一种多层线路板及其制备方法与流程

本发明涉及电路板技术领域，特别是涉及一种多层线路板及其制备方法。

背景技术：

为提高多层线路板的结构和性能，通常会选择厚度较小或质地较软的材质作为多层线路板的芯层或粘结层的材料。而对于厚度较小或质地较软的材质在机械钻孔的过程中会产生毛刺等缺陷，这些缺陷会严重影响多层线路板的质量。

现有技术中，为了清除上述毛刺等结构缺陷，对采用化学药水对所述毛刺等结构缺陷进行化学腐蚀。然而化学腐蚀不仅过程复杂，药水浓度难以控制，无法保证毛刺完全清楚，同时，对于化学稳定性好的材料化学腐蚀的方法根本无法解决上述缺陷，产品的质量难以保证。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现现有的多层线路板中存在毛刺等结构缺陷，产品质量稳定性差。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种多层线路板及其制备方法，能够清除多层线路板中存在毛刺等结构缺陷，提高产品质量的稳定性。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种多层线路板。

其中，所述多层线路板包括：

多个线路板，每个所述线路板包括：

芯板层：

第一金属层和第二金属层，分别设置在所述芯板层上表面和下表面；

所述第一金属层在预设位置形成贯通所述芯板层和所述第一金属层的第一信号孔，所述第一信号孔将所述下表面的第二金属层外露；

第一连接线路，设置在所述第一信号孔中，以将所述第一金属层和所述第二金属层电连接，从而形成线路板；

其中，所述多层线路板由多个所述线路板层叠形成。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种多层线路板的制备方法。

其中，所述方法包括：

提供一线路原料板，所述线路原料板包括芯板层和分别设置在所述芯板层上表面和下表面的第一金属层和第二金属层；

在所述第一金属层的预设位置形成贯通所述芯板层和所述第一金属层的第一信号孔，所述第一信号孔将所述下表面的第二金属层外露；

在所述第一信号孔中设置第一连接线路，以将所述第一金属层和所述第二金属层电连接，从而形成线路板；

将多个所述线路板进行层叠设置。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明中的所述多层线路板由单独进行打孔和连通的所述线路板叠加组成，能够避免对度多层线路板进行机械钻孔带了的毛刺等结构缺陷，提高产品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明一种多层线路板一实施方式的结构示意图；

图2是本发明所述线路板一实施方式的结构示意图；

图3是本发明线路板另一实施方式的结构示意图；

图4是本发明一种多层线路板的制备方法一实施方式的流程示意图；

图5是图4中所述步骤s200一实施方式的流程示意图；

图6是本发明一种多层线路板的制备方法另一实施方式的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，图1是本发明一种多层线路板一实施方式的结构示意图，该多层线路板1包括：多个线路板10，每个所述线路板10包括：芯板层100：第一金属层200和第二金属层300，分别设置在所述芯板层100上表面和下表面；所述第一金属层200在预设位置形成贯通所述芯板层100和所述第一金属层200的第一信号孔400，所述第一信号孔400将所述下表面的第二金属层300外露；第一连接线路500，设置在所述第一信号孔400中，以将所述第一金属层200和所述第二金属层300电连接，从而形成线路板；其中，所述多层线路板1由多个所述线路板10层叠形成。

在本实施方式中，所述多层线路板1由单独进行打孔和连通的所述线路板10叠加组成，能够避免对度多层线路板1进行机械钻孔带了的毛刺等结构缺陷，提高产品质量。

在本实施方式中，所述第一金属层200和所述第二金属层300远离所述芯板层的表面上分别设有导电图案；而所述第一信号孔400的个数可以根据用户的需求进行设置。所述第一连接线路500由导电材料制成，所述导电材料可以为金属导电材料或非金属导电材料。在一个实施方式中，所述第一连接线路500由金属导电材料制备。

在一个实施方式中，请参考图2，图2是本发明所述线路板一实施方式的结构示意图，所述线路板还包括设置在所述第一金属层200上的粘接层600，且在所述粘接层600对应所述第一信号孔400的位置开设第二信号孔700，所述第二信号孔700中设置有与所述第一线路层500电连接的第二线路层800；其中，在多个所述线路板10层叠时，所述粘接层600用于对相邻的两个所述线路板10进行粘接。

