印刷电路板及其制造方法与流程

本发明涉及一种印刷电路板及其制造方法。

背景技术：
印刷电路板（PCB）指的是使用诸如铜的导电材料在电绝缘基板上印刷电路图案，特别地表示刚好在安装电子部件之前的板。也就是说，为了在平板上密集地安装各种类型的电子元件，印刷电路板的意思是用于确认每一个零件的安装位置、印刷和固定连接到在该平板上的零件的电路板。随着电子工业的发展，对于电子工业中的高性能、紧凑、有成本竞争力和付款期限的需求增加。针对这些趋势，印刷电路板公司使用半加成法（SAP）来实现了印刷电路板的薄和致密。图1a至1e是在典型的印刷电路板中的凹凸制造工艺的截面图。首先，如图1a所示，在绝缘板（电绝缘板）上形成第一金属层2。另外，第一金属层2可以由铜、镍或其合金制成。如果形成了第一金属层2，则在第一金属层2形成第一掩模图案3。然后，通过以第一掩模图案为中心使用第一金属层2作为种子层电镀第一金属层2来形成焊盘4。然后，通过以所形成的第一掩模图案3为中心电镀作为种子层的第一金属层来形成焊盘4。当形成了焊盘4时，通过剥离和蚀刻工艺来去除不必要的部分2，例如，第一金属层2和第一掩模图案3。然后，在与焊盘4形成在一起的绝缘基板1上形成暴露所形成的焊盘4的阻焊剂5。然后，如图1c所示，在掺杂的阻焊剂5上形成第二金属层6，并且，在所形成的第二金属层6上形成第二掩模图案7。在这种情况下，执行阻焊剂5的表面处理以保证在阻焊剂5和第二金属层6之间的粘接力。此后，如图1d所示，在焊盘4上形成凸起8，然后，通过如图1e中所示的剥离和蚀刻处理来去除不必要的部分，诸如第二金属层6和第二掩模图案7。本发明涉及一种印刷电路板及其制造方法。然而，根据如上所述的现有技术，在形成凸起时要求另外的处理，诸如表面处理和第二金属层的形成，从而导致产生额外的成本。本发明的实施例提供了一种印刷电路板及其制造方法。另外，本发明的另一个实施例提供了印刷电路板和在阻焊层限定（SMD）设计和非阻焊层限定（NSMD）设计的印刷电路板中实现精细间距的方法。本发明解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域内的技术人员可以通过以下说明将会清楚地明白还存在以上并未提及的其他问题。

技术实现要素：
根据本发明的实施例，一种印刷电路板包括：绝缘层；在所述绝缘层上形成的至少一个电路图案或焊盘；阻焊剂，其具有用于暴露所述焊盘的上表面的开口部分，并且形成在所述绝缘层上；以及凸起，其形成在通过所述阻焊剂的所述开口部分暴露的所述焊盘上，并且具有比上区域窄的下区域。。所述凸起可以嵌入所述阻焊剂的所述开口部分，并且形成为突出到所述阻焊剂的表面之上。所述凸起具有上表面和面对所述上表面的下表面，所述上表面和所述下表面的面积相同。所述凸起具有与所述阻焊剂的所述开口部分的面积相同的面积。所述凸起由包含铜的合金或包含锡的合金制成。所述凸起包括由包含铜的合金形成的第一凸起以及由包含锡的合金形成的第二凸起。在所述阻焊剂与所述凸起之间进一步设置所述凸起的电镀种子层。所述电镀种子层突出到所述阻焊剂之上，以形成在所述凸起的侧面上。根据本发明的另一个实施例，一种印刷电路板的制造方法包括：在绝缘板上形成焊盘；向所述绝缘板涂覆阻焊剂，所述阻焊剂具有用于暴露所述焊盘的上表面的开口部分；形成在所述开口部分上具有窗口的掩模，所述窗口使所述开口部分开放；并且，形成凸起，所述凸起嵌入所述阻焊剂的所述开 口部分和所述掩模的所述窗口。。所述形成所述掩模包括在所述阻焊剂上堆叠干膜，所述干膜使所述开口部分开放。所述形成所述掩模包括：形成具有与所述阻焊剂的所述开口部分的面积相同的面积的窗口的掩模。