具有复合芯层及双增层电路的线路板制造技术

一种具有复数个内建金属块的线路板，其包含介电性复合芯层及复数个增层电路。该些金属块延伸进入复合芯层的加强层的该些通孔，且电性连接至增层电路。该增层电路覆盖该些金属块及加强层，并提供讯号路由。该些金属块可作为线路板的接电及接地平台。

【技术实现步骤摘要】
具有复合芯层及双增层电路的线路板
本专利技术是关于一种具有金属/介电层复合芯层的线路板，尤其指一种具有复数个金属块的线路板，该些金属块是嵌埋于复合芯层中并用于电性连接及接地。
技术介绍
对于在电源供应连接上需要处理极高电流的系统(如处理器及现场可程序化门阵列(FPGA)),往往需要考虑线路板中的功率分布(power distribut1n)。为了减缓压降问题(voltage drop)并提供电磁遮蔽，整合于内连接基板上的处理系统及次系统，一般需要特定层以供应电力及返回(例如接电平面及接地平面)；其是因用于供应电力分布的大金属板可显著降低压降。此外，低压降同时利于低功率装置，可维持讯号完整并可防止不当的装置故障。然而，因布线基板面的限制(layout estate limitat1ns),大部分增层基板的接电平面及接地平面是设计为结合在电路层中的散射状金属垫，其透过芯层中的小被覆穿孔而连接。因此，电力传送的有效电阻会提高，且必然因电路中压降而受到大幅影响。此夕卜，在增层电路中将接电平面及接地平面与讯号路线混合，可能造成大量噪声并破坏讯号完整性。 Lu等人的美国专利6，711，812,Ding等人的美国专利6，528，882,Kambe等人的美国专利6，323，439,Chen等人的美国专利8，058，561、及Cho等人的美国专利8，061，025揭示一种散热增益型线路板或基板，其中一层以上介电层和导电层是层压于金属片的两侧。该金属芯层结构能够让热能透过金属板传送至基板底面，接着释放到外界环境或另一组体中。当金属芯层具有导电性时，阻碍了上下电路间的电性连接；因此，于填充树脂的金属孔中形成复数个被覆穿孔，以电性连接电路的上下侧。于金属孔中形成被覆穿孔需要进行两次的钻孔，并须进行树脂的填充，其程序不但冗长且可能造成产率下降。另外，由于金属芯层为单一电性连接片(single electrically continuous sheet),若没有其他用于电力返回设计的金属板，金属芯层无法用于分散电力。 文献所报导的各种使用金属芯层的线路板或基板皆无充分解决压降问题。有鉴于此，目前亟需发展一种可将压降最小化且同时维持讯号完整性的线路板。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种于复合芯层中具有复数个内建金属块的线路板，其可有效缩短电力传输及接地返回路径，因而降低电阻及寄生电容。此外，用于接电平面及接地平面的金属块可经由导电微孔而连接，从而最小化由被覆穿孔引起的压降现象。 为实现上述目的，本专利技术提供的具有复合芯层及双增层电路的线路板，包含复合芯层、第一增层电路、第二增层电路、及被覆穿孔的线路板，其中复合芯层包含加强层和复数个金属块，且被覆穿孔是用于电性连接第一及第二增层电路。 在一较佳实施例中，该些金属块延伸进入加强层的复数个通孔并于第一及第二垂直方向与加强层共平面。该些金属块可为铜块或铝块，且其厚度范围较佳介于25微米(microns)至2毫米(mm)之间，更佳介于100微米(microns)至I毫米(mm)之间，再更佳介于200微米(microns)至500微米(microns)之间。在复合芯层中的该些金属块是作为接地平面和接电平面，例如，该些金属块可包含一个以上接电平面或一个以上接地平面，且接电平面的总体积可与接地平面的总体积相同。内建于复合芯层中的复数个金属块的设计可为有弹性地调整接地平面及接电平面数目、其厚度、形状及位置。据此，能够实现平均的电力输送及返回的端电流。 加强层可延伸至线路板的外围边缘，并可为具有嵌埋单一层级导线或复数个层级导线的单一层或多层结构，例如多层电路板。加强层可由有机材料制成，例如树脂层压板或铜覆层压板；加强层亦可由陶瓷或其他各种无机材料所制成，例如氧化铝(Al2O3)、氮化铝(AlN)、氮化硅(SiN)、硅(Si)、玻璃等。此外，加强层的通孔可靠近该些金属块，并于侧面方向侧向对齐该些金属块的外围边缘，以防止金属块的不必要位移，例如:金属块和加强层的通孔间的间隙可于约0.001至I毫米的范围之内。 第一增层电路于第一垂直方向覆盖该复合芯层，同时第二增层电路于第二垂直方向覆盖该复合芯层。第一增层电路可包含第一介电层、复数个第一盲孔及一个以上的第一导线，同时第二增层电路可包含第二介电层、复数个第二盲孔及一个以上的第二导线。例如:第一介电层从第一垂直方向覆盖该些金属块及加强层且可延伸至线路板的外围边缘，以及第一导线自第一介电层朝第一垂直方向延伸。