CN119155921A - 可挠式印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可挠式印刷电路板及其制造方法，包含两个线路基板，其中一个线路基板包含绝缘层以及两层线路层。多个导电盲孔设置于绝缘层中，并且电性连接两线路层。接合层位于其中线路层上，并且覆盖导电盲孔的端面。多个开孔分别对应于导电盲孔，开孔从接合层经由导电盲孔而延伸至另一层线路层。多个焊接材料分别位于导电盲孔上，这些焊接材料位于两个线路基板之间，并且电性连接两线路基板。在焊接时，这些开孔容纳了焊接材料外溢的部分，使相邻的焊接材料之间不会因外溢而相接触，进而避免发生短路。

Description

可挠式印刷电路板及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种电路板，特别是指可挠式印刷电路板以及可挠式印刷电路板的制造方法。

背景技术

热压熔锡焊接技术(HotBar)被广泛应用于可挠式印刷电路板的焊接工艺中，此技术是将焊锡材料(例如锡膏)默认置于电路板上，再通过热压头(thermode)加热的方式，使焊接材料连接电路板以及待焊的电子元件。一般而言，多余的焊锡材料会在加热熔融的过程中产生外溢。因此，当各个预设置的焊锡材料之间的距离较近时，相邻的焊锡材料之间容易因为外溢而互相接触，从而造成短路的情形，使得焊接工艺的良率难以提升。

发明内容

因此，本发明提供了一种可挠式印刷电路板以及其制造方法，借以改善焊接材料之间短路的情形。

本发明一实施例所提供的可挠式印刷电路板包含第一线路基板；第一线路基板包含绝缘层以及分别位于绝缘层相对两侧的两层线路层；多个导电盲孔，设置于绝缘层中，并且电性连接绝缘层两侧的线路层；接合层，位于线路层的其中一者上，并且覆盖导电盲孔的其中一端面；多个开孔，分别对应于导电盲孔，且开孔从接合层经由导电盲孔而延伸至线路层的其中另一者；多个焊接材料，其中焊接材料的每一者分别位于导电盲孔上，而焊接材料的每一者的一部分位于开孔内；以及第二线路基板，设置于焊接材料上，其中焊接材料位于第一线路基板以及第二线路基板之间，并且电性连接第一线路基板以及第二线路基板。

在本发明的至少一实施例中，上述可挠式印刷电路板还包含第三线路基板，位于第一线路基板上，其中第三线路基板通过多个导电通孔电性连接第一线路基板，且接合层位于第一线路基板与第三线路基板之间。

在本发明的至少一实施例中，其中开孔与接合层之间的界面位于第一线路基板的绝缘层以及第三线路基板之间，且界面不切齐第三线路基板的表面。

在本发明的至少一实施例中，上述可挠式印刷电路板还包含多个焊垫，分别位于导电盲孔以及焊接材料之间，其中焊垫电性连接焊接材料以及第一线路基板。

在本发明的至少一实施例中，其中位于开孔中的焊接材料直接接触接合层。

在本发明的至少一实施例中，其中位于开孔中的焊接材料不直接接触接合层。

本发明还提供了一种可挠式印刷电路板的制造方法，包含提供初始线路基板，此初始线路基板包含绝缘层以及两层金属层，其中金属层分别位于绝缘层的相对两侧；在初始线路基板上，形成多个导电盲孔，其中导电盲孔电性连接绝缘层两侧的金属层；在形成导电盲孔之后，将金属层的至少一层图案化为至少一线路层，以形成包含此线路层的第一线路基板；在第一线路基板上贴合接合层，其中接合层覆盖导电盲孔；在贴合接合层之后，在第一线路基板上形成多个开孔，其中开孔从线路层经由导电盲孔而延伸至接合层；以及在形成开孔之后，通过焊接的方式，以多个焊接材料连接第一线路基板以及第二线路基板，其中焊接材料分别位于导电盲孔上，且每一个焊接材料的一部分位于开孔内，而每一个焊接材料的另一部分覆盖开孔。

