TWI334325B - - Google Patents

Description

1334325 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種多層電路板結構及製造方法，特別是關於一 種具有内埋元件的多層電路板結構及製造方法。 【先前技術】

單一可攜式電子產品上運用了愈來愈多的被動元件。皁期被動 元件以晶片型分離式元件(Discrete Components)為發展重心。不 過’由於這一類的元件仍有其發展限制，例如元件的切割及相關表 面黏著設備之搭配，致使内埋元件電路板技術〇r Intergral Substrates)逐漸受到青睞。 内埋元件電路板技術能提高被動元件效能、減少被動元件數 量，並且降低被動元件佔用的電路板面積β因此，利用内埋元件電 路板技術的構裝整合’可以用來取代傳統分離式被動元件，例如電 容器、電阻及電感等，其優點為減少分離式被動元件的使用數量， 進而降低產品的相關製作與檢測成本，減少被動元件的銲點數目， 提高產品構裝密度與可靠度等。 ‘ 在内埋元件電路板技術中，為了增加佈線面積，多層電路板用 上了更多的導電層及埋設被動元件用的孔洞，例如導孔(via)、埋孔 (Buried vias)或盲孔(Blind vias)等。導孔通常打穿整個多層電路板， 因此可月ta會浪費一些導電層的線路空間。埋孔和盲孔技術可以避免 這個問題，因為它們只穿透其中幾個導電層。 圖1顯示一習知的多層電路板10〇 ,其包括一絕緣基板1〇2、 二個圖案化的内層線路104及106、二圖案化的外層線路1〇8及 110 ’以及一内埋的被動元件112。製造多層電路板的流程係先製作 内層線路104及106於絕緣基板102上，此步驟包括前處理，上光 P且劑、曝光、顯影、餘刻及去光阻等細部程序，接著使用機械或雷 射鑽孔挖出一埋孔(未標號)貫穿二内層線路1〇4及1〇6及絕緣基板 102。然後’將被動元件Π2埋入埋孔令，再將二絕緣樹脂114及 116壓合於一内層線路1〇4及i〇6及被動元件112上。接著，將兩 5 1334325 匕卜層線路ι〇8及110壓合於二絕緣樹脂m及u 鑽孔以導通内層線路104及106與外層線路⑽及110' 或被動元件112與外層線路108之間。 a 然而，圖1的埋孔貫穿了二個内層線路1〇4及伽而 仝的佈線面積。對於目前高密产的你竣雪书 ° 技術仍有改良空間。“度的佈線⑥未，上述内埋元件轉板 .【發明内容】 發^的在提供—種多層電路板結構及製造方法以改 件電路板技術，其可增加更多的佈線面積或接地面積，或 更间抗度的佈線，並改善内埋元件的散熱及防電磁干擾效果。 本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵 得到進一步的了解。 為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實 施態樣的多層電路板製造方法，包括提供一絕緣基板；形成一凹穴 凹陷於絕緣基板之上表面，但未穿透絕緣基板，使凹穴具有一底 面；形成複數通孔自凹穴之底面貫穿絕緣基板之下表面；埋設一電 子元件於凹穴中，其中電子元件具有複數接點對準通孔；形成一第 一導電層於絕緣基板之上表面，並覆蓋凹穴；以及形成一第二導電 層於絕緣基板之下表面，並覆蓋通孔。 ^上述提供絕緣基板之步驟包括：提供一多層板包括絕緣基板以 及兩金屬層分別形成於絕緣基板之上表面及下表面；全面移除兩金 屬層以曝露絕緣基板之上表面及下表面。上述全面移除兩金屬層之 步驟包括蝕刻兩金屬層。上述形成凹穴之步驟包括以雷射鑽孔或機 械鑽孔技術形成凹穴。上述形成通孔之步驟包括以雷射鑽孔或機械 鑽孔技術形成通孔。上述形成第一導電層及第二導電層之步驟包括 以雙面電鍍技術同時形成第一導電層及第二導電層。 上述多層電路板製造方法更包括形成一第二通孔於凹穴之一 側，藉由第二通孔使第一導電層電性連接於第二導電層，再圖案化 第一導電層及第二導電層。在埋設電子元件之前’填充一黏著膠於 凹穴底面。在埋設電子元件之後，以及在形成第二導電層之前，清 6 1334325 上糊通細之步驟係以雷射鑽孔 電子絲供多層f職，包括—鱗基板、一 it第-導電相及—第二導電層。絕緣基板具有-凹穴 貝—、上表面，但未貫穿其下表面，以及複數通孔貫穿其下表面及

