專利名稱：內(nèi)藏電容基板模塊的制作方法
內(nèi)藏電容基板模塊技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明關(guān)于一種內(nèi)藏電容基板模塊，特別是一種利用固態(tài)電解電容的結(jié)構(gòu)以提升電容量的內(nèi)藏電容基板模塊。
背景技術(shù)：
隨著集成電路antegrated Circuit, IC)工藝技術(shù)不斷地提升，可攜式電子產(chǎn)品發(fā)展講求輕、薄、短、小、高速、低耗電率及多功能性，隨著信號傳輸速度增加，IC承載基板必須要傳輸更高頻的信號，同步切換所產(chǎn)生的相互干擾也日益嚴(yán)重。為了降低IC承載基板上電源傳輸系統(tǒng)(power deliverysystem)的噪聲，目前高速IC載板皆是使用多顆表面黏著 (Surface MountedDevices, SMD)型式電容來濾除噪聲。這種用途的電容一般稱之為去耦合電容(decoupling capacitor)或是旁路電容(bypass capacitor)，主要功能是將額定的電能儲存在電容器中，在電能不足時(shí)可以適時(shí)補(bǔ)給電能，以達(dá)到吸收突波(glitch)、降低射頻(Radio Frequency, RF)噪聲及穩(wěn)定電源的效果。
然而為了提供更低、更寬帶的阻抗路徑，則必須于IC載板上擺置數(shù)十至數(shù)百顆的 SMD型式電容，藉由電容并聯(lián)的方法來達(dá)到降低低頻或高頻阻抗的目的。未來IC信號速度不斷提升，在IC載板有限的面積下，擺放于IC載板表面的SMD型式電容所能降低的寄生電感值勢(equivalent series inductance, ESL)必遇至Ij瓶頸。
然而，相較于焊接在印刷電路板或IC載板表面的SMD型式電容，在印刷電路板或 IC載板中內(nèi)藏電容的方式，使得電容更靠近IC組件的電源接腳，因此高頻時(shí)基板內(nèi)藏電容的電源傳輸路徑所產(chǎn)生的寄生電感值較SMD電容低。相較于擺置在印刷電路板表面的去耦合電容組件，基板內(nèi)藏去耦合電容組件擺置位置更靠近集成電路，基板內(nèi)藏電容技術(shù)是目前能將IC載板電源傳輸路徑所產(chǎn)生的寄生電感值降低的方法之一。
雖然基板內(nèi)藏去耦合電容技術(shù)具有低寄生電感的優(yōu)點(diǎn)，但是受限于絕緣材料漏電流的規(guī)范，目前有機(jī)絕緣材料的介電常數(shù)(dielectric constant)仍很難高于100以上，導(dǎo)致在有限的基板厚度和面積內(nèi)，必須增加內(nèi)藏平板電容的層數(shù)才能使其電容值高于0. IuF 以上，此舉不但會降低工藝的合格率，還會增加基板制作的成本。此外，基板內(nèi)藏電容技術(shù)能提供的電容值亦無法達(dá)到目前IC載板數(shù)百uF電容值的需求。因此如何增加基板內(nèi)藏電容的電容值及增加有效的去耦合頻寬，是目前基板內(nèi)藏電容技術(shù)亟需突破的難題。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于目前基板內(nèi)藏電容技術(shù)無法大幅提升電容量的問題，本發(fā)明公開一種使用固態(tài)電解電容的內(nèi)藏電容基板模塊，藉以解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種內(nèi)藏電容基板模塊，包括有一基板、一金屬基板以及一固態(tài)電解電容材料，其中固態(tài)電解電容材料形成于該金屬基板之上，以與該基板形成一固態(tài)電解電容；此外，該模塊更包括有一電極引出區(qū)，由該基板以及該金屬基板延伸形成， 其中該金屬基板作為一第一電極，該基板作為一第二電極；絕緣材料形成于該基板與該金5屬基板之間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一種內(nèi)藏電容基板模塊，包括有一上基板、一下基板、一金屬基板與一層以上的固態(tài)電解電容材料，其中一層以上的固態(tài)電解電容材料，形成于該上基板與該金屬基板及該下基板與該金屬基板之間，以分別與該上基板與該下基板形成一固態(tài)電解電容，或者選擇性地形成于該上基板與該金屬基板之間或該下基板與該金屬基板之間，以分別與該上基板或該下基板形成一固態(tài)電解電容；此外，該模塊更包括有一電極引出區(qū)，由該上基板、該下基板、以及該金屬基板延伸形成，其中該金屬基板作為一第一電極，該上基板與該下基板的至少其中之一作為一第二電極；絕緣材料形成于該上基板與該金屬基板之間以及形成于該下基板與該金屬基板之間。