技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明大體上涉及印刷電路板和制造所述印刷電路板的方法,尤其地涉及具有通過盲過孔和內(nèi)部微過孔層疊的電路層的印刷電路板和制造所述印刷電路板的方法。
背景技術(shù):
::大部分的電子系統(tǒng)包括具有高密度的電子互連的印刷電路板。印刷電路板(PCB)可包括一個(gè)或多個(gè)電路芯、基板或載體。在用于具有一個(gè)或多個(gè)電路載體的印刷電路板的一種制造方案中,將電子線路(例如焊盤、電子互連等)制作在單獨(dú)電路載體的相對面上,以形成一對電路層。電路板的這些電路層對然后可物理地并且電子地結(jié)合,以通過下列方式來形成印刷電路板:制作粘合劑(或預(yù)浸料坯或?qū)犭p面膠帶),在壓床中堆疊電路層對和粘合劑,使最后所得到的電路板結(jié)構(gòu)固化,鉆取通孔,并且然后用銅材料電鍍通孔以使電路層對互連。固化過程用于使粘合劑固化,以便為電路板結(jié)構(gòu)的永久物理結(jié)合作準(zhǔn)備。然而,粘合劑通常在固化過程期間顯著收縮。與稍后的通孔鉆取和電鍍過程結(jié)合的收縮能引起到整體結(jié)構(gòu)中的相當(dāng)大的應(yīng)力,導(dǎo)致?lián)p壞或電路層之間的不可靠的互連或結(jié)合。因此,存在對這樣的材料和相關(guān)過程的需求,其能補(bǔ)償該收縮并且能為電路層對之間的更多的應(yīng)力釋放和更可靠的電子互連作準(zhǔn)備。另外,用銅材料電鍍通孔(或過孔)需要附加的、昂貴并且費(fèi)時(shí)的過程序列,該過程序列難以通過快速轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)。圖1是用于制造具有堆疊過孔的印刷電路板的順序?qū)盈B過程的流程圖,所述過程包括昂貴并且費(fèi)時(shí)的順序?qū)盈B和電鍍步驟。因此,需要為能快速并且容易地制作和/或確保印刷電路板上的互連(或通孔或微過孔)的對準(zhǔn)的印刷電路板和制造所述印刷電路板的方法作準(zhǔn)備,其通過減少關(guān)鍵過程的重復(fù)而減少制造時(shí)間和成本。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的實(shí)施例的方面涉及并針對利用盲過孔和內(nèi)部微過孔以耦聯(lián)子組件來制造印刷電路板的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的實(shí)施例提供一種制造印刷電路的方法,包括:附接多個(gè)金屬層載體,以形成在第一表面上包括至少一個(gè)銅箔焊盤的第一子組件;將封裝材料涂覆在第一子組件的第一表面上;使封裝材料和第一子組件固化;將層疊粘合劑涂覆至固化的封裝材料的表面;在層疊粘合劑和固化的封裝材料中形成至少一個(gè)過孔,以使至少一個(gè)銅箔焊盤暴露;附接多個(gè)金屬層載體以形成第二子組件;以及附接第一子組件與第二子組件。本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種制造多層印刷電路板的方法,所述方法包括形成第一子組件,所述形成第一子組件包括:(a)附接至少一個(gè)金屬層載體,以形成在第一表面上包括至少一個(gè)銅箔焊盤的第一子組件;(b)將封裝材料涂覆在第一子組件的第一表面上;(c)使封裝材料和第一子組件固化;(d)在固化的封裝材料中形成至少一個(gè)第一過孔,以使至少一個(gè)銅箔焊盤暴露;(e)在固化的封裝材料的表面上形成導(dǎo)電圖案,該導(dǎo)電圖案包括耦聯(lián)至至少一個(gè)第一過孔的導(dǎo)電焊盤;(f)將層疊粘合劑涂覆至固化的封裝材料的表面;(g)在接近至少一個(gè)第一過孔的層疊粘合劑中形成至少一個(gè)孔;(h)用導(dǎo)電材料填充至少一個(gè)孔,以形成至少一個(gè)第二過孔;重復(fù)(a)至(e),以形成第二子組件;附接第一子組件與第二子組件,使得第一子組件的至少一個(gè)第二過孔差不多與第二子組件的導(dǎo)電焊盤對準(zhǔn)。