CN104869753B - 印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了印刷电路板及其制造方法。根据本发明的示例性实施方式，印刷电路板包括：第一绝缘层，其中嵌入有金属层；翘曲防止层，堆叠在第一绝缘层上；第二绝缘层，堆叠在第一绝缘层的两个表面上；过孔，形成在第二绝缘层上以连接到金属层；以及阻焊剂层，堆叠在第二绝缘层上。

Description

印刷电路板及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年2月21日提交的题为“Printed Circuit Board And MethodOf Manufacturing The Same”的韩国专利申请序列号10-2014-0020493的外国优先权权益，通过引用将其全部内容结合到本申请中。
技术领域
本申请涉及印刷电路板及其制造方法，更具体地，涉及包括在其中插入的金属层以具有增强的热导率(thermal conductivity)的印刷电路板及其制造方法。
背景技术
随着对除了移动电话之外的薄且多功能的电子产品的需求增加，安装在电子产品中的各种电子部件倾向于小型化、高密度且更薄。因此，已积极进行对由各种电子部件制造的薄且多功能的半导体封装件的研究。
具体地，在一个基板上垂直堆叠多个半导体芯片的多芯片封装(MCP)类型、堆叠在其上安装有半导体芯片的多个基板的堆叠封装(POP)类型等中，有必要开发一种具有优良的翘曲特性的基板，以具有与半导体芯片的热膨胀性能相似水平的热膨胀性能。
最近，随着高性能移动电话或多媒体设备的加速发展以及对于高性能和高密度的半导体芯片的需求增加，封装件的发热问题已作为解决方案出现了。因此，已经要求开发满足除翘曲特性之外的诸如发热问题等复合特性的印刷电路板。
为了开发该印刷电路板，已主要使用通过将具有优异的热导率的如铜(Cu)和铝(Al)的金属材料插入到通常构成印刷电路板的芯板(core)中来制造印刷电路板的方法，或者通过将具有优异的热导率的如氧化铝和氮化硼的填充物与除芯板之外的绝缘层混合来改善绝缘层的热导率的方法。
然而，当如铝和铜的金属材料被应用到芯板中时，可提高印刷电路板的热导特性，但是由于半导体芯片被安装在印刷电路板的上表面上并且然后受到高热回流焊接处理，因而与由通常的绝缘层构成的印刷电路板相比，翘曲特性更显著地减少了。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利公开公布第2008-0096985号
发明内容
本发明的目的是提供一种印刷电路板，该电路板通过将金属层嵌入到印刷电路板的中间部分的绝缘层中而具有改善的热导率并且通过在绝缘层上安装翘曲防止层而具有抗翘曲的刚度，以及印刷电路板的制造方法。
根据本发明的示例性实施方式，提供一种印刷电路板，该印刷电路板包括：第一绝缘层，金属层嵌入其中；翘曲防止层，堆叠在第一绝缘层上；第二绝缘层，堆叠在第一绝缘层的两个表面上；过孔(via)，形成在第二绝缘层上，以连接至金属层；以及阻焊剂层，堆叠在第二绝缘层上。
印刷电路板可进一步包括：焊盘，连接至第二绝缘层上的过孔；以及外部连接单元，电连接至焊盘并且布置在焊料电阻(solder resistor，阻焊剂)的开口周围。
第一绝缘层可以是由通过将树脂材料浸渍到织物布或玻璃布形成的半固化片(prepreg)制成并且该半固化片可以进一步浸渍有有机填充物(organic filler)。
翘曲防止层可形成于第一绝缘层的一个表面或者两个表面上。
翘曲防止层可以由具有低热膨胀系数的殷钢或合金的金属材料制成。
翘曲防止层可以形成在穿透第一绝缘层的金属层的暴露区域的外侧，并且翘曲防止层可以延伸至第一绝缘层上暴露的金属层之上。
金属层可通过粘结层在第一绝缘层中粘结至彼此，并且粘结层可由导电胶(conductive paste)或导电聚合物制成。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种印刷电路板的制造方法，该方法包括：制备金属层和金属材料堆叠在其上的金属基底；通过使金属层图案化来形成电路；通过在第一绝缘层的两个表面上将设置有电路的金属基底按压，将金属层嵌入到第一绝缘层中；通过使涂覆在第一绝缘层的两个表面上的金属材料图案化形成翘曲防止层；将第二绝缘层堆叠在第一绝缘层上；在第二绝缘层中形成通孔(via hole)并且通过使形成在包括通孔的第二绝缘层上的电镀层图案化来形成过孔和焊盘；并且在第二绝缘层上堆叠阻焊剂层并且在通过阻焊剂层的开口暴露的焊盘上形成外部连接单元。
