CN107636819B - 印刷电路板和制造印刷电路板的方法 - Google Patents
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Abstract
提供了印刷电路板,该印刷电路板包括:具有30微米至120微米之间的厚度的导电金属的芯层,将芯层夹在中间的上介电层和下介电层;布置在上介电层上方的上导电层和布置在下介电层下方的下导电层;至少一个过孔,该至少一个过孔从上导电层穿至下导电层并且至少部分地填充有上介电层和/或下介电层的介电材料;以及至少一个盲过孔,该至少一个盲过孔将上导电层与芯层连接。
Description
技术领域
本发明大体上涉及电子部件的技术领域。特别地,本发明涉及用于集成电子电路的印刷电路板。本发明还涉及制造印刷电路板的方法。此外,本发明涉及包括电子电路的电子部件。
背景技术
在半导体器件和封装件的领域中,印刷电路板(PCB)被广泛地用作基板或承载件,以用于形成包括集成电路的电子模块或封装件。最初,这种PCB包括介电承载件,在该介电承载件上通过光刻过程形成导电路径。同时,已知有包括多层的堆叠体的更复杂的PCB。例如,一种类型的PCB包括三个导电层的堆叠体,在该三个导电层之间布置有使导电层电隔离的两个介电层。特别地,这种PCB包括金属芯层,该金属芯层可以用作电接地和/或用作将布置在PCB上的电子电路中生成的热量排出的散热器。此外,在金属芯层的每个主表面上布置介电层,并在每个介电层上布置(图案化的)导电层。为了将两个外导电层电连接和/或将两个外导电层热连接,可以形成穿过堆叠体将一个导电层的导电路径电连接至金属芯层和/或另一导电层的导电路径的过孔。然而,制造这种堆叠式PCB的方法可能较为复杂。
发明内容
虽然已经存在已知的具有堆叠式多层结构的印刷电路板(PCB),但是可能仍然需要可替代的PCB以及制造该可替代的PCB的方法,其中,可以以不太复杂的过程制造该PCB。
通过根据本申请的主题可以满足这一需求。在本申请的下文描述了本发明的有利的实施方案。
根据示例性方面,提供了一种印刷电路板,该印刷电路板包括:导电金属的芯层,该芯层具有30微米至120微米之间的厚度;将芯层夹在中间的上介电层和下介电层;布置在上介电层上方的上导电层和布置在下介电层下方的下导电层;至少一个贯穿过孔,该至少一个贯穿过孔从上导电层穿至下导电层并至少部分地填充有上介电层和/或下介电层的介电材料;以及至少一个盲过孔,该至少一个盲过孔将上导电层与芯层连接。
特别地,芯层的厚度可以在50微米至120微米的范围内,例如在75微米至120微米的范围内或者75微米至100微米的范围内,例如(约)100微米。约100微米的上限可能足矣,因为更高的厚度可能不会再改善热量排放,而只可以产生额外的(材料)成本。应注意,芯层可能例如由于两个介电层和/或导电层可能具有不同的厚度而偏离中心。然而,优选地,芯层(基本上)处于中心位置。使用具有在这种范围内的厚度的芯层可能是特别有用或有利的,因为这样的厚度仍然可以使多层结构能够具有足够的刚度或硬度以相对容易地处理该多层结构,同时仍然能够实现在后续过程步骤期间如在层压过程等期间可以“自动地”填充在芯层中形成的过孔。特别地,可以通过机械钻孔或通过使用激光器来形成贯穿过孔。
应注意,术语“填充有”可能与术语“填塞有”不同。填塞有可以理解为通过包括提供和使用填塞材料的单独的过程进行装填,术语“填充”可以理解为在过程步骤期间已经存在的材料(如,介电层的介电材料)流入过孔并填充该过孔。因此,虽然填塞过程可以基于使用额外材料,但填充步骤可以在不应用或不使用额外材料的情况下进行。特别地,“填充”甚至可以是另一步骤的副作用,例如在中心芯层的上方和下方形成或处理介电层可能同时提供对布置在芯层中的孔或过孔的(至少部分地)填充。因此,使用“填充过程”代替填塞步骤可以在制造或处理期间节省一个过程步骤(应用填塞料),并因此可以简化整个过程。在芯层厚度薄(对应于相对短的过孔)的情况下和/或在具有相对小的直径的过孔的情况下尤其如此,因为这可以方便或促进过孔可以在过程步骤期间完全由流入过孔的材料填充。
