TW201427505A - 具有內埋元件的電路板及其製作方法 - Google Patents

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Abstract

一種電路板,包括第一和第二多層基板及膠片。第一多層基板包括第一基底層、第一基底層一側的第一導電線路層、另一側的導電線路層和絕緣層及電子元件。第一導電線路層包括第一電性連接墊,第一多層基板在第一基底層開設有收容槽,電子元件收容於收容槽。第二多層基板包括第二基底層、第二基底層一側的第三導電線路層以及另一側的多層導電線路層和絕緣層。第三導電線路層包括第四電性連接墊。膠片黏於第一與第二多層基板之間,其內設置有導電黏接塊,導電黏接塊的兩端分別與對應的第一和第四電性連接墊相互黏接並電連接。

Description

具有內埋元件的電路板及其製作方法
本發明涉及電路板製作領域,尤其涉及一種具有內埋元件的電路板及其製作方法。
印刷電路板因具有裝配密度高等優點而得到了廣泛的應用。關於電路板的應用請參見文獻Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880,IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 1418-1425。
習知技術的多層電路板為了要達到輕薄短小的目的,並增加產品的電性品質,各製造商開始致力於將原來焊接於多層電路板表面的電子元件改為內埋於多層電路板內部,以此來增加電路板表面的佈線面積從而縮小電路板尺寸並減少其重量和厚度,該電子元件可以為主動或被動元件。
已知一種具有內埋元件的電路板的製造方法如下:先將電子元件置入核芯基板的絕緣層中,然後採用增層法在核芯基板的相對兩側分別形成交替排列的多層膠層和導電線路層,從而形成具有內埋元件的多層電路板。然而,在這種製造方法中,膠層流入電子元件與基板之間的空隙,可能會使對應位置的導電線路層向基板方向凹陷,造成導電線路無法平整,從而影響導電線路層的均勻性;進一步地,電子元件的電極一般通過雷射蝕孔和填孔工藝形成的導電孔與之電連接,電子元件的電極面積很小加上電子元件埋入之偏移,使得雷射孔很難與之精確對準,雷射孔與電子元件的電極的偏移會影響導電盲孔與元件之間的電性連接品質。另外,元件埋入時,可能因元件損壞或基板品質不良以致成品不良,進而使得良率降低及成本增加。
因此,有必要提供一種導電線路層均勻性較好且品質較高的具有內埋元件的電路板及其製作方法。
一種製作具有內埋元件的電路板的方法,包括步驟:提供第一線路板,其包括第一基底層、形成於第一基底層一側的第一導電線路層以及在該第一基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第二導電線路層和多層第一絕緣層,該第一導電線路層包括複數第一電性連接墊,該第一線路板的第一基底層一側開設有第一收容槽,部分該第二導電線路層露出於該第一收容槽,構成第三電性連接墊;將第一電子元件收容於該第一收容槽,並使該第一電子元件與該第三電性連接墊固定連接並電連接,形成第一多層基板;提供第二多層基板,其包括第二基底層、形成於第二基底層一側的第三導電線路層以及在該第二基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第四導電線路層和多層第二絕緣層,該第三導電線路層包括複數與該複數第一電性連接墊一一對應的第四電性連接墊;提供膠片,該膠片具有複數與該複數第一電性連接墊一一對應的開孔,該開孔內設置有導電黏接塊;及依次堆疊並壓合該第一多層基板、具有導電黏接塊的膠片及第二多層基板成為一個整體,且該複數導電黏接塊將對應的第一電性連接墊和第四電性連接墊黏接並電連接,得到具有內埋元件的電路板。