根据本发明的另一示例性实施方式，提供一种印刷电路板的制造方法，该方法包括：制备金属层和金属材料堆叠在其上的金属基底；通过使金属层图案化形成电路；通过将设置有电路的金属基底按压在第一绝缘层的一个表面上使金属层在第一绝缘层中嵌入为突出金属层的端部；研磨在第一绝缘层上突出的金属层；通过使涂覆在第一绝缘层的一个表面上的金属材料图案化形成翘曲防止层；将第二绝缘层堆叠在第一绝缘层上；在第二绝缘层中形成通孔并且通过使形成在包括通孔的第二绝缘层上的电镀层图案化形成过孔和焊盘；并且在第二绝缘层上堆叠阻焊剂层并且在通过阻焊剂层的开口暴露的焊盘上形成外部连接单元。
附图说明
图1是根据本发明的第一示例性实施方式的印刷电路板的截面图。
图2A至图2K是示出了根据本发明的第一示例性实施方式制造印刷电路板的过程的过程截面图；图2A是金属基底的截面图并且图2B和图2C是金属基底的图案化的金属层的截面图；图2D和图2E是金属层被嵌入到绝缘层的状态的截面图；图2F和图2G是布置在绝缘层上的翘曲防止层的截面图；图2H和图2I是堆叠第二绝缘层的状态的截面图；图2J是电路形成在第二绝缘层上的状态的截面图；图2K是堆叠在第二绝缘层上的阻焊剂的截面图。
图3是根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板的截面图。
图4A至图4K是示出了根据本发明的第二示例性实施方式制造印刷电路板的过程的过程截面图；图4A是金属基底的截面图；图4B和图4C是金属基底的图案化的金属层的截面图；图4D和图4E是金属层嵌入到绝缘层的状态的截面图；图4F和图4G是布置在绝缘层上的翘曲防止层的截面图；图4H和图4I是堆叠第二绝缘层的状态的截面图；图4J是电路形成在第二绝缘层上的状态的截面图；图4K是堆叠在第二绝缘层上的阻焊剂的截面图。
图5A至图5L是示出了根据本发明的第三示例性实施方式的制造印刷电路板的过程的过程截面图；图5A是金属基底的截面图；图5B和图5C是金属基底的图案化的金属层的截面图；图5D和图5E是金属层嵌入到绝缘层的状态的截面图；图5F是金属层被研磨后的状态的截面图；图5G和图5H是布置在绝缘层上的翘曲防止层的截面图；图5I和图5J是堆叠第二绝缘层的状态的截面图；图5K是电路形成在第二绝缘层上的状态的截面图；图5L是堆叠在第二绝缘层上的阻焊剂的截面图。
具体实施方式
通过参照示出本发明的示例性实施方式的附图的以下详细说明，实现以上目标的根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板及其制造方法的作用效果和技术配置的内容将变得显然。
印刷电路板的第一示例性实施方式
首先，图1是根据本发明的第一示例性实施方式的印刷电路板的截面图。
如图1示出的，根据本发明的第一示例性实施方式的印刷电路板100可由以下部分构成：其中插入有金属层121的第一绝缘层100，堆叠在第一绝缘层110的两个表面上的翘曲防止层125，堆叠在第一绝缘层110的两个表面上的第二绝缘层130，形成在第二绝缘层上以连接金属层121的过孔(via)140，以及堆叠在第二绝缘层130上的阻焊剂层160。
此外，在印刷电路板100中，连接至过孔140的多个焊盘150可布置在第二绝缘层130上并且电连接至焊盘150的外部连接单元170可布置在阻焊剂层160的开口周围。
在这种情况下，外部连接单元170是焊锡球、凸块、焊盘等并且可以突出的形式形成在阻焊剂层160的开口周围。
第一绝缘层110可由一般的树脂材料制成并且可由通过将树脂材料浸渍到织物布或玻璃布中而具有刚度(rigidity)的半固化片制成。此外，第一绝缘层100可由通过进一步将有机填充物浸渍到半固化片中而具有改善的刚度和热膨胀系数(CTE)的绝缘层形成。
第一绝缘层110设置有金属层121，其中金属层121可配置成其中金属层穿透第一绝缘层110并且其上部和下部可形成为暴露于第一绝缘层110的外侧的形式。金属层121由具有良好的传导率的金属材料制成并且可由形成电路图案时主要使用的铜(Cu)制成。
金属层121可用于通过提高印刷电路板内的铜(Cu)的残留率来增加抗翘曲的刚度。
同时，翘曲防止层125可布置在第一绝缘层110上。翘曲防止层125可布置在第一绝缘层110的一个表面或两个表面上并且可形成为比第一绝缘层110的厚度相对更小的厚度。翘曲防止层125由具有低CTE的金属材料制成并且可主要由殷钢(invar)或合金的金属材料制成。同时，翘曲防止层125堆叠在由于半固化片材料(prepreg material，预浸材料)而具有预定刚度的第一绝缘层上以进一步提高抗翘曲的刚度。
