TWM516285U

TWM516285U - 印刷線路板（ｐｃｂ）之盲孔導通結構

Info

Publication number: TWM516285U
Application number: TW104202091U
Authority: TW
Inventors: gui-wu Zhu; Da-Lun Song; dong-sheng Lai
Original assignee: Amb Technology Co Ltd
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2016-01-21

Description

印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構

本新型係有關一種印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構，尤指一種利用一次印刷程序以將錫膏或導電金屬膏塗佈在一外層線路層之多個連接墊上且同時填入所設之各盲孔中，以使該外層線路層藉由各盲孔以與一對應之內層線路層形成導通狀態，藉以簡化製程及降低成本，並可應用於IC模組卡之組裝製程。

參考圖1-2所示，其分別係一習知印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構之實施例之剖面示意圖。習知之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構P1基本上包含一印刷線路板(PCB)P10、一導通層P20及至少一固定件P30。該印刷線路板(PCB)P10進一步包含：一基板P11其係以一絕緣板構成；一外層線路層P12及其上多個連接墊P13，其係依一預定之線路型式或佈局(pattern/layout)形成在該基板P11之一外表面上；及至少一盲孔P14，其係形成在該基板P11上且各盲孔P14之開口係向外顯露於設有外層線路層P12及多個連接墊P13之外表面上，且各盲孔P14係向內連通至一內層線路層P15，其中該內層線路層P15可形成並設置在該基板P11之內層中如圖1所示，或形成並設置在該基板P11之另一外表面上如圖2所示但不限制。其中如圖1所示之印刷線路板(PCB)P10一般稱為多層板，而如圖2所示之印刷線路板 (PCB)P10一般稱為雙面板。

以圖1、2所示習知印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構P1 而言，該導通層P20通常係以電鍍方式形成於各盲孔P14之內壁上，在此稱為第一導通層P20a，用以使該外層線路層P12能與該內層線路層P15形成電性導通狀態，進而使該外層線路層P12藉由該第一導通層P20a以與該內層線路層P15之間達成線路設計之電性連接需要。

習知之印刷線路板(PCB)具有多種不同之應用，圖1、2 係以一積體電路晶片卡之半導體晶片(IC chip)為例說明但不限制；如利用表面接著技術(SMT，surface mount technology)，以在該些連接墊P13之表面上固設至少一固定件P30，如以一半導體晶片(IC chip)當為固定件P30供應用於一積體電路晶片卡及其相關領域；該固定件P30亦可為其他半導體料件如精密化電阻、電容、電感等但不限制。該表面接著技術(SMT)通常是依據預定之線路型式或佈局(pattern/layout)以在該些外層線路層P12或多個連接墊P13之表面上先塗佈一層適當厚度如0.11~0.15mm之錫膏以當作導通層，在此稱為第二導通層P20b；再將該些固定件P30如半導體晶片(IC chip)或其他半導體料件如精密化電阻、電容、電感等，分別對應放置於已設有第二導通層P20b之預定位置如預定之連接墊P13上；再藉迴焊或烘烤程序以使該第二導通層P20b熔接在該至少一固定件P30與該連接墊P13之間，以使該至少一固定件P30得藉由該第二導通層P20b而與該連接墊P13及該外層線路層P12電性導通，進一步又藉由各盲孔P14內壁上之第一導通層P20a以與該內層線路層P15形成電性導通狀態，如此以完成一印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構P1。

然，就完成結構及製程而言，上述之習知印刷線路板(PCB) 之盲孔導通結構P1至少存在下列缺點：該導通層P20包含第一導通層P20a及第二導通層P20b，其中該第一導通層P20a通常係以電鍍方式形成於各盲孔P14之內壁上；而該第二導通層P20b通常係利用表面接著技術(SMT)以在該些外層線路層P12或多個連接墊P13之表面上塗佈一層適當厚度之錫膏而形成；換言之，該導通層P20之第一導通層P20a及第二導通層P20b係利用不同製程及不同材料而分別形成，因此製程較為繁複，成本相對提高，且不利於量產化。

本新型即是針對上述習知印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構P1之缺點加以研究及改進，而提供一種印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構及其製法，其係利用一次印刷程序以將錫膏或導電金屬膏塗佈在一外層線路層之多個連接墊上且同時填入所設之各盲孔中，以使該外層線路層藉由盲孔以與一對應之內層線路層形成導通狀態，藉以達成製程簡化、可配合SMT製程、成本降低及可應用於IC模組卡之組裝製程的優點及功效。

