制作具有导电加强芯板的印刷线路板的程序的制作方法

制作具有导电加强芯板的印刷线路板的程序的制作方法
【专利摘要】本发明公开了用单压合周期制造印刷线路板的方法，所述印刷线路板包括导电加强芯板。本发明方法的一个示例包括在导电加强芯板钻出间隔图案，以堆叠方式安排导电加强芯板，所述堆叠包括在加强芯板两边的B级（半硬化）电介质材料层以及被安排用以形成至少一个功能层的材料附加层，对堆叠执行压合周期从而在烘烤和钻孔电镀通孔之前促使B级（半硬化）电介质层内的树脂回流并填充导电加强芯板内的间隔图案。
【专利说明】制作具有导电加强芯板的印刷线路板的程序
[0001]本申请是于2007年3月6日提交的名称为“制作具有导电加强芯板的印刷线路板的程序”的中国专利申请200780016293.0的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明一般涉及印刷线路板的制造，并更具体地涉及用于多层印刷线路板(PWB)的构造中的导电加强芯板(constraining core)层内间隔图案(clearance pattern)的填充。
【背景技术】
[0003]计算机和类似的电子产品以深入消费者、商务、军事、航天以及政府活动中。在关键应用中电子产品的使用产生了对可靠电子产品增加的需求。许多的用途指定能够比过去所希望的更长时间的运行并具有更短的停机时间的电子产品。
[0004]消费者对可靠性的强调也延伸到PWB领域。PWB可被用于建立器件之间的电连接。在一些情况下，器件可以被安装在印刷线路板上。器件安装的方法通常取决于器件的封装。印刷线路板的应用可包括如热处理，扩展失配控制，低硬度或刚性以及更高重量的挑战。在过去使用的一些材料可解决上述问题中的一些，所述材料包括厚金属芯板、铜一殷钢一铜(CIC)、铜一钥一铜(CMC)。这些金属芯板材料是导电的并且需要经过特殊处理以使其合并至IJ印刷线路板中。这些处理可以包括钻孔间隔图案，表面处理，清除图案填充以及额外的压合步骤。这些材料的使用以及相关额外处理通常导致更低的产量和额外的劳动成本。此外，在厚金属芯板上钻出小的通孔或电镀通孔(PHT)可出现问题。在高密度互连的建立中，若不能在材料上钻出小的通孔可能限制材料的使用。
[0005]多种其他材料可被用来代替上文的金属材料并解决如热处理、如热管理，扩展失配控制，低硬度或刚性以及更高重量的可靠性问题。授权给Vasoya等的编号为6，869，664的美国专利，授权给Vasoya的序列号为11/131，130的美国专利申请,授权给Vasoya的序列号为11/376,806的美国专利申请，以及授权给Vasoya的序列号为60/831，108的临时专利申请公开了可用于制造印刷线路板的技术，所述印刷线路板具有需要的热膨胀系数(CTE)并使用合并有如纺织碳纤维的纤维材料层。授权给Vasoya等的序列号为6，869，664的美国专利申请，授权给Vasoya的序列号为11/131，130的美国专利申请,授权给Vasoya的序列号为11/376，806的美国专利申请，以及授权给Vasoya的序列号为60/831，108的临时专利申请完整地并入本文作为参考。

【发明内容】

[0006]公开了印刷线路板以及在导电加强芯板中钻孔并填充间隔图案的制造技术。本发明几个实施例中的一个方面是使用现有的用于制造不包括导电加强芯板的PWB的处理，使导电加强芯板层并入PWB。本发明的另一个方面是使用单压合周期制作包括导电加强芯板的PWB。本发明的附加方面是PWB的制作，所述PWB包括导电加强芯板，其在加强芯板被结合到PWB内其它层之前不需要单独的压合周期来填充加强芯板内的间隔图案。
[0007]本发明方法的一个实施例包括在导电加强芯板钻出间隔图案，以堆叠方式安排导电加强芯板，所述堆叠包括在加强芯板两边的B级(半硬化)电介质材料层以及被安排用以形成至少一个功能层的材料附加层，对堆叠执行压合周期从而在处理和钻孔电镀通孔之前促使B级(半硬化)电介质层内的树脂回流并填充导电加强芯板内的间隔图案。
[0008]另一个实施例包括从印刷电路板设计中提取关于电镀通孔位置的信息，所述通孔并不规定为与所述导电加强芯板电接触；以及通过使用所述关于电镀通孔位置的信息确定所述间距图样，所述通孔并不规定为与所述导电加强芯板电接触。
[0009]在另一个实施例中，其中所述导电加强芯板具有两个主要面，并且可从一个主要面直接导电到另一个主要面。
[0010]在另一个实施例中，其中在IMHz时,所述导电加强芯板具有大于6的介电常数。
[0011]在另一个实施例中，其中所述导电加强芯板是通过使用注入所述树脂的纤维材料构造的。
[0012]在另一个实施例中，其中所述纤维材料是碳纤维。
[0013]在另一个实施例中，其中所述碳纤维被金属化。
[0014]在另一个实施例中，其中所述导电加强芯板是由厚金属层构造的。
[0015]另一个实施例进一步包含在压合前阻挡(screen)树脂进入所述导电加强芯板内的间隔图案。
[0016]另一个进一步的实施例还包含:堆叠多个导电加强芯板；在所述导电加强芯板的堆叠上钻出所述间隔图案；以及在所述导电加强芯板中制作压合调整孔(tooling hole)。
[0017]另一个实施例进一步包含印刷并蚀刻所述导电加强芯板从而在压合前移除碎屑。
[0018]在另一个实施例中，其中:所述B级电介质层，即半硬化电介质层，是胶片(prepreg);以及所述堆叠包括导电材料层。
[0019]在另一个实施例中，其中所述B级电介质层，即半硬化电介质层，包括至少70 %的体积含脂率。
[0020]在另一个进一步的实施例中，其中使用基础基底材料建立所述导电加强芯板的区域，而使用插入基底材料建立所述导电加强芯板的至少一个区域。
[0021]另一个实施例还包含:选择基础基底材料；移除部分的所述基础基底材料；选择插入基底材料；切割一块所述插入基底材料，其可被包含于所述基础基底材料的所述移除部分；以及安排所述基础基底材料和所述一块插入基底材料作为所述堆叠的部分。
[0022]在另一个进一步的实施例中，其中钻孔间隔图案进一步包括:根据印刷线路板的设计确定间隔通道的位置和需要的宽度；确定当使用所选择的钻头和钻孔间距来钻孔所述通道时可能产生的所述刻痕之间的距离；以及选择钻头和钻孔间距以使所述刻痕之间的距离大于所述通道需要的宽度。
[0023]另一个实施例进一步包括:使用所述印刷线路板设计，识别与所述导电加强芯板产生电连接的电镀通孔，所述电镀通孔最接近所述间隔通道；确定所述间隔通道和识别的电镀通孔之间的距离；以及选择所述钻头和钻孔间距以使所产生的通道不与所识别的电镀通孔的位置交迭。
[0024]另一个进一步的实施例还包含:确定所述刻痕的高度；以及选择钻头和钻孔间距以使所述刻痕的高度小于3mil。
[0025]另一个进一步的实施例还包含选择钻头和钻孔间距以使所述刻痕的高度小于Imil。
【专利附图】

