TWI586237B - 線路板及其製作方法 - Google Patents

Description

線路板及其製作方法

本發明是有關於一種線路板及其製作方法，且特別是有關於一種具有內埋式元件的線路板及其製作方法。

近年來，隨著電子技術的日新月異，使得更人性化的科技產品相繼問世，同時這些科技產品朝向輕、薄、短、小的趨勢設計。為了減少電子元件配置於線路板上的面積或符合其他需要，這些電子產品內可配置具有內埋式元件的線路板。

在目前習知的具有內埋式電子元件的線路板製程中，通常先在核心板中形成通孔。接著，以膠帶封閉通孔的一端，以形成用以容置電子元件的凹槽。然後，將電子元件置於凹槽中，並藉由膠帶使電子元件固定於凹槽中。之後，壓合介電材料與導電層。在壓合的過程中，介電材料會填入容置有電子元件的凹槽中。

然而，由於上述的凹槽需容置整個電子元件，因此核心板的厚度必然有一定的限制而無法持續薄化。此外，由於凹槽需符合電子元件的尺寸而具有一定的深度，因此容易造成介電材料 在壓合的過程中無法填滿凹槽而產生空隙的問題。

本發明提供一種線路板的製作方法，可製作具有較薄厚度的線路板。

本發明提供一種線路板，其具有較薄的厚度。

本發明提供一種線路板的製作方法，其包括下列步驟：首先，提供承載板，承載板包括介電基板以及位於介電基板上的第一導電層。接著，於第一導電層上形成圖案層，圖案層具有暴露出部分第一導電層的凹槽。然後，藉由黏著材料而將被動元件固定於凹槽中，其中被動元件具有主體以及分別配置於主體的相對二側上的第一電極與第二電極，第一電極與第二電極各自具有彼此相對的第一端與的第二端，第一電極的第一端與第二電極的第一端位於所述凹槽中，且第一電極的第二端以及第二電極的第二端突出於凹槽。之後，於圖案層上形成介電層。接著，分離承載板與第一導電層。然後，移除第一導電層。而後，至少移除部分黏著材料，以至少暴露出第一電極的第一端與第二電極的第一端。此外，於介電層中形成盲孔與通孔，盲孔暴露出所述第一電極的第二端與所述第二電極的第二端。最後，分別於介電層的相對二表面上形成第一線路圖案與第二線路圖案，以及分別於盲孔與通孔中形成第一導孔與第二導孔，其中第一線路圖案藉由第一導孔與所述第一電極的第二端以及所述第二電極的第二端電性連 接，且第二線路圖案藉由第二導孔與第一線路圖案電性連接。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述至少移除部分黏著材料的方法例如是進行濕式蝕刻製程，以移除整個黏著材料。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述至少移除部分黏著材料的方法例如是進行雷射蝕刻處理，以移除整個或部分黏著材料。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述圖案層的形成方法包括：首先，於第一導電層上形成罩幕層。接著，以罩幕層為罩幕，於第一導電層上形成材料層。然後移除罩幕層。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述材料層例如是金屬層，且於第一導電層上形成材料層的方法例如是進行電鍍製程。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述金屬層例如與第一導電層的材料相同。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述承載板更包括第二導電層與分離層，其中第二導電層位於介電基板與第一導電層之間，分離層位於第一導電層與第二導電層之間，且在分離承載板與第一導電層的過程中第一導電層與分離層分離。

依照本發明實施例所述的線路板的製作方法，所述被動元件例如是多層陶瓷電容器(multilayer ceramic capacitor；MLCC)。

本發明提供一種線路板，包括介電核心層、被動元件、 第一線路圖案、第二線路圖案、第一導孔以及第二導孔。被動元件具有主體以及分別配置於主體的相對二側上的第一電極與第二電極，其中第一電極與第二電極各自具有彼此相對的第一端與的第二端，第一電極的第二端與第二電極的第二端配置於介電核心層中，且第一電極的第一端與第二電極的第一端突出於介電核心層。第一線路圖案與第二線路圖案分別配置於介電核心層的相對二表面上。第一導孔配置於介電核心層中且連接第一線路圖案與第一電極的第二端以及第二電極的第二端。而第二導孔則配置於介電核心層中且連接第一線路圖案與第二線路圖案。