应注意,可以通过层压过程或层压步骤在芯层上形成上介电层和/或下介电层。特别地,在层压步骤之前可以进行蚀刻步骤,以使芯层的表面粗糙化。因此,介电层可以更好地保持或维持在芯层上,并且可以降低脱层的危险。介电层可以具有在50微米至150微米的范围内、特别地在60微米至130微米的范围内的厚度。该厚度可以根据芯层的厚度进行选择。
应注意,盲过孔或凹部不会形成从上导电层至下导电层的贯穿连接,而仅会形成从上导电层至芯层的(热)连接。通过特别地具有导电材料的贯穿过孔可以形成从(在上导电层/下导电层上可选地形成的电路)上导电层至下导电层的电连接,该导电材料沉积或存于(径向中心部)贯穿过孔中。然而,应注意导电材料可以不用完全填充径向中心部。例如,导电材料可以仅覆盖在通孔(through hole,过孔,贯穿孔)中形成的隔离层,该隔离层形成用于为贯穿过孔提供路径。(径向)中心部或部分可以不填充或者可以填充有另外的材料。因此,可以仅通过贯穿过孔中的导电材料的(薄)覆盖物或层形成上导电层与下导电层之间的导电连接或路径。
特别地,印刷电路板中也可以嵌入或集成电子部件、芯片、管芯或电子电路和/或无源(电气)部件(如电阻器、线圈、电容器)。
根据另一示例性方面,提供了一种电子部件,该电子部件包括:根据示例性方面的印刷电路板;以及布置在印刷电路板上的电子电路。
电子电路可以通过任何适合的方法——例如可以是黏合、粘附或焊接——附接至PCB。特别地,附接可以是使得在电子电路与PCB之间实现导电连接和/或导热连接。电子电路可以是集成芯片或管芯等。
特别地,电子电路可以形成至少一个电子部件,该电子部件选自由下述构成的组:有源电子部件;无源电子部件;数据存储器;滤波器;集成电路或芯片;信号处理部件;功率管理部件;光电接口(元件);电压转换器;加密部件(cryptographic component);电容或电容器;电阻或电阻器;发送单元;接收单元;收发单元(或收发器);机电转换器;电感或电感器;开关(如晶体管);微机电系统;电池;照相机;以及天线。
根据另一示例性方面,提供了一种制造印刷电路板的方法,其中,该方法包括:设置金属芯层,该金属芯层具有30微米至120微米之间的厚度,并且其上布置有在金属芯层的主表面上的至少一个介电层;形成穿过金属芯层的通孔;在金属芯层的与上主表面相反的第二主表面上形成第二介电层;以及用第二介电层的材料至少部分地填充通孔。
特别地,可以通过机械钻孔步骤形成通孔。然而,优选地,可以通过蚀刻过程形成通孔。特别地,应注意,第二介电层的形成和通孔的(部分地)填充可以是单个过程步骤。例如,第二介电层的一些材料可以流入已形成的通孔中并可以覆盖芯层的侧壁,该侧壁形成或限定该通孔。特别地,通孔延伸穿过芯层(即,从一个主表面到相反的主表面),同时布置在主表面中的一个上的至少一个介电层可以不用完全打通。因此,当还考虑到至少一个介电层时,通孔(虽然穿过整个或全部芯层)可以更确切地说是凹部。可选地,可以形成多个通孔和/或贯穿过孔。
应注意,可以在形成第二介电层之前或之后,如通过层压过程在金属芯层上形成通孔。在预先形成通孔的情况下,可以在第二介电层的形成过程期间填充该通孔。例如,在形成第二介电层的层压过程期间,层压层的一些材料可以流入通孔中并且可以(部分地)填充该通孔。因此,不需要额外的步骤来将额外的材料如介电浆料等填塞到通孔中,同时在通孔的区域或部分中可以(自动地)形成覆盖芯层的隔离层。因此,可以简化制造过程。在层压过程期间(还提供部分填充),还可以平整一些厚度或表面不平处。
应注意,虽然由于在一侧上已经形成的介电层,相比于已知的PCB制造过程金属芯层的厚度是相当薄的,但是该金属芯层处理起来也是足够刚硬的。
