專(zhuān)利名稱(chēng)：電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路板技術(shù)，尤其是一種各導(dǎo)電層之間電連接可靠度高的電路板。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品往小型化、高速化方向的發(fā)展，電路板也從單面電路板、雙面電路板往多 層高密度電路板方向發(fā)展。多層高密度電路板是指具有多層導(dǎo)電線路的電路板，其具有較多 的布線面積、較高互連密度，因而得到廣泛的應(yīng)用，請(qǐng)參見(jiàn)Takahashi， A.等人于1992年發(fā) 表于IEEE Trans, on Components, Packaging, and Manufacturing Technology 的文獻(xiàn) High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880。
多層電路板的各導(dǎo)電層之間常通過(guò)導(dǎo)孔實(shí)現(xiàn)電連接。所述導(dǎo)孔是指穿透各層導(dǎo)電線路之 間的樹(shù)脂層的通孔、盲孔或埋孔，其孔壁具有用于電連接各層導(dǎo)電線路的導(dǎo)電材料。該導(dǎo)電 材料可以通過(guò)孔壁電鍍形成，也可以通過(guò)往孔中填充導(dǎo)電材料形成。然而，隨著電路板層數(shù) 的增加，電路板孔的深度會(huì)增加，通過(guò)填充導(dǎo)電材料形成于孔內(nèi)的導(dǎo)電材料會(huì)出現(xiàn)空隙，而 通過(guò)電鍍方式形成的導(dǎo)電材料也可能沒(méi)有完全覆蓋孔壁。以上情況使得導(dǎo)孔的可靠度大大降 低，并直接影響到電路板各層導(dǎo)電線路之間的電連接效果，進(jìn)而影響多層電路板的工作性能
因此，有必要提供一種各導(dǎo)電層之間電連接可靠度高的電路板。

發(fā)明內(nèi)容
一種電路板，依次包括第一導(dǎo)電層、復(fù)合材料層以及第二導(dǎo)電層。所述第一導(dǎo)電層具有 第一導(dǎo)電線路和第一導(dǎo)電接點(diǎn)，所述第二導(dǎo)電層具有第二導(dǎo)電線路和第二導(dǎo)電接點(diǎn)，所述第 二導(dǎo)電接點(diǎn)與第一導(dǎo)電接點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。所述復(fù)合材料層包括絕緣基體和碳納米管。所述絕緣基 體用于間隔第一導(dǎo)電線路與第二導(dǎo)電線路。所述碳納米管具有相對(duì)的第一端和第二端。所述 第一端與第一導(dǎo)電接點(diǎn)電連接，所述第二端與第二導(dǎo)電接點(diǎn)電連接。
本技術(shù)方案的電路板包括復(fù)合材料層，所述復(fù)合材料層具有絕緣基體和碳納米管，絕緣 基體用于間隔不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電線路，碳納米管用于將不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電接點(diǎn)進(jìn)行電連接， 從而提高電路板各導(dǎo)電層之間的電連接。由于碳納米管具有高導(dǎo)電性和良好的機(jī)械性能，因 此，電路板各導(dǎo)電層之間的電連接具有高可靠度，另外，由于碳納米管具有高導(dǎo)熱性，還可 使得電路板具有良好的導(dǎo)熱性能。


圖l是本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供的電路板的示意圖。
圖2是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的電路板的示意圖。
圖3是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的基底的示意圖。
圖4是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的基底生長(zhǎng)出碳納米管后的示意圖。
圖5是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的固化絕緣材料后所得的復(fù)合材料層的示意圖。