一種具有內埋元件的電路板,包括:第一多層基板、第二多層基板及膠片。該第一多層基板包括第一基底層、形成於第一基底層一側的第一導電線路層、在該第一基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第二導電線路層和多層第一絕緣層及第一電子元件。該第一導電線路層包括複數第一電性連接墊,該第一多層基板在該第一基底層一側開設有第一收容槽。部分第二導電線路層露出於該第一收容槽,構成第三電性連接墊,該第一電子元件與該第三電性連接墊固定連接並電連接。該第二多層基板包括第二基底層、形成於第二基底層一側的第三導電線路層以及在該第二基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第四導電線路層和多層第二絕緣層。該第三導電線路層包括複數與該複數第一電性連接墊一一對應的第四電性連接墊。該膠片設置於該第一多層基板與第二多層基板之間,以使該第一多層基板與第二多層基板相互黏接,該第一導電線路層與該第三導電線路層分別與該膠片相鄰,該膠片具有複數與該複數第一電性連接墊一一對應的開孔,該開孔內設置有導電黏接塊,該複數導電黏接塊的兩端分別與對應的第一電性連接墊和第二電性連接墊相互黏接並電連接。
相對於習知技術,本實施例的第一電子元件和第二電子元件分別在第一線路板和第二線路板製作完成後進行安裝,則可以防止膠層流入第一電子元件與第一線路板及第二電子元件與第二線路板之間的空隙時造成的導電線路層的凹陷,使導電線路層的均勻性高;另外,本實施例的第一線路板通過預先形成的第三電性連接墊和第六電性連接墊分別與第一電子元件和第二電子元件電連接,對位更加準確,避免了雷射孔與電子元件的電極之間的對位偏移,提高了第一線路板和第二線路板的生產品質。另外,本結構及方法是在第一線路板和第二線路板完成後,經測試是良品後再連接電子元件,可避免連同電子元件一起損失。將結構複雜的具有內埋元件的電路板分解為結構簡單的第一線路板和第二線路板的分別製作,第一線路板和第二線路板的製作良率相對較高,整體而言可降低成本而且易於加工。本實施例的具有內埋元件的電路板也可應用於HDI高密度積層板。
請參閱圖1至圖9,本發明實施例提供一種具有內埋元件的電路板的製作方法,包括如下步驟:
第一步,請參閱圖1,提供第一線路板10,該第一線路板10包括第一基底層11、形成於第一基底層11一側的第一導電線路層12以及在該第一基底層11相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第二導電線路層13和多層第一絕緣層14。
該第一線路板10可以採用增層法制作形成,可以理解,該第一線路板10也可以用其他方法形成,如加成法、半加成法等。該第一導電線路層12包括複數第一電性連接墊122,本實施例中,該第一電性連接墊122的數量為兩個。該多層第二導電線路層13與該第一導電線路層12之間通過形成於第一基底層11和多層第一絕緣層14的複數第一導電孔132實現電連接。
本實施例中,該第一線路板10進一步包括第一防焊層15,該第一防焊層15形成於該第一線路板10的與該第一導電線路層12相背離的一側,且該第一防焊層15部分覆蓋該第一線路板10的遠離該第一導電線路層12的最外側第二導電線路層13,該最外側第二導電線路層13露出於該第一防焊層15的部分構成複數第二電性連接墊152,用於與電子元件(圖未示)如電阻、電容、晶片等電連接。
第二步,請參閱圖2,將該第一線路板10從該第一基底層11一側開設第一收容槽16,使部分第二導電線路層13從該第一線路板10的第一基底層11一側露出,構成複數第三電性連接墊17。
形成該第一收容槽16的方法可以採用雷射蝕孔。本實施例中,第一收容槽16僅貫穿該第一基底層11,使與該第一基底層11相鄰的部分第二導電線路層13露出於該第一收容槽16,構成第三電性連接墊17。可以理解,必要時,該第一收容槽16可進一步貫穿與該第一基底層11相鄰的一層或多層第一絕緣層14,使第一線路板10的內層的第二導電線路層13露出於該第一收容槽16,構成該複數第三電性連接墊17。本實施例中,該第三電性連接墊17的數量為兩個,可以理解,該第三電性連接墊17的數量可以根據實際需要增減,並不以本實施例為限。
第三步,請參閱圖3,在該第一收容槽16內設置第一電子元件18,並將該第一電子元件18與該第三電性連接墊17電連接並固定連接,形成第一多層基板20。
