积层板及其制造方法、具有该积层板的电子元件和装置的制作方法

文档序号:7232197阅读:225来源:国知局
专利名称:积层板及其制造方法、具有该积层板的电子元件和装置的制作方法
技术领域
本发明涉及积层板及具有该积层板的电子元件和电子装置。
背景技术
本发明涉及积层板。本发明还涉及具有积层板的电子元件,例如诸如球
栅阵列("BAG")封装的封装模块和安装有该封装模块的印刷电路板,本发 明也涉及例如个人计算机("PC")、服务器、便携式电话和数码照相机等电 子装置。
BGA封装通常用于满足小型和高性能电子装置的需要。 一般地,BGA 封装是一种封装模块类型,该封装模块安装有用作插件板上的CPU的IC或 LSI并被焊接到印刷电路板(也称作"系统插板"或"母板")。BGA封装通过 高密度封装来实现电子装置的高性能和小型化。
近来的BGA封装常常使用积层板。该积层板包括作为芯的双面印刷电 路板或多层印刷电路板,并将积层粘附到该芯的一个表面或两个表面。该积 层为绝缘层和布线层的交替堆叠,并具有用于面间连接的为电镀(plated) 通孔的导通孔。双侧粘合能平衡翘曲(warp)。期待下一代BGA封装具有 更高的传输特性。现有技术提出了通过减薄芯层、减小特定导通孔直径或改 变物理性能值来提高传输特性的各种方法。
例如,现有技术包括日本实用新型申请公开No.5-63076和No.6-13181 以及日本专利申请公开No.7-202359、 No.7-221510和No.2005-236064。
然而,减薄芯层受到强度限制。另外,多个导通孔之间的形状平衡也影 响传输特性,因此,特定导通孔直径的减小也受到限制。此外,对于低熔点 材料和低损失材料来说,物理性能值的变化与芯层和积层的基底材料的变化 相关联,但是很难开发一种明显改变传统的低熔点材料和低损失材料的物理 性能的基底材料。由于这些限制,现有技术的方法不能明显提高传输特性。
此外,现有技术的方法明显改变了多层衬底的制造方法,因此增加了成本。

发明内容
本发明旨在提供一种可以相对比较容易地提高传输特性的积层板以及 具有该积层板的电子元件和电子装置。
根据本发明第一方案的积层板包括具有多层结构的积层和/或具有多层 结构的芯层。该多层结构包括信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、 与该焊盘位于同一层上且围绕该焊盘设置的绝缘部分、和与该焊盘位于同一 层上且围绕该绝缘部分设置的导体,其中该多层结构具有至少两个不同的禁 止距离,该禁止距离定义为在同一层上该焊盘的轮廓线与距离该焊盘最近的 导体之间的最小距离。由于生产量和高密度封装,使传统积层板的多层结构 具有由生产能力确定的相同的禁止距离。另一方面,本发明的发明人发现增 大的禁止距离可以提高信号传输特性,因此采用了比传统的禁止距离更大的 禁止距离。
该"具有多层结构的积层"允许芯层可以具有多个层、 一层,或去除该芯 层(即无芯)。该"具有多层结构的芯层"要求具有芯层并且该芯层具有多层 结构,从而使得积层具有多层结构。无论是对该"具有多层结构的积层"还是 对该"具有多层结构的芯层",调整或是比较该多层结构的一个或多个禁止距 离应该是对同一层而言。例如,当该芯层和积层都具有多层结构时,该积层 中的一层的禁止距离不与该芯层中的一层的禁止距离相比较。此外,当该芯 层的两侧具有一对积层的时候,其中一个积层中的一层的禁止距离也不与另 一个积层中的一层的禁止距离相比较。
该多层结构的至少两层之间或同一层的至少两点之间的禁止距离可能 不同。当两层之间的禁止距离不同时,可以使用信道来提高信号传输特性。 此外,当同一层的两点之间的禁止距离不同时,可以形成用于快速传输和普 通传输的两种类型的信道。在这种情况下,该多层结构包括用来传输高频信 号的第一信道和用来传输比第一信道的频率低的信号的第二信道,该第--信 道具有比该第二信道更大的禁止距离。
当绝缘部分具有多个微孔部分时,根据焊盘轮廓线和多个微孔部分轮廓 线之间的最小距离以及绝缘部分的面积确定该禁止距离。基于该面积的调整
使得根据多个微孔部分轮廓线内的实际绝缘部分的比例获得有效的禁止距
该多层结构可包括最靠近外部印刷电路板的第一导电层和最靠近该第 一导电层的第二导电层,该第二导电层的禁止距离优选地大于第一导电层的 禁止距离。根据本发明的发明人获得的模拟结果,该积层板的传输特性的提
高范围包括从-6dB至lj-36dB。小于"-36dB"的值不能满足高密度需求,大于 "-6dB"的值不能满足传输特性的需求。
如图27所示,替换的禁止距离的范围优选落入O至U 120pm之间,并且 当用第一导电层L10的焊盘替换第二导电层L9的焊盘时,禁止距离更优选 为80(im。根据本发明的发明人获得的模拟结果,可以在该范围内提高该积 层板的传输特性。该多层结构还包括相对于该第二导电层最靠近该第一导电 层相反侧的外部印刷电路板的第三导电层,其中第三导电层的禁止距离小于 等于第二导电层的禁止距离。根据本发明的发明人获得的模拟结果,可以在 该范围内提高该积层板的传输特性。
该多层结构包括具有焊盘的焊盘累积导电层(pad-ciim conductive layer) 和无焊盘导电层,其中该无焊盘导电层具有绝缘层并且在对应该焊盘累积导 电层的焊盘的位置上没有焊盘。该无焊盘导电层能够提高传输特性。
具有该积层板的电子元件以及包括该电子元件的电子装置还构成了本 发明的另一个方案。该电子元件可以包括BGA封装。
根据本发明另一方案的一种制造积层板的方法,其中该积层板包括具有 多层结构的积层和/或具有多层结构的芯层,该多层结构包括信号布线图案、 连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊盘位于同一层上且围绕该焊盘设置的 绝缘部分、和与该焊盘位于同一层上且围绕该绝缘部分设置的导体,该方法 包括步骤形成该焊盘、导体以及绝缘部分,使得该多层结构具有至少两个 不同的禁止距离,其中该禁止距离定义为在同一层上该焊盘轮廓线与距离该 焊盘最近的导体之间的最小距离。由于生产量和高密度封装,使决定了传统 积层板的多层结构具有由生产能力确定的相同的禁止距离。另一方面,本发 明的发明人发现增大的禁止距离可以提高信号传输特性,因此该积层板包括 比传统的禁止距离更大的禁止距离来提高传输特性。 一种用来计算该禁止距 离的计算机执行程序也构成了本发明的一个方案。更具体地,此形成步骤还
包括如下步骤设定掩模的不透光部分的形状或设定用于直接画线(direct drawing)的激光照射面积;以及根据在该设定步骤中设定的掩模的不透光部 分的形状或直接画线的激光照射面积,来曝光该多层结构中的每一层。通过 使用传统制造设备结构,该方法可以制造上述积层板。