所述形成所述凸起包括：形成包裹所述掩模的上表面和侧面的镀层；并且使用所述镀层作为种子层电镀包含铜的合金或者电镀包含锡的合金，并且形成所述凸起，所述凸起用于嵌入所述阻焊剂的所述开口部分和所述掩模的所述窗口。所述形成所述凸起包括：形成包裹所述掩模的上表面和侧面的镀层；使用所述镀层作为种子层电镀包含铜的合金；并且形成第一凸起，所述第一凸起嵌入所述阻焊剂的所述开口部分的一部分和所述掩模的所述窗口的一部分；并且电镀包含锡的合金，并且形成第二凸起，所述第二凸起嵌入所述阻焊剂的所述开口部分和所述掩模的所述窗口。。所述涂覆所述阻焊剂包括：在所述绝缘板上涂覆嵌入所述焊盘的所述阻焊剂；并且对所涂覆的阻焊剂进行激光加工，并且形成用于暴露所述焊盘的上表面的所述开口部分。通过所述阻焊剂的所述开口部分和所述焊盘的窗口是通过所述激光加工来同时形成的。所述掩模可以包括干膜。所述形成所述凸起包括：形成具有上表面和面对所述上表面的下表面的所述凸起，所述上表面和所述下表面的面积相同。所述形成所述凸起包括：凸起具有与所述阻焊剂的所述开口部分和所述掩模的所述窗口的至少一个面积相同的面积。另外，所述形成所述凸起包括：将所述凸起嵌入到所述阻焊剂的所述开口部分，并且形成突出到所述阻焊剂的表面之上的所述凸起。附图说明图1a至1e是示出现有技术的印刷电路板的制造方法的截面图。图2是根据本发明的第一实施例的印刷电路板的截面图。图3至10是以工艺顺序的方式示出根据本发明的第一实施例的印刷电路板的制造方法的截面图。图11是根据本发明的第二实施例的印刷电路板的截面图。图12至15是以工艺顺序的方式示出根据本发明的第二实施例的印刷电路板的制造方法的截面图。图16至20是以工艺顺序的方式示出根据本发明的第三实施例的印刷电路板的制造方法的截面图。具体实施方式在下面的详细说明中，仅仅通过说明的方式示出并描述了本发明的特定的示例性实施例。本领域内的技术人员可以明白，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式来修改所述实施例。因此，附图和说明书应当在本质上被看作说明性的而不是限制性的。另外，当元件被称为在另一个元件“之上”时，它可以直接地在另一个元件上或间接地在另一个元件上并且在其间插设一个或多个中间元件。另外，当一个元件被称为“连接到”另一个元件时，它可以直接地连接到另一个元件上，或者间接地连接到另一个元件上并且在其间插设一个或多个中间元件。以下，相同的附图标号表示相同的元件。将参考图2至10来描述根据本发明的第一实施例的印刷电路板。图2是根据本发明的第一实施例的印刷电路板的截面图。参见图2，根据本发明的第一实施例的印刷电路板100包括：绝缘板110；连接到在绝缘板110上形成的电路图案（未示出）的焊盘125；以及阻焊剂130，覆盖电镀种子层150和凸起160的电路图案。绝缘板100可以是热固型或热塑型聚合物板、陶瓷板、有机-无机复合材料板或玻璃纤维浸渍板，并且如果绝缘板100包括聚合物树脂，则其可以包含环氧树脂绝缘树脂，与此相反可以包含聚酰亚胺树脂。连接到多个电路图案的多个焊盘位于绝缘板110上。焊盘125形成为元件被安装在印刷电路板上，并且表示被附加焊料（未示出）的焊盘13。焊盘125由导电材料构成，并且如果通过将在绝缘板110上形成的铜薄层图案化而形成电路图案，则焊盘由包含铜的合金制成。在这种情况下，可以通过电镀铜来形成焊盘125，铜电镀产生在阻焊剂150的一侧形成的金属层作为种子层。可以通过化学镀铜在阻焊剂130的侧面以及在掩模的上表面和侧面上形成镀层150。在焊盘125上形成覆盖焊盘125的上表面的多个凸起160。在这种情况下，通过电镀铜将凸起160形成得具有比焊盘125的区域窄的区域。