依照本發明實施例所述的線路板，所述線路板更包括配置於介電基板上且至少暴露出第一電極的第一端與第二電極的第一端的黏著層。

依照本發明實施例所述的線路板，所述被動元件例如是多層陶瓷電容器。

基於上述，本發明是先以黏著材料將被動原件的一部分固定於凹槽中，再壓合作為介電核心層的介電層以覆蓋被動原件的剩餘部分，使得介電層可以緊密地包覆被動元件而不會有空隙存在被動元件與介電層之間。此外，由於被動元件部分埋於介電核心層中而非整個被動元件埋入介電核心層，因此可有效地減少線路板的厚度。另外，此部分埋入式被動元件結構所外露出來的電極可以直接當成接墊(pad)而與其他電子元件連接。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉 實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10、20‧‧‧線路板

15b、15c‧‧‧第一端

25b、25c‧‧‧第二端

100‧‧‧承載板

101a、101b‧‧‧罩幕層

102‧‧‧介電基板

102a、102b、122、132‧‧‧表面

112a、112b‧‧‧介電層

103a、103b‧‧‧材料層

104a、104b、108a、108b‧‧‧導電層

105a、105b‧‧‧圖案層

106a、106b‧‧‧分離層

107a、107b‧‧‧凹槽

109‧‧‧黏著材料

200a、200b‧‧‧結構

110‧‧‧被動元件

110a‧‧‧主體

110b、110c‧‧‧電極

113a、113b‧‧‧開口

114a、114b‧‧‧防焊層

115‧‧‧通孔

116‧‧‧錫球

117‧‧‧盲孔

124、134‧‧‧線路圖案

125、127‧‧‧導孔

圖1A至圖1K為依照本發明的第一實施例所繪示的線路板的製作流程剖面示意圖。

圖2A至圖2C為依照本發明的第二實施例所繪示的線路板的製作流程剖面示意圖。

圖1A至圖1K為依照本發明的第一實施例所繪示的線路板的製作流程剖面示意圖。首先，提供承載板100。在本實施例中，承載板100包括介電基板102、導電層104a與104b、分離層106a與106b以及導電層108a和108b。然而，本發明並不限於此，在其他實施例中，承載板可以僅包括介電基板以及配置於其上下二側的導電層，或者可以是本領域中常用的其他承載板。以下將先詳細說明本實施例的承載板100的製作方式。

請參照圖1A，於介電基板102的相對的表面102a與表面102b上分別形成導電層104a、104b。介電基板102的材料例如為環氧樹脂，但不以此為限。導電層104a、104b例如是銅層。導電層104a、104b例如是藉由壓合的方式形成於介電基板102上。然後，分別於導電層104a、104b上形成分離層106a、106b。分離 層106a、106b的材料例如是有機無機之低黏著性複合物。接著，以電鍍或壓合方式將導電層108a、108b分別形成於分離層106a、106b上。導電層108a、108b例如是銅層。特別一提的是，分離層106a、106b具有低黏著性，可分別黏著導電層104a與導電層108a以及黏著導電層104b與導電層108b。

接著，請參照圖1B，分別於導電層108a、108b上形成罩幕層101a、101b。罩幕層101a、101b用來定義後續欲形成凹槽的位置。在本實施例中，可使用微影曝光的方式將罩幕層101a、101b分別形成於導電層108a、108b上。然後，以罩幕層101a、101b為罩幕，分別於導電層108a、108b上形成材料層103a、103b。材料層103a、103b可以是金屬層，並且此金屬層可與導電層108a、108b的材料相同。在本實施例中，於導電層108a、108b上形成材料層103a、103b的方法例如是進行電鍍製程。

之後，請參照圖1C，移除罩幕層101a、101b，以分別形成圖案層105a、105b。圖案層105a具有暴露出部分導電層108a的凹槽107a，而圖案層105b具有暴露出部分導電層108b的凹槽107b。在本實施例中，凹槽107a、107b的位置、數量與大小皆相同，但本發明不限於此，可依需求改變凹槽的位置、數量與大小。

