电路核心层上的选择性介电树脂施加的制作方法

背景技术：

印刷电路板(pcb)层压设计可以包括包含多个层的多层“堆叠”设计。例如，pcb可以由预浸渍有热固性树脂(也被称为“预浸料”材料)的玻璃纤维布形成。由于热固性树脂的流体流动性质的复杂性质，使用热固性树脂的pcb层压工艺的设计可能是挑战性的。一些多层pcb设计的复杂性质可能使得特别难以准确地实现特定电介质厚度和总板厚度，同时还维持令人满意的阻抗值。例如，高密度互连(hdi)板可以结合微过孔、盲孔和掩埋过孔、多个受控阻抗和差分迹线、细线技术和更严格的公差。

技术实现要素：

根据一个实施例，公开了一种制造多层印刷电路板的方法。该方法包括选择性地将介电树脂施加到电路核心层的区域。该方法还包括在进行层压循环之前使介电树脂部分固化以形成包括电路核心层的多层印刷电路板。

根据另一个实施例，公开了一种多层印刷电路板。多层印刷电路板根据工艺形成，该工艺包括选择性地将介电树脂施加到电路核心层的区域并且部分地固化介电树脂。所述方法还包括形成叠层(1ayup)，所述叠层包括与电路核心层的部分固化的介电树脂相邻的预浸渍(预浸料)材料层。该工艺进一步包括执行层压循环以形成多层印刷电路板。

根据又一实施例，公开了一种用于多层印刷电路板制造的电路核心层。电路核心层包括设置在与树脂需求增加的相关的区域内的部分固化的介电树脂。

根据另一个实施例，公开了一种制造多层印刷电路板的方法。该方法包括选择性地将介电树脂混合物施加到电路核心层的区域。该介电树脂混合物包括封装在介电树脂内的玻璃球。该方法还包括在进行层压循环之前使介电树脂部分固化以形成包括电路核心层的多层印刷电路板。

根据另一实施例，公开了一种多层印刷电路板。该多层印刷电路板包括介电层和电路化的核心层。电介质层由预浸渍(预浸料)材料形成，预浸渍材料包括包封编织玻璃布(wovenglasscloth)的部分固化的介电树脂。电路化的核心层具有与介电层相邻的表面。电路核心层的表面具有包括封装在固化的介电树脂内的玻璃球的介电材料区域。

从以下如附图中所示的本发明的示范性实施例的更具体描述中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得清楚，在附图中相似的参考标号总体上代表本发明的示范性实施例的相似部分。

附图说明

图1是示出根据一个实施例的制造多层印刷电路板的过程的图，在该多层印刷电路板中，介电树脂被选择性地施加到与树脂需求增加的相关联的电路核心层的的区域。

图2是示出根据一个实施例的包括树脂需求增加的的区域的多层印刷电路板的一部分的图。

图3a是示出根据一个实施例的与用于形成多层印刷电路板的多个电路核心层相关的树脂需求增加的的区域的示图。

图3b是示出根据一个实施例的将介电树脂选择性施加至图3a所示的电路核心层的区域以及介电树脂的部分固化。

图3c为示出根据一个实施例的叠层的示图，其包括具有在层压循环之前图3b的部分固化的介电树脂的电路核心层。

图3d是示出了根据一个实施例的图3的叠层的层压以形成多层印刷电路板导致树脂需求增加的的区域内的介电树脂的固化。

图4a至图4c是示出根据一个实施例的形成图3b和图3c中描绘的第一电路核心层的过程阶段的图，其通过在执行层压循环之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域，然后部分固化介电树脂。

图5a-5c是示出了根据一个实施例的形成图3b和图3c中描绘的第二电路核心层的过程阶段的图，其通过在执行层压循环之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域，随后部分固化介电树脂。

图6a-6c是示出了根据一个实施例的形成图3b和图3c中描绘的第三电路核心层的过程阶段的图，其通过在执行层压循环之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域，随后部分固化介电树脂。

