专利名称：电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及电路板技术，尤其是一种各导电层之间电连接可靠度高的电路板。
背景技术：
随着电子产品往小型化、高速化方向的发展，电路板也从单面电路板、双面电路板往多 层高密度电路板方向发展。多层高密度电路板是指具有多层导电线路的电路板，其具有较多 的布线面积、较高互连密度，因而得到广泛的应用，请参见Takahashi， A.等人于1992年发 表于IEEE Trans, on Components, Packaging, and Manufacturing Technology 的文献 High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880。
多层电路板的各导电层之间常通过导孔实现电连接。所述导孔是指穿透各层导电线路之 间的树脂层的通孔、盲孔或埋孔，其孔壁具有用于电连接各层导电线路的导电材料。该导电 材料可以通过孔壁电镀形成，也可以通过往孔中填充导电材料形成。然而，随着电路板层数 的增加，电路板孔的深度会增加，通过填充导电材料形成于孔内的导电材料会出现空隙，而 通过电镀方式形成的导电材料也可能没有完全覆盖孔壁。以上情况使得导孔的可靠度大大降 低，并直接影响到电路板各层导电线路之间的电连接效果，进而影响多层电路板的工作性能
因此，有必要提供一种各导电层之间电连接可靠度高的电路板。
发明内容
一种电路板，依次包括第一导电层、复合材料层以及第二导电层。所述第一导电层具有 第一导电线路和第一导电接点，所述第二导电层具有第二导电线路和第二导电接点，所述第 二导电接点与第一导电接点相对应。所述复合材料层包括绝缘基体和碳纳米管。所述绝缘基 体用于间隔第一导电线路与第二导电线路。所述碳纳米管具有相对的第一端和第二端。所述 第一端与第一导电接点电连接，所述第二端与第二导电接点电连接。
本技术方案的电路板包括复合材料层，所述复合材料层具有绝缘基体和碳纳米管，绝缘 基体用于间隔不同导电层的导电线路，碳纳米管用于将不同导电层的导电接点进行电连接， 从而提高电路板各导电层之间的电连接。由于碳纳米管具有高导电性和良好的机械性能，因 此，电路板各导电层之间的电连接具有高可靠度，另外，由于碳纳米管具有高导热性，还可 使得电路板具有良好的导热性能。
图l是本技术方案第一实施例提供的电路板的示意图。
图2是本技术方案第二实施例提供的电路板的示意图。
图3是本技术方案第二实施例提供的基底的示意图。
图4是本技术方案第二实施例提供的基底生长出碳纳米管后的示意图。
图5是本技术方案第二实施例提供的固化绝缘材料后所得的复合材料层的示意图。
图6是本技术方案第二实施例提供的去除基底后所得的复合材料层的示意图。
图7是本技术方案第二实施例提供的再次固化绝缘材料后所得的复合材料层的示意图。
图8是本技术方案第二实施例提供的复合材料层钻孔后的示意图。
图9是本技术方案第二实施例提供的复合材料层孔导通后的示意图。
图10是本技术方案第三实施例提供的电路板的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图及多个实施例，对本技术方案的电路板作进一步的详细说明。 请参阅图l，本技术方案第一实施例的电路板10包括第一导电层11、第二导电层12以及
设置于第一导电层11及第二导电层12之间的复合材料层13。
第一导电层11具有第一导电线路110和第一导电接点111。第二导电层12具有第二导电线
路120和第二导电接点121，第二导电接点121与第一导电接点111相对应。第一导电线路IIO
及第二导电线路120均用于实现信号的传输，第一导电接点111及第二导电接点121均用于与
电子元件相连接。
复合材料层13具有相对的第一表面130及第二表面131。所述第一表面130与第一导电层 ll相接触，所述第二表面131与第二导电层12相接触。复合材料层13包括绝缘基体132和多根 碳纳米管133。绝缘基体132用于间隔第一导电线路110与第二导电线路120，以使第一导电线 路110与第二导电线路120绝缘。绝缘基体132的材质可以为硬性树脂层，如环氧树脂、玻纤 布等，也可以为柔性树脂层，如聚酰亚胺(Polyimide， PI)、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯 (Polyethylene Ter印htalate， PET)、聚四氟乙烯(Teflon)、聚硫胺(Polyamide)、聚甲基 丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate)、聚碳酸酯(Polycarbonate)或聚酰亚胺-聚乙烯-对 苯二甲酉g共聚物(Polyamide polyethylene—ter印hthalate copolymer)等。多根碳纟内米管 133紧密排列，构成一个碳纳米管簇，该碳纳米管簇与第一导电接点111及第二导电接点121 相对应，用于电连接第一导电接点111及第二导电接点121。具体地，每一碳纳米管133的长 度均与绝缘基体132的厚度相等，且每一碳纳米管133的轴线均垂直于第一导电层11与第二导电层12。每一碳纳米管133均具有相对的第一端134以及第二端135，所述第一端134与第一导 电接点lll直接接触，所述第二端135与第二导电接点121直接接触。本实施例中，多个碳纳 米管133形成的碳纳米管簇的横截面积与第一导电接点111或第二导电接点121的横截面积相 对应。
