CN102573292A

CN102573292A - 一种内埋置电阻器的印刷电路板及其制造方法

Info

Publication number: CN102573292A
Application number: CN2012100009295A
Authority: CN
Inventors: 潘开林; 丘伟阳; 王双平; 李鹏
Original assignee: Guilin University of Electronic Technology
Current assignee: Guilin University of Electronic Technology
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2032-01-04
Also published as: CN102573292B

Abstract

本发明公开了一种内埋置电阻器的印刷电路板及其制造方法，印刷电路板包括电阻器、多个电路层、以及多个分别设置在各电路层之间的绝缘层，所述的绝缘层包括第一基板层和第二基板层，电阻器设置在第二基板层中且位于第一基板层的上表面处，其特征在于：电阻器上表面的两端分别设有铜箔电极，铜箔电极的上表面设有穿过第二基板层的微通孔，微通孔的端头设置在第二基板层上与电路层连接；所述的电阻器为蛇形。本发明的优点：减小封装体积、提高电气性能、增加内埋置电阻的阻值；本发明工艺制作固化温度较低，提高生产效率、降低成本；所采用的基板材料来源广泛、价格便宜，固化温度较低，固化温度较低，对设备和工艺技术的要求大大降低。

Description

一种内埋置电阻器的印刷电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板（PCB）及其制造方法，尤其是一种内埋置电阻器的印刷电路板及其制造方法。

背景技术

随着电子产品的发展，目前的表面组装技术（SMT）广泛应用于微电子组装与封装，一般而言，一个典型的SMT工艺中，无源元器件占据约整个PCB基板40%及以上的面积，制约了电子产品向小型化、多功能、低成本、高性能方向的发展。根据国际半导体路线图（ITRS），基板内埋置无源器件技术（EPT）作为系统封装(SIP)的一种高级形式，相比于无源器件的表面组装技术（SMT）具有明显优势。

内埋置无源器件作为微电子表面组装（SMT）的一种高级形式，由于工艺技术的发展和有些电路设计对埋置无源器件的要求，要求更小的埋置体积和特殊条件下更薄的埋置式PCB，更高的电性能；同时也要求内埋置无源器件的电阻器在一些特殊电路要求下需要更高的电阻值。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，迎合电子产品小型化、多功能、低成本、高性能的主流发展方向，为满足一些埋置式PCB的特殊电路对埋置电阻器的高电阻值的需求而提供一种具有高电阻值的内埋置蛇形电阻器件的印刷电路板及其制造方法。

本发明的目的是通过下述的技术方案来实现的：

一种内埋置电阻器的印刷电路板，包括电阻器、多个电路层、以及多个分别设置在各电路层之间的绝缘层，所述的绝缘层包括第一基板层和第二基板层，电阻器设置在第二基板层中且位于第一基板层的上表面处，其特征在于：电阻器上表面的两端分别设有铜箔电极，铜箔电极的上表面设有穿过第二基板层的微通孔，微通孔的连接端设置在第二基板层上与电路层连接。