在这种情况下，翘曲防止层的125的厚度可形成为第一绝缘层的厚度的5％至10％或3至10μm，并且当翘曲防止层125等于或小于3μm时，对第一绝缘层的刚度的增加效果是可忽略的，并且当翘曲防止层125的厚度等于或大于10μm时，印刷电路板的总厚度会增加，并因此难以实现薄的目的。此外，当翘曲防止层125形成为第二绝缘层130的厚度的30％或更大的厚度时，会降低层之间的电稳定性。
此外，翘曲防止层125布置在第一绝缘层110上但可形成为不与穿透第一绝缘层110的金属层121接触。就是说，因为翘曲防止层125是由金属材料制成的，所以当翘曲防止层与金属层121接触时，会出现由短路导致的产品缺陷，因此，翘曲防止层125可形成于第一绝缘层110的上部和下部的金属层121的暴露区域的外侧处。
在这种情况下，翘曲防止层125可堆叠为延伸到邻近于第一绝缘层110的金属层121之上。当翘曲防止层125堆叠在金属层121上时，翘曲防止层125可延伸到没有电连接至过孔140的金属层121上并且过孔140可选择性地连接至其上没有形成翘曲防止层125的金属层121上。
如上所述，当翘曲防止层125延伸至没有连接过孔140的金属层121时，第一绝缘层110的刚度可由翘曲防止层125的延伸长度进一步增加。
第二绝缘层130可堆叠在翘曲防止层125堆叠在其上的第一绝缘层110上。第二绝缘层130可由树脂材料的绝缘材料制成并且可用于使金属层121和第一绝缘层110上的翘曲防止层125之间绝缘。此外，在第二绝缘层130中加工出通孔(via hole)并且填充电镀材料以形成过孔140。过孔140选择性地连接至布置在第一绝缘层110上的金属层121并且金属层121可用于通过多个过孔140在印刷电路板的上部和下部进行传导。
过孔140可设置有通过使用蚀刻等的化学加工方法以及通过使用激光钻孔的机械加工方法形成的通孔，并且过孔140可通过使用电镀或印刷方法将如铜(Cu)的金属材料填充到通孔中形成。此外，在形成过孔140时，金属材料堆叠在第二绝缘层130的表面上并且图案化的焊盘150可通过蚀刻堆叠的金属材料来设置。在这种情况下，焊盘150可选择性地连接至如焊锡球或凸块的外部连接单元170并且可根据印刷电路板的设计规格由具有微间距的电路构成。
保护图案化的电路的阻焊剂层160可进一步堆叠在第二绝缘层130上。开口形成在阻焊剂层160上使得形成在第二绝缘层130上的焊盘150可通过开口暴露并且外部连接单元170可布置在通过开口暴露的焊盘150上。
制造印刷电路板的方法的第一示例性实施方式
制造如上构造的根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板的详细方法将通过以下详细的说明得到更清楚的理解。
图2A至图2K是示出了根据本发明的第一示例性实施方式制造印刷电路板的过程的过程截面图，其中图2A是金属基底的截面图并且图2B和图2C是金属基底的图案化的金属层的截面图，图2D和图2E是金属层嵌入到绝缘层的状态的截面图，图2F和图2G是布置在绝缘层上的翘曲防止层的截面图，图2H和图2I是堆叠第二绝缘层的状态的截面图，图2J是电路形成在第二绝缘层上的状态的截面图，以及图2K是堆叠在第二绝缘层上的阻焊剂的截面图。
首先，如图2A所示，在根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板中，制备金属基底120。金属基底120可构成双金属形式，其中具有低热膨胀系数的金属材料122堆叠在具有良好的传导率的金属层121的一个表面上。金属层121的一个表面上的金属材料122是具有与金属层121的CTE相比显著更低的CTE的金属并且可以主要是如殷钢或合金的金属材料并且可通过以下处理用作根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板中的翘曲防止层。
在这种情况下，金属层121可主要由铜(Cu)材料制成并且堆叠在金属层121上的金属材料122可形成为比金属层121的厚度更薄的厚度。
接着，金属基底120的金属层121可被图案化(参考图2B和图2C)。金属层121可使用干膜(DF)通过曝光、显影和剥离处理将在其上堆叠金属材料122的表面的相反表面图案化而设置有电路。通过使金属层121图案化而形成的电路可以铜柱(Cu柱)或凸块形式布置在金属材料122的一个表面上。
