TW201639422A - 印刷電路板、其製造方法及電子元件模組 - Google Patents

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Abstract

提供一印刷電路板、製造一印刷電路板的方法以及包含一印刷電路板的電子元件模組。該印刷電路板包含具有一孔洞的電路板，以及包含金屬圖案的連接板，該連接板以將該等金屬圖案大致垂直安置於該電路板的方式，安置於該孔洞中。

Description

印刷電路板、其製造方法及電子元件模組 【相關申請】
此申請案根據專利法主張於2015年4月22日於韓國知識產權局申請之韓國專利申請號10-2015-0056524的利益，其內容係以參考方式將其整體整合。
以下敘述與一印刷電路板、製造一印刷電路板的方法以及一電子元件模組有關。
最近，行動裝置與平板電腦已經變得更具功能性及整合性，也變得更小及更輕薄。因此，這些行動裝置的核心元件，像是中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)與存取點(AP)也已經變得更具功能性及整合性。各種技術與結構也已經被研究以降低該等核心元件的尺寸，以實作具有圖案寬度為3微米(μm)或小於3微米之細緻圖案的封裝基材。例如，美國專利公開號2011/0103030便敘述一種用於使該等核心元件尺寸最小化的技術實例。
提供本[發明內容]以簡化形式介紹概念的選擇，其進一步於以下[實施方式]中敘述。並不預期本[發明內容]係用於識別所主張之主題內容的關鍵特徵或基礎特徵，也不預期用做為確認所主張之主題內容的輔助。
在一一般態樣中，一印刷電路板係包含具有一孔洞之電路板與包含多數金屬圖案之連接板，該連接板係以將該等金屬圖案大致垂直安置於該電路板的方式，安置於該孔洞中。
該等金屬圖案可經配置以提供該電路板之一上方表面與一下方表面之間的電氣連接。
該等金屬圖案可以包含多數訊號線，用以連接複數個電子元件。
聯接該電路板一上方表面的每一個金屬圖案，都可以具有不同於聯接該電路板一下方表面之每一個金屬圖案的寬度。
安置於該電路板中的該等金屬圖案可以每一個都可以具有一矩形橫斷面形狀。
該電路板可以包含複數個樹脂絕緣層，且該等金屬圖案係分別形成於該複數個絕緣層上。
該連接板可以具有一矩形稜柱形狀。
該印刷電路板之一般態樣可以進一步包含多數連接圖案，其經配置以將形成在該複數個樹脂絕緣層上的該等金屬圖案互連。
該等連接圖案可以每一個都具有一圓形圓柱形狀或一圓形截頂錐形。
該印刷電路板之一般態樣可以進一步包含一堆積層，該堆積層包含一堆積絕緣層與在該電路板上的一堆積電路層，該電路板具有安置於其中之該連接板。
該印刷電路板之一般態樣可以進一步包含形成在該電路板上的一阻焊劑層，該電路板具有安置於其中之該連接板。
該印刷電路板之一般態樣可以進一步包含填充於該連接板與該孔洞之間之一樹脂。
該樹脂可以包含一阻焊劑。
在另一一般態樣中，一電子元件模組包含一印刷電路板與一電子元件，該印刷電路板包含具有一孔洞的電路板及包括多數金屬圖案的連接板，該連接板係安置於該孔洞之中，因此該等金屬圖案大致垂直安置於該電路板中；該電子元件係安裝於該印刷電路板上。
複數個電子元件可以安裝於該印刷電路板之一上方表面上，而該複數個電子元件可以透過該連接板的該等金屬圖案彼此電氣連接。
該電子元件可以包含安裝於該印刷電路板一下方表面上之一第一電子元件，安裝於該印刷電路板一上方表面上之一第二電子元件，而該第一電子元件與該第二電子元件係透過該連接板之該等金屬圖案彼此連接。
在另一一般態樣中，一種製造一印刷電路板的方法涉及到獲得具有一孔洞的電路板，準備包括多數金屬圖案的連接板，及將該連接板安置於該孔洞中，因此該連接板之該等金屬圖案係大致垂直安置於該電路板中。
所述準備該連接板可能涉及到透過一電路形成處理於一樹脂絕緣層上形成該等金屬圖案，及利用將具有該等形成於上之金屬圖案的樹脂絕緣層切割為一預定尺寸的方式，製造該連接板。
所述電路形成處理可能涉及到包括曝光、顯影與電鍍處理。
該方法之一般態樣可能進一步涉及到在將該連接板安置於該孔洞中之後，層壓一堆積絕緣層並透過該電路形成處理在該堆積絕緣層上形成一堆積電路層。
所述形成該堆積電路層可能涉及到藉由形成多數貫通孔的方式形成多數連接圖案，該等貫通孔將該等金屬圖案與透過該電路形成處理之該堆積電路層互連。
該方法之一般態樣可能進一步涉及到於該連接板與該孔洞之間填充一樹脂。
在另一一般態樣中，一種製造一印刷電路板的方法涉及到將一連接板插入至一電路板之一孔洞之中，而該連接板包含多數導體圖案，其跨及該電路板形成一電氣連接。
該連接板可以包含一絕緣元件，而該等導體 圖案每一個都安置於該絕緣元件內或該絕緣元件上，該等導體圖案包含用以連接複數個電子元件之多數訊號線。
該方法之一般態樣可能進一步涉及到於該連接板與該孔洞之間填充一樹脂。
該方法之一般態樣可能進一步涉及到在具有插入於其中之連接板的該電路板上，形成一堆積層。
從以下詳細敘述，該等圖式與該等請求項，其他特徵與態樣將變的顯而易見。
1‧‧‧金屬層
1a‧‧‧半蝕刻金屬層
2‧‧‧種子層
3‧‧‧抗鍍層
3a‧‧‧開口
3b‧‧‧開口
4a‧‧‧圖案化電鍍層
