专利名称：埋有电子器件的印刷线路板及其制造方法
背景技术：
本发明涉及一种电子器件埋入绝缘底板的印刷线路板的制造方法以及用这种方法制造的印刷线路板。
通常已知有一种印刷线路板，在这种印刷线路板中电子器件埋在绝缘底板内，从而实现电子器件的高密度组装。
例如，在JP-A-11-312868中揭示了一种技术。在这种技术中，形成多个第一树脂薄膜，用这些第一树脂薄膜组成一个绝缘底板。第一树脂薄膜含有处在B态的热固树脂。在每个第一树脂薄膜内形成多个通路。在每个第一树脂薄膜的一个表面上形成多个导电层。然后，形成一个第二树脂薄膜。第二树脂薄膜的玻璃态转化温度比第一树脂薄膜的固化温度高。将一个用树脂密封的电子器件安装在第二树脂薄膜上。将第二树脂薄膜与第一树脂薄膜层叠在一起后加压，形成一个第一和第二树脂薄膜的集成体。随后，通过对集成体加热使第一膜片内的热固树脂固化，制成一个印刷线路板，其中这些导电层通过通路相互电连接，电子器件与导电层电连接，而电子器件埋在绝缘底板内。
然而，在公布的这种工艺中，困难的是在这种印刷线路板内使电子器件与在固化第一薄膜的热固树脂时形成的绝缘底板对准，因为装上电子器件的第二树脂薄膜夹在层叠在它两面的第一树脂薄膜之间。因此，在对准上的比较大的偏差可能引起在电子器件与通路之间电接触不良。
在JP-A-4-356998中揭示了另一种工艺。在这种工艺中，在一个构成多层电路板的内层板的双面印制板的绝缘底板上通过镗孔形成一个凹口。然后，将一个电子器件放在凹口内焊好。接着，在焊有电子器件的双面印刷板的两个表面上层叠聚脂胶片，再加压，就制成一个埋有电子器件的印刷线路板。
然而，在JP-A-4-356998的工艺中，制造过程复杂，而且制造步骤多，因为要将这些聚脂胶片分别叠堆在双面印刷板的两个表面上。
发明概要本发明是在考虑到以上情况下作出的，目的是提供一种制造埋有电子器件的印刷线路板的方法，采用这种方法很容易使电子器件与印刷线路板的绝缘底板对准，而且可以简化制造过程。本发明的另一个目的是提供用这种方法制造的印刷线路板。
这种方法包括下列步骤在一个用热塑性树脂制成的第一树脂薄膜内形成一个开口；将第一树脂薄膜与多个用热塑性树脂制成、上面形成多个导电层的第二树脂薄膜层叠在一起；将一个大小基本上与开口相同的电子器件嵌入开口；以及通过加压和加热将层叠的第一和第二树脂薄膜粘接在一起。在对层叠的第一和第二树脂薄膜加压和加热时，电子器件的多个电极就电连接到导电层上，而第一和第二树脂薄膜受到塑性变形，密封了电子器件。
或者，这种方法也可以包括下列步骤在一个用热塑性树脂制成的片件内形成一个凹口或开口；将一些用热塑性树脂制成、上面形成多个导电层的树脂薄膜层叠在一起；将片件放在一个在层叠树脂薄膜的步骤中形成的层叠体的外表面上或层叠体内；将一个电子器件嵌入凹口或开口；以及通过加压和加热将树脂薄膜和片件粘接在一起。在对树脂薄膜和片件加压和加热时电子器件的多个电极就电连接到导电层上，而热塑性树脂受到塑性变形，密封了电子器件。
附图简要说明从下面结合附图所作的详细说明中可以更清晰地看到本发明的上述和其他一些目的、特征和优点。在这些附图中
图1A至1G为逐步示出按照本发明的第一实施例设计的印刷线路板生产过程概要情况的剖视图；图2A示出了不按照第一实施例而出现的表面凹陷的情况，而图2B示出了按照第一实施例而出现的表面凸起的情况；图3A示出了不按照第一实施例而出现的另一种表面凹陷的情况，而图3B示出了按照第一实施例而出现的另一种表面凸起的情况；图4为示出按照本发明第二实施例设计的印刷线路板生产过程的一部分情况的剖视图；图5为示出按照第二实施例设计的印刷线路板生产过程的另一部分情况的剖视图；图6为示出第一和第二实施例的层叠结构的一个变型的剖视图；图7为示出第一和第二实施例的层叠结构的另一个变型的剖视图；图8为示出第一和第二实施例的层叠结构的又一个变型的剖视图；图9为示出第一和第二实施例的层叠结构的又一个变型的剖视图；图10为示出第一和第二实施例的层叠结构的又一个变型的剖视图；图11为示出第二实施例的电连接方法的一个变型的剖视图；图12为示出第二实施例的电连接方法的另一个变型的剖视图；图13为示出第二实施例的电连接方法的又一个变型的剖视图；图14A至14G为逐步示出按照本发明的第三实施例设计的印刷线路板生产过程概要情况的剖视图；图15为示出第三实施例的层叠结构的一个变型的剖视图；图16为示出第三实施例的层叠结构的另一个变型的剖视图；以及图17为示出第三实施例的层叠结构的又一个变型的剖视图。
