TWI405511B - 具有電子部件的印刷電路板以及其製造方法 - Google Patents

Description

具有電子部件的印刷電路板以及其製造方法

本申請案主張韓國專利申請案10-2009-0062095號之優先權，該案於2009年7月8日向韓國智慧財產局提出，該案之全文以引用形式併入本案作為參考。

本發明是關於一種嵌入電子部件的印刷電路板以及該印刷電路板之製造方法。

隨著電子工業之發展，對於更小及更高功能性的電子部件之需求亦逐漸增加。特別是基於更輕、更薄、更短小的個人行動裝置之市場趨勢造就了更薄的印刷電路板。有別於習知方法的固定部件之方式已然興起。嵌入式印刷電路板是一個實例，此電路板中，諸如IC之主動元件或諸如MLCC電容器之被動元件固定於印刷電路板內側，透過此等系統化結合，造成更高密度的元件以及封裝本身改善的可靠度與表現。

本發明意圖解決諸如下述之問題，該等問題是由於在製造部件嵌入式印刷電路板期間嵌入厚電子部件所引發。

在相關技藝中，當具有200 μm至1000 μm或更小之厚度的電子部件(例如多層陶瓷電容器，MLCC)嵌入核心板時，如第1圖所示，藉由核心板10(其中形成空腔14及電路12)中的附著層20而嵌入電子部件30，然後，堆疊由以玻璃纖維44填充的樹脂42製成的絕緣體40以改善該電路板的彎曲。然而，如第2圖所繪示，在此實例中，電子部件30變得更厚，環繞電子部件的空間及通孔不會完全被絕緣體的樹脂42所填充。此產生電路板中的空洞50並且造成可靠度不佳，因而需要改善。

為解決上述問題，如第3圖中所繪示，其建議一種使用包括厚樹脂42’的絕緣體40’之方法，但此方法如第4圖所繪示般會不如期望地增加印刷電路板的整體厚度。

本發明提供一種嵌入電子部件的印刷電路板以及該印刷電路板的製造方法；甚至於藉由使用薄絕緣體而執行的疊層製程中，該方法可防止電子部件周圍及電路圖案之間出現因樹脂內容物降解所引發的空洞，並且解決電子部件在疊層製程期間由填充絕緣體的背襯材料所造成的電子部件變形之問題。

本發明之態樣提供一種嵌入電子部件之印刷電路板的製造方法，其包括：提供一核心板，其具有一電路圖案形成於其之一表面上，一空腔穿透該核心板；將一附著層附著至該核心板的一下表面，以致覆蓋該空腔；將一電子部件配置於該附著層之一上表面，該上表面對應該空腔；藉由堆疊一第一絕緣體於該核心板之一上表面上以致該空腔被填滿而覆蓋該電路圖案，該第一絕緣體不具有填充於其中的背襯材料；以及，堆疊一第二絕緣體於該核心板的上側及下側二者上，其中該第二絕緣體具有填充於其中的一背襯材料。

本發明的另一態樣提供一種嵌入電子部件的印刷電路板，其具有：一核心板，其具有一內層電路形成於其表面上，且一空腔穿透該核心板；一電子部件，其嵌入於該空腔中；一第一絕緣體，其堆疊於該核心板的一上表面上，以填充該空腔並且覆蓋該內層電路，且該第一絕緣體不具有填充於其中的背襯材料；一第二絕緣體，其堆疊於該核心板之上側與下側二者上，並且，該第二絕緣體具有填充於其中的一背襯材料；以及，一電路圖案，其形成於該第二絕緣體上。

在此，該第一絕緣體以及該第二絕緣體的樹脂是以相同材料製成。

本發明之額外態樣以及優點部份將於其後的說明書中提出，部份藉參考說明書而將顯而易見，或可藉由實行本發明而習得。

本發明容許各種更動及數種實施例，特定實施例將繪示於圖式中，並且在繕寫的說明書中詳細描述。然而，此非欲限制本發明於操作的特定模式，應認知到，本發明涵蓋所有不背離本發明之精神與技術範疇的更動、等效型式以及替代型式。

根據本發明之某實施例之製造嵌入電子部件的印刷電路板的方法可藉由參考伴隨的圖式於後文獲得更詳細之描述。在此給予該等相同或對應的部件相同的元件符號(其非關圖式編號)，並且省略多餘的描述。