4b‧‧‧圖案化電鍍層
10A‧‧‧連接板
10B‧‧‧連接板
10C‧‧‧連接板
11‧‧‧絕緣層
15a‧‧‧金屬圖案
15b‧‧‧金屬圖案
21‧‧‧堆積絕緣層
21a‧‧‧孔洞
21b‧‧‧孔洞
22‧‧‧種子層
23‧‧‧抗鍍層
23a‧‧‧開口
23b‧‧‧開口
24a‧‧‧圖案化電鍍層
24b‧‧‧圖案化電鍍層
25a‧‧‧金屬圖案
25b‧‧‧金屬圖案
27a‧‧‧連接圖案
27b‧‧‧連接圖案
100‧‧‧電路板
101‧‧‧孔洞
113‧‧‧電路層
115‧‧‧襯墊
123‧‧‧電路層
125‧‧‧襯墊
130‧‧‧樹脂
140‧‧‧抗焊層
142‧‧‧外側連接終端
150‧‧‧抗焊層
152‧‧‧外側連接終端
160‧‧‧堆積絕緣層
165‧‧‧堆積電路層
210‧‧‧電子元件
220‧‧‧電子元件
220A‧‧‧電子元件
220B‧‧‧電子元件
240‧‧‧抗焊層
250‧‧‧抗焊層
1000‧‧‧承載膜
EA‧‧‧上方表面
EB‧‧‧下方表面
S100‧‧‧步驟
S200‧‧‧步驟
S300‧‧‧步驟
S400‧‧‧步驟
S500‧‧‧步驟
第1圖為描述一印刷電路板實例之橫斷面圖式。
第2圖為描述根據第1圖中所繪示該印刷電路板之一連接板實例的立體圖示。
第3圖為描述根據第1圖中所繪示該印刷電路板之一連接板另一實例的立體圖示。
第4圖仍為描述根據第1圖中所繪示該印刷電路板之一連接板另一實例的立體圖示。
第5圖為描述一印刷電路板另一實例之橫斷面圖式。
第6圖為描述根據第5圖中所繪示該印刷電路板之一連接板實例的立體圖示。
第7圖為描述一印刷電路板另一實例之橫斷面圖式。
第8圖為描述一電子元件實例之橫斷面圖式。
第9圖為描述一電子元件另一實例之橫斷面圖式。
第10圖為描述一印刷電路板與包含該印刷電路板之一電子元件模組的製造方法實例的流程圖。
第11圖至第44圖描述在製造一電子元件模組方法實例中所使用的程序，其利用在一製造程序期間該電子元件模組的各個橫斷面圖式加以描述。
第45圖描述一印刷電路板另一實例的橫斷面圖式
第46圖為描述根據第45圖中所繪示該印刷電路板之一連接板實例的立體圖示。
在該等圖式與[實施方式]中，相同的參考符號意指相同的元件。該等圖式不一符合比例，而在該等圖式中其相對尺寸、部份與元件的描繪可能為清楚、描述與方便起見而被強調誇大。
提供以下詳細敘述以協助閱讀者獲得對於在此敘述之該等方法、設備及/或系統的強化瞭解。然而，在此敘述之該等方法、設備及/或系統的各種變化、修改與等價物對於該領域一般技術人員而言是顯而易見的。在此敘述的操作順序僅為示例，並不將其限制於此，除了需要以特定順序進行的操作以外，對該領域一般技術人員而言為顯而易見的是能進行變化。同樣的，為了提高清楚度 與簡潔度，對於該領域一般技術人員而言已熟知的功能與建構的敘述係被省略。
在此敘述之該等特徵可體現於各種形式中，且不被建構為限制為在此敘述之該等實例。倒不如說，在此敘述之該等實例係用於使此揭示發明變的完整及完全，且可由該領域一般技術人員運用本揭示發明的完整範圍。
除非另外定義，在此使用的所有用詞，包含技術用詞與科學用詞都具有如同由該領域一般技術人員對本發明揭示內容所屬之一般瞭解的意義。在一般字典中所定義的任何用詞應該被建構為具有在該相關領域背景中的相同意義，而除非另外明確定義，否則不應該被解釋為具有理想化或排他性的形式意義。
不管在何者圖式編號中，相同或相對應的元件將給予相同的參考符號，且將不重複對於相同或相對應元件的重複敘述。在該敘述與本揭示發明中，當所敘述的某些相關傳統技術時係確定為迴避本揭示發明的觀點時，其相關詳細敘述將被省略。像是「第一」與「第二」的用詞可在敘述各種元件時使用，但該等上述元件不需要被限制為該等元件。該等上述元件僅用於區別元件彼此的不同。在該等伴隨圖式中，將誇大、省略或簡單描繪某些元件，而該等元件的尺寸並不需要反應這些元件的實際尺寸。
此後，本揭示發明的某些具體實施例將參考該等伴隨圖式詳細敘述。
印刷電路板
第1圖描述根據本揭示發明一印刷電路板實例的橫斷面圖式，而第2圖至第4圖描述可在第1圖印刷電路板實例中使用的連接板實例。
參考第1圖，該印刷電路板包含一電路板100與一連接板10A，該連接板10A位於該電路板100內並貫穿通過該電路板100。
在此實例中，該電路板100為一多層印刷電路板，其包含複數個電路層與插入在該複數個電路層之間的絕緣層，用以將該複數個電路層彼此絕緣。
該電路板100也包含一盲孔與一貫通孔，做為該等電路層的內部層連接。
該等電路層包含襯墊115、125，用以與一外部產品連接，例如一電子元件。在此實例中，該等襯墊115、125係安置於該電路板100兩相對側上。因此，電子元件可安裝於該電路板100的兩側上。然而，本揭示發明並不限制於此，在另一實例中，可以在該電路板100一側上安裝一或多個電子元件。
之後，將參考第2圖敘述該連接板10A的實例。
參考第2圖，該連接板10A包含複數個絕緣層11、21與形成在該複數個絕緣層11、21上的複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b。