优选实施例详细说明下面将结合各实施例对本发明进行详细说明。
第一实施例如图1A所示，单面导电层薄膜21包括一个树脂薄膜23和多个导电层22。导电层22是通过对一个粘在树脂薄膜23一侧的厚度为18微米的铜箔进行蚀刻成形的。在图1A中，树脂薄膜23是一种用重量百分比为65-35的聚醚醚酮树脂和重量百分比为35-65的聚醚酰亚胺树脂的混合物制成的厚度为75微米的热塑薄膜。
在如图1A所示形成导电层22后，通过用二氧化碳激光器照射树脂薄膜23在树脂薄膜23内形成多个通底的通孔24，如图1B所示。通孔24通达导电层22。在用二氧化碳激光器照射通孔24时，可以通过调整二氧化碳激光器和功率和照射时间，防止在导电层22上打出凹坑。
除了二氧化碳激光器，也可以用准分子激光器等形成通孔24。如果不用激光器，也可以用其他装置，例如打孔器。然而，最好是用激光束加工，因为这样加工能形成直径比较精细的通孔，而且使导电层22受到的损害也比较小。
在如图1B所示形成通孔24后，在通孔24内填以一种作为电连接材料的导电膏50，如图1C所示。导电膏50的制备如下。在将6g的乙基纤维素树脂溶于60g的作为有机溶剂的松油醇配成的溶液中加入300g的平均粒度为5微米比面积为0.5m2/g的锡微粒和300g的平均粒度为1微米比面积为1.2m2/g的银微粒。用一个混合器将这种混合物混合成糊状。再加入乙基纤维素，以改善导电膏50的成形保持能力。作为改善成形保持能力的材料，也可以用聚丙烯树脂。
在导电膏50由丝网印刷机用一个金属掩膜印刷和填入单面导电层薄膜21的通孔24后，使松油醇在140-160℃蒸发30分钟左右。在图1C中，用丝网印刷机将导电膏50填入通孔24。只要保证装填，也可以用其他方法，例如用一个自动给料器。
也可以用其他有机溶剂代替松油醇使混合物成糊状。要求有机溶剂的沸点为150-300℃。沸点为150℃或者更低的有机溶剂很可能引起导电膏50的粘滞性随时间的变化比较大的问题。另一方面，沸点高于300℃的有机溶剂会有溶剂蒸发需要比较长的时间的问题。
导电膏50内的金属微粒最好平均粒度它0.5-20微米和比面积为0.1-1.5m2/g。在金属微粒的平均粒度小于0.5微米或比面积大于1.5m2/g的情况下，需要比较多的有机溶剂，才能使导电膏50有适当的粘滞性，可以方便地填入通孔24。含有比较多的有机溶剂的导电膏50需要比较长的时间来蒸发溶剂。如果蒸发不充分，在稍后要说明的层间连接期间导电膏50受热时会产生比较多的气体，从而使得在通孔24内产生一些砂眼。因此，降低了稍后要说明的层间连接的可靠性。
另一方面，在金属微粒的平均粒度大于20微米或者比面积小于0.1m2/g的情况下，导电膏50填入通孔24就比较困难。此外，金属微粒会分布不均匀，于是在导电膏50受热时难以形成均质合金组成的导电化合物51，这在稍后将进行说明。因此，难于保证层间连接的可靠性。在导电膏50填入通孔24前，可以对导电层22的位于通孔24底部处的表面稍加蚀刻或化学处理，以便使导电层22与通孔24底部处的化合物51之间有良好的连接，连接情况将在稍后说明。
如图1D所示，单面导电层薄膜31包括树脂薄膜23、导电层22和填入在树脂薄膜23内形成的通孔24的导电膏50，单面导电层薄膜31用与如图1A-1C所示的形成单面导电层薄膜21相同的步骤形成。在形成通孔24时，在单面导电层薄膜31上通过激光加工在要放置需埋入的电子器件41(稍后说明)的位置形成一个大小基本上与电子器件41相同的开口35。开口35的大小设置成使得在电子器件41与电子器件41周围的树脂薄膜23之间的间隙为大于或等于20微米而小于或等于树脂薄膜23的厚度(在图1D中为75微米)。
图1D中的开口35是在形成通孔24时用激光加工形成的。然而，也可以与通孔24分开，用模压或者造模铣切法形成开口35。在图1D中，象单面导电层薄膜21的树脂薄膜23那样，单面导电层薄膜31的树脂薄膜23用的也是用重量百分比为65-35的聚醚醚酮树脂和重量百分比为35-65的聚醚酰亚胺树脂的混合物制成的厚度为75微米的热塑性树脂薄膜。
