CN101594740B - 嵌埋电子器件的电路板及其方法 - Google Patents

Abstract

一种嵌埋电子器件的电路板及其方法，该电路板包括一芯板、一电子器件、一绝缘填充层及一导电结构。该芯板表面有一线路层，且界定有一贯穿孔。该电子器件容置于该芯板的贯穿孔中，且该电子器件的两相对侧各具有一端电极。其中，该端电极是面对该芯板的贯穿孔的孔壁，且该电子器件的端电极的一端面是外露于该贯穿孔的一孔口。该绝缘填充层是填充于该芯板的贯穿孔的孔壁与该电子器件之间的间隙中。此外，该导电结构是桥接该电子器件的端电极的该端面及该芯板的线路层。本发明强调嵌埋电子器件于电路板内不会造成厚度增加的负担，且制造工艺简单。

Description

嵌埋电子器件的电路板及其方法

技术领域

本发明与电路板制造技术有关，尤其涉及在电路板内嵌埋电子器件的技术。

背景技术

随着电子器件的集成化及微小化，对嵌埋电子器件于电路板的要求与日俱增。

美国专利第6928726号揭露一种内埋电子器件的电路板及制法。其中该电子器件的两端电极是呈上下配置(直立式)，并利用盲孔及锡球而与上、下线路层做“纵向电性连通”。惟，直立式的电子器件本身高度高，加上纵向电性连通结构，导致电路板整体厚度大幅提高，无法满足薄型电路板的要求。

为解决上述厚度增加的问题，美国专利第7242591号提出一种“横向电性连通”的电路板及制法。其中该电子器件的两端电极是呈左右配置(平躺式)，并利用导电膏及导电通孔而与相邻的线路层做横向导通。惟，为达成横向电性连通的目的，该制法包括：1)于一贯穿孔进行电镀，以于其孔壁上形成一镀层；2)固定电子器件于该导电孔中；3)涂导电膏于该电子器件的两侧；以及4)切割及扩大该导电孔等诸多繁复的制造工艺。其中该切割的步骤仅在于造成连接该电子器件的两端电极的该镀层形成开路，以免短路而无法动作。

发明内容

本发明提供一种嵌埋电子器件于电路板的制法，其包括随后述及的步骤。首先，提供一芯板及一电子器件。该芯板表面有一金属层，且其板厚方向界定有一贯穿孔。该电子器件的两相对侧各具有一端电极。其次，利用一绝缘填充料将该电子器件固定于该芯板的贯穿孔中。其中该电子器件的端电极是面对该芯板的贯穿孔的孔壁。该端电极的一端面是外露于该贯穿孔的一孔口。该绝缘填充料是填充于该芯板的贯穿孔的孔壁与该电子器件之间的间隙中。接着，对该芯板的金属层进行图案化制造工艺，以形成一线路层。最后，形成一导电结构于该芯板与该电子器件之间，用以电性连接该芯板的线路层与该电子器件的端电极的该端面。

本发明进一步提供根据上述制法所制造的电路板，其结构包括一芯板、一电子器件、一绝缘填充层及一导电结构。该芯板的表面有一线路层，且其板厚方向界定有一贯穿孔。该电子器件容置于该芯板的贯穿孔中。该电子器件的两相对侧各具有一端电极。其中，各端电极是面对该芯板的贯穿孔的孔壁，且有一端面是外露于该贯穿孔的一孔口。该绝缘填充层是填充于该芯板的贯穿孔的孔壁与该电子器件之间的间隙中。该导电结构是桥接该电子器件的端电极的该端面及该芯板的线路层，以达成两者的电性连接。

在本发明中，该电路板更包括一阻层。该阻层是形成于该芯板上，且界定有一开口以接收该导电结构。如此，该两端电极上的导电结构不致因为压合过程中造成坍塌而形成短路，导致低良率。