本發(fā)明的又一實(shí)施例提供一種用于耦聯(lián)多層印刷電路板的子組件的附接結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)包括:第一組件,其包括第一金屬層載體,所述第一金屬層載體包括:包括位于第一金屬層載體的頂面中的第一定位焊盤的第一盲過孔,沿著頂面和第一定位焊盤定位的第一層疊粘合層,以及差不多充滿位于第一層疊粘合劑中的導(dǎo)電材料的第一過孔,第一過孔與第一定位焊盤接觸;以及第二組件,其包括第二金屬層載體,所述第二金屬層載體包括第二盲過孔,所述第二盲過孔包括位于第二金屬層載體的頂面中的第二定位焊盤,其中,利用第一層疊粘合層將第一組件附接至第二組件,使得第一粘合劑中的第一過孔差不多與第二盲過孔的第二定位焊盤對準(zhǔn)。附圖說明圖1是用于制造具有堆疊過孔的印刷電路板的順序?qū)盈B過程的流程圖,所述過程包括順序?qū)盈B和電鍍步驟。圖2a-2f圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用位于封裝和粘合層中的內(nèi)部微過孔附接子組件以形成多層印刷電路板的過程。圖2g是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖2a-2f的完成的多層印刷電路板的橫截面視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有利用圖2a-2f的過程附接的三個(gè)子組件的多層印刷電路板的橫截面視圖。圖4a-4j圖示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用位于粘合層中的內(nèi)部微過孔附接子組件以形成多層印刷電路板的替代性過程。圖5是根據(jù)圖4a-4j的過程包括由粘合劑和導(dǎo)電膠耦聯(lián)以形成細(xì)過孔的兩個(gè)盲過孔的子組件間附接的橫截面放大圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括在由粘合劑和導(dǎo)電膠耦聯(lián)以形成過孔的每個(gè)子組件上的堆疊過孔的另一子組件間附接的橫截面放大圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用位于具有擴(kuò)大的表面積的兩個(gè)機(jī)械鉆取的過孔之間的導(dǎo)電膠微過孔的另一子組件間附接的橫截面放大圖。具體實(shí)施方式在以下的詳細(xì)說明中,作為例證示出并描述了本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是,所描述的示例性實(shí)施例可以各種方式改變而全部都不偏離本發(fā)明的精神或范圍。因此,附圖和說明在本質(zhì)上將被認(rèn)為是說明性的,而不是限制性的。存在附圖中示出了的部分或附圖中沒有示出的部分,所述部分由于它們對本發(fā)明的完整理解不是不可缺少的,所以在說明書中沒有討論。相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)相同的單元。圖1是用于制造具有堆疊過孔的印刷電路板的順序?qū)盈B過程的流程圖,所述過程包括順序?qū)盈B和電鍍步驟。圖2a-2f示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用位于封裝和粘合層中的內(nèi)部微過孔制造包括附接層疊子組件的印刷電路板的過程。在圖2a中,過程開始于當(dāng)提供具有四層和在兩面上的銅焊盤(例如箔)102的層疊子組件100時(shí)。層疊子組件100還包括兩個(gè)電鍍或填充的通孔過孔104。子組件的層可由金屬、陶瓷或絕緣材料(例如,諸如特氟隆、導(dǎo)熱碳(Stablecor)、無鹵素之類的FR4、LCP、測爾芒特(Thermount)、BT、GPY等,其中,GPY是不適合FR4類的疊片,諸如聚酰亞胺、氮丙啶固化環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺及其他電氣級(jí)的疊片)制成。然而,本發(fā)明不因此受限制。在其他實(shí)施例中,能使用其他合適的基板和導(dǎo)電層材料。