在单面导电层薄膜31内形成开口35和将导电膏50填入通孔24再使之蒸发后，将多个单面导电层薄膜21、31层叠在一起，如图1E所示。在图1E中，有三个单面导电层薄膜21和两个单面导电层薄膜31。在层叠时，将单面导电层薄膜21、31层叠成使得每个具有导电层22的面向上，如图1E使示。也就是说，单面导电层薄膜21、31层叠成每个具有导电层22的表面与每个没有导电层的表面相互叠在一起。
这些在相同位置具有开口35的单面导电层薄膜31层叠在一起，使得由多个开口35(图1E中为两个)形成的空间36在图1E的垂直方向上基本上等于或者小于电子器件41的厚度。在图1E中电子器件41的厚度为160微米，因此单面导电层薄膜31层叠成使得空间36的高基本上等于或小于160微米，也就是说，两个在图1E的垂直方向上为75微米的开口合并在一起提供了高为150微米的空间36。
在层叠单面导电层薄膜21、31时，将电子器件41(一个诸如电阻、电容器、滤波器或IC之类的芯片组件)嵌入空间36。如图1E所示，在电子器件41的二个端部朝向单面导电层薄膜21的通孔24的表面上形成电极42。填有导电膏50的通孔24处在使在空间36上面的单面导电层薄膜21的导电层22与电极42可以电连接的位置上。由铝制成的释放热量的散热器46垫在层叠的单面导电层薄膜21、31下，如图1E所示。面对散热器46的树脂薄膜23内没有通孔，如图1E所示。
在单面导电层薄膜21、31和散热器46层叠成如图1E所示后，就用一个真空热压机从层叠体的顶面和底面对层叠体加压和加热。具体地说，将层叠体在110MPa的压强下在250至350℃加热10-20分钟，使得各单面导电层薄膜21、31和散热器46粘合在一起，如图1F所示。由于树脂薄膜23都是用同样的热塑性树脂制成的，因此很容易将树脂薄膜23热封成一个完整的绝缘底板39。
同时，由一个树脂薄膜23分开的多对导电层22通过通孔24内的导电膏50经烧结和固化形成的导电化合物51电连接，而电子器件41的电极42与导电层22也得到连接，从而形成了一个埋有电子器件41的多层印刷线路板100。导电化合物51是电连接物质，通孔24和导电化合物51构成了多层印刷线路板100的各个通路。
每对导电层22根据同样的机制由相应通路电连接。填在通孔24内的导电膏50蒸发后处在锡微粒和银微粒混合的状态。在导电膏50受到250-350℃的加热时，由于锡微粒和银微粒的熔点分别为232℃和961℃，锡微粒熔化后就粘到银微粒的表面上，包住银微粒。
随着在这个锡微粒和银微粒混合的状态下继续加热，熔化的锡开始从银微粒表面去掉，形成锡和银的合金(熔点为480℃)。由于形成合金，在通孔24内就形成了由合金构成的导电化合物51。
在通孔24内形成导电化合物51时，导电化合物51压到导电层22的位于通孔24底部的表面上。于是，导电化合物51内的锡成分和导电层22内的铜成分相互扩散，在导电化合物51与导电层22之间的边界上形成了一个固相扩散层。
电子器件41的电极42用诸如铜或镍之类的金属制成。电极42的表面镀有锡之类。根据与导电化合物51与导电层22之间的电连接基本上相同的机制，由在导电化合物51与导电层22之间的边界上形成的固相扩散层和在导电化合物51与电极42之间的边界上形成的固相扩散层将每个电极42电连接到一个相应的导电层22上。
在图1E所示的层叠体受到真空热压机的加压和加热时树脂薄膜23的弹性模数下降到5-40MPa左右。因此，处在开口35周围的树脂薄膜23变形，伸向开口35。此外，位于沿图1E的垂直方向在开口35上面和下面的树脂薄膜23也变形，伸向开口35。也就是说，空间36周围的树脂薄膜23都伸向空间36。
因此，电子器件41被由于单面导电层薄膜21、31的树脂薄膜23粘合成一体和变形形成的绝缘底板39密封，如图1f所示。在对树脂薄膜23加压和加热时树脂薄膜23的弹性模数最好为1-1000MPa。如果弹性模数大于1000MPa，对于热封树脂薄膜23来说不容易使树脂薄膜23变形。另一方面，如果弹性模数小于1MPa，对于形成印刷电路板100来说树脂薄膜23过于容易变形。
开口35的大小设置成给出大于或等于20微米而小于或等于树脂薄膜23的厚度的间隙。这是因为如果间隙小于20微米，将电子器件41嵌入开口35就比较困难，而如果间隙大于树脂薄膜23的厚度，在通过加压和加热使树脂薄膜23变形时，要完全密封电子器件41比较困难。