本實施例中,該第一電子元件18為一電阻,其兩端分別具有外露的第一電極182,該兩個第一電極182分別可通過導電黏接劑(圖未示)固定連接並電連接於該兩個第三電性連接墊17,導電黏接劑可以為導電銀漿、導電銅漿或錫膏等。可以理解,該第一收容槽16內可收容更多的第一電子元件18,只需適當增大第一收容槽16的收容空間及增多第三電性連接墊17的數量即可。
第四步,請參閱圖4,提供第二線路板30,該第二線路板30包括第二基底層31、形成於第二基底層31一側的第三導電線路層32以及在該第二基底層31相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第四導電線路層33和多層第二絕緣層34。
該第二線路板30可以採用增層法制作形成,可以理解,該第二線路板30也可以用其他方法形成,如加成法、半加成法等。該第三導電線路層32包括複數第四電性連接墊322,本實施例中,該第四電性連接墊322的數量為兩個,且分別與該兩個第一電性連接墊122的位置相對應。該多層第四導電線路層33與該第三導電線路層32之間通過形成於第二基底層31和多層第二絕緣層34的複數第二導電孔332實現電連接。
本實施例中,該第二線路板30進一步包括第二防焊層35,該第二防焊層35形成於該第二線路板30的與該第三導電線路層32相背離的一側,且該第二防焊層35部分覆蓋該第二線路板30的遠離該第三導電線路層32的最外側第四導電線路層33,該最外側第四導電線路層33露出於該第二防焊層35的部分構成複數第五電性連接墊352,用於與電子元件(圖未示)如電阻、電容、晶片等電連接。
第五步,請參閱圖5,將該第二線路板30從該第二基底層31一側開設第二收容槽36,使部分第四導電線路層33從該第二線路板30的第二基底層31一側露出,構成複數第六電性連接墊37。
形成該第二收容槽36的方法可以採用雷射蝕孔。本實施例中,第二收容槽36貫穿該第二基底層31及與第二基底層31相鄰的一層第二絕緣層34。可以理解,必要時,該第二收容槽36可僅貫穿該第二基底層31或進一步貫穿更多層的第二絕緣層34,使第二線路板30的內層的第四導電線路層33露出於該第二收容槽36,構成該複數第六電性連接墊37。本實施例中,該第六電性連接墊37的數量為兩個,可以理解,該第六電性連接墊37的數量可以根據實際需要增減,並不以本實施例為限。
第六步,請參閱圖6,在該第二收容槽36內設置第二電子元件38,並將該第二電子元件38與該第六電性連接墊37電連接並固定連接,形成第二多層基板40。
本實施例中,該第二電子元件38的兩端分別具有外露的第二電極382,該兩個第二電極382分別可通過導電黏接劑(圖未示)固定連接並電連接於該兩個第六電性連接墊37,導電黏接劑可以為導電銀漿、導電銅漿或錫膏等。可以理解,該第二收容槽36內可收容更多的第二電子元件38,只需適當增大第二收容槽36的收容空間及增多第六電性連接墊37的數量即可。
第七步,請參閱圖7和圖8,提供一膠片50,在該膠片50上開設複數分別與該複數第一電性連接墊122一一對應的該開孔51,並在該開孔51內填充導電黏接劑,形成複數導電黏接塊52。
該膠片50可以為FR4環氧玻璃布半固化膠片。形成該開孔51的方法可以為機械鑽孔或雷射蝕孔。該導電黏接塊52的材料可以為導電銀漿、導電銅漿或錫膏。如圖8所示,本實施例中,該導電黏接塊52的導電黏接劑材料充滿對應的開孔51且有少量導電黏接劑材料溢出,以利於後續壓合步驟中與第一電性連接墊122和第四電性連接墊322電性連接。
第八步,請參閱圖9,依次堆疊並一次壓合該第一多層基板20、具有導電黏接塊52的膠片50及第二多層基板40成為一個整體,得到具有內埋元件的電路板60。
堆疊該第一多層基板20、具有導電黏接塊52的膠片50及第二多層基板40時,使得該複數第一電性連接墊122分別與對應的導電黏接塊52相互對齊,該複數導電黏接塊52分別與對應的第四電性連接墊322相互對齊,從而在壓合後,該複數第一電性連接墊122分別通過對應的導電黏接塊52與對應的第四電性連接墊322相黏接並電性連接。該膠片50的材料在壓合力作用下填滿該第一收容槽16和第二收容槽36內的空隙。
