无芯基板及其加工方法、电路板和电子设备与流程

本技术涉及电路板加工制造，尤其涉及一种无芯基板及其加工方法、电路板和电子设备。

背景技术：

1、目前，智能手表、手机、笔记本电脑等3c类电子设备日渐成为现代人生活的必须品之一。为了实现电子设备的相关功能，电子设备内部通常设置有电路板。

2、相关技术中，电路板采用无芯基板(coreless)。然而，无芯基板存在翘曲的问题，平整性比较差。

技术实现思路

1、本技术提供一种无芯基板及其加工方法、电路板和电子设备，有利于解决无芯基板的翘曲问题。

2、为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、第一方面，本技术提供一种无芯基板的加工方法，包括如下步骤：分别提供第一载板复合结构和第二载板复合结构；其中，第一载板复合结构包括依次堆叠设置的第一临时载板、第一离型层和第一复合层结构，第一复合层结构包括第一半固化片和第一金属线路层，第一半固化片具有背离第一临时载板的第一表面，第一金属线路层设置于第一表面，第二载板复合结构包括依次堆叠设置的第二临时载板、第二离型层和第二复合层结构，第二复合层结构包括第二半固化片，第二半固化片具有背离第二临时载板的第二表面；将第二表面朝向第一表面、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构；对堆叠后的第一载板复合结构和第二载板复合结构进行热压固化处理；剥离去除第一临时载板和第一离型层，以及第二临时载板和第二离型层。

4、在本技术实施例的无芯基板的加工方法中，在堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构时，是将第一半固化片的背离第一临时载板的第一表面朝向第二半固化片的背离第二临载板的第二表面进行堆叠而得到第一堆叠结构的。这样一来，第一金属线路层处于第一半固化片和第二半固化片之间，而第一临时载板和第二临载板处于整个第一堆叠结构的厚度方向的两端。在此基础上，在对第一堆叠结构进行热压固化处理后，得到的第二堆叠结构中，第一临时载板和第二临载板依然处于第二堆叠结构的厚度方向的两端。这样一来，在剥离去除第一临时载板和第一离型层，以及第二临载板和第二离型层之前，第二堆叠结构在自身厚度方向上的两侧的应力相对比较对称。在剥离去除第一临时载板和第一离型层，以及第二临载板和第二离型层以后，由于是双侧剥离临时载板，这与相关技术中单侧剥离临时载板相比，一方面可以使得无芯基板在压合加工和线路制作过程中的残余应力能够在两侧释放，应力释放后第三堆叠结构的厚度方向的两端在自身厚度方向上的应力相对来说还是比较对称的，从而使得无芯基板内部的应力比较平衡，有利于至少在一定程度上避免无芯基板的翘曲问题，提高无芯基板的平整性。

5、在本技术的一种可能的实现方式中，第二复合层结构还包括第二金属线路层，第二金属线路层设置于第二表面上；在将第二表面朝向第一表面、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构的步骤中，同时使得第二金属线路层的第二走线与第一金属线路层的第一走线在垂直于第二表面的方向上间隔开，第二金属线路层的第二走线的至少一部分位于所诉第一金属线路层的第一线路间隙内；其中，第一金属线路层和第二金属线路层整体形成处于第一半固化片和第二半固化片之间的中心线路层。由此，通过将中心线路层的第一金属线路层制作在第一半固化片，将中心线路层的第二金属线路层制作在第二半固化片上，这样整个中心线路层的线距不受线路制作工艺的限制，能够根据实际需求调整，从而在不改变当前线路制作工艺所能达到的线路制作的线距的前提下，然后在堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构时，使得第二金属线路层的第二走线与第一金属线路层的第一走线在垂直于第二表面232a的方向上间隔开，且使得第二金属线路层的第二走线的至少一部分位于第一金属线路层133的第一线路间隙内，从而有利于减小中心线路层的线路间距，提高中心线路层的线路密度，实现中心线路层的高密化。

6、在此基础上，为了进一步地提高中心线路层的高密化，在将第二表面朝向第一表面、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构的同时，使得第二金属线路层的第二走线与第一金属线路层的第一走线在垂直于第二表面的方向上间隔开，且使得第二金属线路层的第二走线的至少一部分位于第一金属线路层的第一线路间隙内，第一金属线路层的第一走线的至少一部分位于第二线路间隙内。