在图1E中，所层叠的单面导电层薄膜31的数量确定为使开口35形成的空间36的高基本上等于或小于电子器件41在图1E的垂直方向上的厚度。这是因为在空间36的高大于电子器件41的厚度的情况下，密封和有电子器件41的绝缘底板39在埋有电子器件41的区域的上面和下面的表面就成为凹陷的，如所示2A和3A。如果表面凹陷的印刷线路板100处于高温环境中，绝缘底板39就会变形到使凹陷表面齐平。因此，在图2A和3A所示的在电子器件41与绝缘底板39之间的边界41a处会产生使绝缘底板39剥离电子器件41的应力，从而降低了印刷线路板100的在隔离和密封上的可靠性。然而，如果绝缘底板39的剥离应力可以忽略，空间36的高可以比电子器件41的厚度稍大一些。
另一方面，只要空间36的高基本上等于或小于电子器件41的厚度，在埋有电子器件41的区域的上面和下面的表面就是平的或者凸起的，如图2B和3B所示。只要表面是平的或凸起的，即使印刷线路板100处于高温环境，由于绝缘底板部件39变形而要使凸起表面齐平，但在边界41a所产生的应力是要将绝缘底板39压到电子器件41上。然而，在空间36的高小于电子器件41的厚度太多的情况下，印刷线路板100的表面就太凸起，从而在这个太凸起表面上装配其他电子器件可能有困难。
按照如上所述制造方法和由这种制造方法提供的结构，可以得到使电子器件41在绝缘底板39内比较精确定位、比较可靠地与导电层22电连接和比较可靠地被绝缘底板39密封的印刷线路板100。如图1G所示的在底面具有散热器46的印刷线路板100可以实现高密度组装，而且具有所希望的对上表面上的另一个电子器件61和埋入的电子器件41的散热能力。
此外，通过对层叠体加压和加热同时实现了将单面导电层薄膜21、31和散热器46集成一体、各对导电层22的电连接和电子器件41与导电层22的电连接。因此，可以减少印刷线路板100的制造步骤，从而降低了生产成本。
第二实施例如图4所示，第二实施例的方法与第一实施例的方法的不同之处是在将单面导电层薄膜21、31层叠在一起前就使电子器件41与其中一个单面导电层薄膜21的导电层22电连接。在第二实施例的方法中，在图5所示的层叠步骤，接有电子器件41的单面导电层薄膜21放在空间36上面。
具体地说，如图4所示，电子器件41放在其中一个单面导电层薄膜21的没有导电层22的那面。然后，对这个单面导电层薄膜21和电子器件41加压和加热。通孔24位于与电子器件41的电极42相应的位置。因此，在对单面导电层薄膜21和电子器件41加压和加热时，导电膏50就烧结成整体的导电化合物51，使电子器件41的电极42与导电层22电连接。
然后，将接有电子器件41的单面导电层薄膜21、其他的单面导电层薄膜21、31和散热器46层叠在一起，如图5所示。随后，用与在第一实施例中相同的方法对层叠体加压和加热，形成图1F所示的多层印刷线路板100。虽然在对层叠体加压和加热前在接有电子器件41的单面导电层薄膜21的通孔24内已经形成导电化合物51，但在对层叠体加压和加热时导电化合物51内的锡成分和导电层22内的铜成分才相互扩散，在导电化合物51与导电层22之间的边界形成固相扩散层。
开口35与电子器件41之间的尺寸关系和空间36与电子器件41之间的尺寸关系与第一实施例中的相同。
采用第二实施例的制造方法，可以得到结构与第一实施例中的相同的印刷线路板100。按照第二实施例，在将所有的单面导电层薄膜21层叠在一起前，先将电子器件41与其中一个单面导电层薄膜21的导电层22连接起来。因此，即使电子器件41非常小，也可以利用单面导电层薄膜21的与电子器件41电连接的导电层22很容易对电子器件41进行检验。此外，由于电子器件41可以在埋入前检验，因此可以避免由于电子器件41较差而制造出较差的印刷线路板100，形成浪费。
第三实施例利用与图1A至1C所示相同的如图14A至14C的步骤形成与以上实施例中相同的没有开口的单面导电层薄膜21。图14D中所示的片件81用热塑性树脂制成，厚度为1mm。具体地说，片件81用一种重量百分比为65-35的聚醚醚酮树脂和重量百分比为35-65的聚醚酰亚胺树脂的混合物制成。如图14D所示，片件81具有多个凹口82(在图14D中为两个凹口)，大小基本上与电子器件41相同，是通过热压机在要放两个电子器件41的位置处进行加工形成的。每个凹口82的大小设置成在电子器件41与凹口82的垂直表面之间有等于或大于20微米的间隙，而凹口82的深度(在图14D中为0.85mm)为等于或小于电子器件41的厚度。
