專利名稱：具有埋入電子零件的結(jié)合式多層電路板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路板及其制造方法，特別涉及一種具有埋入電子零件的結(jié)合式多層電路板及其制造方法。
背景技術(shù)：
將各種電子零件整合于印刷電路板中已是近幾年來眾所矚目的發(fā)展技術(shù)。先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展更是不斷造就多種具復(fù)雜功能且體型更精巧的電子產(chǎn)品。因應(yīng)這種趨勢(shì)， 人們對(duì)電路板功能的需求日益增加，且要求整合更多的電子零件。為滿足這種需求，需要持續(xù)不斷地提升多層電路板的結(jié)構(gòu)與制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供多種具有埋入電子零件的結(jié)合式多層電路板及其制造方法。在一方面，本發(fā)明提供一種結(jié)合式多層電路板，包含數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；及至少一黏膠層位于各個(gè)多層板的間，該黏膠層用以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板，其中該內(nèi)部腔室充滿空氣，且封閉不與外界大氣相通。在另一方面，本發(fā)明提供一種結(jié)合式多層電路板，包含數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中； 至少一黏膠層位于各個(gè)多層板之間，該黏膠層用以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板；及至少一通氣孔設(shè)于該結(jié)合式多層電路板的一外表面，該通氣孔連通該內(nèi)部腔室用以使該內(nèi)部腔室與外界大氣相通。此外，本發(fā)明提供上述結(jié)合式多層電路板的各種制造方法。本發(fā)明提供的一種結(jié)合式多層電路板的制造方法，包含提供數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；提供至少一黏膠層置于各個(gè)多層板之間；壓合該黏膠層與該各個(gè)多層板以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板；及形成至少一通氣孔于該結(jié)合的多層電路板的一外表面，該通氣孔連通該內(nèi)部腔室。本發(fā)明提供的另一種結(jié)合式多層電路板的制造方法，包含提供數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該內(nèi)部腔室充滿空氣且封閉不與外界大氣相通，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；提供至少一黏膠層置于各個(gè)多層板之間；及壓合該黏膠層與該各個(gè)多層板以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板。而且，本發(fā)明尚包含其它方面以解決其它問題并合并上述的各方面詳細(xì)揭示于以下實(shí)施方式中。本發(fā)明提供的具有埋入電子零件的結(jié)合式多層電路板及其制造方法，通過整合更多的電子零件提供了多種具有復(fù)雜功能且體型更精巧的電子產(chǎn)品，提升了多層電路板的結(jié)構(gòu)與制造方法。


圖1為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例顯示的多層板100的制作過程剖面圖。圖2為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例顯示的多層板200的制作過程剖面圖。圖3為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例顯示的多層板100與多層板200結(jié)合的制作過程剖面圖。圖4為依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例顯示的形成結(jié)合式多層電路板400的制作過程剖面圖。圖5為依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例顯示的結(jié)合式多層電路板500的剖面圖。圖6為依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例顯示的結(jié)合式多層電路板600制作過程剖面圖。圖7為依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例顯示的結(jié)合式多層電路板700制作過程剖面圖。圖8為圖2的圖案化導(dǎo)電布線層23的剖面放大圖。附圖標(biāo)記多層板100 ；多層板200 ；結(jié)合式多層電路板400