该形成步骤可以在该多层结构中形成两个不同的信号传输信道,并使得 在同一层上的至少两点之间的禁止距离不同,从而使所述两个不同的信号传 输信道的其中之一获得更大的禁止距离,其中获得更大禁止距离的信号传输 信道比另一个具有更高的信号传输速度。
从下面参照附图对优选实施例的描述中,本发明的其它目的和进一步的 特点将显而易见。


图1是根据本发明一个方案的服务器(电子装置)的示意立体图。 图2是安装到图1所示的服务器中的印刷电路板的示意立体图。 图3A是安装到图2所示的印刷电路板100上的封装模块的示意立体图; 图3B是图3A所示封装模块100的分解立体图。
图4是图3A和图3B所示的封装模块中的插件板的局部放大横截面图。 图5A到图5H是在图4所示的插件板中的导电层中的焊盘周围的绝缘
部分的局部放大平面图。
图6是用于解释图4所示的插件板的传输特性的提高的曲线图。
图7是解释焊盘周围的绝缘部分的目标区域的平面图。
图8A到图8D是示出焊盘周围的绝缘部分的各种排布的平面视图。图9A是示出第二导电层(其在图4中为第二低层)中的绝缘部分的面
积和频率之间关系的曲线图;图9B是示出第二导电层(其在图4中为第二
低层)的禁止距离和频率之间关系的曲线图。
图IOA是示出第一导电层(其在图4中为最低层)中的绝缘部分的面积
和频率之间关系的曲线图;图10B是表示第一导电层(其在图4中为最低层)
的禁止距离和频率之间关系的曲线图。
图11是传统插件板的局部放大横截面图。
图12是解释图4所示的插件板的制造方法的流程图。
图13是解释图12所示的步骤1100的细节的流程图。
图14A到图14F是图13所示的流程图中每一步骤的示意局部放大横截 面图。
图15是解释图12所示的步骤1200的细节的流程图。 图16A到图161是图15所示的流程图中每一步骤的示意局部放大横截 面图。
图17A到图17E是图12所示的流程图中一些步骤的示意横截面图。
图18是解释图14C和图16E所示的曝光步骤的差别的图。
图19是将具有36(Vm禁止距离的第二导电层(其在图4中为第二低层)
和60|im禁止距离的其它导电层的插件板与具有60pm相同禁止距离的图4
中的所有导电层的插件板进行比较的曲线图。
图20是将具有不同禁止距离的第二导电层(其在图4中为第二低层)
的插件板与具有60拜相同禁止距离的图4中的所有导电层的插件板进行比
较的曲线图。
图21是插件板的具有-20dB频率损失的最大频带的曲线图,其中该插件 板设置第二导电层(其在图4中为第二低层)的禁止距离为360pm以及从 60(Lim开始逐渐增加第三导电层(其在图4中为第三低层)的禁止距离。
图22是将具有360pm禁止距离的第二导电层(其在图4中为第二低层) 和60)im禁止距离的其它导电层的插件板与具有36(Him禁止距离的第二导电 层(其在图4中为第二低层)、360pm禁止距离的第三导电层(其在图4中 为第三低层)和60)im禁止距离的其它导电层的插件板进行比较的曲线图。
图23是将具有60^im相同禁止距离的四层的芯层的插件板与具有四层的 芯层的插件板(其中所述四层的两个最外层具有3004m的相同禁止距离且两 个里层具有60(am的相同禁止距离)进行比较的曲线图。
图24是同一层上的至少两点具有两个不同禁止距离的插件板的示意横 截面图。
图25是解释具有两种类型信号传输信道的导电层的平面图。 图26是示出示例性的无芯积层板的示意横截面图。 图27是当用图4中从底部起的第一或最低导电层替换图4中从底部起 的第二导电层(即第二低层)时插件板的局部放大横截面图。
具体实施例方式
现在参照附图,描述根据本发明的一个方案的积层板、具有多层衬底的
封装模块100、安装有封装模块100的印刷电路板200以及包括印刷电路板 200的服务器(电子装置)300。本申请限定封装模块100和印刷电路板200 为电子元件的一个实施例。在此,图l是服务器300的示意立体图。图2是 印刷电路板200的示意立体图。图3A是封装模块100的立体全图。图3B 是图3A所示的封装模块100的分解立体图。
如图l所示,本实施例的电子装置典型地实施为机架型UNIX服务器, 但也可以是PC、个人数字电子助理("PDA")、便携式电话、数字相机、检 测器或者其它电子装置。电子装置300通过一对连接部件302拧到机架(未 示出)上,并且在室(house) 310中包括图2所示的印刷电路板200。 - 室310具有风扇模块320,其转动内置的冷却风扇以产生空气流并强制 冷却热沉190,热沉190将在后面描述。
如图2所示,印刷电路板200包括封装模块100、封装模块100周围的 LSI模块210、用于容置多个存储卡240的多个块板(block plate) 220以及 用于外部器件的连接器230,该外部器件为例如硬盘驱动("HDD")和LAN。
封装模块100用作BGA模块,但是本发明不排除应用于封装模块100 的其它封装模块,如网格焊台阵列("LGA")。
如图3A和图3B所示,封装模块IOO包括盖110、半导体芯片120、插 件板130以及多个BGA球180。
盖IIO与插件板130连接,并且密封半导体芯片120。显然,从顶部看 盖IIO为具有方形边界或者方形顶表面的方柱形,而且盖IIO具有一凹部, 该凹部具有凹陷的中心部分。盖IIO用作与热沉190相连的散热器。
盖IIO设置在插件板130和热沉190之间,并且通过连接构件(未示出) 连接到半导体芯片120。作为散热器的盖IIO用于将热量从半导体芯片120 传递到热沉190。本发明的另一个实施例省略盖110而直接将热沉190和半 导体芯片120的顶部相连。
半导体芯片120是发热的电路元件,并通过作为端子的凸点(b^imp) 122 焊接到插件板130上。通常用于倒装芯片(具有凸点的芯片)的底部填充树 脂填充在半导体芯片120和插件板130之间,密封凸点122并保持凸点122 的连接可靠性。
插件板130安装有半导体芯片120和另一个电路元件(未示出)例如电 容器,以及BGA球180,其中半导体芯片120安装在插件板130的上表面用 作CPU, BGA球180安装在插件板130的下表面。本实施例的插件板130 是仅安装一个半导体芯片120的单芯片类型,但本发明可使用多芯片类型。
本实施例的插件板130由积层板构成。图4为插件板130的局部放大横 截面图。插件板130包括用作印刷电路板的芯层(或"芯衬底")140,以及位 于芯层140两侧(即,前面和后面)的多层积层150a禾口 150b。附图标记150 涵盖150a和150b。
在本实施例当中,芯层140和积层150中的至少其中之一具有多层结构。 例如,该芯层140具有多层结构而该积层150不具有多层结构。或者该芯层 140不具有多层结构而该积层150具有多层结构。也可以是该芯层140和该 积层150均具有多层结构。对于上述的各层,当不存在芯层140 (或者是无 芯结构的情况)时,则只有积层150具有多层结构。可以是积层150a和150b 的其中之一才具有多层结构。