另外，因为通过电镀形成凸起160，所以凸起160的上表面和面对上表面的下表面的面积相同。以圆柱和方柱的形状来形成凸起160，该圆柱和方柱的上、下面积相同。在这种情况下，阻焊剂130具有用于暴露阻焊剂125的开口部分135，并且通过嵌入开口部分135来形成凸起160。因此，凸起160具有与开口部分135的面积相同的面积。实际上，凸起160的一部分由镀层150构成。因此，凸起160包括镀层150。凸起160可以由包含与焊盘125相同的、诸如铜的材料的合金构成。另外，凸起160可以是由包含锡的合金构成的焊料凸起。另一方面，可以形成用于在焊盘125上电镀包含铜的合金的凸起160，也可以形成用于电镀包含锡的合金的凸起180。在绝缘板110上形成覆盖电路图案的阻焊剂130。阻焊剂130用于保护绝缘板110的表面，其中，在绝缘板110的前表面和用于开放要暴露的焊盘的上表面的开口部分上形成阻焊剂。通过在阻焊剂中嵌入具有开口部分135的开口部分135来形成凸起160，并且凸起160形成为从阻焊剂130突出。在这种情况下，在阻焊剂130的侧面处形成镀层150，并且镀层150形成为从阻焊剂130的上表面突出，并且向阻焊剂130的侧面延伸。这不是因为镀层150形成在阻焊剂的上表面和侧面上，而是仅形成在阻焊剂的一侧。也就是说，根据现有技术，在通过执行去钻污工艺而给阻焊剂的表面提供表面粗糙度之后，通过电解化学镀铜，阻焊剂的表面与化学铜之间的粘性变高。然而，这产生的问题是必须额外地执行去钻污工艺，阻焊剂的表面因为去钻污工艺而变得粗糙，并且使得印刷电路板的质量变差。然而，在本发明的实施例中，省略对阻焊剂的表面执行去钻污工艺，并且，在阻焊剂的侧面以及掩模的上表面和侧面上形成化学铜，由此可以提供消除了阻焊剂产生的质量问题的印刷电路板。也就是说，根据本发明的实施例，最小化了在凸起的形成时产生的处理，使得降低了制造成本，并且可以有效地保护阻焊剂的表面。参见图3至图10，将描述在图2中的印刷电路板的制造方法。图3至10是示出根据本发明的第一实施例的印刷电路板的截面图。首先，制备绝缘板10。在图3的绝缘板110处形成多个电路图案，并且，该电路图案也在绝缘板110的下部。也就是说，当绝缘板110表示多个堆叠层结构的一个绝缘层时，可以连续地在绝缘板110的上部和下部形成多个电路图案（未示出），否则，连续地在上部和下部形成多个电路图案。绝缘板110可以是热固型或热塑型聚合物板、陶瓷板、有机-无机复合材料板或玻璃纤维浸渍板，如果绝缘板是聚合物树脂，则它可以包括基于环氧树脂的绝缘树脂，否则包括基于聚酰亚胺的树脂。此后，在绝缘板110上堆叠导电层120。此后，在绝缘板110上堆叠导电层120。可以通过在绝缘板110上执行包含铜的化学镀来形成导电层120。另外，与导电层120在绝缘板110上执行化学镀不同，可以使用覆铜板（CCL）。当通过非电解质来形成导电层120时，可以通过给绝缘板110的顶表面提供表面粗糙度来平滑地执行电镀。在绝缘板110和导电层120的堆叠层结构中，通过蚀刻导电层120来形成图4的焊盘125和电路图案（未示出）。在这种情况下，在绝缘板110上形成的导电层120可以形成在绝缘板110的上表面和下表面处，并且因此，也可以在绝缘板110的下表面上形成电路图案（未示出）和焊盘125。因此，可以在绝缘板110的至少一个表面上形成电路图案和焊盘125，并且，如图5所示，在绝缘板110上形成的电路图案所嵌入的阻焊剂130被涂 覆。此时，阻焊剂130包括用于暴露焊盘135的开口部分135，并且开口部分135形成为具有比焊盘125小的宽度，使得阻焊剂130保护焊盘125的边缘区域。