下面，如图2D和图2E所示，金属层121可通过在具有预定厚度的绝缘层110的两个表面上按压设置有电路的一对金属基底120而嵌入绝缘层110中。绝缘层110可形成为具有与金属基底120的金属层121的粘结厚度相同或相似的厚度，从上面和下面按压该金属层121，将其按压在绝缘层110中。以这种方式，金属层121按照图案设计以预定间隔嵌入到绝缘层110中并且金属层121的端部可在绝缘层的中间部分彼此连接以形成其中嵌入有金属层121的绝缘层110。
在这种情况下，金属基底120的金属材料122涂覆在绝缘层110的两个表面上，金属材料122的一个表面上的金属层121可通过在绝缘层110内在金属层121的端部之间连接而形成通孔形式，并且金属层121可通过穿透绝缘层110用作电传导过孔。这里，在制造印刷电路板之后，绝缘层110可用作第一绝缘层，并且在绝缘层110内连接的一对金属层121可用作通过绝缘层110传输的热的排放路径，同时用作如上所述的电传导过孔。
下面，如图2F和图2G所示，翘曲防止层125可通过使涂覆在第一绝缘层110上的金属材料122图案化来形成。将干膜应用到金属材料122上并且将干膜应用到除第一绝缘层110的金属层121的位置以外的位置，并且使用干膜通过曝光、显影、和剥离处理来图案化金属层121以形成由金属材料制成的翘曲防止层125。
翘曲防止层125可布置在除形成金属层121的位置以外的第一绝缘层110上并且由于低热膨胀系数可形成为具有对第一绝缘层110的翘曲的阻力。
在这里，使图2B示出的金属层121和图2G中示出的翘曲防止层125图案化不限于在曝光、显影、和剥离处理中使用干膜的减去法(subtractive method)，因此可应用除了半加成工艺(SAP)法、等离子体半加成工艺(PSAP)法等之外的各种电路形成方法。
同时，翘曲防止层125可图案化为同时地涂覆在第一绝缘层110和金属层121上。在这种情况下，由于翘曲防止层125可具有比图2G示出的翘曲防止层的长度进一步延伸到金属层121之上的长度，对翘曲的阻力，即对热膨胀的刚度可进一步赋予给第一绝缘层110。在这种情况下，涂覆有翘曲防止层125的金属层121可由不用作电传导的伪金属层(dummymetal layer)构成。
下面，如图2H和图2I所示，第二绝缘层130可布置在金属层121嵌入其中的第一绝缘层110上并且通孔131可形成在第二绝缘层130中。第二绝缘层130可堆叠在第一绝缘层110的两个表面上并且可堆叠有通过V压方法形成的增强膜或堆叠有通过层压处理形成的半固化片。第二绝缘层130可仅由树脂材料制成，但可由半固化片制成，其中芯板构件和无机填充物被浸渍以便赋予对抗在制造过程中出现的翘曲的刚度。
此外，第二绝缘层130可设置有通过激光钻孔或CNC钻孔形成的通孔131。通孔131可形成在第一绝缘层110的金属层121上并且在激光钻孔的情况下，可使用CO2激光器。
下面，如图2J所示，电镀层布置在第二绝缘层130上并且焊盘150和过孔140可通过将电镀层图案化来形成。过孔140通过在第二绝缘层130上形成电镀层时将电镀材料填充在通孔131中而电镀的填充物，并且连接至过孔140的电镀层是通过蚀刻等图案化，因此包括焊盘150的电路可布置在过孔140上。
过孔140被连接至第一绝缘层110的金属层121和焊盘150以形成层间连接电路并且可选择性地连接到第一绝缘层110中形成的多个金属层121之中。
在这种情况下，过孔140形成在设置翘曲防止层125的区域以外的区域以使其与翘曲防止层125绝缘并且第二绝缘层130被应用到过孔140和翘曲防止层125之间以使过孔140和翘曲防止层125之间完全绝缘。
最后，如图2K所示，阻焊剂层160可堆叠在第二绝缘层130上。阻焊剂层160用于从外部环境中保护除焊盘150以外的电路并且设置有开口，通过开口可暴露形成在过孔140上的焊盘150。如焊锡球和凸块的外部连接单元170可布置在通过阻焊剂层160的开口暴露的焊盘150上。
根据由以上提及的制造方法制造的印刷电路板，穿透第一绝缘层110的金属层121被连接至在第二绝缘层130中形成的过孔140和焊盘150以用于提供电传导和热辐射，并且与过孔140绝缘的翘曲防止层125被布置在第一绝缘层110上以赋予第一绝缘层110刚度以便于翘曲控制。
印刷电路板的第二示例性实施方式
同时，图3是根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板的截面图。