在圖2a所示的實(shí)施例中,子組件層具有范圍在大約3至4密耳之間的厚度。然而,在其他實(shí)施例中,子組件層及其他部件能具有其他合適的尺寸。在多個(gè)實(shí)施例中,可利用圖1所描述的過程制造層疊子組件100。在其他實(shí)施例中,子組件可以是具有多個(gè)單金屬層載體和堆疊微過孔的單層疊子組件。在全部內(nèi)容以引用方式在此并入的美國專利No.7,523,545、美國臨時(shí)專利申請No.61/189171和美國專利申請No.12/772,086中進(jìn)一步描述了用于制造電路板的單層疊過程的方面。在圖2a所圖示的實(shí)施例中,層疊子組件100包括四個(gè)金屬層。在其他實(shí)施例中,層疊子組件可包括超過或少于三個(gè)的金屬層載體。在圖2a所圖示的實(shí)施例中,層疊子組件包括兩個(gè)通孔過孔。在其他實(shí)施例中,層疊子組件可具有超過或少于兩個(gè)的過孔。在其他實(shí)施例中,通孔過孔可用堆疊微過孔、埋過孔和/或盲過孔替代。在圖2b中,過程將封裝材料106涂覆至層疊子組件100的頂面,并使所述封裝材料106固化。在多個(gè)實(shí)施例中,封裝材料是介電材料。在多個(gè)實(shí)施例中,固化通過在預(yù)先選擇的溫度下加熱子組件和在所述子組件上的封裝材料達(dá)預(yù)先選擇的持續(xù)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。封裝材料可以是任何合適的未固化的絕緣材料,包括但不限于諸如特氟隆、導(dǎo)熱碳(Stablecor)、無鹵素等之類的FR4、LCP、測爾芒特(Thermount)、BT、GPY等,其中,GPY是不適合FR4類的疊片,諸如聚酰亞胺、氮丙啶固化環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺及其他電氣級(jí)的疊片。在圖2c中,過程將層疊粘合劑108涂覆至固化的封裝材料106的頂面。在圖2d中,過程通過鉆通層疊粘合劑108和封裝材料106直到銅焊盤102的頂面來形成用于微過孔的孔110。微過孔中的每個(gè)微過孔可通過激光鉆取(和/或機(jī)械鉆取)具有范圍在大約4至10密耳之間的直徑的孔形成。在其他實(shí)施例中,可使用用于形成通路孔的其他合適的技術(shù)。另外,可使用其他過孔尺寸。在圖2e中,孔110充滿導(dǎo)電膠,從而形成微過孔112。在有些實(shí)施例中,微過孔充滿銅代替導(dǎo)電膠。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)激光鉆取通路孔時(shí)使用導(dǎo)電膠,并且當(dāng)機(jī)械鉆取孔時(shí)使用銅。在圖2f中,提供在兩面具有銅焊盤202的第二層疊子組件200,并使所述第二層疊子組件200接近第一層疊子組件100。圖2g是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖2a-2f的完成的多層印刷電路板的橫截面視圖。在圖2g中,使第一與第二子組件(100、200)放在一起并附接。在有些應(yīng)用中,可能難以連接和制造具有高縱橫比的過孔的板。通過利用上述過程附接層疊子組件,使附接和制造的方法容易得多。在圖2g所圖示的實(shí)施例中,在第一層疊子組件100的頂面進(jìn)行圖2b-2e的過程。在其他實(shí)施例中,在層疊子組件100的頂面和底面都進(jìn)行圖2b-2e的過程,以允許超過一個(gè)的第二子組件200到第一子組件100的附接。圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括利用圖2a-2f的過程附接的三個(gè)子組件的多層印刷電路板300的橫截面視圖。在其他實(shí)施例中,可利用圖2a-2f的過程附接超過三個(gè)的子組件。PCB300包括具有多個(gè)銅焊盤302和通孔過孔304的三個(gè)子組件。子組件由嵌入封裝層(306-1、306-2)和粘合層(308-1、308-2)的內(nèi)部微過孔312附接。在圖3所圖示的實(shí)施例中,利用充滿導(dǎo)電膠的微過孔實(shí)現(xiàn)子組件間附接。