TWI508635B - 具有內埋電子元件的電路板及其製作方法 - Google Patents

Description

具有內埋電子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電子元件的電路板及其製作方法。

現有技術中，電子元件大致為長方體形。在其一個表面上，設置有兩個焊接端子。所述兩個焊接端子相互分離，並且設置於所述表面的相對兩端。將所述的電子元件埋入電路板中，通常採用如下方法：首先，製作一個內層電路板。所述內層電路板內形成有內層導電線路。然後，在所述內層電路板內形成凹槽，將所述電子元件收容於所述凹槽內，使得電子元件具有焊接端子的表面從凹槽內露出。最後，在電子元件具有焊接端子的表面一側進行增層製作，並採用雷射燒蝕的方式，在增層的基板中形成盲孔，使得焊接端子從所述盲孔露出，在所述盲孔內填充導電材料，使得所述焊接端子與增層的外層導電線路相互電導通。

採用上述方法進行製作，存在如下問題：首先，在採用雷射形成盲孔的過程中，形成的盲孔與焊接端子對位精度無法保證。其次，在進行增層之前，電子元件的焊接端子沒有進行焊接，在進行增層壓合時，電子元件容易產生無規律的偏移的現象，進而增加了後續形成盲孔與焊接端子之間精準對位的難度。

因此，有必要提供一種電路板的製作及其方法，以解決上述存在的問題。

一種具有內埋電子元件的電路板，包括內層電路基板、電子元件、第一增層基板和第二增層基板，所述內層電路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述第一表面一側形成有至少兩個連接墊，所述內層電路基板內形成有貫穿第一表面和第二表面的收容孔，所述電子元件包括本體及至少兩個焊接端子，每個所述焊接端子形成於所述本體的表面上並延伸出所述本體，所述本體收容於所述收容孔內，所述焊接端子與所述連接墊一一對應，每個焊接端子平行於所述第一表面並延伸出所述收容孔，與對應的連接墊相焊接，所述第一增層基板形成於所述第一表面一側，所述第二增層基板形成於所述第二表面一側，所述電子元件固定於第一增層基板和第二增層基板之間。

一種具有內埋電子元件的電路板的製作方法，包括步驟：製作形成有導電線路的內層電路基板，所述內層電路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述第一表面一側形成有至少兩個連接墊；提供電子元件，所述電子元件包括本體及至少兩個焊接端子，每個所述焊接端子形成於所述本體的表面上，每個焊接端子均凸出於所述本體；在所述內層電路基板內形成與所述電子元件對應的收容孔；將所述電子元件的本體收容於所述收容孔內，所述焊接端子與所述連接墊一一對應焊接；以及在所述內層電路基板的第一表面形成第一增層基板，在內層電路基板的第二表面形成第二增層基板，所述電子元件固定於第一增層基板和第二增層基板之 間。

本技術方案提供的具有內埋電子元件的電路板及其製作方法，由於電子元件的焊接端子形成本體並延伸出所述本體，當將電子元件收容於所述內層電路基板的收容孔時，可以使得電子元件的延伸出的焊接端子與焊接端子平行的內層電路基板的連接墊相互焊接，實現電子元件與內層電路基板之間的電導通。在形成增層基板時，無需製作與焊接端子相對應的導電孔。可以解決現有技術中，在採用雷射在增層基板中形成盲孔的過程中，盲孔與焊接端子對位精度無法保證的問題。並且，在進行增層之前，電子元件的焊接端子已經與內層電路基板的連接墊進行焊接，在進行增層壓合時，電子元件不會產生無規律的偏移。