如图3示出的，根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板200可由以下部分构成，即第一绝缘层100，金属层121插入其中；翘曲防止层125，堆叠在第一绝缘层110的两个表面上；第二绝缘层130，堆叠在第一绝缘层110的两个表面上；过孔140，形成在第二绝缘层130上以与金属层121连接；以及阻焊剂层160，堆叠在第二绝缘层130上，其中金属层121可在第一绝缘层110中粘结至粘结层123。
在这种情况下，粘结层123可由导电胶或导电聚合物制成。
此外，在印刷电路板200中，连接至过孔140的多个焊盘150可布置在第二绝缘层130上并且电连接至焊盘150的外部连接单元170可布置在阻焊剂层160的开口周围。
在这种情况下，外部连接单元170是焊锡球、凸块、焊盘等并且可以突出形式形成在阻焊剂层160的开口周围。
根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板200，其中穿透第一绝缘层110的金属层121通过粘结层123胶合地粘结至第一绝缘层的构造是不同于根据本发明的第一示例性实施方式的印刷电路板的组件，因此将详细描述通过粘结层123粘结的金属层121和金属层121嵌入其中的绝缘层110的构造。
此外，在根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板200的组件之中，与根据本发明的第一示例性实施方式的印刷电路板的那些组件相同的组件由相同的参考标号标记并且将省去与本发明的第一示例性实施方式相同的组件的详说明。
在根据本发明的第二示例性实施方的印刷电路板200中，嵌入在第一绝缘层110中的金属层121可构造成以下形式，其中金属层121穿透绝缘层110的上部和下部。在这种情况下，金属层121以以下形式粘结至第一绝缘层110，其中在第一绝缘层110的上部和下部处具有比第一绝缘层110的厚度更薄的厚度的金属层121是单独按压的并且嵌入到第一绝缘层110中，并且金属层121可通过将导电胶或导电聚合物置于金属层121之间而被粘结至第一绝缘层110，以在其中金属层121由于第一绝缘层110内的金属层121的高度误差而没有电连接至第一绝缘层110的情况下制备。因此，导电材料的粘结层123内置在嵌入第一绝缘层110中的金属层121的中间部分处，以在没有停止向金属层121供电的情况下提供传导。
以这种方式，第一绝缘层110内由粘结层123粘结的金属层121的上部和下部可形成为暴露于第一绝缘层110的外侧并且可通过提高印刷电路板内的铜(Cu)残留率来增加抗翘曲的刚度。
同时，翘曲防止层125可布置在第一绝缘层110的一个表面或两个表面上并且可由具有低CTE的如殷钢或合金的金属材料制成。
第二绝缘层130和阻焊剂层160可依次堆叠第一绝缘层110上，在该第一绝缘层上堆叠翘曲防止层125。在第二绝缘层130中加工出通孔并且因此填充有电镀材料以形成过孔140。过孔140选择性地连接至布置在第一绝缘层110上的金属层121并且金属层121可通过过孔140用于在印刷电路板的上部和下部进行传导。此外，过孔140的上部可进一步设置有外部连接单元170与其粘结的焊盘150。
制造印刷电路板的方法的第二示例性实施方式
制造如上构造的根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板的详细方法将通过以下详细的说明得到更清楚的理解。
图4A至图4K是示出了根据本发明的第一示例性实施方式制造印刷电路板的过程的过程截面图，其中图4A是金属基底的截面图，图4B和图4C是金属基底的图案化的金属层的截面图，图4D和图4E是金属层嵌入到绝缘层的状态的截面图，图4F和图4G是布置在绝缘层上的翘曲防止层的截面图，图4H和图4I是堆叠第二绝缘层的状态的截面图，图4J是电路形成在第二绝缘层上的状态的截面图，并且图4K是堆叠在第二绝缘层上的阻焊剂的截面图。
以下参照图4A至图4K的过程截面图说明根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板的详细说明，将省去与根据本发明的第一示例性实施方式的制造印刷电路板的过程相同的详细说明，因此相同的组件由相同的参考标号标记。
首先，如图4A所示，在根据本发明的第二示例性实施方式的印刷电路板200中，制备设置有粘结层123的金属基底120。金属基底120可构成双金属形式，其中具有低热膨胀系数的金属材料122堆叠在具有良好的传导率的金属层121的一个表面上，并且粘结层123可堆叠在金属层121的另一个表面上。
金属材料122是具有显著低于金属层121的CTE的CTE的金属并且可由如殷钢或合金的金属材料制成。在这种情况下，金属层121可由铜(Cu)材料制成并且堆叠在金属层121上的金属材料122可形成为比金属层121的厚度更薄的厚度。
