专利名称：积层电路板的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种积层电路板，包括双面、多层、挠性和刚性挠性电路板，的制造方法。
传统的双面和多层电路板，层间连接大都是依靠金属化孔及电镀实现的，其缺点如下1、连接不可靠，孔壁导电层与电路导电层垂直搭接，在温度和机械冲击下容易失效；2、工艺复杂，控制困难，需要昂贵的专用化学品保障产品质量；3、生产废水处理困难，对环境影响较大；4、制做微孔、小孔成本高昂，钻孔、孔金属化及电镀占制造成本的25％-50％；5、精度难以提高，目前的技术加工小于0.1mm以下的线宽/间距已经很困难了；6、浪费资源，连接通孔占据了宝贵的组装空间，它对现在常用的SMT元件毫无用处；为了保护孔壁，导电层必须先电镀锡或锡铅合金，在蚀刻之后又必须花费资源褪除它；7、对于多层板中应用愈来愈广的埋孔、盲孔难以加工；对挠性板的层间连接更困难。
为了解决以上问题，提高电子产品的组装密度，近年来发展了多种形式的积层电路板。但由于专用设备和专用化学品昂贵，及质量控制困难，仅用于制造传统工艺无法满足性能要求的产品，如掌上电脑、移动电话机用的电路板。
本发明的目的就是为了解决以上问题，提供一种积层电路板的制造方法，可以不用化学沉铜的金属化孔和普通的电镀工艺，而能以简单、成熟的单面电路板工艺来制造高精度的积层式双面、多层电路板。
本发明实现上述目的的方案是一种积层电路板的制造方法，其特征是包括以下步骤a、开孔在粘接绝缘层上开孔，开孔位置即预定的层间连接位置；内层粘接绝缘层的对位靶孔同时开出；铜箔也预先冲出同样的靶孔；b、叠合排层在预先做好的定位压焊架上，根据需要，按照预先设定的顺序，将预先已开孔的各层铜箔、绝缘层叠合排层；c、压焊以靶孔为基准做定位压焊，在焊针和铜箔的接触点位，金属熔化而实现层间悍接；d、按绝缘层的特性压合固化流动的树脂会填充压焊点周围的空间，此时已实现了导电层的定位连接；e、做当前外层的导电图形以靶孔为基准，制做两面的正像抗蚀图像，然后蚀去铜箔；褪除抗蚀层，即得到与内层连接的导电图像；f、对当前外层的导电图象做黑氧化处理，精确钻出靶孔，重复c-e步骤直到完成预定层数。
由于采用了以上的方案，层间压焊点为平面焊接，连接可靠稳定，层间连接点可以不占表面安装面积；工艺控制简单，多层板的制做如同单面板一样容易，不需要昂贵的专用设备，容易实现批量生产，也可以适应样板制做；更适合具有埋孔、盲孔的高密度布线的多层板，亦适合挠性板；层间绝缘可靠，适宜多层板的薄型化；提高组装密宽，减小层间连接所需要的面积，导线宽度/间距可以达到图像转印的解像度；减小对环境的污染，与传统产品相比，可以不用除胶渣、孔化、电镀、褪锡等制造工序；降低成本，使电路板可以做的更小、更薄、更可靠。
图1是本发明制做的压焊积层电路板剖面示意图。
下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。
本发明采用成熟的压焊工艺和独特的定位方法，以定位压焊技术实现电路板的层间连接，可以不用化学沉铜的金属化孔和普通电镀工艺，以简单、成熟的单面电路板工艺来制造高精度的积层式双面/多层电路板。现对制做过程说明如下1、CAD设计制造工程的资料准备与传统技术相比，无太大的区别，仅需注意以下两点A、将需要导连的电路层尽可能设计在相邻层，如果需要有接地隔离网或跨层导连，则要求设置过渡连接焊盘；B、内层的连接焊盘可以设计为实心盘，其大小与绝缘层开孔尺寸相关。
2、粘接绝缘层的开孔粘接绝缘层(如半固化片)可以采用浸环氧树脂的玻璃布(PrePreg)，亦可以采用其它材料，如聚脂片或挠性板材料(如特种专用干膜、感光型树脂涂料、热固型树脂涂料、聚脂薄膜和聚酰亚胺薄膜等，都可用作层间绝缘)。它的开孔可以采用CNC钻孔，亦可以采用冲孔或者其它方法。开孔位置即预定的层间连接位置，是由工程资料处理时给定的。压焊导连孔的尺寸与绝缘层半固化片的厚度成正比，内层半固化片的对位靶孔应同时开出。开孔还可以采用整卷材料连续冲孔方式以提高效率。
