一种立体线路的生成方法和线路板与流程

1.本发明涉及立体线路技术领域，尤其涉及一种立体线路的生成方法和线路板。


背景技术：

2.目前，随着技术的不断发展，线路板上的线路不止一层了，很多时候需要多层来一起实现功能，各层之间的线路需要在立体空间实现互相连接，现有的方式中，有一种是通过多个线路板叠层压合结构来实现立体互联；此外，还有通过ltcc(low temperature co
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fired ceramic，低温共烧陶瓷)，htcc(high
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temperature co
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fired ceramics，高温共烧陶瓷)等多层烧结工艺来实现空间上多层线路板之间的互相连接；此外还有一种tsv(硅通孔技术through silicon via)也可以做空间上线路的3d互联，但该方法只适合用于芯片制程及封装。至于多个线路板叠层压合结构以及ltcc，htcc等方式，在互联时导体材质会有诸多问题，如银迁移以及产生高阻抗问题，使应用受限。
3.由此，目前需要有一种更好的方案来解决现有技术中的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提出了一种立体线路的生成方法和线路板，来解决现有技术中问题。
5.具体的，本发明提出了以下具体的实施例：
6.本发明实施例提出了一种立体线路的生成方法，包括：
7.步骤a、对基板上的初始线路进行磨平，且磨平的过程中保留用以生成所述初始线路的感光膜；
8.步骤b、在所述基板上设置有所述初始线路的一侧上生成金属层；
9.步骤c、在所述金属层上附着感光膜并进行曝光显影，以暴露与当前立体线路无关的金属层部分；与当前立体线路有关的金属层部分与所述初始线路连接；
10.步骤d、蚀刻掉与当前立体线路无关的金属层部分，并去除所附着的感光膜；
11.步骤e、再次附着感光膜进行曝光显影，得到与当前立体线路相关的凹槽；所述凹槽的底部和与当前立体线路有关的金属层部分连接；
12.步骤f、在所述凹槽中进行电镀处理，得到当前立体线路；
13.步骤g、保留再次附着的感光膜，并对当前立体线路进行磨平处理；
14.步骤h、重复执行步骤b
‑
步骤g，直到完成所有的立体线路。
15.在一个具体的实施例中，所述初始线路设置在所述基板的单面或双面上。
16.在一个具体的实施例中，所述金属层是通过pvd方式生成的。
17.在一个具体的实施例中，所述金属层的厚度范围为10nm
‑
10μm。
18.在一个具体的实施例中，所述金属层的厚度范围为300nm
‑
1μm。
19.在一个具体的实施例中，在完成所有的立体线路时，还包括：
20.去除所有残留的感光膜。
21.在一个具体的实施例中，该方法还包括：
22.在所述立体线路之间灌注填充物，以提供所述立体线路的结构支撑。
23.在一个具体的实施例中，所述填充物中添加有al2o3粉末和/或aln粉末。
24.在一个具体的实施例中，该方法还包括：对所述立体线路上的外接点进行阻焊处理，以限制焊接的区域。
25.在一个具体的实施例中，该方法还包括：在生成立体线路的同时，在所述基板上生成围绕所述立体线路的围墙。
26.在一个具体的实施例中，所述围墙环绕形成腔体；该方法还包括：
27.通过盖板密封所述腔体的开口，得到密封腔体。
28.在一个具体的实施例中，还包括：
29.对完成所有的立体线路的基板进行热处理，以释放应力。
30.本发明实施例还提出了一种线路板，所述线路板由上述的方法制成。
31.以此，本发明实施例提出了一种立体线路的生成方法和线路板，该方法包括：步骤a、对基板上的初始线路进行磨平，且磨平的过程中保留用以生成所述初始线路的感光膜；步骤b、在所述基板上设置有所述初始线路的一侧上生成金属层；步骤c、在所述金属层上附着感光膜并进行曝光显影，以暴露与当前立体线路无关的金属层部分；与当前立体线路有关的金属层部分与所述初始线路连接；步骤d、蚀刻掉与当前立体线路无关的金属层部分，并去除所附着的感光膜；步骤e、再次附着感光膜进行曝光显影，得到与当前立体线路相关的凹槽；所述凹槽的底部和与当前立体线路有关的金属层部分连接；步骤f、在所述凹槽中进行电镀处理，得到当前立体线路；步骤g、保留再次附着的感光膜，并对当前立体线路进行磨平处理；步骤h、重复执行步骤b
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步骤g，直到完成所有的立体线路。本方案可以实现导电性良好材料的3d互联，如铜线路立体互联，从而实现陶瓷线路板的复杂应用，如埋件(预埋器件)应用，高频应用，抗干扰应用，减少线路传输延迟的应用等。可以实现垂直于线路板的信号传输，大大缩短传输延时，对于总线结构的应用尤其适合；双面的立体线路还可以实现信号与电源的分离，实现更高的可靠性和抗干扰能力，同时还解决高阻抗问题，提高了应用的范围。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
