TWM660643U - 低損耗電路板 - Google Patents
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Abstract
一種低損耗電路板，包含一初始介電層與複數線路層，該複數線路層設置於該初始介電層的至少一側，其中相鄰的兩線路層之間設有一發泡樹脂增層介電層，該發泡樹脂增層介電層為具有多數氣泡的結構；本新型電路板藉由發泡樹脂增層介電層的氣泡而具有低介電常數和低介電損耗的特性。
Description
本新型涉及一種電路板，尤指低損耗電路板。
圖3示意揭露習知電路板結構，其包含一初始介電層80、設置在該初始介電層80相對兩側的多數線路層81以及設置在相鄰線路層81之間的增層介電層82，習知電路板的頂面與底面可設有防焊層83。其中，傳統的介電層通常為有機樹脂材料製成的構件，例如介電層可為BT樹脂(Bismaleimide Triazine)、環氧樹脂(epoxy)、聚氧二甲苯/聚苯醚(PPE/PPO)、碳氫化合物(Hydrocarbon)...等。
在微波頻段(1~100GHz)的應用上，介電層的介電常數(Dk)和介電損耗(Df)越小為佳，理由在於較大的介電常數(Dk)會降低電磁波傳遞速度，且較大的介電損耗(Df)會導致訊號損失過多，從而影響高頻訊號和高速訊號的傳遞，也會增加功耗。然而，傳統介電層的樹脂材料在微波頻段會產生偶極電極化的特性，導致傳統介電層的介電常數(Dk)和介電損耗(Df)都有其極限而無法有效降低。
有鑒於此，本新型的主要目的是提供一種低損耗電路板，以克服習知電路板因其介電層結構而導致介電常數和介電損耗無法有效降低的缺點。
本新型低損耗電路板包含：
一初始介電層；以及
複數線路層，設置於該初始介電層的至少一側，其中相鄰的兩線路層之間設有一發泡樹脂增層介電層，該發泡樹脂增層介電層為具有多數氣泡的結構。
本新型電路板的結構藉由發泡樹脂增層介電層的設置，和傳統增層介電層相比，本新型中的發泡樹脂增層介電層的結構比傳統增層介電層多了氣泡在內，故該發泡樹脂增層介電層的結構藉由其內的氣泡降低自身介電常數以提升訊號傳遞速度，並降低自身介電損耗以降低訊號損失，有效克服習知電路板的傳統增層介電層結構的介電常數和介電損耗無法有效降低的缺點。此外，本新型在能夠滿足該初始介電層的剛性表現要求下，發泡樹脂也不排除應用於該初始介電層的可能性，也就是說該初始介電層可採用發泡樹脂製成的構件而為具有多數氣泡的結構。
請參考圖1，本新型低損耗電路板的實施例包含一初始介電層10以及複數線路層(例如包含第一線路層21和第二線路層22)，該初始介電層10具有相對兩側(例如頂側與底側)，該複數線路層設置於該初始介電層10的至少一側，本新型是以該初始介電層10的相對兩側分別設有複數線路層為例。以下透過製程來輔助說明本新型低損耗電路板的構造。
請參考圖2A，在一初始介電層10的相對兩側(例如頂面與底面)分別形成線路層(以下定義為一第一線路層21)，其中該初始介電層10可為有機樹脂材料層，該第一線路層21可為銅層，位於該初始介電層10之相對兩側的第一線路層21可透過一導通孔11彼此電性連接。
請參考圖2B，在該初始介電層10的各側形成一銅柱30，其中該銅柱30的位置可對應於該導通孔11的位置，該銅柱30可電性連接該導通孔11與該第一線路層21。
請參考圖2C，可形成一絕緣層31於各該第一線路層21和該初始介電層10的表面，舉例而言，該絕緣層31可為以沉積方式形成的一高密度氮化矽層(Silicon Nitirde)，所述沉積方式可為濺鍍(Sputter)或化學氣相沉積(CVD)。