然後，請參照圖1D，於凹槽107a、107b中填入黏著材料109。黏著材料109例如是有機無機複合式熱固形材料。接著，將被動元件110置於凹槽107a、107b中，藉由黏著材料109將被動元件110固定於凹槽107a、107b中。在本實施例中，被動元件 110例如是多層陶瓷電容器，其具有主體110a以及分別配置於主體110a的相對二側上的電極110b、110c，其中電極110b具有彼此相對的第一端15b與第二端25b，而電極110c具有彼此相對的第一端15c與第二端25c。被動元件110的詳細結構為本領域技術人員所熟知，於此不另行說明。重要的是，被動元件110並未整個置於凹槽107a、107b中。在本實施例中，電極110b的第一端15b、電極110c的第一端15c以及一部分的主體110a置於凹槽107a、107b中，且電極110b的第二端25b、電極110c的第二端25c以及剩餘的主體110a突出於凹槽107a、107b。在其他實施例中，視元件的設計也可以是僅電極110b的第一端15b與電極110c的第一端15c置於凹槽107a、107b中。此外，被動元件110的位於凹槽107a、107b底部的部分並未接觸導電層108a、108b，即黏著材料109包覆被動元件110的位於凹槽107a、107b底部的部分，以避免後續移除導電層108a、108b時被動元件110受到損壞。另外，在本實施例中，固定於凹槽107a、107b中的被動元件110是相同的被動元件，但本發明不限於此，凹槽107a、107b中的被動元件也可以是不同的被動元件或者是凹槽107a中可以是被動元件而凹槽107b則是主動元件，又或者是凹槽107a中可以是主動元件而凹槽107b則是被動元件。

而後，請參照圖1E，分別於圖案層105a、105b上形成介電層112a、112b。在本實施例中，介電層112a、112b覆蓋突出於凹槽107a、107b的被動元件110的部分(即電極110b的第二端 25b、電極110c的第二端25c以及部分的主體110a)。介電層112a、112b的材料例如是ABF膜(Ajinomoto build-up film)或半固化樹脂。在本實施例中，導電層114a與114b以及介電層112a、112b是藉由壓合的方式形成於圖案層105a、105b上。介電層112a、112b即為本發明所欲形成的線路板中的介電核心層，而被動元件110則部分埋於介電核心層中。

其後，請參照圖1F，進行分離製程，將導電層108a、108b與介電基板102分離，以形成兩個內埋有被動元件110的結構200a與200b。在本實施例中，結構200a與200b具有相同的組成結構。由於分離層106a位於導電層108a與導電層104a之間，且分離層106b位於導電層108b與導電層104b之間，因此在分離製程中可輕易從分離層106a、106b處來將導電層108a與導電層104a分離。

以下將以結構200a為例來對後續的製程做說明。請參照圖1G，對結構200a進行濕式蝕刻製程，以將結構200a中的導電層108a、114a與圖案層105a移除。由於黏著材料109包覆突出於介電層112a的電極110b的第一端15b、電極110c的第一端15c以及部分的主體110a，因此在上述濕式蝕刻製程中可避免被動元件110受到損壞。

接著，請參照圖1H，移除整個黏著材料109，以暴露電極110b的第一端15b以及電極110c的第一端15c。在本實施例中，移除黏著材料109的方法例如是進行濕式蝕刻製程。

由圖1H可以看出，在本實例中，由於介電層112a壓合 於固定有被動元件110的結構上，因此做為線路板中的介電核心層的介電層112a可以緊密地包覆被動元件110，而不會有空隙存在被動元件110與介電層112a之間。

然後，請參照圖1I，於介電層112a中形成盲孔117與通孔115，其中盲孔117暴露出電極110b的第二端25b以及電極110c的第二端25c。形成盲孔117與通孔115的方法例如是進行雷射鑽孔。在本實施例中，於介電層112a的表面132上進行雷射鑽孔以形成通孔115，但本發明不限於此，在其他實施例中亦可從介電層112a的表面122上進行雷射鑽孔以形成通孔115。

之後，請參照圖1J，分別於於盲孔117與通孔115中形成導孔127、125。形成導孔127、125的方法例如是進行電鍍製程，或者是將導電材料(例如導電膠)填入盲孔117與通孔115中。然後，於介電層112a的表面122與表面132上分別形成線路圖案124、134。線路圖案124、134的形成方式為本領域技術人員所熟知，於此不另作說明。線路圖案124藉由導孔127與電極110b的第二端25b以及電極110c的第二端25c電性連接，而線路圖案134藉由導孔125與線路圖案124電性連接。如此一來，即可完成具有部分埋入式被動元件的線路板10的製作。