第5圖是一流程圖，其繪示根據本發明之實施例製造一種嵌入電子部件之印刷電路板的方法，而第6圖至第10圖顯示根據本發明之實施例製造一種嵌入電子部件之印刷電路板的方法。

首先，如第6圖所繪示，備製一核心板110，其被空腔114所穿透且具有形成於其上的內層電路112(S10)。然後，附著層120附著至核心板110的下表面以致覆蓋該空腔114(S20)。例如敷銅層壓板(copper-clad laminate,CCL)可用做核心板110，而玻璃纖維所填充的環氧樹脂亦可用於增強剛性。內層電路112形成於核心板110的表面上。

在敷銅層壓板用做核心板110的實例中，種晶層可藉由無電電鍍的方式形成於敷銅層壓板的兩個表面上，以形成內層電路112於該二表面上，且隨後電路圖案可藉由電鍍的方式選擇性地形成。另一範例中，可藉由蝕刻形成在敷銅層壓板之兩個表面上的一部分銅膜而形成內層電路112。

空腔114形成於核心板110的某部份中(例如，中心部份)。空腔114是電子部件140嵌入的空間，且可藉由使用機械式鑽頭或雷射鑽頭形成。此處理過的空腔114之下側可由附著層120密封。

然後，電子部件140配置於附著層120之對應空腔114的上表面上(S30，參考第6圖)。藉由以此方式配置電子部件140，電子部件140可附著並且固定至透過空腔114而暴露的附著層120之上表面。

接著，不以背襯材料背襯的第一絕緣體130堆疊於核心板110的上表面以填充空腔114，因而內層圖案受覆蓋(S40，參考第6圖與第7圖)。

因此，倘若平坦表面形成於核心板110的上部區域是藉由將不以背襯材料背襯的第一絕緣體130(即底漆樹脂)堆疊於核心板110之上表面上(內層電路112形成於該核心板上)，其不僅能使空腔114的剩餘空間受第一絕緣體130填充以致能固定電子部件140，亦可使通孔的內側也被第一絕緣體130填充。

形成於核心板110之上表面上的內層電路112亦被第一絕緣體130所覆蓋。再者，倘若電子部件140的電極(圖中未示)以面朝向上配置(即，倘若電子部件140是以面朝上的方式嵌入)，電子部件140的電極(圖中未示)亦可被樹脂覆蓋。

因此，倘若在使用由背襯材料背襯以增加結構剛性的第二絕緣體150的疊層製程執行之前，將不以額外背襯材料背襯的第一絕緣體130堆疊於核心板110上，則所有空腔114內側的剩餘空間、通孔內側的空間、電路圖案112之間的空間及電路圖案與電子部件140之電極之間的空間都能被填充。因此，甚至於以後續製程堆疊具有低樹脂含量的薄的第二絕緣體150的實例中，其容許空腔114、通孔、電路圖案112之間的空間及電路圖案112與電子部件140之電極(圖中未示)之間的空間中無空洞形成。

接著，附著層120被移除(S50，參考第8圖)，然後由背襯材料154背襯的第二絕緣體150堆疊於核心板110的上側與下側二者上(S60，參考第9圖)。在此，第二絕緣體150的樹脂可由相同於第一絕緣體130的材料製成。即，可使用第二絕緣體150，其包括與第一絕緣體130相同、用以填充空腔114與通孔的材料。藉由使用此類相同材料的絕緣體，由第一絕緣體130及第二絕緣體150的表面間熱膨脹係數差異所引發的彎曲的機會較少，因此提供第一絕緣體130及第二絕緣體150之間適當的附著。此解決了層之間分層所引發的問題。

進一步言之，既然所有空腔114內側、通孔內側及電路圖案112之間的空洞皆被第一絕緣體130所填充，則在不可能產生空洞的情況下，可使用具有低樹脂含量的薄的第二絕緣體，其造成更薄的印刷電路板。再者，第一絕緣體130可執行介於第二絕緣體150中所填充的背襯材料154與電子部件140之電極及/或電路圖案112之間的緩衝功能。在第二絕緣體150內側的背襯材料154接觸電子部件140之電極(圖中未示)及/或電路圖案112時電子部件140及/或電路圖案112變形的問題可獲得解決。