在本发明的至少一实施例中，其中在初始线路基板上形成导电盲孔还包含移除绝缘层以及其中一层金属层的一部分，以形成多个凹槽，并使其中另一层金属层暴露于每一个凹槽的内壁；以及在凹槽的每一者中，沉积导电材料，而此导电材料直接接触其中另一层金属层。

在本发明的至少一实施例中，上述方法还包含在形成开孔之前，在接合层上设置第三线路基板，其中接合层位于第一线路基板以及第三线路基板之间。

在本发明的至少一实施例中，上述方法还包含在第一线路基板上贴合接合层之后，在第一线路基板、接合层以及第三线路基板中形成多个导电通孔，其中导电通孔电性连接第一线路基板以及第三线路基板。

在本发明的至少一实施例中，其中在第一线路基板上形成开孔还包含移除线路层的一部分以及每一个导电盲孔的一部分，以形成多个开口；以及在形成开口之后，移除接合层的一部分，以在凹槽的每一者内形成空腔，且空腔分别与开口连通。

在本发明的至少一实施例中，上述方法还包含在设置第二线路基板之前，在第一线路基板上形成多个焊垫，这些焊垫分位于导电盲孔上，并且分别覆盖开孔，而每一个焊垫的一部分位于开孔中。

基于上述，当各导电盲孔上的焊接材料过剩，因而在焊接过程中产生外溢时，这些过剩的焊接材料可以填入可挠式印刷电路板中的开孔。如此一来，便能避免相邻的焊接材料因外溢而互相接触，以减少焊接过程中发生短路的情形，并提升可挠式印刷电路板的良率。

附图说明

从以下详细叙述并搭配附图检阅，可理解本发明的态样。应注意，多种特征并未以产业上实务标准的比例绘制。事实上，为了讨论上的清楚易懂，各种特征的尺寸可以任意地增加或减少。

图1A至图1F绘示本发明一实施例的可挠式印刷电路板制造方法的剖视图。

图2绘示本发明另一实施例的可挠式印刷电路板制造方法的剖视图。

图3绘示本发明一实施例的可挠式印刷电路板的剖视图。

具体实施方式

本发明将以下列实施例进行详细说明。须注意的是，以下本发明实施例的叙述在此仅用于举例说明，并非旨在详尽无遗地揭示所有实施态样或是限制本发明的具体实施态样。举例而言，叙述中的“第一特征形成于第二特征上”包含多种实施方式，其中涵盖第一特征与第二特征直接接触，也涵盖额外的特征形成于第一特征与第二特征之间而使两者不直接接触。此外，附图及说明书中所采用的相同元件符号会尽可能表示相同或相似的元件。

空间相对的词汇，例如“下层的”、“低于”、“下方”、“高于”、“上方”等相关词汇，于此用以简单描述如图所示的元件或特征与另一元件或特征的关系。这些空间相对的词汇除了图中所描绘的转向之外，也涵盖在使用或操作装置时的不同的转向。此外，当元件可旋转(旋转90度或其他角度)时，在此使用的空间相对的描述语也可作对应的解读。

在以下的内文中，为了清楚呈现本案的技术特征，附图中的元件(例如层、膜、基板以及区域等)的尺寸(例如长度、宽度、厚度与深度)会以不等比例的方式放大。因此，下文实施例的说明与解释不受限于附图中的元件所呈现的尺寸与形状，而应涵盖如实际工艺及/或公差所导致的尺寸、形状以及两者的偏差。例如，附图所示的平坦表面可以具有粗糙及/或非线性的特征，而附图所示的锐角可以用钝角替换。所以，本案附图所呈示的元件主要是用于示意，并非旨在精准地描绘出元件的实际形状，也非用于限制本案的权利要求。

更甚者，本案内容中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字不仅涵盖明确记载的数值与数值范围，而且也涵盖发明本领域技术人员所能理解的可允许偏差范围，其中此偏差范围可由测量时所产生的误差来决定，而此误差例如是起因于测量系统或工艺条件两者的限制。此外，“约”可表示在上述数值的一个或多个标准偏差内，例如±30％、±20％、±10％或±5％内。本案文中所出现的“约”、“近似”或“实质上”等这类用字可依光学性质、蚀刻性质、机械性质或其他性质来选择可以接受的偏差范围或标准偏差，并非单以一个标准偏差来套用以上光学性质、蚀刻性质、机械性质以及其他性质等所有性质。