进一步的，所述第二信号孔700与所述第一信号孔400的孔径相同或不同。且所述粘结层600用于将相邻所述线路板10中的某一所述线路板10中的所述第一金属层200和另一所述线路板10中的所述第二金属层300粘接固定。所述芯板层100和/或所述粘结层600的材料为软质材料或厚度小于20mil的薄型材质。更进一步的，所述芯板层100和/或所述粘结层600的材料包括聚四氟乙烯。采用聚四氟乙烯制备的线路板能够对线路板上传输的信号进行高频率和高速率的传输，尤其适用于雷达、5g通讯设备等对信号的传输速率和传输频率要求较高的产品。此外，聚四氟乙烯性质稳定，能够对抗恶劣的应用环境和复杂的制备过程，有利于提高产品质量。而聚四氟乙烯又是一种质软的材料，采用传统的机械钻孔等方式在孔壁等区域形成的毛刺等结构缺陷无法通过物理、化学手段消除。采用对每个所述线路板层进行单独设置孔道的方式能够避免机械钻孔方式的使用，能够避免毛刺等结构缺陷的产生，提高产品质量。

在另一个实施方式中，请参考图2和图3，图3是本发明线路板另一实施方式的结构示意图，所述第一信号孔400的孔壁上的所述第一连接线路500包括通过沉铜和电镀依次形成的第一子连接线路层510和第二子连接线路层520。所述第一连接线路500可以仅设置在所述第一信号孔400的内壁，也可以延伸至所述第一金属层200和所述第二金属层300的表面。所述通过沉铜和电镀依次形成的第一子连接线路层510和第二子连接线路层520不仅能够将所述第一金属层100和所述第二金属层200导通，同时可以将所述第一金属层100和所述第二金属层200的厚度提升到预设厚度，以满足不同应用场景的需要，获得更好的使用体验。

进一步的，请继续参考图2和图3，所述第一信号孔400和所述第二信号孔700中还填充有导电浆料柱900。所述导电浆料柱900能使得相邻所述线路板10导通，也即相邻所述线路板10的所述第二金属层200相互导通。进一步的，所述导电浆料柱900在径向方向部分或全部充满所述第一信号孔400和所述第二信号孔700。为简化生产工艺，所述导电浆料柱900在径向方向全部充满所述第一信号孔400和所述第二信号孔700。更进一步的，所述导电浆料柱900包括铜浆、银浆或锡浆中的一种及以上的组合制备的导电浆料柱，为获得较好的导电效果并进一步降低成本，所述导电浆料柱900为铜浆制备的导电浆料柱。此外，所述第二信号孔700的内壁可不设置所述第二线路层800，通过所述导电浆料柱900就可以将所述粘结层600与所述线路板10的其它层或相邻所述线路板10导通，有利于降低所述多层线路板10的成本。

进一步的，所述芯板层100的厚度为2-10mil，如，2mil、4mil、6mil、8mil或10mil等。而为获得较好的支撑效果和较好的信号传输效果，所述芯板层100的厚度为3-7mil。更进一步的，对于所述多层线路板1中每个所述线路板10需要提供的支撑力和传输速度可能不同，为获得较好的使用效果，不同的所述线路10中的所述芯板层100的厚度不同。此外在某些所述线路板10中，如对信号的传输性能要求不高的所述线路板10中，所述芯板层100的材质可以为传统的fr4材料，也就是说，所述多层线路板1中不同的所述线路板10中，所述芯板层100的材质可以不同。

进一步的，所述粘结层600的厚度为2-10mil，如，2mil、4mil、6mil、8mil或10mil等。为获得较好的粘接效果，并进一步降低成本，所述粘结层600的厚度为3-7mil。更进一步的，所述粘结层600为半固化材料制备的，半固化材料在加热加压时会软化，冷却后又会固化，有利于提高所述多层线路板1的板面平整度，防止所述多层线路板1在受热后扭曲变形，提高产品质量。

