此對稱之結構，兩個電路板400其中之一為第一基板100與第一增層結構12之組合，另一為第二基板200與第二增層結構22之組合。為簡化說明，第2E圖中僅顯示一個電路板400，包括第一基板100與其上的第一增層結構12。

之後，可對第一中心層102之第二表面102b上的第一金屬層104與第一增層結構22最外層之第一外部線路層123進行圖案化步驟。

於本發明第一實施例中，因為第一基板100與第二基板200具有相同厚度，且第一增層結構12與第二增層結構22具有相同厚度，因此，可避免發生板彎翹(warpage)的問題。此外，因為最後會移除離形承載板300，因此，可降低電路板的整體厚度，以符合微小化之趨勢。

另外，習知使用雙面疊合方法，僅能得到偶數層(例如兩層、四層、六層、八層等)的線路層，而藉由本發明之製作方法，可得到奇數層的線路層之電路板400，如第2E圖中，得到三層線路層(第一金屬層104、第一內部線路層106與第一外部線路層123)之電路板400。

本發明另提供一第二實施例，請參見第3A~3E圖，該些圖顯示本發明電路板之製程階段步驟(a)~(e)。第3A~3E圖中的標號與第2A-2E圖中標號相同者，代表相同元件，為簡化說明，在此不再贅述。

須注意的是，於第一實施例中，於第2A圖中，所使用之第一基板100與第二基板200皆為雙面基板(雙面具有金屬層)。於第二實施例中，於第3A圖中，第一基板100與第二基板200皆為多層基板，層數不限，且第一基板100中包括核心板150(核心板150位於多層基板中的中心位置)，第二基板200中亦包括核心板250(核心板250位於多層基板中的中心位置)。此處所謂的『核心板』係指銅箔基板。

請參見第3A圖，進行步驟(a)，提供第一基板100a、第二基板200a與離形承載板300，其中離形承載板300包括工作區域300a與外框區域300b，其中外框區域300b包圍工作區域300a。

須注意的是，第一基板100a為多層基板，其具有多層線路結構，於第3A圖中顯示四層線路層，且其包括核心板(core board)150。同樣的，第二基板200a為多層基板，其具有多層線路結構，於第3A圖中顯示四層線路層，且其包括核心板(core board)250。

請參見第3B圖，進行步驟(b)，黏合第一基板100a、第二基板200a與離形承載板300，以使離形承載板300形成於第一基板100a與第二基板200a之間。

請參見第3C圖，進行步驟(c)，形成第一增層結構12於第一基板100a之上，形成第二增層結構22於第二基板200a之上。

第一增層結構12包括至少一介電層121；至少一導電盲孔122形成於介電層中；至少一第一外部線路層123形成於介電層121上，其中第一外部線路層123藉由導電盲孔122電性連接至第一內部線路層106a。

第二增層結構22包括至少一介電層221；至少一導電盲孔222形成於介電層中；至少一第二外部線路層223形成於介電層221上，其中第二外部線路層223藉由導電盲孔222電性連接至第二內部線路層206a。

須注意的是，第一增層結構12包括至少一層增層結構，第二增層結構22包括至少一層增層結構，第3C圖中顯示兩層的第一增層結構12以及兩層第二增層結構22。第一增層結構12與第二增層結構22之數目為相同，本領域人士可依實際應用之需求對增層結構之數目進行調整。

請參見第3D圖，進行步驟(d)，沿著切割道AA’與BB’切割外框區域300b，以使第一基板100a、第二基板 200a與離形承載板300分離。

請參見第3E圖，進行步驟(e)，移除離形承載板300，以分別得到兩個電路板500，兩個電路板500為彼此對稱之結構，兩個電路板500其中之一為第一基板100a與第一增層結構12之組合，另一為第二基板200a與第二增層結構22之組合。為簡化說明，第3E圖中僅顯示一個電路板500，包括第一基板100a與其上的兩層第一增層結構12。

之後，可對第一中心層102之第二表面102b上的第一金屬層104a與第一增層結構22最外層之第一外部線路層123a進行圖案化步驟。

習知使用雙面疊合方式製作電路板時，核心板必定位於中心位置，亦即，僅能製作出對稱的電路板(核心基板位於中心)。需注意的是，本發明第二實施例中，藉由使用本發明之製法，於第3E圖中，由第一金屬層104a往上共具有六層線路層，其中核心板150位於第二、第三線路層之間，因此，製作出不對稱的(asymmetric)電路板500(核心板不位於中心)。

100‧‧‧第一基板

200‧‧‧第二基板

300‧‧‧離形承載板

300a‧‧‧工作區域

300b‧‧‧外框區域

Claims

一種製作電路板之方法，包括以下步驟：(a)提供一第一基板、一第二基板與一離形承載板，其中該離形承載板包括一工作區域與一外框區域，其中該外框區域包圍該工作區域，其中該第一基板包括雙面基板，該第一基板具有相對應之一第一表面與一第二表面，該第二表面面對該離形承載板，其中該第一表面上具有一第一內部線路層，該第二表面上具有一第一金屬層，且該第一金屬層未經過圖案化，其中該第二基板包括雙面基板，該第二基板具有相對應之一第三表面與一第四表面，該第四表面面對該離形承載板，其中該第三表面上具有一第二內部線路，該第四表面上具有具有一第二金屬層，且該第二金屬層未經過圖案化；(b)黏合該第一基板、該第二基板、該離形承載板，以使該離形承載板形成於該第一基板與該第二基板之間；(c)形成一第一增層結構於該第一基板之上，形成一第二增層結構於該第二基板之上；(d)切割該外框區域，以使該第一基板、該第二基板與該離形承載板分離；以及(e)移除該離形承載板，以得到兩個電路板，其中之一為該第一基板與該第一增層結構之組合，另一為該第二基板與該第二增層結構之組合。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該離形承載板之外框區域之材料包括膠材。
如申請專利範圍第2項所述之製作電路板之方法，其中該膠材經過一壓合步驟之後的流膠範圍為0.1mm-5.0mm。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該離形承載板之工作區域之材料包括無銅基板、有銅基板或金屬層。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該第一增層結構形成於該第一基板之第一表面上。
如申請專利範圍第5項所述之製作電路板之方法，其中該第一增層結構包括一層或多層結構。
如申請專利範圍第5項所述之製作電路板之方法，其中該第一增層結構包括：至少一介電層；至少一導電盲孔，形成於該介電層中；至少一外部線路層，形成於該介電層上，其中該外部線路層藉由該導電盲孔電性連接至該第一內部線路層。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該第二增層結構形成於該第二基板之第三表面上。
如申請專利範圍第8項所述之製作電路板之方法，其中該第二增層結構包括一層或多層結構。
如申請專利範圍第8項所述之製作電路板之方法，其中該第二增層結構包括：至少一介電層；至少一導電盲孔，形成於該介電層中；至少一外部線路層，形成於該介電層上，其中該外部線路層藉由該導電盲孔電性連接至該第三內部線路層。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該第一基板之厚度與該第二基板之厚度相同。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該第一增層結構之厚度與該第二增層結構之厚度相同。
如申請專利範圍第1項所述之製作電路板之方法，其中該第一基板與該第二基板包括多層基板，該多層基板包括一核心板(core)。
如申請專利範圍第13項所述之製作電路板之方法，其中於步驟(e)之後，該電路板為非對稱(asymmetric)電路板。