本发明揭露一种可挠式印刷电路板的制造方法，此制造方法可以包含如图1A至图1F所示的数个步骤。请参考图1A，在本实施例中，首先提供初始线路基板110’，此初始线路基板110’包含绝缘层112、金属层114a以及金属层114b。在本发明的各种实施例中，初始线路基板110’可以是一般的铜箔基板(Copper Clad Laminate，CCL)，其中金属层114a以及金属层114b分别位于绝缘层112的相对两侧。

请一并参考图1A及图1B，在初始线路基板110’上，形成多个导电盲孔120，其中导电盲孔120电性连接绝缘层112两侧的金属层114a以及金属层114b。导电盲孔120的形成方式还包含以下步骤：首先，移除绝缘层112以及其中一层金属层(金属层1104a或金属层114b)的一部分，以形成多个凹槽122。举例而言，可以通过钻孔或外型切割(routing)的方式，在初始线路基板110’上形成多个凹槽122。

特别一提的是，这些凹槽122从金属层114a，通过绝缘层112而延伸，并且停止于金属层114b之前。换句话而言，凹槽122并未延伸至金属层114b，而金属层114b会暴露于每一个凹槽122的内壁122w。随后，在每一个凹槽122内沉积导电材料124，而导电材料124直接接触金属层114b。在本实施例中，导电材料124的材料可以包含铜。

在形成导电盲孔120之后，将金属层的至少一层图案化为至少一线路层。举例而言，如图1B所示，在本实施例中，可以通过例如微影与蚀刻的方法，将金属层114a图案化为线路层116a，以形成包含线路层116a的线路基板110。然而本发明不限于此，在其他实施例中，此步骤也可以图案化金属层114a以及金属层114b，以形成包含线路层116a以及线路层116b的线路基板110。

请参考图1C，在形成线路基板110之后，在线路基板110上贴合接合层140，且接合层140覆盖导电盲孔120的导电材料124。接合层140的材料可以是包含玻璃纤维以及树脂的复合材料，例如预浸胶片(Prepreg)，或者包含其他相似的绝缘材料。

除此之外，在接合层140上设置线路基板130，其中接合层140位于线路基板110以及线路基板130之间。特别一提的是，虽然在图1C的实施例中，线路基板130包含绝缘层132及单层线路层136，但本发明不限于此。在其他实施例中，线路基板130也可以包含另一线路层(未绘示)，且此线路层与线路层136分别位于绝缘层132的两侧。

在线路基板110上贴合接合层140之后，可以在线路基板110、接合层140以及线路基板130中形成多个导电通孔160，且导电通孔160电性连接线路基板110以及线路基板130。

值得一提的是，在本实施例中，是先形成导电通孔160之后再形成线路基板130。具体而言，先将尚未进行图案化的线路基板130(未绘示)贴合于接合层140上。接着，通过钻孔或外型切割(routing)的方式，在线路基板110、接合层140以及尚未图案化的线路基板130中形成多个开孔(未标示)，并在这些开孔中沉积例如铜等导电金属材料，以形成多个导电通孔160。在导电通孔160成形之后，才对尚未图案化的线路基板130进行图案化，以形成线路层136。

在形成线路层136之后，还可以通过电镀的方式，在线路基板130上形成导电层。举例而言，在本实施例中，通过电镀的方式，在线路基板130的线路层136上形成导电层138，此导电层138的材料可以包含铜。虽然未绘示于本实施例，但在本发明的其他实施例中，也可以通过电镀的方式在线路基板110的线路层116b上形成导电层(未绘示)。