可以理解的是,還可以僅在該第一多層基板20設置第一電子元件18,而在第二多層基板40內不設置第二電子元件38,視具體情況而定。同樣可以理解,本實施例的具有內埋元件的電路板60也可應用於HDI高密度積層板。
請參閱圖9,本實施例的具有內埋元件的電路板60包括第一多層基板20、第二多層基板40及將該第一多層基板20和第二多層基板40黏接在一起的膠片50。
該第一多層基板20包括第一基底層11、形成於第一基底層11一側的第一導電線路層12、在該第一基底層11相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第二導電線路層13和多層第一絕緣層14及第一電子元件18。該第一導電線路層12包括複數第一電性連接墊122。該第一多層基板20在該第一基底層11一側開設有第一收容槽16,部分第二導電線路層13露出於該第一收容槽16,構成複數第三電性連接墊17,該第一電子元件18與該複數第三電性連接墊17固定連接並電連接。該第一多層基板20進一步包括第一防焊層15,該第一防焊層15形成於該第一多層基板20的與該第一導電線路層12相背離的一側,且該第一防焊層15部分覆蓋該第一多層基板20的遠離該第一導電線路層12的最外側第二導電線路層13,該最外側第二導電線路層13露出於該第一防焊層15的部分構成複數第二電性連接墊152,用於與電子元件(圖未示)如電阻、電容、晶片等電連接。
該第二多層基板40包括第二基底層31、形成於第二基底層31一側的第三導電線路層32、在該第二基底層31相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第四導電線路層33和多層第二絕緣層34及第二電子元件38。該第三導電線路層32包括複數與該第一電性連接墊122一一對應的第四電性連接墊322。該第二多層基板40在該第二基底層31一側開設有第二收容槽36,部分第四導電線路層33露出於該第二收容槽36,構成複數第六電性連接墊37,該第二電子元件38與該複數第六電性連接墊37固定連接並電連接。該第二多層基板40進一步包括第二防焊層35,該第二防焊層35形成於該第二多層基板40的與該第三導電線路層32相背離的一側,且該第二防焊層35部分覆蓋該第一多層基板20的遠離該第三導電線路層32的最外側第四導電線路層33,該最外側第四導電線路層33露出於該第二防焊層35的部分構成複數第五電性連接墊352,用於與電子元件(圖未示)如電阻、電容、晶片等電連接。
該膠片50設置於該第一多層基板20與第二多層基板40之間,以將該第一多層基板20與第二多層基板40相互黏接,該第一多層基板20的第一導電線路層12與該第二多層基板40的第三導電線路層32分別與該膠片50相鄰,且該膠片50的材料充滿該第一收容槽16和第二收容槽36內的空隙。該膠片50內開設有複數與該第一電性連接墊122一一對應的開孔51,該複數開孔51內分別填充有導電黏接劑,從而形成複數導電黏接塊52,該複數導電黏接塊52的兩端分別與對應的第一電性連接墊122和第四電性連接墊322相互黏接並電連接。
相對於習知技術,本實施例的第一電子元件18和第二電子元件38分別在第一線路板10和第二線路板30製作完成後進行安裝,則可以防止膠層流入第一電子元件18與第一線路板10及第二電子元件38與第二線路板30之間的空隙時造成的導電線路層的凹陷,使導電線路層的均勻性高;另外,本實施例的第一線路板10通過預先形成的第三電性連接墊17和第六電性連接墊37分別與第一電子元件18和第二電子元件38電連接,對位更加準確,避免了雷射孔與電子元件的電極之間的對位偏移,提高了第一線路板10和第二線路板30的生產品質。另外,本實施例的具有內埋元件的電路板60的結構及方法是在第一線路板10和第二線路板30完成後,經測試是良品後再連接電子元件,可避免連同電子元件一起損失。將結構複雜的具有內埋元件的電路板60分解為結構簡單的第一線路板10和第二線路板30的分別製作,第一線路板10和第二線路板30的製作良率相對較高,整體而言可降低成本而且易於加工。