圖6是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的去除基底后所得的復(fù)合材料層的示意圖。
圖7是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的再次固化絕緣材料后所得的復(fù)合材料層的示意圖。
圖8是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的復(fù)合材料層鉆孔后的示意圖。
圖9是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的復(fù)合材料層孔導(dǎo)通后的示意圖。
圖10是本技術(shù)方案第三實(shí)施例提供的電路板的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖及多個(gè)實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)方案的電路板作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。 請(qǐng)參閱圖l，本技術(shù)方案第一實(shí)施例的電路板10包括第一導(dǎo)電層11、第二導(dǎo)電層12以及
設(shè)置于第一導(dǎo)電層11及第二導(dǎo)電層12之間的復(fù)合材料層13。
第一導(dǎo)電層11具有第一導(dǎo)電線路110和第一導(dǎo)電接點(diǎn)111。第二導(dǎo)電層12具有第二導(dǎo)電線
路120和第二導(dǎo)電接點(diǎn)121，第二導(dǎo)電接點(diǎn)121與第一導(dǎo)電接點(diǎn)111相對(duì)應(yīng)。第一導(dǎo)電線路IIO
及第二導(dǎo)電線路120均用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，第一導(dǎo)電接點(diǎn)111及第二導(dǎo)電接點(diǎn)121均用于與
電子元件相連接。
復(fù)合材料層13具有相對(duì)的第一表面130及第二表面131。所述第一表面130與第一導(dǎo)電層 ll相接觸，所述第二表面131與第二導(dǎo)電層12相接觸。復(fù)合材料層13包括絕緣基體132和多根 碳納米管133。絕緣基體132用于間隔第一導(dǎo)電線路110與第二導(dǎo)電線路120，以使第一導(dǎo)電線 路110與第二導(dǎo)電線路120絕緣。絕緣基體132的材質(zhì)可以為硬性樹(shù)脂層，如環(huán)氧樹(shù)脂、玻纖 布等，也可以為柔性樹(shù)脂層，如聚酰亞胺(Polyimide， PI)、聚乙烯對(duì)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)或聚酰亞胺-聚乙烯-對(duì) 苯二甲酉g共聚物(Polyamide polyethylene—ter印hthalate copolymer)等。多根碳纟內(nèi)米管 133緊密排列，構(gòu)成一個(gè)碳納米管簇，該碳納米管簇與第一導(dǎo)電接點(diǎn)111及第二導(dǎo)電接點(diǎn)121 相對(duì)應(yīng)，用于電連接第一導(dǎo)電接點(diǎn)111及第二導(dǎo)電接點(diǎn)121。具體地，每一碳納米管133的長(zhǎng) 度均與絕緣基體132的厚度相等，且每一碳納米管133的軸線均垂直于第一導(dǎo)電層11與第二導(dǎo)電層12。每一碳納米管133均具有相對(duì)的第一端134以及第二端135，所述第一端134與第一導(dǎo) 電接點(diǎn)lll直接接觸，所述第二端135與第二導(dǎo)電接點(diǎn)121直接接觸。本實(shí)施例中，多個(gè)碳納 米管133形成的碳納米管簇的橫截面積與第一導(dǎo)電接點(diǎn)111或第二導(dǎo)電接點(diǎn)121的橫截面積相 對(duì)應(yīng)。
電路板10的制作方法可包括以下步驟 第一步，提供一形成有催化劑薄膜的基底。
第二步，采用化學(xué)氣相沉積法在所述基底上生長(zhǎng)出具有多根碳納米管133的碳納米管簇 ，每一碳納米管133的第一端134與基底連接，第二端135垂直于基底往遠(yuǎn)離基底的方向延伸