在本申请的上下文中,“印刷电路板”可以特别地表示具有金属芯层并包括至少两个另外的导电层的板状体。这种印刷电路板(PCB)可以用作用于在其上和/或其中安装电子构件的基底,并且用作机械支撑平台和用作电布线装置,该电布线装置包括用于电连接和/或热连接布置在腔体内的电子部件的适当导电路径。“印刷电路板”也可以表示为“导电板”或仅仅是“电路板”。“印刷电路板”可以是为电子部件提供或多或少的刚性支撑的机械坚硬的结构。可替代地,“印刷电路板”可以具有一定的柔韧性。“印刷电路板”的整个表面区域可以被给予这种柔韧性,或者“印刷电路板”的仅预定表面部分内可以被给予这种柔韧性。特别地,PCB可以是所谓的“完工PCB”。这意味着为了生产所描述的电子组件,所使用的一个或多个PCB已完成其生产并且分别呈现出用于生产所描述的电子组件的半制成部分。具体地,所使用的一个或多个PCB已完成其PCB生产过程,在该PCB生产过程中已应用导电结构或层。这种生产过程还可以包括对导电层进行结构化和/或图案化,该结构化和/或图案化以已知的且适当的方式实施,以便提供适当的导电路径和/或连接垫。
使用这种(多层)PCB可以提供下述优点,到达和来自电子部件的电布线连接可以从单层PCB的二维表面至少部分地延伸到垂直于该PCB表面的第三维度中。因此,如有需要,可以实现高度复杂的电连接或布线图案。为了连接在不同金属平面中的彼此叠置的不同的区域、导电路径和/或连接垫,可以使用金属柱和/或称为过孔的通孔。
介电层可以由不同的材料制成,诸如例如环氧树脂与玻璃纤维增强材料一起。在阻燃(FR)方面,这种材料可以称为FR-4材料。
在下文中,将解释PCB的另外的示例性实施方案。然而,具体实施方案的特征也可以与制造PCB的方法结合。
根据印刷电路板的示例性实施方案,介电材料选自由下述构成的组:FR-4材料;树脂;双马来酰亚胺三嗪树脂;氰酸酯;玻璃;玻璃纤维;预浸材料;聚酰亚胺;液晶聚合物;环氧基积层膜(build-up film);陶瓷材料;聚四氟乙烯;金属氧化物;以及它们的组合。
FR-4是指定给玻璃增强环氧层压片、管、杆和印刷电路板(PCB)的等级标示。FR-4是由织造玻璃纤维布与防火(自熄)的环氧树脂粘合剂构成的复合材料。因此,“FR”代表阻燃,并且表示FR-4的燃烧的安全符合标准UL94V-0。FR-4由组分材料(环氧树脂、织造玻璃纤维增强材料、溴化阻燃剂等)形成。
根据印刷电路板的示例性实施方案,至少一个贯穿过孔的直径在500微米以下。
特别地,该直径可以在125微米至300微米的范围内,如在200微米至250微米的范围内。然而,应注意,根据本申请该直径可以甚至比上述给定的界限大或小。优选地,可以通过机械钻孔形成用于贯穿过孔的通孔。在所描述的范围内,机械钻孔可能是用以形成通孔的合适和/或有效的方式。特别地,当通过机械钻孔形成通孔时,可以提供具有(基本上)竖直的侧壁的通孔,当使用激光器或蚀刻剂时,实现这一点可能更困难或更复杂。
根据示例性实施方案,印刷电路板还包括上外导电层和下外导电层,其中,上外导电层布置在上导电层的上方,并且下外导电层布置在下导电层的下方。
因此,可以形成使能实现或集成额外电路的五(导电)层PCB。特别地,应注意,当然可以设置不止五个(导电)层。还应注意,当然可以在上导电层和上外导电层之间布置一个或若干个额外的介电层,和/或可以在下导电层和下外导电层之间设置一个或若干个额外的介电层。特别地,可以设置具有交替顺序的(电)传导层和介电层的多层堆叠体。
根据印刷电路板的示例性实施方案,在贯穿过孔中,通过由所填充的介电材料包围的导电材料形成导电孔壁。
特别地,导电孔壁可以完全地填充(径向)中心部分,或者可以仅在对应的通孔的侧壁上形成导电覆盖物,即导电孔壁可以不填充贯穿过孔的中心。如果用导电孔壁的导电材料完全地填充中心,则由导电“孔壁”形成的导电路径可以具有在50微米至200微米的范围内——优选地在75微米至125微米的范围内——的直径。为了形成导电孔壁,可以在填充贯穿过孔的介电材料中形成通孔。例如,可以通过使用激光器形成通孔。可替代地,可以机械地钻出(深钻)通孔。
然而,还可能的是,填充(通过使介电材料流入形成贯穿过孔的初始通孔中)可以仅是部分的,使得贯穿过孔仍然具有未被介电材料填充的(径向)中心芯。在这种情况下,可以略去形成通孔的额外步骤,并且仅通过导电材料层覆盖填充初始通孔的介电材料,以形成导电孔壁。
根据印刷电路板的示例性实施方案,至少一个盲过孔具有在10微米至150微米的范围内的直径。
