电路板及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种印刷电路板技术，尤其涉及一种电路板及其制造方法。


背景技术：

2.随着电子产品智能化、多功能化、高可靠性及轻薄短小化的发展要求，为此，电阻内埋技术越来越受到业界的青睐。
3.传统的埋嵌电阻的制造方法主要是使用特定的埋阻材料(如ohmega埋阻材料)，经过线路蚀刻、电阻层蚀刻和碱性蚀刻的方式制作出内埋电阻，制作流程复杂；需要使用特定的埋阻材料，价格高昂，提高了电路板的成本；电阻层位于线路层下方，电阻层(通常为nip)与线路层(通常为铜)和基材(通常为聚酰亚胺)的结合力差，存在绕折性差的风险；电阻层和线路层的制作过程相互干扰，电阻层和线路层的线宽、线距以及厚度均匀性差，从而降低了电路板的良率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为克服上述缺陷的至少之一，有必要提出一种特定区域内埋电阻的电路板的制造方法。
5.另，本发明还提供了一种采用上述制造方法制造的电路板。
6.本发明提供一种电路板的制造方法，该方法包括步骤：
7.提供一覆铜板，所述覆铜板包括基层以及设于所述基层相对两表面的第一金属层和第二金属层，所述基层包括线路区、电阻区以及设于所述线路区和所述电阻区之间的连接区。
8.于所述第一金属层对应所述电阻区的表面形成电阻层，所述电阻层延伸至所述连接区。
9.于所述第一金属层对应所述电阻区的表面形成第一介质层，所述第一介质层延伸至所述连接区，所述电阻层内嵌于所述第一介质层。
10.移除所述电阻区对应的所述基层以形成第一开口，所述第一开口贯穿所述第二金属层，所述第一金属层于所述第一开口露出。
11.移除由所述第一开口露出的所述第一金属层以形成第二开口，所述电阻层于所述第二开口露出，并图形化所述第一金属层和所述第二金属层分别形成第一线路层和第二线路层，所述第一线路层包括位于所述连接区的第一连接垫，所述第二线路层包括位于所述连接区的第二连接垫，所述第一连接垫与所述第二连接垫电性连接，以使所述电阻层与所述第一线路层和所述第二线路层电性连接。
12.于所述第二开口内设置第二介质层，所述第二介质层覆盖所述电阻层。
13.以及，于所述第一开口内且位于所述第二介质层的表面设置第一覆盖层，从而获得所述电路板。
14.本技术实施方式中，形成所述电阻层之前，所述制造方法还包括：
15.于所述连接区对应的所述覆铜板中开设导通孔，所述导通孔贯穿所述第一金属层和所述基层，以使所述第一金属层与所述第二金属层电性连接。
16.形成所述第一介质层之后，所述制造方法还包括：
17.延伸所述第一介质层以覆盖所述导通孔。
18.本技术实施方式中，形成所述第一覆盖层之后，所述制造方法还包括：
19.于所述第二连接垫的表面形成表面处理层。
20.本技术实施方式中，所述电阻层的制作方法包括：
21.于所述第一金属层上覆盖第一干膜。
22.对所述第一干膜进行曝光显影以及蚀刻以形成图形化干膜。
23.于所述图形化干膜的图形区域填充电阻材料并固化以形成电阻层。
24.以及，去除所述图形化干膜。
25.本技术实施方式中，所述第二介质层的厚度与所述第一连接垫的厚度相等。
26.本技术实施方式中，所述电阻层的材质包括镍磷合金、碳纳米管、石墨烯以及纳米银中的至少一种。
27.本发明还提供一种电路板，该电路板包括：基层、第一线路层、第二线路层、第一介质层、第二介质层及电阻层。所述基层包括线路区、电阻区以及设于所述线路区和所述电阻区之间的连接区，所述基层对应所述电阻区设有第一开口，所述第一开口内设有第一覆盖层；所述第一线路层设于所述基层的第一表面，所述第一线路层包括第一连接垫，所述第一连接垫对应所述连接区设置，所述第一线路层对应所述电阻区设有与所述第一开口连通的第二开口；所述第二线路层所述第二线路层设于所述基层背离所述第一表面的第二表面，所述第二线路层包括第二连接垫，所述第二连接垫对应所述连接区设置，所述第一连接垫与所述第二连接垫电性连接；第二介质层设于所述第二开口内且位于所述第一覆盖层的表面；所述电阻层设于所述第二介质层的表面，所述电阻区延伸至所述第一连接垫的表面，以使所述电阻层与第一线路层和第二线路层电性连接；所述第一介质层设于所述第二介质层的表面且延伸至所述连接区，所述电阻层内嵌于所述第一介质层。
28.本技术实施方式中，所述电路板还包括设于所述连接区的导通孔，所述导通孔贯穿所述第一连接垫和所述基层，以使所述电阻层与所述第一线路层和所述第二线路层电性连接，所述第一介质层还覆盖所述导通孔。
29.本技术实施方式中，所述第二介质层的厚度与所述第一连接垫的厚度相等。
30.本技术实施方式中，所述电阻层的材质包括镍磷合金、碳纳米管、石墨烯以及纳米银中的至少一种。
31.相较于现有技术，本发明提供的电路板的制造方法通过在特定区域制作电阻层，简化了制程；第一线路层和第二线路层的制作过程与电阻层的制作过程独立进行，互不干扰，线路层下方无需设置电阻层，无需高温硫酸铜蚀刻流程，线路侧壁光滑，信号传输性能优良，且可以精准控制线宽、线距以及厚度，尤其适用于制作细线路，可制作线宽小于25μm的细线路；只在电阻区制作电阻层，减少电阻材料的用量，降低成本；除连接区第一连接垫与电阻层有部分接触外，线路区无电阻层，因此，无需考虑电阻材料与线路层和基层的结合力问题，而且电阻层内嵌于第一介质层和第二介质层内，且结合力良好，有利于保证电路板整体的挠折性不受影响。