此外，所述多层线路板1中所述线路板10的个数大于4，如，6层、10层或30层等。所述多层线路板1中所述线路板10的层数可以根据实际需要进行确定。对于层数较多的所述多层线路板1，尤其是层数大于10层厚度较大的多层线路板，本实施方式能够保证所述多层线路板1的产品质量，获得较好的使用效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种多层线路板的制备方法。请参考图4，图4是本发明一种多层线路板的制备方法一实施方式的流程示意图，所述方法包括步骤:

s100、提供一线路原料板，所述线路原料板包括芯板层和分别设置在所述芯板层上表面和下表面的第一金属层和第二金属层。

在所述步骤s100中，所述芯板层的材料可以是软质材料或厚度小于20mil的薄型材质。更进一步的，所述芯板层的材料包括聚四氟乙烯。采用聚四氟乙烯制备的线路板能够对线路板上传输的信号进行高频率和高速率的传输，尤其适用于雷达、5g通讯设备等对信号的传输速率和传输频率要求较高的产品。此外，聚四氟乙烯性质稳定，能够对抗恶劣的应用环境和复杂的制备过程，有利于提高产品质量。而聚四氟乙烯又是一种质软的材料，采用传统的机械钻孔等方式在孔壁等区域形成的毛刺等结构缺陷无法通过物理、化学手段消除。采用对每个所述线路板层进行单独设置孔道的方式能够避免机械钻孔方式的使用，能够避免毛刺等结构缺陷的产生，提高产品质量。

s200、在所述第一金属层的预设位置形成贯通所述芯板层和所述第一金属层的第一信号孔，所述第一信号孔将所述下表面的第二金属层外露。

在所述步骤s200中，所述第一信号孔可以通过机械钻孔的方式形成，而当所述芯板层采用软质材料或厚度较小时，所述第一信号孔可以通过其它物理、化学方式形成，以避免孔内形成毛刺的结构缺陷。

具体的，请参考图5，图5是图4中所述步骤s200一实施方式的流程示意图，所述步骤s200还包括步骤：

s210、对所述第一金属层进行图形转移，在所述第一金属层上形成贯通第一金属层的第一子信号孔。

在所述步骤s210中，通过图形转移的方式在所述第一金属层上形成第一子信号孔，所述图形转移的方法为现有技术，并可以根据生产实际进行调节，故此不再赘述。采用图形转移的方式对金属表面进行造孔处理，不仅能够保证每个孔的尺寸和位置准确，而且一次可以产生多个孔，有利于提高生产效率并提高产品质量。

更进一步的，在形成所述第一子信号孔的过程中，可以一并在所述第一金属层和/或所述第二金属层上形成图案层，有利于缩短工作流程。当然，为避免后续形成第二子信号孔的操作对形成在所述第一金属层的所述图案层造成影响，所述图案层可以通过另一次的图形转移来形成。

s220、对所述第一子信号孔裸露的芯板层进行激光打孔，以在所述芯板层上开设与所述第一子信号孔连通的第二子信号孔，所述第一子信号孔和所述第二子信号孔连通形成所述第一信号孔。

在所述步骤s220中，采用向所述芯板层释放能量的方式形成第二子信号孔，能够有效避免机械钻孔造成的毛刺等结构缺陷，从根本上避免了清除毛刺等结构缺陷的操作，不仅保证了产品质量，也缩短了工艺流程。具体的，所述释放能量的方法包括激光盲孔，使得通过所述第一子信号孔裸露的所述芯板层区域被烧穿，得到与所述第一子信号孔连通的所述第二子信号孔，也即制成了所述第一信号孔。当然，根据生产实际过程的需要，所述第一子信号孔和所述第二子信号孔的孔径可以相同，也可以不同。

进一步的，在产生所述第一信号孔的过程中，通过图形转移方式不需复杂的定位操作就能形成多个所述第一子信号孔，只需将光罩与所述线路原料板对应设置即可。而在制备所述第二信号子孔的过程中，所述第一子信号孔自然能够在激光烧穿所述芯板层过程中发挥定位作用，也即采用图形转移和激光盲孔相互配合的方式，能够快速高效的制备所述第一信号孔。