根據(jù)本發(fā)明所公開的實(shí)施例的內(nèi)藏電容基板模塊，不但保留傳統(tǒng)固態(tài)電容大電容值的優(yōu)點(diǎn)，還可在內(nèi)埋于印刷電路板之后再進(jìn)行鉆孔電鍍與其它電路電性連接。根據(jù)本發(fā)明所公開的實(shí)施例，可在印刷電路板中可提供電路超過IOOuF以上的電容值。此外，本發(fā)明所公開的實(shí)施例可并聯(lián)超薄有機(jī)介電材料平板電容，更可在印刷電路板中可提供電路數(shù)十nF至數(shù)百uF的電容值范圍，具有可同時(shí)抑制低頻帶和高頻帶的電源噪聲的功效。以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實(shí)施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的精神與原理，并對本發(fā)明的專利保護(hù)范圍做進(jìn)一步的解釋。


圖1為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2A以及圖2B為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3A以及圖;3B為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A以及圖4B為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，附圖標(biāo)記100內(nèi)藏電容基板模塊
110電極引出區(qū)
120固態(tài)電解電容材料
121金屬基板
122氧化鋁層
123導(dǎo)電黏著層
124導(dǎo)電高分子層
125第一導(dǎo)電黏著層
127第二導(dǎo)電黏著層
130固態(tài)電解電容
140基板
142上基板
144下基板
146絕緣材料
148絕緣材料
152第一導(dǎo)孔 153絕緣材料
154第二導(dǎo)孔 155絕緣材料
156第三導(dǎo)孔 157絕緣材料
158第四導(dǎo)孔
159絕緣材料
162絕緣層
164絕緣層
162--1、162-2、162-3、164-1、164-2、164--3 絕_
166第一導(dǎo)孔
168第二導(dǎo)孔
172信號層
175電源層
176接地層
182集成電路
184錫球
186接墊
210平板電容
211第一金屬層
212第二金屬層
213絕緣層
220平板電容
221第一金屬層
222第二金屬層
223絕緣層
2325口口 ^
2345口口 ^具體實(shí)施方式
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本發(fā)明的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所公開的內(nèi)容、權(quán)利要求保護(hù)范圍及附圖，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員可輕易地理解本發(fā)明相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。以下的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的觀點(diǎn)，但非以任何觀點(diǎn)限制本發(fā)明的范疇。
特別說明的是，以下實(shí)施例的圖中繪示的每一層厚度與尺寸以及各層之間的相對比例僅為示例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知其并非實(shí)際的尺寸而可依實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。然而，本發(fā)明可以眾多不同形式實(shí)施，而不應(yīng)將其視為僅限于本文所提及的實(shí)施例。在本發(fā)明的各個(gè)附圖中，為清晰起見，可放大及/或簡化層及區(qū)的大小及相對大小。應(yīng)了解，當(dāng)稱一組件或?qū)印霸凇绷硪唤M件或?qū)印吧稀?、“連接至”或“耦接至”另一組件或?qū)訒r(shí)，該組件或?qū)涌芍苯釉诹硪唤M件或?qū)由匣蚩赡艽嬖谥虚g組件或?qū)?。