33.图1示出了本发明实施例提出的一种立体线路的生成方法的流程示意图；
34.图2示出了本发明实施例提出的一种立体线路的生成方法所生成的线路板的立体结构示意图；
35.图3示出了本发明实施例提出的一种立体线路的生成方法所生成的线路板的一侧结构示意图；
36.图4示出了本发明实施例提出的一种立体线路的生成方法所生成的线路板的另一侧结构示意图；
37.图5示出了本发明实施例提出的一种立体线路的生成方法所生成的线路板的侧面
结构示意图。
38.图例说明：
39.100
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基板；110
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初始线路；
40.200
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立体线路；210
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支撑柱；220
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横向连接线。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中附图，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。
42.通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
44.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
45.除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
46.实施例1
47.本发明实施例1公开了一种立体线路的生成方法，如图1所示，包括以下步骤：
48.步骤s101、对基板100上的初始线路110进行磨平，且磨平的过程中保留用以生成所述初始线路110的感光膜；
49.具体的，所述初始线路110设置在所述基板100的单面或双面上。具体的如图2、图3与图4所示。
50.基板100例如可以为陶瓷板，事先会在基板100的一面或双面均设置基板100线路，具体的初始线路110的生成方式可以为，在基本上附着感光膜，然后进行曝光显影，形成初始线路110的凹槽，然后进行电镀操作，在凹槽中形成初始线路110。
51.由于电镀的均匀性差异，导致初始线路110存在不平的情况，影响后的后续的其他工艺处理过程，因此在此过程中，需要进行磨平处理，且不需要去除感光膜。
52.步骤s102、在所述基板100上设置有所述初始线路110的一侧上生成金属层；
53.在一个具体的实施例中，为了利于立体线路200的生长，在基板100上设置有初始线路110的一侧上生成金属层，若初始线路110在基板100的两侧均存在，则在这两侧均生成金属层。
54.进一步的，所述金属层是通过pvd(物理气相沉积)方式生成的。
55.在一个具体的实施例中，所述金属层的厚度范围为10nm
‑
10μm。
56.进一步的，所述金属层的厚度范围为300nm
‑
1μm。
57.具体的金属层可以为铜层。
58.步骤s103、在所述金属层上附着感光膜并进行曝光显影，以暴露与当前立体线路200无关的金属层部分；与当前立体线路200有关的金属层部分与所述初始线路110连接；
59.具体的，在金属层上附着感光膜后进行曝光显影，从而暴露出与当前立体线路200无关的部分，后续蚀刻掉这些无关的部分，只保留相关的部分，继续进行当前立体线路200的生长。
60.步骤s104、蚀刻掉与当前立体线路200无关的金属层部分，并去除所附着的感光膜；
61.蚀刻掉无关的部分，并去除所附着的感光膜，以此继续生长该立体线路200，且为下一步骤做准备。
62.完成蚀刻之后，剩下部分得到的是立体线路200的支撑柱210；
63.步骤s105、再次附着感光膜进行曝光显影，得到与当前立体线路200相关的凹槽；所述凹槽的底部和与当前立体线路200有关的金属层部分连接；
64.上述步骤中，蚀刻掉了无关的部分，只保留了相关的部分，在此基础上，在相关的部分上基于感光膜的曝光显影，形成与当前立体线路200相关的凹槽，以便后续进行电镀，生成立体线路200。该立体线路200对应的是连接支撑柱210之间的横向连接线220。
65.步骤s106、在所述凹槽中进行电镀处理，得到当前立体线路200；
66.步骤s107、保留再次附着的感光膜，并对当前立体线路200进行磨平处理；
67.经过上述步骤s102