100‧‧‧電路板

110‧‧‧內層電路基板

111‧‧‧第一表面

112‧‧‧第二表面

113‧‧‧第一內層線路層

1131‧‧‧第一連接墊

1132‧‧‧第二連接墊

114‧‧‧第二內層線路層

115‧‧‧核心線路層

116‧‧‧第一介電層

117‧‧‧第二介電層

118‧‧‧第三介電層

119‧‧‧收容孔

120‧‧‧電子元件

121‧‧‧本體

122‧‧‧第一焊接端子

123‧‧‧第二焊接端子

1211‧‧‧頂面

1212‧‧‧第一側面

1213‧‧‧第二側面

124‧‧‧焊接材料

151‧‧‧第一增層基板

152‧‧‧第二增層基板

131‧‧‧第一絕緣層

141‧‧‧第一外層線路層

1411‧‧‧第一電性接觸墊

132‧‧‧第二絕緣層

142‧‧‧第二外層線路層

1421‧‧‧第二電性接觸墊

133‧‧‧導電孔

161‧‧‧第一防焊層

1611‧‧‧第一開口

162‧‧‧第二防焊層

1621‧‧‧第二開口

170‧‧‧保護層

圖1是本技術方案實施例提供的內層電路基板的剖面示意圖。

圖2是本技術方案實施例提供的電子元件的剖面示意圖。

圖3是圖1的內層電路基板內形成收容孔後的剖面示意圖。

圖4是將圖2的電子元件收容於圖3的內層電路基板的收容孔並焊接後的剖面示意圖。

圖5是圖4的內層電路基板兩層分別形成增層基板後的剖面示意圖。

圖6是本技術方案製作的具有內埋電子元件的電路板的剖面示意圖。

本技術方案提供的電路板製作方法包括如下步驟：

第一步，請參閱圖1，製作內層電路基板110。

所述內層電路基板110為形成有導電線路的電路板。本實施例中，所述內層電路基板110為四層電路板，其包括四層導電線路層及三層介電層。每層介電層設置於相鄰的兩層導電線路層之間。每層介電層內形成有導電孔，相鄰的兩層導電線路層之間通過所述導電孔相互電導通。

本實施例中，內層電路基板110具有相對的第一表面111和第二表面112。第一內層線路層113形成於所述第一表面111一側。第二內層線路層114形成於第二表面112一側。兩層核心內層線路層115設置於第一內層線路層113和第二內層線路層114之間。所述第一介電層116設置於第一內層線路層113與一核心線路層115之間，第二介電層117設置於第二內層線路層114與另一核心線路層115之間。第三介電層118設置於兩核心線路層115之間。

所述內層電路基板110的製作方法可以採用現有技術中電路板的製作方法製成。如先進行芯層基板的製作，然後，採用增層的方式，在芯層基板的兩側進行增層，從而得到內層電路基板。

所述內層電路基板110包括位於中心的收容區域1101以及環繞所述收容區域1101的線路區域1102。內層電路基板110內的線路分佈於線路區域1102。所述第一內層線路層113包括第一連接墊1131和第二連接墊1132。所述第一連接墊1131和第二連接墊1132位於收容區域1101的相對兩側。

第二步，請參閱圖2，提供電子元件120。

所述電子元件120可以為電路板內可以封裝的電子器件，如電容 、電阻等。所述電子元件120包括本體121及與本體121相連接的第一焊接端子122和第二焊接端子123。第一焊接端子122與第二焊接端子123分別與本體121的對應一個電極墊相互電連接。本實施例中，本體121的形狀大致為長方體形，其具有頂面1211及垂直連接於頂面1211相對兩側的第一側面1212和第二側面1213。

所述第一焊接端子122和第二焊接端子123形成於所述本體121並且平行於頂面1211設置。所述第一焊接端子122和第二焊接端子123均延伸出所述頂面1211，並且，所述第一焊接端子122和第二焊接端子123的延伸方向相反。本實施例中，所述第一焊接端子122與第二焊接端子123相互分離。第一焊接端子122向第一側面1212方向延伸，並突出於第一側面1212。所述第二焊接端子123向第二側面1213方向延伸，並突出於第二側面1213。

可以理解的是，所述電子元件120的本體121的形狀不限於長方體形，其也可以為圓柱形等。

第三步，請參閱圖3，在所述內層電路基板110的收容區域1101內形成收容孔119。所述收容孔119的形狀及大小與電子元件120的形狀及大小相對應。

所述收容孔119可以採用雷射燒蝕的方式形成。所述收容孔119貫穿所述內層電路基板110。優選地，所述內層電路基板110的厚度與所述電子元件120的本體121的厚度大致相等或者略大於所述本體的厚度。

第四步，請參閱圖4，將所述電子元件120收容於所述收容孔119內，並將所述第一焊接端子122焊接於第一連接墊1131，將所述 第二焊接端子123焊接於第二連接墊1132。

本步驟中，將所述電子元件120的本體121收容於所述收容孔119內。在第一焊接端子122與第一連接墊1131設置焊接材料124，在第二焊接端子123與第二連接墊1132設置焊接材料124，從而使得第一焊接端子122焊接於第一連接墊1131，所述第二焊接端子123焊接於第二連接墊1132。