此外，即便以下提及多種實(shí)施例，但在各個(gè)附圖中，相同組件利用相同的參考編號來表示。請參考圖1，為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，內(nèi)藏電容基板模塊100包括一固態(tài)電解電容材料120、一金屬基板121以及一基板 140，固態(tài)電解電容材料120、金屬基板121的一部份以及基板140的一部分形成一固態(tài)電解電容130。金屬基板121的另一部份與基板140的另一部份延伸形成有一電極引出區(qū)110。 其余區(qū)域則以絕緣材料146填充。絕緣材料146可使用但并非限定樹脂或者介電材料。固態(tài)電解電容材料120形成于金屬基板121的一側(cè)。固態(tài)電解電容材料120可以是但并非限定是氧化鋁層122、導(dǎo)電高分子(PEDOT)層124。由圖可知導(dǎo)電高分子層IM 形成于氧化鋁層122之上，導(dǎo)電高分子層124的材料可以是但并非限定是聚二氧乙烯噻吩 (PEDOT)。金屬基板121通常是但并非限定是鋁基板。固態(tài)電解電容材料120的一側(cè)與金屬基板121接觸，而固態(tài)電解電容材料120的另一側(cè)與基板140之間透過導(dǎo)電黏著層123結(jié)合。在一實(shí)施例中，導(dǎo)電黏著層123可使用但并非限定碳膠或其均等物?；?40的材料可使用但并非限定銅箔或銀。圖1所示的實(shí)施例，在形成固態(tài)電解電容130的區(qū)域外再形成一電極引出區(qū)110， 在此一電極引出區(qū)110中，由基板140以及固態(tài)電解電容130的金屬基板121延伸形成。在一大面積的金屬基板(固態(tài)電解電容130的金屬基板121)與基板140之間的一區(qū)域形成一固態(tài)電解電容，其余區(qū)域則在金屬基板121與基板140間以絕緣材料146填充。固態(tài)電解電容130的金屬基板121的水平方向的面積大于固態(tài)電解電容130本身的水平方向的面積。由于大面積的金屬基板與基板的結(jié)構(gòu)，亦即延伸形成的電極引出區(qū)110，因此可以直接在基板結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鉆孔或電鍍，而不需要破壞電解電容的結(jié)構(gòu)，使得內(nèi)藏固態(tài)電解電容基板模塊可與其它表層或內(nèi)層電路電性連接。例如，透過第一導(dǎo)孔(via) 152連接金屬基板121，第二導(dǎo)孔(via)巧4連接基板 140，使內(nèi)藏固態(tài)電解電容基板模塊與外部電路電性連接。此時(shí)，其中金屬基板121作為一第一電極，基板140作為一第二電極。而第一電極與第二電極的正負(fù)極性互為相反。在此實(shí)施例中，第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔154皆穿過整個(gè)模塊，但因?yàn)榈谝粚?dǎo)孔 152連接金屬基板121，第二導(dǎo)孔巧4連接基板140，因此，第一導(dǎo)孔152必須要與基板140 絕緣，第二導(dǎo)孔巧4必須要與金屬基板121絕緣。故如圖所示，第一導(dǎo)孔152穿過基板140 之處的周圍形成有絕緣材料153，第二導(dǎo)孔IM穿過金屬基板121之處的周圍也形成有絕緣材料155。請參考圖2A與圖2B，為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2A為側(cè)視圖，圖2B為上視圖。如圖所示，內(nèi)藏電容基板模塊100包括兩層固態(tài)電解電容材料120、一金屬基板121以及上基板142與下基板144，兩層固態(tài)電解電容材料120 其中的一層與金屬基板121的一部份以及上基板142的一部分形成一固態(tài)電解電容130，同樣地，兩層固態(tài)電解電容材料120其中的另一層與金屬基板121的一部份以及下基板144 的一部分也形成一固態(tài)電解電容130。金屬基板121的另一部份與上基板142以及下基板144的另一部份延伸形成有一電極引出區(qū)110。在此一實(shí)施例中，金屬基板121的兩表面均形成有固態(tài)電解電容材料120，亦即在上基板142與金屬基板121之間以及在下基板144與金屬基板121之間均形成有固態(tài)電解電容材料。在另一實(shí)施例中，亦可選擇性地形成一固態(tài)電解電容即可，亦即形成于上基板142與金屬基板121之間或形成于下基板144與金屬基板121之間。
