垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法与流程

文档序号:14685335发布日期:2018-06-12 23:26
垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法与流程

本发明涉及一种电路板,特别是涉及一种垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法,电路板例如是印刷电路板,但不限于此。



背景技术:

随着电子产品朝向精密化与多功能化发展,在电子产品内的集成电路之芯片结构趋于复杂,而且所述芯片结构的操作频率也大幅提高,以用于更高频率波段的电子产品领域。由于受测芯片的尺寸日益缩减,其脚位的间距也一起缩小,故测试所述芯片电气特性所使用的电路板之贯孔间距(pitch)将会减小,即贯孔的钻孔孔径也必须缩小。但是所述电路板由于多个材质层以一次压合方式而形成的多层电路板,造成了较高的纵横比结构,导致钻孔加工困难。如图1所示现有技术之电路板连接接口的示意图。在多层电路板10中,贯通孔12连接上表面14a与下表面14b的导电图案16,贯通孔12的纵向高度H远大于两个导电图案16之间的横向间距P,即形成较高的纵横比之结构,不易对贯通孔12进行钻孔加工。

为解决上述问题,现有技术提出一种多压或是增层结构,如图2所示之另一种电路板连接接口的多压结构11,第一贯通孔12a连接上表面14a的第一导电图案16a,第二贯通孔12b连接下表面14b的第一导电图案16a与上表面14a的第二导电图案16b,并且第一贯通孔12a的另一端部连接第二贯通孔12b中间区域,形成一延伸区段18以及一多余区段(stub)20,虽然此种方式可缩减纵横比,即图2的H与P之比值小于图1的H与P之比值,但是当讯号在第一贯通孔12a的上表面14a之第一导电图案16a与第二贯通孔12b的下表面14b之第二导电图案16b之间进行传输时,所述延伸区段18形成讯号传输路径较长,讯号传输的损失较为严重,且多余区段(stub)20会因所述贯通孔的深浅,而影响不同频率的讯号传输,综合以上问题导致讯号的传输质量变差。因此需要提出一种新式的接口结构,以解决上述之问题。



技术实现要素:

本发明之一目的在于提供一种垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法,通过垂直连接接口结构连接至少一层电路板,以解决电路板的高纵横比之加工问题。

本发明之另一目的在于提供一种垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法,通过垂直连接接口结构连接至少一层电路板,以解决所述多层电路板之间讯号传输路径较长的问题。

本发明之又一目的在于提供一种垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法,通过垂直连接接口结构连接至少一层电路板,例如一层的软性电路板以及至少一层的硬性电路板,以改善电路板的堆栈式结构以及脚位间距转换之问题。

为达成上述目的,本发明之一实施例中垂直连接接口结构的制造方法,用于电路板,包括下列步骤:在一基材上形成一导电层;在所述导电层上形成一光阻层;进行微影制程,以所述光阻层定义一接触垫图案,并且曝露一部分的导电层;以所述接触垫图案作为蚀刻罩幕,蚀刻曝露的所述导电层,以形成若干导电接触垫,其中每一所述若干导电接触垫互相电性绝缘;去除所述光阻层,以暴露所述若干导电接触垫;在所述若干导电接触垫上以及所述基材上形成一介电绝缘层,以覆盖所述若干导电接触垫;在所述基材中以及所述介电绝缘层中相对于所述若干导电接触垫的位置分别形成若干开孔,并且在所述基材以及所述介电绝缘层的所述若干开孔曝露出所述导电接触垫;以及在每一所述若干开孔中形成填入导电材料以形成一导电凸块组,以使每一所述若干导电接触垫的两侧表面分别电性连接所述导电凸块组。