接着，金属基底120的金属层121可图案化(参考图4B和图4C)。金属层121可设置有使用干膜(DF)通过曝光、显影、和剥离处理而使在其上堆叠金属材料122的表面的相反表面图案化的形成的电路。将金属层121图案化，并且同时，将粘结层123图案化，因此金属层121的端部可设置有粘结层123。
下面，如图4D和图4E所示，金属层121可通过在绝缘层110的两个表面上按压设置有电路的一对金属基底120嵌入绝缘层110中。因此，金属层121被嵌入到绝缘层110中并且布置在一对金属基底120中的金属层121的端部在绝缘层110的中间部分处连接至彼此，以形成嵌入有金属层121的绝缘层110。
在这种情况下，金属层121通过布置在其端部处的粘结层123而粘结在绝缘层110内，因此，即使金属层121的高度低于设计高度，金属层121可以通过粘结层123电连接至彼此，而不停止供电。粘结层123可由导电胶或导电聚合物制成。
金属层121可通过在绝缘层110内在金属层121的端部之间连接而中形成为通孔形式，粘结层123置于通孔形式中，并且金属层121用作电传导过孔。这里，在制造印刷电路板之后，绝缘层110用作第一绝缘层110并且可用作通过绝缘层110传输的热的排出路径。
下面，如图4F和图4G所示，翘曲防止层125可通过使涂覆在第一绝缘层110上的金属材料122图案化来形成，并且如图4H和图4I所示，第二绝缘层130可布置在金属层121嵌入其中的第一绝缘层110上并且通孔131可设置在第二绝缘层130上。
下面，如图4J所示，电镀层布置在第二绝缘层130上并且焊盘150和过孔140可通过使电镀层图案化来形成。
过孔140被连接至第一绝缘层110的金属层121和焊盘150以形成层间连接电路并且可选择性地连接在第一绝缘层110中形成的多个金属层121之中。
最后，如图4K所示，阻焊剂层160可堆叠在第二绝缘层130上。阻焊剂层160用于从外部环境中保护除焊盘以外的电路并且设置有开口，通过开口可暴露形成在过孔140上的焊盘。如焊锡球和凸块的外部连接单元170可布置在通过阻焊剂层160的开口暴露的焊盘150上。
制造印刷电路板的方法的第三示例性实施方式
图5A至图5L是示出了根据本发明的第三示例性实施方式的制造印刷电路板的过程的过程截面图，并且将详细描述用于制造根据本发明的第一示例性实施方式和第二示例性实施方式的印刷电路板的另一示例性实施方式的制造方法。
图5A至图5L是示出了根据本发明的第三示例性实施方式制造印刷电路板的过程的过程截面图，其中图5A是金属基底的截面图，图5B和图5C是金属基底的图案化的金属层的截面图，图5D和图5E是金属层嵌入到绝缘层的状态的截面图，图5F是金属层被研磨后的状态的截面图，图5G和图5H是布置在绝缘层上的翘曲防止层的截面图，图5I和图5J是堆叠第二绝缘层的状态的截面图，图5K是电路形成在第二绝缘层上的状态的截面图，并且图5I是堆叠在第二绝缘层上的阻焊剂的截面图。
首先，如图5A所示，在根据本发明的第三示例性实施方式的印刷电路板300中，制备金属基底320。金属基底320可被配置成双金属形式，其中具有低热膨胀系数的金属材料322堆叠在具有良好的传导率的金属层321的一个表面上。金属层321的一个表面上的金属材料322是具有与金属层321的CTE相比显著更低的CTE的金属并且可以主要是如殷钢或合金的金属材料并且可通过以下处理用作根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板中的翘曲防止层。
在这种情况下，金属层321可由铜(Cu)材料制成并且形成为与应用以下处理的绝缘层310相同的厚度或者可形成为比绝缘层310的厚度更厚的厚度。堆叠在金属层321上的金属材料322可形成为比金属层321的厚度更薄的厚度。
接着，金属基底320的金属层310可图案化(参考图5B和图5C)。金属层321可通过使用干膜(DF)的曝光、显影、和剥离处理使在其上堆叠金属材料322的表面的相反表面图案化而设置有电路。通过使金属层321图案化而形成的电路可以铜柱(Cu柱)或凸块形式布置在金属材料322的一个表面上。
下面，如图5D和图5E所示，金属层321可通过在具有预定厚度的绝缘层310的一个表面上按压图案化有电路的一对金属基底320而在绝缘层310中彼此粘结以穿透绝缘层310。在这种情况下，绝缘层310的厚度可形成为与金属层321的厚度相同或比其更薄。