兩層固態(tài)電解電容材料120其中的一層未與金屬基板121結(jié)合的一側(cè)與上基板 142之間透過第一導(dǎo)電黏著層125結(jié)合，兩層固態(tài)電解電容材料120其中的另一層與下基板144之間透過第二導(dǎo)電黏著層127結(jié)合。在一實(shí)施例中，第一導(dǎo)電黏著層125與/或第二導(dǎo)電黏著層127可使用但并非限定碳膠或其均等物。上基板142與下基板144可使用但并非限定銅箔基板或銀基板。
兩層固態(tài)電解電容材料120則是由但并非限定由氧化鋁層122、以及導(dǎo)電高分子 (PEDOT)層IM組成。兩層氧化鋁層122分別形成于金屬基板121的兩表面，兩層導(dǎo)電高分子層IM則分別形成于兩層氧化鋁層122之上。金屬基板121與上基板142之間以及金屬基板121與下基板144之間則形成有絕緣材料146、148，絕緣材料146、148可使用但并非限定樹脂或者介電材料。
圖2A所示的實(shí)施例，在形成固態(tài)電解電容130的區(qū)域外再形成一電極引出區(qū)110， 在此一電極引出區(qū)110中，由上基板142、下基板144、以及固態(tài)電解電容材料120與金屬基板121延伸形成金屬基板121與上基板142之間以及金屬基板121與下基板144之間則形成有絕緣材料146、148。在一大面積的金屬基板121與上基板142之間以及該大面積的金屬基板121與下基板144之間的一區(qū)域形成一固態(tài)電解電容，其余區(qū)域則在金屬基板121 與上基板140間及金屬基板121與下基板144間以絕緣材料146、148填充。固態(tài)電解電容 130的金屬基板121的水平方向的面積大于固態(tài)電解電容130本身的水平方向的面積，由于大面積的金屬基板的結(jié)構(gòu)，亦即延伸形成的電極引出區(qū)110，使得可以直接在基板結(jié)構(gòu)上進(jìn)行鉆孔或電鍍，而不需要破壞電解電容的結(jié)構(gòu)，使得內(nèi)藏固態(tài)電解電容基板模塊可與其它表層或內(nèi)層電路電性連接。
例如，透過第一導(dǎo)孔(via) 152連接金屬基板121，第二導(dǎo)孔(via)巧4連接上基板 142與下基板144，其位置如圖2B所示，使內(nèi)藏固態(tài)電解電容基板模塊與外部電路電性連接，此時(shí)，其中金屬基板121作為一第一電極，上基板142與下基板144的至少其中之一作為一第一電極，而第一電極與第二電極的正負(fù)極性互為相反。雖然此處第二導(dǎo)孔巧4連接上基板142與下基板144，但當(dāng)僅形成有一層固態(tài)電解電容時(shí)，第二導(dǎo)孔巧4亦可僅連接上基板142與下基板144其中之一。
在此實(shí)施例中，第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔154皆穿過整個(gè)模塊，但因?yàn)榈谝粚?dǎo)孔 152連接金屬基板121，第二導(dǎo)孔巧4連接上基板142與下基板144，因此，第一導(dǎo)孔152必須要與上基板142與下基板144絕緣，第二導(dǎo)孔154必須要與金屬基板121絕緣。故如圖所示，第一導(dǎo)孔152穿過上基板142與下基板144之處的周圍形成有絕緣材料153，第二導(dǎo)孔154穿過金屬基板121之處的周圍也形成有絕緣材料155。
為了提升IC載板內(nèi)藏平板電容的電容值，前述以及后面將提及的實(shí)施例所公開的內(nèi)藏固態(tài)電解電容基板模塊可整合于印刷電路板中。與傳統(tǒng)固態(tài)電容器不同的是此結(jié)構(gòu)的固態(tài)電解電容模塊中的金屬基板121和基板140(圖1的實(shí)施例)的面積或者金屬基板121和上基板142與下基板144(圖2A的實(shí)施例)的面積(亦即電極引出區(qū))比真正有電容感應(yīng)電荷產(chǎn)生的區(qū)域(亦即固態(tài)電解電容130，如圖2B所示的斜線區(qū)域)大。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)固態(tài)電解電容基板模塊以印刷電路板工藝埋入或壓合在電路板中后，斜線區(qū)域以外的基板面積皆可以藉由鉆孔或電鍍，使得內(nèi)藏固態(tài)電解電容基板模塊可與其它表層或內(nèi)層電路電性連接，提供大電容于電路中使用。而在現(xiàn)有技術(shù)中，則是將導(dǎo)孔形成于固態(tài)電解電容當(dāng)中方能使電容與外部組件相連接。