凹口82的深度设置成基本上等于或小于电子器件41在图14D的垂直方向上的厚度。在图14E中电子器件41的厚度为0.9mm，因此在图14D中每个凹口82加工成深度为0.85mm，片件81是通过热压机进行加工形成的。然而，片件81也可以通过注塑模之类形成。
在形成片件81和将导电膏50填入单面导电层薄膜21的通孔和蒸发后，如图14E所示，就将一些单面导电层薄膜21(图14E中为三个薄膜)层叠在一起，再将片件81垫在层叠的单面导电层薄膜21下面。
具体地说，这些单面导电层薄膜21层叠成每个具有导电层22的面如图14E所示的那样朝上，也就是说，每个具有导电层22的表面与每个没有导电层22的表面相叠。片件81垫在层叠的单面导电层薄膜21下，使得层叠的单面导电层薄膜21的没有导电层22的表面与片件81的有凹口82的表面相叠。
在将单面导电层薄膜21和片件81层叠在一起时，就将电子器件41(诸如电阻、电容器、滤波器或IC之类的芯片组件)放在凹口82所形成的空间83内，如图14E所示。位于空间83上面的单面导电层薄膜21包括两对填有导电膏50的通孔24。通孔24处在使导电层22与电极42可以电连接的位置。然后，如图14E所示，将用铝制成的散热器46垫在单面导电层薄膜21和片件81形成的层叠体下。
接着，用真空热压机从层叠体的两个表面对层叠体加压和加热，从而形成多层印刷线路板100。具体地说，将层叠体在1-10MPa的压强下在250-350℃中加热10-20分钟。在层叠体加压后，每个单面导电层薄膜21、片件81和散热器46就粘合在一起，如图14F所示。由于树脂薄膜23和片件81是用同样的热塑性树脂制成的，因此它们很容易热封成一个成整体的绝缘底板39。同时，导电层22由导电化合物51相互电连接，而电子器件41的电极42与导电层22以与以上实施例中相同样的方式电连接。
树脂薄膜23和片件81在受到真空热压机加压和加热时弹性模数降低到5-40MPa。因此，凹口82周围的片件91和凹口82上面的树脂薄膜23变形，向凹口82伸出。也就是说，空间83周围的树脂薄膜23和片件81都向空间83伸出。
因此，通过将树脂薄膜23和片件81层叠在一起变形而形成的绝缘底板密封了电子器件41。树脂薄膜23和片件81在受到加压和加热时弹性模数最好为1-1000MPa。如果弹性模数大于1000MPa，热封树脂薄膜23和片件81比较困难，而且使树脂薄膜23和片件81变形也比较困难。另一方面，如果弹性模数小于1MPa，对于形成印刷电路板100来说树脂薄膜23和片件81就过于容易变形。
每个凹口82的大小最好设置成在电子器件41与凹口82的垂直表面之间有大于或等于20微米而小于或等于凹口82的深度(在图14D中为0.85mm)的间隙。这是因为如果间隙小于20微米，将电子器件41嵌入凹口82就比较困难，而如果间隙大于凹口82的深度，在通过加压和加热使片件81变形时，要完全密封电子器件41比较困难。
在图14E中，电子器件41的厚度为0.9mm，而每个凹口的深度为0.85mm。凹口82的深度最好基本上等于或小于电子器件41在图14D的垂直方向上的厚度。这是因为在每个凹口82的深度大于电子器件41的厚度的情况下，印刷线路板100在埋有电子器件41的区域的上面和下面的表面就成为凹陷的，如图2A和3A所示。如果表面凹陷的印刷线路板100处于高温环境中，绝缘底板39就会变形到使凹陷表面齐平。因此，在图2A和3A所示的在电子器件41与绝缘底板39之间的边界41a处会产生使绝缘底板39剥离电子器件41的应力，从而降低了印刷线路板100的在绝缘和密封上的可靠性。然而，如果绝缘底板39的剥离应力可以忽略，凹口82的深度可以比电子器件41的厚度稍大一些。