由上可知，上述習知印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構及其製法，尚難以符合實際使用之要求，因此在印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構之相關領域中，仍存在進一步改進之需要性。本新型乃是在此技術發展空間有限之領域中，提出一種印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構，用以解決先前技術之缺點，並達成製程簡化、可配合SMT製程、成本降低及可應用於IC模組卡之組裝製程的優點及功效。

本新型主要目的係在於提供一種印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構，該盲孔導通結構包含一印刷線路板(PCB)，一導通層及至少一固定件；其中該印刷線路板更包含一絕緣基板，一形成在該基板一表面上之外層線路層且其上設有多個供表面接著用(SMT)之連接墊，及至少一盲孔其形成在該基板上且各盲孔之開口係向外顯露設於該外層線路層上並向內連通至一內層線路層；其中該導通層係利用一次印刷程序以將錫膏或導電金屬膏塗佈在該多個連接墊上且同時填入各盲孔中以使該外層線路層與該內層線路層形成導通狀態；其中該至少一固定件如晶片或半導體料件供對應固設在對應之預定連接墊之導通層上；藉此，使該至少一固定件如晶片或半導體料件能以覆晶方式電性連結並封裝在該印刷線路板(PCB)上以完成一盲孔導通結構，藉以簡化製程以相對降低成本，並可配合表面接著技術(SMT)之製程供應用於IC模組卡之封裝作業。

本新型再一目的係在於提供一種印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構，本新型係利用表面接著技術(SMT)製程中之一次印刷程序以一次形成該導通層，再將該至少一固定件對應設置在已塗佈在各預定連接墊上之導通層上，再利用迴焊或烘烤程序以使該固定件藉導通層而熔接在該外層線路層上，藉此完成一印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構，藉以達成製程簡化、可配合SMT製程、成本降低及可應用於IC模組卡之組裝製程的優點及功效。

1‧‧‧盲孔導通結構

10‧‧‧印刷線路板(PCB)

11‧‧‧絕緣基板

12‧‧‧外層線路層

13‧‧‧連接墊

14、14a、14b‧‧‧盲孔

15‧‧‧內層線路層

20、20a、20b‧‧‧導通層

30、30a、30b‧‧‧固定件

40‧‧‧模組卡

50‧‧‧晶片

圖1係一習知印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構之實施例之剖面示意圖。

圖2係另一習知印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構之實施例之剖面示意圖。

圖3A-3D分別係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例及其製造方法之流程剖面示意圖。

圖4A-4D分別係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第二實施例及其製造方法之流程剖面示意圖。

圖5A-5D分別係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第三實施例及其製造方法之流程剖面示意圖。

圖6係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡之外觀示意圖。

圖7係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡之剖視示意圖。

圖8係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡之剖視放大示意圖。

圖9係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡而在印錫、填孔導通及固晶之前的示意圖。

圖9A係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡之3個小盲孔上視放大的示意圖。

圖10係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡而在印錫、填孔導通及固晶之後的示意圖。。

為使本新型更加明確詳實，將本新型之結構、製程及技術特徵，配合下列圖示詳述如後。

參考圖3A-3D所示，其分別係本新型之印刷線路板(PCB) 之盲孔導通結構第一實施例及其製造方法之結構及流程之剖面示意圖，本實施例係用以說明結合SMT製程，在印刷塗佈錫膏供固定晶粒(chip或die，應用於智能卡)時，同時將錫膏印入(填入)各盲孔中以與各內層線路層(雙面板)導通之結構及製程。本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1如圖3D所示，包含：一印刷線路板(PCB)10，一導通層20及至少一固定件30。實際製作時，本新型可利用一包含多個印刷線路板(PCB)10之大片印刷線路板(PCB)以對多個(多單位)印刷線路板(PCB)10同步進行作業，而圖3A-3D所示係以一大片印刷線路板(PCB)中之二個印刷線路板(PCB)10為代表來說明，即圖3A-3D(4A-4D、5A-5D)所示係只以同一大片印刷線路板(PCB)上相鄰接之二個(二單位)印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1為例說明，但非用以限制本新型。

參考圖3A-3D所示，該印刷線路板(PCB)10係包含：一絕緣基板11；一形成在該絕緣基板11一外表面上之外層線路層12，且該外層線路層12上設有多個供配合表面接著技術(SMT)使用之連接墊13；及至少一盲孔14，其係形成在該絕緣基板11上，且該至少一盲孔14之開口係向外顯露並設於該外層線路層12上並向內連通至一內層線路層15；其中該內層線路層15可形成並設置在該絕緣基板11之內層中(參考圖1所示)或形成並設置在該絕緣基板11之另一外表面上(參考圖2所示)，本實施例之該內層線路層15係形成並設置在該絕緣基板11之另一外表面上，但只以此為例說明而非用以限制本新型。