此后，如图6所示，在阻焊剂130上堆叠掩模140。掩模140使用光刻胶或干膜。此时，掩模140优选地使用高耐热性干膜。掩模140具有与阻焊剂130中的开口部分135相对应的窗口145。也就是说，在掩模140上形成用于暴露焊盘125的窗口145。在这种情况下，窗口145形成为具有与阻焊剂130中的开口部分135相同的面积。接下来，如图7中所示，在阻焊剂130的上侧和侧面上形成镀层150。可以通过化学镀铜在掩模140的上表面和侧面以及阻焊剂130上形成镀层150。化学镀铜方案可以依序是软腐蚀过程、预催化过程、催化过程、激活过程、化学镀过程和防氧化过程。另外，电镀铜根据厚度分为重铜（超过2微米）、中铜（1～2微米）和轻铜（小于1微米），其中，满足0.5～1.5微米的镀层150形成为中铜、轻铜。接下来，如图8中所示，通过嵌入阻焊剂130的开口部分135和掩模140的窗口145而形成凸起160。可以通过使用电铜工艺嵌入整个开口部分135和窗口145来形成凸起160，并且也可以通过仅嵌入开口部分135和窗口145的一部分来形成凸起160。凸起160可以由包含与焊盘125相同、诸如铜的材料的合金构成。另外，凸起160可以由使用包含锡的合金形成的焊料凸起构成。也就是说，凸起160可以仅由锡、以预定比率混和的锡和钯的合金以及除锡和钯之外还包含银的另一种合金构成。当凸起160由包含铜的合金制成时，随后可以在凸起160上额外地形成焊料。另外，当凸起160由包含锡的合金制成时，凸起160本身服务于焊料。接下来，通过在图9中所示的蚀刻工艺来选择性地去除在掩模的上侧形 成的镀层150。此后，如图10所示，在阻焊剂130上堆叠掩模140。也就是说，当形成凸起160时，选择性地去除在形成凸起时作为种子层使用的镀层150。此时，可以通过闪光蚀刻工艺来从掩模140的上侧去除镀层150。此外，如果去除凸起160，则在阻焊剂上形成的掩模脱离。此时，掩模140脱离；可以通过清洗过程来去除在阻焊剂的表面上的溶剂残留物。如上所述，按照根据本发明的第一实施例的印刷电路板的制造方法，省略了用于在阻焊剂130的表面上执行的去钻污工艺，并且解决了在阻焊剂的表面处出现的质量问题。将参考图11至15来描述根据本发明的第二实施例的印刷电路板。为了说明方便，将省略与根据第一实施例的印刷电路板相同的部分。图11是根据本发明的第二实施例的截面图。参见图11，根据本发明的实施例的印刷电路板200包括绝缘板210、连接到在绝缘板210上形成的电路图案（未示出）的焊盘225、在焊盘225上形成的第一凸起260、在第一凸起260上形成的第二凸起270和覆盖第一凸起260和第二凸起270的电镀种子层250与电路图案的阻焊剂230。实际上，根据第二实施例的印刷电路板200与根据第一实施例的印刷电路板之间的差别仅在于凸起的部分，并且其他部分完全相同。因此，将仅描述与印刷电路板100不同的凸起部分。根据第二实施例的印刷电路板200包括第一凸起260和第二凸起270。第一凸起260形成在焊盘225上，并且形成包含铜的合金。另外，第二凸起270形成在第一凸起260上，并且形成包含锡的合金。也就是说，通过以下方式来形成第一凸起260：电镀包含铜的合金，以仅嵌入掩模240的窗口245的一部分和阻焊剂230的阻焊剂230。另外，通过以下方式来形成第二凸起270：电镀包含锡的合金以在所形成的第一凸起上嵌入阻焊剂230的开口部分235和掩模240的窗口245。参见图12至图15，将描述图11的印刷电路板的制造方法。图12至15是示出根据本发明的第二实施例的印刷电路板的截面图。首先，制备如图12所示的绝缘板210。