在此實例中，該連接板10A具有一矩形稜柱形狀，具備一矩形底部。然而，對於該連接板10A形狀的各 種修改對於該領域技術人員而言為顯而易見，且所述修改係於本揭示發明的範圍內；例如，該連接板10A可假設其他的三維形狀，像是具有圓形或橢圓底部的圓柱形狀、具有三角形底部三角形稜柱形狀、具有漸減或漸增橫斷面尺寸的錐形金字塔形狀，具有方形底部的立方體形狀與其他類似形狀。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可以從該連接板10A的一邊緣，例如一上方表面EA延伸至一相對邊緣，例如一表面邊緣EB。雖然在第2圖中描述之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係大致佈置為彼此平行，但本揭示發明並不限制於此。在另一實例物中，該等金屬圖案可以在該連接板10A內形成一種複雜配置，或甚至匯聚或分散而形成一網路結構。
如第1圖中描述，在此範例中，該連接板10A係以該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係安置於該電路板100一垂直方向中的方式所容納。
在該電路板100垂直方向中安置之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可以具有矩形橫斷面形狀。
例如，參考第3圖與第4圖中所描述的實例，該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可經設計為各種形狀，而其在該下方表面EB處的寬度係大於在該上方表面EA處的寬度。
在所述情況中，該等金屬圖案在該上方表面EA處具有較細的間距，允許安裝較高密度的裝置或上方封裝，並在應用於各種產品群時提供改善的設計自由度。
進一步的，該等金屬圖案15a、15b、25a、25b彼此之間可以具有不同的距離。根據第46圖中描述的實例，該連接板10C具有一錐形外形，而該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係經設計為在一側處較靠近彼此。參考第45圖，該連接板10C之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b於該電路板100的上方與下方表面之間，以一種將該金屬圖案15a、15b、25a、25b的暴露部份在沿著該電路板100上方表面處以一種大於沿著該電路板100底部表面的距離相間隔的方式，建立一電氣連接。根據一實例，在該電路板底部表面處該等金屬圖案之間的圖案寬度可以介於大約1至10微米、1至5微米或1至3微米之間。
參考第3圖與第4圖，該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可透過一種電路形成處理加以形成，該電路形成處理包含曝光、顯影與電鍍處理。例如，該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可透過任何一般的電路圖案化處理加以形成，像是半加成處理(SAP)、改性半加成處理(MSAP)、添加處理和減除處理，以具有大約10-20微米/10-20微米的間距。
參考第1圖，於第2圖至第4圖中描述之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係安置於該電路板100的 垂直方向中，以做為該電路板100一上方表面與一下方表面之間的互連。
形成在一基材中用以將所有層連接的一貫通孔一般而言具有大約100微米的直徑。
根據第1圖至第4圖所描述之實例所形成之該等金屬圖案可以一種相較於傳統孔洞而言為精細的結構所實現。因此其可能改良設計自由度並降低產品尺寸以及需要用於實作所需複雜度的層數量。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b也包含訊號線，用以連接安裝於該印刷電路板上的複數個電子元件。
雖然通常需要矽中間層、精細圖案及/或其他技術以做為多數電子元件之間的連接，但所描述之實例允許藉由利用一共同印刷電路板的圖案連接複數個電子元件的方式，形成一種晶粒間連接。
此外，藉由使得該等電子元件不但能邊對邊連接也可以在該電路板上方與下方連接的方式，可以改良設計自由度，並降低封裝尺寸。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b的暴露表面可以做為用於安裝複數個電子元件的襯墊。
此外，也可能透過在該經暴露金屬圖案15a、15b、25a、25b上形成一額外堆積電路的處理，形成用以安裝該等複數個電子元件的襯墊。
形成在該連接板10A上的該等襯墊可以具有比形成在該電路板100上的襯墊為精細的間距。
包含在該電路板100與該連接板10A中使用之該等金屬圖案的該等電路層可以任何材料建立，其為用於在印刷電路板領域中的電路的傳導材料。舉例而言，該等電路層可由銅(Cu)建立。
在該電路板100與該連接板10A中使用的該等絕緣層可由在一般電路板中做為絕緣材料的任何絕緣樹脂建立，舉例而言，像是環氧樹脂的熱固性樹脂、像是聚酰亞胺的熱塑性樹脂，或具有加強件的任何這些樹脂，像是浸漬於其中的玻璃纖維或無機填充料。例如，該等絕緣層可由預浸材、味之素堆積膜(ABF)或像是阻燃劑4(FR-4)與雙馬來醯亞胺-三氮雜苯(BT)的樹脂。
