TWM579427U

TWM579427U - Multi-layer circuit board structure with through holes and blind holes at the same time

Info

Publication number: TWM579427U
Application number: TW108202306U
Authority: TW
Inventors: 李遠智; 李家銘
Original assignee: 同泰電子科技股份有限公司
Priority date: 2019-02-23
Filing date: 2019-02-23
Publication date: 2019-06-11

Abstract

本新型提供一種多層電路板結構，其包括彼此層合的第一多層板及第二多層板，第一、第二多層板的層合介面包括一黏著介質層及一第一防焊層，該多層電路板結構具有至少一貫穿各層的貫孔及至少一貫穿第一多層板的盲孔，盲孔使部分第一防焊層裸露，以便進行雷射雕刻，在第一防焊層形成雷射開窗，讓第二多層板的電路能進一步裸露，後續有助於實現表面貼裝元件的內嵌式設置。

Description

同時具有貫孔及盲孔的多層電路板結構

本新型是關於一種電路板結構及其製法，特別是關於一種同時具有貫孔及盲孔的多層電路板結構。

隨著電子零件的小型化、高集積化，高功能電路的多層電路板（簡稱多層板）的需求日殷，又因表面貼裝元件（SMD）的盛行，使得電路板線路圖案的形狀越趨複雜。尤有甚者，在現有多層電路板結構中，又有將SMD改為內嵌式設計而不凸出電路板表面的需求，更進一步推升電路板結構的設計難度及製程難度。如何克服前述問題，實是值得本領域人士思量的。

本新型之主要目的在於提供一種能實現內嵌表面貼裝元件的多層電路板結構。

為了達成上述及其他目的，本新型提供一種同時具有貫孔及盲孔的多層電路板結構，其包括一第一多層板、一第二多層板、一第二防焊層及一第四防焊層，第一多層板具有一第一基板、一圖像化的第一銅層、一第二銅層及一黏著介質層，第一銅層形成於第一基板的一側，第二銅層形成於第二基板的另側，黏著介質層形成於第二銅層表面；第二多層板具有一第二基板、一圖像化的第三銅層、一圖像化的第四銅層及一第一防焊層，第三銅層形成於第二基板的一側，第四銅層形成於第二基板的另側，第一防焊層至少局部覆蓋第三銅層，黏著介質層層合於第一防焊層表面；第二防焊層至少局部覆蓋第一銅層，第三防焊層至少局部覆蓋第四銅層；其中，多層電路板結構更包括至少一貫孔，其貫穿第一銅層、第一基板、第二銅層、黏著介質層、第一防焊層、第三銅層、第二基板及第四銅層，且貫孔的孔壁形成有孔銅，孔銅電性連接於第一、第二銅層至少其中一者與第三、第四銅層至少其中一者；其中，多層電路板結構更包括至少一盲孔，盲孔貫穿第二防焊層、第一銅層、第一基板、第二銅層及黏著介質層，盲孔裸露第一防焊層的一部份；其中，多層電路板結構更包括至少一雷射開窗，其形成於盲孔內裸露的第一防焊層，雷射開窗貫穿第一防焊層而使第三銅層的一部份裸露；其中，盲孔是供內嵌至少一表面貼裝元件，雷射開窗則是供內嵌的表面貼裝元件與第三銅層形成電性連接。

為了達成上述及其他目的，本新型還提供一種同時具有貫孔及盲孔的多層電路板結構，其包括一第一多層板、一第二多層板、一第二防焊層及一第三防焊層；第一多層板具有一第一基板、一圖像化的第一銅層及一黏著介質層，第一銅層形成於第一基板的一側，黏著介質層形成於第二基板的另側；第二多層板具有一第二基板、一圖像化的第三銅層、一圖像化的第四銅層及一第一防焊層，第三銅層形成於第二基板的一側，第四銅層形成於第二基板的另側，第一防焊層至少局部覆蓋第三銅層，黏著介質層層合於第一防焊層表面；第二防焊層至少局部覆蓋第一銅層，第二防焊層至少局部覆蓋第四銅層；其中，多層電路板結構更包括至少一貫孔，其貫穿第一銅層、第一基板、黏著介質層、第一防焊層、第三銅層、第二基板及第四銅層，且貫孔的孔壁形成有孔銅，孔銅電性連接於第一銅層與第三、第四銅層至少其中一者；其中，多層電路板結構更包括至少一盲孔，至少一盲孔貫穿第二防焊層、第一銅層、第一基板及黏著介質層，至少一盲孔裸露第一防焊層的一部份；多層電路板結構更包括至少一雷射開窗，其形成於盲孔內裸露的第一防焊層，且雷射開窗貫穿第一防焊層而使第三銅層的一部份裸露；其中，盲孔是供內嵌至少一表面貼裝元件，雷射開窗則是供內嵌的表面貼裝元件與第三銅層形成電性連接。