印刷電路板10 ；印電路板20 ；結(jié)合式多層電路板500
接觸窗口 111 ；接觸窗口 211 ；結(jié)合式多層電路板600
FR4基板12 ；薄銅板22 ；導(dǎo)電布線層13
導(dǎo)電布線層23;絕緣覆蓋層14 ；絕緣覆蓋層M ；
電子零件31 ；電子零件32 ；電子零件231 ；
電子零件232 ；開口 41 ；開口 241 ；
內(nèi)部腔室411 ；膠片50 ；膠片250 ；
導(dǎo)電層60 ；導(dǎo)電層260 ；內(nèi)導(dǎo)通孔71 ；
內(nèi)導(dǎo)通孔271 ；黏膠層380 ；外電通孔472 ；
通氣孔481 ；通氣孔482 ；絕緣保護(hù)層490 ；
通氣孔483 ；通氣孔581 ；通氣孔582 ；
通氣孔583 ；通氣孔584 ；通氣孔681 ；
通氣孔682 ；通氣孔683 ；通氣孔684。
具體實(shí)施例方式以下將參考所附圖式示范本發(fā)明的較佳實(shí)施例。所附圖式中相似組件采用相同的組件符號(hào)。應(yīng)注意為清楚呈現(xiàn)本發(fā)明，所附圖式中的各組件并非按照實(shí)物的比例繪制，而且為避免模糊本發(fā)明的內(nèi)容，以下說明亦省略習(xí)知的零組件、相關(guān)材料、及其相關(guān)處理技術(shù)。 圖1至圖4為依據(jù)本發(fā)明一第一實(shí)施例的剖面圖，顯示具有埋入電子零件的結(jié)合式多層電路板400及其制造方法。首先，參考圖1顯示經(jīng)由步驟all至a 16制造多層板100。于步驟a 11，準(zhǔn)備一單層印刷電路板10，其包含一 FR4基板12，一圖案化導(dǎo)電布線層13及一絕緣覆蓋層14。絕緣覆蓋層14具有接觸窗口 111露出底下的導(dǎo)電布線層13。位于接觸窗口 111的導(dǎo)電布線層13可包含鍍鎳及/或金的接觸墊(未顯示)。FR4基板為印刷電路板業(yè)常用術(shù)語，代表含玻纖及樹脂的基板。參考圖1的步驟al2，提供電子零件31及32置放于印刷電路板10上方。電子零件32為不與導(dǎo)電布線層13電相連的組件；電子零件31則為與導(dǎo)電布線層13透過接觸窗口 111電相連的組件。此實(shí)施例電相連以打線連接接觸墊為例但不以此為限，其它合適方式譬如焊錫球連接也包含在本發(fā)明中。電子零件31及32可選自如磁性組件、石英芯片、振動(dòng)芯片、MEMs芯片，及其它合適的各種電子零件包含機(jī)械電子零件。對(duì)于電子零件31，可提供黏膠(未顯示)使電子零件31固定于絕緣覆蓋層14上。對(duì)于電子零件32，可將其固定于絕緣覆蓋層14上，或可放置其上而未固定。于此實(shí)施例電子零件32系放置于絕緣覆蓋層14上但并未固定。參考圖1的步驟al3，黏接具有數(shù)個(gè)開口 41的一介電框架40于印刷電路板10上方?？墒褂镁哂邢嗨频拈_口的一般膠片(圖未示)來進(jìn)行黏接。數(shù)個(gè)開口 41分別對(duì)應(yīng)至電子零件31及32，以使電子零件31及32分別位于各開口 41中。開口 41的一端開放以收納電子零件31或32 ；另一端則可視需要為封閉或開放。此實(shí)施例開口 41的另一端以開放為例但不以此為限。參考圖1的步驟al4，提供一膠片50黏接于介電框架40上方。膠片50為經(jīng)過真空熱壓后不會(huì)產(chǎn)生明顯膠液的膠片。這種膠片又稱為不流動(dòng)膠片(non-flowing prepreq) 0 接著，參考圖1的步驟al5，真空熱壓一導(dǎo)電層60于膠片50上方。導(dǎo)電層60可為含銅材料層，例如不含玻纖的覆樹脂銅皮RCC(resin coated copper)或其它合適導(dǎo)電材料的層。實(shí)施此步驟將形成內(nèi)含電子零件31或32的封閉內(nèi)部腔室411，此實(shí)施例于此步驟完成的時(shí)， 此封閉內(nèi)部腔室411內(nèi)充滿空氣且不與外界大氣相通。因?yàn)槭褂貌涣鲃?dòng)膠片50，內(nèi)部腔室 411中不會(huì)有膠液，或即使有數(shù)量也不會(huì)明顯。然而，請(qǐng)注意，若在開口 41的另一端為封閉的實(shí)施例，此封閉內(nèi)部腔室411已經(jīng)于步驟a 13形成。然后，參考圖1的步驟al6，形成內(nèi)導(dǎo)通孔71穿透以上所述各層。