樹脂130可填充於該電路板100與該連接板10A之間，以將該連接板10A附加於該電路板100內。該樹脂130可由抗焊料或在一般印刷電路板中做為中間層絕緣材料的任何材料所建立。
此外，可以在該印刷電路板最外層上形成液體形式或薄膜形式的抗焊層140、150，做為暴露該等金屬圖案15a、15b、25a、25b與該複數個襯墊115、125的保護層。
該等抗焊層140、150係形成用以該電路圖案的最外層的保護與電氣絕緣，並具有形成於其中的多數開 口，以將該最外層上與一外部產品連接的該等襯墊115、125暴露。
此外，可以在該等金屬圖案與該等暴露襯墊上，透過該等抗焊層的開口，選擇性額外形成一表面處理層。
該表面處理層係可透過該領域技術人員所已知的任何方法形成，舉例而言，電鍍金法、浸沒鍍金法、有機可焊性防腐劑(OSP)或浸沒鍍錫法、浸沒鍍銀法、直接浸沒鍍金法(DIG)或熱風焊錫整平法(HASL)。
如以上敘述形成的該等襯墊可做為用於引線接合的襯墊、用於凸塊的襯墊或用於安裝像是焊料球之外部連接終端的襯墊。
第5圖描述根據本揭示發明一印刷電路板另一實例的橫斷面圖式，而第6圖描述第5圖中所繪示一連接板實例的橫斷面圖式。
參考第5圖，該印刷電路板之實例包含一電路板100與放置穿過該電路板100的一連接板10B。
該電路板100為一多層印刷電路板，其包含複數個電路層與分別插入於該複數個電路層之間的複數個絕緣層，用以將該複數個電路層彼此絕緣。
該電路板100也包含一盲孔與一貫通孔，做為該等電路層的內部層連接。
該等電路層包含襯墊115、125，用以與一外部產品連接，例如一電子元件。
此後，將參考第6圖敘述該連接板10B。
該連接板10B包含複數個絕緣層11、21與形成在該複數個絕緣層11、21上的複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b。
在此實例中，該複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b係利用多數連接圖案27a、27b互連。
根據一實例，該等連接圖案27a、27b可由一般電路形成處理加以形成，該電路形成處理包含曝光、顯影與電鍍處理。例如，該等連接圖案27a、27b可利用在該絕緣層21中透過雷射鑽除或機械加工形成一孔洞空洞，並接著透過化學鍍或電鍍形成一孔洞的方式所實現。稍後將敘述處理該等連接圖案27a、27b的步驟實例。
如以上敘述利用一般孔洞所實現之該等連接圖案27a、27b可以具有一圓形圓柱形狀或一圓形截頂錐形。
該連接板10B的該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係安置於該電路板100的垂直方向中，以做為該印刷電路板一上方表面與一下方表面之間的互連。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可以包含訊號線，用以連接安裝於該印刷電路板上的複數個電子元件。
雖然通常需要矽中間層、精細圖案及/或其他技術以做為多數電子元件之間的連接，但本發明實例使其 可能藉由利用一共同印刷電路板的圖案連接複數個電子元件的方式，形成一種晶粒間連接。
可藉由利用樹脂填充該電路板100與該連接板10A之間之間隙的方式，例如以注入的方式，而將樹脂130安置於該電路板100與該連接板10B之間。該樹脂130可由抗焊料或在一般印刷電路板中做為中間層絕緣材料的任何材料所建立。
此外，可以在該印刷電路板最外層上形成液體形式或薄膜形式的抗焊層140、150，做為暴露該等金屬圖案15a、15b、25a、25b與該複數個襯墊115、125的保護層。
此外，可以在該等金屬圖案與該等暴露襯墊上，透過該等抗焊層的開口，選擇性額外形成一表面處理層。
如以上敘述形成的該等襯墊可做為用於引線接合的襯墊、用於凸塊的襯墊或用於安裝像是焊料球之外部連接終端的襯墊。
因為根據該等描述實例的該等金屬圖案係安置於該電路板的垂直方向中，以做為該電路板一上方表面與一下方表面之間的互連，並係透過一般電路形成處理所形成，因此其可能以一種相較於傳統孔洞而言為精細的結構實現該等金屬圖案。因此其可能改良設計自由度並降低產品尺寸以及需要用於實作所需複雜度的層數量。
第7圖描述根據本揭示發明一印刷電路板之另一實例的橫斷面圖式。
參考第7圖，該印刷電路板包含一電路板100與放置穿過該電路板100之一孔洞的連接板10B。
該電路板100為一多層印刷電路板，其包含複數個電路層與分別插入於該複數個電路層之間的複數個絕緣層，用以將該複數個電路層彼此絕緣。
該電路板100也包含一盲孔與一貫通孔，做為該等電路層的內部層連接。
該連接板10B包含複數個絕緣層11、21與形成在該複數個絕緣層11、21上的複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b。
該複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b係利用多數連接圖案27a、27b互連。