该多层结构包括信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊 盘位于同一层上设置在该焊盘周围的绝缘部分和与该焊盘位于同一层上设 置在该绝缘部分周围的导体。
芯层140具有在厚度方向穿透芯层140的通孔(through-hole via)(或 者导通孔)142,并且通孔142在两端电连接积层150a和150b。芯层140的 基底由绝缘材料构成。在本发明的另一个实施例中,插件板130没有芯层140 (无芯的)。图26示出包括基底层140A和积层150A的无芯积层板。在本 发明的又一实施例中,芯层140具有多层结构,该多层结构是由导电层和绝 缘层交替堆叠而成的层叠结构。
芯层140在前面和后面上具有导电层148a和148b。在芯层140的积层 150a侧形成导电层148a,并且在芯层140的积层150b侧形成导电层148b。
积层150具有多个绝缘层155、多个绝缘部分156和多个布线部分。图 4省略了信号布线图案158但是图5示出该部分。绝缘层155和绝缘部分156 由相同材料制成。
与芯层140距离最近的积层150的导电部分连接到在芯层140的前表面 和后表面上形成的导电层。积层150具有电源层和地线层(不加区分地统称 为"导电层")。在导电层中的导体154由铜箔(电镀金属)制成。
积层150具有层叠结构(layered structure),并且其中可具有或不具有 芯。积层150具有导通孔152a,并且当相邻特定层之间的激光制孔的壁表面 上镀铜时提供面间连接。铜镀填充本实施例的导通孔152a,从而制造如积层 150b中的垂直堆叠的导通孔,并且增加了密度。然而,在导通孔152a中填 充电镀金属是可选的。
积层150交替堆叠多个导电层(151al、 151bl等等)和绝缘层155。通 常,每个导电层设有信号布线图案158。在图4中导通孔152a具有梯形横截 面,并且其三维形状为截锥形。在图4中,整体连接到导通孔152a的矩形 横截面是(信号)焊盘152b,并且其三维形状是圆盘形。导通孔152a和焊 盘152b电连接多个导电层。焊盘152b在此实施例中一对一地设置在对应的 导电层中,并连接到信号布线图案158。在焊盘152b周围设置绝缘部分156, 并且在绝缘部分156周围设置导体154。
插件板130具有在该多层结构中的至少两点之间不同的禁止距离,该禁 止距离定义为焊盘152b的轮廓线与同一层上距离焊盘152b最近的导体154 之间的绝缘部分156的最小距离。
下面给出在具有多层结构的芯层140中调整禁止距离和在具有多层结构 的积层150中调整禁止距离的实施例的描述。对其一个或多个禁止距离进行 调整和比较的多层结构应该属于同一层。当芯层140和积层150均具有多层 结构时,积层中的一层的禁止距离不与芯层中的一层的禁止距离相比较。此 外,甚至当在该芯层的两侧设有一对积层时,该上积层中的一层的禁止距离 不与下积层中的一层的禁止距离相比较。
该多层结构的至少两层之间或在同一层上的至少两点之间的禁止距离 可以不同。下面将给出上面实例的描述。例如,至少一层的禁止距离可被调 整为大于传统的禁止距离。该"至少一层"意味着可以调整插件板130中的全 部或部分导电层的禁止距离。
在本实施例中对芯层140和积层150的禁止距离均进行调整。因此,该 芯层140的多层结构中的至少两点间的禁止距离不同。更具体地,形成在该
芯层140的前表面或后表面上的导电层148a和148b具有不同的禁止距离。 上积层150a的多层结构中的至少两点的禁止距离不同。更具体地,形成于 上积层150a中的导电层151al和151a2具有不同的禁止距离。此外,下积层 150b的多层结构中的至少两点的禁止距离是不同的。更具体地,形成于下积 层150b的导电层151bl至151b4具有不同的禁止距离。因此,在此实施例 中,在插件板130中的所有导电层的禁止距离都是被调整的目标。
在本发明的另一个实施例中,该"至少一层"包括上积层150a中的导电层 151al和151a2,以及下积层150b中的导电层151bl到151b4,但是不包括 在芯层140的前和后表面上形成的导电层148a和148b。在本发明的又一个 实施例中,该"至少一层"仅包括下积层150b中的导电层151bl到151b4。此 外,可能调整除了特定层之外的一些层。例如,在调整积层150b时,只调 整导电层151bl到151b3并且从调整目标中去除通过BGA球180连接到印 刷电路板200的导电层151b4。
通过调整如图11所示的传统导电层中为常数的禁止距离,插件板130 提高了传输特性。在插件板10中的积层30a和30b的多层结构均具有相同 的禁止距离,其中禁止距离由生产量和高密度决定的生成能力确定。这里, 图11对应于图4,为传统积层板10的示意横截面图。插件板10包括芯层 20,以及一对积层板30a和30b。用虚线部分标注的每个焊盘周围的禁止距 离为常数。模拟使用介电常数为3.4和相对渗透率(permeability)为1作为 积层的物理值。
本发明的发明人已经发现增大的禁止距离可以提高信号传输特性,因此 积层150具有比传统禁止距离更大的禁止距离。
图6是将图4所示的调整禁止距离的导电层的传输特性与图11所示的 具有常数禁止距离的传统导电层的传输特性进行比较的曲线图。在图6中, 横坐标轴表示频率(GHz),而纵坐标轴表示频率损失(dB)。图6表明低 频处损失小。图4所示结构的传输特性比图11所示结构的传输特性在频带 -6dB到-36dB处高约二至四倍。利用现有材料的物理值来进行这种模拟计算, 并且模拟将随未来新材料变化而变化。
本实施例的插件板130的制造方法包括使多个导电层中的至少两点之间 的禁止距离不同的步骤。例如,该调整或优化为首先准备数据库,该数据库
通过改变多层衬底中的导电层中的禁止距离来收集传输特性的多个结果,该 多层衬底包括特定的信号布线图案158和层叠结构。接着,为每个导电层获
取最优的禁止距离值,该最优的禁止距离值为特定的信号布线图案158和层 叠结构提供最优传输特性。对于另一信号布线图案158和另一层叠结构,可 用为该另一信号布线图案158和层叠结构生成的数据库或者通过为该另一信 号布线图案158和层叠结构进行另一个实验来模拟禁止距离。本实施例的制 造方法的禁止距离优化可通过执行程序来实现。
本发明另一个实施例的插件板130的制造方法包括在多个导电层中的至 少两点处调整焊盘152b周围的绝缘部分156的面积的步骤。传统地,当焊 盘152b具有相同面积时,焊盘152b周围的绝缘部分156的面积保持不变, 但是此实施例改变绝缘部分156的面积。此外,在传统结构中,当焊盘152b 的面积在两层中不同时,绝缘部分156的面积正比于焊盘152b之间的面积 比,但是本实施例修改了此方案。