在一实施例中,所述基材为介电绝缘材质。

在一实施例中,在所述若干导电接触垫上以及所述基材上形成一介电绝缘层以覆盖所述若干导电接触垫的步骤中,包括在所述若干导电接触垫上以及所述基材上贴合一介电绝缘层。

在一实施例中,所述导电凸块组为导电膏或是导电胶的材质。

在一实施例中,在每一所述若干开孔中形成填入导电材料以形成所述导电凸块组,使每一所述若干导电接触垫的两侧表面分别电性连接所述导电凸块组之步骤中,包括形成所述导电凸块组的若干第一导电凸块以及若干第二导电凸块,所述若干第一导电凸块设置于所述基材之中,所述若干第二导电凸块设置于所述介电绝缘层之中,其中每一所述若干导电接触垫的两侧表面分别相对应电性连接每一所述若干第一导电凸块与每一所述若干第二导电凸块之间。

本发明之一实施例中垂直连接接口结构的制造方法,用于电路板,包括下列步骤:在一基材上形成一导电层;在所述导电层上形成一光阻层;进行微影制程,以所述光阻层定义一接触垫图案,并且曝露一部分的导电层;以所述接触垫图案作为蚀刻罩幕,蚀刻曝露的所述导电层,以形成若干导电接触垫,每一所述若干导电接触垫互相电性绝缘;在所述基材上相对于所述若干导电接触垫的位置形成若干开孔,并且在所述基材的所述若干开孔曝露出所述导电接触垫;在所述若干开孔中填入导电材料以形成若干第一导电凸块,以使每一所述若干导电接触垫的一侧表面相对应电性连接每一所述若干第一导电凸块;以及去除所述光阻层。

在一实施例中,所述基材为介电绝缘材质。

在一实施例中,所述第一导电凸块为导电膏或是导电胶材质。

在一实施例中,所述去除光阻层之步骤于形成所述若干第一导电凸块步骤之前进行或是形成所述若干第一导电凸块步骤之后进行。

本发明之一实施例中具有垂直连接接口结构的电路板,包括:一第一多层电路板,设有第一多层板以及贯通所述第一多层板的若干第一通孔结构;一第二多层电路板,设有第二多层板以及贯通所述第二多层板的若干第二通孔结构;以及一垂直连接接口结构,设置于所述第一多层电路板与所述第二多层电路板之间,用以电性连接所述第一多层电路板以及所述第二多层电路板,所述垂直连接接口结构包括:一基材;若干导电接触垫,设置于所述基材上,每一所述若干导电接触垫互相电性绝缘;一介电绝缘层,设置于所述若干导电接触垫上以及所述基材上,以覆盖所述若干导电接触垫;及一导电凸块组,设置于所述基材与所述介电绝缘层之中,所述导电凸块组分别电性连接每一所述若干导电接触垫至所述第一通孔结构与所述第二通孔结构。

在一实施例中,所述导电凸块组包括若干第一导电凸块以及若干第二导电凸块,所述若干第一导电凸块设置于所述基材之中,所述若干第二导电凸块设置于所述介电绝缘层之中,每一所述若干导电接触垫的两侧表面分别相对应电性连接于每一所述若干第一导电凸块与每一所述若干第二导电凸块之间,并且所述若干第一导电凸块电性连接所述第一多层电路板的所述第一通孔结构,所述若干第二导电凸块电性连接所述第二多层电路板的所述第二通孔结构。

在一实施例中,每一所述若干导电接触垫分别与每一所述若干第一导电凸块以及每一所述若干第二导电凸块沿着一共线传输路径成电性连接。

在一实施例中,每一所述若干导电接触垫分别与每一所述若干第一导电凸块、每一所述若干第二导电凸块、所述第一通孔结构以及所述第二通孔结构沿着一共线传输路径成电性连接。

在一实施例中,所述共线传输路径为垂直传输路径。

在一实施例中,所述导电凸块组以加温压合方式分别电性连接每一所述若干导电接触垫至所述第一通孔结构与所述第二通孔结构。

本发明之一实施例中具有垂直连接接口结构的电路板,包括:一单层电路板,设有单层板以及贯通所述单层板的若干第一通孔结构;以及一垂直连接接口结构,设置于所述单层电路板上,用以电性连接所述单层电路板,所述垂直连接接口结构包括:一基材;若干导电接触垫,设置于所述基材上,每一所述若干导电接触垫互相电性绝缘;及若干第一导电凸块,设置于所述基材之中,每一所述若干第一导电凸块相对应电性连接每一所述若干导电接触垫至每一所述若干第一通孔结构。

