CN105323951B - 印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种印刷电路板及其制造方法，所述印刷电路板包括：芯层，其中形成有腔体；热辐射体，被包括在腔体中；绝缘层，设置在芯层的上表面和下表面上；散热通路，穿透绝缘层以与热辐射体接触，并向外散热，其中，热辐射体包括绝缘板、形成在绝缘板的上表面上的第一金属块和形成在绝缘板的下表面上的第二金属块。

Description

印刷电路板及其制造方法
本申请要求于2014年8月1日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0099049号韩国专利申请的优先权和权益，该申请的公开内容通过引用包含于此。
技术领域
本公开涉及一种印刷电路板及其制造方法。
背景技术
随着诸如多芯片封装件(MCP)(多个半导体芯片堆叠并安装在单个基板上)或者层叠封装件(POP)(堆叠多个基板，所述基板安装有多个半导体芯片)的电子器件封装件已经小型化且复杂性增加，要求用于电子器件封装件的印刷电路板具有改善的散热特性。
【现有技术文献】
(专利文献1)第2014-0021910号韩国专利特许公开
发明内容
本公开的一方面可以提供一种具有改善的散热特性的印刷电路板及其制造方法。
根据本公开的一方面，一种印刷电路板可以包括：芯层，其中形成有腔体；热辐射体，被包括在腔体中；绝缘层，形成在芯层的上表面和下表面上；散热通路，穿透绝缘层以与热辐射体接触，并向外散热，其中，热辐射体形成为包括绝缘板、形成在绝缘板的上表面上的第一金属块和形成在绝缘板的下表面上的第二金属块的多层结构。
根据本公开的另一方面，一种制造印刷电路板的方法可以包括：在芯层中形成腔体；将热辐射体插入到腔体中；在芯层的上表面和下表面上形成绝缘层；形成穿透绝缘层以与热辐射体接触的散热通路，其中，热辐射体包括绝缘板、形成在绝缘板的上表面上的第一金属块和形成在绝缘板的下表面上的第二金属块。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征和其它优点将会被更清楚地理解，在附图中：
图1是示出根据本公开的示例性实施例的印刷电路板的结构的截面图；
图2是图1的‘A’部分的透视图；
图3是图1的‘A’部分的放大图；
图4至图6是示出根据本公开的另一示例性实施例的具有多层结构的热辐射体的透视图；以及
图7至图14是顺序地示出根据本公开的示例性实施例的印刷电路板的制造方法的视图。
具体实施方式
现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。
然而，本公开可以以多种不同的形式来体现，并不应该被解释为局限于在此阐述的实施例。确切地说，提供这些实施例，使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本公开的范围充分地传达给本领域的技术人员。
在附图中，为了清晰起见，可夸大元件的形状和尺寸，并将始终使用相同的附图标记来表示相同或相似的元件。
印刷电路板
图1是示出根据本公开的示例性实施例的印刷电路板的结构的截面图。
参照图1，根据本公开的示例性实施例的印刷电路板100可以包括：芯层110，其中形成有腔体115；热辐射体150，被包括在腔体115中；绝缘层121和122，形成在芯层110的上表面和下表面上；散热通路181和182，形成为与热辐射体150接触并向外散热。
根据本公开的示例性实施例的热辐射体150可以以多层结构来形成，该多层结构包括绝缘板、形成在绝缘板的上表面上的第一金属块和形成在绝缘板的下表面上的第二金属块。
与根据现有技术的通过一般的通路进行散热的结构相比，由于本公开的示例性实施例具有通过插入热辐射体150而显著地增大散热通道的体积和截面积的结构，因此可以改善散热特性，并且可以有效地散发来自安装的电子器件的热。
芯层110可以具有这样的结构，该结构在绝缘层的上表面和下表面上形成有内层电路141，形成在绝缘层的上表面和下表面上的内层电路141可以通过芯部通路185彼此电连接。
芯层110可以设置有穿透芯层110的腔体115，使得热辐射体150可以插入到腔体115中。腔体115可以通过冲头或刀(blade)来形成。
热辐射体150可以被包括在腔体115中，并可以被形成在芯层110的上表面和下表面上的绝缘层121和122掩埋在腔体115中。