此外,本实施例的制造方法还包括调整禁止距离和如图4所示不具有焊 盘152b的导电层151al中的绝缘部分156的面积的步骤。这里,该"不具有 焊盘152b的导电层"通过绝缘层与具有焊盘的导电层相邻,并且该"不具有焊 盘152b的导电层"是在具有焊盘的相邻导电层中对应于焊盘的位置处没有焊 盘的导电层。例如,导电层151al通过绝缘层156与具有焊盘152b的导电 层151a2相邻,并且导电层151al在导电层151a2的对应于焊盘152b的位置 处没有焊盘(见图4和图5A)。
因此,通过调整没有焊盘的导电层中的绝缘部分可有效提高传输特性。 在调整没有焊盘的导电层中的绝缘部分时,将首先定义没有焊盘的导电层的 禁止距离。本实施例定义"没有焊盘的导电层的禁止距离"为假设将没有焊盘 的导电层设置有相邻的具有焊盘的导电层的焊盘时的禁止距离。例如,可通 过将图5B所示导电层151a2的焊盘152b虚拟形成于图5A所示的绝缘部分 156中来获取导电层151al的禁止距离,因此导电层151a2的每个焊盘152b 的中心与图5A所示绝缘部分156中的上部和下部的半圆中心一致。图5A 用虚线示出上部和下部半圆,并且其中心用"x"标记。在该芯层140中,为 不具有焊盘的导电层虚拟形成的焊盘为导通孔142的焊盘。
将在不具有焊盘152b的导电层151al中"焊盘周围的绝缘层156的面积"
定义为在导电层151al中减去如上所述虚拟形成的焊盘152b的面积之后的 图5A中所示的绝缘层156的面积。
参照图4,考虑上积层150a中的两个导电层151al和151a2、芯层140 中的上导电层148a和下导电层148b以及下积层150b中的四个导电层151bl 到151b4。本实施例将以这种顺序提到这些导电层L3至LIO。尽管在图5A 中没有焊盘152b,但是图5A至图5H示出每一个导电层中焊盘152b周围的 绝缘部分156。在图5B到图5H中,"k"表示禁止距离。在图5A到图5H中, 白色部分表示绝缘部分156。禁止距离k是焊盘152b的轮廓线和导体154之 间的最小距离。
本发明的发明人研究发现导电层151b3的禁止距离或者导电层15比3中 焊盘周围的绝缘部分156的面积是本实施例的插件板130中最重要的部分, 并且只调整导电层151b3中的禁止距离和/或绝缘部分156的面积将显著提高 传输特性。
此外,本发明的发明人研究发现导电层15化4是次于导电层15比3的有
影响的部分。因此,本发明的发明人研究发现只调整每个导电层1511)3和
151b4中的禁止距离和/或绝缘部分156的面积将显著提高传输特性。导电层 15化4是插件板130最靠近连接到印刷电路板200侧的具有用于BGA球180 的焊盘的(第一)导电层。导电层151b3是最靠近导电层151b4并且是次于 导电层151b4的第二靠近安装侧的(第二)导电层。
现在参照图7到图9B,描述禁止距离、焊盘152b周围的绝缘部分156 的面积以及导电层151b3和151b4之间的关系。此处,图7是用于解释焊盘 152b周围的绝缘部分156的目标范围的平面图。
参照图7,本实施例设置具有3mm的长度和2mm的宽度的矩形区域RA, 该矩形区域RA包含焊盘152b附近的焊盘152b。虽然图7中所示矩形区域 RA的尺寸是示例性的,但是在面积为6mm2的矩形区域RA内标出了绝缘部 分156的面积。虽然在此实施例中有一对焊盘152b,但是焊盘的数目可如图 8A到图8D所示的只有一个。因此,考虑具有2mm或者更小的边长以及中 心位于每个焊盘152b的中心处的正方形区域就足够了。由于焊盘152b是导 体(铜镀层),所以从绝缘部分156的面积中减掉焊盘152b的面积。
在设置正方形区域时,有必要在绝缘部分156和矩形区域之间进行对准
并且对准操作如下首先,通过画矩形区域RA的长度的等分线L1和该矩 形区域宽度的等分线Wl而将中心C设置为线Ll和Wl的交点。
图5A所示的导电层151al没有焊盘152b而是只有一对半园和矩形结合 而成的跑道形绝缘部分156。在图7所示对准中,绝缘部分156的中心与C 对准,绝缘部分156的长度方向的等分线与L1对准,绝缘部分156的宽度 方向的等分线与Wl对准。
如图5C到图5H所示,当在绝缘部分156中该导电层具有焊盘152b时, 执行如下对准,即对焊盘152b的圆心之间的中心位置与中心C对准,并且 将对焊盘152b的中心设置在线Wl上。
图5B所示的导电层151a2设置通过导体154上的绝缘部分156的信号 布线图案158,并连接到焊盘152b。虽然导电层148a、 148b、 151a,和151b, 到151b4具有信号布线图案158,但是在图5A、图5C到图5H中未示出该信 号布线图案158。信号布线图案158下面的绝缘部分156与导电层151&中 的跑道形的绝缘部分156结合,并且只要其处在图7所示的区域RA中就构 成了焊盘152b周围的绝缘部分156。
图8A是示出通过多个圆形绝缘部分(穿孔)156冲孔的导体154的状 态的平面图。在这种情况下,由于虚线示出的绝缘部分156的轮廓线Tl具 有与图5D所示的导电层148b的绝缘部分的轮廓线相同的跑道形状,所以在 对准中设定与导电层148b相同的正交坐标。
如图8A所示,当绝缘部分156具有多个微孔部分时,如图5D所示计 算的禁止距离小于当对跑道形区域中除焊盘152b之外的绝缘部分156精确 冲孔冲时得到的禁止距离。 一个示例性计算方法通过考虑图8A所示的轮廓 线Tl中的绝缘部分156的面积(或者绝缘部分156的面积比例)来计算禁 止距离。例如,当在轮廓线Tl中在焊盘152周围只有绝缘部分156存在而 没有导体154时(如图5D所示的状态),如果假定k表示禁止距离,则当 轮廓线Tl中的绝缘部分156的面积比例为55%时,实际上禁止距离变为 0.55k。当然,除了绝缘部分156的面积比例的简单倍增外还可增加计算净禁 止距离的必要操作。
图8A中在焊盘152b周围的绝缘部分156的面积是具有所有微小通孔部 分和其它形状的绝缘部分156的面积之和。
图8B是示出在焊盘152b周围的绝缘部分156a为圆形以及在绝缘部分 156a周围设置有9个圆形绝缘部分(穿孔)156b的示意平面图。图8C是示 出在焊盘152b周围的绝缘部分156a为圆形以及在绝缘部分156a周围设置 有8个正方形绝缘部分(穿孔)156c的示意平面图。在图8B和8C中,焊 盘152b的中心与焊盘152b周围的圆形绝缘部分156a的中心一致,并且9 个圆形绝缘部分156b和8个正方形绝缘部分156c自焊盘152b的中心分别 以规定的间隔形成。换句话说,9个圆形绝缘部分156b中的每一个的圆形轮 廓线丁2和8个正方形绝缘部分156c中的每一个圆形轮廓线T3与中心与焊盘 152b的中心一致。因此,焊盘152b的中心与中心C一致,并且正交坐标可 设定在任意方向。