在一实施例中,所述单层电路板为软性电路板。

在一实施例中,每一所述若干导电接触垫分别与每一所述若干第一导电凸块以及所述第一通孔结构沿着一共线传输路径成电性连接。

在一实施例中,所述共线传输路径为垂直传输路径。

在一实施例中,每一所述若干第一导电凸块以加温压合方式相对应电性连接每一所述若干导电接触垫至每一所述若干第一通孔结构。

本发明之一实施例中具有垂直连接接口结构的电路板,包括:一单层电路板,设有一单层板以及贯通所述单层板的若干第一通孔结构;以及两组垂直连接接口结构,分别设置于所述单层电路板的两侧表面上,用以电性连接每一所述若干第一通孔结构的两端部,每一组垂直连接接口结构包括:一基材;若干导电接触垫,设置于所述基材上,每一所述若干导电接触垫互相电性绝缘;及若干第一导电凸块,设置于所述基材之中,每一所述若干第一导电凸块相对应电性连接每一所述若干导电接触垫至所述第一通孔结构。

在一实施例中,所述单层电路板为硬性电路板。

在一实施例中,所述两组垂直连接接口结构的每一所述若干导电接触垫以及每一所述若干第一导电凸块分别与所述第一通孔结构沿着一共线传输路径成电性连接。

在一实施例中,所述共线传输路径为垂直传输路径。

在一实施例中,每一所述若干第一导电凸块以加温压合方式相对应电性连接每一所述若干导电接触垫至所述第一通孔结构。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例的详细说明中所需要使用的附图作介绍。

图1绘示现有技术之电路板连接接口的示意图。

图2绘示现有技术之另一种电路板连接接口的示意图。

图3A-3D绘示本发明第一实施例中垂直连接接口结构之制造流程的结构示意图。

图4A-4C绘示本发明第二实施例中垂直连接接口结构之制造流程的结构示意图。

图5绘示本发明第一实施例中具有垂直连接接口结构的电路板之示意图。

图6绘示本发明第二实施例中具有垂直连接接口结构的电路板之示意图。

图7绘示本发明第三实施例中具有垂直连接接口结构的电路板之示意图。

【具体实施方式】

请参照图式,其中相同的组件符号代表相同的组件或是相似的组件,本发明的原理是以实施在适当的运算环境中来举例说明。以下的说明是基于所例示的本发明具体实施例,其不应被视为限制本发明未在此详述的其它具体实施例。

参考图3A-3D,其绘示本发明第一实施例中垂直连接接口结构之制造流程的结构示意图。在图3A中,在一基材100上形成一导电层102。例如是压合、转印、沉积方法形成导电层102。在一实施例中,所述基材100为介电绝缘材质,所述导电层102的材质例如是金属,如铜、铝以及金,但是不限于此。在图3A中,在所述导电层102上形成光阻层104,例如是基材100上表面涂布形成光阻以及/或是下表面涂布形成光阻。

在图3A以及图3B中,进行微影制程,以所述光阻层104定义一接触垫图案106,并且曝露一部分的导电层102。

在图3B中,以所述接触垫图案106作为蚀刻罩幕(etching mask),蚀刻曝露的所述导电层102,以形成若干导电接触垫106a,其中每一所述若干导电接触垫106互相电性绝缘,或是每一所述若干导电接触垫106a互相分离。在图3B中,去除所述光阻层104,以暴露所述若干导电接触垫106a。例如是以剥除或是灰化方式移除所述光阻层104。

在图3C中,在所述若干导电接触垫106a上以及所述基材100上形成一介电绝缘层108,以覆盖所述若干导电接触垫106a。例如以贴合方式形成所述介电绝缘层108于所述若干导电接触垫106a上以及所述基材100上。