內(nèi)導(dǎo)通孔71電連接導(dǎo)電層60及導(dǎo)電布線層13。參考圖2顯示經(jīng)由步驟a21至a27制造另一多層板200。多層板200與多層板100 的主要差別在于，多層板200利用一薄銅板22為基底來制作，而且制作過程中薄銅板22會(huì)移除而露出預(yù)先做的線路或整面導(dǎo)體。除此以外，制造多層板200使用材料及技術(shù)均可參考上述的多層板100的制作。參考圖2，于步驟a21，準(zhǔn)備一銅基印刷電路板20，其包含一薄銅板22，一圖案化導(dǎo)電布線層23及一絕緣覆蓋層M。圖案化導(dǎo)電布線層23可為多層結(jié)構(gòu)。如圖8的放大圖所示，圖案化導(dǎo)電布線層23可包含下布線層23a、上布線層23c、及一介電夾層2 于下布線層23a與上布線層23c之間。介電夾層23b中可有內(nèi)盲孔或?qū)ㄏ虏季€層23a及上布線層23c的導(dǎo)通孔23d。下布線層23a、上布線層23c可為電鍍銅，介電夾層2 可為一般膠片。參考圖2，圖案化導(dǎo)電布線層23與薄銅板22的間可包含一鎳層的蝕刻中止層(未顯示)。絕緣覆蓋層M具有接觸窗口 211露出底下的導(dǎo)電布線層23。位于接觸窗口 211的導(dǎo)電布線層13可包含鍍鎳及/或金的接觸墊(未顯示)。參考圖2的步驟a22，提供電子零件231及232置放于印刷電路板10上方，兩者皆固定于絕緣覆蓋層14 上。參考圖2的步驟a23，黏接具有數(shù)個(gè)開口 241的一介電框架240于印刷電路板20上方。 可使用具有相似的開口的一般膠片(圖未示)來進(jìn)行黏接。數(shù)個(gè)開口 241分別對(duì)應(yīng)至電子零件231及232，以使電子零件231及232分別位于各開口 241中。參考步驟a24，提供一膠片250黏接于介電框架240上方。膠片250也可為不流動(dòng)膠片(non-flowing prepreq) 0 參考步驟a25，真空熱壓一導(dǎo)電層260于膠片250上方。然后，參考步驟a26，使用蝕刻或任何及它合適方式將薄銅板22移除。參考步驟a27，形成內(nèi)導(dǎo)通孔271穿透上述所述各層。內(nèi)導(dǎo)通孔271電連接導(dǎo)電層沈0及導(dǎo)電布線層23。圖3顯示將多層板100及200結(jié)合的步驟。此步驟包含步驟bl 翻轉(zhuǎn)多層板200， 使其導(dǎo)電布線層23的一面朝向多層板100的FR4基板12 ；及步驟1^2，提供一黏膠層380于導(dǎo)電布線層23及FR4基板12的間并進(jìn)行真空熱壓以使多層板100及200結(jié)合。接著參考圖4，形成結(jié)合式多層電路板400的最后步驟。此步驟包含步驟c 形成外電通孔472穿透多層板100、黏膠層380及多層板200，外電通孔472電連接導(dǎo)電層60、 導(dǎo)電布線層13、導(dǎo)電布線層23及導(dǎo)電層沈0。此步驟包含步驟d 圖案化蝕刻導(dǎo)電層60及 260,并涂布絕緣保護(hù)層490覆蓋圖案化導(dǎo)電層60及沈0。涂布絕緣保護(hù)層490時(shí)會(huì)保留一部份導(dǎo)電層60及260使其外露，用以作為對(duì)外接觸點(diǎn)。此步驟更包含步驟e 形成通氣孔481、482及483穿入多層電路板400連通至內(nèi)部腔室411。通氣孔用來使連通內(nèi)部腔室 411與外界環(huán)境等壓以避免后續(xù)的其它制作過程產(chǎn)生爆板。通氣孔的內(nèi)徑較佳在以下范圍在0.05mm至0.2mm之間。形成通氣孔可用習(xí)知的雷射鉆孔或其它合適技術(shù)。通氣孔的位置可有多種變化，但較佳是位于結(jié)合式多層電路板400露出的外表面。如通氣孔481是從露出的絕緣保護(hù)層490往內(nèi)穿；通氣孔482是從露出的導(dǎo)電層260往內(nèi)穿；而通氣孔483則是從露出的膠片250往內(nèi)穿。此外，此實(shí)施例也包含沒有通氣孔的內(nèi)部腔室411，其系系充滿空氣且封閉不與外界大氣相通。沒有通氣孔的內(nèi)部腔室411適用于腔室內(nèi)壓力不大而整體結(jié)構(gòu)可以接受的狀況。由于電子零件32并沒有固定在絕緣覆蓋層14上(可視為內(nèi)部腔室411的一內(nèi)表面)，因此若搖動(dòng)結(jié)合式多層電路板400，電子零件32將會(huì)在內(nèi)部腔室411 中移動(dòng)，有時(shí)可聽到這些移動(dòng)的聲音。此實(shí)施例的封閉不與外界大氣相通的內(nèi)部腔室411 包含固定于絕緣覆蓋層14上的電子零件31。