該連接板10B之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係於垂直方向中容納於該電路板100中，以做為該印刷電路板一上方表面與一下方表面之間的互連。
在此實例中，包含至少一堆積絕緣層160與一堆積電路層165之至少一堆積層係形成於該電路板100上，該電路板100具有容納於其中之該連接板10B。
具體來說，包含該堆積絕緣層160與該堆積電路層165之該至少一堆積層係形成於該電路板100之多數電路層123、113及該連接板10B之該等暴露金屬圖案15a、15b、25a、25b上。
此外，該堆積電路層165包含用於安裝複數個電子元件的多數襯墊。
根據此實例，形成在該連接板10B上之該堆積電路層的該等襯墊可以具有比形成在該電路板100上之該堆積電路層165的該等襯墊為精細的間距。
此外，可以在該堆積電路層165最外層上形成液體形式或薄膜形式的抗焊層240、250，做為暴露該複數個襯墊的保護層。
在此實例中，藉由在該電路板100上形成至少一堆積層，且於該堆積層中容納該連接板10B的方式，可以改良應用所描述印刷電路板之產品的設計自由度。
電子元件模組
第8圖描述根據本揭示發明之一電子元件模組的橫斷面圖式實例。
參考第8圖，該電子元件模組包含安裝在一印刷電路板上方表面上的複數個電子元件220A、220B。
該印刷電路板包含一電路板100與放置穿過該電路板100的一連接板10A。
該電路板100為一多層印刷電路板，其包含複數個電路層與分別插入於該複數個電路層之間的複數個絕緣層，用以將該複數個電路層彼此絕緣。
該等電路層包含多數襯墊115、125，用於與該等電子元件連接。
該襯墊115具有一外側連接終端142，像是一焊料球，其安裝於該襯墊上並與一外部產品連接，例如透過該外側連接終端142與一(未繪示)主版連接。
此外，該複數個電子元件220A、220B係透過倒裝晶片黏接安裝於該襯墊125上。
該電路板100也包含一盲孔與一貫通孔，做為該等電路層的內部層連接。
該連接板10A包含複數個絕緣層11、21與形成在該複數個絕緣層11、21上的複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b。
該連接板10A之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係於垂直方向中容納於該電路板100中，做為該印刷電路板之一上方表面與一下方表面之間的互連。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b包含訊號線，用以連接該複數個電子元件220A、220B。
該等電子元件220A、220B係以被連接至該電路板100之該等襯墊125及被連接至該連接板10A之該等暴露金屬圖案15a、15b、25a、25b的方式，安裝於該印刷電路板上。
該等電子元件220A、220B包含各種電子裝置，像是被動裝置與主動裝置，只要其可以被安裝或設置於一般印刷電路板中，其可為任何電子裝置。
該等電子元件220A、220B可以透過形成於該電路板10A中之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b 彼此互連。雖然通常需要矽中間層、精細圖案及/或其他技術以做為多數電子元件之間的連接，但該複數個電子元件可以透過所描述安置於一電路板垂直方向中的該等金屬圖案加以連接。
此外，因為透過一般電路形成處理所形成的圖案係被利用做為一垂直互連，其可能以一種相較於傳統貫通孔而言為精細的結構實現該互連。因此，其可能改良設計自由度並降低產品尺寸以及需要用於實作所需複雜度的層數量。
第9圖描述根據本揭示發明之一電子元件模組的橫斷面圖式。
參考第9圖，該電子元件模組包含安裝於一印刷電路板上的多數電子元件210、220。
該印刷電路板包含一電路板100與位穿過該電路板100的一連接板10A。
該電路板100為一多層印刷電路板，其包含複數個電路層與分別插入於該複數個電路層之間的複數個絕緣層，用以將該複數個電路層彼此絕緣。
該等電路層包含襯墊115、125，用以與一外部產品連接，例如一電子元件。該等襯墊115、125具有像是焊料球的外側連接終端142、152，其安裝於該等襯墊115、125上並透過該等外側連接終端142、152與該等電子元件210、220及/或一外部產品連接，例如與一(未繪示)頂部/底部封裝或一(未繪示)主版連接。
該連接板10A包含複數個絕緣層11、21與形成在該複數個絕緣層11、21上的複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b。
該連接板10A之該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係於垂直方向中容納於該電路板100中，做為該印刷電路板之一上方表面與一下方表面之間的互連。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b包含訊號線，用以連接該複數個電子元件210、220。