附图说明
32.图1为本发明实施例提供的覆铜板的结构示意图。
33.图2为在图1所示的覆铜板上形成导通孔的示意图。
34.图3为在图2所示的第一金属层和第二金属层覆盖第一干膜的示意图。
35.图4与图5为图形化图3所示的第一干膜形成图形化干膜的示意图。
36.图6为在图5所示的图形内填充电阻材料以形成电阻层的示意图。
37.图7为去除图6所示的图形化干膜后的示意图。
38.图8为在图7所示的电阻层的表面形成第一介质层的示意图。
39.图9为移除图8所述的电阻区内对应的基层和第二金属层的示意图。
40.图10为在图9所示的第一金属层和第二金属层的表面覆盖第二干膜的示意图。
41.图11与图12为图形化图10所示的第一金属层和第二金属层分别形成第一线路层和第二线路层的示意图。
42.图13为在图12所述的第一开口和第二开口内设置第二介质层和第一覆盖层的示意图。
43.图14为本发明一实施方式提供的电路板的结构示意图。
44.图15为本发明一实施方式提供的电路板的仰视图。
45.图16为本发明一实施方式提供的电路板的断面的sem照片。
46.图17为本发明一实施方式提供的电路板的表面的sem照片。
47.主要元件符号说明
48.电路板
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100
49.覆铜板
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10
50.基层
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11
51.第一表面
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111
52.第二表面
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112
53.第一金属层
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12
54.第二金属层
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13
55.导通孔
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14
56.第一线路层
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15
57.第一连接垫
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151
58.第二线路层
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16
59.第二连接垫
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161
60.第一开口
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17
61.第二开口
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18
62.电阻层
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20
63.第一干膜
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30
64.图形化干膜
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31
65.第二干膜
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30a
66.第一介质层
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40
67.第二介质层
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50
68.第三介质层
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60
69.第一覆盖层
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70
70.第二覆盖层
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80
71.表面处理层