第三步，以壓合或鑄造等方式使多個(gè)碳納米管133與絕緣基體132形成一體，再去除基底 以得到復(fù)合材料層13。其中，碳納米管簇僅設(shè)置于復(fù)合材料層13的預(yù)定位置，且，碳納米管 133的第一端134和第二端135分別暴露于復(fù)合材料層13的第一表面130和第二表面131。
第四步，在復(fù)合材料層13的第一表面130和第二表面131分別壓合第一導(dǎo)電層11和第二導(dǎo) 電層12。其中，第一導(dǎo)電層11以及第二導(dǎo)電層12均可為銅箔，并通過(guò)熱壓合的方式與復(fù)合材 料層13相結(jié)合。
第五步，將第一導(dǎo)電層ll形成導(dǎo)電圖形，即形成第一導(dǎo)電線路110和第一導(dǎo)電接點(diǎn)111， 將第二導(dǎo)電層12也形成導(dǎo)電圖形，即形成第二導(dǎo)電線路120和第二導(dǎo)電接點(diǎn)121。所述第一導(dǎo) 電接點(diǎn)111與第一端134對(duì)應(yīng)，所述第二導(dǎo)電接點(diǎn)121與第二端135對(duì)應(yīng)，以使第一導(dǎo)電接點(diǎn) 111及第二導(dǎo)電接點(diǎn)121之間通過(guò)碳納米管133實(shí)現(xiàn)可靠的電連接，從而獲得如圖1所示的電路 板IO。
請(qǐng)參閱圖2，本技術(shù)方案第二實(shí)施例的電路板20與第一實(shí)施例提供的電路板10大致相同 ，其不同之處在于，多根碳納米管233彼此絕緣地分散埋設(shè)于絕緣基體232內(nèi)。g卩，多個(gè)碳納 米管233成陣列狀均勻分散，且相鄰的碳納米管233之間填充有絕緣基體232。本實(shí)施例中， 每一碳納米管233的長(zhǎng)度均小于絕緣基體232的厚度。所述第一端234埋設(shè)于絕緣基體232內(nèi)， 通過(guò)第一導(dǎo)孔236與第一導(dǎo)電接點(diǎn)211電連接，第二端235埋設(shè)于絕緣基體232內(nèi)，通過(guò)第二導(dǎo) 孔237與第二導(dǎo)電接點(diǎn)221電連接。
所述第一導(dǎo)孔236自第一表面230向碳納米管233的第一端234開(kāi)設(shè)，其內(nèi)填充滿導(dǎo)電材料 以實(shí)現(xiàn)第一導(dǎo)電接點(diǎn)211與第一端234的可靠電連接。所述第二導(dǎo)孔237自第二表面231向碳納 米管233的第二端235開(kāi)設(shè)，其內(nèi)也填充滿導(dǎo)電材料以實(shí)現(xiàn)第二導(dǎo)電接點(diǎn)221與第二端235的可 靠電連接。該電路板20可采用以下步驟制作
第一步，提供一形成有催化劑薄膜41的基底40，如圖3所示。
第二步，采用化學(xué)氣相沉積法在所述基底40上生長(zhǎng)出多根均勻分散排布的碳納米管233 ，如圖4所示。每一碳納米管233的第二端235與基底40的催化劑薄膜41連接，第一端234垂直 于基底40往遠(yuǎn)離基底40的方向延伸。
第三步，形成復(fù)合材料層23。
首先以浸涂、涂布、壓合或鑄造等方式將絕緣材料或其溶液施加于多根碳納米管233， 以使絕緣材料充分填充于多根碳納米管233之間的空隙，并包覆每一碳納米管233的第一端 234，并固化所述絕緣材料，如圖5所示。
其次，請(qǐng)參閱圖6，去除基底40。
再次，在碳納米管233的第二端235施加一層絕緣材料并固化，以使絕緣材料包覆每一碳 納米管233的第二端235，從而得到如圖7所示的復(fù)合材料層23。
第四步，在復(fù)合材料層23的第一表面230的預(yù)定位置鉆第一孔2360以露出碳納米管233的 第一端234，在第二表面231上預(yù)定位置鉆第二孔2370以露出碳納米管233的第二端235，如圖 8所示。
可以理解，第一孔2360及第二孔2370可通過(guò)激光鉆孔、機(jī)械鉆孔或化學(xué)蝕刻等方式形成 。第一孔2360及第二孔2370的深度以露出碳納米管層231為準(zhǔn)，本實(shí)施例中，為盡量減小孔 的深度，第一孔2360的深度等于第一表面230與碳納米管233的第一端234之間的距離，第二 孔2370的深度等于第二表面231與碳納米管233的第二端235之間的距離。