從圖2A可以看出來，內(nèi)藏電容基板模塊100中的固態(tài)電解電容為雙層。當(dāng)然亦可根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)需求選擇性地設(shè)置一層即可，為當(dāng)選擇一層時(shí)，仍然透過導(dǎo)電黏著層與上基板142或與下基板144形成電性連接關(guān)系。而當(dāng)選擇其中一層時(shí)可僅使用上基板142與下基板144的至少其中之一作為電極。
從圖2B可以看出來，固態(tài)電解電容設(shè)置于內(nèi)藏電容基板模塊100四個(gè)角落其中之一，第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔巧4的位置大致上設(shè)置于內(nèi)藏電容基板模塊100的中央，亦即電極引出區(qū)110。但此等固態(tài)電解電容的設(shè)置位置與第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔154的設(shè)置位置并非絕對，當(dāng)可依實(shí)際電路設(shè)計(jì)或者系統(tǒng)需求而變更。例如圖3A與圖;3B所示的另一實(shí)施例，其在內(nèi)藏電容基板模塊100的四個(gè)角落皆設(shè)置有固態(tài)電解電容130，其余部份則為電極引出區(qū)110。又亦如圖4A與圖4B所示的另一實(shí)施例，其將固態(tài)電解電容130設(shè)置于內(nèi)藏電容基板模塊100的中央，其余部份則為電極引出區(qū)110。第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔巧4設(shè)置于固態(tài)電解電容130的一側(cè)，此外由圖中可知，可設(shè)計(jì)有第三導(dǎo)孔156連接金屬基板121，第四導(dǎo)孔158連接上基板142與下基板144，其中第三導(dǎo)孔156可電性連接至電源， 第四導(dǎo)孔158則電性連接至接地端。如圖4A所示，第三導(dǎo)孔156穿過上基板142與下基板 144之處的周圍形成有絕緣材料157，第四導(dǎo)孔158穿過金屬基板121之處的周圍也形成有絕緣材料159。
請參考圖5，為本發(fā)明所公開的內(nèi)藏電容基板模塊的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。 如圖所示，其由內(nèi)藏電容基板模塊100與平板電容210、220并聯(lián)組成。平板電容210形成于內(nèi)藏電容基板模塊100的一表面，平板電容220形成于內(nèi)藏電容基板模塊100的另一表面。平板電容210與內(nèi)藏電容基板模塊100之間則藉由一結(jié)合層232結(jié)合。平板電容220 與內(nèi)藏電容基板模塊100之間同樣地則藉由另一結(jié)合層234結(jié)合，結(jié)合層由絕緣材料所組成。平板電容210包括第一金屬層211與第二金屬層212、絕緣層213，第一金屬層211與第二金屬層212之間形成有一絕緣層213。平板電容220包括第一金屬層221與第二金屬層222、絕緣層223，第一金屬層221與第二金屬層222之間形成有一絕緣層223。第一導(dǎo)孔 (via) 152與第二導(dǎo)孔(Via)IM形成于電極引出區(qū)110。第一導(dǎo)孔152連接固態(tài)電解電容的金屬基板121、平板電容210的第一金屬層211、以及平板電容220的第一金屬層221，第二導(dǎo)孔巧4連接內(nèi)藏電容基板模塊100的上基板142與下基板144、平板電容210的第二金屬層212、以及平板電容220的第二金屬層222。透過第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔154的設(shè)置與連接關(guān)系的設(shè)計(jì)，以將內(nèi)藏電容基板模塊100與平板電容210、220形成并聯(lián)連接的電性關(guān)系。