在图12的绝缘板210上形成多个 电路图案，并且，该电路图案也在绝缘板210的下部。绝缘板110可以是热固型或热塑型聚合物板、陶瓷板、有机-无机复合材料板或玻璃纤维浸渍板，并且如果绝缘板包括聚合物树脂，则它可以包括基于环氧树脂的绝缘树脂，另外，它可以包括聚酰亚胺。此后，在绝缘板210上堆叠导电板220，并且，通过选择性地蚀刻堆叠的导电板220来形成焊盘225。因此，可以在绝缘板210的至少一个表面上形成电路图案和焊盘225，并且，用于嵌入在绝缘板10上形成的电路图案的阻焊剂230。在这种情况下，阻焊剂230包括用于暴露焊盘235的开口部分，并且开口部分235形成为具有比焊盘225的宽度小的宽度，使得阻焊剂230保护焊盘225的边缘区域。此后，在阻焊剂230上堆叠掩模240。掩模240具有与阻焊剂230中的开口部分235相对应的窗口245。也就是说，在掩模240上形成暴露焊盘225的窗口245。接下来，在掩模240和阻焊剂230的上表面和侧面上形成镀层250。可以通过化学镀铜方案来在掩模240和阻焊剂230的下表面和侧面上形成镀层250。接下来，通过嵌入阻焊剂230的开口部分235和掩模240的窗口245来形成凸起260。通过使用电镀铜工艺仅嵌入开口部分235和窗口245的一部分来形成第一凸起260。第一凸起260可以由包含与焊盘225相同的、诸如铜的材料的合金制成。接下来，如图13中所示，在第一凸起260上形成第二凸起270。通过嵌入整个开口部分235和窗口245来形成第二凸起270。也就是说，第二凸起270可以仅由锡、以预定比率混和的锡和钯的合金以及除锡和钯之外还包含银的另一种合金制成。接下来，如图14所示，通过刻蚀工艺来选择性地去除在掩模240的上侧形成的镀层250。此后，去除如图15所示的在阻焊剂230上堆叠的掩模240。也就是说，当形成第一凸起260和第二凸起270时，选择性地去除在第 一凸起260和第二凸起270的形成时作为种子层的镀层250。此时，可以通过闪光刻蚀工艺从掩模240的上侧去除镀层250。另外，镀层250被去除，在阻焊剂230上形成的掩模240脱离。此时，当掩模240脱离时，可以通过清洗过程来去除在阻焊剂130的表面上的溶剂残留物。图16至20是示出根据本发明的第三实施例的印刷电路板的截面图。参见图16，制备绝缘板310。使用绝缘板310形成多个电路图案，并且，在绝缘板310的下部还形成电路图案。也就是说，当绝缘板310表示多个堆叠层结构的一个绝缘层时，可以连续地在绝缘板310的上部和下部处形成多个电路图案（未示出），否则，在绝缘板310的上部和下部上相继地形成多个电路图案。此后，在绝缘板310上堆叠导电层320。另外，然后使用导电层320对于绝缘板310执行非电解质电镀，并且可以使用覆铜板（CCL）。在绝缘板310和导电层320的堆叠层结构中，通过蚀刻导电层320来形成焊盘325和电路图案（未示出）。在这种情况下，在绝缘板310上形成的导电层320可以形成在绝缘板310的上表面和下表面上，因此，也可以在绝缘板310的下表面上形成电路图案（未示出）和焊盘325。因此，可以在绝缘板110的至少一个表面上形成电路图案和焊盘325，并且用于嵌入在绝缘板上形成的电路图案和焊盘325的阻焊剂330被涂覆。在这种情况下，导电层320也嵌入焊盘325。此后，如图17所示，在阻焊剂330上堆叠掩模340。掩模340使用光刻胶或干膜。在这种情况下，掩模340优选地使用高耐热性干膜。接下来，如图18所示，通过执行激光加工来形成使焊盘暴露于阻焊剂330和掩模340镀层350。激光加工提供了工作的高度灵活性，处理复杂形状或小数量而不需要很高的成型成本，适应于在小生产中最近的市场条件，并且大多使用原型处理。