另一方面，只要凹口82的深度基本上等于或小于电子器件41的厚度，在埋有电子器件41的区域的上面和下面的表面就是平的或者凸起的，如图2B和3B所示。只要表面是平的或凸起的，即使印刷线路板100处于高温环境，由于绝缘底板部件39变形而要使凸起表面齐平，但在边界41a所产生的应力是要将绝缘底板39压到电子器件41上。然而，在凹口82的深度小于电子器件41的厚度太多的情况下，印刷线路板100的表面就太凸起，从而在这个太凸起表面上装配其他电子器件可能有困难。
按照第三实施例的制造方法提供的制造方法和结构，将单面导电层薄膜21、片件81和散热器46层叠在一起再集成整体，使得通过加压和加热可以同时实现导电层22之间的相互电连接和电子器件41与导电层22的电连接。因此，可以简化印刷线路板100的制造过程，减少制造步骤。此外，即使在需要埋入一个大电子器件的情况下，也可以模制和应用一个尺寸与这个大电子器件相应的片件81，因此制造步骤可以比只用树脂薄膜23形成绝缘底板39的少。
按照第三实施例的制造方法提供的这种制造方法和结构，可以得到使电子器件41在绝缘底板39内比较精确定位、比较可靠地与导电层22电连接和比较可靠地密封在绝缘底板39内的印刷线路板100。如图14G所示的在底面具有散热器46的印刷线路板100可以实现高密度组装，而且具有所希望的对装配在印刷线路板100上表面上的电子器件61和埋入的电子器件41的散热效果。
变型在第一和第二实施例中，无论是层叠结构还是单面导电层薄膜21、31的数目都不局限于图1E和5所示的情况。可以按情况将单面导电层薄膜21和31、双面导电层薄膜和没有导电层22的树脂薄膜合并后层叠在一起。例如，可以采用图6至10中所示的单面导电层薄膜21、31和没有导电层的树脂薄膜23合并后层叠在一起的层叠结构。如图8至10所示，具体地说，在只在没有导电层的树脂薄膜23内形成开口的情况下，有着电路板的电路设计可以更为灵活的优点。然而，只要单面导电层薄膜21、31是象图1E和图5那样层叠的，也可以简化制造过程。
在第二实施例中，如图4所示，单面导电层薄膜21的导电层22和电子器件41的电极42由烧结填入通孔24的导电膏50形成的导电化合物51连接。然而，也可以不用通孔24内的导电化合物51进行连接。例如，可以采用图11中所示的连接方式。为了实现连接，在电子器件43的底面上形成一对电极42a，如图11所示。在电极42a的每个表面上形成一些金的凸起。然后，在台阶22a的表面上形成镍/金镀层22b后，通过压力粘结或超声焊接将电极42a与导电层22的台阶22a接合在一起。
或者，也可以采用另一种如图12所示的连接方式。为了实现这种连接，在电子器件43的底面上形成一对铝制的电极42a，如图12所示。在在镍/金镀层22b上形成金的凸起22c后，通过压力粘结或超声焊接将电极42a和台阶22a接合在一起。或者，也可以采用其他如图13所示的连接方式。为了实现这种连接，在电子器件43的上表面上形成一对铝制的电极42a，如图13所示。在导电层22的台阶22a的表面上形成镍/金镀层22b后，通过引线接合使每个电极42a与相应的台阶22a电连接。在图11至13中，在电子器件43的一个水平表面上形成电极42a，如图11至13所示。然而，也可以在其他方向形成电极42a，只要电极42a与导电层22之间的这种电连接是可行的。
在第三实施例中，无论是层叠结构还是单面导电层薄膜21和片件81的数目都不局限于图14K所示的情况。可以按情况将单面导电层薄膜21、片件81、双面导电层薄膜和没有导电层的树脂薄膜合并后层叠在一起。然而，只要单面导电层薄膜21、和片件81是象图14E那样层叠的，也可以简化制造过程。
在图14E中，片件81叠在层叠单面导电层薄膜21形成的层叠体的下表面上。然而，如图15所示，片件81也可以叠在单面导电层薄膜21之间。在图14D和14K中，片件81具有为嵌入电子器件41而开的凹口82。或者，如图16所示，也可以采用具有开口92的片件81a。如图17所示，可以将一个用诸如陶瓷之类的绝缘物制成的散热器46a与单面导电层薄膜21和片件81a叠堆在一起。
在以上实施例和变型中，树脂薄膜23和片件81用重量百分比为65-35的聚醚醚酮树脂和重量百分比为35-65的聚醚酰亚胺树脂的混合物制成。然而，树脂薄膜23和片件81也可以在聚醚醚酮树脂和聚醚酰亚胺树脂中再添加一些非导电的填料，或者可以只是用聚醚醚酮(PEEK)或只是用聚醚酰亚胺(PEI)制成。此外，也可以采用诸如聚苯硫(PPS)、热塑聚酰亚胺之类的热塑树脂或者所谓的液晶聚合物。最好采用在受到加压和加热时在加热温度下弹性模数为1-1000MPa和在以后的焊接步骤热阻满足要求的树脂薄膜。