如图8B和图8C所示,当绝缘部分156是由绝缘部分156a和156b或 156c组成时,与图8A相似禁止距离计算为绝缘部分156a的标准禁止距离 (normal keepout)与绝缘部分156b或156c的净禁止距离之和。在图8B和 图8C中焊盘152b周围的绝缘部分156的面积为绝缘部分156a和156b或 156c的面积之和。
图8D是示出焊盘152b周围的圆形绝缘部分156a以及在绝缘部分156a 周围随机分布多个圆形绝缘部分(穿孔)156b的示意平面图。在这种情况下, 与图8B不同,很难找到绝缘部分156a和156b (用附图标记156概括)的中 心。在这种情况下,与中心C 一致的点定义为1)焊盘152b的中心、2) 包括焊盘152b的绝缘部分156a的重心(或中心)或者3)绝缘部分156b的 轮廓线的重心(或中心)。当绝缘部分156按照图8D所示分布时, 一些绝 缘部分156b可能设置在矩形区域RA的外面。这里,由于焊盘152b的数量 为一个,因此矩形区域RA将具有,例如1.5mmxl.5mm或2.0mmx2.0mm的 正方形面积。因此,在确定中心后,1)设定矩形区域RA的方向以使矩形区 域RA包含尽可能多的绝缘部分156;或者2)使每一导电层中设定的矩形区 域RA中的线Ll或者线Wl彼此平行(即,使所有的矩形区域RA以相同的 方向定位)。根据图8D所示的绝缘部分156得到的禁止距离和面积与图8B 和图8C相类似。
当在导电层中形成绝缘部分156时,该多层结构的表面(例如导电层 151b4的下表面)的平滑度,由于绝缘部分156的强度的降低而降低,并导
致和外部基底的连接松动。然而,当如图8A至图8D所示形成微孔部分时, 导体设置在该绝缘部分156上因此一定程度上能够保持强度,从而能够保持 该多层结构的表面的平滑度。当从该导体层中去除该区域时,如图5A所示 可从预定距离的中心区域内去除所有导体(铜),或者如图8A所示从预定 距离的中心区域内去除具有微孔的导体。该微孔可以具有圆形、三角形或矩 形等形状。
图9A是示出当其它禁止距离设置为0.06mm或60|im的条件下导电层 15比3中焊盘152b周围的绝缘部分156的面积与频率之间关系的曲线图。在 图9A中,纵坐标轴表示在-6dB和-36dB之间的频率损失中的最大频带,并 且,横坐标轴表示在导电层151b3中焊盘152b周围的绝缘部分156的面积。 在传统插件板10中绝缘部分156的面积分散在群(company)中并大约为 0.258mm2,并且对应的频率大约为3.5GHz。如果假定图9A中显著频率提升 为30%,则约4.6GHz或更大的频率是足够的,。因此,在导电层151b3中 焊盘152b周围的绝缘部分156的面积约为0.55mr^或更大。由于约5.5GHz 的频率具有很明显的梯度变化并表现出显著的频率提升,所以频率约为 5.5GHz或更大为更优选的,导电层15比3中焊盘152b周围的绝缘部分156 的面积约为1.0mn^或更大。因为频率约为10.1GHz可以实现频率提升的峰 值,因此最为优选,导电层151b3中焊盘152b周围的绝缘部分156的面积约 为1.348mm2 。
图9B是示出在其它禁止距离设置为0.06mm或60pm的条件下导电层 151b3的禁止距离和频率之间的关系的曲线图。在图9B中,纵坐标轴表示在 -20dB的频率损失中的最大频带,并且横坐标轴表示禁止距离。传统的插件 板10的禁止距离分散在群中并仅约为0.060mm,并且对应的频率约为 3.5GHz。如果假定在图9B中显著频率提升为30%时,则约为4.6GHz或者 更大频率是足够的。因此,导电层151b3的禁止距离约为0.15mm或更大。 由于约5.5GHz的频率具有很明显的梯度变化并表现出显著的频率提升,所 以频率约为5.5GHz或更大为更优选的,导电层151b3的禁止距离可约为 0.28mm2或更大。因为频率约为10.1GHz为频率提升的峰值,因此最为优选, 导电层151b3的禁止距离可约为0.36mm2。
当用导电层151b4的焊盘替换导电层151b3的焊盘时,本实施例的导电层151b3的禁止距离优选为0到120(im之间,并且导电层151b3的禁止距离 为80(im对应于导电层151b3的上述的峰值禁止距离0.36mm。
如图27所示,替换的禁止距离优选为从O至lj 120pm之间,当用导电层 151b4的焊盘替换导电层151b3的焊盘时,替换的禁止距离更优选为80pm (其与导电层I5ib3的约0.36mm的禁止距离相对应)。
图19是将比较具有禁止距离为0.36mm或360|im的导电层151b3和禁 止距离为60^mi的其它导电层的插件板(标记为"L9禁止距离360")与图4 中所有导电层均具有60pm相同禁止距离的传统插件板10 (标记为"L9禁止 距离60")进行比较的曲线图。在图19中,纵坐标轴表示频率损失(dB), 并且横坐标轴表示频率(GHz)。传统插件板10 (L9禁止距离60)的频率 为3.42GHz,对于-20dB频带,本实施例的插件板130 (L9禁止距离360) 的频率为9.87GHz。因此,L9禁止距离360的频率可提高大约2.9倍。
图IOA是示出在导电层151b4中焊盘152b周围的绝缘部分156的面积 和频率之间的关系的曲线图。在图10A中,纵坐标轴表示在-20dB的频率损 失中的最大频带,横坐标轴表示在导电层151b4中焊盘152b周围的绝缘部 分156的面积。在传统插件板10中绝缘部分156的面积分散在群中并大约 为0.574 mm2,并且对应的频率大约为3.4GHz。如果假定在图10A中明显频 率提升为15%,则约3.9GHz或更大的频率是足够的。因此,在导电层151b4 中焊盘152b周围的绝缘部分156的面积约为0.90 mn^或更大。由于约为 4.5GHz的频率具有很明显的梯度变化并表现出显著的频率提升,所以频率约 为4.6GHz或更大为更优选的,导电层151b4中焊盘152b周围的绝缘部分156 的面积约为0.95 mn^或更大。
图10B是示出导电层151b4的禁止距离和频率之间的关系的曲线图。在 图10B中,纵坐标轴表示在-20dB频率损失中的最大频带,横坐标轴表示禁 止距离。传统插件板10的禁止距离分散在群中并约为0.060mm,并且对应 的频率约为3.4GHz。如果假定图10B中的明显频率提升为15%,则约3.9GHz 或更大的频率是足够的。因此,导电层151b4的禁止距离约为0.125mm或更 大。由于约4.5GHz的频率具有很明显的梯度变化并表现出显著的频率提升, 所以频率约为4.5GHz或更大为更优选的,导电层151b4的禁止距离约为0.15 mm2或更大。