所述的电阻器为蛇形。

所述第一基板层为FR-4环氧树脂。

所述第二基板层为FR-4环氧树脂或聚酰亚胺。

一种制造上述内埋置电阻器的印刷电路板的方法，包括：

（a）提供绝缘层第一基板层，依次层压电阻材料和铜箔,形成埋置式电阻内层，轻度固化；

（b）在铜箔上旋转涂覆光刻胶，轻度固化；

（c）光刻胶曝光，定义埋置电阻的外形，包括电阻的长度和宽度,刻蚀铜箔及电阻材料，形成电阻初形；

（d）移除铜箔表面上的光刻胶；

（e）在第一基板层和铜箔表面上旋转涂覆光刻胶，将电阻初形埋置在光刻胶下；

（f）光刻胶曝光，刻蚀铜箔，形成电阻两端的铜箔电极；

（g）移除光刻胶，完成电阻器的制备；

（h）在电阻器的表面和第一基板层上涂覆绝缘材料，形成第二基板层；

（i）在第二基板层的上表面旋转涂覆光刻胶，轻度固化；

（j）光刻胶曝光，刻蚀第二基板层，微孔成形；

（k）移除第二基板层表面上的光刻胶；

（l）在微通孔壁上电镀铜，同时在第二基板层的上表面形成种子层；

（m）在种子层的上表面旋转涂覆一层光刻胶；

（n）光刻胶曝光，刻蚀以去除第二基板层表面电镀铜形成的种子层镀铜，形成微通孔连接端；

（o）移除光刻胶，形成具有微通孔的内埋置电阻的绝缘层。

固化温度为60-80℃。

在步骤（a）之前对第一基板层进行表面处理；在步骤（g）和步骤（h）之间对电阻器和第一基板层的表面进行表面处理。

本发明的绝缘层制作完成后，在绝缘层上层压铜箔制作电路图形，即制作电路层，绝缘层内的内埋置电阻器通过微通孔与电路层互联，重复以上步骤，层与层之间的互联通过导通孔连接，最终制作出内埋置电阻器的印刷电路板。

本发明具有以下优点：

1. 减小封装体积，相对表面组装技术而言，可减少电子封装体积、节省材料，使电子产品更加小型化；

2. 提高电气性能，相对表面组装技术而言，可提高电子封装方面电气性能，主要是其体积减小导致其电气互联线路更短，集成度更高；

3. 增加内埋置电阻的阻值，可有效提高无源器件的器件特性容量。

4. 本发明工艺制作印刷电路板固化温度较低，可有效提高生产效率，降低成本；所采用的第一基板和第二基板材料来源广泛、价格便宜，固化温度较低，对设备和工艺技术的要求大大降低。

附图说明

图1为实施例绝缘层的截面结构示意图；

图2为图1中A-A视向结构示意图；

图3a-图3o为截面图，其示意性地示出了本发明实施例制造内埋置电阻器印刷电路板的方法。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明内容作进一步的详细说明，但不是对本发明的限定。

实施例：

参照图1图2，一种内埋置电阻器的印刷电路板，包括电阻器、多个电路层、以及多个分别设置在各电路层之间的绝缘层，绝缘层包括第一基板层1和第二基板层4，电阻器2设置在第二基板层4中且位于第一基板层1的上表面处，电阻器2上表面的两端分别设有铜箔电极3，电极3的上表面设有穿过第二基板层4的微通孔5，微通孔5的连接端设置在第二基板层4上与电路层连接。

电阻器2为蛇形。蛇形电阻在有效的PCB内埋置面积下，相对于传统型的长条形内埋置电阻可有效减少内埋置电阻的长度，缩短电气互联的线路距离，在特殊条件下可满足电路设计对高电阻的需求，并且有效缩小PCB面积。

第一基板层1为FR-4环氧树脂。

第二基板层4为FR-4环氧树脂或聚酰亚胺。

第一基板层1采用FR-4环氧树脂、第二基板层2采用FR-4环氧树脂或聚酰亚胺绝缘材料，可有效减低整个工艺要求的固化温度，提高生产效率，其材料本身价格便宜，可以有效降低生产成本。

如图3a-图3o所示，一种制造上述内埋置电阻器的印刷电路板的方法，包括：

（a）提供绝缘层第一基板层301，依次层压电阻材料302和铜箔303,形成埋置式电阻内层，轻度固化，如图3a所示，在第一基板层301、电阻材料302和铜箔303之间填充有粘结剂；

（b）在铜箔303上旋转涂覆光刻胶306，轻度固化，如图3b所示，将光刻胶固化在铜箔表面上；

（c）光刻胶306曝光，定义埋置电阻的外形，包括电阻的长度和宽度,刻蚀铜箔303和电阻材料302，形成电阻初形，如图3c所示，光刻胶曝光后，根据电阻阻值的要求和层压电材料的厚度，计算并设计电阻的总长度和宽度，定义并蚀刻出电阻外形，初步形成电阻初形；

（d）移除铜箔303表面上的光刻胶306，如图3d所示，用直接曝光或其他方法移除铜箔303表面上的光刻胶306；

（e）在第一基板层301和铜箔303表面上旋转涂覆光刻胶306，将电阻初形埋置在光刻胶306下，如图3e所示，准备刻蚀铜箔303形成电阻两端电极；

（f）光刻胶306曝光，刻蚀铜箔303，形成电阻两端的铜箔电极，如图3f所示，光刻胶306曝光后，用化学腐蚀液沿曝光孔蚀刻铜箔，即可形成电阻两端的铜箔电极；

（g）移除光刻胶306，完成电阻器的制备，如图3g所示，光刻胶306移除后，可根据需要用激光在电阻器上刻槽，对电阻进行微调，从而制作出更精确的电阻，完成第一基板层301表面上电阻器的制备；