然後，另一電路圖案162形成於第二絕緣體150的上表面(參考第10圖)。形成於第二絕緣體150之上表面上的電路圖案162可受阻焊160保護，如第10圖所示。當然，倘若欲製造具有更多層的印刷電路板，額外的疊層製程可以無需形成阻焊160的形式執行。

繪示於第10圖的是透過上述此類製程所製造的印刷電路板。根據本發明之實施例的印刷電路板中，電子部件140固定於形成在核心板110中的空腔114之內側，隨後該空腔114藉由於其上表面上堆疊第一絕緣體130(不以背襯材料背襯)而受填充。第一絕緣體130亦覆蓋內層電路112。隨後，第二絕緣體150(由背襯材料154背襯)堆疊於核心板110(第一絕緣體130堆疊於其上)的上側及下側二者上，然後，電路圖案162形成於第二絕緣體150上。

如上所述，因為第一絕緣體130及第二絕緣體150的樹脂152皆由相同材料製成，由第一絕緣體130及第二絕緣體150的表面間熱膨脹係數差異所引發的彎曲的機會較少，因此提供第一絕緣體130及第二絕緣體150之間適當的附著。

已藉參考特定實施例詳加描述本發明之精神，該等實施例僅為說明目的，而不欲限制本發明。應認知到，熟習此技藝者可不背離本發明之範疇與精神而變更或修改本發明。

因此，在附加的申請專利範圍中，可查得上述以外的許多實施例。

10．．．核心板

12．．．電路

14．．．空腔

20．．．附著層

30．．．電子部件

40．．．絕緣體

42、42’．．．樹脂

44、44’．．．玻璃纖維

50．．．空洞

110．．．核心板

112．．．電路

114．．．空腔

120．．．附著層

130．．．電子部件

140．．．第一絕緣體

150．．．第二絕緣體

152．．．樹脂

154．．．背襯材料

160．．．阻焊

162．．．電路圖案

S10-S50．．．步驟

第1圖至第4圖顯示根據相關技藝之製造一種嵌入電子部件之印刷電路板的方法。

第5圖為一流程圖，其繪示根據本發明之實施例製造一種嵌入電子部件之印刷電路板的方法。

第6圖至第10圖顯示根據本發明之實施例製造一種嵌入電子部件之印刷電路板的方法。

S10-S50．．．步驟

Claims (4)

1. 一種製造嵌入電子部件的印刷電路板之方法，該方法包括以下步驟：提供一核心板，該核心板具有一電路圖案形成於其之一表面上，一空腔穿透該核心板；將一附著層附著至該核心板的一下表面，以致覆蓋該空腔；將一電子部件配置於該附著層之一上表面上，該上表面對應該空腔；藉由堆疊一第一絕緣體於該核心板之一上表面上以致該空腔被填充而覆蓋該電路圖案，該第一絕緣體不具有填充於其中的背襯材料，其中在該空腔與該電子部件之間的一剩餘空間被該第一絕緣體填充，且該電子部件由該第一絕緣體固定在該空腔中；將該附著層從該核心板的該下表面移除；以及，堆疊一第二絕緣體於該核心板的上側及下側二者上，該第二絕緣體具有填充於其中的一背襯材料。
2. 如請求項1所述之方法，其中該第一絕緣體及該第二絕緣體的樹脂為由相同材料製成。
3. 一種嵌入電子部件的印刷電路板，其包含： 一核心板，其具有一內層電路形成於其之一表面上，且一空腔穿透該核心板；一電子部件，其嵌入於該空腔中；一第一絕緣體，其堆疊於該核心板的一上表面上，以填充該空腔並且覆蓋該內層電路，且該第一絕緣體不具有填充於其中的背襯材料，其中在該空腔與該電子部件之間的一剩餘空間被該第一絕緣體填充，且該電子部件由該第一絕緣體固定在該空腔中；一第二絕緣體，其堆疊於該核心板之上側與下側二者上，該第二絕緣體具有填充於其中的一背襯材料；以及，一電路圖案，其形成於該第二絕緣體上。
4. 如請求項3所述之嵌入電子部件的印刷電路板，其中該第一絕緣體及該第二絕緣體的樹脂為由相同材料製成。