无论如何，本发明强调嵌埋电子器件于电路板内不会造成厚度增加的负担，且制造工艺简单。

至于本发明的其它发明内容与更详细的技术及功效说明，将揭露于随后的说明。

附图说明

图1-8及10，是显示本发明嵌埋电子器件的电路板制造流程的一实施例的剖面示意图；

图2A及2B，是显示图2的另一种实施态样；

图9，是图8的结构的一俯视图；

图11-14，是承接图7，显示本发明嵌埋电子器件的电路板制造流程的另一实施例的剖面示意图。

附图标号

1芯板            10金属层

10a线路层        100贯穿孔

101孔壁          102孔口

20介电层         3载板

31可剥离胶层     4电子器件

41端电极         410端面

5绝缘填充层      5a绝缘填充料

6导电结构        7线路增层结构

71线路层         72导通结构

73介电层         74防焊层

740开孔          75电性连接垫

9阻层            9a光影像材料

90开口           91刮刀

92导电膏

具体实施方式

本发明方法是为一种制造嵌埋电子器件的电路板的方法，其一较佳实施方式是显示于图1～10，其中指出该方法包括随后述及的步骤。

首先，如图1所示，提供一芯板(core)1，其包括一介电层20及两金属层10分别被覆于该介电层20的上、下表面。该芯板1在其板厚方向界定有一贯穿孔100，该贯穿孔100是贯穿该介电层20及金属层10。在本例中，该芯板1是一铜箔基板(Copper Clad Laminate)其表面覆有该些金属层10，但不限于此，例如可为一完成前处理的多层电路板，其表面压合具有金属层的介电层。此外，该贯穿孔100可藉由机械或激光钻孔以及冲模等方式加工成形。

接着，如图2所示，先将该芯板1放置于粘贴有一可剥离胶层31的一载板3上，续将欲嵌埋的一电子器件4置入该芯板1的贯穿孔100中，并使该电子器件4粘置于位在该贯穿孔100底面的可剥离胶层31上。藉由该可剥离胶层31，该电子器件4得以暂时地定位于该芯板1的贯穿孔100中的适当位置。在本例中，该可剥离胶层31为一种双面粘性不同且可重复粘贴的双面胶带，但不限于此，举凡双面具有粘性或单面有粘性但可提供承载，且容易撕除的物体都可做为剥离层。其中，该双面胶带在粘贴该载板3的一侧面的粘性，高于粘贴该电子器件4及该芯板1的另一侧面，以方便在后续步骤中将该可剥离胶层31连同该载板3一并移除。

在本实施例中，该电子器件4为一晶片型器件，例如一晶片型电容或电阻等，其多为扁平状且两相对侧各具有一端电极41。如图2所示，该电子器件4是水平地放置于该贯穿孔100中，使得其端电极41面对该芯板1的贯穿孔100的孔壁101。

续参阅图3，是显示利用一绝缘填充料，例如填充油墨(plugging ink)等，将该电子器件4固定于该芯板1的贯穿孔100中的步骤。首先，将该绝缘填充料填充于该芯板1的贯穿孔100中，使得该芯板1之的孔壁101与该电子器件4之间的间隙布满该绝缘填充料。待该绝缘填充料固化(cure)后，即成为一绝缘填充层5，用以将该电子器件1永久性地固定于该芯板1的贯穿孔100中。其中，该绝缘填充料可选用灌注方式、印刷方式、或其它方式填充于该贯穿孔100中。

参阅图2A及2B，是显示将该电子器件4固定于该贯穿孔100中的另一种作法。在图2A中，该芯板1的贯穿孔100中预先填充一绝缘填充料5a。同时，在图2B中，该电子器件4是被暂时地定位于该可剥离胶层31及该载板3上的适当位置。接着，将该载板3与该芯板1对位迭合(lay up)，并使得该电子器件4恰置于该芯板1的贯穿孔100中。待该绝缘填充料5a固化(cure)后，即图3中所示的绝缘填充层5，从而使得该电子器件1能永久性地固定于该芯板1的贯穿孔100中。藉由对位迭合的方式，可避免该电子器件4边缘产生空穴(void)现象，防止当进行高温制造工艺或可靠度测试时产生爆板状况。