第五步，請參閱圖5，在所述內層電路基板110的第一表面111形成第一增層基板151，在內層電路基板110的第二表面112形成第二增層基板152。

具體的，在所述內層電路基板110的第一表面111一側壓合第一絕緣層131，並在所述第一絕緣層131的表面形成第一外層線路層141。在內層電路基板110的第二表面112壓合第二絕緣層132，並在第二絕緣層132的表面形成第二外層線路層142。即本實施例中，第一增層基板151包括第一絕緣層131和第一外層線路層141。第二增層基板152包括第二絕緣層132和第二外層線路層142。

本步驟中，可以採用現有技術中的增層方式進行製作。具體地，可以先在所述內層電路基板110的第一表面111一側壓合第一絕緣層131，在所述內層電路基板110的第二表面112壓合第二絕緣層132。然後，在所述第一絕緣層131和第二絕緣層132內分別形成孔。最後，採用半加成法或其導電線路製作方法在第一絕緣層131的表面形成第一外層線路層141，在第二絕緣層132的表面形成第二外層線路層142，並同時在所述第一絕緣層131和第二絕緣層132內的孔內形成導電材料，得到導電孔133。從而使得第一外層線路層141和第二外層線路層142分別通過所述導電孔133與內 層電路基板110內的導電線路相互連通。

第六步，請參閱圖6，在所述第一外層線路層141的一側形成第一防焊層161，在第二外層線路層142的一側形成第二防焊層162，從而得到具有內埋電子元件的電路板100。

本步驟可以採用印刷液態防焊油墨的方式形成第一防焊層161和第二防焊層162。所述第一防焊層161內形成有多個第一開口1611，部分第一外層線路層141內的導電線路從第一開口1611露出，形成第一電性接觸墊1411。所述第二防焊層162內形成有多個第二開口1621，部分第二外層線路層142內的導電線路從第二開口1621露出，形成第二電性接觸墊1421。

在此步驟之後，還可以進一步包括在第一電性接觸墊1411和第二電性接觸墊1421的表面形成保護層170的步驟，所述保護層170可以為有機保焊膜(OSP)，也可以為鎳金層或鎳鈀金層。

可以理解的是，本技術方案提供的具有內埋電子元件的電路板製作方法，在第五步之後，還可以繼續進行增層製作，以得到具有更多層的電路板。

請參閱圖6，本技術方案還提供一種具有內埋電子元件的電路板100，所述電路板100包括內層電路基板110、電子元件120、第一增層基板151和第二增層基板152。

內層電路基板110具有相對的第一表面111和第二表面112。所述內層電路基板110內形成有與電子元件120相對應的收容孔119，所述收容孔119自第一表面111延伸至第二表面112。第一內層線路層113形成於所述第一表面111一側。第二內層線路層114形成 於第二表面112一側。所述第一內層線路層113包括第一連接墊1131和第二連接墊1132。所述第一連接墊1131和第二連接墊1132位於收容區域1101的收容孔119相對兩側。

所述電子元件120包括本體121及與本體121相連接的第一焊接端子122和第二焊接端子123。第一焊接端子122與第二焊接端子123分別與本體121的對應一個電極墊相互電連接。所述本體121收容於所述收容孔119內。本體121具有頂面1211及垂直連接於頂面1211相對兩側的第一側面1212和第二側面1213。所述第一焊接端子122和第二焊接端子123均形成於本體121並且平行於頂面1211設置。所述第一焊接端子122和第二焊接端子123均延伸出所述頂面1211，並且，所述第一焊接端子122和第二焊接端子123的延伸方向相反。本實施例中，所述第一焊接端子122與第二焊接端子123相互分離。第一焊接端子122向第一側面1212方向延伸，並突出於第一側面1212。所述第二焊接端子123向第二側面1213方向延伸，並突出於第二側面1213。

第一焊接端子122和第二焊接端子123延伸出所述收容孔119。所述第一焊接端子122焊接於第一連接墊1131表面，所述第二焊接端子123焊接於第二連接墊1132表面。

所述第一增層基板151形成於內層電路基板110的第一表面111一側，所述第二增層基板152形成於內層電路基板110的第二表面112一側。所述電子元件120固定於第一增層基板151和第二增層基板152之間。