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90
72.线路区
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具体实施方式
76.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
77.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
78.本发明实施例提供一种电路板100的制造方法，该方法具体包括以下步骤：
79.步骤s1，请参阅图1，提供一覆铜板10，所述覆铜板10包括基层11、第一金属层12以及第二金属层13，所述基层11包括相对的第一表面111和第二表面112，所述第一金属层12设于所述第一表面111，所述第二金属层13设于所述第二表面112。所述基层11包括线路区a、电阻区b以及设于所述线路区a和所述电阻区b之间的连接区c。
80.本实施方式中，所述覆铜板10是双面覆铜板，可以理解的是，所述覆铜板10还可以是单面覆铜板。
81.本实施方式中，所述基层11的材质可以选自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(prepreg，pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体地，所述基层11的材质为pi。
82.本实施方式中，所述第一金属层12和所述第二金属层13的材质可以为铜。
83.步骤s2，请参阅图2，于所述覆铜板10对应所述连接区c处开设导通孔14，所述导通孔14贯穿所述第一金属层12和所述基层11，以使所述第一金属层12与所述第二金属层13电性连接。
84.本实施方式中，所述导通孔14通过激光打孔的方式成型。可以理解的是，所述导通孔14还可以通过机械打孔的方式成型。
85.步骤s3，请参阅图3至图7，于所述电阻区b对应的所述第一金属层12的表面形成电阻层20，所述电阻层20延伸至所述连接区c。
86.本实施方式中，所述电阻层20的制造方法具体包括以下步骤：
87.步骤s31，请参阅图3，于所述第一金属层12的表面覆盖第一干膜30。
88.本实施方式中，为了保护第二金属层13在电阻层20制造过程不受影响，也会在第二金属层13的表面覆盖第一干膜30。
89.步骤s32，请参阅图3至图5，对所述电阻区b对应的所述第一干膜30进行曝光显影
以蚀刻所述第一干膜30形成图形化干膜31。
90.本实施方式中，所述第二金属层13表面的第一干膜30不进行图形化处理，仅做保护膜。
91.步骤s33，请参阅图6，于所述图形化干膜31的图形区内填充电阻材料并固化以形成所述电阻层20。
92.本实施方式中，对所述电阻材料无特别的要求，使用能够满足实际需求的常规埋阻材料即可，成本低廉。具体的，所述电阻材料可以选自但不限于镍磷合金、碳纳米管、石墨烯以及纳米银中的至少一种。另外，电阻层20的厚度和面积可以根据电路板的实际设计需求而作改变，因此，可以设计出具有不同电性数值的电阻，满足不同需求。
93.步骤s34，请参阅图7，去除所述图形化干膜31。
94.本实施方式中，通过上述方法制作电阻层20，能够精确控制电阻层20的线宽及厚度，而且可以根据实际阻值的要求制作出细线路的电阻层20，从而提高阻值。
95.可以理解的是，还可以通过减成法制作所述电阻层20。
96.步骤s3，请参阅图8，于所述电阻区b对应的所述第一金属层12的表面形成第一介质层40，所述电阻层20内嵌于所述第一介质层40，所述第一介质层40延伸至所述连接区c并覆盖所述导通孔14。
97.本实施方式中，所述第一介质层40的材质可以选自区别于电阻材料的任意具有填充和保护功能的热固化材料或光固化材料，如覆盖膜(cvl)、油墨、纯胶、abf树脂和半固化片(pp)等。具体地，所述第一介质层40的材料为油墨。
98.步骤s4，请参阅图9，移除所述电阻区b对应的所述基层11以形成第一开口17，所述第一开口17贯穿所述第二金属层13，所述第一金属层12于所述第一开口17露出。
99.本实施方式中，采用激光烧蚀的方式去除所述电阻区b对应的所述基层11和第二金属层13。
100.步骤s5，请参阅图10至图12，移除由所述第一开口17露出的所述第一金属层12以形成第二开口18，所述电阻层20于所述第二开口18露出，并图形化所述第一金属层12和所述第二金属层13以形成第一线路层15和第二线路层16。所述第一线路层15包括对应所述连接区c设置的第一连接垫151，所述第二线路层16包括对应所述连接区c设置的第二连接垫161，所述导通孔14对应所述第一连接垫151和所述第二连接垫161设置，所述电阻层20通过所述第一连接垫151、所述导通孔14和所述第二连接垫161实现与所述第一线路层15和所述第二线路层16的电性连接。
101.本技术第一线路层15和第二线路层16的制作和电阻层20的制作分开进行，互不干扰，而且电阻区b内没有线路层，因此，能够精确控制第一线路层15、第二线路层16以及电阻层20的线宽、线距及厚度。