在其他實(shí)施例中,可利用固體鍍銅微過孔或固體銅通孔過孔實(shí)現(xiàn)子組件間附接。圖4a-4j圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例利用內(nèi)部微過孔附接子組件以形成多層印刷電路板的替代性過程。在圖4a中,過程開始于當(dāng)提供具有四層和在兩面上的銅焊盤(例如箔)402的層疊子組件400時(shí)。層疊子組件400還包括耦聯(lián)至另外兩個(gè)電鍍或填充的盲過孔405的兩個(gè)電鍍或填充的盲過孔404。子組件的層可由金屬、陶瓷或絕緣材料(例如,諸如特氟隆、導(dǎo)熱碳(Stablecor)、無鹵素等之類的FR4、LCP、測爾芒特(Thermount)、BT、GPY等,其中,GPY是不適合FR4類的疊片,諸如聚酰亞胺、氮丙啶固化環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺及其他電氣級(jí)的疊片)制成。然而,本發(fā)明不因此受限制。在其他實(shí)施例中,能使用其他合適的基板和導(dǎo)電層材料。在圖4a所示的實(shí)施例中,子組件層具有范圍在大約3至4密耳之間的厚度。然而,在其他實(shí)施例中,子組件層及其他部件能具有其他合適的尺寸。在多個(gè)實(shí)施例中,可利用圖1所描述的過程制造層疊子組件400。在其他實(shí)施例中,子組件可以是具有多個(gè)單金屬層載體和堆疊微過孔的單層疊子組件。在以上引用的專利和專利申請中進(jìn)一步描述用于制造電路板的單層疊過程的方面。在圖4a所圖示的實(shí)施例中,層疊子組件400包括四個(gè)金屬層。在其他實(shí)施例中,層疊子組件可包括超過或少于三個(gè)的金屬層載體。在圖4a所圖示的實(shí)施例中,層疊子組件包括四個(gè)盲過孔。在其他實(shí)施例中,層疊子組件可具有超過或少于四個(gè)的過孔。在其他實(shí)施例中,可用通孔、埋過孔和/或堆疊過孔替換盲過孔。在圖4b中,過程將封裝材料406涂覆至層疊子組件400的頂面并使所述封裝材料406固化。在多個(gè)實(shí)施例中,封裝材料是介電材料。在多個(gè)實(shí)施例中,固化通過在預(yù)先選擇的溫度下加熱子組件和在所述子組件上的封裝材料達(dá)預(yù)先選擇的持續(xù)時(shí)間來實(shí)現(xiàn)。封裝材料可以是任何合適的未固化的絕緣材料,包括但不限于諸如特氟隆、導(dǎo)熱碳(Stablecor)、無鹵素等之類的FR4、LCP、測爾芒特(Thermount)、BT、GPY等,其中,GPY是不適合FR4類的疊片,諸如聚酰亞胺、氮丙啶固化環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺及其他電氣級(jí)的疊片。在圖4c中,過程通過鉆通封裝材料406直到銅焊盤402的頂面來形成用于微過孔(或過孔)的孔410。微過孔中的每個(gè)微過孔可通過激光鉆取(和/或機(jī)械鉆取)具有范圍在大約4至10密耳之間的直徑的孔形成。在其他實(shí)施例中,可使用用于形成通路孔的其他合適的技術(shù)。另外,可使用其他過孔尺寸。在圖4d中,孔410充滿銅,從而形成固定銅微過孔412。在有些實(shí)施例中,微過孔412充滿導(dǎo)電膠以代替銅。在一個(gè)實(shí)施例中,當(dāng)激光鉆取通路孔時(shí)使用導(dǎo)電膠,并且當(dāng)機(jī)械鉆取孔時(shí)使用銅。在圖4e中,過程成像、顯影、電鍍銅、增加抗蝕劑和剝離抗蝕劑,以在封裝層406上和在過孔412上形成導(dǎo)電圖案。導(dǎo)電圖案包括位于過孔412頂部的定位焊盤414。在圖4f中,過程將層疊粘合劑416涂覆至固化的封裝材料406和定位焊盤414的頂面。在圖4g中,過程通過鉆通層疊粘合劑416直到定位焊盤414的頂面來形成用于細(xì)的微過孔的孔418。細(xì)的微過孔中的每個(gè)可通過激光鉆取(和/或機(jī)械鉆取)具有范圍在大約1至3密耳之間的直徑的孔形成。在其他實(shí)施例中,可使用用于形成通路孔的其他合適的技術(shù)。另外,可使用其他過孔尺寸。