CN102833946B - 具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板及其制造方法。该多层电路板包含一第一双面导电基板，具有一下层线圈线路；一第二双面导电基板于该第一双面导电基板上方，该第二双面导电基板具有一上层线圈线路；至少一第三双面导电基板于该第一双面导电基板及该第二双面导电基板之间，该第三双面导电基板具有一中层线圈线路；多个绝缘胶片，分别插设于各该双面导电基板之间；多个导通孔电连接该下层线圈线路、该中层线圈线路、与该上层线圈线路，由此构成连贯该多个双面导电基板的该线圈结构；及一开口穿透该多个双面导电基板，其中该线圈结构环绕该开口，该埋入元件设置于该开口中。

Description

具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电路板及其制造方法，特别是涉及一种具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板及其制造方法。

背景技术

将各种电子零件整合于印刷电路板中已是近几年来众所嘱目的发展技术。先进半导体技术的发展更是不断造就多种具复杂功能且体型更精巧的电子产品。因应这种趋势，人们对电路板功能的需求日益增加，且要求整合更多的电子零件。为满足这种需求，需要持续不断地提升多层电路板的结构与制造方法。

发明内容

在一方面，本发明的目的在于提供一种具有一线圈结构环绕一埋入元件的多层电路板的制造方法，包含：

提供一第一双面导电基板，一第二双面导电基板，及至少一第三双面导电基板置于该第一双面导电基板及该第二双面导电基板之间，其中该多个双面导电基板由下而上包含：一底部导体层及一下层线圈线路形成于该第一双面导电基板上，一第一中层线圈线路及一第二中层线圈线路形成于该第三双面导电基板上，及一上层线圈线路及一顶部导体层形成于该第二双面导电基板上；

提供至少两个绝缘胶片，分别插设于该下层线圈线路与该第一中层线圈线路之间及该第二中层线圈线路与该上层线圈线路之间；

压合该多个双面导电基板与该多个绝缘胶片；

形成多个导通孔包含：一第一导通孔电连接该下层线圈线路与该第一中层线圈线路、至少一个第二导通孔电连接该第一中层线圈线路与该第二中层线圈线路；及一第三导通孔电连接该第二中层线圈线路与该上层线圈线路，由此构成该线圈结构；及

制作一开口于该线圈结构的中心，并设置该埋入元件于该开口中。

在另一方面，本发明提供以上述方法所制造的具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板。

此外，本发明尚包含其他方面以解决其他问题并合并上述的各方面详细揭露于以下实施方式中。

附图说明

图1至图13是本发明一实施例，其显示具有线圈结构缳绕埋入元件的多层电路板的制造过程的示意图；

图14是图12所示的多层电路板结构中，各层线圈线路以导通孔相接的回路示意图。

主要元件符号说明

A，B，C，D    双面导电基板

D′           介电层

S1            顶部导体层

1             第一导体层

2             第二导体层

3             第三导体层

4             第四导体层

5             第五导体层

6             第六导体层

S6            底部导体层

L1            线路

1x            上输出入端点

1y            线圈部分

1e            垂直接点

L2            线路

2e            垂直接点

2y            线圈部分

2d           垂直接点

L3           线路

3d           垂直接点

3y           线圈部分

3c           垂直接点

L4           线路

4c           垂直接点

4y           线圈部分

4b           垂直接点

L5           线路

5b           垂直接点

5y           线圈部分

5a           垂直接点

L6           线路

6a           垂直接点

6y           线圈部分

6x           下输出入端点

P1，P2及P3   绝缘胶片

H_1e-2e、H_2d-3d、H_3c-4c、H_4b-5b、H_5a-6a            通孔

SH_1e-2e、SH_2d-3d、SH_3c-4c、SH_4b-5b、SH_5a-6a          导通孔

J    J侧

K    K侧

600                       多层电路板

601                       开口

701                       电子元件

P4，P5                    绝缘胶片

801，802                  单面导电基板

801a，802a                表面导体层

801b，802b                介电层

900                       结构

1001                      凹口

1003，1004             孔

1100                   侧面接触电极

1200                   顶部接触电极

1400                   底部接触电极

1500                   多层电路板

具体实施方式

以下将参考所附附图示范本发明的较佳实施例。所附附图中相似元件是采用相同的元件符号。应注意为清楚呈现本发明，所附附图中的各元件并非按照实物的比例绘制，而且为避免模糊本发明的内容，以下说明也省略现有的零组件、相关材料、及其相关处理技术。