接续图3，图4是显示一并移除该可剥离胶层31连同该载板3，得到下侧裸露的基板。值得一提的是，由于该电子器件1与该芯板1的底面原先同受该载板3及该可剥离胶层31的支撑而相互齐平。因此，在该可剥离胶层31及该载板3移除后，该电子器件4的底面是以与该芯板1的底面齐平的方式外露。

复将图4的整个基板上下颠倒(flip)放置，使得该电子器件4与该芯板1齐平的面朝上，如图5所示。此时，该电子器件4的端电极41的一端面410是外露于该贯穿孔100的一孔口102。

参阅图6，续将该图5的基板进行刷磨(scrubbing)作业，以去除该绝缘填充料5溢出该贯穿孔100的部份，以及清洁电子器件4及该芯板1表面。

参阅图7，接着再进行曝光、显影、刻蚀等图案化制造工艺以分别于该芯板1表面的金属层10刻蚀形成具有线路图案的线路层10a。

参阅图8，续在该芯板1与该电子器件4之间形成复数导电结构6，用以电性连接该芯板1之的线路层10a与该电子器件4的端电极41的该端面410。在本例中，该导电结构6可利用网板或钢板，以印刷的方式将导电膏(conductive paste)涂印在对应的位置上而形成。图9是图8的结构的俯视图。如图9所示，本发明相较于先前技术无须进行切割的步骤，制造工艺相对简单。

续参阅图10，可再利用多层印刷电路制造技术，于该芯板1的上下侧，各迭加一线路增层结构7，其包括一介电层73、迭加于该介电层73上的一线路层71，以及形成于该介电层73中的一导通结构72，且该导通结构72电性连接至该芯板1表面的线路层10a。又，该线路增层结构7表面更形成一防焊层74，且该防焊层74表面界定有复数个开孔740，俾以形成复数电性连接垫75于该些开孔740中。该电性连接垫75是供电性连接其他导体器件(未显示)，藉由该导体器件以电性连接其他电子装置。其中该线路增层结构7可以如前述中地为多层结构，亦可为单层结构。

图11～14是显示本发明方法的另一较佳实施方式的后段制造流程，其前段制造流程与图1至7相同，容不赘述。

在完成上述图7所示的步骤之后，接着如图11所示地于该芯板1表面涂布的一光影像材料9a(photo-image material)，并进行图案化制造工艺以形成一阻层9，如图12所示。该阻层9界定有复数开口90，以外露出该电子器件4的端电极41的端面410，以及部份的该芯板1的线路层10a。续利用一刮刀91将一导电膏92(conductive paste)填入该些开口90中。

参阅图13并配合图12，待该开口90中的该导电膏92固化后，成为一导电结构6，用以电性连接该芯板1之的线路层10a与该电子器件4。

续参阅图14，复于该图13的基板上下侧各迭加一线路增层结构7，其类似于图10的结构，容不赘述。值得一提的是，在本实施例中，该两导电结构6中间是以该阻层9相隔，且齐平，这对于后续的迭加的制造工艺相当有助益。该阻层9一方面可作为多层电路板的介电层，另一方面可阻隔该电子器件4上的两导电结构6，以避免该两导电结构6在增层压合的过程中坍塌，导致两端电极短路。

从上述说明中，可以理解到本发明的电路板的线路层与其内埋的电子器件的两端电极之间是藉由横向导通者，不增加该电路板的厚度。尤其是该导电结构与该绝缘填充层的空间配置是经过精心设计的，使其制造工艺相对简单。

无论如何，任何人都可以从上述例子的说明获得足够教导，并据而了解本发明内容确实不同于先前技术，且具有产业上的利用性，及足具进步性。是本发明确已符合专利要件，于是依法提出申请。

Claims (8)