于另一實(shí)施例，封閉不與外界大氣相通的內(nèi)部腔室411也可包含可于其中搖動(dòng)的電子零件32。圖5為本發(fā)明的第二實(shí)施例的剖面圖，顯示結(jié)合兩個(gè)多層板100的結(jié)合式多層電路板500。結(jié)合式多層電路板500具有位于不同位置的通氣孔581、582、583及584。注意圖 5電子零件32并沒有固定在絕緣覆蓋層14上，因此下層多層板100其翻轉(zhuǎn)時(shí)電子零件32 會(huì)落在膠片50表面上。圖6為本發(fā)明的第三實(shí)施例的剖面圖，顯示結(jié)合兩個(gè)多層板200的結(jié)合式多層電路板600。結(jié)合式多層電路板600具有位于不同位置的通氣孔681、682、683 及684。第一、第二及第三實(shí)施例所揭示的多層板均具有埋入電子零件。本發(fā)明也包含使含埋入電子零件的多層板與不含埋入電子零件的多層板結(jié)合的實(shí)施例。圖7為依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例顯示的結(jié)合式多層電路板700制作過程剖面圖。第一實(shí)施例與第四實(shí)施例相似，差別在于第四實(shí)施例是以一磁性電子零件81取代電子零件 32 ；并以一多層框架82取代介電框架40。了解第四實(shí)施例可同時(shí)參考圖1及圖7。如圖所示，以圖7的步驟al2’取代圖1的步驟al2，提供不與導(dǎo)電布線層13電相連的磁性電子零件81固定于絕緣覆蓋層14上。然后，以圖7的步驟a 13’取代圖1的步驟al3，黏接具有數(shù)個(gè)開口 41的一多層框架82于印刷電路板10上方。數(shù)個(gè)開口 41分別對(duì)應(yīng)至放置電子零件31及磁性電子零件81的位置，以使電子零件31及81分別位于各開口 41中。在另一實(shí)施例，可以先執(zhí)行步驟al3’再執(zhí)行步驟al2’。本發(fā)明的多層框架包含至少一線路層及一介電層，形成方法可參考習(xí)知材料與制造技術(shù)。第四實(shí)施例以多層框架82作示范說明，多層框架82包含三個(gè)線路層821，822及 823與三個(gè)介電層824，825及826。各線路層可視設(shè)計(jì)需要有各種線路圖案，舉例而言，可具有線圈82A，82B及82C的線路圖案環(huán)繞磁性電子零件81。然后，可接著參考圖1及前述執(zhí)行步驟al4，al5及al6，其中有關(guān)電子零件32以磁性電子零件81取代；介電框架40則以多層框架82取代，如此可獲得如圖7的al6’步驟所示的多層電路板700。然后，可參考圖7所示的多層電路板700，將其應(yīng)用于前述的各個(gè)結(jié)合多層板的實(shí)施例中。以上揭示含有結(jié)合兩個(gè)多層板的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研讀過本發(fā)明上述說明后應(yīng)了解本發(fā)明也包含結(jié)合三個(gè)以上多層板的較佳實(shí)施例。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請(qǐng)專利范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在所申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種結(jié)合式多層電路板，包含數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該內(nèi)部腔室充滿空氣且封閉不與外界大氣相通，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；及至少一黏膠層位于各個(gè)多層板之間，該黏膠層用以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合式多層電路板，其中通過搖動(dòng)該結(jié)合式多層電路板，該埋入電子零件能在該內(nèi)部腔室中移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)合式多層電路板，其中該多層板還包含一多層框架定義該內(nèi)部腔室，該多層框架具有一線圈線路環(huán)繞該埋入電子零件。
4.一種結(jié)合式多層電路板，包含數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；至少一黏膠層位于各個(gè)多層板之間，該黏膠層用以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板；及至少一通氣孔設(shè)于該結(jié)合式多層電路板的一外表面，該通氣孔連通該內(nèi)部腔室。