第五步，分別對(duì)所述第一孔2360及第二孔2370進(jìn)行孔導(dǎo)通得到第一導(dǎo)孔236及第二導(dǎo)孔
237。
可以理解，孔導(dǎo)通方式可為填孔導(dǎo)通或鍍孔導(dǎo)通，本實(shí)施例中采用填孔導(dǎo)通方式，艮口， 往第一孔2360內(nèi)填充導(dǎo)電材料以得到第一導(dǎo)孔236，往第二孔2370內(nèi)填充導(dǎo)電材料以得到第 二導(dǎo)孔237，如圖9所示。導(dǎo)電材料可以為銅膏、銀膏、錫膏或?qū)щ娔z等。
第六步，在復(fù)合材料層23的第一表面230和第二表面231分別壓合第一導(dǎo)電層21和第二導(dǎo) 電層22，并將第一導(dǎo)電層21形成第一導(dǎo)電線路210和第一導(dǎo)電接點(diǎn)211，第二導(dǎo)電層22形成第 二導(dǎo)電線路220和第二導(dǎo)電接點(diǎn)221。第一導(dǎo)電接點(diǎn)211與第一導(dǎo)孔236對(duì)應(yīng)，第二導(dǎo)電接點(diǎn) 221與第二導(dǎo)孔237對(duì)應(yīng)，以使第一導(dǎo)電接點(diǎn)211與第二導(dǎo)電接點(diǎn)221之間依次通過(guò)第一導(dǎo)孔 236、碳納米管233及第二導(dǎo)孔237實(shí)現(xiàn)電連接。其中，第一導(dǎo)電線路210及第二導(dǎo)電線路220 可通過(guò)影響轉(zhuǎn)移、蝕刻等步驟形成。請(qǐng)參閱圖10，本技術(shù)方案第三實(shí)施例提供的電路板30與第二實(shí)施例的電路板20大致相同 ，其不同之處在于，復(fù)合材料層33包括依次堆疊的第一絕緣層330、碳納米管陣列層331以及 第二絕緣層332。碳納米管陣列層331包括多根長(zhǎng)度相等且緊密排列的碳納米管333。
具體地，所述第一絕緣層330具有相對(duì)的第一表面3300和第二表面3301，其中，第二表 面3301與碳納米管333的第一端334接觸。第二絕緣層332具有相對(duì)的第三表面3320和第四表 面3321，其中，所述第三表面3320與碳納米管333的第二端335接觸。第一導(dǎo)孔336開(kāi)設(shè)于第 一絕緣層330，且與第一導(dǎo)電接點(diǎn)311相對(duì)應(yīng)。第一導(dǎo)孔336貫穿第一表面3300和第二表面 3301，其內(nèi)填充滿導(dǎo)電材料，以實(shí)現(xiàn)第一導(dǎo)電接點(diǎn)311與第一端334的可靠電連接。第二導(dǎo)孔 337開(kāi)設(shè)于第二絕緣層332，且與第二導(dǎo)電接點(diǎn)312相對(duì)應(yīng)。第二導(dǎo)孔337貫穿第三表面3320和 第四表面3321，其內(nèi)填充滿導(dǎo)電材料，以實(shí)現(xiàn)第二導(dǎo)電接點(diǎn)312與第二端335的可靠電連接。
該電路板30的制作方法的步驟與電路板20的大致相同。本實(shí)施例中，復(fù)合材料層33是將 第一絕緣層330、碳納米管陣列層331以及第二絕緣層332通過(guò)壓合方式形成于一體而得到。
本技術(shù)方案的電路板包括復(fù)合材料層，所述復(fù)合材料層具有絕緣基體和碳納米管，絕緣 基體用于間隔不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電線路，碳納米管用于將不同導(dǎo)電層的導(dǎo)電接點(diǎn)進(jìn)行電連接， 從而提高電路板各導(dǎo)電層之間的電連接。由于碳納米管具有高導(dǎo)電性和良好的機(jī)械性能，因 此，電路板各導(dǎo)電層之間的電連接具有高可靠度，另外，由于碳納米管具有高導(dǎo)熱性，還可 使得電路板具有良好的導(dǎo)熱性能。