該等電子元件210、220係利用被連接至該電路板100之該等襯墊125及該連接板10A之該等暴露金屬圖案15a、15b、25a、25b的方式，被安裝於該印刷電路板上。
分別安裝於該印刷電路板上方表面與下方表面之該等電子元件210、220係透過該等金屬圖案15a、15b、25a、25b彼此垂直連接。
該等電子元件210、220包含各種電子裝置，像是被動裝置與主動裝置，只要其可以被安裝或設置於一般印刷電路板中，其可為任何電子裝置。
雖然通常需要矽中間層、精細圖案及/或其他技術以做為多數電子元件之間的連接，但在此實例中，該複數個電子元件可以透過所描述安置於一電路板垂直方向中的該等金屬圖案加以連接。
此外，因為透過一般電路形成處理所形成的圖案係被利用做為一垂直互連，其可能以一種相較於傳統貫 通孔而言為精細的結構實現該互連。因此，其可能改良設計自由度並降低產品尺寸以及需要用於實作所需複雜度的層數量。
此外，該封裝尺寸可以因為垂直連接該等電子元件的方式而明顯降低。
製造印刷電路板與電子元件模組的方法
第10圖為描述一印刷電路板與包含該印刷電路板之一電子元件模組的製造方法實例的流程圖，而第11圖至第44圖描述多數橫斷面，其敘述在製造一電子元件模組方法實例中所使用的程序。
參考第10圖，該製造一印刷電路板與包含該印刷電路板之一電子元件模組的方法實例與準備具有一孔洞一的電路板(S100)、準備一連接板(S200)、使該連接板容納於該電路板之孔洞中(S300)、形成該電路板之一外側層(S400)與將一裝置安裝於該電路板(S500)等等有關。
此後，以上處理的每一步驟將針對第11圖至第44圖加以敘述。
首先，參考第11圖，準備其中具有一孔洞101之一電路板100。
在此實例中，該電路板100為一多層印刷電路板，其包含複數個電路層與分別插入於該複數個電路層之間的複數個絕緣層，用以將該複數個電路層彼此絕緣。該 電路板100可以例如利用做為球柵陣列封裝(BGA)的基材加以準備。
該電路板100包含一盲孔與一貫通孔，做為該等電路層的內部層連接。
該等電路層包含襯墊115、125，用以與一外部產品連接，例如像是一電子元件。
該電路板100的孔洞101為該電路板100被打孔以將該連接板10A嵌入於該電路板100內的部份，其尺寸與形狀係以允許該連接板10A能立即插入至其中的方式所形成。該孔洞101可以具有例如大約10微米至數毫米的寬度或長度；然而，該孔洞101的尺寸或形狀並不限制於此。該孔洞101可以具有例如矩形稜柱形狀、圓柱形狀、立方體形狀、錐形稜柱形狀與其他類似形狀。
該孔洞101可以利用任何知悉的方法打孔，例如機械鑽除、雷射鑽除與其他類似方法。
接著，參考第12圖，將一承載膜1000附加至該電路板100之一表面。
該承載膜1000為一種作為支撐的元件，在之後將被插入的該連接板10A可於其上穩定定位，並可以以任何材料製成，只要且其能做為支撐並可被立即分離。
可使用作為該承載膜1000的一材料實例為一種在對其施加熱後便喪失黏著性的一種黏著材料。當使用所述材料時，該基材可被簡單添加至該承載膜1000並在 後續以實行熱處理的方式簡單移除。以熱處理而喪失黏著性的黏著材料包含聚氨酯泡棉膠帶，但不限制於此。
接著，如第13圖所繪示，準備該連接板10A。
該連接板10A包含複數個絕緣層11、21與形成在該複數個絕緣層11、21上的複數個金屬圖案15a、15b、25a、25b。
該連接板10A的該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可透過任何一般的電路圖案化處理加以形成，像是半加成處理(SAP)、改性半加成處理(MSAP)、添加處理和減除處理。該連接板10A的該等金屬圖案15a、15b、25a、25b係因此形成為以具有大約10-20微米/10-20微米的間距。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可以從該連接板10A的上方表面EA延伸至一下方表面EB，以做為該印刷電路板一上方表面與一下方表面之間的互連。
在第13圖右手側所繪示之該連接板10A中，該等垂直安置之金屬圖案15a、15b、25a、25b每一個都可具有矩形橫斷面形狀。
根據一實例，該連接板10A可以透過切斷原始板的方式製成，而於該原始板上係根據該孔洞101之尺寸形成有多數金屬圖案。
此後，將參考第14圖至第26圖敘述根據本揭示發明之一實例，利用改性半加成處理(MSAP)與半加成處理(SAP)的連接板10A製造處理。
首先，參考第14圖，準備一絕緣層11，該絕緣層11具有在其任一表面上形成之多數金屬層1。
接著，參考第15圖，該等金屬層1係在其深度方向上進行半蝕刻。
接著，參考第16圖，透過化學鍍方式在該半蝕刻金屬層1a之任一表面上形成多數種子層2。
接著，參考第17圖，在該等種子層2上形成多數抗鍍層3，該等抗鍍層3係經圖案化為在欲被形成電路圖案的位置處具有多數開口3a、3b。
接著，參考第18圖，透過電鍍方式於該等開口3a、3b中形成圖案化電鍍層4a、4b。
接著，該抗鍍層3係如第19圖所繪示般移除，並如第20圖所繪示般透過一般的快速蝕刻在不需要的部分處移除該等種子層與該等金屬層的方式，形成多數金屬圖案15a、15b。