綜上所述,本發明符合發明專利要件,爰依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,舉凡熟悉本案技藝之人士,於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。
10...第一線路板
11...第一基底層
12...第一導電線路層
13...第二導電線路層
14...第一絕緣層
122...第一電性連接墊
132...第一導電孔
15...第一防焊層
152...第二電性連接墊
16...第一收容槽
17...第三電性連接墊
18...第一電子元件
182...第一電極
20...第一多層基板
30...第二線路板
31...第二基底層
32...第三導電線路層
33...第四導電線路層
34...第二絕緣層
322...第四電性連接墊
332...第二導電孔
35...第二防焊層
352...第五電性連接墊
36...第二收容槽
37...第六電性連接墊
38...第二電子元件
40...第二多層基板
382...第二電極
50...膠片
51...開孔
52...導電黏接塊
60...具有內埋元件的電路板
圖1是本發明實施例提供的第一線路板的剖視圖。
圖2是將圖1的第一線路板內形成第一收容槽後的剖視圖。
圖3是將第一電子元件設置於圖2中的第一收容槽後形成的第一多層基板的剖視圖。
圖4是本發明實施例提供的第二線路板的剖視圖。
圖5是將圖4的第二線路板內形成第二收容槽後的剖視圖。
圖6是將第二電子元件設置於圖5中的第二收容槽後形成的第二多層基板的剖視圖。
圖7本發明實施例提供的具有通孔的膠片的示意圖。
圖8是在圖7中膠片的通孔內填充導電黏合材料後的剖視圖。
圖9將圖3中的第一多層基板、圖6中的第二多層基板及圖8中的膠片壓合在一起形成的具有內埋元件的電路板的剖視圖。
11...第一基底層
13...第二導電線路層
14...第一絕緣層
122...第一電性連接墊
15...第一防焊層
152...第二電性連接墊
18...第一電子元件
20...第一多層基板
31...第二基底層
33...第四導電線路層
34...第二絕緣層
322...第四電性連接墊
35...第二防焊層
352...第五電性連接墊
38...第二電子元件
40...第二多層基板
50...膠片
52...導電黏接塊
60...具有內埋元件的電路板

Claims (12)

  1. 一種製作具有內埋元件的電路板的方法,包括步驟:
    提供第一線路板,其包括第一基底層、形成於第一基底層一側的第一導電線路層以及在該第一基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第二導電線路層和多層第一絕緣層,該第一導電線路層包括複數第一電性連接墊,該第一線路板的第一基底層一側開設有第一收容槽,部分該第二導電線路層露出於該第一收容槽,構成第三電性連接墊;
    將第一電子元件收容於該第一收容槽,並使該第一電子元件與該第三電性連接墊固定連接並電連接,形成第一多層基板;
    提供第二多層基板,其包括第二基底層、形成於第二基底層一側的第三導電線路層以及在該第二基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第四導電線路層和多層第二絕緣層,該第三導電線路層包括複數與該複數第一電性連接墊一一對應的第四電性連接墊;
    提供膠片,該膠片具有複數與該複數第一電性連接墊一一對應的開孔,該開孔內設置有導電黏接塊;及
    依次堆疊並壓合該第一多層基板、具有導電黏接塊的膠片及第二多層基板成為一個整體,且該複數導電黏接塊將對應的第一電性連接墊和第四電性連接墊黏接並電連接,得到具有內埋元件的電路板。
  2. 如請求項1所述的製作具有內埋元件的電路板的方法,其中,該第二線路板的第二基底層一側開設有第二收容槽,部分該第四導電線路層露出於該第二收容槽,構成第六電性連接墊,該製作具有內埋元件的電路板的方法進一步包括步驟:將第二電子元件收容於該第二收容槽,並使該第二電子元件與該第六電性連接墊固定連接並電連接。