特別一提的是，在本實施例中，線路圖案134的厚度與電極110b的第一端15b以及電極110c的第一端15c突出於介電層112a的表面132的厚度的差異落在3μm的範圍內。也就是說，線路圖案134的厚度可大於電極110b的第一端15b以及電極110c 的第一端15c突出於介電層112a的表面132的厚度，亦可小於電極110b的第一端15b以及電極110c的第一端15c突出於介電層112a的表面132的厚度，只要二者之間的差距不超過3μm即可。如此一來，可確保線路板10的線路圖案具有均勻的線路厚度。

此外，由於線路板10可藉由突出於介電層112a的表面132的電極110b的第一端15b以及電極110c的第一端15c來做為接墊，所以線路板10不需形成額外的接墊來連接其他電子元件。

在本實施例中，在形成線路板10之後，還可以進一步對線路板10進行後續製程。請參照圖1K，於介電層112a的表面122上形成防焊層114a，並於介電層112a的表面132上形成防焊層114b。防銲層114a、114b的材料例如是一般熟知的綠漆。形成防焊層114a、114b的方法例如是噴墨式圖案印刷(ink-jet printing method)或一般的傳統影像轉移方式。防銲層114a覆蓋部分線路圖案124，且防銲層114a具有暴露出部分線路圖案124的開口113a。防銲層114a所暴露的線路圖案124可作為與外部元件連接的接墊。防銲層114b覆蓋部分線路圖案134，且防銲層114b具有暴露部分線路圖案134以及部分電極110b、110c的開口113b。然後，於開口113b中形成焊球116，焊球116連接線路圖案134以及電極110b、110c。焊球的材料例如是錫。如此一來，被動元件110可透過焊球116與其他電子元件電性連接。

在本實施例中，線路板10是具有兩層線路圖案的線路板結構，當然，在其他實施例中，在形成防焊層114a、114b之前還 可視實際需求來進行增層製程，以製作具有所需層數的線路圖案。上述的增層製程為本領域技術人員所熟知，於此不另行說明。此外，在本實施例中，由於被動元件110是部分埋於介電層112a中，而非整個被動元件110埋入介電層112a中，因此可有效地減少線路板10的厚度。

圖2A至圖2C是依照本發明的第二實施例所繪示的線路板的製作流程剖面示意圖。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的部份製作流程，並對圖1F之結構200a進行後續的製程。因此，下述實施例將沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

本實施例之線路板20的製作流程的可以採用與前述實施例之線路板10的製作流程大致相同的製作方式，在圖1F之後，對結構200a進行濕式蝕刻法製程，以將結構200a中的導電層108a、114a與圖案層105a移除。接著，如圖2A所示，移除部分黏著材料109，以電極110b的第一端15b以及電極110c的第一端15c。移除部分黏著材料109的方法例如是進行雷射蝕刻製程。在本實施例中，在進行雷射蝕刻製程期間，可同時進行雷射鑽孔以於介電層112a中形成盲孔117與通孔115。在本實施例中，進行雷射蝕刻製程後，被動元件110上還附著部分未移除的黏著材料109。在其他實施例中，雷射蝕刻製程亦可完全移除被動元件110 上所有黏著材料109，形成如圖11所示的結構。

然後，如圖2B所示，分別於於盲孔117與通孔115中形成導孔127、125，以及於介電層112a的相對的表面122與表面132上分別形成線路圖案124、134。線路圖案124藉由導孔127與被動元件110的電極110b、110c電性連接，而線路圖案134藉由導孔125與線路圖案124電性連接。如此一來，即可完成部分埋入式被動元件的線路板20的製作。之後，可對線路板20進行後續製程。請參照圖2C，於介電層112a的表面122上形成防焊層114a，且防銲層114a具有暴露出部分線路圖案124的開口113a，以及於介電層112a的表面132上形成防焊層114b，且防銲層114b具有暴露部分線路圖案134以及部分電極110b、110c的開口113b。然後，於開口113b中形成焊球116，焊球116連接線路圖案134以及電極110b、110c。如此一來，被動元件110可透過焊球116與其他電子元件電性連接。

在上述第一實施例與第二實施例中，介電基板102的表面102a以及表面102b皆會進行上述的製程步驟，但本發明不限於此。在其他實施例中，也可以僅在表面102a上或僅在表面102b上進行上述的製程步驟。