特别地,该直径在15微米至100微米的范围内,优选地在20微米至75微米的范围内,例如约50微米。特别地,通过使用激光器形成至少一个盲过孔。应注意,在盲过孔中,可以例如通过填充来沉积导热材料,如铜、铝等。盲过孔可以特别地用于将上导电层和/或下导电层热连接至芯层,这可以形成用于排出由在上/下导电层中或上面形成的电路生成的热量的散热器或路径。此外,盲过孔也可以用作电连接,例如,如果芯层连接至地面,则盲过孔可以电连接至地电位。应注意,形成用于盲过孔的孔的侧壁可以具有倾斜的形状或(截断的)圆锥形状。当使用激光器和/或蚀刻剂形成盲孔时,可以特别地形成这种形状。
根据印刷电路板的示例性实施方案,印刷电路板还包括将下导电层与芯层连接的第二盲过孔。
应注意,在PCB中当然可以形成多个盲过孔,每个盲过孔将上导电层或下导电层与芯层连接。
在下文中,将说明制造PCB的方法的另外的示例性实施方案。然而,具体实施方案的特征也可以与PCB的实施方案结合。
根据示例性实施方案,方法还包括通过移除辅助层形成金属芯层,该金属芯层具有布置在其上的至少一个介电层。
例如,可以使用包括金属芯和布置在金属芯上的两个介电层(在金属芯的每个主表面上各有一个)的常用的多层堆叠体,并且可以例如通过蚀刻、抛光等来移除两个介电层中的一个。同样,通过提前移除导电层中的一个可以使用常用的多层堆叠体,该多层堆叠体包括两侧被导电(如铜)层覆盖的中心介电层。因此,可以避免处理厚度太薄而无法安全处理的单个芯层。
根据示例性实施方案,方法还包括在第一介电层上形成第一导电层,和在第二介电层上形成第二导电层。
特别地,第一导电层和/或第二导电层可以是结构化或图案化的导电层,例如包括集成电路。应说明的是,第一导电层和/或第二导电层的形成当然可以包括一个或若干个处理步骤,例如形成(连续)层并对该(连续)层进行图案化,例如包括(若干)沉积、蚀刻、移除步骤的蚀刻。
根据示例性实施方案,方法还包括在至少部分地填充有介电材料并形成贯穿过孔的通孔的位置处形成从第一导电层到第二导电层的第二通孔。
特别地,可以机械地钻出第二通孔或经由激光处理形成第二通孔。例如,(第一)通孔和第二通孔可以同轴地布置。
根据方法的示例性实施方案,至少部分地填充有介电材料并形成贯穿过孔的通孔具有比第二通孔大的直径。
特别地,第二通孔可以穿过或穿透将导电芯层夹在中间的两个介电层。因此,第二通孔可以用于形成第一和第二(上和下)导电层之间的(电)连接。例如,第二通孔可以与形成用于穿过导电芯层的贯穿过孔的第一通孔(或凹部)同轴地形成。因此,可能的是,两个通孔(第二通孔和所填充的通孔)可以同轴地布置,并且即使在形成第二通孔后仍保留至少部分地填充通孔的介电材料层。因此,可能的是,第二通孔可以用于将第一导电层和第二导电层电连接,同时仍然与金属芯层电隔离。
根据示例性实施方案,方法还包括形成从第一导电层伸至金属芯的至少一个盲孔。
特别地,金属芯形成盲孔的终止部,即,金属芯未被至少一个盲孔穿透。例如,该至少一个盲孔可以由激光器形成。特别地,该至少一个盲孔可以填充或不填充导热材料。盲孔(或盲过孔)可以特别地用作热桥或用于第一导电层和金属芯的热连接。另外,如果盲孔由导电材料填充并且金属芯为集成在第一导电层中的电路形成接地,则盲孔也可以用作接地连接。应注意,当然可以形成多个盲孔。例如,可以形成从第二导电层伸至金属芯层的至少一个盲孔。因此,第二导电层也能够(热)连接至金属芯。
根据示例性实施方案,方法还包括在形成第二介电层之前对第二主表面进行蚀刻。
特别地,蚀刻可以是使第二表面粗糙化的步骤,例如,化学蚀刻步骤。因此,可以增强第二介电层的粘附,特别是在不使用黑色氧化物处理的情况下。
根据示例性实施方案总结,可以提供一种制造PCB的方法或过程,该方法或过程不需要任何新过程步骤或材料,而是可以基于标准材料和过程步骤。由于芯层的选定厚度,在制造过程期间,在没有过高限制的情况下可以处理PCB或者甚至半成品,因为可以保证足够的刚度。PCB包括两种不同类型的过孔,其中,一种类型是用于到芯层的热连接的,而另一种类型是用于从一个导电层到另一导电层的电连接的。芯层的选定厚度还可以提供良好的散热,使得可以实现PCB所用于的或用在其中的产品的良好热性能和良好可靠性。