  3. 如請求項1所述的製作具有內埋元件的電路板的方法,其中,該導電黏接塊的材料為導電銀漿、導電銅漿或錫膏。
  4. 如請求項1所述的製作具有內埋元件的電路板的方法,其中,該第一多層基板進一步包括第一防焊層,該第一防焊層形成於該第一多層基板的與該第一導電線路層相背離的一側,且該第一防焊層部分覆蓋該第一線路板的遠離該第一導電線路層的最外側第二導電線路層,該最外側第二導電線路層露出於該第一防焊層的部分構成複數第二電性連接墊。
  5. 如請求項1所述的製作具有內埋元件的電路板的方法,其中,該第二多層基板進一步包括第二防焊層,該第二防焊層形成於該第二多層基板的與該第三導電線路層相背離的一側,且該第二防焊層部分覆蓋該第二線路板的遠離該第三導電線路層的最外側第四導電線路層,該最外側第四導電線路層露出於該第二防焊層的部分構成複數第五電性連接墊。
  6. 如請求項2所述的製作具有內埋元件的電路板的方法,其中,該第三電性連接墊和第六電性連接墊的數量分別為兩個,該第一電子元件包括兩個第一電極,該兩個第一電極分別與該兩個第三電性連接墊固定連接並電性連接,該第二電子元件包括兩個第二電極,該兩個第二電極分別與該兩個第六電性連接墊固定連接並電性連接。
  7. 一種具有內埋元件的電路板,包括:
    第一多層基板,其包括第一基底層、形成於第一基底層一側的第一導電線路層、在該第一基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第二導電線路層和多層第一絕緣層及第一電子元件,該第一導電線路層包括複數第一電性連接墊,該第一多層基板在該第一基底層一側開設有第一收容槽,部分第二導電線路層露出於該第一收容槽,構成第三電性連接墊,該第一電子元件與該第三電性連接墊固定連接並電連接;
    第二多層基板,其包括第二基底層、形成於第二基底層一側的第三導電線路層以及在該第二基底層相對的另一側的依次交替堆疊設置的多層第四導電線路層和多層第二絕緣層,該第三導電線路層包括複數與該複數第一電性連接墊一一對應的第四電性連接墊;及
    膠片,該膠片設置於該第一多層基板與第二多層基板之間,以使該第一多層基板與第二多層基板相互黏接,該第一導電線路層與該第三導電線路層分別與該膠片相鄰,該膠片具有複數與該複數第一電性連接墊一一對應的開孔,該開孔內設置有導電黏接塊,該複數導電黏接塊的兩端分別與對應的第一電性連接墊和第二電性連接墊相互黏接並電連接。
  8. 如請求項7所述的具有內埋元件的電路板,其中,該第一多層基板進一步包括第一防焊層,該第一防焊層形成於該第一多層基板的與該第一導電線路層相背離的一側,且該第一防焊層部分覆蓋該第一多層基板的遠離該第一導電線路層的最外側第二導電線路層,該最外側第二導電線路層露出於該第一防焊層的部分構成複數第二電性連接墊。
  9. 如請求項7所述的具有內埋元件的電路板,其中,該第二多層基板在該第二基底層一側開設有第二收容槽,部分第四導電線路層露出於該第二收容槽,構成複數第六電性連接墊,該第二電子元件與該複數第六電性連接墊固定連接並電連接。
  10. 如請求項7所述的具有內埋元件的電路板,其中,該第二多層基板進一步包括第二防焊層,該第二防焊層形成於該第二多層基板的與該第三導電線路層相背離的一側,且該第二防焊層部分覆蓋該第一多層基板的遠離該第三導電線路層的最外側第四導電線路層,該最外側第四導電線路層露出於該第二防焊層的部分構成複數第五電性連接墊。
  11. 如請求項7所述的具有內埋元件的電路板,其中,該導電黏接塊的材料為導電銀漿、導電銅漿或錫膏。
  12. 如請求項9所述的具有內埋元件的電路板,其中,該第三電性連接墊和第六電性連接墊的數量分別為兩個,該第一電子元件包括兩個第一電極,該兩個第一電極分別與該兩個第三電性連接墊固定連接並電性連接,該第二電子元件包括兩個第二電極,該兩個第二電極分別與該兩個第六電性連接墊固定連接並電性連接。
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