图1至图14是本发明一实施例的示意图，显示具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板的制造过程。依据本发明的各个实施例，可同时制作一个或多个埋入元件的线圈结构，制造过程也可一并形成其他线路。为清楚说明，图1至图9中仅显示单一个埋入元件的制造区域；图10至图11中则显示具多个埋入元件的制造区域；图12至图13则显示切割后具单一个埋入元件的多层电路板结构；图14则显示图12所示的多层电路板结构中，各层线圈线路以导通孔相接的回路示意图。

首先，参考图1，提供四个双面导电基板A，B，C，D，按顺序由上往下排列。此等双面导电基板各包含两面导体层与夹设其中的介电层D′。导体层可为铜箔或其他合适材料，介电层D′可为玻纤与环氧树脂复合材或其他合适材料。应注意，本文在此以四个双面导电基板做较佳实施例的说明，然应可了解本发明也包含三个双面导电基板、五个双面导电基板、或更多双面导电基板的实例。如图1所示，将四个双面导电基板A，B，C，D由上往下堆叠则可定义一顶部导体层S1及一第一导体层1于双面导电基板A；一第二导体层2及一第三导体层3于双面导电基板B；一第四导体层4及一第五导体层5于双面导电基板C；一第六导体层6及一底部导体层S6于双面导电基板D。

接着，参考图2，分别对四个双面导电基板A，B，C，D的第一导体层1、第二导体层2、第三导体层3、第四导体层4、第五导体层5及第六导体层6进行蚀刻以形成如图所示的线圈型的线路L1，L2，L3，L4，L5，L6，其中线路L1，L2，L3，L4，L5，L6各自包含线圈图案，并将通过后续制作工艺所形成的导通孔相互电连接，进而形成连贯于四个双面导电基板A，B，C，D的线圈结构。于后续制作工艺，线圈结构所环绕部分将形成一开口以置放一埋入元件。注意，由于线路L1，L3，L5分别位在双面导电基板A，B，C的背面，故图中以虚线表示其线路形状。详言之，线路L1包含上输出入端点1x，线圈部分1y及垂直接点1e。线路L2包含垂直接点2e，线圈部分2y及垂直接点2d，垂直接点2e将通过后续制作工艺所形成的导通孔SH_1e-2e连接至垂直接点1e。线路L3包含垂直接点3d，线圈部分3y及垂直接点3c，垂直接点3d将通过后续制作工艺所形成的导通孔SH_2d-3d连接至垂直接点2d。线路L4包含垂直接点4c，线圈部分4y及垂直接点4b，垂直接点4c将通过后续制作工艺所形成的导通孔SH_3c-4c连接至垂直接点3c。线路L5包含垂直接点5b，线圈部分5y及垂直接点5a，垂直接点5b将通过后续制作工艺所形成的导通孔SH_4b-5b连接至垂直接点4b。线路L6包含垂直接点6a，线圈部分6y及下输出入端点6x，垂直接点6a将通过后续制作工艺所形成的导通孔SH_5a-6a连接至垂直接点5a。注意图中线路L6靠近垂直接点6a的部分，因为被双面导电基板C遮住，所以以虚线表示。在此实施例中，双面导电基板B上的线路L2与L3，由上视观之的是构成一完整圆圈，环绕后续将埋入的元件；双面导电基板C上的线路L4与L5则构成另一完整圆圈，环绕后续将置入的埋入元件；双面导电基板A与D上的线路L1与L6则各自具有输出入端点1x，6x作为线圈结构的始端与末端。输出入端点1x，6x分别向外延伸至此单一埋入元件与其线圈结构的制造区域的外缘，以在后续步骤中进一步与侧面接触电极1200(显示于图12)接通。

然后，参考图3及图4，提供三层绝缘片P1，P2及P3使其分别夹设于双面导电基板A与B，B与C，及C与D之间。依图3所示的顺序叠合双面导电基板A，B，C，D及绝缘胶片P1，P2及P3，并进行热压，以形成如图4所示的结构。