在形成导电通孔160之后，对线路基板110的金属层114b进行图案化，以形成线路层116b(如图1C所示)。但本发明不限于此，在其他实施例中，也可以在形成导电通孔160之前形成线路层116b。举例而言，在前述形成线路基板110的步骤中，对金属层114a以及金属层114b进行图案化，以形成线路层116a以及线路层116b。

请一并参考图1D以及图1E，在贴合接合层140(以及线路基板130)之后，在线路基板110上形成多个开孔180。这些开孔180从线路层116b经由导电盲孔120而延伸至接合层140。

进一步而言，形成开孔180的步骤包含：如图1D所示，移除线路层116b的一部分以及每一个导电盲孔120的一部分，以形成多个开口180p。每一个开口180p连通线路基板110的相对两侧。在形成开口180p之后，如图1E所示，移除接合层140的一部分，以在每一个凹槽122内形成空腔180c。这些空腔180c分别与开口180p连通，从而形成多个开孔180。在本发明的各种实施例中，可以通过例如激光烧蚀(ablative laser)或类似的方式，来形成开口180p。此外，可以通过例如等离子体除胶的方式来移除接合层140，以形成空腔180c。

形成开孔180之后，通过焊接的方式，以多个焊接材料190连接线路基板110以及线路基板150。请参考图1F，焊接材料190分别位于导电盲孔120上。在本实施例中，焊接的方式可以包含：在线路基板150上预设置(例如预焊)多个焊接材料190，并且通过例如热压熔锡焊接，将焊接材料190焊接于线路基板110上。其中焊接材料190可以包含例如锡膏、铜膏或者银膏。

当焊接材料190在焊接工艺中受热熔融时，一部分的焊接材料190会通过开口180p而流入空腔180c中，从而使焊接材料190的一部分位于开孔180内。另一方面，焊接材料190的其他部分则覆盖开孔180，并位于开孔180以及线路基板150之间(请参考图3所示)。

特别一提的是，请参考图2的另一实施例，在连接线路基板110以及线路基板150之前，可以在线路基板110上形成多个焊垫117。设置于线路基板110上的焊垫117分别对应于导电盲孔120，并且分别覆盖开孔180。除此之外，焊垫117的一部分位于开孔180内。

本实施例的方法还包含，在以多个焊接材料190连接线路基板110以及线路基板150之前，在线路基板110以及线路基板130上分别设置覆盖层170b以及覆盖层170a。覆盖层170b与覆盖层170a分别以接合层(未标示)贴合于部分线路基板110的线路层116b上以及线路基板130的线路层136上，而这些接合层的材料可以相同于接合层140。

虽然未绘示于图中，但本实施例还可以通过例如化金(Electroless NickelImmersion Gold；ENIG)的表面处理方法，在线路基板110的线路层116b上，形成一层保护层(未绘示)。在本实施例中，此保护层覆盖于一部分的线路层116b上，而此部分的线路层116b并未被覆盖层170b所覆盖。

通过上述实施例的各个步骤，可以形成如图3所示的可挠式印刷电路板30，其中图3为可挠式印刷电路板30的剖视图。可挠式印刷电路板30包含线路基板110，而此线路基板110包含绝缘层112、线路层116a与线路层116b。其中线路层116a与线路层116b分别位于绝缘层112的相对两侧。绝缘层112的材料可以包含有机树脂(如环氧树脂)等绝缘材料或其相似物。

可挠式印刷电路板30包含多个导电盲孔120。请参考图3，导电盲孔120是设置于线路基板110的绝缘层112中，并且电性连接位于绝缘层112两侧的线路层116a以及线路层116b。可挠式印刷电路板30的接合层140位于其中一层线路层上，并且覆盖导电盲孔120的其中一端面。举例而言，在本实施例中，接合层140是位于线路层116a上，并且覆盖导电盲孔120的端面120e。

可挠式印刷电路板30包含多个开孔180，各开孔180分别对应一个导电盲孔120。这些开孔180从接合层140经由导电盲孔120而延伸至线路层116b。换句话而言，每一个开孔180连通线路基板110的相对两侧。可挠式印刷电路板30包含多个焊接材料190，如图3所示，焊接材料190分别位于导电盲孔120上，而每一个焊接材料190的一部分位于开孔180内。