图7是示出制造多层印刷电路板的过程的特定实施例的流程图，该过程包括在层压循环之前在电路核心层的树脂需求增加的区域中选择性地施加和部分固化介电树脂。

具体实施方式

本发明内容描述了在执行层压循环以形成多层印刷电路板之前将介电树脂选择性地应用于电路核心层的树脂需求增加的区域。可使用喷墨印刷技术将介电树脂施加到树脂需求增加的区域。随后，树脂可以被部分固化以形成电路核心层，所述电路核心层具有设置在树脂需求增加的区域内的部分固化的介电树脂。在层压循环期间，部分固化的介电树脂用固化的树脂填充树脂需求增加的区域，从而防止树脂饥饿。在本发明的一些实施例中，可以将包括封装在介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物选择性地施用到具有树脂需求增加的的区域上。与使用玻璃球相关的一个潜在优点是能够更准确地匹配相邻介电层的总介电常数。

图1是图示根据一个实施例的制造多层印刷电路板的过程的示图100，其中介电树脂被选择性地施加到与树脂需求增加相关联的的电路核心层的区域。在图1的实例中，示出了将树脂选择性地施用到单个电路核心层的区域。如在此关于图2、3a-3d、4a-4c、5a-5c、和6a-6c所描述的，特定多层印刷电路板设计的多个电路核心层可以具有在执行层压循环之前选择性地施加在(多个)标识区域中的介电树脂。

图1的左侧示出了形成包括高树脂需求区域的电路核心层的过程。第一阶段对应于核心层压，其中两个环氧玻璃层(例如，两个预浸材料层)设置在两个铜箔外层之间并且层压以形成原始核心。在图1的示例中，原核心上的外层铜对应多层印刷电路板中的电压和接地平面。下一阶段描绘于图1的左侧，对应于原始核心的铜层的图案化以形成电路化的核心。该电路化的核心描绘于图1中，其确定了对由该电路化核心形成的多层印刷电路板的树脂需求增加的的区域。

图1的右侧描绘了根据本发明的示例，其中，在执行层压循环以形成包括电路化核心的多层印刷电路板之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域并且部分固化。第一阶段描绘于图1的右侧，其展示了介电树脂(“a-stage”树脂)可以选择性地施用到电路化核心的识别区域上并且部分固化(“b-staged”)以用树脂形成电路化核心。如本文进一步描述的，在一些情况下，a-stage树脂可对应于包含封装在介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。描绘于图1中的下一阶段(nextstage)示出了叠层的选定部分，其包括具有树脂的电路化核心和与b-staged树脂相邻以形成电路化核心加上预浸料的预浸渍(预浸料)材料层。描绘于图1中的下一阶段(nextstage)展示了层压循环导致多层印刷电路板，在该多层印刷电路板中，选择性施加的树脂防止树脂需求增加的区域中的树脂缺乏。

因此，图1示出了在层压循环之前向电路核心层的高树脂需求区域选择性地施加介电树脂以防止树脂缺乏的过程的示例。如在此进一步描述的，可以使用喷墨印刷工艺、接着是树脂的部分固化(“b-staging”)来选择性地施加介电树脂。在一些情况下，可以通过由没有介电树脂的电路核心层制造多层印刷电路板、接着进行视觉检查以识别树脂缺乏区域，来识别树脂需求增加的区域。在其他情况下，可利用铜图案的倒置来经由喷墨印刷工艺识别用于树脂分配的区域。例如，当相邻铜迹线之间的距离满足与树脂需求增加的相关联的距离阈值时，相邻铜迹线之间的区域可被识别用于树脂分配。

图2是示出根据一个实施例的包括树脂需求增加的区域的多层印刷电路板的一部分的图200。在图2中描绘的实例中，多层印刷电路板可由包括三个电路核心层和两个介入的预浸渍层的叠层制成。结合图3a-3d说明并进一步描述可以用于形成图2的多层印刷电路板的电路核心层的示例。图2进一步说明了在每个电路核心层中树脂需求增加的区域的实例。

