TWI469700B - 具有內埋元件的電路板及其製作方法 - Google Patents

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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水準，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。
已知一種具有內埋元件的電路板的製造方法如下：在一線路板上形成通孔；在該線路板的一側形成支撐材料層，該支撐材料層覆蓋該通孔的開口；將電子元件設置於該通孔內並固定於該支撐材料層上；在該線路板相對於該支撐材料層的另一側壓合第一膠體層，使該電子元件黏接於該第一膠體層上；去除該支撐材料層，並在該線路板相對於該第一膠體層的一側壓合第二膠體層，使電子元件的另一端黏接於該第二膠體層；分別在該第一膠體層和第二膠體層上壓合第一銅箔層和第二銅箔層；將該第一銅箔層和第二銅箔層分別製作形成第一導電線路層和第二導電線路層，並通過雷射蝕孔工藝和電鍍工藝形成複數導電孔，以使該第一導電線路層與該電子元件的電極通過該複數導電孔電導通；最後，在該第一導電線路層和第二導電線路層上形成防焊層，從而形成具有內埋元件的電路板。
在上述具有內埋元件的電路板的製造方法中，當電子元件的電極較小或雷射蝕孔的對位能力不佳時，有可能造成產品開路，而且，雷射加工也可能造成對電子元件的損壞，從而造成產品良率的降低。
因此，有必要提供一種產品良率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：提供線路板，該線路板包括基底層及分別設置於該基底層相對表面的第一導電線路層和第二導電線路層，該第一導電線路層包括複數電極連接線路；在該線路板上對應於該複數電極連接線路的位置形成貫穿該第二導電線路層和基底層的開孔；將各向異性導電膜黏接於該開孔內的該複數電極連接線路上；提供電子元件，該電子元件具有與該複數電極連接線路一一對應的複數電極；及將該電子元件放置於該開孔內，使該複數電極分別與對應的電極連接線路相對，並使該複數電極分別通過該各向異性導電膜與對應的電極連接線路電連接，形成具有內埋元件的電路板。
一種具有內埋元件的電路板，包括基底層、第一導電線路層、第二導電線路層、各向異性導電膜及電子元件。該第一導電線路層和第二導電線路層分別設置於該基底層的相對的兩個表面上，該第一導電線路層包括複數電極連接線路，該基底層內對應於該複數電極連接線路的位置開設有開孔。該各向異性導電膜黏接於該開孔內的該複數電極連接線路上。該電子元件設置於該開孔內且黏接於該各向異性導電膜，該電子元件包括與該複數電極連接線路一一對應的電極，該複數電極分別與對應的電極連接線路相正對，且通過該各向異性導電膜分別與對應的電極連接線路電連接。
相對於習知技術，本實施例的具有內埋元件的電路板的製作方法中，電子元件與複數電極連接線路的電連接是通過各向異性導電膜來實現，只需將電子元件連接於各向異性導電膜即可，無需進行鑽孔等步驟形成導電孔，也避免了電子元件與複數電極連接線路的開路，同時也避免了雷射加工對電子元件損壞的風險，提高了產品生產良率和效率。
請參閱圖1至圖8，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，提供線路板10，該線路板10包括基底層11及分別設置於該基底層11相對的兩個表面的第一導電線路層12和第二導電線路層13。
本實施例中，該基底層11為絕緣樹脂層，如硬性樹脂層或軟性樹脂層。當然，該基底層11也可以為多層基板，包括交替排列的多層樹脂層與多層導電線路圖形（圖未示）。該基底層11包括相對的第一表面111及第二表面112，該第一導電線路層12設置於該基底層11的第一表面111上，該第二導電線路層13設置於該基底層11的第二表面112上。第一導電線路層12和第二導電線路層13可以通過影像轉移工藝及蝕刻工藝形成，該第一導電線路層12與第二導電線路層13通過第一導電孔14電連接。該第一導電線路層12包括相互斷開並相鄰設置的第一電極連接線路122和第二電極連接線路124。
第二步，請參閱圖2，在該線路板10上該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124所對應的位置形成貫穿該第二導電線路層13和基底層11而未貫穿該第一導電線路層12的開孔15，該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124從該開孔15露出。
