具有过孔电容结构的电路板的制作方法

本实用新型通常是涉及一种具有电容结构的电路板，且特别是涉及一种具有过孔电容结构的电路板。

背景技术：

在一般印刷电路板(PCB)上应用的电容形式，皆需提供一定大小的面积或体积，如图1所示，为现有印刷电路板中的电容结构示意图，包括了第二电极10、第一电极11、锡膏13、实体电容14，因为实体电容的体积影响，需考虑PCB表面零件的布排及焊接的空间，往往需延伸其传输路径长度，导致所述信号的回流路径过长，故产生一定的电阻或电感，间接影响传输的质量。

因此，需要提出能减少电容面积与体积的电容结构，以减少传输路径的长度，改善传输的质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种较小面积与体积的电容结构，缩短讯号传输路径的长度，并改善传输的质量。

依据本实用新型提供了一种具有过孔电容结构的电路板，包括：一基底；一沉积层，被设置于所述基底上，具有至少一过孔于所述沉积层中；至少一薄膜电容，每一所述至少一薄膜电容被设置于每一所述至少一过孔中，每一所述至少一薄膜电容设有一本体部、第二端部以及第一端部，其中所述第二端部与所述第一端部位于所述本体部的相对两端面；至少一第一电极，每一所述至少一第一电极电性连接每一所述至少一薄膜电容的一第一端部；以及至少一第二电极，每一所述至少一第二电极电性连接每一所述至少一薄膜电容的所述第二端部。一信号依序经由所述第一电极与所述至少一薄膜电容的所述本体部到达所述第二电极，以使所述第一电极、所述本体部以及所述第二电极的共线路径传输所述信号。

依据本实用新型所述实施例，所述电路板由有芯(core)载板制程所制造。

依据本实用新型所述实施例，所述电路板由增层制程所制造。

依据本实用新型所述实施例，所述第二电极系为电源电极并且所述第一电极系为接地电极。

依据本实用新型所述实施例，所述第一端部的表面完全电性接触于每一所述至少一第一电极的表面，所述第二端部的表面完全电性接触于每一所述至少一第二电极的表面。

依据本实用新型所述实施例，所述第一电极、所述本体部以及所述第二电极的沿着所述共线路径形成对准状态。

依据本实用新型所述实施例，所述至少一过孔的形成方式选自机钻、雷射、电浆以及微影制程所组成的族群。

依据本实用新型所述实施例，所述至少一薄膜电容的形成方式选自溅镀法、蒸镀法或原子层沉积法、印刷以及点胶方式所组成的族群。

本实用新型使用的电容结构不同于实体电容采用的打件及焊接的方式，本实用新型采用可依容值需求而改变介电常数的沉积薄膜电容制程，更容易控制制程质量，通过调整孔径及选择电容材料的介电常数、调整通孔厚度，采用过孔中并联的第二与第一电极，形成并联的薄膜电容，通过控制薄膜电容/过孔的数量来达到预设的容值，且能直接在电路布局中进行电容布线，且不增加组件体积，另外，由于讯号传输路径被缩短，能帮助电源分配，降低传输路径中电流波动的影响，有助于改善电源完整性(Power Integration)。

附图说明

图1是现有印刷电路板中的电容结构剖面图；

图2是依据本实用新型一实施例的印刷电路板中的电容结构分解示意图；

图3是图2的印刷电路板中的电容结构成品剖面图；

图4是依据本实用新型另一实施例的印刷电路板中的电容结构剖面图；以及

图5是依据本实用新型一实施例的印刷电路板中的电容结构制作流程图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

本实用新型的目的在于提出一种较小面积与体积的电容结构，通过所述结构的并联来控制容值，亦可因应不同频率点的容值需求，并且所述结构可缩短讯号传输路径的长度，并改善传输的质量。

本实用新型的一实施例揭露了一种具有过孔电容结构的电路板，请参照图2，图2是依据本实用新型一实施例的印刷电路板中的电容结构分解示意图，具有过孔电容结构的所述电路板包括：一基底20，例如是绝缘结构所组成；一沉积层20’，例如是绝缘结构所组成，设置于所述基底20上，具有至少一过孔21于所述沉积层20’中；至少一薄膜电容22，每一所述至少一薄膜电容22设置于每一所述至少一过孔21中，每一所述至少一薄膜电容22设有一本体部28、第二端部26以及第一端部27，其中所述第二端部26与所述第一端部27位于所述本体部28的相对两端面；至少一第一电极24，每一所述至少一第一电极24电性连接每一所述至少一薄膜电容22的一第一端部27，所述薄膜电容22所用的材料可属中、高介电值材料，且化学成分包括金属及非金属元素，并可为二元或多元素的组成(例如:钛酸钡(BaTiO₃)、二氧化钛(TiO₂)等)，若所选用的介电材料易漏电，则可于电极与介电材件间增加阻隔层，如:钛(Ti)、氮化钛(TiN)等；以及至少一第二电极23，每一所述至少一第二电极23电性连接每一所述至少一薄膜电容22的所述第二端部26。一信号S依序经由所述第一电极24与所述至少一薄膜电容22的所述本体部28到达所述第二电极23，以使所述第一电极24、所述本体部28以及所述第二电极23的共线路径L(如图中虚线所示)传输所述信号S。其中，所述第二电极23与第一电极24为金属材料，可为合金，如:铜(Cu)、铝(Au)、钴镍合金(NiCo)等。其中，所述第二电极23系为电源电极并且所述第一电极24系为接地电极。所述第一端部27的表面完全电性接触于每一所述至少一第一电极24的表面，所述第二端部26的表面完全电性接触于每一所述至少一第二电极23的表面。另外，所述第一电极24、所述本体部28以及所述第二电极23的沿着所述共线路径L形成对准状态(如图中虚线所示)。