电路板10的制作方法可包括以下步骤 第一步，提供一形成有催化剂薄膜的基底。
第二步，采用化学气相沉积法在所述基底上生长出具有多根碳纳米管133的碳纳米管簇 ，每一碳纳米管133的第一端134与基底连接，第二端135垂直于基底往远离基底的方向延伸
第三步，以压合或铸造等方式使多个碳纳米管133与绝缘基体132形成一体，再去除基底 以得到复合材料层13。其中，碳纳米管簇仅设置于复合材料层13的预定位置，且，碳纳米管 133的第一端134和第二端135分别暴露于复合材料层13的第一表面130和第二表面131。
第四步，在复合材料层13的第一表面130和第二表面131分别压合第一导电层11和第二导 电层12。其中，第一导电层11以及第二导电层12均可为铜箔，并通过热压合的方式与复合材 料层13相结合。
第五步，将第一导电层ll形成导电图形，即形成第一导电线路110和第一导电接点111， 将第二导电层12也形成导电图形，即形成第二导电线路120和第二导电接点121。所述第一导 电接点111与第一端134对应，所述第二导电接点121与第二端135对应，以使第一导电接点 111及第二导电接点121之间通过碳纳米管133实现可靠的电连接，从而获得如图1所示的电路 板IO。
请参阅图2，本技术方案第二实施例的电路板20与第一实施例提供的电路板10大致相同 ，其不同之处在于，多根碳纳米管233彼此绝缘地分散埋设于绝缘基体232内。g卩，多个碳纳 米管233成阵列状均匀分散，且相邻的碳纳米管233之间填充有绝缘基体232。本实施例中， 每一碳纳米管233的长度均小于绝缘基体232的厚度。所述第一端234埋设于绝缘基体232内， 通过第一导孔236与第一导电接点211电连接，第二端235埋设于绝缘基体232内，通过第二导 孔237与第二导电接点221电连接。
所述第一导孔236自第一表面230向碳纳米管233的第一端234开设，其内填充满导电材料 以实现第一导电接点211与第一端234的可靠电连接。所述第二导孔237自第二表面231向碳纳 米管233的第二端235开设，其内也填充满导电材料以实现第二导电接点221与第二端235的可 靠电连接。该电路板20可采用以下步骤制作
第一步，提供一形成有催化剂薄膜41的基底40，如图3所示。
第二步，采用化学气相沉积法在所述基底40上生长出多根均匀分散排布的碳纳米管233 ，如图4所示。每一碳纳米管233的第二端235与基底40的催化剂薄膜41连接，第一端234垂直 于基底40往远离基底40的方向延伸。
第三步，形成复合材料层23。
首先以浸涂、涂布、压合或铸造等方式将绝缘材料或其溶液施加于多根碳纳米管233， 以使绝缘材料充分填充于多根碳纳米管233之间的空隙，并包覆每一碳纳米管233的第一端 234，并固化所述绝缘材料，如图5所示。
其次，请参阅图6，去除基底40。
再次，在碳纳米管233的第二端235施加一层绝缘材料并固化，以使绝缘材料包覆每一碳 纳米管233的第二端235，从而得到如图7所示的复合材料层23。
第四步，在复合材料层23的第一表面230的预定位置钻第一孔2360以露出碳纳米管233的 第一端234，在第二表面231上预定位置钻第二孔2370以露出碳纳米管233的第二端235，如图 8所示。
可以理解，第一孔2360及第二孔2370可通过激光钻孔、机械钻孔或化学蚀刻等方式形成 。第一孔2360及第二孔2370的深度以露出碳纳米管层231为准，本实施例中，为尽量减小孔 的深度，第一孔2360的深度等于第一表面230与碳纳米管233的第一端234之间的距离，第二 孔2370的深度等于第二表面231与碳纳米管233的第二端235之间的距离。
第五步，分别对所述第一孔2360及第二孔2370进行孔导通得到第一导孔236及第二导孔
237。
可以理解，孔导通方式可为填孔导通或镀孔导通，本实施例中采用填孔导通方式，艮口， 往第一孔2360内填充导电材料以得到第一导孔236，往第二孔2370内填充导电材料以得到第 二导孔237，如图9所示。导电材料可以为铜膏、银膏、锡膏或导电胶等。
第六步，在复合材料层23的第一表面230和第二表面231分别压合第一导电层21和第二导 电层22，并将第一导电层21形成第一导电线路210和第一导电接点211，第二导电层22形成第 二导电线路220和第二导电接点221。第一导电接点211与第一导孔236对应，第二导电接点 221与第二导孔237对应，以使第一导电接点211与第二导电接点221之间依次通过第一导孔 236、碳纳米管233及第二导孔237实现电连接。其中，第一导电线路210及第二导电线路220 可通过影响转移、蚀刻等步骤形成。请参阅图10，本技术方案第三实施例提供的电路板30与第二实施例的电路板20大致相同 ，其不同之处在于，复合材料层33包括依次堆叠的第一绝缘层330、碳纳米管阵列层331以及 第二绝缘层332。碳纳米管阵列层331包括多根长度相等且紧密排列的碳纳米管333。
