CN103906372B - 具有内埋元件的电路板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种电路板，包括双面线路板、电子元件、多个导电膏、第二绝缘层、第三导电线路层、第三绝缘层及第四导电线路层。该双面线路板包括依次层叠设置的第一导电线路层、基底材料层、第一绝缘层及第二导电线路层。该基底材料层具有开口，该第二导电线路层包括多个电性连接垫，该第一绝缘层内形成有多个导电盲孔，每个电性连接垫与一个导电盲孔电连接。该多个导电膏对应连接于该多个导电盲孔，该电子元件粘接并电连接于该多个导电膏。第二绝缘层覆盖该电子元件，第三绝缘层覆盖该第二导电线路层。本发明还涉及一种上述电路板的制作方法。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制作领域，尤其涉及一种具有内埋元件的电路板及其制作方法。
背景技术
印刷电路板因具有装配密度高等优点而得到了广泛的应用。关于电路板的应用请参见文献Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M.Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEETrans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4):1418-1425。
现有技术的多层电路板为了要达到轻薄短小的目的，并增加产品的电性品质水平，各制造商开始致力于将原来焊接于多层电路板表面的电子元件改为内埋于多层电路板内部，以此来增加电路板表面的布线面积从而缩小电路板尺寸并减少其重量和厚度。该电子元件可以为主动或被动元件，如芯片、电阻和电容等。
已知一种具有内埋元件的电路板的制造方法如下：在一线路板上形成通孔；在该线路板的一侧形成支撑材料层，该支撑材料层覆盖该通孔的开口，该支撑材料为绝缘材料或导电金属材料；将电子元件设置于该通孔内并固定于该支撑材料层上；在该线路板相对于该支撑材料层的另一侧压合第一胶体层，使该电子元件粘接于该第一胶体层上；去除该支撑材料层，并在该线路板相对于该第一胶体层的一侧压合第二胶体层，使电子元件的另一端粘接于该第二胶体层；分别在该第一胶体层和第二胶体层上压合第一铜箔层和第二铜箔层；将该第一铜箔层和第二铜箔层分别制作形成第一导电线路层和第二导电线路层，并通过激光蚀孔工艺和电镀工艺形成多个导电盲孔，以使该第一导电线路层与该电子元件的电极通过该多个导电孔电导通；最后，在该第一导电线路层和第二导电线路层上形成防焊层，从而形成具有内埋元件的电路板。
在上述具有内埋元件的电路板的制造方法中，电子元件先固定在支撑材料层上埋入再形成导电盲孔进行电性连接，导电盲孔和电子元件之间易造成对位精度不佳。尤其是在大板面生产时更严重，电子元件置放时，需高精度的置放机，生产成本较高。
发明内容
因此，有必要提供一种产品良率高且成本低的具有内埋元件的电路板及其制作方法。
一种制作具有内埋元件的电路板的方法，包括步骤：提供双面线路板，该双面线路板包括依次层叠设置的第一导电线路层、基底材料层、第一绝缘层及第二导电线路层，该第一绝缘层包括与该基底材料层相邻的第三表面及相对的第四表面，该基底材料层具有开口，使部分该第三表面露出，该第二导电线路层包括多个电性连接垫，该第一绝缘层内形成有多个导电盲孔，每个电性连接垫与一个导电盲孔的一端电连接，该多个导电盲孔的相对的另一端邻近于该第三表面且位于该第一绝缘层内，该双面线路板开设贯穿该第一绝缘层和第二导电线路层且位于该多个导电盲孔间的填充通孔，该填充通孔及该多个导电盲孔邻近于该第三表面的端部露出于该开口；提供多个导电膏，使该多个导电膏对应连接于该多个导电盲孔；提供电子元件，并将电子元件设置于该多个导电膏上以电连接于该多个导电膏；及在该第一导电线路层一侧依次形成第二绝缘层和第三导电线路层，及在该第二导电线路层一侧依次形成第三绝缘层和第四导电线路层，使第二绝缘层覆盖该电子元件并填满该开口内该电子元件与该基底材料层之间的空隙，第三绝缘层覆盖该第二导电线路层，并使第二和第三绝缘层通过压合作用充满该填充通孔以及该电子元件与该基底层之间的空隙。