可以理解的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其它 各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電路板，依次包括第一導(dǎo)電層、復(fù)合材料層以及第二導(dǎo)電層，所述第一導(dǎo)電層具有第一導(dǎo)電線路和第一導(dǎo)電接點(diǎn)，所述第二導(dǎo)電層具有第二導(dǎo)電線路和第二導(dǎo)電接點(diǎn)，所述第二導(dǎo)電接點(diǎn)與第一導(dǎo)電接點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，所述復(fù)合材料層包括絕緣基體和碳納米管，所述絕緣基體用于間隔第一導(dǎo)電線路與第二導(dǎo)電線路，所述碳納米管具有相對(duì)的第一端和第二端，所述第一端與第一導(dǎo)電接點(diǎn)電連接，所述第二端與第二導(dǎo)電接點(diǎn)電連接。
2 如權(quán)利要求l所述的電路板，其特征在于，所述絕緣基體的材料為 選自環(huán)氧樹(shù)脂、玻纖布、聚酰亞胺、聚乙烯對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚硫胺、聚 甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯及聚酰亞胺-聚乙烯-對(duì)苯二甲酯共聚物中的一種或多種。
3 如權(quán)利要求l所述的電路板，其特征在于，所述碳納米管的軸線基 本垂直于第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。
4 如權(quán)利要求l所述的電路板，其特征在于，所述復(fù)合材料層包括多 根碳納米管，所述多根碳納米管緊密排列，構(gòu)成碳納米管簇，所述碳納米管簇與第一導(dǎo)電接 點(diǎn)及第二導(dǎo)電接點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。
5 如權(quán)利要求4所述的電路板，其特征在于，所述每根碳納米管的長(zhǎng) 度與絕緣基體厚度相等。
6 如權(quán)利要求l所述的電路板，其特征在于，所述復(fù)合材料層包括多 根碳納米管，該多根碳納米管彼此絕緣地埋設(shè)于絕緣基體內(nèi)。
7 如權(quán)利要求6所述的電路板，其特征在于，所述每根碳納米管的長(zhǎng) 度小于絕緣基體的厚度。
8 如權(quán)利要求6所述的電路板，其特征在于，所述第一端通過(guò)第一導(dǎo) 孔與第一導(dǎo)電接點(diǎn)電連接，所述第二端通過(guò)第二導(dǎo)孔與第二導(dǎo)電接點(diǎn)電連接。
9 如權(quán)利要求l所述的電路板，其特征在于，所述復(fù)合材料層包括由 緊密排列的碳納米管構(gòu)成的碳納米管陣列層以及至少一由絕緣基體構(gòu)成的絕緣層，所述絕緣 層具有導(dǎo)孔。
10.如權(quán)利要求9所述的電路板，其特征在于，所述復(fù)合材料層包括 依次壓合的第一絕緣層、碳納米管陣列層及第二絕緣層，第一絕緣層具有第一導(dǎo)孔，第二絕 緣層具有第二導(dǎo)孔，所述第一端通過(guò)第一導(dǎo)孔與第一導(dǎo)電接點(diǎn)電連接，所述第二端通過(guò)第二 導(dǎo)孔與第二導(dǎo)電接點(diǎn)電連接。
全文摘要
一種電路板，依次包括第一導(dǎo)電層、復(fù)合材料層以及第二導(dǎo)電層。所述第一導(dǎo)電層具有第一導(dǎo)電線路和第一導(dǎo)電接點(diǎn)，所述第二導(dǎo)電層具有第二導(dǎo)電線路和第二導(dǎo)電接點(diǎn)，所述第二導(dǎo)電接點(diǎn)與第一導(dǎo)電接點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。所述復(fù)合材料層包括絕緣基體和碳納米管。所述絕緣基體用于間隔第一導(dǎo)電線路與第二導(dǎo)電線路。所述碳納米管具有相對(duì)的第一端和第二端。所述第一端與第一導(dǎo)電接點(diǎn)電連接，所述第二端與第二導(dǎo)電接點(diǎn)電連接。
文檔編號(hào)H05K1/03GK101686609SQ20081030467
公開(kāi)日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月25日
發(fā)明者張宏毅, 林承賢, 蔡崇仁, 黃昱程 申請(qǐng)人:富葵精密組件(深圳)有限公司;鴻勝科技股份有限公司