該開孔15的大小可以容納後續制程中需內埋的電子元件（如圖4中所示的電子元件17），該開孔15可以通過雷射蝕孔的方法形成。本實施例中，該第二導電線路層13相對於該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的位置未設置線路，所以在形成開孔15時，僅需去除第一電極連接線路122和第二電極連接線路124相對位置的基底層11。
第三步，請參閱圖3，在該開孔15內設置各向異性導電膜16，使該各向異性導電膜（Anisotropic Conductive Film, ACF）16黏接於該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的表面。
第四步，請參閱圖4，提供電子元件17，該電子元件17具有設置於其相對兩端的電極18和19，及通過熱壓方法將電子元件17黏接固定於該開孔15內的各向異性導電膜16上，並使該兩個電極18和19分別與該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的位置正對，形成多層基板20。
本實施例中，該電子元件17為片式電容，該電極18和19分別為該電子元件17的正極和負極。根據各向異性導電膜的材料特性，經熱壓接後，在各向異性導電膜的膜厚方向具有導電性，而在膜面方向具有絕緣性，本實施例中，各向異性導電膜16的膜厚方向為與該開孔15內的第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的表面垂直的方向，因此，該電子元件17的電極18和19通過各向異性導電膜16分別與該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124實現了電連接。可以理解，該電子元件17的電極數量也可以多於兩個，電極連接線路的數量與電子元件17的電極數量對應相同，並不限於本實施例的電極18和19以及第一電極連接線路122和第二電極連接線路124。
可以理解，本實施例可以在線路板10內設置更多的電子元件，此時需要在線路板10開設更多的開孔15以及在每個開孔15內設置各向異性導電膜16。
第五步，請參閱圖5和圖6，提供第一膠片21、第二膠片22、第一銅箔層23及第二銅箔層24，依次堆疊並一次壓合第一銅箔層23、第一膠片21、多層基板20、第二膠片22及第二銅箔層24。
經壓合後，該第一膠片21和第二膠片22的材料將電子元件17與線路板10之間的空隙、第一導電線路層12的線路間的空隙及第二導電線路層13的線路間的空隙填滿，從而使第一銅箔層23和第二銅箔層24固定於該線路板10上。
第六步，請參閱圖7，在第一膠片21內形成第二導電孔211，在第二膠片22內形成第三導電孔221，並將該第一銅箔層23和第二銅箔層24分別製作形成第三導電線路層232和第四導電線路層242，該第二導電孔211將該第二導電線路層13與該第三導電線路層232電連接，該第三導電孔221將該第一導電線路層12與該第四導電線路層242電連接。
該第二導電孔211可以通過以下方法製作形成：首先通過雷射蝕孔或機械鑽孔工藝形成貫穿第一銅箔層23和第一膠片21的開孔，然後通過電鍍和填孔工藝形成該第二導電孔211。該第三導電孔221的形成方法與該第二導電孔211的形成方法相同。該第三導電線路層232和第四導電線路層242可以通過影像轉移工藝及蝕刻工藝形成。
第七步，請參閱圖8，在該第三導電線路層232和第四導電線路層242上分別形成第一防焊層25和第二防焊層26，從而形成具有內埋元件的電路板30。
該第一防焊層25部分覆蓋該第三導電線路層232，露出於該第一防焊層25的第三導電線路層232構成複數第一電性接觸墊234，該第二防焊層26部分覆蓋該第四導電線路層242，露出於該第二防焊層26的第四導電線路層242構成複數第二電性接觸墊244，該第一電性接觸墊234和第二電性接觸墊244可以外接其它的電子元件。為防止第一電性接觸墊234和第二電性接觸墊244表面氧化，也可以在其表面形成金層。可以理解，如果需要更多的導電線路層，可以在形成第一防焊層25和第二防焊層26之前，利用增層法形成更多的導電線路層。