一种具有内埋元件的电路板，包括双面线路板、电子元件、多个导电膏、邻近于该第一导电线路层依次设置的第二绝缘层和第三导电线路层及邻近于该第二导电线路层依次设置的第三绝缘层和第四导电线路层。该双面线路板包括依次层叠设置的第一导电线路层、基底材料层、第一绝缘层及第二导电线路层，该第一绝缘层包括与该基底材料层相邻的第三表面及相对的第四表面。该基底材料层具有开口，使部分该第三表面露出，该第二导电线路层包括多个电性连接垫，该第一绝缘层内形成有多个导电盲孔，每个电性连接垫与一个导电盲孔的一端电连接，该多个导电盲孔的相对的另一端邻近于该第三表面且位于该第一绝缘层内。该双面线路板开设贯穿该第一绝缘层和第二导电线路层且位于该多个导电盲孔间的填充通孔，该填充通孔及该多个导电盲孔邻近于该第三表面的端部露出于该开口。该多个导电膏对应连接于该多个导电盲孔，该电子元件粘接并电连接于该多个导电膏。第二绝缘层覆盖该电子元件并填满该开口内该电子元件与该基底材料层之间的空隙，第三绝缘层覆盖该第二导电线路层，且该第二和第三绝缘层的材料充满该填充通孔以及该电子元件与该基底层之间的空隙。
相对于现有技术，本实施例的具有内埋元件的电路板是在形成与电子元件对应的导电盲孔后，然后在导电盲孔的端部设置导电膏，使电子元件的电极通过导电膏与该具有内埋元件的电路板连接，避免了导电盲孔与电子元件的对位问题。而且，由于无对位不佳的问题，电子元件的置放无需采用昂贵的高精度置放机台，从而节省成本。另外，本实施例的具有内埋元件的电路板也可应用于HDI高密度积层板。
附图说明
图1是本发明实施例提供的双面覆铜基板的剖视图。
图2是在图1的双面覆铜基板内形成填充通孔和盲孔后的剖视图。
图3是在图2的双面覆铜基板上形成电镀铜层后的剖视图。
图4是将图3的双面覆铜基板的两个铜箔层制作形成导电线路层后的剖视图。
图5和图6是图4中的双面覆铜基板的两个实施方式的俯视图。
图7是在图4中的层叠结构上设置电子元件后形成的多层基板的剖视图。
图8是在图5中的多层基板的相对两侧分别形成绝缘层和导电线路层后形成的具有内埋元件的电路板的剖视图。
主要元件符号说明
| 双面覆铜基板 | 10 |
| 导电盲孔 | 11 |
| 基底层 | 12 |
| 第一铜箔层 | 13 |
| 第二铜箔层 | 14 |
| 第一表面 | 121 |
| 第二表面 | 122 |
| 填充通孔 | 102 |
| 第一导电线路层 | 132 |
| 第二导电线路层 | 142 |
| 多层基板 | 20 |
| 电性连接垫 | 143 |
| 导电膏 | 15 |
| 电子元件 | 16 |
| 电极 | 162 |
| 双面线路板 | 17 |
| 第二绝缘层 | 21 |
| 第三导电线路层 | 22 |
| 第三绝缘层 | 23 |
| 第四导电线路层 | 24 |
| 具有内埋元件的电路板 | 100 |
| 第一导电孔 | 25 |
| 第二导电孔 | 26 |
| 开口 | 211 |
| 第三表面 | 212 |
| 第四表面 | 213 |
| 盲孔 | 32 |
| 通孔 | 34 |
| 电镀铜层 | 33 |
| 导电通孔 | 35 |
| 基底材料层 | 123 |
| 第一绝缘层 | 124 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1至8，本发明实施例提供一种具有内埋元件的电路板的制作方法，包括如下步骤：
步骤一：请参阅图1，依次堆叠并一次压合具有开口211的单面覆铜基板101、第一绝缘层124及第二铜箔层14成为一个整体，构成双面覆铜基板10。
该单面覆铜基板101包括基底材料层123及第一铜箔层13，该基底材料层123包括相对的第一表面121和第二表面122，该第一铜箔层13设置于基底材料层123的第一表面121。该第一绝缘层124的材料一般为胶片，如FR4环氧玻璃布半固化胶片，该第一绝缘层124包括相对的第三表面212和第四表面213，该第一绝缘层124的第三表面212贴紧于该基底材料层123的第二表面122，且部分该第三表面212露出于该开口211。该第二铜箔层14贴紧于该第四表面213。该基底材料层123和该第一绝缘层124构成基底层12。