（h）在电阻器的表面和第一基板层301上涂覆绝缘材料，形成第二基板层304，如图3h所示；

（i）在第二基板层304的上表面旋转涂覆光刻胶306，轻度固化，如图3i所示；

（j）光刻胶306曝光，刻蚀第二基板层304，微孔成形，如图3j所示，光刻胶306曝光后，刻蚀第二基板层304的绝缘材料，刻蚀出微孔，使微孔成形，准备在微孔上电镀铜，制备微通孔，从而以实现埋置电阻与绝缘层外的电路互联；

（k）移除第二基板层304表面上的光刻胶306，如图3k所示，直接曝光或其他方法移除第二基板层304绝缘材料表面上的光刻胶306；

（l）在微通孔壁上电镀铜，同时在第二基板层304的上表面形成种子层305，如图3l所示，在移除光刻胶306后具有微孔的第二基板层304孔壁和第二基板层304绝缘材料表面电镀铜，形成电镀的微通孔和第二基板层304表面上的种子层305；

（m）在种子层305的上表面旋转涂覆一层光刻胶306，如图3m所示；

（n）光刻胶306曝光，刻蚀以去除第二基板层304表面电镀铜形成的种子层305镀铜，形成微通孔连接端，如图3n所示，除去种子层多余的电镀铜，保留微通孔上端的种子层305，形成微通孔连接端；

（o）移除光刻胶306，形成具有微通孔的内埋置电阻的绝缘层，如图3o所示。

以上步骤中固化温度为60-80℃。相对于传统高温制造电阻方法，本发明工艺制造对工艺设备和工艺制造的复杂度大大降低，可有效提高生产效率，降低生产成本。

在步骤（a）之前对第一基板层301进行表面处理；在步骤（g）和步骤（h）之间对电阻器和第一基板层301的表面进行表面处理，以提高层间结合力。

光刻胶306曝光后内埋置电阻的绝缘层制作完成，绝缘层制作完成后，在绝缘层上层压铜箔制作电路图形，即制作电路层，绝缘层内的内埋置电阻器通过微通孔与电路层互联，重复以上步骤，层与层之间的互联通过导通孔连接，最终制作出内埋置电阻器的印刷电路板。

Claims

1.一种内埋置电阻器的印刷电路板，包括电阻器、多个电路层、以及多个分别设置在各电路层之间的绝缘层，所述的绝缘层包括第一基板层和第二基板层，电阻器设置在第二基板层中且位于第一基板层的上表面处，其特征在于：电阻器上表面的两端分别设有铜箔电极，铜箔电极的上表面设有穿过第二基板层的微通孔，微通孔的端头设置在第二基板层上与电路层连接。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述的电阻器为蛇形。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述第一基板层为FR-4环氧树脂。

4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述第二基板层为FR-4环氧树脂或聚酰亚胺。

5.一种制造权利要求1-4所述的内埋置电阻器的印刷电路板的方法，其特征在于：所述方法包括：

提供绝缘层第一基板层，依次层压电阻材料和铜箔,形成埋置式电阻内层，轻度固化；

在铜箔上旋转涂覆光刻胶，轻度固化；

光刻胶曝光，定义埋置电阻的外形，包括电阻的长度和宽度,刻蚀铜箔及电阻材料，形成电阻初形；

移除铜箔表面上的光刻胶；

在第一基板层和铜箔表面上旋转涂覆光刻胶，将电阻初形埋置在光刻胶下；

光刻胶曝光，刻蚀铜箔，形成电阻两端的铜箔电极；

移除光刻胶，完成电阻器的制备；

在电阻器的表面和第一基板层上涂覆绝缘材料，形成第二基板层；

在第二基板层的上表面旋转涂覆光刻胶，轻度固化；

光刻胶曝光，刻蚀第二基板层，微孔成形；

移除第二基板层表面上的光刻胶；

在微通孔壁上电镀铜，同时在第二基板层的上表面形成种子层；

在种子层的上表面旋转涂覆一层光刻胶；

光刻胶曝光，刻蚀以去除第二基板层表面电镀铜形成的种子层镀铜，形成微通孔连接端；

移除光刻胶，形成具有微通孔的内埋置电阻的绝缘层。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于：固化温度为60-80℃。