激光加工是切割方法，通过该方法，将光能聚焦在表面上以熔化并蒸发材料的一部分，由此形成预定形状，其中，激光加工通过计算机程序容易加工复杂形状，并且可以操作难以切割的坚硬的复合材料。切割直径可以最小是0.005mm，并且加工厚度范围也很宽。激光打孔机优选地使用钇铝石榴石（YAG）激光器或二氧化碳激光器。YAG激光器是能够加工覆铜板和绝缘层两者的激光器，并且二氧化碳激光器是仅能处理绝缘层的激光器。也就是说，通过在阻焊剂330和掩模340的堆叠状态下进行激光加工来逐次形成阻焊剂330的开口部分和掩模340的窗口。接下来，如图19所示，在阻焊剂330的上侧和侧面形成镀层360。可以通过化学镀铜来在掩模340和阻焊剂330的上表面和侧面上形成镀层360。接下来，通过嵌入阻焊剂330的开放部分以及包括掩模340的窗口的开口部分350来形成凸起370。通过使用电铜工艺嵌入整个开口部分350来形成凸起370，并且也可以通过仅嵌入开口部分350的一部分来形成凸起370。可以通过包含与焊盘325相同的、诸如铜的材料的合金来形成凸起370。另外，可以通过包含锡的合金来形成凸起370。也就是说，第二凸起370可以仅由锡、以预定比率混和的锡和钯的合金以及除锡和钯之外还包含银的另一种合金制成。另外，凸起370包括使用包含铜的合金形成的第一凸起和使用包含锡的合金形成的第二凸起。接下来，如图20所示，通过执行蚀刻处理来去除在掩模340的上侧上形成的导电层360。另外，去除在阻焊剂330上堆叠的掩模340。此时，掩模340脱离；可以通过清洗过程来去除在阻焊剂130的表面上的溶剂残留物。同时，在阻焊剂的表面上提供了化学处理时间或增大的浓度，以确实去除掩模140、240、340。如果浓度增大，就会通过化学处理损坏阻焊剂130、230、330的表面。因此，在本发明的实施例中，在形成掩模140、240、340之前，在阻焊剂130、230、330上形成单独的保护层（未示出）。因此，在本发明的实施例中，掩模140、240、340不直接接触阻焊剂130、230、330。保 护层由铜、镍、铬、钛或它们的至少一种的合金制成。可以通过无电化学镀或溅镀工艺来形成保护层。另外，保护层具有0.1～10微米的厚度，并且形成在阻焊剂130、230、330和掩模140、240、340之间。此后，凸起形成工艺完成，掩模140、240、340去除，并且如果去除了掩模140、240、340，则去除保护层。可以通过与形成保护层的金属对应的蚀刻溶液来去除保护层。此时，因为凸起形成为与保护层不同的金属，所以不会损坏凸起，并且有效地仅仅去除保护层。图21示出根据本发明的实施例形成的凸起和阻焊剂。参见图21，在根据现有技术制造的印刷电路板中，存在被堆叠来用于在阻焊剂周围形成凸起的掩模的残留物。然而，在本发明中，通过在阻焊剂上堆叠保护层之后来执行凸起制造工艺而在阻焊剂上没有单独的残留物。图22示出根据本发明的实施例形成的阻焊剂。参见图22，在现有技术中，在去除掩模的过程中会损坏阻焊剂，由此提供了低可靠性的印刷电路板。然而，根据本发明的实施例，由于在阻焊剂上堆叠保护层之后形成的凸起，在不损坏阻焊剂的情况下提供了稳定且可靠的印刷电路板。本发明的实施例可以使用最少的工艺来提供具有改善的可靠性和稳定性的印刷电路板，而不用执行形成凸起所需的阻焊剂的表面处理工艺。虽然已经结合特定示例性实施例描述了本发明，但是应当明白，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在涵盖在所附的权利要求书及其等同形式的精神和范围内包括的各种修改和等同配置。