具体地，所述第一绝缘层330具有相对的第一表面3300和第二表面3301，其中，第二表 面3301与碳纳米管333的第一端334接触。第二绝缘层332具有相对的第三表面3320和第四表 面3321，其中，所述第三表面3320与碳纳米管333的第二端335接触。第一导孔336开设于第 一绝缘层330，且与第一导电接点311相对应。第一导孔336贯穿第一表面3300和第二表面 3301，其内填充满导电材料，以实现第一导电接点311与第一端334的可靠电连接。第二导孔 337开设于第二绝缘层332，且与第二导电接点312相对应。第二导孔337贯穿第三表面3320和 第四表面3321，其内填充满导电材料，以实现第二导电接点312与第二端335的可靠电连接。
该电路板30的制作方法的步骤与电路板20的大致相同。本实施例中，复合材料层33是将 第一绝缘层330、碳纳米管阵列层331以及第二绝缘层332通过压合方式形成于一体而得到。
本技术方案的电路板包括复合材料层，所述复合材料层具有绝缘基体和碳纳米管，绝缘 基体用于间隔不同导电层的导电线路，碳纳米管用于将不同导电层的导电接点进行电连接， 从而提高电路板各导电层之间的电连接。由于碳纳米管具有高导电性和良好的机械性能，因 此，电路板各导电层之间的电连接具有高可靠度，另外，由于碳纳米管具有高导热性，还可 使得电路板具有良好的导热性能。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它 各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种电路板，依次包括第一导电层、复合材料层以及第二导电层，所述第一导电层具有第一导电线路和第一导电接点，所述第二导电层具有第二导电线路和第二导电接点，所述第二导电接点与第一导电接点相对应，所述复合材料层包括绝缘基体和碳纳米管，所述绝缘基体用于间隔第一导电线路与第二导电线路，所述碳纳米管具有相对的第一端和第二端，所述第一端与第一导电接点电连接，所述第二端与第二导电接点电连接。
2 如权利要求l所述的电路板，其特征在于，所述绝缘基体的材料为 选自环氧树脂、玻纤布、聚酰亚胺、聚乙烯对苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚硫胺、聚 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯及聚酰亚胺-聚乙烯-对苯二甲酯共聚物中的一种或多种。
3 如权利要求l所述的电路板，其特征在于，所述碳纳米管的轴线基 本垂直于第一导电层和第二导电层。
4 如权利要求l所述的电路板，其特征在于，所述复合材料层包括多 根碳纳米管，所述多根碳纳米管紧密排列，构成碳纳米管簇，所述碳纳米管簇与第一导电接 点及第二导电接点相对应。
5 如权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述每根碳纳米管的长 度与绝缘基体厚度相等。
6 如权利要求l所述的电路板，其特征在于，所述复合材料层包括多 根碳纳米管，该多根碳纳米管彼此绝缘地埋设于绝缘基体内。
7 如权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述每根碳纳米管的长 度小于绝缘基体的厚度。
8 如权利要求6所述的电路板，其特征在于，所述第一端通过第一导 孔与第一导电接点电连接，所述第二端通过第二导孔与第二导电接点电连接。
9 如权利要求l所述的电路板，其特征在于，所述复合材料层包括由 紧密排列的碳纳米管构成的碳纳米管阵列层以及至少一由绝缘基体构成的绝缘层，所述绝缘 层具有导孔。
10.如权利要求9所述的电路板，其特征在于，所述复合材料层包括 依次压合的第一绝缘层、碳纳米管阵列层及第二绝缘层，第一绝缘层具有第一导孔，第二绝 缘层具有第二导孔，所述第一端通过第一导孔与第一导电接点电连接，所述第二端通过第二 导孔与第二导电接点电连接。
全文摘要
一种电路板，依次包括第一导电层、复合材料层以及第二导电层。所述第一导电层具有第一导电线路和第一导电接点，所述第二导电层具有第二导电线路和第二导电接点，所述第二导电接点与第一导电接点相对应。所述复合材料层包括绝缘基体和碳纳米管。所述绝缘基体用于间隔第一导电线路与第二导电线路。所述碳纳米管具有相对的第一端和第二端。所述第一端与第一导电接点电连接，所述第二端与第二导电接点电连接。
文档编号H05K1/03GK101686609SQ20081030467
公开日2010年3月31日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者张宏毅, 林承贤, 蔡崇仁, 黄昱程 申请人:富葵精密组件(深圳)有限公司;鸿胜科技股份有限公司