在第三实施例中，树脂薄膜23和片件可以分别采用不同类型的热塑树脂。然而，考虑到树脂薄膜23与片件81的粘合和回收情况，采用共同的材料是有益的。
在以上实施例和变型中，可以对电子器件41的表面进行处理以便改善与树脂薄膜23的粘合，或者在电子器件41的表面上涂以粘合剂。
在以上实施例和变型中，在印刷线路板100的一个表面上整个地形成了散热器46。然而，也可以在部分表面或者两个表面上形成散热器46。当然，除非需要改善散热，印刷线路板100不一定要有散热器46。可以在散热器46的与绝缘底板39连接的表面上粘附一个诸如聚醚酰亚胺片之类的所谓粘接片、含有导热填料的热固树脂片或含有导热填料的热塑树脂片，以便改善粘合或导热性。
权利要求
1.一种制造印刷线路板的方法，所述方法包括下列步骤在一个第一树脂薄膜(23)内形成一个开口(35)；将这个第一树脂薄膜(23)与多个没有开口(35)的第二树脂薄膜(23)层叠在一起；将一个大小基本上与开口(35)相同的电子器件(41)嵌入开口(35)；以及通过对在嵌入步骤后的第一和第二树脂薄膜(23)加压和加热将第一和第二树脂薄膜(23)粘接在一起。
2.在权利要求1中所述的方法，其中如果电子器件(41)的厚度大于第一树脂薄膜(23)的厚度，在层叠步骤根据电子器件(41)的厚度层叠多个第一树脂薄膜(23)。
3.在权利要求2中所述的方法，其中第一树脂薄膜(23)的总厚度基本上等于或小于电子器件(41)的厚度。
4.在任何权利要求1至3中所述的方法，其中在电子器件(41)的一个与第二树脂薄膜(23)平行的表面上形成一个电极(42)，在其中一个第二树脂薄膜(23)的一个表面上形成一个导电层(22)，在这个第二树脂薄膜(23)内在一个与电极(42)相应的位置形成一个包括一个通达导电层(22)的通孔(24)和一种填入通孔(24)的电连接材料(50)的通路，以及在粘接步骤中由电连接材料(50)使电极(42)与导电层(22)电连接。
5.在任何权利要求1至3中所述的方法，其中在层叠步骤前在其中一个第二树脂薄膜(23)的一个表面上形成一个导电层(22)，以及在嵌入步骤前使导电层(22)与电子器件(41)的一个电极(42)电连接。
6.在权利要求5中所述的方法，其中在电子器件(41)的一个与第二树脂薄膜(23)平行的表面上形成电极(42)，在其中一个第二树脂薄膜(23)内在一个与电极(42)相应的位置形成一个包括一个通达导电层(22)的通孔(24)和一种填入通孔(24)的电连接材料(50)的通路，以及由电连接材料(50)使电极(42)与导电层(22)电连接。
7.在权利要求5中所述的方法，其中在电子器件(41)的与第二树脂薄膜(23)平行的表面上形成一个电极(42a)，导电层(22)在一个与电极(42a)相应的位置形成一个台阶(22a)，以及使电极(42a)与台阶(22a)电连接。
8.在权利要求5中所述的方法，其中在电子器件(41)的与第二树脂薄膜(23)平行的表面上形成一个电极(42a)，导电层(22)在一个与电极(42a)的位置形成一个台阶(22a)，以及通过引线接合使电极(42a)与台阶(22a)电连接。
9.在任何权利要求1至8中所述的方法，其中第一和第二树脂薄膜(23)是用热塑树脂制成的。
10.在权利要求9中所述的方法，其中第一和第二树脂薄膜(23)是用同样类型的树脂制成的。
11.在权利要求9或10中所述的方法，其中在粘接步骤对第一和第二树脂薄膜(23)在使第一和第二树脂薄膜(23)的弹性模数为1-1000MPa的温度中加热。
12.在任何权利要求1至11中所述的方法，其中所述方法还包括在嵌入步骤后形成的第一和第二树脂薄膜(23)的一个层叠体的一个表面上形成一个散热件(46)的步骤。
13.在权利要求12中所述的方法，其中通过对在形成散热件(46)的步骤后形成的第一和第二树脂薄膜(23)和散热件(46)的层叠体加压和加热使第一和第二树脂薄膜(23)与散热件(46)粘接在一起。