根据下文将描述的实施方案的实施例,本发明的上文所限定的方面和例外的方面是明了的,并且将参照实施方案的实施例说明这些方面。下文将参照实施方案的实施例更详细地描述本发明,但本发明不限于这些实施方案的实施例。
附图说明
附图不一定是按照比例的。相反,重点通常在于说明本发明的原理。在下面的描述中,参照以下附图描述了各种实施方案,在附图中:
图1示意性地示出了根据示例性实施方案的印刷电路板的截面图;
图2示意性地示出了图1的截面图的细节;以及
图3A至图3E示意性地示出了根据示例性实施方案的印刷电路板的制造过程。
具体实施方式
附图中的说明是示意性的,且不一定是按比例的。可以注意到,在不同的附图中,类似或相同的元件或特征部件提供有相同的附图标记。为了避免不必要的重复,关于前述附图已经阐述的元件或特征部件不在说明书的后面部分再次阐述。
此外,空间相对术语诸如“前”和“后”、“上方”和“下方”、“左”和“右”等用于描述附图中所示的元件与另外的元件的关系。因此,空间相对术语在可以应用于使用中的定向,该定向与附图中所描绘的定向不同。明显地,虽然为了方便说明,所有这些空间相对术语均指的是附图中所示的定向,但并不一定是限制性的,因为根据本发明的实施方案的装置在使用时可以采取与附图中所示的定向不同的定向。
图1示意性地示出了根据示例性实施方案的印刷电路板(PCB)100的截面图。特别地,PCB 100包括中心芯层101,该中心芯层例如包括铜、铝或具有高导热性和/或导电性的其他适合的材料或者由他们构成,并且该中心芯层具有在75微米至125微米的范围内的厚度。芯层101具有包括两个主表面(图1中的上主表面和下主表面)的板状结构,在两个主表面上如通过层压过程形成上介电层102和下介电层103。介电层中的一个或两者可以包括FR-4材料或由FR-4材料构成。此外,PCB 100包括上(结构化)导电层104和下(结构化)导电层105。导电层可以具有在其上或其中形成的集成电路。
为了将导电层104和105与芯层101热连接,在上介电层和下介电层中分别形成盲过孔106和107。例如,可以通过使用激光器形成盲过孔,通常造成如图1所示的略微圆锥的形状。优选地,盲过孔填充有导热材料,以便提供到芯层的良好的热连接。然而,盲过孔也可以部分或完全不填充。
为了使导电层104和105彼此电连接,形成穿过介电层和芯层的贯穿过孔108。通过形成至少穿过芯层101的通孔可以形成贯穿过孔。可以蚀刻出或机械地钻出通孔。在后续步骤中,用介电材料至少部分地填充通孔。例如,部分介电材料可以至少填充或覆盖所形成的通孔的侧壁。如果通孔的(径向)中心部分或部尚未被介电材料填充或尚为空的,则导电材料可以流入空隙中并形成穿过芯层101的导电路径,该导电路径通过部分地填充通孔的介电材料与芯层101电隔离。形成导电路径的导电材料可以完全地填充空隙,或者可以仅形成使(径向)中心部或部分也没有材料的覆盖层。如所述的,部分地填充通孔的介电材料优选地与介电层102和103中的至少一个的介电材料相同,并且可以在形成(如通过层压)相应的至少一个介电层期间填充到通孔中。
应注意,在上导电层和下导电层上当然可以形成额外的介电层和导电层,这些介电层和导电层也可以通过盲过孔和/或贯穿过孔彼此热连接和/或电连接和/或与芯层热连接和/或电连接。这种额外的层可以使电子器件能够具有较高集成度的电路。此外,PCB中也可以集成或嵌入额外的无源和/或电气部件。例如,PCB中早已可以嵌入或集成无源部件如电阻器、线圈、电容器等和/或电子电路如IC芯片或管芯。
图2示意性地示出了图1的截面图的细节。特别地,图2以放大的视图示出了贯穿过孔108。如图2中可以看到的,贯穿过孔108在通孔中形成,该通孔在芯层101以及将芯层夹在其中的第一介电层102和第二介电层103中形成。然而,介电层中的一个如上介电层102的部分介电材料在芯层101上形成覆盖层或隔离层210,该覆盖层或隔离层将芯层与贯穿过孔108的(径向)中心部分电隔离。为了形成从上导电层104穿过介电层102和103以及芯层101到达下导电层105的导电路径211,如图2中所指示的,由在隔离层210的介电材料上形成的导电材料如铜的层形成导电路径。导电路径211或导电孔壁的厚度可以根据期望的电阻进行选择。然而,应注意,导电路径也可以完全填充通孔。