藉由上述設計，本新型的多層電路板結構同時具有貫孔及盲孔，且盲孔能夠支援表面貼裝元件的內嵌式設置，從而滿足產業界的需求。

請參考第1、2圖，所繪示者為本新型多層電路板結構的第一實施例，該多層電路板結構100包括一第一多層板110、一第二多層板120、一第二防焊層130及一第三防焊層140。

第一多層板110具有一第一基板111、一圖像化的第一銅層112、一第二銅層113及一黏著介質層114。第一基板111為電絕緣體，例如介電質，在可能的實施方式中，第一基板111例如為FR-4基板。第一、第二銅層112、113分別形成於第一基板111的兩相對側，且第一、第二銅層112、113可具有圖像化電路；在可能的實施方式中，第二銅層113也可能未被圖形化。黏著介質層114例如是聚丙烯、黏膠等具有黏著能力的電絕緣體，在第一、第二多層板110、120彼此層合之前，黏著介質層114未完全固化，例如，前驅物未完全交聯的聚丙烯，而在第一、第二多層板110、120層合後，黏著介質層114始被完全固化。

第二多層板120具有一第二基板121、一圖像化的第三銅層122、一圖像化的第四銅層123及一第一防焊層124。第二基板121同樣為電絕緣體，例如介電質，在可能的實施方式中，第二基板121例如為FR-4基板。第三、第四銅層122、123分別形成於第一基板121的兩相對側，且第三、第四銅層122、123具有圖像化電路。第一、第二、第三防焊層124、130、140用於保護多層電路板結構100上的電路，能防止線路氧化，避免線路被後續製程污染或破壞。其中，第一防焊層124至少局部覆蓋第三銅層122，保護第三銅層122的圖像化電路；第二防焊層130至少局部覆蓋第一銅層112，保護第一銅層112的圖像化電路；第三防焊層140至少局部覆蓋第四銅層123，保護第四銅層123的圖像化電路。

多層電路板結構100還包括至少一貫孔150（第1圖僅繪示一個作為例示），其由上至下依序貫穿第一銅層112、第一基板111、第二銅層113、黏著介質層114、第一防焊層124、第三銅層122、第二基板121及第四銅層123，貫孔150的孔壁形成有孔銅151，其電性連接於第一、第二銅層112、113至少其中一者與第三、第四銅層122、123至少其中一者，亦即，孔銅151可將不同層、不同多層板的電路加以電性連接。本實施例中，貫孔150沒有被第二、第三防焊層130、140覆蓋。在其他可能的實施方式中，貫孔也可能被第二、第三防焊層至少其中一者覆蓋。

另一方面，多層電路板結構100更包括至少一盲孔160（第1圖僅繪示一個作為例示），其由上而下依序貫穿第二防焊層130、第一銅層112、第一基板111、第二銅層113及黏著介質層114，使第一防焊層124的一部份裸露。亦即，盲孔160貫穿第一多層板110。

此外，多層電路板結構100更包括至少一雷射開窗170（第1圖繪示兩個作為例示），其形成於盲孔160內裸露的第一防焊層124，雷射開窗170貫穿第一防焊層124而使第三銅層122的一部份裸露。雷射開窗170例如是通過雷射雕刻機形成。本實施例中，盲孔160的孔壁沒有形成孔銅，因此開設盲孔的主要目的不是為了讓複數電路層連通（但在其他可能的實施方式中並不排除），而是供內嵌至少一表面貼裝元件10（如第2圖），例如覆晶LED。內嵌表面貼裝元件的頂面可以視需求低於、齊平或稍高於第二防焊層的頂面。為利於表面貼裝元件的貼接，第三銅層122自雷射開窗裸露的表面還形成有一表面鍍層180，其可為但不限於鎳層、金層、銀層、鈀層其中一者或其層疊結構，例如電鍍鎳金層疊結構、電鍍鎳銀金層疊結構、電鍍鎳銀層疊結構、化學鎳金層疊結構、化學鎳銀層疊結構或鎳鈀金層疊結構。

以下搭配圖式說明多層電路板結構製法的其中一種實施方式。

首先，提供第一多層板110及一第二多層板120；如第3A圖所示，第一多層板110具有一第一基板111、一第一銅層112及一第二銅層113，第一、第二銅層112、113分別形成於第一基板111的兩相對側；另外，如第4A圖所示，第二多層板120具有一第二基板121、一第三銅層122及一第四銅層123，第三、第四銅層122、123分別形成於第二基板121的兩相對側；第一、第二多層板110、120可以選用雙面預設有銅箔的雙面板；