与根据现有技术的通过一般的通路使电子器件散热的情况相比，由于热辐射体150的尺寸等于或大于将要被安装在印刷电路板100上的电子器件的尺寸，因此可以更有效地向外散热。
图2是图1的‘A’部分的透视图，图3是图1的‘A’部分的放大图。
参照图2，热辐射体150可以包括绝缘板155、形成在绝缘板155的上表面上的第一金属块151和形成在绝缘板155的下表面上的第二金属块152。
绝缘板155可以包括树脂绝缘材料。可以使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂等作为树脂绝缘材料，但树脂绝缘材料不必限制于此。
第一金属块151或第二金属块152可以具有长方体形状，但不必限制于此。例如，只要可以确保足以改善散热特性的体积和截面积，就可以使用任何块的形状。
参照图3，热辐射体150可以包括穿透绝缘板155的内部通路158。
第一金属块151和第二金属块152可以通过内部通路158彼此连接。
第一金属块151、第二金属块152和内部通路158可以由从铜(Cu)、铝(Al)和不胀钢组成的组中选择的至少一种形成。
由于根据本公开的示例性实施例的具有多层结构的热辐射体150的散热通道的体积和截面积增大，因此可以改善散热特性，并且可以有效地使安装的电子器件散热。
图4至图6是示出根据本公开的另一示例性实施例的具有多层结构的热辐射体的透视图。
参照图4，根据本公开的另一示例性实施例的热辐射体150包括第一金属块151和第二金属块152，第一金属块151和第二金属块152具有彼此不同的形状。
图4示出了第一金属块151具有的形状，第二金属块152具有长方体形状的情况，但本公开不限于此，根据本公开的示例性实施例的热辐射体150可以示出第一金属块151和第二金属块152具有各种不同形状的结构。
具有彼此不同的形状的第一金属块151和第二金属块152可以通过形成为穿透绝缘板155的内部通路(未示出)来彼此连接。
参照图5和图6，根据本公开的示例性实施例的热辐射体150具有包括多个金属块的第一金属块151或包括多个金属块的第二金属块152。
第一金属块151和第二金属块152的金属块可以设置在彼此对应的位置上，如图5中所示，第一金属块151和第二金属块152的金属块可以设置为彼此不对应，如图6中所示，但是它们不受具体限制。
虽然图5和图6示出了第一金属块151和第二金属块152的金属块均由具有相同形状的三块金属块形成的结构，但本公开不限于此。例如，第一金属块151和第二金属块152的金属块可以均由两块、四块或更多块的金属块形成，包括在第一金属块151和第二金属块152的金属块中的金属块的数量和形状可以彼此不同。
包括在第一金属块151和第二金属块152中的多个金属块均可以通过形成为穿透绝缘板155的内部通路(未示出)来连接。
同时，虽然具有多层结构的热辐射体150被示出为两层的结构，但热辐射体150的结构不限于此。只要在可以被本领域技术人员利用的范围内形成热辐射体150，就可以按照包括两个或更多个绝缘板155的三层或更多层的结构来形成热辐射体150。
绝缘层121和122可以形成在插入有热辐射体150的芯层110的上表面和下表面上。
通过在插入有热辐射体150的芯层110的上表面上形成绝缘层121，填充了腔体115与热辐射体150之间的空间，从而可以将热辐射体150固定到腔体115。
可以使用树脂绝缘层作为绝缘层121和122。可以使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂、其中浸渍有诸如玻璃纤维或无机填充剂的增强材料的树脂(例如，预浸渍制品)作为树脂绝缘层的材料。然而，树脂绝缘层的材料不具体地局限于此。
绝缘层121和122可以具有形成在其表面上的外层电路142，芯层110的内层电路141和外层电路142可以通过穿透绝缘层121和122的信号通路183彼此电连接。
同时，散热通路181和182可以形成为穿透绝缘层121和122并与热辐射体150接触，并可以向外散热。散热通路181和182可以具有形成在其上的散热盘145。
散热通路181和182可以形成在热辐射体150的上侧和下侧二者上。
例如，从安装在热辐射体150的上侧上的电子器件产生的热可以通过热辐射体150的上侧的散热通路181被传递到热辐射体150，并可以被传递到热辐射体150的下侧的散热通路182，从而被散发到外部。
同时，阻焊剂130可以设置在印刷电路板的表面上以暴露外层电路142和散热盘145。
制造印刷电路板的方法