14.一种制造印刷线路板的方法，所述方法包括下列步骤在一个片件(81)内形成一个凹口(82)或开口(92)；将多个树脂薄膜(23)层叠在一起；将片件(81)放在树脂薄膜(23)的在层叠步骤形成的层叠体的一个外表面上或者放在层叠体中；将一个电子器件(41)嵌入凹口(82)或开口(92)；以及通过对嵌入步骤后的树脂薄膜(23)和片件(81)加压和加热使树脂薄膜(23)和片件(81)粘接在一起。
15.在权利要求14中所述的方法，其中凹口(82)和开口(92)大小基本上与电子器件(41)相同。
16.在权利要求15中所述的方法，其中凹口(82)和开口(92)的深度基本上等于或小于电子器件(41)的厚度。
17.在任何权利要求14至16中所述的方法，其中在电子器件(41)的一个与树脂薄膜(23)平行的表面上形成一个电极(42)，在其中一个树脂薄膜(23)的一个表面上形成一个导电层(22)，在这个树脂薄膜(23)内在一个与电极(42)相应的位置形成一个包括一个通达导电层(22)的通孔(24)和一种填入的通孔(24)的电连接材料(50)的通路，以及在粘接步骤中由电连接材料(50)使电极(42)与导电层(22)电连接。
18.在任何权利要求14至17中所述的方法，其中树脂薄膜(23)和片件(81)都是用热塑树脂制成的。
19.在任何权利要求14至18中所述的方法，其中树脂薄膜(23)和片件(81)是用相同的树脂制成的。
20.在权利要求19中所述的方法，其中树脂薄膜(23)和片件(81)在粘接步骤中在使树脂薄膜(23)和片件(81)的弹性模数为1-1000MPa的温度中加热。
21.在任何权利要求14至20中所述的方法，其中所述方法还包括在嵌入步骤后形成的树脂薄膜(23)和片件(81)的一个层叠体的一个外表面上形成一个散热件(46)的步骤。
22.在权利要求21中所述的方法，其中树脂薄膜(23)、片件(81)和散热件(46)在粘接步骤中粘接在一起。
23.一种印刷线路板，所述印刷线路板包括一个用热塑树脂制成的绝缘底板(39)，包括一个在绝缘底板(39)内的空间(36，83)；以及一个具有一个电极(42)、设置在空间(36，83)内的电子器件(41)；以及一个设置在绝缘底板(39)内、与电极(42)电连接的导电层(22)。
24.在权利要求23中所述的印刷线路板，其中绝缘底板(39)是一个由多个树脂薄膜(23)集成的集成体，其中一个树脂薄膜(23)具有一个开口(35)，而空间(36)是由开口(35)形成的。
25.在权利要求23中所述的印刷线路板，其中绝缘底板(39)是一个由多个树脂薄膜(23)和一个片件(81)集成的集成体，片件(81)具有一个凹口(82)或开口(92)，而空间(83)是由凹口(82)或开口(92)形成的。
26.在权利要求24中所述的印刷线路板，其中树脂薄膜(23)在为了形成绝缘底板(39)对树脂薄膜(23)加压和加热时的加热温度具有为1-1000MPa的弹性模数。
27.在权利要求25中所述的印刷线路板，其中树脂薄膜(23)和片件(81)在为了形成绝缘底板(39)对树脂薄膜(23)和片件(81)加压和加热时的加热温度具有为1-1000MPa的弹性模数。
28.在任何权利要求23至27中所述的印刷线路板，其中电极(42)与导电层(22)由一个包括一个通达导电层(22)的通孔(24)和一种填入通孔(24)的电连接材料(51)的通路(24，51)电连接。
29.在任何权利要求23至28中所述的印刷线路板，其中散热件(46)设置在绝缘底板(39)的一个表面上。
30.在任何权利要求23至29中所述的印刷线路板，其中绝缘底板(39)是用一个类型的树脂制成的。
全文摘要
制造埋有电子器件的印刷线路板的方法。将一个具有一个开口的第一树脂薄膜或者一个具有一个凹口的片件与多个形成有导电层的第二树脂薄膜叠堆在一起。第一和第二树脂薄膜和片件都包括热塑树脂。将一个电子器件嵌入开口或凹口。再对包括电子器件的叠堆体加压和加热，使叠堆体集成为一个整体。在对叠堆体加压和加热时，电子器件的多个电极电连接到导电层上，而第一和第二树脂薄膜和片件受到塑性变形就密封了电子器件。
文档编号H05K1/05GK1391432SQ02123019
公开日2003年1月15日 申请日期2002年6月13日 优先权日2001年6月13日
发明者近藤宏司, 横地智宏, 三宅敏广, 竹内聪 申请人:株式会社电装