可挠式印刷电路板30还包含线路基板130，位于线路基板110上。线路基板130是通过多个导电通孔160电性连接线路基板110，而接合层140位于线路基板110与线路基板130之间。在本发明的部分实施例中，开孔180与接合层140之间的界面140i位于线路基板110的绝缘层112以及线路基板130的绝缘层132之间，且界面140i不切齐线路基板130的表面130s。举例而言，在本实施例中，界面140i位于绝缘层112的表面112s以及绝缘层132的表面(实质上相同于线路基板130的表面130s)之间。

值得一提的是，在本实施例中，位于开孔180中的焊接材料190是直接接触接合层140，但本发明不限于此。在其他实施例中，位于开孔180中的焊接材料190也可以不直接接触接合层140。换言之，焊接材料190可以不填满开孔180，使得开孔180中存有空气或者其他气体。

如图3所示，可挠式印刷电路板30包含线路基板150。此线路基板150设置于焊接材料190上，其中焊接材料190位于线路基板110以及线路基板150之间，并且电性连接线路基板110以及线路基板150。特别一提的是，在其他实施例中，可挠式印刷电路板30还可以包含多个焊垫117(请参考图2)，分别位于导电盲孔120以及焊接材料190之间。

这些焊垫117电性连接焊接材料190以及线路基板110，具体而言，焊接材料190通过焊垫117而电性连接至线路基板110的线路层116b。应特别注意到，在部分实施例中，焊接工艺的温度会使得焊接材料190以及焊垫117互相熔融。因此，焊垫117以及焊接材料190之间并无肉眼可视的明显分界，故焊垫117实质上可以视为焊接材料190的一部分。

在本实施例中，可挠式印刷电路板30还包含覆盖层170a以及覆盖层170b。覆盖层170b与覆盖层170a分别位于部分线路基板110的线路层116b上以及线路基板130的线路层136上。如图3所示，一接合层(未标示)位于覆盖层170a以及线路基板130之间，且另一接合层(未标示)则位于覆盖层170b以及线路基板110之间。此外，虽然未绘示于图3的实施例中，但本实施例的可挠式印刷电路板30还可以包含保护层，覆盖于一部分的线路层116b上，而此部分的线路层116b并未被覆盖层170b所覆盖。

在本实施例中，覆盖层170a以及覆盖层170b可以是防焊层(Solder Mask)。因此，覆盖层170a以及覆盖层170b的材料可以包含树脂等绝缘材料。此外，虽然未绘示于图3中，但本实施例的线路基板150也可以包含两层覆盖层。这些覆盖层可以覆盖线路基板150的绝缘层152的两侧，并且分别覆盖线路层156a以及线路层156b。

综上所述，在焊接的过程中，当各导电盲孔上的焊接材料产生多余的部分时，这些多余的焊接材料可以填入可挠式印刷电路板中的开孔。如此一来，便能避免各个导电盲孔上的焊接材料因外溢而互相接触，进而减少焊接过程中发生短路的情形，并提升可挠式印刷电路板的良率。

虽然本发明的实施例已揭露如上，然其并非用以限定本发明的实施例，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的实施例的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的实施例的保护范围当视所附的权利要求所界定者为准。

【符号说明】

110,130,150:线路基板

110’:初始线路基板

112,132,152:绝缘层

112s,130s:表面

114a,114b:金属层

116a,116b,136,156a,156b:线路层

117:焊垫

120:导电盲孔

120e:端面

124:导电材料

122:凹槽

122w:内壁

138:导电层

140:接合层

140i:界面

160:导电通孔

170a,170b:覆盖层

180:开孔

180c:空腔

180p:开口

190:焊接材料

30:可挠式印刷电路板。

Claims (12)