参考图4，进行钻孔，以形成得以连接垂直接点1e至垂直接点2e的通孔H_1e-2e；连接垂直接点2d至垂直接点3d的导通孔H_2d-3d；连接垂直接点4c至垂直接点3c的通孔H_3c-4c；连接垂直接点5b至垂直接点4b的通孔H_4b-5b；及连接垂直接点6a至垂直接点5a的通孔H_5a-6a。此等通孔H_1e-2e、H_2d-3d、H_3c-4c、H_4b-5b及H_5a-6a均贯穿双面导电基板A，B，C，D及绝缘胶片P1，P2及P3。图4相对于图3水平旋转180度。

接着，参考图5，对各通孔进行镀通孔及蚀刻顶部导体层S1与底部导体层S6，以使上述的各通孔成为如图所示导通孔SH_1e-2e、SH_2d-3d、SH_3c-4c、SH_4b-5b及SH_5a-6a。于此实施例，导通孔SH_2d-3d及SH_4b-5b位在相对于线圈结构的一侧(图中以J侧表示)且相互隔开；导通孔SH_1e-2e、SH_3c-4c及SH_5a-6a则位在另一侧(图中以K侧表示)且相互隔开。J侧与K侧相对而不相邻。若有必要，顶部导体层S1与底部导体层S6可经蚀刻而有其他线路或再增层以作为其他零件组装层，进而提供其他功能。

然后，参考图6及图7，在图5所完成的结构中形成一开口601于线圈结构的中心位置以供放置一电子元件701。电子元件701可为磁性元件或其他合适元件。可以铁芯作为磁性元件，但其为实心的结构，而非中空的指环状元件。开口601的形成可用各种合适制作工艺，如机械捞孔或化学蚀刻等等。图6所示的结构于后文称为具线圈结构的多层电路板600。

接着参考图，将电子元件701置于具线圈结构的多层电路板600的开口601后，提供两片单面导电基板801及802，及两片绝缘胶片P4及P5。单面导电基板801及802各具有一单一表面导体层801a，802a及一介电层801b及802b，材料可与前述双面导电基板类似。将以上所述元件依图8所示的顺序排列叠合，并进行热压。压合完成的结构900如图9所示。

为清楚说明本发明多层电路板的线圈结构的制造过程，图1至图9中显示单一埋入元件及其线圈结构的制造区域。图10至图11则为说明本发明多层电路板的接触结构及切割制造，故显示多个埋入元件的制造区域。图10至图11中，结构900的内层结构省略未示。

参考图10，进行钻孔，以形成多个切刻凹口1001沿预定的线I-I’排列。可视需要，同时形成单个或多个孔1003及/或1004，期可用作通气孔，或有其他合适的用途，可位于如图所示的位置或其他合适位置。电子元件701埋在结构900中以虚线表示。

接着，参考图11，对各切刻凹口1001及单面导电基板801与802的表面导体层801a，802a进行镀通孔及蚀刻制作工艺。通过镀通孔制作工艺，切刻凹口1001的内侧会镀上导体，而可作为切割后的侧面接触电极1100。应注意，每个单一埋入元件与其线圈结构的制造区域中有两个侧面接触电极1100位于相对的两侧，其分别接触双面导电基板A与D上的线路L1与L6上的输出入端点1x，6x。同时，通过蚀刻制作工艺，图案化表面导体层801a及802a，进而形成顶部接触电极1200及底部接触电极1400(图10未显示，可见于图14)。若有必要，表面导体层801a或802a可经蚀刻而有其他线路或再增层以作为其他零件组装层，进而提供其他功能。继镀通孔及蚀刻制作工艺后，可视需要进一步形成导电保护层(图未示)，如一般的化学镍金于顶部接触电极1200、底部接触电极1400及侧面接触电极1100上；以及形成绝缘防焊层(图未示)，如一般的防焊印刷于露出的介电层801b及802b表面上。

完成图11所示的步骤后，可进行切割。参考图12，显示切刻后所形成单一个具有线圈结构环绕埋入元件的多层电路板1500。

图13为多层电路板1500的部分结构的剖视图，其未显示绝缘防焊层。如图所示，SH_3c-4c自顶部导体层S1贯穿至底部导体层S6，用于导通线路L3与L4；SH_4b-5b自顶部导体层S1贯穿至底部导体层S6，用于导通线路L4与L5。

图14显示图12所示的多层电路板1200中，各层线圈线路L1，L2，L3，L4，L5，L6以导通孔SH_1e-2e、SH_2d-3d、SH_3c-4c、SH_4b-5b及SH_5a-6a相接的回路示意图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的权利要求内。