因為該初始介電層10相對兩側的製程是對應的，為簡化說明，以下僅以該初始介電層10的頂側製程為例，該初始介電層10的底側製程可依此類推。
請參考圖2D，形成一發泡樹脂層40於該絕緣層31的頂面，且該絕緣層31被該發泡樹脂層40完全覆蓋，該絕緣層31並未外露於該發泡樹脂層40，其中該發泡樹脂層40是在成形時生成具有多數空氣氣泡400的結構。舉例而言，該發泡樹脂層40為熱固性發泡樹脂層，例如採用日本NIKKAN的SAFB產品，但不以此為限。藉由圖2C之該絕緣層31覆蓋該第一線路層21的表面，使該第一線路層21並未外露於該發泡樹脂層40之氣泡400的中空結構，避免該第一線路層21的金屬原子(銅原子)因受電場影響而導致銅遷移造成的短路現象。
請參考圖2E，研磨該發泡樹脂層40，直到外露該銅柱30的頂部，也就是說該發泡樹脂層40的頂面與該銅柱30的頂面可齊平。其中，因為氣泡400分布於該發泡樹脂層40，故經研磨後，位於頂側的部分氣泡400將外露而形成凹洞401。
請參考圖2F，利用一整平層50及一銅箔層51進行壓合製程，其中該整平層50之材料可為純樹脂，該整平層50設置於該發泡樹脂層40頂面並被壓合而填平該發泡樹脂層40頂面的凹洞401，該銅箔層51設置於該整平層50上，達成整平的作用，以利後續線路製作。如圖2F所示，該整平層50的厚度D可僅大於或等於1.5微米(μm)而不致影響電路板整體的介電常數與介電損耗。
請參考圖2G，於該整平層50及該銅箔層51上對應於該銅柱30上方的位置進行鑽孔(例如雷射鑽孔)並除膠以形成一盲孔52，使該銅柱30頂面能外露於該盲孔52，並再進行盲孔金屬化以形成一金屬層53，該金屬層53可形成於該盲孔52的壁面並電性連接該銅柱30與該銅箔層51。
請參考圖2H，在該銅箔層51上製作另一線路層(以下定義為一第二線路層22)，例如可透過黃光製程製作該第二線路層22，製作該第二線路層22時的導電(金屬)材料可填入該盲孔52並連接該金屬層53以形成一導通孔54，使該第二線路層22能透過該導通孔54電性連接該第一線路層21，也就是說該導通孔54連接於該第一線路層21與該第二線路層22之間。其中，位於該第二線路層22和該第一線路層21之間的該發泡樹脂層40可定義為一發泡樹脂增層介電層41。
依此類推，根據電路板產品之規格需求，重複進行如前述圖2B至圖2H的步驟進行增層，再如圖2I所示進行防焊製程以製作防焊層60，進而完成如圖1所示本新型低損耗電路板的實施例。
綜上所述，該初始介電層10的至少一側設有複數線路層，該初始介電層10上設有一銅柱30以電性連接該初始介電層10表面的一線路層(例如該第一線路層21)，上下相鄰之線路層之間設有該發泡樹脂增層介電層41，其中之一線路層(例如該第一線路層21)與該發泡樹脂增層介電層41之間設有該絕緣層31，另一線路層(例如該第二線路層22)與該發泡樹脂增層介電層41之間設有該整平層50，且該整平層50能填入該發泡樹脂增層介電層41(即：圖2F所示的發泡樹脂層40)表面的凹洞401以達成平整化的作用；該導通孔54位於該發泡樹脂增層介電層41中，且該第二線路層22與該第一線路層21能透過該導通孔54彼此電性連接。
根據電磁波速度公式(如下式)，可見電磁波訊號在介電質中的傳遞速度會受到介電常數的影響，電磁波的傳遞速度將隨著介電常數越小而越快。
因為本新型電路板中的發泡樹脂增層介電層41的結構本身具有多數空氣之氣泡400，也就是說本新型透過大量氣泡400的結構作為介電質，故和傳統電路板相比，本新型能大幅降低介電常數，進而相對提升訊號傳遞速度。此外，電磁波在真空中傳遞是無損的情況，在標準大氣壓中，介電損耗也是趨近於無損，和傳統電路板相比，本新型透過大量氣泡400的結構作為介電質，可以降低介電損耗，以提升訊號損失的表現。而在能夠滿足該初始介電層10的剛性表現要求下，發泡樹脂也不排除應用於初始介電層10的可能性，也就是說該初始介電層10可採用發泡樹脂製成的構件而為具有多數氣泡的結構。
