CN105517321B - 电子元件封装体的覆金属层基板结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电子元件封装体的覆金属层基板结构，包括：织物基层，其位于所述印刷电路板的最中部；其中，所述织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，所述织物基层具有双层空腔结构，其包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，空隙内填充有氦气；其中，所述树脂组合物由含有萘型骨架的环氧树脂以及含有酰胺官能团骨架的固化剂组成。本发明具有高强度的基层结构、耐热性强以及提高覆金属层基板结构的弹性的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及印刷电路板技术领域。更具体地说，本发明涉及一种电子元件封装体的覆金属层基板结构。
背景技术
印制电路板(PCB线路板)，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了；它的设计主要是版图设计；采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。
近年来，作为在智能手、平板电脑等大量电子设备采用的印刷电路板，印刷电路板通过在覆金属层基板结构上设置导体图案形成，其中印刷电路板的重要组成部分覆金属层基板结构通常是由树脂组合物浸泡渗透于织物基材形成预浸料，通过在形成的预浸料上层叠金属箔制造而成，为了印刷电路板上导体图案更好地与覆金属层结构紧密贴合，覆金属层基板结构的刻蚀性能、覆金属层基板中子层结构的安装性、散热性、绝缘性以及每个子层结构的连接可靠性变的尤为重要。
发明内容
本发明还有一个目的是提供一种具有更好的绝缘性能的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于织物基层具有双层空腔结构，其包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，在所述空隙内填充氦气，既保证绝缘性的同时，也具有一定的弹性，能够方便镀层操作。
本发明还有一个目的是提供一种具有高强度的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于树脂组合物由含有萘型骨架的环氧树脂以及含有酰胺官能团骨架的固化剂，使得所述织物基层与树脂组合物交联结合紧密，增强其强度与耐热性。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种电子元件封装体的覆金属层基板结构，包括：
织物基层，其位于所述印刷电路板的最中部；
其中，所述织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，所述织物基层具有双层空腔结构，其包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，空隙内填充有氦气；
其中，所述树脂组合物由含有萘型骨架的环氧树脂以及含有酰胺官能团骨架的固化剂组成。
优选的是，其中，所述上织物表面的厚度为1.5～2μm，下织物表面的厚度为2.5～3μm；
其中，第二金属镀层靠近上织物表面的镀层厚度为3μm，靠近下织物表面的镀层厚度为2μm。(在两边形成不同的镀层厚度，以方便选择安装不同性能的半导体原件。例如，半导体原件的安装角可能是由不同金属或合金材料制成的，那么就可以根据其不同的合金材料，选择不同的安装面。)
织物基层，其位于所述印刷电路板的最中部；
其中，所述织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，所述织物基层具有双层空腔结构，其包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，空隙内填充有氦气；
其中，所述上织物表面由多块子表面组成，每块子表面之间，留存有2～3μm的间隙；所述下织物表面沿一预定方向密度逐渐增减。
优选的是，其中，所述上织物表面的厚度为1.5～2μm，下织物表面的厚度为2.5～3μm。
优选的是，其中，第一金属镀层，其为含有铜35～40％、金20～25％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层的厚度为5～6μm；
第二金属镀层，其为含有铜40～50％、银5～25％、其余为锡的合金；
其中，所述第二金属镀层位于最内侧，而所述第一金属镀层位于最外侧；
其中，第二金属镀层靠近所述上织物表面的镀层厚度为3μm，靠近所述下织物表面的镀层厚度为2μm。
优选的是，其中，还包括第三金属镀层，其为含有铜45～55％、金5～10％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层的厚度为6～8μm，所述第三金属镀层覆盖在所述第二金属镀层表面上。
优选的是，其中，所述第一金属镀层，其为含有铜36～38％、锡21～23％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层的厚度为5～6μm。
优选的是，其中，所述第一金属镀层，其为含有铜37％、锡22％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层的厚度为6μm。
优选的是，其中，所述第二金属镀层，其为含有铜42～48％、银10～20％、其余为锡的合金。
优选的是，其中，所述第二金属镀层，其为含有铜45％、银15％、其余为锡的合金。
优选的是，其中，所述第三金属镀层，其为含有铜48～52％、金6～8％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层的厚度为6～8μm，所述第三金属镀层覆盖在所述第二金属镀层表面上。