当然，通过调整图形转移或激光盲孔过程的操作条件，可以采用单独的图形转移方法或单独的激光盲孔方法一次形成所述第一信号孔。甚至可以一次形成贯穿多个所述线路板的多个所述第一信号孔。

此外，所述芯板层的厚度为2-10mil，如，2mil、4mil、6mil、8mil或10mil等。而为获得较好的支撑效果和较好的信号传输效果，所述芯板层100的厚度为3-7mil。

s300、在所述第一信号孔中设置第一连接线路，以将所述第一金属层和所述第二金属层电连接，从而形成线路板。

在所述步骤s300中，所述第一连接线路可以设置在所述第一信号孔的内壁，也可以延伸至所述第一金属层的表面，所述第一连接线路由导电材料制成，如，金属导电材料和非金属导电材料。为降低生产成本并获得较好的导通效果，所述第一连接线路由金属导电材料制备，且形成所述第一连接线路的方法包括沉铜和电镀，所述沉铜和所述电镀的具体过程为现有技术，此处不再赘述。进一步的，所述第一连接线路包括通过沉铜和电镀依次形成的第一子连接线路层和第二子连接线路层。所述通过沉铜和电镀依次形成的第一子连接线路层和第二子连接线路层不仅能够将所述第一金属层和所述第二金属层导通，同时可以将所述第一金属层和所述第二金属层的厚度提升到预设厚度，以满足不同应用场景的需要，获得更好的使用体验。

此外，为避免形成所述第一子信号孔后的其它操作，如，激光钻孔、沉铜和电镀等过程对需要形成在所述第一金属层和所述第二金属层远离所述芯板层一侧的图案层的功能造成影响，在贴合所述粘结层之前，通过图形转移的方式使所述第一金属层和所述第二金属层转变为第一图案层和所述第二图案层。

s400、将多个所述线路板进行层叠设置。

在所述步骤s400中，将多个所述线路板通过所述粘结层进行依次层叠设置，形成相互电连的多层线路板。通过粘接的方法能够将多个所述线路板连接在一起，不仅能够保证多个所述线路板的粘接效果，且操作方便。进一步的，对于所述多层线路板中每个所述线路板需要提供的支撑力和传输速度可能不同，为获得较好的使用效果，不同的所述线路中的所述芯板层的厚度不同。此外在某些所述线路板中，如对信号的传输性能要求不高的所述线路板中，所述芯板层的材质可以为传统的fr4材料，也就是说，所述多层线路板中不同的所述线路板中，所述芯板层的材质可以不同。

具体的，请参考图6，图6是本发明一种多层线路板的制备方法另一实施方式的流程示意图，在步骤s400之前所述方法还包括步骤：

s41、在所述线路板的第一金属层上设置一粘接层，并在所述粘结层对应所述第一信号孔的位置开设第二信号孔。

在所述步骤s41中，通过激光钻孔的方式在所述粘结层对应所述第一信号孔的位置开设第二信号孔。所述粘接层用于对相邻的两个所述线路板进行粘接，具体的，所述粘结层可以对将相邻所述线路板中的某一所述线路板中的所述第一金属层和另一所述线路板中的所述第二金属层粘接固定。

进一步的，所述粘结层由软质材料或厚度较小的材料制备，以获得较好的信号传输速度和频率。在一个实施方式中，所述粘结层的材料包括聚四氟乙烯，采用激光钻孔的方式能够避免形成毛刺的等结构缺陷，有利于提高产品质量和缩短工艺流程。更进一步的，所述粘结层600的厚度为2-10mil，如，2mil、4mil、6mil、8mil或10mil等。为获得较好的粘接效果，并进一步降低成本，所述粘结层600的厚度为3-7mil。更进一步的，所述粘结层为半固化材料制备的，半固化材料在加热加压时会软化，冷却后又会固化，有利于提高所述多层线路板的板面平整度，防止所述多层线路板在受热后扭曲变形，提高产品质量。