綜上所述，本發明先藉由黏著材料將被動元件的一部分固定於凹槽中，再壓合作為介電核心層的介電層，因此可使介電層緊密地包覆被動元件而不會在被動元件與介電層之間產生空隙。

此外，由於被動元件是部分埋於介電核心層中而非整個被動元件埋入介電核心層，因此可有效地薄化線路板。

另外，在本發明的線路板中，部分埋入式被動元件的電極可以做為接墊而與其他電子元件連接。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧線路板

15b、15c‧‧‧第一端

25b、25c‧‧‧第二端

112a‧‧‧介電層

110‧‧‧被動元件

110a‧‧‧主體

110b、110c‧‧‧電極

122、132‧‧‧表面

124、134‧‧‧線路圖案

125、127‧‧‧導孔

Claims (10)

1. 一種線路板的製作方法，包括：提供承載板，所述承載板包括介電基板以及位於所述介電基板上的第一導電層；於所述第一導電層上形成圖案層，所述圖案層具有暴露出部分第一導電層的凹槽；藉由黏著材料而將被動元件固定於所述凹槽中，其中所述被動元件具有主體以及分別配置於所述主體的相對二側上的第一電極與第二電極，所述第一電極與所述第二電極各自具有彼此相對的第一端與的第二端，所述第一電極的第一端與所述第二電極的第一端位於所述凹槽中，且所述第一電極的第二端以及所述第二電極的第二端突出於所述凹槽；於所述圖案層上形成介電層；分離所述承載板與所述第一導電層；移除所述第一導電層；至少移除部分所述黏著材料，以暴露出所述第一電極的第一端與所述第二電極的第一端；於所述介電層中形成盲孔與通孔，所述盲孔暴露出所述第一電極的第二端與所述第二電極的第二端；以及分別於所述介電層的相對二表面上形成第一線路圖案與第二線路圖案，以及分別於所述盲孔與所述通孔中形成第一導孔與第二導孔，其中第一線路圖案藉由所述第一導孔與所述第一電極的 第二端以及所述第二電極的第二端電性連接，且第二線路圖案藉由所述第二導孔與所述第一線路圖案電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述的線路板的製作方法，其中至少移除部分所述黏著材料的方法包括進行濕式蝕刻製程，以移除整個所述黏著材料。
3. 如申請專利範圍第1項所述的線路板的製作方法，其中至少移除部分所述黏著材料的方法包括進行雷射蝕刻處理，以移除整個或部分所述黏著材料。
4. 如申請專利範圍第1項所述的線路板的製作方法，其中所述圖案層的形成方法包括：於所述第一導電層上形成罩幕層；以所述罩幕層為罩幕，於所述第一導電層上形成材料層；以及移除所述罩幕層。
5. 如申請專利範圍第4項所述的線路板的製作方法，其中所述材料層為金屬層，且於所述第一導電層上形成所述材料層的方法包括進行電鍍製程。
6. 如申請專利範圍第5項所述的線路板的製作方法，其中所述金屬層與所述第一導電層的材料相同。
7. 如申請專利範圍第1項所述的線路板的製作方法，其中所述承載板更包括第二導電層與分離層，其中所述第二導電層位於所述介電基板與所述第一導電層之間，所述分離層位於第一導電 層與第二導電層之間，且在分離所述承載板與所述第一導電層的過程中第一導電層與所述分離層分離。
8. 一種線路板，包括：介電核心層層；被動元件，具有主體以及分別配置於所述主體的相對二側上的第一電極與第二電極，其中所述第一電極與所述第二電極各自具有彼此相對的第一端與第二端，所述第一電極的第二端與所述第二電極的第二端配置於所述介電核心層中，且所述第一電極的第一端與所述第二電極的第一端突出於所述介電核心層；第一線路圖案與第二線路圖案，分別配置於所述介電核心層的相對二表面上；第一導孔，配置於所述介電核心層中且連接所述第一線路圖案與所述第一電極的第二端以及所述第二電極的第二端；以及第二導孔，配置於所述介電核心層中且連接所述第一線路圖案與所述第二線路圖案。
9. 如申請專利範圍第8項所述的線路板，更包括黏著層，配置於所述介電核心層上且至少暴露出所述第一電極的第一端與所述第二電極的第一端。
10. 如申請專利範圍第8項所述的線路板，其中所述被動元件包括多層陶瓷電容器。