包括具有120pm、 180|im、 240|im、 300|im、 360|im、 400jim的禁止距离 的导电层151b3和具有60)im相同禁止距离的其它导电层的插件板按上述顺 序称为L9禁止距离120至L9禁止距离400。图20是将上述从L9禁止距 离120至L9禁止距离400与传统插件板10 (具有图4中全部为60(im相 同禁止距离的导电层)(L9禁止距离60)进行比较的曲线图。在图20中, 纵坐标轴表示频率损失(dB),横坐标轴表示频率(GHz)。对于-20dB的 频带损失,传统插件板10 (L9禁止距离60)的频率为3.42, L9禁止距离 120至L9禁止距离400分别具有频率为4.05GHz、 4.65 GHz 、 5.1 GHz、 6.06 GHz、 9.87 GHz禾n 9.87 GHz,并且提高约1.2倍至约2.9倍。此外,在5 GHz至20GHz的频率范围内,L9禁止距离120至L9禁止距离400比L9 禁止距离60优于2dB或更高。
因此,根据本发明的发明人得到的模拟结果,当将导电层151b3的禁止 距离设定为大于或等于导电层151 b4的禁止距离时,插件板130的传输特性 得到提高。
同样地,根据本发明的发明人的模拟结果,当将导电层151b3的禁止距 离设定为大于每个导电层151 bl和151 b2的禁止距离时,插件板130的传 输特性得到提高。
尤其值得注意的是,根据本发明的发明人得到模拟结果,当将导电层151 b2的禁止距离小于(或几乎接近)或等于导电层151 b3的禁止距离时,插 件板130的传输特性得到提高。
制备插件板130,其具有36(^m禁止距离的导电层151 b3以及具有60pm 相同禁止距离的其它导电层(称为"L9禁止距离360、 L8禁止距离60")。 导电层151 b2的禁止距离从"L9禁止距离360、L8禁止距离60"逐渐增加, 并且检查-20dB频率损失中的最大频率。图21显示了该结果。在图21当中, 纵坐标轴表示在-20dB频率损失中的最大频带,横坐标轴表示导电层151 b2 的禁止距离。从图21中可以理解的是,导电层151 b2的禁止距离的梯度从 300pm突然增加,以及导电层151 b2的禁止距离在360pm处具有峰值。
制备插件板130,其具有360pm相同禁止距离的导电层151 b2和导电层 151 b3以及具有6(Vm相同禁止距离的其它导电层(称为"L9禁止距离360、 L8禁止距离360")。图22是比较"L9禁止距离360、 L8禁止距离360"
和"L9禁止距离360、 L8禁止距离60"的曲线图。在图22中,纵坐标轴表 示频率损失(dB),横坐标轴表示频率(GHz)。对于-20dB的频率损失,"L9 禁止距离360、 L8禁止距离60"具有9.87GHz的频率,而"L9禁止距离 360、 L8禁止距离360"具有14.73GHz的频率,因此频率提高1.5倍。
下面将会给出对芯层140的多层结构的描述,其中一个禁止距离被增大。 在图23中,该芯层具有四层。图23是将所有禁止距离均设置为60pm的插 件板(其被称为"禁止距离60")与导电层148a和导电层148b的禁止距离设 置为300(im、其它导电层的禁止距离设置为60^im的插件板(其被称为"L5、 L6禁止距离300")进行比较的曲线图。在图23中,纵坐标轴表示频率损失 (dB),横坐标轴表示频率(GHz)。对于-20dB的频率损失,禁止距离60 具有1.29GHz的频率,而"L5、 L6禁止距离300"具有1.68GHz的频率,因 此频率提高1.3倍。
此外本实施例的多层结构中的至少两点的禁止距离是不同的,但是这些 两点并不限于两层之间而可以是同一层上的两点。图24显示后一实例及插 件板130A的示意横截面图。该插件板130A具有两个信号传输信道132和 134。该信号传输信道132是用于一般信号传输的信道并经过每一个具有 60pm禁止距离的导电层,与现有技术一样禁止距离由生成能力(产量)所 确定。另一方面,该信号传输信道134是用于高速信号传输的信道并经过具 有大于6(Hmi禁止距离的导电层,以提高传输性能。
图25为具有信号传输信道132和134的一个示例性导电层的平面图。 可以理解的是,信号传输信道132和134具有不同的禁止距离。增大的禁止 距离可以提高传输特性,因此信号传输信道134能够提高信号传输特性。当 在同一层上禁止距离不同时,可形成用于高速传输和普通传输的两种类型的 信道。木实施例使得在至少一个导电层中信号传输信道134的禁止距离大于 信号传输信道132的禁止距离。
BGA球180为球形焊接凸点或焊接球,并以点阵形状设置在插件板130 的底表面上的印刷电路板200的连接部分处。换句话说,BGA球180用作端 子,并通过焊接坚固地连接到印刷电路板200。
该热沉190具有连接到盖110的基底和冷却鳍片。
该实施例的插件板130没有明显改变传统的制造方法,或者未增加成本。
现在参照图12,给出插件板130的制造方法的描述。这里,图12是表示插
件板130的制造方法的流程图。为了方便,在插件板130中只有积层150具
有多层结构。
首先,制造芯层140 (步骤(STEP) 1100)。通过加工碳纤维增强塑料 ("CFRP")板141制造芯层140,碳纤维增强塑料板141由碳纤维构件和密 封该碳纤维构件的硬化树脂成分制成。在CFRP板141的制造中,在碳纤维 构件片中注入液态树脂成分。接下来,在未硬化状态下干燥该树脂成分以制 造碳纤维增强预浸料坯。接下来,层叠预定数量的由此制造的预浸料坯片, 并沿层叠方向上加热和加压使其结合。由此,制造CFRP板。
该碳纤维构件为通过编织捆扎碳纤维的碳纤维线而制成的碳纤维交联 物(cross),并且该碳纤维构件定向为使其以芯层140平面中的方向延伸。 在该实施例中,多个碳纤维构件在厚度方向上层叠并通过树脂成分封闭。该 碳纤维构件可采用碳纤维网或无纺织织物的碳纤维代替碳纤交联物。
该树脂成分包括,例如,环氧树脂、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚丁烯对苯 二酸盐、聚丙烯酸酯、聚砜树脂等。无机填充物可分散在该树脂成分中。因 此,芯层的热膨胀系数在平面方向和厚度方向上均各向同性地减小。
形成图14A所示的绝缘树脂部分144以确保碳纤维构件和通孔142之间 的电绝缘。绝缘树脂部分144可使用与上面树脂成分相同的树脂。