102.本实施方式中，所述第一线路层15和所述第二线路层16的制作方法具体通过覆盖第二干膜30a、曝光显影和蚀刻的方式制作而成。
103.本实施方式中，在制作第一线路层15和第二线路层16的同时移除所述电阻区b对应的所述第一金属层12以形成所述第二开口18。由于上述移除部分基层11和第二金属层13时，激光烧蚀的厚度有限，因此需要在线路制作的步骤进一步对电阻区b的第一金属层12进行移除，此步移除第一金属层12的步骤与第一线路层15和第二线路层16的制作同步进行，
无需单独制作，简化了制程。
104.步骤s6，请参阅图13，于所述第二开口18内设置第二介质层50，所述第二介质层50覆盖所述电阻层20。并于所述基层11的相对两表面设置第三介质层60，所述第一线路层15和所述第二线路层16均内嵌于同侧的所述第三介质层60。
105.所述第二介质层50能够完全覆盖所述电阻层20，且于第一介质层40的结合力较强，使电阻层20内嵌于第一介质层40和第二介质层50中，从而对所述电阻层20起到保护作用。
106.本实施方式中，所述第二介质层50的材质可以选自区别于电阻材料的任意具有填充和保护功能的热固化材料或光固化材料，如覆盖膜(cvl)、油墨、纯胶、abf树脂和半固化片(pp)等。具体地，所述第二介质层50的材料为覆盖膜。
107.本实施方式中，所述第二介质层50的厚度与被移除的所述第一金属层12的厚度大致相等，也即所述第二介质层50的厚度与第一连接垫151的厚度大致相等。电阻层20的下方与第一连接垫151和第二介质层50接触，接触区域形成一t型的结构，电阻层20与第一连接垫151的接触面积有限，其他表面通过第一介质层40包覆，电阻层20内嵌在第一介质层40和第二介质层50内部，而且电阻层20与第一介质层40和第二介质层50的结合力良好，电阻层20与基层11无接触，电阻区b内没有线路层，不涉及到电阻层20与基层11或线路层的结合力差的问题，因此，本技术电阻层20的设计不会影响整体电路板的挠折性。
108.本实施方式中，所述第三介质层60的材质可以选自区别于电阻材料的任意具有填充和保护功能的热固化材料或光固化材料，如覆盖膜(cvl)、油墨、纯胶、abf树脂和半固化片(pp)等。
109.步骤s7，请再次参阅图13，于所述第一开口17内设置第一覆盖层70，所述第一覆盖层70位于所述第二介质层50的表面，并与每一所述第三介质层60的表面设置第二覆盖层80。
110.所述第一覆盖层70对电阻区b起到承载的作用，能提高整体电路板的强度。
111.本实施方式中，所述第一覆盖层70可以选择与所述基层11的材质相同的材料，所述第一覆盖层70的材质可以选自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(prepreg，pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体地，所述第一覆盖层70的材质为pi。
112.本实施方式中，所述第二覆盖层80的材质可以选自自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(prepreg，pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体地，所述第二覆盖层80的材质为pi。
113.步骤s8，请参阅图14与图15，于所述第二连接垫161的表面形成表面处理层90，从而获得所述电路板100。
114.本实施方式中，所述表面处理层90可以通过电镀、化学镀或机械镀的方式形成。
115.本实施方式中，所述表面处理层90的材质可以是金、镍、银和锡中的一种或几种。具体地，所述表面处理层90的材质为金。
116.本发明提供的上述制造方法通过在特定区域制作电阻层20，对第一金属层12和第二金属层13的铜层的粗糙度无特殊要求，采用传统覆膜、曝光显影和蚀刻的线路制作工艺进行线路制作，无需经过高温硫酸铜蚀刻即可形成线路层，简化了制程。第一线路层15和第二线路层16的制作过程与电阻层20的制作过程独立进行，互不干扰，线路层下方无需设置电阻层，无需高温硫酸铜蚀刻流程，如图所示16与图17所示，电路板100对应第一线路层15的断面sem(扫描电子显微镜)照片和电路板100对应第一线路层15的表面sem照片中显示，线路侧壁光滑，线路厚度和线路宽度均匀，因此，信号传输性能优良。线路层的制作过程与电阻层的制作过程互不干扰，无需进行线路补偿，可以精准控制线宽、线距、厚度以及具体图形，尤其适用于制作细线路，可制作线宽小于25μm的细线路；另外只在电阻区b制作电阻层20，减少电阻材料的用量，降低成本。导通孔14的打孔方向无特殊要求，与常规导通孔流程无差别，能够起到导通第一连接垫151和第二连接垫161的目的即可。除连接区c第一连接垫151与电阻层20有部分接触外，线路区a无电阻层20，因此，无需考虑电阻材料与线路层和基层11的结合力问题，有利于保证电路板100整体的挠折性不受影响。