相同地，第二介电层从第二垂直方向覆盖该些金属块及加强层且延伸至线路板的外围边缘，以及第二导线自第二介电层朝第二垂直方向延伸。据此，该些金属块及加强层可夹置于第一介电层及第二介电层之间。此外，第一介电层及/或第二介电层可延伸进入加强层和该些金属块间的间隙。 第一介电层中的该些第一盲孔及第二介电层中的该些第二盲孔是对准该些金属块。一个以上的第一导线自第一介电层朝第一垂直方向延伸，于第一介电层上侧向延伸，并于第二垂直方向延伸穿过该些第一盲孔以电性连接该些金属块。相同地，一个以上的第二导线自第二介电层朝第二垂直方向延伸，于第二介电层上侧向延伸，并于第一垂直方向延伸穿过该些第二盲孔以电性连接该些金属块。尤其，第一及第二导线可直接接触该些金属块，进而使电力传输及返回路径可不须经过被覆穿孔。若需额外的信号路由，第一及第二增层电路可包含额外的介电层、额外的盲孔层、以及额外的导线层。 第一及第二增层电路的最外层导线可分别包含一个以上的第一及第二端子接垫，以提供用于电子组件的电性接点，例如半导体芯片、塑料封装、或另一半导体组体。第一端子接垫可包含面朝第一垂直方向的外露接触面，同时第二端子接垫可包含面朝第二垂直方向的外露接触面。因此，线路板可包含电性接点(例如第一及第二端子接垫)，其互相电性连接并位于面朝相反垂直方向的相反表面，如此一来，线路板可被堆栈且电子组件可由各种媒介(包含打线或焊锡凸块)作为电性接点而电性连接至线路板。 被覆穿孔可提供第一增层电路和第二增层电路间的垂直方向讯号路由。例如，在第一端的被覆穿孔可延伸至第一增层电路之外或内导电层，并电性连接至第一增层电路之外或内导电层；及在第二端的被覆穿孔可延伸至第二增层电路之外或内导电层，并电性连接至第二增层电路之外或内导电层。或者，在第一端的被覆穿孔可延伸至加强层的第一表面上的第一图案化线路层，并电性连接至加强层的第一表面上的第一图案化线路层，其中加强层是由第一盲孔中的第一导线而电性连接至第一增层电路。同样地，在第二端的被覆穿孔可延伸至加强层的第二表面上的第二图案化线路层，并电性连接至加强层的第二表面上的第二图案化线路层，其中加强层是由第二盲孔中的第二导线而电性连接至第二增层电路。在任何情况下，被覆穿孔垂直延伸穿过复合芯层的加强层，以电性连接第一增层电路及第二增层电路。 本专利技术的线路板可还包含黏着剂。该些金属块或/及加强层可利用黏着剂而固定及机械性连接至第一增层电路。因此，黏着剂可接触该些金属块及加强层，并夹置于该些金属块与第一增层电路之间、及加强层与第一增层电路之间。 本专利技术的线路板可还包含复数个定位件，该些定位件可做为该些金属块的配置导件，且该些定位件靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有复合芯层的线路板，包括：一复合芯层，包含一加强层及复数个金属块，其中该加强层具有复数个通孔，且该些金属块延伸进入各通孔并与该加强层共平面；一第一增层电路，于一第一垂直方向覆盖该复合芯层，且该第一增层电路包括一第一介电层、复数个第一盲孔及一第一导线，其中该第一介电层中的该些第一盲孔对准该些金属块，该第一导线自该第一介电层朝该第一垂直方向延伸，并于一第二垂直方向延伸穿过该些第一盲孔且直接接触该些金属块；一第二增层电路，于与该第一垂直方向相反的该第二垂直方向覆盖该复合芯层，且该第二增层电路包括一第二介电层、复数个第二盲孔及一第二导线，其中该第二介电层中的该些第二盲孔对准该些金属块，该第二导线自该第二介电层朝该第二垂直方向延伸，并于该第一垂直方向延伸穿过该些第二盲孔且直接接触该些金属块；以及一被覆穿孔，其延伸穿过该复合芯层的该加强层，并电性连接该第一增层电路和该第二增层电路。

【技术特征摘要】
2013.08.09 US 13/963,0011.一种具有复合芯层的线路板，包括: 一复合芯层，包含一加强层及复数个金属块，其中该加强层具有复数个通孔，且该些金属块延伸进入各通孔并与该加强层共平面； 一第一增层电路，于一第一垂直方向覆盖该复合芯层，且该第一增层电路包括一第一介电层、复数个第一盲孔及一第一导线，其中该第一介电层中的该些第一盲孔对准该些金属块，该第一导线自该第一介电层朝该第一垂直方向延伸，并于一第二垂直方向延伸穿过该些第一盲孔且直接接触该些金属块； 一第二增层电路,于与该第一垂直方向相反的该第二垂直方向覆盖该复合芯层,且该第二增层电路包括一第二介电层、复数个第二盲孔及一第二导线，其中该第二介电层中的该些第二盲孔对准该些金属块，该第二导线自该第二介电层朝该第二垂直方向延伸，并于该第一垂直方向延伸穿过该些第二盲孔且直接接触该些金属块；以及 一被覆穿孔，其延伸穿过该...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘伟光，林文强，王家忠，
申请(专利权)人：钰桥半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71