优选的是，其中，所述第三金属镀层，其为含有铜50％、金7％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层的厚度为6μm，所述第三金属镀层覆盖在所述第二金属镀层表面上。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构设置的金属层其表面进行了喷锡，避免铜面容易氧化导致不容易上锡，通过金属层表面喷锡提高了电路板的覆金属层叠板的焊锡性；
2、本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于织物基层具有双层空腔结构，提高了所述织物基层两边金属板之间的绝缘性能；
3、本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于在织物基层两侧在两边形成不同的镀层厚度，以方便选择安装不同性能的半导体原件；
4、本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于织物基层包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，在空隙内填充有氦气，在保证绝缘性的同时，也具有一定的弹性，能够方便镀层操作；
5、本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，所述树脂组合物中含有具有萘型骨架的环氧树脂，可提高印刷电路板的耐热性；
6、本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构，由于上织物表面由多块子表面组成，每块子表面之间，留存有2～3μm的间隙，使得织物基层可以吸附更多的树脂组合物，增强其强度。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中电子元件封装体的覆金属层基板结构的横截面的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例中电子元件封装体的覆金属层基板结构的上织物表面的结构示意图；
图3为本发明的一个实施例中电子元件封装体的覆金属层基板结构的下织物表面的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1、图2与图3示出了本发明提供的电子元件封装体的覆金属层基板结构，具体包括：
织物基层1，其位于所述印刷电路板的最中部；
其中，所述织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，所述织物基层具有双层空腔结构，其包括上织物表面100和下织物表面110，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，空隙内填充有氦气；以使得在保证绝缘性的同时，也具有一定的弹性，能够方便镀层操作。
其中，所述上织物表面100由多块子表面101组成，每块子表面101之间，留存有2～3μm的间隙；这样能够吸附更多的树脂组合物，增强其强度，并且如果缝隙太大，也不行，会导致吸附树脂组合物太多导致织物基层太硬，降低了织物基层的弹性，影响金属镀层的镀层操作，因此本发明人发现，这个数值范围正好。
其中，所述树脂组合物由含有萘型骨架的环氧树脂以及含有酰胺官能团骨架的固化剂组成。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求织物基层的性能不同而选择不同的实施态样。
其中，具有萘型骨架的环氧树脂可以为一种也可以为多种，可以为具有萘型骨架的环氧树脂与不具有萘型骨架的环氧树脂的组合物，也可以为单独的具有萘型骨架的环氧树脂的组合，但是，其中，必须至少一种为具有萘型骨架的环氧树脂，以提高电子元件封装体的覆金属层基板结构的耐热性，例如印刷电路板安装在电子产品中的耐热性，或者在电路板上进行焊锡的耐热性，增加印刷电路板的使用寿命和使用灵敏性。
其中，含有酰胺官能团骨架的固化剂组分中碳原子之间为通过单键结合的长链柔性链，在提高与织物基层的相容性的同时，增加了织物基层的弹性，碳原子之间不具有诸如双键、三键这样的不饱和键，碳原子之间均通过单键而键合，避免具有不饱和键容易氧化而使得电子元件封装体的覆金属层基板结构失去弹性而变脆，影响印刷电路板的相应性能。
在其中一种实施例中，所述下织物表面110沿一预定方向密度逐渐增减。这样的作用是可以选择将更多的导体材料安装在密度较大的一侧，这样可以集中在这一侧对散热进行处理。提高散热的效率，增加电子元件封装体的覆金属层基板结构的寿命。
在其中一种实施例中，对于织物，没有特别限定，只要是以例如平织这样的经纱和纬纱基本正交的方式织成的材料，可以使用例如由无机纤维制成的材料，如玻璃布等之类的材料，或者由有机纤维制成的材料，例如芳族聚酰胺布等之类的材料，织物的厚度优选210～300μm。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求织物基层的性能不同而选择不同的实施态样。
在其中一种实施例中，所述上织物表面100的厚度为1.5～2μm，下织物表面110的厚度为2.5～3μm。保持织物两侧的厚度不同，以便根据安装不同性能的半导体元件，在所述织物基层的两侧形成不同的镀层厚度。
在另一种实施例中，还包括：
第一金属镀层4，其为含有铜35～40％、金20～25％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层的厚度为5～6μm；
第二金属镀层2，其为含有铜40～50％、银5～25％、其余为锡的合金；
其中，所述第二金属镀层2位于最内侧，而所述第一金属镀层4位于最外侧；
其中，第二金属镀层2靠近所述上织物表面的镀层厚度为3μm，靠近所述下织物表面110的镀层厚度为2μm。在织物基层1的两侧形成不同的镀层厚度，以方便选择安装不同性能的半导体原件。例如，半导体原件的安装角可能是由不同金属或合金材料制成的，那么就可以根据其不同的合金材料，选择不同的安装面。