此外，所述粘结层上远离所述第一金属层的一侧还设置有隔离层，且所述第二信号孔进一步贯穿所述隔离层，进一步的，所述隔离层包括聚酯膜、胶带及离型膜等结构。在一定压力与一定温度的条件下将所述粘结层贴和所述隔离层先后贴合在所述第一图案层上。具体的，所述压力范围是10psi-600psi，如，10psi、100psi、200psi、300psi、400psi、500psi或600psi等。所述温度的范围是60℃-500℃，如，60℃、100℃、200℃、300℃、400℃或500℃等。

s42、在所述第二信号孔中设置与所述第一连接线路电连接的第二连接线路。

在所述步骤s42中，还可以在所述第二信号孔中采用沉铜和电镀的方法形成所述第一连接线路电连接的第二连接线路，以使得所述粘结层与所述线路板的各层结构和/或相邻的所述线路板导通。

当然，所述第二信号孔中也可以不设置所述第二连接线路。在本实施方式中，在所述第一信号孔和所述第二信号孔中填充导电浆料，并对填充所述导电浆料进行烘干固化。其中，填充导电浆料的方法包括手动填充法和/或丝印填充法，为提高生产效率，所述导电浆料的填充方法为丝印填充法。具体的，所述导电浆料可以覆盖所述第二信号孔中的所述粘结层和所述隔离层，以将所述粘结层和所述隔离层与其他层和/或相邻所述线路板导通。进一步的，所述导电浆料在径向方向部分或全部充满所述第一信号孔和所述第二信号孔。为简化生产工艺，所述导电浆料在径向方向全部充满所述第一信号孔和所述第二信号孔。更进一步的，所述导电浆料包括铜浆、银浆或锡浆中的一种及以上的组合制备的导电浆料，为获得较好的导电效果并进一步降低成本，所述导电浆料为铜浆制备的导电浆料。

之后，在将所述线路板进行层压之前还包括，去除所述隔离层以及残留在所述隔离层上的导电浆料以使粘结层完全裸露，并对注入导电浆料后的所述线路板进行烘干处理，所述烘干过程的条件是在40℃～130℃(如，40℃、60℃、80℃、100℃或130℃等)的温度下烘干10分钟～60分钟(如，10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟或60分钟等)，以使得所述导电浆料固化，得到待组合的所述线路板。

在进行压合过程中，将预设数量的待组合的所述线路板按照顺序排列，定位准确后进行压合。所述定位方法包括铆合定位或销钉定位，以避免多个所述线路板之间发生错位。所述压合过程在一定的温度和压力下进行，具体的温度和压力范围根据所述线路板中材料的性质进行确定，只要能将多个所述线路板压合固定即可。进一步的，当所述线路板中的所述粘结层等结构采用半固化材料时，所述压合过程的最低温度应大于所述半固化片的软化温度，以将多个所述线路板进行有效粘接。

此外，所述多层线路板中所述线路板的个数大于4，如，6层、10层或30层等。所述多层线路板中所述线路板的层数可以根据实际需要进行确定。对于层数较多的所述多层线路板，尤其是层数大于10层厚度较大的多层线路板，本实施方式能够保证所述多层线路板的产品质量，获得较好的使用效果。

此外，压合后的多个所述线路板还不要在外层形成外层图案，具体方法可以是图形转移法，具体过程为现有技术，此处不再赘述。

综上所述，本发明公开了一种多层线路板及其制备方法，该多层线路板包括：多个线路板，每个所述线路板包括：芯板层：第一金属层和第二金属层，分别设置在所述芯板层上表面和下表面；所述第一金属层在预设位置形成贯通所述芯板层和所述第一金属层的第一信号孔，所述第一信号孔将所述下表面的第二金属层外露；第一连接线路，设置在所述第一信号孔中，以将所述第一金属层和所述第二金属层电连接，从而形成线路板；其中，所述多层线路板由多个所述线路板层叠形成。通过上述方式，本发明能够清除多层线路板中存在毛刺等结构缺陷，提高产品质量的稳定性。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。