专利名称：多层电路板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多层电路板，且特别是一种具有导电柱的多层电路板。
背景技术：
目前常见的多层电路板大多于各层电路层的既定位置形成埋孔或通孔，并且经过黏合以及压合等方法而形成，其中埋孔或通孔内会填满导电材料，从而能在各电路层之间电性连接。现今多层电路板大多趋于密集复杂，所以很多多层电路板须具有相当多的埋孔或通孔才能达到现今的电路设计需求。一般而言，这些埋孔或通孔的孔径相当小，且各个埋孔或通孔的深度比孔径大，因此埋孔或通孔具有较高的深宽比。据此，除了不易在埋孔或通孔内电镀(Electroplating)以填入导电材料外，导电材料内还会容易产生空洞(cavity),导致电性连接不良，甚至在后续热处理步骤中，例如回焊(ref low),发生爆裂(Popcorn)的情形。
实用新型内容本实用新型实施例提供一种多层电路板，具有至少一根能电性连接至少两层电路层的导电柱，以减少因为空洞而于后续热处理步骤产生爆裂的情形。本实用新型的一实施例提供一种多层电路板，该多层电路板包括多层电路层、至少一绝缘层以及一导体柱，其中绝缘层配置于电路层之间，导体柱贯穿于绝缘层之间并与电路层中的其中至少两层电路层电性连接，导体柱为双锥状结构，并且该导体柱具有第一锥部以及与第一锥部相连的第二锥部，并且第一锥部与第二锥部之间的相连处的径宽为导体柱的最小径宽，且导体柱的径宽由相连处朝第一锥部的第一端面的方向以及第二锥部的第二端面的方向渐宽。进一步地，导体柱与电路层中的其中至少三层电路层电性连接。进一步地，电路层中的其中两层电路层为外层电路层，而绝缘层位于外层电路层之间，导体柱电性连接外层电路层。进一步地，绝缘层的数量为多层。进一步地,导体柱为铜柱。进一步地，绝缘层为一预浸材料层。 综上所述，在本实用新型实施例的多层电路板中，上述导电柱能使这些电路层电性连接，以使电流能在这些电路层之间传递，并且能减少上述空洞产生的机率。为使能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，但是此等说明与所附图式仅是用来说明本实用新型，而非对本实用新型的权利要求范围作任何的限制。
[0013]图1是本实用新型第一实施例的多层电路板由横切面观看的侧视示意图。图2是本实用新型第二实施例的多层电路板由横切面观看的侧视示意图。主要元件符号说明100、200:多层电路板120、130、140、210、220、230、240、250:绝缘层122、124、142、144:电路层212、252:外层电路层222、224、242、244:电路层160、260:导电柱161,261:第一端面163、263:第二端面162,262:第一锥部164,264:第二锥部S1、S3、S6、S8:第一表面S2、S4、S7、S9:第二表面
S5:第三表面S10:第四表面
具体实施方式
本实用新型的多层电路板包括多种实施例，而这些实施例所披露的多层电路板乃是一种具有至少两层电路层的电路板，所以本实用新型其中一实施例的多层电路板可以是只具有两层电路层的双面电路板(double sidecircuit board),而另一实施例的多层电路板可以是具有至少三层电路层的电路板，其例如是高密度内联机板(High DensityInterconnect, HDI)。此外,根据不同的实施例,本实用新型的多层电路板可以采用叠合法(Sequential lamination)及 / 或增层法(Build up process)来形成。以下将配合图1与图2来说明上述多层电路板。须说明的是，虽然图1与图2所示的多层电路板100与200皆具有两层以上的电路层，但根据以上说明，在其他实施例中，多层电路板也可以是双面电路板，因此图1与图2两者所示出的多层电路板100与200仅供举例说明，并非限定本实用新型。图1为本实用新型第一实施例的多层电路板由横切面观看的侧视示意图。请参阅图1，本实用新型第一实施例的多层电路板100包括绝缘层120、130及140、电路层122、124、142及144以及至少一根导电柱160，其中绝缘层120、130及140位于电路层122与144之间，而电路层122与144可为外层电路层。在本实施例中，绝缘层130位于电路层124与电路层142之间。绝缘层120具有第一表面SI以及第二表面S2,绝缘层140具有第一表面S3以及第二表面S4,而电路层122、124、142、144分别配置于绝缘层120以及140上。详细而言，绝缘层120以及140上配置有经过微影及蚀刻而图案化所形成的电路层122、124、142、144。电路层122、124分别位于第一表面SI以及第二表面S2,而电路层142、144则分别位于第一表面S3以及第二表面S4。不过，绝缘层120以及140也可仅于其中之一的表面形成电路层，本实用新型并不以此为限。于实务上，绝缘层120以及140可用来作为电路及电子元件所配置的载体，也即尚未形成电路及配置电子元件的电路基板。绝缘层120以及140通常是环氧树脂(Epoxyresin)、氰脂树脂核心薄板(Cyanate ester core, CEcore)、或者是双顺丁稀二酸酰亚胺核心薄板(Bismaleimide core, BMI core)等材料。