1.一种可挠式印刷电路板，其特征在于，包含：

第一线路基板，包含：

绝缘层；以及

两层线路层，分别位于所述绝缘层的相对两侧；

多个导电盲孔，设置于所述绝缘层中，并且电性连接所述绝缘层两侧的所述线路层；

接合层，位于所述线路层的其中一者上，并且覆盖所述导电盲孔的其中一端面；

多个开孔，分别对应于所述导电盲孔，且所述开孔从所述接合层经由所述导电盲孔而延伸至所述线路层的其中另一者；

多个焊接材料，其中所述焊接材料的每一者分别位于所述导电盲孔上，而所述焊接材料的每一者的一部分位于所述开孔内；以及

第二线路基板，设置于所述焊接材料上，其中所述焊接材料位于所述第一线路基板以及所述第二线路基板之间，并且电性连接所述第一线路基板以及所述第二线路基板。

2.根据权利要求1所述的可挠式印刷电路板，其特征在于，还包含：

第三线路基板，位于所述第一线路基板上，其中所述第三线路基板通过多个导电通孔电性连接所述第一线路基板；

其中所述接合层位于所述第一线路基板与所述第三线路基板之间。

3.根据权利要求2所述的可挠式印刷电路板，其特征在于，其中所述开孔与所述接合层之间的界面位于所述第一线路基板的所述绝缘层以及所述第三线路基板之间，且所述界面不切齐所述第三线路基板的表面。

4.根据权利要求1所述的可挠式印刷电路板，其特征在于，还包含：

多个焊垫，分别位于所述导电盲孔以及所述焊接材料之间，其中所述焊垫电性连接所述焊接材料以及所述第一线路基板。

5.根据权利要求1所述的可挠式印刷电路板，其特征在于，其中位于所述开孔中的所述焊接材料直接接触所述接合层。

6.根据权利要求1所述的可挠式印刷电路板，其特征在于，其中位于所述开孔中的所述焊接材料不直接接触所述接合层。

7.一种可挠式印刷电路板的制造方法，其特征在于，包含：

提供初始线路基板，所述初始线路基板包含绝缘层以及两层金属层，其中所述金属层分别位于所述绝缘层的相对两侧；

在所述初始线路基板上，形成多个导电盲孔，其中所述导电盲孔电性连接所述绝缘层两侧的所述金属层；

在形成所述导电盲孔之后，将所述金属层的至少一层图案化为至少一线路层，以形成包含所述线路层的第一线路基板；

在所述第一线路基板上贴合接合层，其中所述接合层覆盖所述导电盲孔；

在贴合所述接合层之后，在所述第一线路基板上形成多个开孔，其中所述开孔从所述线路层经由所述导电盲孔而延伸至所述接合层；以及

在形成所述开孔之后，通过焊接的方式，以多个焊接材料连接所述第一线路基板以及第二线路基板，其中所述焊接材料分别位于所述导电盲孔上，且所述焊接材料中每一者的一部分位于所述开孔内，而所述焊接材料中每一者的另一部分覆盖所述开孔。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中在所述初始线路基板上，形成所述导电盲孔，还包含：

移除所述绝缘层以及其中一层所述金属层的一部分，以形成多个凹槽，并使其中另一层所述金属层暴露于所述凹槽的每一者的内壁；以及

在所述凹槽的每一者中，沉积导电材料，而所述导电材料直接接触其中另一层所述金属层。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含：

在形成所述开孔之前，在所述接合层上设置第三线路基板，其中所述接合层位于所述第一线路基板以及所述第三线路基板之间。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包含：

在所述第一线路基板上贴合所述接合层之后，在所述第一线路基板、所述接合层以及所述第三线路基板中形成多个导电通孔，其中所述导电通孔电性连接所述第一线路基板以及所述第三线路基板。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中在所述第一线路基板上形成所述开孔还包含：

移除所述线路层的一部分以及所述导电盲孔的每一者的一部分，以形成多个开口；以及

在形成所述开口之后，移除所述接合层的一部分，以在所述凹槽的每一者内形成空腔，且所述空腔分别与所述开口连通。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包含：

在设置所述第二线路基板之前，在所述第一线路基板上形成多个焊垫，其中所述焊垫分别位于所述导电盲孔上，并且分别覆盖所述开孔，而所述焊垫中每一者的一部分位于所述开孔内。