在图3D中,在所述基材100中以及所述介电绝缘层108中相对于所述若干导电接触垫106a的位置分别形成若干开孔110,并且在所述基材100以及所述介电绝缘层108的所述若干开孔110曝露出所述导电接触垫106a。在一实施例中,例如是以雷射热反应方法形成所述若干开孔110。在图3D中,在每一所述若干开孔110中形成填入导电材料以形成一导电凸块组112,以使每一所述若干导电接触垫106a的两侧表面106b分别电性连接所述导电凸块组112,所述导电凸块组112包括若干第一导电凸块112a以及若干第二导电凸块112b。在一实施例中,依据不同的导电凸块组112之材质,例如是以转印、填入或是沉积方法形成导电凸块组112。在一实施例中,所述导电凸块组112为导电膏或是导电胶的材质。在一实施例中,所述若干第一导电凸块112a设置于所述基材100之中,第二导电凸块112b设置于所述介电绝缘层108之中,其中每一导电接触垫106a的两侧表面106b分别相对应电性连接于每一所述若干第一导电凸块112a与每一第二导电凸块112b之间。

参考图4A-4C,其绘示本发明第二实施例中垂直连接接口结构之制造流程的结构示意图。在图4A中,在一基材100上形成一导电层102。例如是压合、转印、沉积方法形成导电层102。在一实施例中,所述基材100为介电绝缘材质,所述导电层102的材质例如是金属,如铜、铝以及金,但是不限于此。在图4A中,在所述导电层102上形成光阻层104,例如是基材100上表面涂布形成光阻以及/或是下表面涂布形成光阻,此处为基材100上、下表面涂布形成光阻。

在图4A以及图4B中,进行微影制程,以所述光阻层104定义一接触垫图案106,并且曝露一部分的导电层102。

在图4B中,以所述接触垫图案106作为蚀刻罩幕(etching mask),蚀刻曝露的所述导电层102,以形成若干导电接触垫106a,其中每一所述若干导电接触垫106互相电性绝缘,或是每一所述若干导电接触垫106a互相分离。

在图4C中,在所述基材100中相对于所述若干导电接触垫106a的位置形成若干开孔110,并且在所述基材100的所述若干开孔110曝露出所述导电接触垫106a。在一实施例中,例如是以雷射热反应方法形成所述若干开孔110。在图4C中,在每一所述若干开孔110中形成填入导电材料以形成若干第一导电凸块112a,以使每一所述若干导电接触垫106a的两侧表面106b分别电性连接所述若干第一导电凸块112a。在一实施例中,依据不同的第一导电凸块112a之材质,例如是以转印、填入或是沉积方法形成第一导电凸块112a。在一实施例中,第一导电凸块112a为导电膏或是导电胶的材质。在一实施例中,所述若干第一导电凸块112a设置于所述基材100之中,其中每一导电接触垫106a的一侧表面106b相对应电性连接于每一第一导电凸块112a的底部。在图4C中,去除光阻层104,例如是以剥除或是灰化方式移除所述光阻层104。在不同实施例中,在形成第一导电凸块112a的步骤之前或是之后移除光阻层104,如图4C所示,形成第一导电凸块112a之后移除光阻层104,通过除光阻层104以避免第一导电凸块112a朝向两侧外溢,使相邻的第一导电凸块112a有效地电性隔离或是互相分离。

参考图5,其绘示本发明第一实施例中具有垂直连接接口结构的电路板之示意图。具有垂直连接接口结构的电路板包括第一多层电路板114、第二多层电路板116以及垂直连接接口结构,所述垂直连接接口结构如图3D所示。在一实施例中,所述垂直连接接口结构例如是以垂直方式电性连接所述第一多层电路板114以及所述第二多层电路板116。如图5所示,第一多层电路板114设有第一多层板114a以及贯通所述第一多层板114a的若干第一通孔结构118a。第二多层电路板116设有第二多层板116a以及贯通所述第二多层板116a的若干第二通孔结构118b。