图7至图14是顺序地示出根据本公开的示例性实施例的印刷电路板的制造方法的视图。
参照图7，首先，可以在芯层110中形成腔体115。
芯层110可以具有这样的结构，该结构在绝缘层的上表面和下表面上形成有内层电路141，并且形成在绝缘层的上表面和下表面上的内层电路141可以通过芯部通路185彼此电连接。
可以通过以下方法来形成内层电路141：利用光刻方法选择性地在覆铜箔层压板的铜层上形成抗蚀剂，并在未形成有抗蚀剂的铜层区域上施加蚀刻剂，以选择性地去除铜层。可以通过在芯层110中形成通孔并镀覆该通孔来形成用于内层电路141之间的电连接的芯部通路185。
可以通过冲头或刀来形成腔体115。
参照图8，可以在芯层110的下表面上形成支撑带160。
支撑带160可以用于使插入到腔体115中的热辐射体150暂时固定。
参照图9，热辐射体150可以插入到腔体115中。
插入到腔体115中的热辐射体150可以附着到支撑带160以被固定到支撑带160。
热辐射体150可以包括绝缘板155、形成在绝缘板155的上表面上的第一金属块151和形成在绝缘板155的下表面上的第二金属块152。
绝缘板155可以包括树脂绝缘材料。可以使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂等作为树脂绝缘材料，但树脂绝缘材料不必限制于此。
第一金属块151或第二金属块152可以具有长方体形状，但不必限制于此。例如，只要可以确保足以改善散热特性的体积和截面积，就可以使用任何块的形状。
热辐射体150可以包括穿透绝缘板155的内部通路158。
第一金属块151和第二金属块152可以通过内部通路158彼此连接。
第一金属块151、第二金属块152和内部通路158可以由从铜(Cu)、铝(Al)和不胀钢组成的组中选择的至少一种形成。
由于根据本公开的示例性实施例的具有多层结构的热辐射体150的散热通道的体积和截面积增大，因此可以改善散热特性，并且可以有效地使安装的电子器件散热。
参照图10，可以在芯层110的上表面上形成绝缘层121，以覆盖热辐射体150。
可以使用树脂绝缘层作为位于芯层110的上表面上的绝缘层121。可以使用诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺的热塑性树脂、其中浸渍有诸如玻璃纤维或无机填充剂的增强材料的树脂(例如，预浸渍制品)作为树脂绝缘层的材料。然而，树脂绝缘层的材料不具体地局限于此。
通过在芯层110的上表面上形成绝缘层121，填充了腔体115与热辐射体150之间的空间，从而可以将热辐射体150固定到腔体115。
参照图11，可去除支撑带160。
在热辐射体150通过在芯层110的上表面上形成绝缘层121而被固定到腔体115之后，可以去除支撑带160。
可以使用在去除时不留下残留物的材料作为支撑带160的材料，从而不影响在去除该材料之后的工艺。
参照图12，可以在芯层110的下表面上形成绝缘层122，以覆盖热辐射体150。
与位于芯层110的上表面上的绝缘层121类似，可以使用树脂绝缘层作为位于芯层110的下表面上的绝缘层122。
可以在芯层的上表面和下表面上形成绝缘层121和122，以将热辐射体150掩埋在芯层110中。
参照图13，可以在绝缘层121和122中形成通孔125，以暴露内层电路141和热辐射体150的表面。
可以通过使用机械钻孔或激光钻孔来形成通孔125，但不必局限于此。
激光钻孔可以是CO2激光钻孔或YAG激光钻孔，但不必局限于此。
虽然已经在图13中示出了通孔125具有沿向内的方向其直径减小的锥形形状的情况，但是通孔125也可以具有本领域公知的所有形状，诸如沿向内的方向其直径增大的锥形形状和圆形形状等。
参照图14，可以通过使用导电材料填充通孔125来形成信号通路183和散热通路181和182。
可以通过在其中形成有通孔125的绝缘层121和122上形成具有开口部的阻镀剂以暴露通孔125并使用导电材料填充通孔125和开口部，来形成信号通路183、位于信号通路183上的外层电路142、散热通路181和182以及位于散热通路181和182上的散热盘145。
可以通过使用诸如电镀工艺等的工艺填充导电材料来形成信号通路183、外层电路142、散热通路181和182以及散热盘145，只要导电材料是具有良好导电性的金属，就可以使用该导电材料，而不用进行限制。例如，可以使用铜。
内层电路141和外层电路142可以通过信号通路183彼此电连接。