图3a至3d示出了通过在标识为(多个)树脂需求增加的区域的单独电路核心层的(多个)区域中选择性地施加树脂来防止多层印刷电路板中的树脂缺乏的过程的示例。在图3a-3d所示的示例中，利用三个电路化的核心层形成多层印刷电路板。应当理解，本文所述的过程工艺可用于包括备选数量和/或布置的电路核心层的多层印刷电路板。

参考图3a，图300示出了根据一个实施例的与用于形成多层印刷电路板的多个电路核心层相关联的树脂需求增加的区域。

在图3a的示例中，所述多个电路核心层包含第一电路化核心302、第二电路化核心304及第三电路化核心306。图3a示出，第一电路化核心302包括树脂需求增加的区域310，第二电路化核心304包括树脂需求增加的区域312，第三电路化核心306包括树脂需求增加的区域314。在一些情况下，可以通过由包括不具有介电树脂的三个电路核心层302-306的叠层来制造多层印刷电路板、接着进行视觉检查以标识树脂缺乏区域，来标识树脂需求增加的区域310-314。在其他情况下，可以利用电路核心层302-306中的每个电路核心层的铜图案的倒置来经由喷墨印刷工艺识别用于树脂分配的区域。

参考图3b，图320示出了根据一个实施例将介电树脂选择性地施加到图3a所示的电路核心层的区域并部分固化介电树脂。图3b示出，在选择性施加和部分固化之后，第一电路化核心302在区域310中包括b-stage树脂322，第二电路化核心304在区域312中包括b-stage树脂322，并且第三电路化核心306在区域314中包括b-stage树脂322。在一些情况下，b-stage树脂322可对应于包括封装在部分固化的介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。

选择性施加介电树脂到第一电路化核心302上和部分固化介电树脂以形成b-stage树脂322的工艺在本文中结合图4a-4c进行说明和进一步描述。选择性地将介电树脂施加到第二电路核心304上并且部分地固化介电树脂以形成b-stage树脂322的工艺在本文结合图5a-5c进行说明进一步描述。选择性施加介电树脂到第三电路化核心306上和部分固化介电树脂以形成b-stage树脂322的工艺在本文中结合6a-6c说明并进一步描述。。

参考图3c，图330展示了根据一个实施例的叠层332，其包括具有在层压循环之前的图3b的部分固化的介电树脂的电路核心层302-306b。

图3c示出叠层332包括设置在包括b-stage树脂322的第一电路核心层302的底面与第二电路核心层304(不包括b-stage树脂322)的顶面之间的第一预浸渍层334。叠层332进一步包括布置在第二电路核心层304(包括b-stage树脂322)的底面和第三电路核心层306(包括b-stage树脂322)的顶面之间的第二预浸渍层336。

参考图3d，图340示出根据一个实施例的图3c的叠层332的层压以形成多层印刷电路板而导致b-stage树脂322的固化。描述于图3d中的层压循环包括将叠层332布置在顶部压板342与底部压板344之间，并且施加压力和热量。层压循环导致b-stage树脂322的固化以在树脂需求增加的区域310-314的每一个中形成固化的树脂346，从而防止多层印刷电路板中的树脂缺乏。在一些情况下，固化的树脂346可以对应于包括封装在固化的介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。

图4a-4c为示出了根据一个实施例的形成图3b和3c所示的第一电路核心层的工艺阶段的示图，其在执行层压循环之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域随后再部分固化介电树脂。

参考图4a，图400示出了图3a的第一电路化核心302的表面的截面图和俯视图。图4a示出了树脂需求增加的区域310可对应于第一电路化核心302上的两个铜迹线之间的相对窄的间隙。顶视图示出了区域310可以通过沿着x轴和y轴的坐标来识别。如在此关于图4b所展示和进一步描述的，沿x轴和y轴的坐标可由喷墨打印机用于树脂分配。