步骤二：请参阅图2至4，在该第一绝缘层124露出于该开口211的第三表面212形成贯穿该第一绝缘层124和第二铜箔层14的填充通孔102，在从该开口211露出的第一绝缘层124内形成多个导电盲孔11，及将第一铜箔层13和第二铜箔层14分别制作形成第一导电线路层132和第二导电线路层142，从而形成双面线路板17。
该填充通孔102、导电盲孔11、第一导电线路层132及第二导电线路层142的形成方法如下：
首先，请参阅图2，在该第一绝缘层124露出于该开口211的第三表面212上开设贯穿该第一绝缘层124和第二铜箔层14的填充通孔102，开设多个贯穿该第一绝缘层124而未贯穿该第二铜箔层14的盲孔32，及开设贯穿该第一铜箔层13、基底材料层123、第一绝缘层124及第二铜箔层14的通孔34。该多个盲孔32的数量和相互位置关系及该多个盲孔32与该填充通孔102的位置关系在后续的盲孔32内填充电镀铜层后形成导电盲孔11的步骤中再详细说明。
其次，请参阅图3，通过电镀工艺使该开口211的内壁表面、该开口211内的第三表面212、该多个盲孔32内、该填充通孔102的内壁表面及该通孔34内形成连续的电镀铜层33。
最后，请参阅图4，通过影像转移工艺及蚀刻工艺，去除位于该开口211的内壁表面、该开口211内的第三表面212及该填充通孔102的内壁表面的电镀铜层33，保留位于该多个盲孔32内的电镀铜层33以形成多个导电盲孔11和保留位于该通孔34内的电镀铜层33以形成导电通孔35，及将第一铜箔层13和第二铜箔层14分别形成第一导电线路层132和第二导电线路层142。本实施例中，形成该多个导电盲孔11及第一导电线路层132和第二导电线路层142是在同一影像转移工艺及蚀刻工艺中进行，即该多个导电盲孔11及第一导电线路层132和第二导电线路层142同时形成，该第一导电线路层132与该第二导电线路层142通过该导电通孔35电连接。
该填充通孔102及该多个导电盲孔11邻近于该第三表面212的端部露出于该开口211。该第二导电线路层142包括多个电性连接垫143，本实施例中，该电性连接垫143和导电盲孔11的数量均为六个，每个电性连接垫143均对应连接一个导电盲孔11，该导电盲孔11与该第三表面212相邻一端的端面与该第三表面212齐平或略凹于该第三表面212，本实施例中，该导电盲孔11与该第三表面212相邻一端的端面与该第三表面212齐平。该六个导电盲孔11形成三对，该多个导电盲孔11的排列方式如图5所示。
该填充通孔102设置于每对导电盲孔11所对应的两个电性连接垫143之间，用于在后续步骤中使胶体材料通过并填充于固定连接完毕的电子元件（如图7所示的电子元件16）的底部。该填充通孔102的数量可以为一个，如图5所示的一个椭圆形通孔；也可以为两个或更多，如图6所示的两个圆形通孔，。当然，该填充通孔102的形状也可以为其它形状，如多边形、不规则形状等，并不以本实施例为限。
可以理解的是，该导电盲孔11也可以通过填充导电材料如导电银浆至该盲孔32内形成，同理，该导电通孔35也可以通过填充导电材料如导电银浆的方式形成，并不限于本实施例。
步骤三：请参阅图7，在该第三表面212上设置分别与该多个电性连接垫143的多个导电膏15，每个导电膏15覆盖并电连接于与对应电性连接垫143电连接的导电盲孔11相邻于该第三表面212的端部，并提供多个电子元件16，每个电子元件16对应一对第一导电孔11，并使该多个电子元件对应电连接于该多个导电膏15，形成多层基板20。
本实施例中，该电子元件16可以为主动或被动元件，如芯片、电阻或电容，其具有两个电极162，在设置该电子元件16时，使该两个电极162分别固定并电连接于对应的两个导电膏15。本实施例中，该导电膏15的材料可以为但不限于锡膏、导电银浆或导电铜浆等。
步骤四：请参阅图8，在该多层基板20的第一导电线路层132侧依次形成第二绝缘层21和第三导电线路层22，在该第二导电线路层142侧依次形成第三绝缘层23和第四导电线路层24，从而形成具有内埋元件的电路板100。
该第二绝缘层21、第三导电线路层22、第三绝缘层23及第四导电线路层24可通过以下方法形成：
首先，依次堆叠并一次压合第三铜箔层（图未示）、第二绝缘层21、多层基板20、第三绝缘层23及第四铜箔层（图未示）成为一个整体。