7、具体的，多条第一走线排列成一排。多条第二走线排列成一排。相邻的两条第一走线之间形成一个第一子线路间隙。在将第二表面朝向第一表面、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构的同时，使得第二金属线路层的第二走线与第一金属线路层的第一走线在垂直于第二表面的方向上间隔开，且使得相邻的两条第一走线之间容纳一条第二走线，相邻的两条第二走线之间容纳有一条第一走线。由此，在第一堆叠结构中，第一走线和第二走线交替排布。从而有利于更进一步地提高中心线路层的高密化。

8、在本技术的一种可能的实现方式中，为了提高无芯基板加工的可靠性，在堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构之前，还可以对第一载板复合结构上的第一金属线路层以及第二载板复合结构上的第一金属线路层进行质量缺陷检测。例如，采用自动光学检查设备进行检测。以防止第一载板复合结构上存在有缺陷的第一金属线路层，防止第二载板复合结构上存在有缺陷的第二金属线路层，而被使用在无芯基板当中，有利于提高无芯基板的良率。

9、在本技术的一种可能的实现方式中，为了提高无芯基板加工的可靠性，在堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构之前，还可以对第一载板复合结构上的第一金属线路层进行表面棕化处理以及对第二载板复合结构上的第二金属线路层进行表面棕化处理。这样，可以使得第一金属线路层和第二金属线路层的表面粗化，增大金属线路层与其它结构之间的结合面积，增加它们的表面结合力。

10、在本技术的一种可能的实现方式中，在将第二表面朝向第一表面、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构的步骤中，同时使得第一金属线路层的第一走线的至少一部分位于第二金属线路层的第二线路间隙内。

11、在本技术的一种可能的实现方式中，在将第二表面朝向第一金属线路层、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构的步骤之前，方法还包括：在第一表面上和/或在第二表面上设置液态或半固化状态的绝缘填充胶；

12、在对堆叠后的第一载板复合结构和第二载板复合结构进行热压固化处理的步骤中，绝缘填充胶填充中心线路层的线路间隙、并固化成填充胶部。

13、在本技术的一种可能的实现方式中，第一金属线路层形成处于第一半固化片和第二半固化片之间的中心线路层；在将第二表面朝向第一表面、并堆叠第一载板复合结构和第二载板复合结构的步骤之前，方法还包括：在第一表面上和/或在第二表面上设置液态或半固化状态的绝缘填充胶；在对堆叠后的第一载板复合结构和第二载板复合结构进行热压固化处理的步骤中，绝缘填充胶填充第一金属线路层的第一线路间隙、并固化成填充胶部。由此，可以避免第一粘合层和第二粘合层嵌入到中心线路层的线路间隙内，从而可以避免中心线路层与纤维布的接触，进而至少在一定程度上防止因压力过大、温度过高，和/或因为第一半固化片和第二半固化片中的粘合层的含量较低而导致的纤维布与中心线路层接触挤压而出现裂痕的问题。并且，由于绝缘填充胶填充了中心线路层的线路间隙，中心线路层与第二纤维布之间的距离以及中心线路层与第一纤维布之间的距离可以是趋于相等的，从而可以有利于提高第二堆叠结构以中心线路层为中心对称的对称性，进而有利于整个无芯基板以中心线路层为中心对称设置，继而可以减小或消除中心线路层的厚度方向的两侧的部分的热膨胀系数的差异，进一步地避免无芯基板的翘曲变形问题，提高无芯基板的平整性。

14、在本技术的一种可能的实现方式中，第一半固化片包括第一粘合层和第一纤维布，第一粘合层为半固化状态，第一纤维布嵌设于第一粘合层内。由此，通过采用包括第一纤维布的第一半固化片作为无芯基板的加工材料，有利于保证无芯基板的结构强度。

15、在本技术的一种可能的实现方式中，第一粘合层包括第一树脂基体和分布于第一树脂基体内的第一填料；第一填料可以起到导热、增强第一树脂基体的结构强度和降低第一树脂基体的热膨胀系数等作用。绝缘填充胶包括第三树脂基体和分布于第三树脂基体内的第三填料；第三填料可以起到导热、增强第三树脂基体的结构强度和降低第三树脂基体的热膨胀系数等作用。为了进一步地提高绝缘填充胶的导热性能、结构强度以及进一步降低绝缘填充胶的热膨胀系数，第三填料在绝缘填充胶中的质量百分比大于第一填料在第一粘合层中的质量百分比。和/或，为了能够提高第一半固化片和第二半固化片中的树脂基体和第三树脂基体的相容性，进而提高它们的连接强度。第三树脂基体和第一树脂基体的材质相同。例如，第三树脂基体的材质与第一树脂基体的材质均为环氧树脂和双马来酰亚胺。