在其中一种实施例中，还包括第三金属镀层3，其为含有铜45～55％、金5～10％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层3的厚度为6～8μm，所述第三金属镀层3覆盖在所述第二金属镀层2表面上。
在其中一种实施例中，所述第一金属镀层4，其为含有铜36～38％、锡21～23％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层4的厚度为5～6μm。
在其中一种实施例中，所述第二金属镀层2，其为含有铜42～48％、银10～20％、其余为锡的合金。
在其中一种实施例中，所述第一金属镀层4，其为含有铜37％、锡22％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层4的厚度为6μm。
在其中一种实施例中，所述第二金属镀层2，其为含有铜45％、银15％、其余为锡的合金。
在其中一种实施例中，所述第三金属镀层3，其为含有铜48～52％、金6～8％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层3的厚度为6～8μm，所述第三金属镀层3覆盖在所述第二金属镀层2表面上。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求安装不同半导体元件而选择不同的实施态样。
在其中一种实施例中，所述第三金属镀层3，其为含有铜50％、金7％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层3的厚度为6μm，所述第三金属镀层3覆盖在所述第二金属镀层2表面上。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。在实施本发明时，可以根据使用者需求镀层的性能不同而选择不同的实施态样。
如上所述，根据本发明，由于织物基层具有双层空腔结构，提高了所述织物基层两边金属板之间的绝缘性能；织物基层包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，空隙内填充氦气，在保证绝缘性的同时，也具有一定的弹性，能够方便镀层操作；由于织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，由于所述树脂组合物由含有萘型骨架的环氧树脂以及含有酰胺官能团骨架的固化剂组成，其中，含有酰胺官能团骨架的固化剂组分中碳原子之间为通过单键结合的长链柔性链，在提高与织物基层的相容性的同时，增加了织物基层的弹性，碳原子之间不具有诸如双键、三键这样的不饱和键，碳原子之间均通过单键而键合，避免具有不饱和键容易氧化而使得电子元件封装体的覆金属层基板结构失去弹性而变脆，影响印刷电路板的相应性能。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.一种电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，包括：
织物基层，其位于所述印刷电路板的最中部；
其中，所述织物基层为浸泡有树脂组合物的织物构成，所述织物基层具有双层空腔结构，其包括上织物表面和下织物表面，两个织物表面之间具有2～3μm的空隙，空隙内填充有氦气；
其中，所述树脂组合物由含有萘型骨架的环氧树脂以及含有酰胺官能团骨架的固化剂组成。
2.如权利要求1所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，所述上织物表面的厚度为1.5～2μm，下织物表面的厚度为2.5～3μm。
3.如权利要求1所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，还包括：
第一金属镀层，其为含有铜35～40％、金20～25％、其余为铅的合金，且所述第一金属镀层的厚度为5～6μm；
第二金属镀层，其为含有铜40～50％、银5～25％、其余为锡的合金；
其中，所述第二金属镀层位于最内侧，而所述第一金属镀层位于最外侧；
其中，第二金属镀层靠近所述上织物表面的镀层厚度为3μm，靠近所述下织物表面的镀层厚度为2μm。
4.如权利要求3所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，还包括第三金属镀层，其为含有铜45～55％、金5～10％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层的厚度为6～8μm，所述第三金属镀层覆盖在所述第二金属镀层表面上。
5.如权利要求3所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，所述第二金属镀层，其为含有铜42～48％、银10～20％、其余为锡的合金。
6.如权利要求3所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，所述第二金属镀层，其为含有铜45％、银15％、其余为锡的合金。
7.如权利要求4所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，所述第三金属镀层，其为含有铜48～52％、金6～8％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层的厚度为6～8μm，所述第三金属镀层覆盖在所述第二金属镀层表面上。
8.如权利要求7所述的电子元件封装体的覆金属层基板结构，其特征在于，所述第三金属镀层，其为含有铜50％、金7％、其余为铅的合金，且所述第三金属镀层的厚度为6μm，所述第三金属镀层覆盖在所述第二金属镀层表面上。
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