然而,本实用新型并不限定绝缘层120以及140的材料。绝缘层130位于绝缘层120以及140之间，且配置在电路层124、142之上，用以避免电路层124、142之间产生不必要的电性连接或是短路等情形。在本实用新型第一实施例中，多层电路板100是使用叠合法，将已经堆叠的绝缘层120、130以及140进行一高温压合的流程，使得绝缘层130贴合于第二表面S2、第一表面S3与电路层124、142，并且黏合绝缘层120以及140。据此，即可形成一具有四层电路的多层电路板。此外，形成多层电路板的方法除了叠合法之外，也可以是增层法，本实用新型并不以此为限。在本实用新型第一实施例中，多层电路板100可用叠合法来形成。详细而言，电路层122、124与绝缘层120可构成一块已预先制作完成的电路基板，而电路层142、144与绝缘层140可构成另一块已预先制作完成的电路基板。也就是说，多层电路板100可包括至少两块电路基板。承上述，绝缘层130可以由具有黏性的预浸材料层(PreimpregnatedMaterial)来形成，其中预浸材料层例如是玻璃纤维预浸材(Glass fiberprepreg)、碳纤维预浸材(Carbon fiber prepreg)、环氧树脂(Epoxy resin)等材料。然而，本实用新型并不以绝缘层130的材料为限。于实务上，在进行上述叠合法的过程中，首先，用来形成绝缘层130的预浸材料层放置在上述两块作为电路基板的绝缘层120、140之间，其中绝缘层120、140上配置有电路层122、124、142与144。接着，进行高温压合的流程，以使得预浸材料层将这两块电路基板黏合在一起，并且形成绝缘层130。不过，本实用新型并不限定形成多层电路板的方法。导电柱160贯穿由绝缘层120、130以及140所形成的四层电路的多层电路板。值得说明的是，导电柱160为一双锥状结构，也即导电柱160具有第一锥部162以及第二锥部164，其中第一锥部162以及第二锥部164的角部相连处的径宽即为导电柱160的最窄处，而导电柱160由相连处的径宽沿第一锥部162的第一端面161的方向以及第二锥部164的第二端面163的方向渐宽，且开第一端面161以及第二端面163的径宽大于相连处的径宽。所以，导电柱160看起来像是两个彼此以锥角相对连接的圆锥体。在导电柱160的形成过程中，可以是先在已压合的多层电路板的预定位置处直接进行钻孔，而钻孔方式可以是激光钻孔(Laser drilling)，或者也可以是先进行机械穿孔，接着再以激光钻孔以形成预孔，例如是盲孔。举例而言，本实用新型第一实施例的导电柱160的形成方法是先形成一贯穿所述四层电路的多层电路板的一预孔，再以激光钻孔(Laser drilling)于所述预孔进行一向下方向的钻孔，待进行至预孔中间时，再改以于所述预孔进行向上方向的钻孔，从而预孔形成如前所述的双锥状结构。接着，在此双锥状通孔的中间，也即第一锥部162以及第二锥部164相连的最窄处，开始向外电镀填满导电材料直至通孔的开口处，以形成第一锥部162的第一端面161及第二锥部164的第二端面163。据此，双锥状结构的导电柱160即可形成。然而，本实用新型并不限定导电柱160的形成方法。此外，导电柱160的第一端面161及第二端面163的径宽大小可随着第一锥部162以及第二锥部164的延伸角度可以做适当调整。而第一端面161及第二端面163径宽介于35 μ m M 85 μ m t |、司。值得注意的是，由于通孔为前述双锥状，且第一端面161及第二端面163的径宽大于导电柱160中间相连处的径宽，且导电柱160中间相连处的径宽为最小径宽，所以利于在内部镀满实心导电柱170。即便前述双锥状的通孔的孔径微小，也可以完整电镀以形成导电柱160，从而导电柱160与通孔内壁之间不会产生空洞。据此，相较于现有技术而言，导电柱160的双锥状结构可以改善多层电路板之间的电性连接，以及避免因为空洞而于后续热处理步骤产生爆裂(Popcorn)的情形。此外，值得一提的是，在本实施例中，导电柱170是以电镀或是化学镀(ChemicalPlating)的方式将金属(例如是铜、铝或银)镀满通孔内部，据以形成实心的导电柱160。然而，本实用新型并不限定导电柱160的形成方法以及材料。图2为本实用新型第一实施例的多层电路板由横切面观看的侧视示意图。第二实施例的多层电路板200与第一实施例的多层电路板100 二者结构相似,功效相同，例如多层电路板100与200同样都包括绝缘层。不过，多层电路板100与200间仍存有差异。以下就多层电路板200与多层电路板100之间的差异来进行详细说明，相同特征则不再赘述。请参阅图2，第二实施例的多层电路板200包括绝缘层210、220、230、240、250以及导电柱260。而多层电路板200与第一实施例的多层电路板100的电路层层数不相同，其中多层电路板200为六层电路的多层电路板。绝缘层220具有第一表面S6以及第二表面S7,绝缘层240具有第一表面S8以及第二表面S9，而电路层222、224、242、244分别配置于绝缘层220以及240上。详细而言，绝缘层220、240包括经过微影与蚀刻而图案化所形成的电路层222、224、242、244。