以本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1而言，該至少一盲孔14之孔徑大小及數目並不限制，以圖3A-3D所示兩種不同型態之盲孔14為例說明，其中，在欲設該盲孔之同一區域(範圍)內可設置一孔徑較大之錐形盲孔14(14a)如圖3A-3D中設在絕緣基板11之左側之二盲孔14(14a)；或在欲設該盲孔之同一區域(範圍)內可設置多個孔徑較小之錐形盲孔14(14b)，用以取代該孔徑較大之錐形盲孔14(14a)，如圖3A-3D中該在絕緣基板11之右側之錐形盲孔14(14b)，其係在欲設該盲孔之同一區域(範圍)內設置三個縱向平行排列之孔徑較小之錐形盲孔14(14b)，但在圖3A-3D之剖視圖中只顯示二個縱向平行排列之孔徑較小之錐形盲孔14b為代表。惟，在同一區域內不論設置單一個孔徑較大之錐形盲孔14(14a)或分成多個(三個)平行排列之孔徑較小之錐形盲孔14(14b)，其主要目的是要使填入該盲孔14(14a、14b)中之該導通層2O(20b)能填滿該盲孔14(14a、14b)並向內觸抵該內層線路層15，以使該外層線路層12確實能與該內層線路層15形成導通狀態。又圖3A-3D所示之實施例中，在同一大片印刷線路板(PCB)上包含一盲孔導通結構1其具有多個縱向平行排列之孔徑較小之錐形盲孔14(14b)(如圖之右側部分)及另一盲孔導通結構1其具有單一個孔徑較大之錐形盲孔14(14a)(如圖之左側部分)，主要是用以說明本實施例可以設計成二不同之盲孔導通結構1，但非用以限制本新型，一般而言，在同一大片印刷線路板(PCB)上具有多個單位之盲孔導通結構1時，會設計成具有相同之盲孔導通結構1。

再如圖3B所示，該導通層20係利用一次印刷程序以將錫膏或導電金屬膏塗佈在該預設之多個連接墊13上，且同時填入該至少一盲孔14(14a、14b)中，以使該外層線路層12得藉由填入該至少一盲孔14(14a、14b)中之該導通層20以與該內層線路層15形成導通狀態。更言之，本新型之該導通層20係包含塗佈在該預設之多個連接墊13上之導通層20(20a)及填入該至少一盲孔14(14a、14b)中之導通層20(20b)，但該導通層20(20a、20b)係利用一次印刷程序形成，即利用同一製程及相同材料以形成該導通層20(20a、20b)；故本新型之該導通層20(20a、20b)之形成方式及形成後之材料及結構型態，明顯不同於先前技術所形成之導通層(P20，P20a、P20b)，此乃本新型之主要特徵所在。

在進行該一次印刷程序之前，也就是要將錫膏或導電金屬膏塗佈在該多個連接墊13上或填入該盲孔14(14a、14b)中以連結至該內層線路層15以形成導通狀態時，在該多個連接墊13上或該內層線路層15上可先覆蓋一金屬保護層用以防止該連接墊13或該內層線路層15之表面腐蝕劣化，而該金屬保護層可藉由化學鎳金、電鍍鎳金、浸銀(immersion silver)或有機保銲膜(organic solderability preservative，OSP)形成，由於先覆蓋該金屬保護層乃本技術領域之習知技術，故於此不另圖示或贅述。

該至少一固定件30係對應固設在對應之預定的連接墊13所塗佈之導通層20上如圖3D所示，本實施例中該固定件30係以應用於智能卡之晶粒(chip或die)為例說明但不限制。

再參考圖3A-3D所示，本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1之製造方法，包含步驟如下。

如圖3A所示，提供一印刷線路板(PCB)10，該印刷線路板 (PCB)10包含：一絕緣基板11其以一絕緣層構成；一外層線路層12及多個表面接著(SMT)用之連接墊13形成在該基板11之一表面上；及至少一盲孔14形成在該基板11上，其中各盲孔14之開口係設於該外層線路層12上並向外顯露，且各盲孔14之底部係抵至一內層線路層15，以使該盲孔14能對應連通至該內層線路層15。

如圖3B所示，利用選自錫膏、導電金屬膏之族群中之一導電材料(20)，並以一次印刷方法塗佈在該多個連接墊13上，並同時使該導電材料(20)藉由該一次印刷方法填入各盲孔14中，以使該外層線路層12得與該內層線路層15形成電性導通狀態。