Hi ϊ。電子元件設於凹穴中’並且具有複數接點對準通孔。 ^一導電層位於絕緣基板之上表面，並覆蓋於凹穴之上 曰位於絕緣基板之下表面，並覆蓋於通孔之上， 子元件及第-導電層^ 連接於電

笛路板更包括一第一介電層位於第一導電層之上，以及-第一"電層，於第二導電層之上。一第三導電層位於第一介電層之 ϋί Hi層位於第二介電層之上。上述第一導電層“ -導電層皆為-銅層。電子元件係為—主動元件或—被動 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功敢，在以下配合 參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的 答 ，中所提到的方向用語，例如:上、下、左、r前 式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用 圖2之多層電路板2〇〇至少包括一絕緣基板2〇2、一電子元件 2〇4、一第一導電層2〇6以及一第二導電層2〇8。絕緣基板2〇2具 有了凹穴210貫穿其上表面2〇1 ’但未貫穿其下表面2〇3，並且具 有複數通孔212貫穿其下表面203及凹穴210之底面214。電子元 件204設於凹穴21〇中，並且具有複數接點216對準通孔212。第 一導電層__206位於絕緣基板202之上表面201，並覆蓋於凹穴210 之上。第二導電層208位於絕緣基板202之下表面203以覆蓋通孔 212 ’並且電性連接於電子元件204及第一導電層206。 圖2結構之製造方法如下。首先，提供絕緣基板202，並且形 成凹穴210，其凹陷於絕緣基板2〇2之上表面2〇1，但未穿透絕緣 基板202，而使凹穴210形成底面214 ;形成複數通孔212自凹穴 1334325 210之底面214貫穿絕緣基板202之下表面；埋設電子元件204於 凹穴210中，並以其複數接點216對準通孔；形成第一導電層2〇6 於絕緣基板202之上表面201，並覆蓋凹穴210 ;以及形成第二導 電層208於絕緣基板2〇2之下表面203，並覆蓋通孔212。