如图5所示,所述垂直连接接口结构设置于所述第一多层电路板114与所述第二多层电路板116之间,用以电性连接所述第一多层电路板114以及所述第二多层电路板116,所述垂直连接接口结构包括一基材100、若干导电接触垫106a、介电绝缘层108以及导电凸块组112。若干导电接触垫106a设置于所述基材100上,每一所述若干导电接触垫106a互相电性绝缘或是互相分离。介电绝缘层108设置于所述若干导电接触垫106a上以及所述基材100上,以覆盖所述若干导电接触垫106a。导电凸块组112设置于所述基材100与所述介电绝缘层108之中,所述导电凸块组112分别电性连接每一所述若干导电接触垫106a至所述第一通孔结构118a与所述第二通孔结构118b。

在图5所示之实施例中,所述导电凸块组112包括若干第一导电凸块112a以及若干第二导电凸块112b,所述若干第一导电凸块112a设置于所述基材100之中,所述若干第二导电凸块112b设置于所述介电绝缘层108之中,每一所述若干导电接触垫106a的两侧表面106b分别相对应电性连接于每一所述若干第一导电凸块112a与每一所述若干第二导电凸块112b之间,并且所述若干第一导电凸块112a电性连接所述第一多层电路板114的所述第一通孔结构118a,所述若干第二导电凸块112b电性连接所述第二多层电路板116的所述第二通孔结构118b。在一实施例中,垂直连接接口结构的第一导电凸块112a以加温压合方式贴合于第一通孔结构118a,例如第一导电凸块112a的熔点温度等于或是小于一压合温度,其中所述压合温度指垂直连接接口结构的基材100与所述第一多层电路板114以及/或是所述介电绝缘层108与所述第二多层电路板116形成结合状态的温度,依据所述压合温度,以使所述第一导电凸块112a的表面熔化并且与第一通孔结构118a的接触垫形成电性连接。同样地,垂直连接接口结构的第二导电凸块112b以加温压合方式贴合于第二通孔结构118b,例如第二导电凸块112b的熔点温度等于或是小于所述压合温度,依据所述压合温度以使第二导电凸块112b的表面熔化并且与第二通孔结构118b的接触垫形成电性连接。在一实施例中,依据基材100、介电绝缘层108、第一导电凸块112a以及第二导电凸块112b的材质不同而定,压合温度例如是在摄氏100至250度之间,但不限于此,例如小于100度或是大于250度。

如图5所示,在一实施例中,每一所述若干导电接触垫106a分别与每一所述若干第一导电凸块112a以及每一所述若干第二导电凸块112b沿着一共线传输路径TP形成电性连接。在一较佳实施例中,每一所述若干导电接触垫106a分别与每一所述若干第一导电凸块112a、每一所述若干第二导电凸块112b、所述第一通孔结构118a以及所述第二通孔结构118b沿着所述共线传输路径TP形成电性连接,所述共线传输路径TP为垂直传输路径,解决所述多层电路板之间讯号传输路径较长的问题。进一步地,图5的H与P之比值小于现有技术中图1的纵向高度H与横向间距P之比值,解决电路板的高纵横比之加工问题。

参考图6,其绘示本发明第二实施例中具有垂直连接接口结构的电路板之示意图。具有垂直连接接口结构的电路板包括第一多层电路板114以及垂直连接接口结构,所述垂直连接接口结构如图4C所示。在一实施例中,所述垂直连接接口结构例如是以垂直方式电性连接所述单层电路板114b,单层电路板114b设有单层板114c以及贯通所述单层板114c的若干第一通孔结构118a。