参考图4b，图410示出了在树脂分配到树脂需求增加的区域310中之后，图4a的第一电路化核心302的表面的截面图和俯视图。在图4b所示的实施例中，可以利用区域310沿着x轴和y轴的坐标以类似于喷墨打印机分配油墨的方式来分配树脂412的单独“液滴(droplets)”的图案(在图4b中标识为“喷墨印刷树脂”)。分配在区域310内的树脂412表示“a-stage”树脂。在一些情况下，描绘于图4b中的树脂412可以对应于包括封装在介电树脂内的玻璃球(例如，空心玻璃球)的介电树脂混合物。例如，玻璃球可对应于由玻璃材料(例如，““e-玻璃”(“e-glass”)材料)形成的中空玻璃球，所述玻璃材料基本上类似于叠层332中的相邻预浸渍层334的编织玻璃布(描绘于图3c中)。参考图3d中描述的多层印刷电路板，第一电路化核心302的区域310内的固化树脂346可具有基本上类似于由第一预浸渍层334形成的相邻介电层的总介电常数的总介电常数。

图4c是图420，其展示了分配在区域310内的“a-stage”树脂412，如在图4b中所示，然后部分固化(“b-staged”)以形成b-stage树脂322。在一些情况下，b-stage树脂322描绘于图4c中，可以对应于包括封装在部分固化的介电树脂内的玻璃球(例如，空心玻璃球)的介电树脂混合物。

在一些情况下，可基于在后续层压循环期间在相邻预浸渍层内相关联的树脂来选择分配在区域310内的树脂412以形成多层印刷电路板。例如，参考图3c中描绘的叠层332，可基于与邻近于第一电路核心层302的第一预浸渍层334相关联的树脂来选择分配在区域310内的树脂412。为了说明，“a-stage”树脂412可以被选择为使得在“b-staging”之后，b-stage树脂322对应于第一预浸渍层334内的b-staged树脂。

在其他情况下，可选择分配在区域310内的树脂412，使得在图3d所示的层压循环之后，固化树脂346具有实质上类似于由第一预浸渍层334形成的相邻电介质层的介电常数的介电常数。即，经选择用于分配在区域310内的树脂412可不同于与第一预浸渍层334相关联的树脂，以便在层压循环之后匹配编织玻璃布和固化树脂的总介电常数。

图5a-5c是示出了根据一个实施例的形成图3b和3c所示的第二电路核心层的工艺阶段的示图，通过在执行层压循环之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域，随后部分固化介电树脂。

参考图5a、图500示出了图3a中第二电路化核心304的表面的截面图和俯视图。图5a示出了树脂需求增加的的区域312可以对应于电镀通孔(pth)与接地平面的铜之间的相对窄的区域(如在图中描绘的)。顶视图示出了区域312可以通过沿着x轴和y轴的坐标来识别。如在此关于图5b所展示和进一步描述的，沿x轴和y轴的坐标可由喷墨打印机利用以用于树脂分配。

参考图5b，图510示出了在树脂分配到树脂需求增加的区域312中之后图5a中第二电路化核心304的表面的截面图和俯视图。在图5b所示的实施例中，区域312沿着x轴和y轴的坐标可以用于以类似于喷墨打印机分配油墨的方式分配树脂512的单独“液滴”的图案(在图5b中标识为“喷墨印刷树脂”))。分配在区域312内的树脂512表示(“a-stage”树脂。在一些情况下，描绘于图5b中的树脂512可以对应于包括封装在介电树脂内的玻璃球(例如，空心玻璃球)的介电树脂混合物。例如，玻璃球可以对应于由玻璃材料(例如，“e-玻璃”材料)形成的中空玻璃球，该玻璃材料基本上类似于叠层332中的相邻预浸渍层336的编织玻璃布(描绘于图3c中)。参考图3d中描述的多层印刷电路板，第二电路化核心304的区域312内的固化树脂346可具有基本上类似于由第二预浸渍层336形成的相邻介电层的总介电常数的总介电常数。

图5c是图520，展示了分配在区域312内的“a-stage”树脂512，如在图中5b所示，然后部分固化(“b-staged”)以形成“b-stage”树脂322。在一些情况下，描绘于图5c的“b-stage”树脂322可对应于包括封装在部分固化的介电树脂中的玻璃球(例如，中空玻璃球)的介电树脂混合物。