、凊參照圖3A至圖3G，較詳細地說明多層電路板製造方法。 首先，提供一如圖3A所示的多層板300包括絕緣基板202以及兩 金屬層3^2及304分別形成於絕緣基板202之上表面2〇1及下表面 203。接著’全面移除兩金屬層3〇2及304以曝露絕緣基板202之 上表© 201及下表面203，其結果如圖3B。全面移除兩金屬層302 及304之方法包括钱刻兩金屬層302及304。 再參照圖3C，係以雷射鑽孔或機械鑽孔技術形成凹穴21〇及 通孔212 °特別地’若以機械鑽孔技術形成凹穴21〇或通孔212， 則凹穴210或通孔212的侧壁與底面之夾角較接近直角，其側剖面 如圖3C所示的矩形凹穴21〇。若以雷射鑽孔技術形成凹穴或通孔， 則凹穴或通孔的側壁與底面之夾角通常並非直角，其側剖面如圖 3C；所示的梯形通孔212。另外，形成一通孔306於凹穴210之一側 以便於後續製程中填入導電材料。 接著’如圖3D所示’先於凹穴210底面填充一黏著膠308， 再將電子元件204埋入凹穴210中，並藉由黏著膠308固定於凹穴 中 210。 圖3E顯示在埋設電子元件204之後，清潔通孔212内部以去 除多餘之黏著膠308，例如：以雷射鑽孔技術清潔通孔212。接著 再將第一導電層206及第二導電層208分別形成於圖3D結構之上 下表面。第一導電層206及第二導電層208可以雙面電鍍技術同時 形成。在此過程中’同時將導電材料填入通孔3〇6中以使第一導電 層206及第二導電層208能夠電性連接。在形成第二導電層208的 同時’也將導電材料填充於通孔212中，使第二導電層208與電子 元件204電性連接。 圖3F顯示圖案化後的第一導電層2〇6及第二導電層208。 圖3G顯示，在一較佳實施方式中，可更進一步形成一第一介 8 1334325 電層310於第-導電層2〇6之上，以及形成 二導電層208之上。接著，於第一及第二介電層灿電^^ 孔洞314、316’再形成一第三導電層318於第一介電層3ι〇之1， 以及形成一第四導電層320位於第二介電層312之上:如此 318即可藉由孔洞314與第—導電層2()6電 層32G可藉由孔洞316與第二導電層208電性連接。 Ϊί板H 三及第四導電層318、32G即可製作完成一多層 電路所電子元件可為—主動元件，例如:積體 冤路的片（IC Chip)。主動元件具有一接觸墊322位於一主動表面 上，主動表面係藉由接觸墊322對準通孔212。電子元件亦可為一 被動兀件，例如：電容、電感，遽波器。若以機械鑽孔，則凹穴 210或通孔212之孔徑範圍為3〜5mm。若以雷射鑽孔，則凹穴2ι〇 或通孔212之孔控範圍為7〇〜i〇〇em。第一導電層a%、第二導雷 層208、第三導電層318、第四導電層32〇皆可為銅層。第一 二介電層310及.312可為絕緣膠層。 絕緣基板202之材料可為玻纖布、絕緣紙等加上含浸樹脂，例 如：環，樹脂、酚醛樹脂、聚亞醯胺樹脂等。絕緣基板2〇2經裁片 ^^再於單面或雙面附加銅箔，經過熱壓成型後，即為圖3A所示銅 箔基板。 ^凡成電路製程後的多層電路板外層，再塗佈防焊油墨，以避免 焊接電子元件時，銲錫溢流至相鄰線路造成短路，此亦為隔絕基板 和^氣中的水氣及氧化作用，塗佈完防焊油墨後的電路板，再作表 面抗氧化處理，以加強表層抗氧化能力。 在製作導電層時’更可運用鍍通法（plated Thf〇ugh H〇le ;簡 稱P^H)法❶Pth電路板主要的製造方法，可利用通孔電鍍與^ >^銅'冶的方式，將基板表面局部無用的銅fl除掉，而形成電路的減 成法(Substractivepr0cess)以及在無導體的基板表面，另加阻劑以化 學銅進行局部導體線路的加成法(Additive Pr〇cess)。 PTH的減成法中又可分為全板電鍍卩丨此哗)法與線路電 1334325 鍍(Pattern plating)法兩種方式。前者以鍍金、鍍錫鉛再經姓刻方 為主。線路電鍍法則是在絕緣基板上，全面進行無電解銅層，^ 電解銅電鍍線而成。加成法主要可分為在無銅箔之基板表面以化風 銅加做線路之「全加成法（Full-Additive)」，以及採用超薄銅皮 部 基板與阻劑進行負片法線路鈹銅與錫鉛，再經剝膜、蝕刻成之 份加成法(Partial-Additive)」》

—惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限 定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明内 容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍 内。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭 露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助 專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。 【圖式簡單說明】 圖1為一習知的多層電路板示意圖。 圖2為依據本發明之一實施例之多層電路板的示意圖。 圖3A至圖3G為依據本發明之多層電路板的製造方法示意圖。 【主要元件符號說明】

100 多層電路板 102 絕緣基板 104、106 内層線路 108、110 外層線路 112 被動元件 114 、 116 絕緣樹脂 200 多層電路板 201 上表面 202 絕緣基板 203 下表面 1334325 204 電子元件 206 第一導電層 208 第二導電層 210 凹穴 212 通孔 214 底面 216 接點 300 多層板 302'304 金屬層 306 通孔 308 黏著膠 310 第一介電層 312 第二介電層 314、316 孔洞 318 第三導電層 320 第四導電層 322 接觸墊 330 多層電路板