该芯层140可通过适当调整碳纤维构件的组分比例来改变芯层的平面方 向上的热膨胀系数。本发明可应用于具有硅(Si)基底材料或其它材料的芯 层。芯层140在前和后表面上的四个点处例如矩形的四个角处,具有定位孔。 芯层140可具有或不具有层叠结构,但如果具有层叠结构,其节距通常大于 多层积层150的面间节距。
现在参照图13和图14,给出芯层140的制造步骤的详细描述。这里, 图13是解释芯层140的制造方法(相减方法(subtmctive method))的流程 图。图14A-图14F是对应于图13中步骤的示意横截面图。
首先,在基底中钻通 L,进行IVH导电电镀(通孔142)、树脂填充(绝 缘树脂部分144)以及盖电镀145 (步骤1102,图14A)。电镀使用铜。通 过激光处理在由铜143覆盖的CFRP板(下面称作"绝缘板")141中在通孔 预定位置处钻孔以形成穿孔,并且在用绝缘树脂屏蔽该穿孔时形成绝缘树脂
部分144。该激光处理使用例如脉冲振荡型二氧化碳激光器。可通过钻孔机 抛光或者通过冲孔模冲孔来形成该穿孔。
接着,将干膜抗蚀剂("DFR") 146粘附到前和后盖板145 (步骤1104,)。 DFR 146为例如碱性显影类型并且具有负型感光性。
接着,曝光装置EA将掩模M曝光到DFR 146上(步骤1106,图14C)。 在这种情况下,通过调整掩模M的不透光部分和透光部分之间的比例可容易 地调整禁止距离和焊盘周围的绝缘部分中的至少一个,并且根据本发明的多 层衬底的传输特性控制方法和制造方法不会增加成本。曝光装置EA将UV 光照射到掩模中的光透射部分,并硬化DFR 146。
接下来进行显影(步骤1108,图14D)。显影去除对应于掩模M的不 透光部分以及在曝光过程中没有变硬的DFR 146。接着用酸在没有DFR 146 的部分进行蚀刻(步骤1110,图14E)。因此,在芯层140的表面上形成具 有预定电路图案的导电层。蚀刻溶液为例如氯化铜。最后,使用剥离剂将 DFR146剥离,并完成芯层140 (步骤1112,图14F)。该剥离剂为例如碱 性剥离溶液。结果,由于DFR146剥离,暴露盖板145。
在芯层140和积层150接合在一起之前确定这样制造的芯层140是否为 无缺陷的,并且只有无缺陷的芯层才用于图2所示的步骤1700。
接着,制造多层积层150 (步骤1200)。积层150具有矩形形状和四个 定位孔,该矩形形状的平面尺寸与此实施例中芯层140的平面尺寸相同(例 如,所述四个定位孔位于矩形的四个角处)。
现在参照图15和图16,给出步骤1200中所示的积层150的制造步骤的 细节的描述。这里,图15是解释积层150的制造方法(半相加方法 (semi-additive method))的流程图。图16A至图161是图15中步骤的示意 横截面图,但是为简化,图16A至图16I仅示出一个表面。
首先,在底层上形成绝缘层(绝缘部分156)(步骤1202,图16A)。 在底层上,通过镀铜在该底层上实际形成焊盘和信号布线图案。接着,通过 激光钻孔工艺形成暴露导电部分(铜镀层)154的孔156d (步骤1204,图 16B)。通过化学镀157在整个表面上形成籽晶金属(步骤1206,图16C)。 接着,形成DFR158薄膜(歩骤1208,图16D)。
接着,曝光装置EA将掩模M曝光到DFR158上(步骤1210,图16E)。
在这种情况下,通过调整掩模M的不透光部分和透光部分之间的比例可容易 地调整禁止距离和焊盘周围的绝缘部分中的至少一个,并且根据本发明的多
层衬底的传输特性控制方法和制造方法不会增加成本。曝光装置EA将UV 光照射到掩模中的透光部分并硬化DFR158。图16E和图14C中所示的曝光 可替换为使用如图18所示的激光振荡器进行直接曝光。在这种情况下,激 光通过偏转镜照射到要定影(fix)的DFR的部分。
接下来进行显影(步骤1212,图16F)。显影去除对应于掩模M的不 透光部分并且在曝光过程中没有变硬的DFR 158。接着在没有DFR 158的部 分进行电镀以提供铜镀层图案(步骤1214,图16G)。结果,在绝缘部分 156的上表面上形成导电部分154,并且通过导体154屏蔽孔156a。接着, 剥离DFR 158 (步骤1216,图16H),蚀刻去除籽晶金属(步骤1218,图 161)。此后,重复步骤1202到1218并且形成具有需要层数的积层150。
在芯层140和积层150接合在一起之前确定积层150是否有为无缺陷的, 并且只有无缺陷的积层才用于步骤1700。
接着,制造该多层积层150 (歩骤1200)。该积层150具有矩形形状 和四个定位孔(例如,所述四个定位孔位于矩形的四个角处),该矩形形状 的平面尺寸与此实施例中芯层140的平面尺寸相同。
接着,在图12的步骤1300中,图案化如图17A至图17E所示的绝缘粘 合片160。绝缘粘合片160由例如环氧树脂制成,并且可购买到各种类型的 绝缘粘合片。该环氧树脂是热硬化粘合剂并且在15(TC硬化。然而,该环氧 树脂在8(TC软化并粘合到芯层140,显示了粘性效果(tacking effect)。
绝缘粘合片160的高度决定导电胶170的量。在绝缘粘合片160中芯层 140和积层150电连接起来的位置处用钻孔机164形成穿孔162。当图17A 以规定的间隔提供穿孔162时,这种排布是示例性的。在此实施例中绝缘粘 合片160具有对应于芯层140的形状的矩形或圆形形状,并且绝缘粘合片160 在前表面和后表面上具有四个定位孔(例如,位于矩形的四个角处)。
接着,如图17B所示,将一对绝缘粘合片160对准并粘附到芯层140的 两侧(步骤1400)。穿孔162与焊盘152B对准。本实施例通过对准芯层140 和绝缘粘合片160的定位孔并将管脚插入到定位孔中来来彼此定位芯层140 和绝缘粘合片160,但是本发明不限制对准方法。预先加热绝缘粘合片160 ,
例如,加热到约S(TC,并且将其粘附到芯层140上。在加热后抽出对准管脚。
接着,制备导电胶170 (步骤1700)。该导电胶在诸如环氧树脂的粘合 剂中包含金属颗粒。每个金属颗粒都具有第一熔点,并用作填充物,并且用 熔点低于该填充物熔点的焊料电镀。该环氧树脂的热硬化温度为15(TC。该 金属颗粒如铜(Cu)、镍(Ni)等具有高熔点。本发明的实施例使用由Sn-Bi 组成的低温焊料,Sn-Bi的熔点为138°C。该低温焊料的熔点优选高于作为基 底材料的粘合剂的热硬化温度,以阻止粘合剂在焊料融化前热硬化。
接下来,如图17C所示,导电胶170填充穿孔162 (步骤1600)。该实 施例使用金属掩膜的丝网印刷进行填充,但本发明不限制填充方法的类型。
接下来,如图17D所示,多层积层150在芯层140的两侧对准,并通过 加热和加压接合到芯层140 (歩骤1700)。在本实施例中的对准与芯层140 和粘合片160之间的对准相类似。加热和加压是在真空环境下通过挤压来进 行的,如所谓的真空层叠。由此,如图17E所示,完成了具有芯层140和积 层150的插件板130。