在一些情况下，可基于在随后的层压循环期间在相邻预浸渍层内相关联的树脂来选择分配在区域312内的树脂512，以形成多层印刷电路板。例如，参考图3c中描绘的叠层332，可基于与邻近于第二电路化核心304的第二预浸渍层336相关联的树脂来选择分配在区域312内的树脂512。为了说明，“a-stage”树脂512可以被选择为使得在b-staging”之后，b-stage树脂322对应于第二预浸渍层336内的b-stage树脂。

在其他情况下，可选择分配在区域312内的树脂512，使得在图3d所示的层压循环之后，固化树脂346具有实质上类似于由第二预浸渍层336形成的相邻电介质层的介电常数的介电常数。即，经选择用于分配在区域312内的树脂512可不同于与第二预浸渍层336相关联的树脂，以便在层压循环之后匹配编织玻璃布和固化树脂的总介电常数。

图6a-6c为示出根据一个实施例形成图3b和3c中所示的第三电路核心层的工艺阶段的示图，通过在执行层压循环之前，将介电树脂选择性地施加到树脂需求增加的区域，随后部分固化介电树脂。

参考图6a，图600示出了图3a的第三电路化核心306的表面的截面图和顶视图。图6a示出了树脂需求增加的区域314可以对应于第三电路化核心306上的两条铜迹线之间的相对窄的间隙。顶视图示出了区域314可以通过沿着x轴和y轴的坐标来识别。如在此描述及关于图6b进一步描述的，沿x轴和y轴的坐标可由喷墨打印机用于树脂分配。

参考图6b，图610示出了在树脂分配到树脂需求增加的区域314之后图6a的第三电路化核心306的表面的截面图和顶视图。在图6b所示的实施例中，区域314沿着x轴和y轴的坐标可以用于以类似于喷墨打印机分配油墨的方式分配树脂612(在图6b中标识为“喷墨印刷树脂”)的单独“液滴”的图案。分配在区域314内的树脂612表示“a-stage”树脂。在一些情况下，在图6b中示出的树脂612可以对应于包括封装在介电树脂内的玻璃球(例如，空心玻璃球)的介电树脂混合物。例如，玻璃球可以对应于由玻璃材料(例如，“e-玻璃”材料)形成的中空玻璃球，该玻璃材料基本上类似于叠层332中的相邻预浸渍层336的编织玻璃布(描绘于图3c中)。参考图3d中描述的多层印刷电路板，第三电路核心306的区域314内的固化树脂346可具有基本上类似于由第二预浸渍层336形成的相邻介电层的总介电常数的总介电常数。

图6c是图620，展示了分配在区域314内的“a-stage”树脂612，如在图6b中所示，然后部分固化(“b-staged”)以形成b-stage树脂322。在一些情况下，b-stage树脂322描绘于图6c中，可以对应于包括封装在部分固化的介电树脂内的玻璃球(例如，空心玻璃球)的介电树脂混合物。

在一些情况下，可基于在后续层压循环期间在相邻预浸渍层内相关联的树脂来选择分配在区域314内的树脂612以形成多层印刷电路板。例如，参考图3c中描绘的叠层332，可基于与邻近第三电路化核心306的第二预浸渍层336相关联的树脂来选择分配在区域314内的树脂612。为了说明，可以选择“a-stage”树脂612，使得在“b-staging”之后，b-stage树脂322对应于第二预浸渍层336内的b-staged树脂。

在其他情况下，可选择分配在区域314内的树脂612，使得在图3d所示的层压循环之后，固化树脂346具有实质上类似于由第二预浸体层336形成的相邻电介质层的介电常数的介电常数。即，经选择用于分配在区域314内的树脂612可不同于与第二预浸体层336相关联的树脂，以便在层压循环之后匹配编织玻璃布和固化树脂的总介电常数。