另一方面，該發泡樹脂增層介電層41於一實施例中可採用熱固性發泡樹脂製成，基於熱漲冷縮原理，該發泡樹脂增層介電層41成形當下，其氣泡400內之空氣體積應為最大，其他製程的操作溫度或電路板成品實際使用時的環境溫度將比該發泡樹脂增層介電層41的成形溫度更低，不會衍生因空氣膨脹導致該發泡樹脂增層介電層41爆裂的問題。
10:初始介電層
11:導通孔
21:第一線路層
22:第二線路層
30:銅柱
31:絕緣層
40:發泡樹脂層
41:發泡樹脂增層介電層
400:氣泡
401:凹洞
50:整平層
51:銅箔層
52:盲孔
53:金屬層
54:導通孔
60:防焊層
80:初始介電層
81:線路層
82:增層介電層
83:防焊層
D:厚度
圖1：本新型低損耗電路板的實施例的剖面示意圖。
圖2A至圖2I：本新型低損耗電路板的實施例的製作流程示意圖。
圖3：習知電路板的剖面示意圖。
10:初始介電層
11:導通孔
21:第一線路層
22:第二線路層
31:絕緣層
41:發泡樹脂增層介電層
400:氣泡
50:整平層
60:防焊層
Claims (10)
- 一種低損耗電路板，包含： 一初始介電層；以及 複數線路層，設置於該初始介電層的至少一側，其中相鄰的兩線路層之間設有一發泡樹脂增層介電層，該發泡樹脂增層介電層為具有多數氣泡的結構。
- 如請求項1所述之低損耗電路板，於所述相鄰的兩線路層中，其中之一線路層與該發泡樹脂增層介電層之間設有一絕緣層。
- 如請求項2所述之低損耗電路板，其中該絕緣層為氮化矽層。
- 如請求項1所述之低損耗電路板，於所述相鄰的兩線路層中，其中之一線路層與該發泡樹脂增層介電層之間設有一整平層以填入該發泡樹脂增層介電層表面的凹洞。
- 如請求項1所述之低損耗電路板，所述相鄰的兩線路層分別為一第一線路層與一第二線路層，該第一線路層與該發泡樹脂增層介電層之間設有一絕緣層，該第二線路層與該發泡樹脂增層介電層之間設有一整平層以填入該發泡樹脂增層介電層表面的凹洞。
- 如請求項5所述之低損耗電路板，其中該絕緣層為氮化矽層。
- 如請求項1所述之低損耗電路板，所述相鄰的兩線路層透過一導通孔彼此電性連接，該導通孔位於該發泡樹脂增層介電層中。
- 如請求項1至7中任一項所述之低損耗電路板，其中該初始介電層的相對兩側分別設有複數線路層。
- 如請求項1至7中任一項所述之低損耗電路板，其中該初始介電層上設有一銅柱以電性連接該初始介電層表面的一線路層。
- 如請求項8所述之低損耗電路板，其中該初始介電層上設有一銅柱以電性連接該初始介電層表面的一線路層。
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| TW113207864U TWM660643U (zh) | 2024-07-22 | 2024-07-22 | 低損耗電路板 |
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| TW113207864U TWM660643U (zh) | 2024-07-22 | 2024-07-22 | 低損耗電路板 |
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2024
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