散热通路181和182可以形成为与热辐射体150接触，并可以向外散热。
可以在热辐射体150的上侧和下侧二者上形成散热通路181和182。
例如，从安装在热辐射体150的上侧上的电子器件产生的热可以通过热辐射体150的上侧的散热通路181被传递到热辐射体150，并可以被传递到热辐射体150的下侧的散热通路182，从而被散发到外部。
如上所述，根据本公开的示例性实施例，可以有效地散发从电子器件产生的热，因此可以改善电子器件封装件的运行可靠性。
虽然已经在上面示出和描述了示例性实施例，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以做出修改和变型。

Claims (16)

1.一种印刷电路板，包括：
芯层，所述芯层中形成有腔体；
热辐射体，被包括在所述腔体中；
绝缘层，设置在芯层的上表面和下表面上；以及
散热通路，穿透绝缘层以与热辐射体接触，并向外散热，
其中，所述热辐射体包括绝缘板、设置在绝缘板的上表面上的第一金属块和设置在绝缘板的下表面上的第二金属块，
其中，所述绝缘板的外边缘相对于所述第一金属块和所述第二金属块突出，以与所述绝缘层接触。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述热辐射体还包括穿透绝缘板的内部通路，并且
所述内部通路形成在所述绝缘板的内部，所述内部通路的一端与所述第一金属块接触，所述内部通路的另一端与所述第二金属块接触。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，第一金属块或第二金属块具有长方体形状。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，第一金属块或第二金属块包括多个块。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，第一金属块和第二金属块具有不同的形状。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述散热通路设置在热辐射体的上侧和下侧上。
7.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，第一金属块和第二金属块包括从由铜、铝和不胀钢组成的组中选择的至少一种。
8.一种制造印刷电路板的方法，所述方法包括下述步骤：
在芯层中形成腔体；
将热辐射体插入到腔体中；
在芯层的上表面和下表面上形成绝缘层；以及
形成穿透绝缘层以与热辐射体接触的散热通路，
其中，热辐射体包括绝缘板、形成在绝缘板的上表面上的第一金属块和形成在绝缘板的下表面上的第二金属块，
其中，所述绝缘板的外边缘相对于所述第一金属块和所述第二金属块突出，以与所述绝缘层接触。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将热辐射体插入到腔体中的步骤包括：
在芯层的下表面上设置支撑带；以及
将热辐射体附着到支撑带。
10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括：在附着到支撑带的热辐射体被固定到绝缘层之后，去除支撑带。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，形成散热通路的步骤包括：
通过在绝缘层中形成通孔，暴露热辐射体；以及
使用镀覆工艺利用导电材料填充通孔。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，热辐射体还包括穿透绝缘板的内部通路，并且
所述内部通路形成在所述绝缘板的内部，所述内部通路的一端与所述第一金属块接触，所述内部通路的另一端与所述第二金属块接触。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，第一金属块或第二金属块具有长方体形状。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，第一金属块或第二金属块包括多个块。
15.根据权利要求8所述的方法，其中，第一金属块和第二金属块具有不同的形状。
16.根据权利要求8所述的方法，其中，在热辐射体的上侧和下侧上形成所述散热通路。
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