该第二绝缘层21和第三绝缘层23一般为胶片，如FR4环氧玻璃布半固化胶片。压合后，该第二绝缘层21覆盖该第一导电线路层132、该基底材料层123外露的第一表面121及多个电子元件16的表面，并填充开口211内该多个电子元件16与该基底材料层123之间的空隙；该第三绝缘层23覆盖该第二导电线路层142及外露的第四表面213，且该第三绝缘层23的材料从该填充通孔102进入该多个电子元件16相邻于该第三表面212的一侧，并填充该多个电子元件16与该第三表面212之间的空隙。压合完毕后，该第二绝缘层21和第三绝缘层23的材料在压合力的作用下从相对两侧充满该填充通孔102和该多个电子元件16与该第三表面212之间的空隙。
其次，在该第二绝缘层21内形成第一导电孔25，在该第三绝缘层23内形成第二导电孔26，及将第三铜箔层和第四铜箔层分别制作形成第三导电线路层22和第四导电线路层24，该第三导电线路层22与该第一导电线路层132之间及该第四导电线路层24与该第二导电线路层142之间分别通过该第一导电孔25和第二导电孔26电连接。该第一导电孔25和第二导电孔26分别可以在形成该第三导电线路层22和第四导电线路层24之前制作完成，其形成方法可以采用激光蚀孔工艺及填孔工艺，该填孔工艺可以为电镀工艺或填充导电铜浆或导电银浆等。形成该第三导电线路层22和第四导电线路层24的方法可采用影像转移工艺和蚀刻工艺。
可以理解的是，在第三导电线路层22一侧和第四导电线路层24一侧还可以分别形成更多的导电线路层，形成具有更多层的多层电路板，并不以本实施例为限。
如图8所示，本实施例的具有内埋元件的电路板100包括多层基板20、第二绝缘层21、第三导电线路层22、第三绝缘层23及第四导电线路层24。该多层基板20包括基底层12、形成于该基底层12相对两侧的第一导电线路层132和第二导电线路层142、以及电子元件16。该基底层12包括层叠设置的基底材料层123和第一绝缘层124，该基底材料层123包括相对的第一表面121和第二表面122，该第一导电线路层132设置于该第一表面121，该第一导电线路层132和基底材料层123具有开口211。该第二绝缘层包括相对的第三表面212和第四表面213，该第三表面212贴紧于该基底材料层123的第二表面122，且部分该第三表面212露出于该开口211。该第二导电线路层142设置于该第四表面213，该第二导电线路层142包括多个电性连接垫143，该基底材料层123内设置有多个导电盲孔11及填充通孔102，每个电性连接垫143与一个导电盲孔11电连接，该多个导电盲孔11相邻于该第三表面212的端部与该第三表面212齐平或略凹于该第三表面212，该填充通孔102贯穿该第二导电线路层142及第一绝缘层124且位于该多个导电盲孔11之间，该填充通孔102及该多个导电盲孔11邻近于该第三表面212的端部露出于该开口211。该具有内埋元件的电路板100进一步包括分别对应于该多个电性连接垫143的多个导电膏15，每个导电膏15分别与对应的导电盲孔11的端部相接触并电连接。该电子元件16通过该多个导电膏15电连接于该多个导电盲孔11，进而电连接于该多个电性连接垫143，本实施例中，该电子元件16包括两个电极162，该电性连接垫143和导电膏15的数量均为两个，该两个电极162分别粘接于该导电膏15上。该第二绝缘层21形成于该第一导电线路层132上，且该第二绝缘层21覆盖该第一导电线路层132、外露的第一表面121及该电子元件16的表面，并填满该开口211内该电子元件16与该基底材料层123之间的空隙，从而使该电子元件16埋入该第二绝缘层21内。该第三导电线路层22形成于该第二绝缘层21远离该第一表面121的表面，且通过形成于第二绝缘层21内的第一导电孔25电连接于该第一导电线路层132。该第三绝缘层23形成于该第二导电线路层142上并覆盖该第二导电线路层142的表面及该第一绝缘层124露出于该第二导电线路层142的第四表面213，且该第二绝缘层21和第三绝缘层23的材料充满该填充通孔102及该电子元件16与该第三表面212之间的空隙，该第四导电线路层24形成于该第三绝缘层23远离该第四表面213的表面。
可以理解，该电子元件16的数量也可以少于或多于三个，此时该导电膏15、电性连接垫143及导电盲孔11的数量也对应改变，并不限于本实施例。