如图5E所示，金属层321由于金属层321和绝缘层310之间的厚度差而可突出到绝缘层310的外部。如图5F所示，突出到绝缘层310上的金属层321可通过研磨过程打磨成具有与绝缘层310相同的高度。因此，绝缘层310的内部可设置有其中金属层321以图案设计的预定间隔嵌入其中的绝缘层310。
在这种情况下，金属基底320的金属材料322涂覆在绝缘层310的一个表面上并且金属材料322的一个表面上的金属层321由绝缘层310内的通孔构成并且可用作电传导过孔。这里，在制造印刷电路板之后，绝缘层310可用作第一绝缘层并且在绝缘层310内插入的一对金属层321可用作通过绝缘层310传输的热的排出路径，同时用作如上所述的电传导过孔。
下面，如图5G和图5H所示，翘曲防止层325可通过使涂覆在第一绝缘层310的一个表面上的金属材料322图案化来形成。将干膜应用到金属材料322上并且将干膜应用到除第一绝缘层310的金属层321的位置以外的位置，并且通过使用干膜的曝光、显影、和剥离处理来图案化金属层321以形成有金属材料制成的翘曲防止层325。
翘曲防止层325可布置在除形成金属层321的位置以外的第一绝缘层310上并且由于低热膨胀系数可形成为具有对第一绝缘层310的翘曲的阻力。
下面，如图5I和5J所示，第二绝缘层330可布置在金属层321嵌入其中的第一绝缘层110上并且过孔331可形成在第二绝缘层330中。第二绝缘层330可堆叠有通过V压方法形成的增强膜或堆叠有通过层压处理形成的半固化片。第二绝缘层330可仅由树脂材料制成，但也可由半固化片制成，其中芯板构件和无机填充物被浸渍以便赋予对抗在制造过程中出现的翘曲的刚度。
此外，第二绝缘层330可通过激光钻孔或CNC钻孔设置有通孔331。通孔331可形成在第一绝缘层310的金属层321上并且在激光钻孔的情况下，可使用CO2激光器。
下面，如图5K所示，电镀层布置在第二绝缘层330上并且焊盘350和过孔340可通过将电镀层图案化来形成。过孔340是通过在第二绝缘层330上形成电镀层时将电镀材料填充在过孔331中电镀的填充物并且连接至过孔340的电镀层是通过蚀刻等来图案化，因此包括焊盘350的电路可布置在过孔340上。
过孔340被连接至第一绝缘层310的金属层321和焊盘350以形成层间连接电路并且可选择性地连接在第一绝缘层310中形成的多个金属层321之中。
在这种情况下，过孔340形成在设置翘曲防止层325的区域以外的区域以使其与翘曲防止层325绝缘并且第二绝缘层330被应用到过孔340和翘曲防止层325之间以使过孔340和翘曲防止层325之间完全绝缘。
最后，如图5I所示，阻焊剂层360可堆叠在第二绝缘层330上。阻焊剂层360用于从外部环境中保护除焊盘以外的电路并且设置有开口，通过开口可暴露形成在过孔340上的焊盘350。如焊锡球和凸块的外部连接单元370可布置在通过阻焊剂层360的开口暴露的焊盘350上。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板及其制造方法，可以通过将金属层嵌入到第一绝缘层中提高印刷电路板内的铜(Cu)残留率来增加抗翘曲的刚度。
此外，可以通过允许金属层用作通过绝缘层传输的热的排出路径来增加热释放效果，同时通过使金属层穿透绝缘层用作电传导过孔。
此外，根据本发明的示例性实施方式的印刷电路板，由于通过在绝缘层的一个表面或两个表面上布置与过孔绝缘的翘曲防止层而增加的绝缘层的刚度可以容易地控制翘曲。
尽管已出于说明的目的公开了本发明的示例性实施方式，然而本领域技术人员将认识到的是，可以在不背离所附权利要求中公开的本发明的范围和精神的前提下做出各种修改、添加和替代。因此，这样的变形、添加以及替代也应当被理解为在本发明的范围之内。

Claims (18)

1.一种印刷电路板，包括：
第一绝缘层；
金属层，穿透所述第一绝缘层；
翘曲防止层，与所述第一绝缘层的两个表面接触并从所述第一绝缘层的所述两个表面向外突出；
第二绝缘层，堆叠在所述第一绝缘层的所述两个表面上，从而覆盖所述翘曲防止层；
过孔，形成在所述第二绝缘层中以连接到所述金属层；以及
阻焊剂层，堆叠在所述第二绝缘层上，
其中，所述翘曲防止层延伸到所述第一绝缘层上暴露的所述金属层上，并且
所述过孔选择性地连接至暴露于所述第一绝缘层的所述金属层中的与所述翘曲防止层绝缘的金属层。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，还包括：
焊盘，在所述第二绝缘层上连接至所述过孔；以及