在圖4h中,孔418充滿導(dǎo)電膠,從而形成微過孔420。在圖4i中,形成并對準(zhǔn)在其一個(gè)表面上具有大致與圖4e的第一子組件400相似的特征的第二層疊子組件400-2,其包括具有位于其上的導(dǎo)電焊盤的兩個(gè)盲的固體銅微過孔,使得當(dāng)?shù)谝粚盈B組件400與第二層疊組件400-2為附接而放在一起時(shí),第一層疊組件400的細(xì)的導(dǎo)電膠填充微過孔與第二層疊組件400-2的對應(yīng)的導(dǎo)電焊盤物理地并且電氣地耦聯(lián),并由層疊粘合劑416固定。圖4j是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖4a-4i的完成的多層印刷電路板的橫截面視圖。在圖4j中,使第一與第二子組件(400、400-2)放在一起并附接。在有些應(yīng)用中,可能難以連接和制造具有高縱橫比的過孔的板。在有些應(yīng)用中,復(fù)雜的過孔結(jié)構(gòu)可能太難而不能利用傳統(tǒng)的制造方法制造。通過利用上述過程附接層疊子組件,使附接和制造的方法容易得多。另外,層疊子組件之間的導(dǎo)電膠或?qū)щ娔⑦^孔非常細(xì)(例如,3至5密耳)。盡管不受任何特定理論的限制,但細(xì)的微過孔或接頭能提供良好的高頻傳導(dǎo)性。在多個(gè)實(shí)施例中,接頭的導(dǎo)電性不如諸如銅之類的高導(dǎo)電金屬。然而,由于接頭細(xì),所以它能為具有高頻特性的信號(hào)(例如射頻類型的信號(hào)等)提供良好的傳導(dǎo)性。另外,細(xì)的銅膠接頭對流過電流的破壞最小。在圖4a-4j所圖示的實(shí)施例中,在第一層疊子組件400的頂面進(jìn)行過程。在其他實(shí)施例中,在層疊子組件400的頂面和底面都進(jìn)行圖4a-4j的過程,以允許超過一個(gè)的第二子組件400-2到第一子組件400的附接。在多個(gè)實(shí)施例中,導(dǎo)電膠或?qū)щ娔砂ㄣ~與錫的混合物。在其他實(shí)施例中,可將其他合適的導(dǎo)電材料用于導(dǎo)電膠。圖5是根據(jù)圖4a-4j的過程的包括由粘合劑(未示出)和導(dǎo)電膠520耦聯(lián)以形成細(xì)過孔的兩個(gè)盲過孔(512-1、512-2)的子組件間附接500的橫截面放大圖。盲過孔(512-1、512-2)中的每個(gè)盲過孔包括在其外表面上的導(dǎo)電焊盤(502-1、502-2)和在其內(nèi)表面上的導(dǎo)電焊盤(514-1、514-2)。導(dǎo)電膠結(jié)構(gòu)520在粘合劑內(nèi)形成細(xì)的微過孔(參見圖4j),其可具有以上討論的合乎需要的特性。圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括在由粘合劑(未示出)和導(dǎo)電膠過孔606耦聯(lián)的每個(gè)子組件上的堆疊過孔(602、604)的另一子組件間附接600的橫截面放大圖。同圖5的子組件附接比較起來,導(dǎo)電膠過孔606明顯較高(例如z軸長度)。導(dǎo)電膠過孔的這種較高的樣式可較易于制造,并提供板層之間的良好的阻抗控制。圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的利用位于具有擴(kuò)大的表面積(708、710)的兩個(gè)機(jī)械鉆取的過孔(704、706)之間的導(dǎo)電膠微過孔702的另一子組件間附接700的橫截面放大圖。盡管以上說明包含本發(fā)明的許多特定的實(shí)施例,但這些特定實(shí)施例不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明的范圍的限制,而應(yīng)被解釋為本發(fā)明的特定實(shí)施例的示例。因此,本發(fā)明的范圍不應(yīng)由所圖示的實(shí)施例確定,而是由所附權(quán)利要求及它們的等同確定。例如,盡管某些部件被指示為由銅形成,但可代替銅使用其他合適的導(dǎo)電材料。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3