3、叠合排层为适应精细电路，可以采用更薄的铜箔，例如9μm以下的铜箔，铜箔也尖预先冲出同样的靶孔。在预先做好的定位压焊架上，按照铜箔、预先开孔的绝缘层、(钻好靶孔的内层芯板、开孔的绝缘层、)铜箔的顺序排层。对双面板不需要括号内的材料。其中内层芯板是多层电路板的一种半成品，具有内层通路的产品需要。
4、以靶孔为基准做定位压焊，在焊针和铜箔的接触点位，金属熔化而实现层间悍接。压焊可以采用专用针床(PinBed)，亦可彩改装的CNC钻机或改装的飞针测试机，当然也可以采用专用设备。
5、按绝缘层的特性压合固化半固化片(即浸树脂的玻璃布，在130℃左右树脂即可溶化流动，在150℃左右固化)中流动的树脂会填充压焊点周围的空间，此时已实现了导电层的定位连接。连接点是比金属化孔小很多的压焊点。不同的层间绝缘材料其压合的条件不同，需根据其特性调整压力和温度。
6、做当前外层的导电图形以靶孔为基准，制做两面的正像抗蚀图像，然后蚀去铜箔；褪除抗蚀层，即得到与内层连接的导电图像。
7、对当前外层的导电图象做黑氧化处理，精确钻出靶孔，重复3-5步骤直到完成预定层数。
8、外层精饰如果仍需要金属化孔安装部件，外层可按传统工艺。如果不需要金属化孔，以靶孔为基准钻出安装孔并做外层涂饰即可完成。
图1是用本方法制造的积层电路板的示意图。其中带阴影线的部分为铜导线，无阴影线的部分为绝缘层，圆点为定位压焊点。
本方法制造的产品的优势在于1、层间压焊点为平面焊接；连接可靠稳定；层间连接点可以不占表面安装面积；2、工艺控制简单，多层板的制做如同单面板一样容易，不需要昂贵的专用设备，容易实现批量生产，也可以适应样板制做；3、更适合具有埋孔、盲孔的高密度布线的多层板，亦适合挠性板；4、层间绝缘可靠，适宜多层板的薄型化。在目前技术条件下，每层的厚度可以小于0.08mm；5、提高组装密宽，减小层间连接所需要的面积，导线宽度/间距可以达到图像转印的解像度，目前最小为0.02/0.02mm；6、减小对环境的污染，与传统产品相比，可以不用除胶渣、孔化、电镀、褪锡等制造工序；7降低成本，使电路板可以做的更小、更薄、更可靠。
表一各种积层电路板对比表 单位mm
压焊积层电路板与其它各种积层电路板的特点比较如表一所示(其中WBB即为本发明的压焊积层电路板，其他为现有技术)
权利要求
1.一种积层电路板的制造方法，其特征是包括以下步骤a、开孔在粘接绝缘层上开孔，开孔位置即预定的层间连接位置；内层粘接绝缘层的对位靶孔同时开出；铜箔也预先冲出同样的靶孔；b、叠合排层在预先做好的定位压焊架上，根据需要，按照预先设定的顺序，将预先已开孔的各层铜箔、绝缘层叠合排层；c、压焊以靶孔为基准做定位压焊，在焊针和铜箔的接触点位，金属熔化而实现层间悍接；d、按绝缘层的特性压合固化流动的树脂会填充压焊点周围的空间，此时已实现了导电层的定位连接；e、做当前外层的导电图形以靶孔为基准，制做两面的正像抗蚀图像，然后蚀去铜箔；褪除抗蚀层，即得到与内层连接的导电图像；f、对当前外层的导电图象做黑氧化处理，精确钻出靶孔，重复c-e步骤直到完成预定层数。
2.如权利要求1所述的积层电路板的制造方法，其特征是在a-f步完成之后，还进行外层精饰如果仍需要金属化孔安装部件，外层可按传统工艺；如果不需要金属化孔，以靶孔为基准钻出安装孔并做外层涂饰即可完成。
全文摘要
本发明公开了一种积层电路板的制造方法,其特点是以对位压焊实现电路的层间连接。提高电路板的可靠性和组装安密度,同时降低电路板制造过程中的环境污染。使电路板更轻、更薄、理小、更可靠,更价廉,适合制做成双面板、多层板或挠性板,适用于手机电话、便携式电脑等高技术产品的组装。
文档编号H05K3/00GK1304283SQ99125629
公开日2001年7月18日 申请日期1999年11月26日 优先权日1999年11月26日
发明者王根长, 高青云 申请人:王根长, 高青云