接著，參考第21圖，層疊多數堆積絕緣層21，並參考第22圖，透過化學鍍方式於該等堆積層21上形成多數種子層22。該等種子層22可為一傳導金屬薄膜，像是沈積於該等堆積絕緣層21上的銅薄膜。
接著，參考第23圖，在該等種子層22上形成多數抗鍍層23，該等抗鍍層23具有在欲被形成電路圖案的位置處形成多數開口23a、23b的圖案。
之後，參考第24圖，透過電鍍方式於該等開口23a、23b中形成圖案化電鍍層24a、24b。
之後，參考第25圖，移除該等抗鍍層23，並如第26圖所繪示，藉由一般的快速蝕刻在不需要的部分處移除該等種子層的方式，形成堆積層的多數金屬圖案25a、25b。
此後，將參考第27圖至第39圖敘述根據本揭示發明之一實例，利用半加成處理(SAP)的連接板10A製造處理。
首先，參考第27圖，準備一絕緣層11，該絕緣層11具有在其任一表面上形成之多數金屬層1。
接著，參考第28圖，透過化學鍍方式在該金屬層1之任一或兩表面上形成多數種子層2。
接著，參考第29圖，在該等種子層2上形成多數抗鍍層3，該等抗鍍層3係經圖案化為在欲被形成電路圖案的位置處具有多數開口3a、3b。
接著，參考第30圖，透過電鍍方式於該等開口3a、3b中形成圖案化電鍍層4a、4b。
接著，該抗鍍層3係如第31圖所繪示般移除，並如第32圖所繪示般透過一般的快速蝕刻在不需要的部分處移除該等種子層與該等金屬層的方式，形成多數金屬圖案15a、15b。
接著，參考第33圖，層疊多數堆積絕緣層21，並如第34圖中繪示，在該等堆積絕緣層21中透過雷射鑽除方式形成用於形成多數連接圖案的孔洞21a、21b。
接著，參考第35圖，透過化學鍍方式於該等堆積層21上以及該等孔洞21a、21b的內側壁部上，形成多數種子層22。
之後，參考第36圖，在該等種子層22上形成多數抗鍍層23，該等抗鍍層23具有在欲被形成電路圖案的位置處形成多數開口23a、23b的圖案。
接著，參考第37圖，透過電鍍方式於該等孔洞21a、21b與該等開口23a、23b中形成圖案化電鍍層24a、24b。
接著，參考第38圖，移除該等抗鍍層23，並如第39圖所繪示，藉由一般的快速蝕刻在不需要的部分處移除該等種子層的方式，形成堆積層的多數金屬圖案25a、25b。
根據一實例，藉由形成將該等金屬圖案15a、15b與多數堆積層之該等金屬圖案25a、25b互連的方式，可以獲得多數連接圖案27a、27b。
之後，參考第40圖與第41圖，上述之連接板10A係被插入至該電路板100之該孔洞101之中。
參考第40圖，該連接板10A係以一種該連接板10A之金屬圖案15a、15b、25a、25b被垂直安置於該電路板100中的方式定位於該孔洞101中。
接著，參考第42圖，在該印刷電路板下方表面並未附加該承載膜1000的位置上形成一抗焊層140，並接著在該抗焊層140用以暴露複數個襯墊115的部分 處以及該等金屬圖案15a、15b、25a、25b被使用做為襯墊的部分處，形成多數開口。
在此實例中，於該電路板100該孔洞101與該連接板10A之間的間隙中填入樹脂130，以將該連接板10A嵌入於該孔洞內。
該填充樹脂130可透過一種獨立的樹脂填充處理形成，或藉由在該最外層上形成該抗焊層的同時，於間隙中填充抗焊材料的方式形成。
雖然在此並未描述，但可以在需要時，於形成該抗焊層140之前，額外形成包含一堆積絕緣層及/或一堆積電路層的一堆積層。
接著，參考第43圖，移除該承載膜1000，並接著在該印刷電路板的上方表面上形成一抗焊層150。接著，在該抗焊層150用以暴露複數個襯墊125的部分處以及該等金屬圖案15a、15b、25a、25b被使用做為襯墊的部分處，形成多數開口。
雖然在此並未描述，但可以在需要時，於形成該抗焊層150之前，額外形成包含一堆積絕緣層及/或一堆積電路層的一堆積層。
一表面處理層可經選擇性形成於該等金屬圖案與透過該抗焊層該等開口暴露之該等襯墊上。
如以上敘述形成之該等襯墊可被使用做為引線接合的襯墊、用於凸塊的襯墊或用於安裝像是焊料球之外部連接終端的襯墊。
此後，如第44圖中繪示，將像是電子元件210、220的裝置安裝於該印刷電路板的任一表面上。
像是焊料球的外側連接終端142、152係安裝於該等襯墊115、125上，用以稍後與其他電子元件及/或一外部產品連接，例如頂部/底部封裝、母板與其他類似裝置。
在此實例中，該等電子元件210、220係透過該等金屬圖案15a、15b、25a、25b彼此垂直連接。
該等金屬圖案15a、15b、25a、25b可以做為訊號線，其經配置以將該印刷電路板之上方表面與下方表面上的該等電子元件210、220進行連接。
根據本揭示發明之一實例，其可能透過安置於一電路圖案垂直方向中的多數金屬圖案，將複數個電子元件進行垂直連接。
此外，藉由利用透過一般電路形成處理的圖案做為一種垂直互連的方式，其可以一種相較於傳統貫通孔洞而言為精細的結構所實現，形成改良的設計自由度與降低的封裝尺寸。