16、为了提高绝缘填充胶对第一半固化片和第二半固化片的连接可靠性，以及绝缘填充胶与第一树脂基体的相容性，在一种可能的实现方式中，第三填料的形态可以为颗粒状。如此一来，与采用片状或线状形态的第三填料相比，颗粒状的第三填料更容易在绝缘填充胶中均匀分布，从而使得绝缘填充胶的成分均匀性更好，提高绝缘填充胶对第一半固化片和第二半固化片的连接可靠性。

17、在本技术的一种可能的实现方式中，绝缘填充胶包括第三树脂基体和分布于第三树脂基体内的第三填料。第三填料可以起到导热、增强第三树脂基体的结构强度和降低第三树脂基体的热膨胀系数等作用。从而有利于提高无芯基板的结构强度，以及散热性能。

18、在本技术的一种可能的实现方式中，第一半固化片包括第一粘合层和第一纤维布，第一粘合层为半固化状态，第一纤维布嵌设于第一粘合层内，第一粘合层包括第一树脂基体，第一树脂基体的材质包括环氧树脂、和/或双马来酰亚胺。由此，环氧树脂、和/双马来酰亚胺价格便宜，可以降低制造成本。

19、在本技术的一种可能的实现方式中，第一半固化片和第二半固化片材质相同、且厚度相同。这样一来，中心线路层与第二纤维布之间的距离以及中心线路层与第一纤维布之间的距离可以是相等的，从而可以有利于提高第二堆叠结构以中心线路层为中心对称的对称性，进而有利于整个无芯基板以中心线路层为中心对称设置，继而可以减小或消除中心线路层的厚度方向的两侧的部分的热膨胀系数的差异，进一步地避免无芯基板的翘曲变形问题，提高无芯基板的平整性。

20、在本技术的一种可能的实现方式中，第一载板复合结构还包括第一金属层，第一金属层堆叠于第一半固化片与第一离型层之间；无芯基板的加工方法包括第一载板复合结构的加工方法，第一载板复合结构的加工方法包括：提供第一载板结构和第一半固化片结构；其中，第一载板结构包括依次堆叠设置的第一临时载板、第一离型层和第一金属层；第一半固化片结构包括堆叠设置的第一半固化片和第三金属层，第三金属层设于第一表面上；将第一半固化片的与第一表面相背对的表面朝向第一金属层、并堆叠第一半固化片结构和第一载板结构；对第一半固化片结构和第一载板结构进行压合处理；对第三金属层进行图案化处理，以形成第一金属线路层。

21、在本技术的一种可能的实现方式中，对第三金属层图案化处理，以形成第一金属线路层具体包括：在第三金属层的远离第一半固化的表面上形成第一光阻层；对第一光阻层进行曝光和显影处理，以形成第一光阻图案层，第一光阻图案层具有第一开窗，第三金属层包括外露于第一开窗的第一部分和被第一光阻图案层遮盖的第二部分；蚀刻去除第一部分，以获得由第二部分形成的第一金属线路层；剥除第一光阻图案层。

22、在本技术的一种可能的实现方式中，对第三金属层图案化处理，以形成第一金属线路层具体包括：在第三金属层的远离第一半固化的表面上形成第一光阻层；对第一光阻层进行曝光和显影处理，以形成第一光阻图案层，第一光阻图案层具有第一开窗，第三金属层包括外露于第一开窗的第一部分和被第一光阻图案层遮盖的第二部分；在第一开窗处电镀，以形成第一目标镀层；剥除第一光阻图案层，以使得第二部分外露；蚀刻去除第二部分，以获得由第一部分和第一目标镀层共同形成的第一金属线路层。

23、在本技术的一种可能的实现方式中，无芯基板的加工方法包括第一载板结构的加工方法；第一载板结构的加工方法包括：在第一临时载板上设置第一离型层和第一金属种子层；其中，第一金属种子层设于第一离型层的远离第一临时载板的表面上；在第一金属种子层的远离第一临时载板的表面上形成第二光阻层；对第二光阻层进行曝光和显影处理，以形成第二光阻图案层，第二光阻图案层具有第二开窗，第一金属种子层包括外露于第二开窗的第一种子部分和被第二光阻图案层遮盖的第二种子部分；在第二开窗处电镀，以形成覆盖第一种子部分的第二目标镀层；剥除第二光阻图案层，以使得第二种子部分外露，以获得由第二目标镀层和第一金属种子层形成的第一金属层；在剥离去除第一临时载板和第一离型层，以及第二临时载板和第二离型层的步骤之后，方法还包括：蚀刻去除整层第一金属种子层，以获得由第二目标镀层形成的第一线路层。