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步骤s107，可以完成一个立体线路200，但是实际情况中，立体线路200可以有多个，在此情况下，需要多次执行s102
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步骤s107，以完成所有的立体线路200，也即执行步骤s108。
68.步骤s108、重复执行步骤s102
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步骤s107，直到完成所有的立体线路200。
69.此外，在本方案中，在完成所有的立体线路200时，还包括：
70.去除所有残留的感光膜，去除为保证电镀预留的连接金属。
71.通过去除残留感光膜的方式，以及去除为保证电镀预留的连接金属，可以保证得到的立体线路200的干净整洁，也保证了立体线路200工作时的稳定性。
72.在一个具体的实施例中，该方法还包括：
73.在所述立体线路200之间灌注填充物，以提供所述立体线路200的结构支撑。
74.具体的，填充物视线路用途填充不同介电常数的物体，同时作为电路间的结构承载体。
75.在一个具体的实施例中，所述填充物中添加有al2o3粉末和/或aln粉末。
76.此外，通过填充al2o3粉末和/或aln粉末，可以有效提高导热系数，利于将立体线路200产生的热量导出。
77.进一步的，该方法还包括：
78.对所述立体线路200上的外接点进行阻焊处理，以限制焊接的区域。
79.具体的，立体线路200需要与外接电路或元件连接，具体的连接一般是采用焊接的
方式，但是焊接时，焊点或焊盘的位置容易扩大，导致很容易影响到其他部分，考虑到这种情况，对外接点部分进行阻焊(英文名称为solder mask)处理，以缩小焊接的区域，避免对其他部件造成影响。
80.此外，本方案中由于可以控制生长的速度以及长度，高度等，因此使得生成的立体线路200可以实现不等高的固晶焊线平面或smd(surface mounted devices，表面贴装器件)料件焊装固定面。
81.在一个具体的实施例中，该方法还包括：
82.在生成立体线路200的同时，在所述基板100上生成围绕所述立体线路200的围墙。
83.进一步的，所述围墙环绕形成腔体；该方法还包括：
84.通过盖板密封所述腔体的开口，得到密封腔体。
85.具体的，在生成立体线路200，得到线路板时，可以在基板100上同步生长围墙腔体来实现密封封装；线路板周边可以同步生长围墙腔体，通过盖板的密封封装后得到气密腔体，该腔体可以流过气体或液体，从而达到散热的目的。
86.此外，在一个具体的实施例中，该方法还包括：
87.对完成所有的立体线路的基板进行热处理，以释放应力。
88.具体的，在得到所有的立体线路之后，还可以进行热处理，以释放应力，由此可以使得到的产品的性质更加稳定，利于长久稳定工作。
89.实施例2
90.本发明实施例2还公开了一种线路板，所述线路板由实施例1中所述的方法制成。所生成的线路板可以如图2以及图5所示。
91.以此，本发明实施例提出了一种立体线路200的生成方法和线路板，该方法包括：步骤a、对基板100上的初始线路110进行磨平，且磨平的过程中保留用以生成所述初始线路110的感光膜；步骤b、在所述基板100上设置有所述初始线路110的一侧上生成金属层；步骤c、在所述金属层上附着感光膜并进行曝光显影，以暴露与当前立体线路200无关的金属层部分；与当前立体线路200有关的金属层部分与所述初始线路110连接；步骤d、蚀刻掉与当前立体线路200无关的金属层部分，并去除所附着的感光膜；步骤e、再次附着感光膜进行曝光显影，得到与当前立体线路200相关的凹槽；所述凹槽的底部和与当前立体线路200有关的金属层部分连接；步骤f、在所述凹槽中进行电镀处理，得到当前立体线路200；步骤g、保留再次附着的感光膜，并对当前立体线路200进行磨平处理；步骤h、重复执行步骤b
‑
步骤g，直到完成所有的立体线路200。本方案可以实现导电性良好材料的3d互联，如铜线路立体互联，从而实现陶瓷线路板的复杂应用，如埋件(预埋器件)应用，高频应用，抗干扰应用，减少线路传输延迟的应用等。可以实现垂直于线路板的信号传输，大大缩短传输延时，对于总线结构的应用尤其适合；双面的立体线路200还可以实现信号与电源的分离，实现更高的可靠性和抗干扰能力，同时还解决高阻抗问题，提高了应用的范围。
92.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块的一部分。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连
续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
93.另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。
94.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。