接著，對第一、第二多層板110、120進行預處理；就第一多層板110而言，如第3B圖所示，在第二銅層113表面形成一未完全固化的黏著介質層114，並在第一銅層112表面形成一保護層115，先後順序不限，必要時可在黏著介質層114形成之前，先對第二銅層113通過蝕刻製程進行圖像化處理；接著如第3C圖所示，在第一多層板110形成至少一貫穿保護層113、第一銅層112、第一基板111、第二銅層112及黏著介質層114的盲孔前置孔116，之後如第3D圖所示，將保護層113移除，保護層113的設置目的是為了避免或至少大幅減少沖孔過程時第一銅層112產生毛邊；就第二多層板120而言，如第4B圖所示，對第三銅層122進行圖像化處理，接著如第4C圖所示，在第三銅層122表面形成一第一防焊層124，第一防焊層124也會一併覆蓋因圖像化處理而裸露的第二基板121表面。需說明的是，第一、第二多層板的預處理可以同時進行或先後進行，且先後順序不限；

接著，結合第一、第二多層板110、120；如第5圖所示，將第一、第二多層板110、120加以層合，使未完全固化的黏著介質層114層合於第一防焊層124表面，並令黏著介質層114完全固化，例如通過熱固化使黏著介質層完全固化；

再接著，形成貫孔及圖像化處理：如第6圖所示，形成至少一貫穿第一銅層112、第一基板111、第二銅層113、黏著介質層114、第一防焊層124、第三銅層122、第二基板121及第四銅層123的貫孔150；接著，如第7圖所示，在多層電路板半成品表面利用化學鍍方式鍍上一銅層，而後如第8圖所示，通過蝕刻製程將不必要的銅去除，保留並形成貫孔150孔壁上的孔銅151，同時也對第一、第四銅層112、123圖像化處理，形成所需的圖像化電路；

接著，進一步形成防焊層：如第9圖所示，先在貫孔150內填入孔塞152，而後如第10圖所示，分別在第一、第四銅層112、123覆蓋一未完全固化的第二防焊層130及一未完全固化的第三防焊層140，第二、第三防焊層130、140可為熱固型、光固型或同時兼具熱固型及光固型特性的防焊樹酯材料製成，其中第二防焊層130還進一步填設於盲孔前置孔116中，之後將孔塞152移除；

再接著，形成盲孔：如第11圖所示，通過微影成像及蝕刻製程將盲孔前置孔116中的第二防焊層130移除，形成貫穿第二防焊層130、第一銅層112、第一基板111、第二銅層113及黏著介質層114的盲孔160，同時也一併將需要裸露第一、第四銅層112、123的位置形成開窗101、102；

然後，雷射開窗與防焊層固化：如第12圖所示，利用雷射雕刻機在盲孔160內裸露的第一防焊層124形成至少一雷射開窗170，雷射開窗170貫穿第一防焊層124而使第三銅層122的一部份裸露；並對第二、第三防焊層130、140進行熱固化及/或光固化（視其特性），使兩者完全固化；雷射開窗與防焊層固化的先後順序不限，但在本實施例中，防焊層固化早於雷射開窗。

最後，必要時，在第三銅層122自雷射開窗170裸露的表面及開窗101、102處分別形成表面鍍層180、181、182，即成為第1圖所示的多層電路板結構100。其後可再進行表面貼裝元件的貼裝及封裝製程，成為如第2圖所示的多層電路板結構。

在其他可能的實施方式中，第一多層板也可為單層板，例如第13圖所示的多層電路板結構200第二實施例中，第一多層板210沒有第二銅層，因此黏著介質層214直接形成於第一基板211相對於第一銅層212的相反側，其餘結構與製程與第一實施例則無實質差異。

在其他可能的實施方式中，黏著介質層可由多層介質組成，例如在第14圖所示的多層電路板結構300第三實施例中，黏著介質層314包括一黏著層3141（Bonding Sheet）、介質層3142（例如聚醯亞胺，PI）及黏膠3143（Adhesive），但並不以此組合為限。