在此电路板结构是以增层(Build up)制程所制成的一增层结构。本实施例中过孔个数为两个，此仅为举例，而非用于限制本实用新型。电容结构一般是放置于沉积层20’的上，如图1中的电容14，而本案则是在电路板中沉积层20’挖出过孔21，并在每一过孔中直接放入第二电极23与第一电极24来形成电容，由于每一过孔21中的第二电极23与第一电极24的并联排列，因此所述至少一过孔21中形成的至少一薄膜电容22是彼此并联的电容，如此一来，因为薄膜电容22形成于过孔21，能在固定介电常数下，调整过孔21的厚度、过孔21的面积、以及不同的过孔21数量来决定所形成的总电容值，薄膜电容22是直接在过孔21中形成，相较于使用一般电容于电路板上，减少了占用体积，而所形成的薄膜电容22位于过孔21中，直接在讯号的共线路径L上，比起一般实体电容，如图1中的电容14，减少了路径L’(如图中虚线部分所示)，更减少讯号传输路径的长度，更为靠近晶圆端或IC端。

较佳地，所述至少一过孔21的形成方式选自机钻、雷射、电浆以及微影制程所组成的族群。所述机钻例如是机械钻孔形成所述至少一过孔21。

较佳地，所述至少一薄膜电容22的形成方式选自溅镀法、蒸镀法或原子层沉积法、印刷以及点胶方式所组成的族群。

请参照图3、4，图3是图2的印刷电路板中的电容结构成品剖面图，图4是依据本实用新型另一实施例的印刷电路板中的电容结构剖面图，在图4中所述沉积层20’是由有芯(core)载板制程所制造。

本实用新型的一实施例揭露了一种具有过孔电容结构的电路板制造方法，请参照图5，图5是依据本实用新型一实施例的印刷电路板中的电容结构制作流程图，包括以下步骤：

S500：在所述电路板中的一基板上设置至少一第一电极；

S501：在所述第一电极上覆盖一沉积层；

S502：在所述沉积层中制作出至少一过孔；

S503：设置至少一薄膜电容于至少一过孔中；以及

S504：将至少一第二电极镀于所述至少一薄膜电容上。

在步骤S503中，每一所述至少一薄膜电容被设置于每一所述至少一过孔中，每一所述至少一薄膜电容设有一本体部、第二端部以及第一端部，其中所述第二端部与所述第一端部位于所述本体部的相对两端面，每一所述至少一第一电极电性连接每一所述至少一薄膜电容的所述第一端部。在步骤S504中，每一所述至少一第二电极电性连接每一所述至少一薄膜电容的所述第二端部。所述至少一过孔中形成的至少一薄膜电容是彼此并联的电容，如此一来通过不同的过孔数量能决定所形成的总电容值。其中所述薄膜电容所用的材料可属中、高介电值材料，且化学成分包括金属及非金属元素，并可为二元或多元素的组成(例如:钛酸钡(BaTiO₃)、二氧化钛(TiO₂)…等)，若所选用的介电材料有漏电发生，则可于电极与介电材件间增加阻隔层，如:钛(Ti)、氮化钛(TiN)等。所述上第一电极为金属材料，可为合金，如:铜(Cu)、铝(Au)、钴镍合金(NiCo)等。

本实用新型使用的电容结构不同于实体电容采用的结构与焊接的方式，本实用新型采用可依电容值需求而改变介电常数的沉积薄膜电容制程，更容易控制制程质量，通过调整孔径及选择电容材料的介电常数、调整通孔厚度，采用过孔中并联的第二与第一电极，形成并联的薄膜电容，通过控制薄膜电容/过孔的数量来达到预设的容值，且能直接在电路布局中进行电容布线，且不增加组件体积，另外，由于讯号传输路径被缩短，能帮助电源分配，降低传输路径中电流波动的影响，有助于改善电源完整性(Power Integrity)。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。