本实施例在连接芯层140和积层150之前,不但要确定芯层140是否无 缺陷而且也要确定积层150是否无缺陷,并在连接步骤1700中仅使用无缺 陷的芯层140和无缺陷的积层150。通过在完成插件板130的制造之前确定 芯层和积层无缺陷从而提高了成品率。
由于低温焊料在低于常规焊料熔点的熔点处熔化,因此当温度从高温降 到室温时较低的熔点减小了芯层140和积层150之间产生的热应力和应变, 从而防止了对芯层、积层以及连接层的损坏。另外,高熔点的金属颗粒使导 电胶170的熔点高于低温度焊料的熔点,因此使再熔化温度更高。结果,即 使在随后的工艺中安装电路器件,导电胶170不会再熔化或保持粘合的可靠 性。金属颗粒在芯层140和积层150之间保持导电性。
在服务器300的运行中,插件板130的传输特性得到提高。例如,由于 半导体芯片120可在较宽频率范围运行,因此本发明能提供高性能的服务器 300。当然,封装模块100自身以及安装有封装模块100的印刷电路板200 也具有相同的效果。
此外,本发明不限于这些优选实施例,在不脱离本发明的范围内可进行 各种变化和改进。
权利要求
1.一种积层板,该积层板包括具有多层结构的积层,该多层结构包括信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊盘位于同一层上且围绕该焊盘设置的绝缘部分、和与该焊盘位于同一层上且围绕该绝缘部分设置的导体,其中该多层结构具有至少两个不同的禁止距离,该禁止距离定义为在同一层上该焊盘的轮廓线与距离该焊盘最近的导体之间的最小距离。
2. 根据权利要求1所述的积层板,其中在该多层结构中至少两层之间的禁止距离是不同的。
3. 根据权利要求1所述的积层板,其中在同一层上至少两点之间的禁止 距离是不同的。
4. 根据权利要求3所述的积层板,其中该多层结构包括用于传输高频信 号的第一信道和用于传输比该第一信道传输的信号频率低的信号的第二信 道,该第一信道的禁止距离大于该第二信道的禁止距离。
5. 根据权利要求3所述的积层板,其中该绝缘部分具有多个微孔部分, 并且根据该焊盘的的轮廓线和所述多个微孔部分的轮廓线之间的最小距离、 以及该绝缘部分的面积确定该禁止距离。
6. 根据权利要求1所述的积层板,其中该多层结构包括最靠近外部印刷 电路板的第一导电层和最靠近该第一导电层的第二导电层,并且该第二导电 层的禁止距离大于该第一导电层的禁止距离。
7. 根据权利要求6所述的积层板,其中当用该第一导电层的焊盘替代该 第二导电层的焊盘时,该第二导电层的禁止距离的范围为0到120pm。
8. 根据权利要求6所述的积层板,其中该第二导电层具有120(im或更 大的禁止距离,以使与包括禁止距离为60pm的第二导电层的积层板相比, 可使频率损失减小2dB或更大。
9. 根据权利要求6所述的积层板,其中该多层结构还包括第三导电层, 相对于该第二导电层,该第三导电层最靠近位于该第一导电层相反侧的一外 部印刷电路板,其中该第三导电层的禁止距离小于等于该第二导电层的禁止距离。
10. 根据权利要求1所述的积层板,其中该多层结构包括具有该焊盘的 焊盘累积导电层以及无焊盘导电层,该无焊盘导电层具有该绝缘层,并且在 对应于该焊盘累积导电层的焊盘的位置上没有焊盘。
11. 根据权利要求1所述的积层板,其中该多层结构包括具有该焊盘的 焊盘累积导电层以及无焊盘导电层,该无焊盘导电层具有由多个微孔制成绝 缘层,并且在对应于该焊盘累积导电层的焊盘的位置上没有焊盘。
12. —种电子元件,所述电子元件包括如权利要求l所述的积层板。
13. 根据权利要求12所述的电子元件,其中所述电子元件为BGA封装。
14. 一种电子装置,该电子装置包括具有如权利要求1所述的积层板的 电子元件。
15. —种积层板,该积层板包括具有多层结构的芯层,该多层结构包括 信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊盘位于同一层上且围 绕该焊盘设置的绝缘部分、和与该焊盘位于同一层上且围绕该绝缘部分设置 的导体,其中该多层结构具有至少两个不同的禁止距离,该禁止距离定义为在同 一层上该焊盘的轮廓线与距离该焊盘最近的导体之间的最小距离。
16. —种电子元件,该电子元件包括如权利要求15所述的积层板。
17. —种电子装置,该电子装置包括具有如权利要求15所述的积层板 的电子元件。
18. —种制造积层板的方法,该积层板包括具有多层结构的积层,该多 层结构包括信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊盘位于同 一层上且围绕该焊盘设置的绝缘部分、和与该焊盘位于同一层上且围绕该绝 缘部分设置的导体,所述方法包括以下步骤形成步骤,形成该焊盘、该导 体以及该绝缘部分,使得该多层结构具有至少两个不同的禁止距离,其中该 禁止距离定义为在同一层上该焊盘的轮廓线与距离该焊盘最近的导体之间 的最小距离。
19. 根据权利要求18所述的方法,其中该形成步骤在该多层结构中形 成两个不同的信号传输信道,并使得在同一层上的至少两点之间的禁止距离 不同,以使所述两个不同的信号传输信道的其中之一获得更大的禁止距离, 其中获得更大禁止距离的信号传输信道比另一个具有更高的信号传输速度。
20. —种制造积层板的方法,该积层板包括具有多层结构的芯层,该多 层结构包括信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊盘位于同 一层上且围绕该焊盘设置的绝缘部分、和与该焊盘位于同一层上且围绕该绝 缘部分设置的导体,所述方法包括步骤形成该焊盘、该导体以及该绝缘部 分,以使该多层结构具有至少两个不同的禁止距离,该禁止距离定义为在同 一层上该焊盘的轮廓线与距离该焊盘最近的导体之间的最小距离。
全文摘要
本发明提供一种积层板及其制造方法、具有该积层板的电子元件和装置,该积层板包括具有多层结构的积层和/或具有多层结构的芯层。该多层结构包括信号布线图案、连接到该信号布线图案的焊盘、与该焊盘位于同一层上且围绕该焊盘设置的绝缘部分、和与该焊盘位于同一层上且围绕该绝缘部分设置的导体。该多层结构具有至少两个不同的禁止距离,该禁止距离定义为同一层上该焊盘的轮廓线与距离该焊盘最近的导体之间的最小距离。
文档编号H01L23/492GK101101899SQ200710109870
公开日2008年1月9日 申请日期2007年6月1日 优先权日2006年6月1日
发明者仓石彻, 斋藤聪义, 熊谷睦之, 绿川健, 藤本昌司, 阿部健一郎 申请人:富士通株式会社
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