在此實(shí)施例中，由于第一導(dǎo)孔與第二導(dǎo)孔極性不同，而第一導(dǎo)孔152連接固態(tài)電解電容的金屬基板121、平板電容210的第一金屬層211、以及平板電容220的第一金屬層 221，因此，第二導(dǎo)孔巧4必須要與金屬基板121、第一金屬層211及第一金屬層221這些金屬層電性絕緣。同樣地第二導(dǎo)孔巧4連接內(nèi)藏電容基板模塊100的上基板142與下基板 144、平板電容210的第二金屬層212、以及平板電容220的第二金屬層222，第一導(dǎo)孔152 也必須要與142、144、212及222這些金屬層電性絕緣。故如圖所示，第一導(dǎo)孔152穿過內(nèi)藏電容基板模塊100的上基板142與下基板144、平板電容210的第二金屬層212、以及平板電容220的第二金屬層222之處的周圍形成有絕緣材料153，第二導(dǎo)孔154穿過固態(tài)電解電容的金屬基板121、平板電容210的第一金屬層211、以及平板電容220的第一金屬層 221之處的周圍也形成有絕緣材料155。從圖5中可以看出來，除了內(nèi)藏電容基板模塊100中的固態(tài)電解電容外，還有兩組的平板電容，使得固態(tài)電解電容基板模塊同時(shí)可提供多個(gè)nF至數(shù)百uF的電容值。圖5的實(shí)施例的電容模塊可同時(shí)抑制高頻和低頻噪聲。當(dāng)然，內(nèi)藏電容基板模塊100中的固態(tài)電解電容的數(shù)量、平板電容的數(shù)量以及第一導(dǎo)孔與第二導(dǎo)孔的位置設(shè)置并非絕對，當(dāng)可依實(shí)際電路設(shè)計(jì)或者系統(tǒng)需求而變更。亦即，平板電容也僅可設(shè)置一層，當(dāng)設(shè)置一層時(shí)，第一導(dǎo)孔152與第二導(dǎo)孔154的周圍的絕緣層的設(shè)置也對應(yīng)調(diào)整。而在其它的實(shí)施例中，平板電容的絕緣材料也可采用高介電常數(shù)或者由噴墨印刷 (Ink jet)制作而成。圖6為圖5所示的內(nèi)藏電容基板模塊的應(yīng)用。如圖6所示，IC載板中形成有一內(nèi)藏電容基板模塊100，內(nèi)藏電容基板模塊100的上下兩側(cè)表面均形成有絕緣層162-1、 162-2、162-3、164-1、164-2、164-3，由此可以看出將內(nèi)藏電容基板模塊內(nèi)藏于IC載板中的情形。IC載板中亦形成有信號層172、電源層175以及接地層176，分別形成于絕緣層 162-1、162-2、162-3、164-1、164-2、164-3之中。從程序上來說，在內(nèi)藏電容基板模塊100的上下兩側(cè)表面依序形成絕緣層162-1與164-1、電源層175與接地層176、絕緣層162-2與 164-2、信號層172、以及絕緣層162-3與164-3。雖然此處以統(tǒng)稱方式命名絕緣層162-1、 162-2、162-3、164-1、164-2、164-3，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可知絕緣層 162-1、162-2、162-3、 164-1、164-2、164-3以及信號層172、電源層175以及接地層176以一層一層的方式形成。 集成電路182以錫球(solder bal 1) 184透過接墊186與IC載板形成電性連接，亦即集成電路182的其中的一錫球與IC載板的接地層176形成電性連接，其中的另一錫球與IC載板的電源層175形成電性連接。IC載板中的信號層172則用以傳遞信號。同樣地，第一導(dǎo)孔166連接固態(tài)電解電容的金屬基板121以及IC載板中的電源層175，第二導(dǎo)孔168連接內(nèi)藏電容基板模塊100的上基板142與下基板144以及IC載板中的接地層176。透過此一架構(gòu)，提供IC載板表面集成電路所需求的電容值。與前述實(shí)施例類似，第一導(dǎo)孔166穿過上基板142與下基板144之處的周圍形成有絕緣材料153，第二導(dǎo)孔168穿過金屬基板121之處的周圍也形成有絕緣材料155。本發(fā)明提出一大面積的高電容值內(nèi)藏電容基板模塊，此固態(tài)電容模塊可內(nèi)藏于印刷電路板中，還可與有機(jī)基板內(nèi)藏平板電容并聯(lián)，此電容模塊可提供多個(gè)nF 數(shù)百uF的電容值，以解決目前印刷電路板內(nèi)藏平板電容器的電容值無法超過uF以上的問題。此基板內(nèi)藏電容模塊可應(yīng)用在印刷電路板、芯片承載基板中，提供一個(gè)大電容值、寬帶且低阻抗值的去耦合電容或bypass電容，達(dá)到穩(wěn)定集成電路電源系統(tǒng)的目的。