本技術方案提供的具有內埋電子元件的電路板及其製作方法，由於電子元件的焊接端子形成於頂面並平行延伸出所述頂面，當將 電子元件收容於所述內層電路基板的收容孔時，可以使得電子元件的延伸出的焊接端子與焊接端子平行的內層電路基板的連接墊相互焊接，實現電子元件與內層電路基板之間的電導通。在形成增層基板時，無需製作與焊接端子相對應的導電孔。可以解決現有技術中，在採用雷射在增層基板中形成盲孔的過程中，盲孔與焊接端子對位精度無法保證的問題。並且，在進行增層之前，電子元件的焊接端子已經與內層電路基板的連接墊進行焊接，在進行增層壓合時，電子元件不會產生無規律的偏移。

可以理解的是，本技術方案的電路板製作方法可以應用於高密度互連電路板(HDI)的製作。

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。

100‧‧‧電路板

110‧‧‧內層電路基板

1131‧‧‧第一連接墊

1132‧‧‧第二連接墊

120‧‧‧電子元件

122‧‧‧第一焊接端子

123‧‧‧第二焊接端子

151‧‧‧第一增層基板

152‧‧‧第二增層基板

1411‧‧‧第一電性接觸墊

1421‧‧‧第二電性接觸墊

161‧‧‧第一防焊層

1611‧‧‧第一開口

162‧‧‧第二防焊層

1621‧‧‧第二開口

170‧‧‧保護層

Claims (10)

1. 一種具有內埋電子元件的電路板，包括內層電路基板、電子元件、第一增層基板和第二增層基板，所述內層電路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述第一表面一側形成有至少兩個連接墊，所述內層電路基板內形成有貫穿第一表面和第二表面的收容孔，所述電子元件包括本體及至少兩個焊接端子，每個所述焊接端子形成於所述本體的表面上並延伸出所述本體，所述本體收容於所述收容孔內，所述焊接端子與所述連接墊一一對應，每個焊接端子平行於所述第一表面並延伸出所述收容孔，與對應的連接墊相焊接，所述第一增層基板形成於所述第一表面一側，所述第二增層基板形成於所述第二表面一側，所述電子元件固定於第一增層基板和第二增層基板之間。
2. 如請求項1所述的具有內埋電子元件的電路板，其中，所述至少兩個焊接端子為兩個焊接端子，所述至少兩個連接墊為兩個連接墊，所述兩個連接墊位與所述收容孔的相對兩側，所述兩個焊接端子沿相反方向延伸出所述收容孔。
3. 如請求項2所述的具有內埋電子元件的電路板，其中，所述本體具有頂面、第一側面和第二側面，所述第一側面和第二側面垂直連接於所述頂面的兩端，所述第一焊接端子和第二焊接端子設置於並平行於所述頂面，所述第一焊接端子向第一側面方向延伸並突出於第一側面，所述第二焊接端子向第二側面方向延伸並突出於第二側面。
4. 如請求項1所述的具有內埋電子元件的電路板，其中，所述焊接端子與對應的連接墊通過焊接材料相互焊接並電導通。
5. 如請求項1所述的具有內埋電子元件的電路板，其中，所述內層電路基板 的厚度大於或者等於所述本體的厚度。
6. 一種具有內埋電子元件的電路板的製作方法，包括步驟：製作形成有導電線路的內層電路基板，所述內層電路基板具有相對的第一表面和第二表面，所述第一表面一側形成有至少兩個連接墊；提供電子元件，所述電子元件包括本體及至少兩個焊接端子，每個所述焊接端子形成於所述本體的表面上，每個焊接端子延伸出所述本體；在所述內層電路基板內形成與所述電子元件對應的收容孔；將所述電子元件的本體收容於所述收容孔內，所述焊接端子與所述連接墊一一對應焊接；以及在所述內層電路基板的第一表面形成第一增層基板，在內層電路基板的第二表面形成第二增層基板，所述電子元件固定於第一增層基板和第二增層基板之間。
7. 如請求項6所述的具有內埋電子元件的電路板的製作方法，其中，所述至少兩個焊接端子為兩個焊接端子，所述至少兩個連接墊為兩個連接墊，所述兩個連接墊位與所述收容孔的相對兩側，所述兩個焊接端子沿相反方向延伸出所述收容孔。
8. 如請求項7所述的具有內埋電子元件的電路板的製作方法，其中，所述內層電路基板包括收容區域及環繞收容區域的導電線路區域，所述至少兩個連接墊形成於所述導電線路區域，所述收容孔位於所述收容區域內。
9. 如請求項6所述的具有內埋電子元件的電路板的製作方法，其中，所述焊接端子與對應的連接墊通過焊接材料相互焊接並電導通。
10. 如請求項6所述的具有內埋電子元件的電路板的製作方法，其中，所述收容孔採用雷射切割形成。