电路层222、224分别位于第一表面S6以及第二表面S7,而电路层242、244则分别位于第一表面S8以及第二表面S9。不过，同样地，绝缘层220、240也可仅于其中之一的表面形成电路层，本实用新型并不以此为限。值得注意的是，于实务上，绝缘层220以及240可用来作为电路及供电子元件所配置的载体，也即尚未形成电路及配置电子元件的电路基板。绝缘层230位于绝缘层220以及240之间，且配置在电路层224、242之上。此外，绝缘层210、250分别配置于绝缘层220的第一表面S6上以及绝缘层240的第二表面S9上。值得注意的是，绝缘层210、250上配置有经过微影与蚀刻而图案化所形成的外层电路层212、252，且外层电路层212、252分别位于第三表面S5、第四表面S10。绝缘层210、230、250，用以避免电路层212、222、224、242、244、252之间产生不必要的电性连接或是短路等情形。形成多层电路板200的方法可以包括叠合法与/或增层法。详细而言，首先，将已经堆叠的绝缘层210、220、230、240、250利用叠合法，以进行高温压合，从而形成多层电路板。或者，也可以运用增层法来形成多层电路板，也即，先提供一内层电路板。之后，在内层电路基板上下两侧各覆盖位于外层的绝缘层与金属层，其中金属层可由金属箔片所形成，而金属箔片例如是铜箔。然后，利用微影与蚀刻，图案化此金属层，以形成电路层。[0051]在本实用新型第二实施例中，多层电路板200是使用增层法以及叠合法所制作。首先，利用叠合法，将已经堆叠的绝缘层220、230、240进行高温压合，以使绝缘层220、230、240共同形成一内层电路板。接着，利用增层法，于前述内层电路板的上下两侧，也即在第一表面S6以及第二表面S9上分别覆盖绝缘层210、250与金属层(例如金属箔片)。之后，利用微影与蚀刻，图案化此金属层，从而形成电路层212与252。然而，本实用新型并不限定多层电路板200的制作方法。导电柱260贯穿由绝缘层210、220、230、240、250所形成的六层电路的多层电路板。值得说明的是，导电柱260为一双锥状结构，也即导电柱260具有第一锥部262以及第二锥部264。详细而言，第一锥部262的第一端面261以及第二锥部264的第二端面263为导电柱260的最宽处，而第一锥部262以及第二锥部264分别由第一端面261以及第二端面263延伸至所述六层电路的多层电路板的中间并且彼此相连，而第一锥部262与第二锥部264两者相连之处为导电柱260的最窄处。所以，同样地，导电柱260像是两个彼此以锥角相对连接的圆锥体。综上所述，以上多层电路板具有一双锥状结构的导电柱。当进行电镀时，导电柱内不易会产生空洞，因此相较于现有技术而言，导电柱的双锥状结构不仅可以改善多层电路板之间的电性连接的品质，还可以减少因为空洞而于后续热处理步骤产生爆裂的情形。以上所述仅为本实用新型的实施例，其并非用以限定本实用新型的专利保护范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍为本实用新型的专利保护范围内。
权利要求1.一种多层电路板，其特征在于，所述多层电路板包括: 多层电路层； 至少一绝缘层，配置于所述电路层之间；以及 至少一导体柱，贯穿于所述绝缘层并与所述电路层中的其中至少两层电路层电性连接，所述导体柱为双锥状结构，并且所述导体柱具有第一锥部以及与所述第一锥部相连的第二锥部，并且所述第一锥部与所述第二锥部之间的相连处的径宽为所述导体柱的最小径宽，且所述导体柱的径宽由所述相连处朝所述第一锥部的第一端面的方向以及所述第二锥部的第二端面的方向渐宽。
2.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于，所述导体柱与所述电路层中的其中至少三层电路层电性连接。
3.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于，所述电路层中的其中两层电路层为外层电路层，而所述绝缘层位于所述外层电路层之间，所述导体柱电性连接所述外层电路层。
4.根据权利要求3所述的多层电路板，其特征在于，所述绝缘层的数量为多层。
5.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于，所述导体柱为铜柱。
6.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于，所述绝缘层为一预浸材料层。
专利摘要一种多层电路板，其包括多层电路层、至少一绝缘层以及一导体柱，其中绝缘层配置于这些电路层之间，导体柱贯穿于绝缘层，而导体柱为双锥状结构，具有第一锥部以及与第一锥部相连的第二锥部。第一锥部以及第二锥部的相连处的径宽为导体柱的最小径宽，且导体柱由相连处朝向第一锥部的一第一端面的方向以及第二锥部的一第二端面的方向渐宽。在本实用新型的多层电路板中，上述导电柱能使这些电路层电性连接，以使电流能在这些电路层之间传递，并且能减少上述空洞产生的机率。
文档编号H05K1/02GK203015267SQ201220611329
公开日2013年6月19日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者翁正明 申请人:欣兴电子股份有限公司