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，包括有 一基板；一金屬基板；一固態(tài)電解電容材料，形成于該金屬基板之上，以與該基板形成一固態(tài)電解電容； 一電極引出區(qū)，由該基板以及該金屬基板延伸形成，其中該金屬基板作為一第一電極， 該基板作為一第二電極；以及一絕緣材料，形成于該基板與該金屬基板之間。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，還包括有一第一導(dǎo)孔，形成于該電極引出區(qū)，以電性連接該固態(tài)電解電容的該金屬基板；以及一第二導(dǎo)孔，形成于該電極引出區(qū)，以電性連接該基板。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該第一導(dǎo)孔穿過該基板之處的周圍形成有一絕緣材料，該第二導(dǎo)孔穿過該金屬基板之處的周圍形成有一絕緣材料。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容材料包括有一氧化鋁層以及一導(dǎo)電高分子層。
5.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容材料的未與該金屬基板接觸的一側(cè)與該基板之間透過一導(dǎo)電黏著層結(jié)合。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該導(dǎo)電黏著層為碳膠。
7.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容的該金屬基板為一鋁基板。
8.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該基板的材料為銅箔或銀。
9.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該絕緣材料為樹脂或介電材料。
10.一種內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，包括有 一上基板；一下基板；一金屬基板；一層以上的固態(tài)電解電容材料，形成于該上基板與該金屬基板及該下基板與該金屬基板之間，以分別與該上基板與該下基板形成一固態(tài)電解電容，或者選擇性地形成于該上基板與該金屬基板之間或該下基板與該金屬基板之間，以分別與該上基板或該下基板形成一固態(tài)電解電容；一電極引出區(qū)，系由該上基板、該下基板、以及該金屬基板延伸形成，其中該金屬基板作為一第一電極，該上基板與該下基板的至少其中之一作為一第二電極；以及一絕緣材料，形成于該上基板與該金屬基板之間以及形成于該下基板與該金屬基板之間。
11.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，還包括有 一第一導(dǎo)孔，形成于該電極弓丨出區(qū)，以電性連接該金屬基板；以及一第二導(dǎo)孔，形成于該電極引出區(qū)，以電性連接該上基板及/或該下基板。
12.如權(quán)利要求11所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該第一導(dǎo)孔穿過該上基板與該下基板之處的周圍形成有一絕緣材料，該第二導(dǎo)孔穿過該金屬基板之處的周圍形成有一絕緣材料。
13.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容材料包括有一氧化鋁層以及一導(dǎo)電高分子層。
14.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，當(dāng)該一層以上的固態(tài)電解電容材料形成于該上基板與該金屬基板及該下基板與該金屬基板之間時(shí)，該一層以上的固態(tài)電解電容材料其中的一層與該上基板之間透過一第一導(dǎo)電黏著層結(jié)合，該一層以上的固態(tài)電解電容材料其中的另一層與該下基板之間透過一第二導(dǎo)電黏著層結(jié)合。
15.如權(quán)利要求14所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該第一導(dǎo)電黏著層為碳膠， 該第二導(dǎo)電黏著層為碳膠。