117.请参阅图12与图13，本发明还提供一种电路板100，该电路板100包括：基层11、第一线路层15、第二线路层16，电阻层20、第一介质层40、第二介质层50以及第一覆盖层70。所述基层11包括线路区a、电阻区b以及设于所述线路区a和所述电阻区b之间的连接区c。所述基层11包括相对的第一表面111和第二表面112，所述第一线路层15设于所述第一表面111，所述第一线路层15包括第一连接垫151，所述第一连接垫151对应所述连接区c设置，所述第二线路层16设于所述第二表面112，所述第二线路层16包括第二连接垫161，所述第二连接垫161对应所述连接区c设置，所述第一连接垫151与所述第二连接垫161电性连接。所述基层11对应所述电阻区b设有第一开口17，所述第一开口17内设有第一覆盖层70，所述第一线路层15对应所述电阻区b设有第二开口18，所述第二开口18与所述第一开口17连通。所述第二开口18内设有所述第二介质层50，且所述第二介质层50设于所述第一覆盖层70的表面。所述电阻层20设于所述第二介质层50的表面，所述电阻层20延伸至所述连接区c并位于所述第一连接垫151的表面，以使所述电阻层20与第一线路层15和第二线路层16电性连接。所述第二介质层50的表面设有第一介质层40，所述第一介质层40延伸至所述连接区c，所述电阻层20内嵌于所述第一介质层40。
118.本实施方式中，所述基层11的材质可以选自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(prepreg，pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体地，所述基层11的材质为pi。
119.本实施方式中，所述电阻材料可以选自但不限于镍磷合金、碳纳米管、石墨烯以及纳米银中的至少一种。
120.本实施方式中，所述第二介质层50的厚度与所述第一连接垫151的厚度相等。
121.本实施方式中，所述第二介质层50的材质可以选自区别于电阻材料的任意具有填充和保护功能的热固化材料或光固化材料，如覆盖膜(cvl)、油墨、纯胶、abf树脂和半固化片(pp)等。具体地，所述第二介质层50的材料为覆盖膜。
122.本实施方式中，所述第一覆盖层70可以选择与所述基层11的材质相同的材料，所述第一覆盖层70的材质可以选自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(prepreg，pp)、bt树
脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体地，所述第一覆盖层70的材质为pi。
123.本实施方式中，所述电路板100还包括对应所述连接区c设置的导通孔14，所述导通孔14贯穿所述第一连接垫151和所述基层11以使所述第一连接垫151与所述第二连接垫161电性连接。所述第一介质层40还覆盖所述导通孔14。
124.本实施方式中，所述线路区a对应的所述第一表面111和所述第二表面112均设有第三介质层60，所述第一线路层15和所述第二线路层16均内嵌于所述第三介质层60，每一所述第三介质层60背离所述基层11的表面均设有第二覆盖层80。
125.本实施方式中，所述第三介质层60的材质可以选自区别于电阻材料的任意具有填充和保护功能的热固化材料或光固化材料，如覆盖膜(cvl)、油墨、纯胶、abf树脂和半固化片(pp)等。
126.本实施方式中，所述第二覆盖层80的材质可以选自自环氧树脂(epoxy resin)、半固化片(prepreg，pp)、bt树脂、聚苯醚(polyphenylene oxide，ppo)、聚酰亚胺(polyimide，pi)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，pet)以及聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，pen)等树脂中的一种。具体地，所述第二覆盖层80的材质为pi。
127.另一实施方式中，所述电路板100还可以是单面板，所述电路板100仅包括第一线路层15，此时，无需设置导通孔14实现两层线路的电性连接，制程更简单。可以理解的是，所述电路板100还可以是多层板，在制造过程中通过增层的方式可以选择在第一线路层15和第二线路层16的表面增层形成多层板，线路层的制作过程不受电阻层20制作的影响，采用常规线路层的增层方式便可实现。
128.本发明提供的电路板100的制造方法通过在特定区域制作电阻层20，简化了制程，第一线路层15和第二线路层16的制作过程与电阻层20的制作过程独立进行，互不干扰，线路层下方无需设置电阻层，无需高温硫酸铜蚀刻流程，线路侧壁光滑，信号传输性能优良，且可以精准控制线宽、线距以及厚度，尤其适用于制作细线路，可制作线宽小于25μm的细线路；只在电阻区b制作电阻层20，减少电阻材料的用量，降低成本；除连接区c第一连接垫151与电阻层20有部分接触外，线路区a无电阻层20，因此，无需考虑电阻材料与线路层和基层11的结合力问题，而且电阻层20内嵌于第一介质层40和第二介质层50内，且结合力良好，有利于保证电路板整体的挠折性不受影响。