外部连接单元，布置在通过所述阻焊剂层的开口暴露的焊盘上。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述第一绝缘层由通过将树脂材料浸渍到织物布或玻璃布而形成的半固化片制成并且所述半固化片进一步浸渍有有机填充物。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述翘曲防止层由具有比所述金属层的热膨胀系数低的热膨胀系数的合金的金属材料制成。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述翘曲防止层形成在穿透所述第一绝缘层的所述金属层的暴露区域的外侧。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述金属层通过粘结层在所述第一绝缘层中粘结至彼此。
7.根据权利要求6所述的印刷电路板，其中，所述粘结层由导电胶或导电聚合物制成。
8.一种印刷电路板的制造方法，包括：
制备金属基底，通过堆叠金属层和金属材料而形成；
通过将所述金属层图案化来形成电路；
通过在第一绝缘层的一个表面上按压所述金属基底将所述金属层嵌入到所述第一绝缘层中；
通过将层叠在所述第一绝缘层的所述一个表面上的所述金属材料图案化来形成翘曲防止层；
将第二绝缘层堆叠在所述第一绝缘层上；
在所述第二绝缘层中形成通孔并且通过将包括所述通孔的所述第二绝缘层上形成的电镀层图案化来形成过孔和焊盘；并且
将阻焊剂层堆叠在所述第二绝缘层上并且在通过所述阻焊剂层的开口暴露的所述焊盘上形成外部连接单元。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，在制备所述金属基底中，所述金属基底设置成双金属形式，其中具有低热膨胀系数的所述金属材料被堆叠在所述金属层的一个表面上。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，在制备所述金属基底中，所述金属基底设置成双金属形式，其中具有低热膨胀系数的所述金属材料被堆叠在所述金属层的一个表面上，并且粘结层被堆叠在所述金属层的另一个表面上。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述金属材料是具有比所述金属层的热膨胀系数低的热膨胀系数的合金的金属材料。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，在形成所述翘曲防止层的步骤中，所述翘曲防止层被图案化为延伸到嵌入在所述第一绝缘层中的所述金属层上。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述粘结层由导电胶或导电聚合物制成。
14.一种印刷电路板的制造方法，包括：
制备金属基底，通过堆叠金属层和金属材料而形成；
通过将所述金属层图案化来形成电路；
通过在第一绝缘层的一个表面上按压所述金属基底使得所述金属层的端部从所述第一绝缘层的另一表面突出来将所述金属层嵌入到所述第一绝缘层；
研磨在所述第一绝缘层上突出的所述金属层；
通过将层叠在所述第一绝缘层的所述一个表面上的所述金属材料图案化来形成翘曲防止层；
将第二绝缘层堆叠在所述第一绝缘层上；
在所述第二绝缘层中形成通孔并且通过将包括所述通孔的所述第二绝缘层上形成的电镀层图案化来形成过孔和焊盘；并且
将阻焊剂层堆叠在所述第二绝缘层上并且在通过所述阻焊剂层的开口暴露的所述焊盘上形成外部连接单元。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，在制备所述金属基底中，所述金属层以与所述第一绝缘层的厚度相同的厚度或者以比所述第一绝缘层的厚度大的厚度来形成。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在制备所述金属基底中，所述金属基底设置成双金属形式，其中具有低热膨胀系数的所述金属材料被堆叠在所述金属层的一个表面上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述金属材料是具有比所述金属层的热膨胀系数低的热膨胀系数的合金的金属材料。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，在形成所述翘曲防止层中，所述翘曲防止层被图案化为延伸到嵌入在所述第一绝缘层中的所述金属层上。
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