图3A至图3E示意性地示出了根据示例性实施方案的印刷电路板的制造过程。特别地,图3A示出了包括中心介电层303的常用多层结构300,该中心介电层例如包括FR-4材料或由FR-4材料构成,且在中心介电层的主表面上附接有上导电层301和下导电层320。导电层301和320可以包括任何适合的导电材料例如金属如铜或者可以由任何适合的导电材料例如金属如铜构成。导电层的厚度可以为约100微米。
图3B示出了图3A的移除了导电层中的一个如下导电层后使得仅保留介电层303和导电层301的多层结构300。
图3C示出了图3B的形成穿过导电层301的孔或凹部后的多层结构300。可以通过蚀刻或机械钻孔或激光钻孔形成通孔。
图3D示出了图3C的在导电层301——现在是导电芯层——上形成另外的介电层302后的多层结构300。另外,在介电层303上还可以形成额外的介电材料,该额外的介电材料可以用于均衡介电层302和303的厚度。例如,可以通过在介电层上施加片状介电材料来形成介电层,随后介电层和片状介电材料可以被按压在一起。应注意,在形成另外的介电层302之前,可以对导电芯层301进行粗糙化。在形成另外的介电层302(和/或在下介电层303上形成额外的介电材料的沉积物)期间,部分介电材料流入在导电芯层301中形成的通孔中。
特别地,流入通孔的介电材料可以完全或仅部分地填充通孔。然而,在导电芯层301的区域中覆盖通孔的(图3中竖向的)侧壁的至少一层由此形成隔离层,该隔离层将导电芯层301与随后在通孔中形成的导电路径电隔离,以形成将PCB的上侧和下侧电连接的过孔。这种过孔用于电连接上(结构化)导电层304和下(结构化)导电层305。
图3E示出了图3D的在用于形成贯穿过孔和一些盲孔的过程步骤后的多层结构300。特别地,图3E示出了第一盲孔306在上导电层304中形成,且第二盲孔307在下导电层305中形成。两个盲孔均优选地通过激光处理形成,但是也可以机械地钻出或被蚀刻出。盲孔提供了中心芯层301分别与上导电层304和下导电层305的热耦合。盲孔306和307可以不填充、可以用材料如导热材料和导电材料部分地填充或完全填充,然后还可以用作接地连接。
此外,在图3E中可以看见将中心芯层301与贯穿过孔的导电孔壁311隔离开的上述隔离层310。另外,在图3E中示意性地示出了空隙。为了形成将上导电层304与下导电层305电连接的导电孔壁311,在第一通孔的区域中形成另外的通孔,该第一通孔由先前形成的隔离层310部分地填充。该另外的通孔可以机械地钻出、蚀刻出或优选地由激光处理形成。应注意,中心空隙是可选的,并且根据两个外导电层304和305之间的电连接的期望的电阻值,该中心空隙也可以用导电材料或电隔离材料填充。
还应注意,(最外面的)导电层也可以具有未被任何材料填充并且形成贯穿过孔的中心部分的孔,或者该导电层可以形成完全覆盖PCB的完整的板状或片状层。此外,应注意,在形成上导电层304和下导电层305之前,可以形成该另外的通孔。因此,在形成导电层期间,可以通过导电层的材料流入该另外的通孔中自动地形成导电孔壁311。
还应注意,术语“包括”不排除其他元件或特征,并且“一(a)”或“一(an)”不排除复数。另外,可以结合关于不同实施方案描述的元件。还应注意,附图标记不应视为限制权利要求的范围。虽然已参照具体实施方案特别地示出并描述了本发明,但是本领域技术人员应理解,在不偏离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对这些实施方案的形式和细节作出各种变化。因此,本发明的范围由所附权利要求指示,并且因此在权利要求的等同物的含义和范围内作出的所有变化均意在包括于本发明的范围内。
附图标记列表:
100 印刷电路板
101 芯层
102,103 介电层
104,105 导电层
106,107 盲过孔
108 贯穿过孔
Claims (27)
1.印刷电路板(100),包括:
导电金属的芯层(101),所述芯层具有30微米至120微米之间的厚度,