1.一种嵌埋电子器件的电路板，其特征在于，该电路板包括：

一芯板，其表面有一线路层，且其板厚方向界定有一贯穿孔；

一电子器件，容置于所述的芯板的贯穿孔中，所述的电子器件的两相对侧各具有一端电极，该端电极是面对所述的芯板的贯穿孔的孔壁，所述的电子器件的端电极的一端面是外露于所述的贯穿孔的一孔口；

一绝缘填充层，是填充于所述的芯板的贯穿孔的孔壁与所述的电子器件之间的间隙中；及

一导电结构，桥接所述的电子器件的端电极的所述的端面及所述的芯板的线路层。

2.如权利要求1所述的嵌埋电子器件的电路板，其特征在于，所述的电路板更包括一阻层，该阻层是形成于所述的芯板上，且界定有至少一开口以接收所述的导电结构。

3.如权利要求1或2所述的嵌埋电子器件的电路板，其特征在于，所述的电路板更包括一线路增层结构，其迭加于所述的芯板上。

4.一种嵌埋电子器件于电路板的方法，该方法包括下列步骤：

a)提供一芯板及一电子器件，所述的芯板表面有一金属层，且其板厚方向界定有一贯穿孔，所述的电子器件的两相对侧各具有一端电极；

b)利用一绝缘填充料将所述的电子器件固定于所述的芯板的贯穿孔中，并使所述的电子器件的端电极是面对所述的芯板的贯穿孔的孔壁，使所述的端电极的一端面是外露于所述的贯穿孔的一孔口，以及使所述的绝缘填充料是填充于所述的芯板的贯穿孔的孔壁与所述的电子器件之间的间隙中；

c)对所述的芯板的金属层进行图案化制造工艺，以形成一线路层；及

d)形成一导电结构于所述的芯板与所述的电子器件之间，用以电性连接所述的芯板的线路层与所述的电子器件的端电极的所述的端面。

5.如权利要求4所述的嵌埋电子器件于电路板的方法，其特征在于，该步骤b)包括底下的步骤：

b1)于一载板上粘贴一可剥离胶层；

b2)将所述的芯板粘置于所述的可剥离胶层上；

b3)将所述的电子器件粘置于位在所述的芯板的贯穿孔内的可剥离胶层上，并使所述的电子器件的端电极是面对所述的芯板的贯穿孔的孔壁；

b4)填充所述的绝缘填充料于所述的芯板的贯穿孔的孔壁与所述的电子器件之间的间隙中，并固化形成一绝缘填充层；及

b5)移除所述的可剥离胶层及所述的载板，以使所述的电子器件的端电极的所述的端面外露于所述的贯穿孔的孔口。

6.如权利要求4所述的嵌埋电子器件于电路板的方法，其特征在于，所述的步骤b)包括底下的步骤：

b1)于一载板上粘贴一可剥离胶层；

b2)将所述的电子器件粘置于所述的可剥离胶层上；

b3)于所述的芯板的贯穿孔内填充所述的绝缘填充料；

b4)将所述的载板与所述的芯板对位迭合，以使所述的电子器件恰置于所述的贯穿孔中；

b5)固化所述的绝缘填充料，以形成一绝缘填充层；及

b6)移除所述的可剥离胶层及所述的载板，以使所述的电子器件的端电极的所述的端面外露于所述的贯穿孔的孔口。

7.如权利要求4、5或6所述的嵌埋电子器件于电路板的方法，其特征在于，步骤d)包括下列步骤：

d1)形成一阻层于所述的芯板上；

d2)于所述的阻层界定至少一开口，所述的开口可外露出所述的电子器件的端电极的端面及部分的所述的芯板的线路层；及

d3)将一导电材料填入所述的阻层的开口中，以形成所述的导电结构。

8.如权利要求7所述的嵌埋电子器件于电路板的方法，其特征在于，所述的方法更包括迭加一线路增层结构于所述的芯板上的步骤。

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