5.如權(quán)利要求4所述的結(jié)合式多層電路板，其中具有該埋入電子零件的該多層板更包含一膠片位于該內(nèi)部腔室上方，該外表面為該膠片的一部分，該通氣孔經(jīng)由該膠片的該部分通往該內(nèi)部腔室。
6.如權(quán)利要求4所述的結(jié)合式多層電路板，其中具有該埋入電子零件的該多層板還包含一膠片及一導(dǎo)體層依序迭設(shè)位于該內(nèi)部腔室上方，該外表面為該導(dǎo)體層的一部分，該通氣孔經(jīng)由該導(dǎo)體層的該部分通往該內(nèi)部腔室。
7.如權(quán)利要求4所述的結(jié)合式多層電路板，其中具有該埋入電子零件的該多層板更包含一膠片、一導(dǎo)體層及一絕緣保護(hù)層依序迭設(shè)位于該內(nèi)部腔室上方，該外表面為該絕緣保護(hù)層的一部分，該通氣孔經(jīng)由該絕緣保護(hù)層的該部分通往該內(nèi)部腔室。
8.如權(quán)利要求4所述的結(jié)合式多層電路板，其中該通氣孔的內(nèi)徑在0.05mm至0. 2mm范圍之間。
9.一種結(jié)合式多層電路板的制造方法，包含提供數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室， 該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；提供至少一黏膠層置于各個(gè)多層板之間；壓合該黏膠層與該各個(gè)多層板以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板；及形成至少一通氣孔于該結(jié)合的多層電路板的一外表面，該通氣孔連通該內(nèi)部腔室。
10.如權(quán)利要求9所述的結(jié)合式多層電路板的制造方法，其中具有該埋入電子零件的該多層板還包含一膠片位于該內(nèi)部腔室上方，該外表面為該膠片的一部分，該通氣孔經(jīng)由該膠片的該部分通往該內(nèi)部腔室。
11.如權(quán)利要求9所述的結(jié)合式多層電路板的制造方法，其中具有該埋入電子零件的該多層板還包含一膠片及一導(dǎo)體層依序迭設(shè)位于該內(nèi)部腔室上方，該外表面為該導(dǎo)體層的一部分，該通氣孔經(jīng)由該導(dǎo)體層的該部分通往該內(nèi)部腔室。
12.如權(quán)利要求9所述的結(jié)合式多層電路板的制造方法，其中具有該埋入電子零件的該多層板更包含一膠片、一導(dǎo)體層及一絕緣保護(hù)層依序迭設(shè)位于該內(nèi)部腔室上方，該外表面為該絕緣保護(hù)層的一部分，該通氣孔經(jīng)由該絕緣保護(hù)層的該部分通往該內(nèi)部腔室。
13.如權(quán)利要求9所述的結(jié)合式多層電路板的制造方法，其中該埋入電子零件并未固定于該內(nèi)部腔室的一內(nèi)表面上。
14.如權(quán)利要求9所述的結(jié)合式多層電路板的制造方法，其中該內(nèi)部腔室由一多層框架所形成，該多層框架具有一線圈線路環(huán)繞該埋入電子零件。
15.一種結(jié)合式多層電路板的制造方法，包含提供數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室， 該內(nèi)部腔室充滿空氣且封閉不與外界大氣相通，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中； 提供至少一黏膠層置于各個(gè)多層板之間；及壓合該黏膠層與該各個(gè)多層板以結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板。
全文摘要
本發(fā)明公開一種結(jié)合式多層電路板及其制造方法，包含數(shù)個(gè)多層板，該數(shù)個(gè)多層板的至少其中之一具有一埋入電子零件及一內(nèi)部腔室，該內(nèi)部腔室充滿空氣，該埋入電子零件位于該內(nèi)部腔室中；及至少一黏膠層位于各多層板之間，該黏膠層結(jié)合該數(shù)個(gè)多層板。本發(fā)明通過整合更多的電子零件，提供了多種具有復(fù)雜功能且體型更精巧的電子產(chǎn)品，提升了多層電路板的結(jié)構(gòu)與制造方法。
文檔編號(hào)H05K3/46GK102196667SQ20111005108
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者張榮騫 申請(qǐng)人:相互股份有限公司