實際生產中，第一步至第七步的制程中，線路板10常包括複數連接在一起的線路板單元，在第七步製作形成複數具有內埋元件的電路板30後，再進行切割制程，形成複數分離的具有內埋元件的電路板30。本實施例中為便於描述，線路板10及具有內埋元件的電路板30分別僅繪出其中一個。
如圖8所示，該具有內埋元件的電路板30包括基底層11、第一導電線路層12、第二導電線路層13、第一膠片21、第二膠片22、第三導電線路層232、第四導電線路層242、第一防焊層25、第二防焊層26、各向異性導電膜16及電子元件17。該第一導電線路層12和第二導電線路層13分別設置於該基底層11的第一表面111和第二表面112上，且該第一導電線路層12和第二導電線路層13通過第一導電孔14電連接。該第一導電線路層12包括相互斷開且相鄰設置的第一電極連接線路122和第二電極連接線路124，該基底層11內對應於該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的位置開設有開孔15，該電子元件17通過該各向異性導電膜16黏接於該開孔15內的第一電極連接線路122和第二電極連接線路124，且該電子元件17的電極18和19分別與該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124相鄰，並通過該各向異性導電膜16分別電連接於該第一電極連接線路122和第二電極連接線路124。該第一膠片21層疊設置於該第二導電線路層13上，該第二膠片22層疊設置於該第一導電線路層12上，該第三導電線路層232形成於該第一膠片21背離該第二導電線路層13的一側，該第四導電線路層242形成於該第二膠片22背離該第一導電線路層12的一側，該第三導電線路層232通過第二導電孔211與該第二導電線路層13電連接，該第四導電線路層242通過第三導電孔221與該第一導電線路層12電連接。該第一防焊層25部分覆蓋該第三導電線路層232，露出於該第一防焊層25的部分第三導電線路層232構成第一電性接觸墊234；該第二防焊層26部分覆蓋該第四導電線路層242，露出於該第二防焊層26的部分第四導電線路層242構成第二電性接觸墊244。
相對於習知技術，本實施例的具有內埋元件的電路板30的製作方法中，電子元件17與第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的電連接是通過各向異性導電膜16來實現，只需將電子元件17壓接於各向異性導電膜16即可，無需進行鑽孔等步驟形成導電孔，也避免了電子元件17與第一電極連接線路122和第二電極連接線路124的開路，同時也避免了雷射加工對電子元件17損壞的風險，提高了產品生產良率和效率。
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．．．線路板
11．．．基底層
12．．．第一導電線路層
13．．．第二導電線路層
111．．．第一表面
112．．．第二表面
14．．．第一導電孔
122．．．第一電極連接線路
124．．．第二電極連接線路
15．．．開孔
16．．．各向異性導電膜
17．．．電子元件
18，19．．．電極
20．．．多層基板
21．．．第一膠片
22．．．第二膠片
23．．．第一銅箔層
24．．．第二銅箔層
211．．．第二導電孔
221．．．第三導電孔
232．．．第三導電線路層
242．．．第四導電線路層
25．．．第一防焊層
26．．．第二防焊層
30．．．具有內埋元件的電路板
234．．．第一電性接觸墊
244．．．第二電性接觸墊
圖1是本發明實施例提供的線路板的剖視圖。
圖2是在圖1的線路板上形成收容孔後的剖視圖。
圖3是在圖2中的收容孔內的第一導電線路層上設置各向異性導電膜後的剖視圖。
圖4是將電子元件設置於圖3中的收容孔內並固定於該各向異性導電膜上後形成的多層基板的剖視圖。
圖5是本發明實施例提供的第一膠片、第二膠片、第一銅箔及第二銅箔的剖視圖。
圖6是將圖5中的第一膠片、第二膠片、第一銅箔和第二銅箔與圖4中的多層基板後的剖視圖。
圖7是將圖6的多層基板的第一銅箔和第二銅箔分別製作形成第三導電線路層和第四導電線路層後的剖視圖。
圖8是在圖7中的第三導電線路層和第四導電線路層上分別形成防焊層後的剖視圖。
11．．．基底層
12．．．第一導電線路層
13．．．第二導電線路層
122．．．第一電極連接線路
124．．．第二電極連接線路
16．．．各向異性導電膜
17．．．電子元件
18，19．．．電極