如图6所示,所述垂直连接接口结构设置于所述单层电路板114b上,用以电性连接所述单层电路板114b,所述垂直连接接口结构包括基材100、若干导电接触垫106a以及若干第一导电凸块112a,若干导电接触垫106a设置于所述基材100上,每一所述若干导电接触垫106a互相电性绝缘。若干第一导电凸块112a设置于所述基材100之中,每一所述若干第一导电凸块112a相对应电性连接每一所述若干导电接触垫106a至每一所述若干第一通孔结构118a。在一实施例中,所述单层电路板114b为软性电路板。在一实施例中,每一所述若干导电接触垫106a分别与每一所述若干第一导电凸块112a以及所述第一通孔结构118a沿着一共线传输路径TP形成电性连接。所述共线传输路径TP为垂直传输路径。在图6之实施例中,在单层电路板114b的单层板114c上、下表面还包括保护层117,以保护第一通孔结构118a或是只曝露一部分的接触点115。在图6所示之实施例中,具有垂直连接接口结构的电路板可用于脚位间距,例如利用垂直连接接口结构可将第一导电凸块112a上方之电路(未图标)的较小脚位间距转换成单层电路板114b较大的脚位间距(例如延伸的接触点115)。

在一实施例中,垂直连接接口结构的第一导电凸块112a以加温压合方式贴合于第一通孔结构118a,例如第一导电凸块112a的熔点温度等于或是小于一压合温度,其中所述压合温度指垂直连接接口结构的所述基材100与所述单层电路板114b形成结合状态的温度,依据所述压合温度,以使所述第一导电凸块112a的表面熔化并且与第一通孔结构118a的接触垫形成电性连接。在一实施例中,依据基材100以及第一导电凸块112a的材质不同而定,压合温度例如是在摄氏100至250度之间,但不限于此,例如小于100度或是大于250度。

参考图7,其绘示本发明第三实施例中具有垂直连接接口结构的电路板之示意图。具有垂直连接接口结构的电路板包括单层电路板114b以及两组垂直连接接口结构,单层电路板114b设有一单层板114c以及贯通所述单层板114c的若干第一通孔结构118a。

如图7所示,两组垂直连接接口结构分别设置于所述单层电路板114b的两侧表面上,用以电性连接每一所述若干第一通孔结构118a的两端部,每一组垂直连接接口结构包括基材100、若干导电接触垫106a以及若干第一导电凸块112a。若干导电接触垫106a设置于所述基材100上,每一所述若干导电接触垫106a互相电性绝缘。若干第一导电凸块112a设置于所述基材100之中,每一所述若干第一导电凸块112a相对应电性连接每一所述若干导电接触垫106a至所述第一通孔结构118a。

如图7所示,在一实施例中,所述单层电路板114b为硬性电路板。所述两组垂直连接接口结构的每一所述若干导电接触垫106a以及每一所述若干第一导电凸块112a分别与所述第一通孔结构118a沿着一共线传输路径TP形成电性连接。所述共线传输路径TP为垂直传输路径。在图7所示之实施例中,具有垂直连接接口结构的电路板可用于堆栈多层的硬性电路板,以增加多层电路板的堆栈层数以及强度,应注意的是,图7仅以一层单层电路板114b为例,但不限于此。在一实施例中,垂直连接接口结构的第一导电凸块112a以加温压合方式贴合于第一通孔结构118a,例如第一导电凸块112a的熔点温度等于或是小于一压合温度,其中所述压合温度指垂直连接接口结构的所述基材100与所述单层电路板114b形成结合状态的温度,依据所述压合温度,以使第一导电凸块112a的表面熔化并且与第一通孔结构118a的接触垫形成电性连接。在一实施例中,依据第一导电凸块112a的材质不同而定,所述压合温度例如是在摄氏100至250度之间,但不限于此,例如小于100度或是大于250度。

综上所述,本发明之垂直连接接口结构、具所述结构的电路板及其制造方法,通过垂直连接接口结构连接至少一层电路板,以解决电路板的高纵横比之加工问题。通过垂直连接接口结构连接至少一层电路板,以解决所述多层电路板之间讯号传输路径较长的问题。并且通过垂直连接接口结构连接至少一层电路板,例如一层的软性电路板以及至少一层的硬性电路板,以改善电路板的堆栈式结构以及脚位间距转换之问题。

虽然本发明已用较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明之精神和范围内,当可作各种之更动与润饰,因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

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