雖然此揭示內容係包含特定實例，但對於該領域一般技術人員顯而易見的是可以在不背離該等申請專利範圍與其等價物的精神與範圍下，對這些實例進行形式與細節的各種修改。於此敘述之該等實例應被認為僅具有敘述之意義，而不做為限制之目的。在每一實例中對於特徵或態樣的敘述係被認為可應用於其他實例中的類似特 徵與態樣。如果該等敘述技術係以不同次序實行，及/或如果在一敘述系統、結構、裝置或電路中的元件係以不同方式所組合，及/或如果利用其他元件或其等價物進行取代或補充時，也可以達到適宜的結果。因此，本揭示發明之範圍並不由該等詳細敘述所定義，而是由該等申請專利範圍及其等價物，以及落於該等申請專利範圍及其等價物之範圍內的所有變型所定義，這些都將被解釋為包含於本揭示發明之中。
10A‧‧‧連接板
15a‧‧‧金屬圖案
15b‧‧‧金屬圖案
25a‧‧‧金屬圖案
25b‧‧‧金屬圖案
100‧‧‧電路板
115‧‧‧襯墊
125‧‧‧襯墊
130‧‧‧樹脂
140‧‧‧抗焊層
150‧‧‧抗焊層

Claims (26)

  1. 一種印刷電路板，包括：一電路板，該電路板具有一孔洞；及一連接板，該連接板包括多數金屬圖案，該連接板以將該等金屬圖案大致垂直安置於該電路板的方式，安置於該孔洞中。
  2. 如請求項1所述之印刷電路板，其中該等金屬圖案係經配置以提供該電路板之一上方表面與一下方表面之間的一電氣連接。
  3. 如請求項1所述之印刷電路板，其中該等金屬圖案包括多數訊號線，用以連接複數個電子元件。
  4. 如請求項1所述之印刷電路板，其中聯接該電路板一上方表面的每一個金屬圖案，都具有不同於聯接該電路板一下方表面之每一個金屬圖案的寬度。
  5. 如請求項1所述之印刷電路板，其中安置於該電路板中的該等金屬圖案，每一個都具有一矩形橫斷面形狀。
  6. 如請求項1所述之印刷電路板，其中該電路板包括複數個樹脂絕緣層，且該等金屬圖案係分別形成於該複數個絕緣層上。
  7. 如請求項1所述之印刷電路板，其中該連接板具有一矩形稜柱形狀。
  8. 如請求項6所述之印刷電路板，進一步包括多數連接圖案，其經配置以將形成在該複數個樹脂絕緣層上的該等金屬圖案互連。
  9. 如請求項8所述之印刷電路板，其中該等連接圖案每一個都具有一圓形圓柱形狀或一圓形截頂錐形。
  10. 如請求項1所述之印刷電路板，進一步包括一堆積層，該堆積層包括一堆積絕緣層與在該電路板上的一堆積電路層，該電路板具有安置於其中之該連接板。
  11. 如請求項1所述之印刷電路板，進一步包括形成在該電路板上的一阻焊劑層，該電路板具有安置於其中之該連接板。
  12. 如請求項1所述之印刷電路板，進一步包括填充於該連接板與該孔洞之間之一樹脂。
  13. 如請求項12所述之印刷電路板，其中該樹脂包括一阻焊劑。
  14. 一種電子元件模組，包括：一印刷電路板，該印刷電路板包括具有一孔洞的電路板及包括多數金屬圖案的連接板，該連接板係安置於該孔洞之中，因此該等金屬圖案大致垂直安置於該電路板中；及 一電子元件，該電子元件係安裝於該印刷電路板上。
  15. 如請求項14所述之電子元件模組，其中複數個電子元件係安裝於該印刷電路板之一上方表面上，而該複數個電子元件係透過該連接板的該等金屬圖案彼此電氣連接。
  16. 如請求項14所述之電子元件模組，其中該電子元件包括安裝於該印刷電路板一下方表面上之一第一電子元件；安裝於該印刷電路板一上方表面上之一第二電子元件；而該第一電子元件與該第二電子元件係透過該連接板之該等金屬圖案彼此連接。
  17. 一種製造一印刷電路板的方法，包括以下步驟：獲得具有一孔洞的一電路板；準備包括多數金屬圖案的一連接板；及將該連接板安置於該孔洞中，因此該連接板之該等金屬圖案係大致垂直安置於該電路板中。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該準備該連接板之步驟包括以下步驟：透過一電路形成處理於一樹脂絕緣層上形成該等金屬圖案；及利用將具有該等形成於上之金屬圖案的樹脂絕緣層 切割為一預定尺寸的方式，製造該連接板。
  19. 如請求項18所述之方法，其中該所述電路形成處理包括曝光、顯影與電鍍處理。
  20. 如請求項18所述之方法，進一步包括以下步驟：在將該連接板安置於該孔洞中之後，層壓一堆積絕緣層並透過該電路形成處理在該堆積絕緣層上形成一堆積電路層。
  21. 如請求項20所述之方法，其中該形成該堆積電路層之步驟包括以下步驟：藉由形成多數貫通孔的方式形成多數連接圖案，該等貫通孔將該等金屬圖案與透過該電路形成處理之該堆積電路層互連。
  22. 如請求項17所述之方法，進一步包括以下步驟：於該連接板與該孔洞之間填充一樹脂。
  23. 一種製造一印刷電路板的方法，包括以下步驟：將一連接板插入至一電路板之一孔洞之中；其中該連接板包括多數導體圖案，其跨及該電路板形成一電氣連接。
  24. 如請求項23所述之方法，其中該連接板包括一絕緣元件，而該等導體圖案每一個都安置於該絕緣元件內或該絕緣元件上，該等導體圖案包括用以連接複數個電子元件之多數訊號線。
  25. 如請求項23所述之方法，進一步包括以下步驟：於該連接板與該孔洞之間填充一樹脂。
  26. 如請求項23所述之方法，進一步包括以下步驟：在具有插入於其中之連接板的該電路板上，形成一堆積層。
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