21．．．第一膠片
22．．．第二膠片
232．．．第三導電線路層
242．．．第四導電線路層
25．．．第一防焊層
26．．．第二防焊層
30．．．具有內埋元件的電路板
234．．．第一電性接觸墊
244．．．第二電性接觸墊

Claims (10)

  1. 一種製作具有內埋元件的電路板的方法，包括步驟：
    提供線路板，該線路板包括基底層及分別設置於該基底層相對表面的第一導電線路層和第二導電線路層，該第一導電線路層包括複數電極連接線路；
    在該線路板上對應於該複數電極連接線路的位置形成貫穿該第二導電線路層和基底層的開孔；
    將各向異性導電膜黏接於該開孔內的該複數電極連接線路上；
    提供電子元件，該電子元件具有與該複數電極連接線路一一對應的複數電極；及
    將該電子元件放置於該開孔內，使該複數電極分別與對應的電極連接線路相對，並使該複數電極分別通過該各向異性導電膜與對應的電極連接線路電連接，形成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，進一步包括步驟：
    在該第二導電線路層上依次堆疊並壓合第一膠片和第一銅箔，在該第一導電線路層上依次堆疊並壓合第二膠片和第二銅箔；
    在第一膠片內形成第二導電孔，在第二膠片內形成第三導電孔，並將該第一銅箔層和第二銅箔層分別製作形成第三導電線路層和第四導電線路層，該第二導電孔將該第二導電線路層與該第三導電線路層電連接，該第三導電孔將該第一導電線路層與該第四導電線路層電連接。
  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，進一步包括步驟：
    在該第三導電線路層上形成第一防焊層，該第一防焊層部分覆蓋該第三導電線路層，從該第一防焊層露出的第三導電線路層構成複數第一電性接觸墊，在該第四導電線路層上形成第二防焊層，該第二防焊層部分覆蓋該第四導電線路層，從該第二防焊層露出的第四導電線路層構成複數第二電性接觸墊。
  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，該開孔採用雷射蝕孔工藝製成。
  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，該複數電極連接線路為兩個相鄰設置且相互斷開的電極連接線路，該電子元件包括兩個對應於該兩個電極連接線路的電極。
  6. 一種具有內埋元件的電路板，包括：
    基底層、第一導電線路層和第二導電線路層，該第一導電線路層和第二導電線路層分別設置於該基底層的相對的兩個表面上，該第一導電線路層包括複數電極連接線路，該基底層內對應於該複數電極連接線路的位置開設有開孔；
    各向異性導電膜，黏接於該開孔內的該複數電極連接線路上；及
    設置於該開孔內且黏接於該各向異性導電膜的電子元件，該電子元件包括與該複數電極連接線路一一對應的電極，該複數電極分別與對應的電極連接線路相正對，且通過該各向異性導電膜分別與對應的電極連接線路電連接。
  7. 如請求項6所述的具有內埋元件的電路板，其中，該具有內埋元件的電路板進一步包括第一膠片、第二膠片、第三導電線路層及第四導電線路層，該第一膠片層疊設置於該第二導電線路層上，該第二膠片層疊設置於該第一導電線路層上，該第三導電線路層形成於該第一膠片背離該第二導電線路層的一側，該第四導電線路層形成於該第二膠片背離該第一導電線路層的一側，該第三導電線路層通過第二導電孔與該第二導電線路層電連接，該第四導電線路層通過第三導電孔與該第一導電線路層電連接。
  8. 如請求項6所述的具有內埋元件的電路板，其中，該具有內埋元件的電路板進一步包括第一防焊層和第二防焊層，該第一防焊層部分覆蓋該第三導電線路層，露出於該第一防焊層的部分第三導電線路層構成第一電性接觸墊；該第二防焊層部分覆蓋該第四導電線路層，露出於該第二防焊層的部分第四導電線路層構成第二電性接觸墊。
  9. 如請求項6所述的具有內埋元件的電路板，其中，該基底層為絕緣樹脂層，該第一導電線路層與該第二導電線路層通過形成於該基底層內的第一導電孔電連接。
  10. 如請求項6所述的具有內埋元件的電路板，其中，該複數電極連接線路為兩個電極連接線路，該複數電極為兩個與該兩個電極連接線路對應的電極。
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