24、这样一来，通过先在第一临时载板上制作第二目标镀层，当第一载板结构与第一半固化片结构压合时，有利于第二目标镀层嵌入第一半固化片，在第二临时载板上制作第二目标镀层，从而在蚀刻去除第一金属种子层以后，外露的第一线路层嵌在第一介质结构内，从而有利于降低无芯基板的厚度，实现无芯基板的进一步减薄。

25、在此基础上，第二载板结构的加工方法与第一载板结构的加工方法相同。由此，有利于降低无芯基板的厚度，实现无芯基板的进一步减薄。

26、在本技术的一种可能的实现方式中，在剥离去除所述第一临时载板和所述第一离型层，以及所述第二临时载板和所述第二离型层的步骤之后，且在蚀刻去除整层所述第一金属种子层，以获得由所述第二目标镀层形成的第一线路层的步骤之前，所述无芯基板的加工方法还包括：对所述第一金属层以及第一介质结构钻孔处理，以形成第一通孔；其中，所述第一通孔贯穿所述第一金属层和所述第一介质结构；所述第一介质结构由所述第一半固化片热压固化后形成，在所述第一通孔内形成第一金属导电部，所述第一金属导电部分别与所述第一金属层和所述中心线路层相接；其中，所述中心线路层包括所述第一金属线路层。

27、第二方面，本技术提供一种无芯基板，该无芯基板为采用上述任一技术方案中的无芯基板的加工方法加工而成。

28、第三方面，本技术提供一种无芯基板，包括：第一纤维布、第二纤维布和中间层结构。其中，第一纤维布和第二纤维布堆叠设置，中间层结构设置于第一纤维布和第二纤维布之间，中间层结构包括胶粘层和中心线路层，胶粘层包括依次堆叠设置的第一胶层、填充胶部和第二胶层，其中，第一胶层与第一纤维布粘结，第二胶层与第二纤维布粘接，中心线路层和填充胶部整体固定并相接于第一胶层和第二胶层之间，中心线路层嵌设于填充胶部内。

29、在本技术实施例的无芯基板中，由于另外设置的填充胶部填充了中心线路层的线路间隙。与不设置填充胶部，而是采用第一胶层和/或第二胶层填充中心线路层的线路间隙的方式相比，这一方面有利于避免因第一胶层和/或第二胶层填充中心线路层的线路间隙，而导致的中心线路层与第一纤维布之间的尺寸和/或中心线路层与第二纤维布之间的尺寸过小、甚至导致纤维布与中心线路层直接接触，而在无芯基板的加工过程中，因热压固化使得纤维布与中心线路层接触挤压而出现裂痕的问题，有利于保证无芯基板的良率。另一方面有利于中心线路层与第二纤维布之间的距离以及中心线路层与第一纤维布之间的距离趋于相等，从而可以有利于提高无芯基板以中心线路层为中心对称的对称，继而可以有利于减小或消除中心线路层的厚度方向的两侧的部分的热膨胀系数的差异，避免无芯基板的翘曲变形问题，提高无芯基板的平整性。

30、在第三方面的一种可能的实现方式中，中心线路层与第二纤维布之间的距离以及中心线路层与第一纤维布之间的距离相等。

31、在第三方面的一种可能的实现方式中，第一胶层包括第一树脂基材和分布于第一树脂基材内的第一填料；填充胶部包括第三树脂基材和分布于第三树脂基材内的第三填料；其中，第三填料在填充胶部中的质量百分比大于第一填料在第一胶层中的质量百分比；和/或。第三树脂基材的材质与第一树脂基材的材质相同。

32、在第三方面的一种可能的实现方式中，中心线路层包括第一金属线路层和第二金属线路层，第一金属线路层包括多条第一走线，多条第一走线间隔开以形成第一金属线路层的第一线路间隙，第二金属线路层包括多条第二走线，多条第二走线间隔开以形成第二金属线路层的第二线路间隙，第二走线的至少一部分位于第一线路间隙内，并且与第一走线间隔开；其中，自第一纤维布至第二纤维布的方向上，第一走线的横截面积逐渐减小，第二走线的横截面积逐渐增大。

33、第四方面，本技术提供一种电路板，包括：上述任一技术方案中的无芯基板和电子器件，电子器件固定于无芯基板上。

34、在第四方面的一种可能的实现方式中，电路板为电子设备的主电路板和/或副电路板。

35、第五方面，本技术提供一种电子设备，该电子设备包括：外壳和上述的电路板，电路板设置于壳体内。

36、可以理解地，上述提供的第二方面、第四方面和第五方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。