16.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，當(dāng)該一層以上的固態(tài)電解電容材料選擇性地形成于該上基板與該金屬基板之間時(shí)，該固態(tài)電解電容材料與該上基板之間透過一第一導(dǎo)電黏著層結(jié)合，當(dāng)該固態(tài)電解電容材料選擇性地形成于該下基板與該金屬基板之間時(shí)，該固態(tài)電解電容材料與該下基板之間透過一第二導(dǎo)電黏著層結(jié)合。
17.如權(quán)利要求16所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該第一導(dǎo)電黏著層為碳膠， 該第二導(dǎo)電黏著層為碳膠。
18.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容的該金屬基板為一鋁基板。
19.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該上基板與該下基板的材料為銅箔或銀。
20.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該絕緣材料為樹脂或者介電材料。
21.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，還包括有一電容形成于該上基板的另一表面上。
22.如權(quán)利要求21所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該電容與該上基板之間還包括有一結(jié)合層。
23.如權(quán)利要求21所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該電容包括有一第一金屬層、一第二金屬層以及一絕緣層形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間。
24.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，還包括有一另一電容形成于該下基板的另一表面上。
25.如權(quán)利要求M所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該另一電容與該下基板之間還包括有一結(jié)合層。
26.如權(quán)利要求M所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該另一電容包括有一第一金屬層、一第二金屬層以及一絕緣層形成于該第一金屬層與該第二金屬層之間。
27.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容形成于該內(nèi)藏電容基板模塊的中央。
28.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該固態(tài)電解電容形成有多個(gè)。
29.如權(quán)利要求10所述的內(nèi)藏電容基板模塊，其特征在于，該內(nèi)藏電容基板模塊的上下兩側(cè)表面均形成有絕緣層，該內(nèi)藏電容基板模塊內(nèi)藏于IC載板中，該IC載板中形成有信號層、電源層以及接地層，分別形成于絕緣層之中。
30.如權(quán)利要求四所述的內(nèi)藏電容基板模塊,其特征在于，還包括集成電路以錫球透過接墊與IC載板形成電性連接。
全文摘要
本發(fā)明公開一種內(nèi)藏電容基板模塊，包括有一基板、一金屬基板以及一固態(tài)電解電容材料，其中固態(tài)電解電容材料形成于金屬基板之上，以與基板形成一固態(tài)電解電容；此外，內(nèi)藏電容基板模塊更包括有一電極引出區(qū)，系由基板以及金屬基板延伸形成，其中金屬基板作為一第一電極，基板作為一第二電極；絕緣材料形成于基板與金屬基板之間。根據(jù)本發(fā)明所公開的實(shí)施例的內(nèi)藏電容基板模塊，不但保留傳統(tǒng)固態(tài)電容大電容值的優(yōu)點(diǎn)，還可在內(nèi)埋于印刷電路板之后再進(jìn)行鉆孔電鍍與其它電路電性連接。
文檔編號H01L23/64GK102548210SQ201010623839
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者徐健明, 李明林, 蔡麗端, 鄭丞良 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院