10‧‧‧表面貼裝元件

100‧‧‧多層電路板結構 101、102‧‧‧開窗

110‧‧‧第一多層板 111‧‧‧第一基板

112‧‧‧第一銅層 113‧‧‧第二銅層

114‧‧‧黏著介質層 115‧‧‧保護層

116‧‧‧盲孔前置孔 120‧‧‧第二多層板

121‧‧‧第二基板 122‧‧‧第三銅層

123‧‧‧第四銅層 124‧‧‧第一防焊層

130‧‧‧第二防焊層 140‧‧‧第三防焊層

150‧‧‧貫孔 151‧‧‧孔銅

152‧‧‧孔塞 160‧‧‧盲孔

170‧‧‧雷射開窗 180、181、182‧‧‧表面鍍層

200‧‧‧多層電路板結構 210‧‧‧第一多層板

211‧‧‧第一基板 212‧‧‧第一銅層

214‧‧‧黏著介質層 300‧‧‧多層電路板結構

314‧‧‧黏著介質層 3141‧‧‧黏著層

3142‧‧‧介質層 3143‧‧‧黏膠

第1圖為本新型多層電路板結構第一實施例的剖面示意圖。

第2圖為本新型多層電路板結構第一實施例貼裝表面貼裝元件及封裝後的剖面示意圖。

第3A至3D圖為本新型多層電路板結構第一實施例的第一多層板預處理的製程示意圖。

第4A至4C圖為本新型多層電路板結構第一實施例的第二多層板預處理的製程示意圖。

第5至12圖為本新型多層電路板結構第一實施例的製程示意圖。

第13圖為本新型多層電路板結構第二實施例的剖面示意圖。

第14圖為本新型多層電路板結構第三實施例的剖面示意圖。

Claims

一種同時具有貫孔及盲孔的多層電路板結構，包括：一第一多層板，具有一第一基板、一圖像化的第一銅層、一第二銅層及一黏著介質層，該第一銅層形成於該第一基板的一側，該第二銅層形成於該第二基板的另側，該黏著介質層形成於該第二銅層表面；一第二多層板，具有一第二基板、一圖像化的第三銅層、一圖像化的第四銅層及一第一防焊層，該第三銅層形成於該第二基板的一側，該第四銅層形成於該第二基板的另側，該第一防焊層至少局部覆蓋該第三銅層，該黏著介質層層合於該第一防焊層表面；一第二防焊層，至少局部覆蓋該第一銅層；一第三防焊層，至少局部覆蓋該第四銅層；其中，該多層電路板結構更包括至少一貫孔，該至少一貫孔貫穿該第一銅層、該第一基板、該第二銅層、該黏著介質層、該第一防焊層、該第三銅層、該第二基板及該第四銅層，且該至少一貫孔的孔壁形成有孔銅，該孔銅電性連接於該第一、第二銅層至少其中一者與該第三、第四銅層至少其中一者；其中，該多層電路板結構更包括至少一盲孔，該至少一盲孔貫穿該第二防焊層、該第一銅層、該第一基板、該第二銅層及該黏著介質層，該至少一盲孔裸露該第一防焊層的一部份；其中，該多層電路板結構更包括至少一雷射開窗，該至少一雷射開窗形成於該盲孔內裸露的第一防焊層，該至少一雷射開窗貫穿該第一防焊層而使該第三銅層的一部份裸露；其中，該至少一盲孔是供內嵌至少一表面貼裝元件，該至少一雷射開窗是供所述內嵌的至少一表面貼裝元件與該第三銅層形成電性連接。
一種同時具有貫孔及盲孔的多層電路板結構，包括：一第一多層板，具有一第一基板、一圖像化的第一銅層及一黏著介質層，該第一銅層形成於該第一基板的一側，該黏著介質層形成於該第二基板的另側；一第二多層板，具有一第二基板、一圖像化的第三銅層、一圖像化的第四銅層及一第一防焊層，該第三銅層形成於該第二基板的一側，該第四銅層形成於該第二基板的另側，該第一防焊層至少局部覆蓋該第三銅層，該黏著介質層層合於該第一防焊層表面；一第二防焊層，至少局部覆蓋該第一銅層；一第三防焊層，至少局部覆蓋該第四銅層；其中，該多層電路板結構更包括至少一貫孔，該至少一貫孔貫穿該第一銅層、該第一基板、該黏著介質層、該第一防焊層、該第三銅層、該第二基板及該第四銅層，且該至少一貫孔的孔壁形成有孔銅，該孔銅電性連接於該第一銅層與該第三、第四銅層至少其中一者；其中，該多層電路板結構更包括至少一盲孔，該至少一盲孔貫穿該第二防焊層、該第一銅層、該第一基板及該黏著介質層，該至少一盲孔裸露該第一防焊層的一部份；其中，該多層電路板結構更包括至少一雷射開窗，該至少一雷射開窗形成於該盲孔內裸露的第一防焊層，該至少一雷射開窗貫穿該第一防焊層而使該第三銅層的一部份裸露；其中，該至少一盲孔是供內嵌至少一表面貼裝元件，該至少一雷射開窗是供所述內嵌的至少一表面貼裝元件與該第三銅層形成電性連接。
如請求項1或2所述的多層電路板結構，其中該第三銅層自該至少一雷射開窗裸露的表面還形成有一表面鍍層。