相对于现有技术，本实施例的具有内埋元件的电路板100是在形成与电子元件16对应的导电盲孔11后，然后在导电盲孔11的端部设置导电膏15，使电子元件16的电极通过导电膏15与该具有内埋元件的电路板100连接，避免了导电盲孔11与电子元件16的对位问题。而且，由于无对位不佳的问题，电子元件16的置放无需采用昂贵的高精度置放机台，从而节省成本。另外，本实施例的具有内埋元件的电路板100也可应用于HDI高密度积层板。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种制作具有内埋元件的电路板的方法，包括步骤：
提供双面线路板，该双面线路板包括依次层叠设置的第一导电线路层、基底材料层、第一绝缘层及第二导电线路层，该第一绝缘层包括与该基底材料层相邻的第三表面及相对的第四表面，该基底材料层具有开口，使部分该第三表面露出，该第二导电线路层包括多个电性连接垫，该第一绝缘层内形成有多个导电盲孔，每个电性连接垫与一个导电盲孔的一端电连接，该多个导电盲孔的相对的另一端邻近于该第三表面且位于该第一绝缘层内，该双面线路板开设贯穿该第一绝缘层和第二导电线路层且位于该多个导电盲孔间的填充通孔，该填充通孔及该多个导电盲孔邻近于该第三表面的端部露出于该开口；
提供多个导电膏，使该多个导电膏对应连接于该多个导电盲孔；
提供电子元件，并将电子元件设置于该多个导电膏上以电连接于该多个导电膏；及
在该第一导电线路层一侧依次形成第二绝缘层和第三导电线路层，及在该第二导电线路层一侧依次形成第三绝缘层和第四导电线路层，使第二绝缘层覆盖该电子元件并填满该开口内该电子元件与该基底材料层之间的空隙，第三绝缘层覆盖该第二导电线路层，并使第二与第三绝缘层通过压合作用充满该填充通孔以及该电子元件与该基底层之间的空隙。
2.如权利要求1所述的制作具有内埋元件的电路板的方法，其特征在于，该多个导电盲孔的邻近于该第三表面的端面与该第三表面齐平或凹于该第三表面。
3.如权利要求1所述的制作具有内埋元件的电路板的方法，其特征在于，该双面线路板的制作方法包括步骤：
依次层叠单面覆铜基板、该第一绝缘层及第二铜箔层，该单面覆铜基板包括该基底材料层及设置于基底材料层一侧的第一铜箔层，该基底材料层相邻于该第一绝缘层，该第二铜箔层位于该第一绝缘层远离该基底材料层的一侧，该单面覆铜基板开设有贯穿该第一铜箔层和该基底材料层的该开口；
在该开口内设贯穿该第一绝缘层和该第二铜箔层的该填充通孔及仅贯穿该第一绝缘层与该多个导电盲孔相对应的多个盲孔；
在该多个盲孔内形成导电材料以形成该多个导电盲孔；及
将该多个第一铜箔层和第二铜箔层分别形成该第一导电线路层和第二导电线路层，从而形成该双面覆铜基板。
4.如权利要求3所述的制作具有内埋元件的电路板的方法，其特征在于，在该多个盲孔内形成导电材料的方法为电镀工艺。
5.如权利要求1所述的制作具有内埋元件的电路板的方法，其特征在于，该导电膏的材料为锡膏、导电银浆或导电铜浆。
6.一种具有内埋元件的电路板，包括：
双面线路板，该双面线路板包括依次层叠设置的第一导电线路层、基底材料层、第一绝缘层及第二导电线路层，该第一绝缘层包括与该基底材料层相邻的第三表面及相对的第四表面，该基底材料层具有开口，使部分该第三表面露出，该第二导电线路层包括多个电性连接垫，该第一绝缘层内形成有多个导电盲孔，每个电性连接垫与一个导电盲孔的一端电连接，该多个导电盲孔的相对的另一端邻近于该第三表面且位于该第一绝缘层内，该双面线路板开设贯穿该第一绝缘层和第二导电线路层且位于该多个导电盲孔间的填充通孔，该填充通孔及该多个导电盲孔邻近于该第三表面的端部露出于该开口：
电子元件及多个导电膏，该多个导电膏对应连接于该多个导电盲孔，该电子元件粘接并电连接于该多个导电膏；及
邻近于该第一导电线路层依次设置的第二绝缘层和第三导电线路层及邻近于该第二导电线路层依次设置的第三绝缘层和第四导电线路层，第二绝缘层覆盖该电子元件并填满该开口内该电子元件与该基底材料层之间的空隙，第三绝缘层覆盖该第二导电线路层，且该第二和第三绝缘层的材料充满该填充通孔以及该电子元件与该基底层之间的空隙。
7.如权利要求6所述的具有内埋元件的电路板，其特征在于，该多个导电盲孔的邻近于该第三表面的端面与该第三表面齐平或凹于该第三表面。
8.如权利要求6所述的具有内埋元件的电路板，其特征在于，该导电膏的材料为锡膏、导电银浆或导电铜浆。
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