Claims (1)

1. 申請專利範圍： 1. 一種多層電路板製造方法，包括： 提供一絕緣基板； 形成一凹穴凹陷於該絕緣基板之上表面，但未穿透該絕緣基 板，使該凹穴具有一底面； 形成複數通孔自該凹穴之該底面貫穿該絕緣基板之下表面； 埋5又一電子元件於該凹穴中，其中該電子元件具有複數接點 對準該等通孔； 杉成一第一導電層於該絕緣基板之上表面，並覆蓋該凹穴； 以及 形成一第二導電層於該絕緣基板之下表面，並覆蓋該等通孔。 2·如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，其中 上述提供該絕緣基板之步驟包括： 提供一多層板包括該絕緣基板以及兩金屬層分別形成於該絕 緣基板之上表面及下表面； 全面移除該兩金屬層以曝露該絕緣基板之上表面及下表面。 3. 如申請專利範圍第2項所述之多層電路板製造方法，其中 上述全面移除該兩金屬層之步驟包括餘刻該兩金屬層。 4. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，其中 上述形成該凹穴之步驟包括以雷射鑽孔技術形成該凹穴。 5. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，其中 上述形成該凹穴之步驟包括以機械鑽孔技術形成該凹穴。 6. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，其中 1334325 上述形成該通孔之步驟包括以雷射鑽孔技術形成該通孔β 7. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，其中 上述形成該通孔之步驟包括以機械鑽孔技術形成該通孔。 8. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，其中 上述形成該第一導電層及該第二導電層之步驟包括以雙面電鍍技 術同時形成第一導電層及該第二導電層。 又 9. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，更包 括形成一第二通孔於該凹穴之一側，藉由該第二通孔使該第一導 ’電層電‘丨生連接於該第二導電層。 10. 如申請專利範圍第1項所述之多層電路板製造方法，更 包括在埋设該電子元件之前，填充一黏著膠於該凹穴底面。 11. 如申請專利範圍第1〇項所述之多層電路板製造方法，更 包括在埋設該電子元件之後，以及在形成該第二導電層之前，清 潔該通孔内部以去除該黏著膠。 '月 12·如申請專利範圍第丨丨項所述之多層電路板製造方法，其 ,中上述清潔該通孔⑽之轉細雷射槪技術清潔該通孔。 13. 如申請專利範圍第丨項所述之多層電路板製造方法，更 包括圖案化該第一導電層及該第二導電層。 14. 一種多層電路板，包括： -絕緣基板’具有—凹穴貫穿其上表面，但未貫穿其下表面， 以及複數通孔貫穿其下表面及該凹六之底面； -電子元件，設於該凹穴卜並且具有複數接點對準該等通 孔； 13 1334325 一第一導電層，位於該絕緣基板之上表面，並覆蓋於該凹穴 之上；以及 一第二導電層，位於該絕緣基板之下表面，並覆蓋於該通孔 之上，並且電性連接於該電子元件及該第一導電層。 15. 如申請專利範圍第14項所述之多層電路板，其中該第一 導電層與該第一導電層皆為一銅層。 16. 如申請專利範圍第14項所述之多層電路板，其中該電子 ▲元件係為-主動元件，其具有—主動表面，該主動表面上設有複 f數接觸墊對準該等通孔。 17. 如申請專利範圍第14項所述之多層電路板，其中該電子 元件係為一被動元件^ 18. 如申請專利範圍第14項所述之多層電路板，更包括一第 -介電層位於該第—導電層之上，以及—第二介電層位於該第二 導電層之上。 19. 如申請專利範圍第14項所述之多層電路板，更包括一第 •二導電層位於該第一介電層之上，以及一第四導電廣位於該第二 介電層之上。