将所述芯层夹在中间的上介电层(102)和下介电层(103),
布置在所述上介电层(102)上方的上导电层(104)和布置在所述下介电层(103)下方的下导电层(105);
至少一个贯穿过孔(108),所述至少一个贯穿过孔从所述上导电层(104)穿至所述下导电层(105),并且至少部分地填充有所述上介电层和/或所述下介电层的介电材料;以及
至少一个盲过孔(106),所述至少一个盲过孔将所述上导电层(104)与所述芯层(101)连接,
其中,所述至少一个盲过孔(106)具有在10微米至150微米的范围内的直径,
其中,所述至少一个盲过孔(106)填充有导热材料,以及
其中,所述上导电层(104)连接至所述至少一个贯穿过孔(108)并且连接至所述至少一个盲过孔(106),
其中,所述至少一个贯穿过孔(108)和所述至少一个盲过孔(106)两者均连接至所述上导电层(104),
其中,所述至少一个贯穿过孔(108)连接至所述上导电层(104)的第一部分;
其中,所述至少一个盲过孔(106)连接至所述上导电层(104)的第二部分;
其中,所述第一部分和所述第二部分通过所述上导电层(104)的设置在所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分而彼此间隔开,
其中,所述上导电层(104)从所述第一部分经由所述第三部分至所述第二部分形成为连续的层,以及
其中,所述至少一个贯穿过孔(108)包括通过所述芯层(101)的导电路径,所述导电路径通过部分地填充所述至少一个贯穿过孔(108)的介电材料与所述芯层电隔离。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板(100),其中,所述介电材料选自由下述构成的组:
FR-4材料;
树脂;
玻璃;
玻璃纤维;
预浸材料;
液晶聚合物;
环氧基积层膜;
陶瓷材料;
金属氧化物;以及
它们的组合。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板(100),其中,所述介电材料包括双马来酰亚胺三嗪树脂。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板(100),其中,所述介电材料包括氰酸酯。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板(100),其中,所述介电材料包括聚酰亚胺。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板(100),其中,所述介电材料包括聚四氟乙烯。
7.根据权利要求1所述的印刷电路板(100),其中,所述至少一个贯穿过孔(108)的直径在500微米以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的印刷电路板(100),还包括上外导电层和下外导电层,其中,所述上外导电层布置在所述上导电层(104)的上方,且所述下外导电层布置在所述下导电层(105)的下方。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的印刷电路板(100),其中,在所述贯穿过孔(108)中,通过由所填充的介电材料包围的导电材料形成导电孔壁。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的印刷电路板(100),其中,所述印刷电路板(100)还包括将所述下导电层(105)与所述芯层(101)连接的第二盲过孔(107)。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的印刷电路板(100),其中,所述导热材料包括铜。
12.电子部件,包括:
根据权利要求1至11中任一项所述的印刷电路板(100);以及
布置在所述印刷电路板(100)上的电子电路。
13.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件选自由下述构成的组:
电容;
电阻;
电感;
开关;
电池;
照相机;以及
天线。
14.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括有源电子部件。
15.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括无源电子部件。
16.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括集成电路。
17.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括滤波器、信号处理部件、光电接口、电压转换器或机电转换器。
18.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括数据存储器、功率管理部件或加密部件。
19.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括微机电系统。
20.根据权利要求12所述的电子部件,其中,所述电子电路形成至少一个另外的电子部件,所述至少一个另外的电子部件包括发送单元、接收单元或收发单元。
21.制造印刷电路板(100)的方法,所述方法包括:
设置金属芯层(101),所述金属芯层具有30微米至120微米之间的厚度,并且在所述金属芯层(101)的第一主表面上布置有至少一个第一介电层(102,103);
形成穿过所述金属芯层(101)的通孔;
在所述金属芯层(101)的与上主表面相反的第二主表面上形成第二介电层(103,102);
用所述第二介电层(103,102)的材料至少部分地填充所述通孔,以形成贯穿过孔;
在所述第一介电层(102,103)上形成上导电层(104,105);
形成从所述上导电层(104,105)伸至所述金属芯层(101)的至少一个盲过孔(106,107),
其中,所述至少一个盲过孔(106)具有在10微米至150微米的范围内的直径,
其中,所述至少一个盲过孔(106)填充有导热材料,
其中,所述上导电层(104)连接至所述贯穿过孔中的至少一个贯穿过孔(108)并且连接至所述至少一个盲过孔(106);
其中,所述至少一个贯穿过孔(108)和所述至少一个盲过孔(106)两者均连接至所述上导电层(104),
其中,所述至少一个贯穿过孔(108)连接至所述上导电层(104)的第一部分;
其中,所述至少一个盲过孔(106)连接至所述上导电层(104)的第二部分;
其中,所述第一部分和所述第二部分通过所述上导电层(104)的设置在所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分而彼此间隔开,
其中,所述上导电层(104)从所述第一部分经由所述第三部分至所述第二部分形成为连续的层,以及
其中,所述至少一个贯穿过孔(108)包括通过所述金属芯层(101)的导电路径,所述导电路径通过部分地填充所述至少一个贯穿过孔(108)的介电材料与所述金属芯层电隔离。
22.根据权利要求21所述的方法,所述方法还包括:
通过移除辅助层而形成所述金属芯层(101),所述金属芯层具有布置在其上的至少一个介电层(102,103)。
23.根据权利要求21或22所述的方法,所述方法还包括:
在所述第二介电层(103,102)上形成下导电层(105,104)。
24.根据权利要求23所述的方法,还包括:
在至少部分地填充有介电材料并形成贯穿过孔的所述通孔的位置处形成从所述上导电层(104,105)到所述下导电层(105,104)的第二通孔。
25.根据权利要求24所述的方法,其中,至少部分地填充有介电材料并形成所述贯穿过孔(108)的所述通孔具有比所述第二通孔大的直径。
26.根据权利要求21或22所述的方法,还包括:
在形成所述第二介电层(102,103)之前对所述第二主表面进行蚀刻。
27.根据权利要求21所述的方法,其中,所述导热材料包括铜。
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