Claims (9)

1.一种具有一线圈结构环绕一埋入元件的多层电路板，包含：

第一双面导电基板，具有下层线圈线路；

第二双面导电基板，位于该第一双面导电基板上方，该第二双面导电基板具有上层线圈线路；

至少一第三双面导电基板，位于该第一双面导电基板及该第二双面导电基板之间，该第三双面导电基板具有中层线圈线路，其中该中层线圈线路还包含第一中层线圈线路及第二中层线圈线路，分别位于该第三双面导电基板的上下两侧，由上视观之，该第一中层线圈线路与该第二中层线圈线路构成环绕该埋入元件的一圆圈；

多个绝缘胶片，分别插设于各该双面导电基板之间；

多个导通孔电连接该下层线圈线路，该中层线圈线路，与该上层线圈线路，由此构成连贯该多个双面导电基板的该线圈结构；及

开口穿透该多个双面导电基板，其中该线圈结构环绕该开口，该埋入元件设置于该开口中。

2.如权利要求1所述的多层电路板，其中该多个导通孔贯穿该第一双面导电基板，该第二双面导电基板，及该第三双面导电基板及该多个绝缘胶片。

3.如权利要求1所述的多层电路板，其中该多个导通孔包含：第一导通孔，电连接该下层线圈线路与该第一中层线圈线路；至少一个第二导通孔，电连接该第一中层线圈线路与该第二中层线圈线路；及第三导通孔，电连接该第二中层线圈线路与该上层线圈线路，其中该第一导通孔与该第三导通孔位于相对于该线圈结构的同一侧，该第一导通孔与该第二导通孔分别位于相对于该线圈结构的相对的两侧。

4.如权利要求1所述的多层电路板，其中该上层线圈线路及该下层线圈线路各具有输出入端点，以作为线圈结构的始端与末端，该输出入端点向外延伸至该多层电路板的边缘。

5.如权利要求4所述的多层电路板，还包含：

上介电层及下介电层，分别位于该线圈结构的上方与下方以覆盖该线圈结构及该埋入元件；

顶部接触电极及底部接触电极，分别设于该多个介电层上；及

侧面接触电极，连接该顶部接触电极及该底部接触电极，该侧面接触电极电连接该上层线圈线路或该下层线圈线路的该输出入端点。

6.如权利要求4所述的多层电路板，还包含：

上介电层及下介电层，分别位于该线圈结构的上方与下方以覆盖该线圈结构及该埋入元件；及

通气孔，位于该上介电层或该下介电层。

7.一种制造方法，用以制造如权利要求1至6的任一项所述的多层电路板。

8.一种具有一线圈结构环绕一埋入元件的多层电路板的制造方法，包含：

提供一第一双面导电基板，一第二双面导电基板，及至少一第三双面导电基板置于该第一双面导电基板及该第二双面导电基板之间，其中该多个双面导电基板由下而上包含：底部导体层及下层线圈线路形成于该第一双面导电基板上，第一中层线圈线路及第二中层线圈线路形成于该第三双面导电基板上，及上层线圈线路及顶部导体层形成于该第二双面导电基板上，其中该该第一中层线圈线路及该第二中层线圈线路分别位于该第三双面导电基板的上下两侧，由上视观之，该第一中层线圈线路与该第二中层线圈线路构成环绕该埋入元件的一圆圈；

提供至少两个绝缘胶片，分别插设于该下层线圈线路与该第一中层线圈线路之间及该第二中层线圈线路与该上层线圈线路之间；

压合该多个双面导电基板与该多个绝缘胶片；

形成多个导通孔包含：第一导通孔电连接该下层线圈线路与该第一中层线圈线路、至少一个第二导通孔电连接该第一中层线圈线路与该第二中层线圈线路；及第三导通孔电连接该第二中层线圈线路与该上层线圈线路，由此构成该线圈结构；及

制作一开口于该线圈结构的中心，并设置该埋入元件于该开口中。

9.如权利要求8所述的方法，还包含：

提供两个单面导电基板，使其上下覆盖该线圈结构与该埋入元件；

形成一切割凹口于该线圈结构的外围；

对该切刻凹口及该多个单面导电基板进行镀通孔及蚀刻以制作一顶部接触电极，一底部接触电极及一侧面接触电极，该侧面接触电极电连接该上层线圈线路或该下层线圈线路。