如圖3C所示，提供一固定件30，其係選自半導體晶片(IC chip)、半導體料件之族群中之一種料件，如本實施例中該固定件30為應用於智能卡之晶粒(chip或die)但不限制，並使該至少一固定件30放置在一對應之預定連接墊13之導通層20上。

如圖3D所示，再利用選自迴焊、烘烤之族群中之一種程序以使該導通層20熔接在該至少一固定件30與該連接墊13之間，並使該至少一固定件30得藉由該導通層20(包含各盲孔14中之之導通層20(20b))、該連接墊13及該外層線路層12，以與該內層線路層15形成電性導通狀態，以完成一印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1。

再參考圖4A-4D所示，其分別係本新型之印刷線路板(PCB) 之盲孔導通結構第二實施例及其製造方法流程示意圖；本第二實施例係用說明結合SMT製程，在印刷塗佈錫膏供固定晶粒(chip或die)或其他RC料件(如精密化電阻、電容、電感等被動元件但不限制)時，同時將錫膏印入(填入)盲孔中以與內層線路層(雙面板)導通之結構及製程。本第二實施例之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1如圖4D所示及其製法如圖4A-4D所示，其與圖3A-3D所示之第一實施例大致相同，而第一、二實施例之間的主要不同點在於：第一實施例所使用之固定件30只有應用於智能卡之晶粒(chip或die)，而第二實施例所使用之固定件30則包含晶粒(chip或die)30a及其他RC料件30b如精密化電阻、電容、電感等被動元件但不限制。

再參考圖5A-5D所示，其分別係本新型之印刷線路板(PCB) 之盲孔導通結構第三實施例及其製造方法流程示意圖；本第三實施例係用以說明結合SMT製程，在印刷塗佈錫膏供固定晶粒(chip或die)或其他RC料件(如精密化電阻、電容、電感等被動元件但不限制)時，同時將錫膏印入(填入)盲孔中以與內層線路層(多層板)導通之結構及製程。本第三實施例之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1如圖5D所示及其製法如圖5A-5D所示，皆與圖4A-4D所示之第二實施例大致相同，本第三實施例與前述第二實施例之間的主要不同點在於：第二實施例所使用之印刷線路板(PCB)10為一雙面板，即其內層線路層15係形成並設置在該基板11之另一外表面上(如圖2所示)，而第三實施例所使用之印刷線路板(PCB)10為一多層板，即其內層線路層15係形成並設置在該基板11之內層中(如圖1所示)。

參考圖6-10所示，其分別係本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構第一實施例應用於IC模組卡之外觀、剖視、剖視放大、3個小盲孔上視放大及在印錫、填孔導通及固晶之前與之後的示意圖。如圖6所示，該IC模組卡40上設有一通稱之晶片50；如圖7所示，該晶片50即是本新型之印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構1之第一實施例如圖3D所示，其係由一大片已完成之多個印刷線路板(PCB)之盲孔導通結構中取出其中一個(單位)之盲孔導通結構1而形成，其包含一印刷線路板(PCB)10，一導通層20及一固定件30即如圖7所示之晶粒；該印刷線路板(PCB)10更包含：一絕緣基板11；一形成在該絕緣基板11一外表面上之外層線路層12，且該外層線路層12上設有多個供配合表面接著技術(SMT)使用之連接墊13；及至少一盲孔14，其係形成在該絕緣基板11上，且該至少一盲孔14之開口係向外顯露並設於該外層線路層12上並向內連通至一內層線路層15其設置在該絕緣基板11之另一外表面上如圖8所示；在一次印錫、填孔導通及固晶之前如圖9、9A所示，其中在欲設盲孔之同一區域(範圍)內係設置三個孔徑較小且排列成三角狀之錐形盲孔14(14b)，用以取代該孔徑較大之錐形盲孔14(14a)，即是如圖3A-3D中絕緣基板11之右側所示，藉以使填入該盲孔14(14b)中之該導通層20(20b)能填滿該些小盲孔14(14b)並向內觸抵該內層線路層15，以使該外層線路層12確實能與該內層線路層15形成導通狀態。在一次印錫、填孔導通及固晶之後(如經過迴焊或烘烤程序之後)如圖10所示，各盲孔14(14b)已在一次印錫過程中同時填孔導通，故可與該內層線路層15形成導通狀態，而該晶粒(30)對應固結在已塗佈導通層20(20a)之各連接墊13上，並藉由該各連接墊13上及各盲孔14(14b)中之導通層20(20a、20b)而分別與該內層線路層15對應導通，達成本新型之使用效果。

以上所示僅為本新型之優選實施例，對本新型而言僅是說明性的，而非限制性的。在本專業技術領域具通常知識人員理解，在本新型權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效的變更，但都將落入本新型的保護範圍內。