图7是示出制造多层印刷电路板的过程700的特定实施例的流程图，该过程包括在层压循环之前在电路核心层的树脂需求增大的区域中选择性地施加和部分固化介电树脂。在一些情况下，介电树脂可以对应于包括封装在介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。在一个具体实施例中，这些玻璃球可以对应于由玻璃材料(例如，“e-玻璃”材料)形成的中空玻璃球，该玻璃材料基本上类似于有待用于在多层印刷电路板中形成电介质层的预浸渍材料的编织玻璃布材料。这可以使得电路核心层的包括玻璃球和固化的介电树脂的区域具有基本上类似于与由预浸材料形成的相邻介电层相关联的介电常数的介电常数。

在一些实施例中，图7描绘了过程700，可用于形成包括介电层和电路核心层的多层印刷电路板。电介质层由包括封装编织玻璃布的部分固化的介电树脂的预浸渍材料形成。电路化的核心层具有与介电层相邻的表面。电路核心层的表面具有包括封装在固化的介电树脂内的玻璃球的介电材料的区域。

过程700包括在702识别与介电树脂需求增加相关联的电路核心层的一个或多个区域。例如，参考图3a和4a，第一电路核心302的区域310与增加的介电树脂需求相关。作为另一个实例，参考图3a和5a，第二电路核心304的区域312与增加的介电树脂需求相关。作为另一个实例，参考图3a和6a，第三电路核心306的区域314与增加的介电树脂需求相关联。

过程700包括在704向电路核心层的区域选择性地施加介电树脂。例如，参考图4b，树脂412可以被喷墨印刷到第一电路化核心302的区域310中(例如，基于区域310的x-y坐标，如在俯视图中所描绘的)。作为另一个实例，参考图5b，树脂512可被喷墨印刷到第二电路化核心304的区域312中(例如，基于区域312的x-y坐标，如俯视图所示)。作为另一示例，参考图6b，树脂612可被喷墨印刷到第三电路化核心306的区域314中(例如，基于区域314的x-y坐标，如俯视图中所示)。在一些情况下，介电树脂可以对应于包括封装在介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。

过程700包含在706处部分固化介电树脂。例如，参考图4c，部分固化分配在区域310内的树脂412在第一电路化核心302的区域310内形成b-stage树脂322。作为另一个实例，参考图5c，部分固化分配在区域312内的树脂512在第二电路化核心304的区域312内形成b-stage树脂322。作为另一示例，参考图6c，部分固化分配在区域314内的树脂612在第三电路化核心306的区域314内形成b-stage树脂322。在一些实施例中，描绘于图4c、5c和6c的b-stage树脂322可以对应于包括封装在部分固化的介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。

过程700包括在708形成包括电路核心层的叠层。例如，参考图3c，叠层332包括在树脂需求增加的区域310内具有b-stage树脂322的第一电路化核心302。第一电路核心302的区域310与叠层332中的第一预浸渍层334相邻。作为另一个实例，参考图3c，叠层332包括在树脂需求增加的区域312内具有b-stage树脂322的第二电路化核心304。第二电路化核心304的区域312邻近叠层332中的第二预浸渍层336。作为另一示例，参考图3c，叠层332包括在树脂需求增加的区域314内具有b-stage树脂322的第三电路化核心306。第三电路核心306的区域314邻近叠层332中的第二预浸渍层336。

过程700包括在710执行层压循环以形成多层印刷电路板。例如，参考图3d，图3c的叠层332可以布置在顶部压板342与底部压板344之间，并且层压循环可以包括施加压力和热量。所产生的多层印刷电路板在树脂需求增加的区域310-314中包括固化的树脂346，由此防止树脂缺乏。在一些情况下，固化的树脂346可以对应于包括封装在固化的介电树脂内的玻璃球的介电树脂混合物。这可使得电路核心层的包括固化树脂346的区域具有基本上类似于与由预浸材料形成的相邻电介质层相关联的第二介电常数的第一介电常数。

因此，图7示出了制造多层印刷电路板的过程的示例，其包括在层压循环之前在电路核心层的树脂需求增大的区域中选择性地施加和部分固化介电树脂。额外的介电树脂可在层压循环期间填充树脂需求增加的区域，从而防止树脂缺乏。

本说明书中的描述仅用于说明的目的，而不应被解释为限制性的意义。本发明的范围仅由所附权利要求的语言限定。