【附图说明】
[0026]图1是依照本发明实施例的印刷线路板的斜视图，其上安放了具有不同封装类型的多个电子器件。
[0027]图2是图1所示印刷线路板的示意性剖面图。
[0028]图3是依照本发明实施例的说明从基础材料和电介质嵌入物制造印刷线路板的步骤的流程图。
[0029]图4a_4h是依照图3所说明的部分制造步骤构造的多个印刷线路板组件的示意性剖面图。
[0030]图5是依照本发明实施例的说明从基础材料和至少一种非电介质(或导电)插入材料制造印刷线路板步骤的流程图。
[0031]图6a_6k是依照图5说明的部分制造步骤建立多个印刷线路板组件的示意性剖面图。
[0032]图7是依照本发明实施例的包括电镀通孔的印刷线路板的示意性剖面图。
[0033]图8是依照本发明实施例的制造印刷线路板的流程图。
[0034]图9是依照本发明实施例的导电加强芯板的示意性剖面图。
[0035]图10是依照本发明实施例的导电加强芯板的示意性剖面图。
[0036]图11是依照本发明实施例的制造印刷线路板的流程图。
[0037]图12a_12d是在图11说明的制造步骤期间执行多个处理的导电加强芯板的示意性剖面图。
[0038]图13a_13b是依照图11说明的部分制造步骤构造的印刷线路板组件的示意性剖面图。
[0039]图14是依照本发明实施例的包括担当导电层的两个导电加强芯板的PWB的示意性剖面图。
[0040]图15是依照本发明实施例的包括担当物理层而不是导电层的两个导电加强芯板的PWB的示意性剖面图。
[0041]图16是依照本发明实施例的说明制造金属芯板印刷线路板步骤的流程图。
[0042]图17是依照本发明实施例的说明制造带有导电加强芯板的印刷线路板的步骤的流程图。
[0043]图18a_18h是依照图17说明的部分制造步骤构造的多个印刷线路板组件的示意性剖面图。
[0044]图19是依照本发明实施例的钻出间隔孔和间隔槽图案的加强芯板的示意性俯视图。
[0045]图20a_20d是依照本发明实施例的使用不同距离隔开的孔钻出的槽的示意图。
[0046]图21a是显示了用具有特定直径的钻头钻出特定距离的两个孔所形成刻痕的大小的表。[0047]图21b是依照本发明实施例的在加强芯板钻出的一对孔的示意图。
具体实施例
[0048]现在转向附图，制造包括导电加强芯板的印刷线路板的过程。在许多实施例中，印刷线路板使用单压合周期构造。在许多实施例中，对导电加强芯板和用于构造印刷线路板的其他材料执行处理，从而产生通过使用单个压合周期形成于印刷线路板内的堆叠。在其他实施例中，印刷线路板的产生不需要单独的压合周期以在芯板被合并到印刷线路板的其他功能层之前填充导电加强芯板内钻出的间隔孔。单压合周期的使用和/或除去压合周期与使用多个压合周期的制造处理相比可以显著地增加产量和产能。在几个实施例中，导电加强芯板包括碳材料。在其他实施例中，导电加强芯板是厚金属芯板。在许多实施例中，导电加强芯板包括具有不同的诸如CTE (热膨胀系数)的物理属性的局部化区域。
[0049]依照本发明的印刷线路板(PWB)的实施例在图1中被说明。PWBlO包括多个电子器件12，其被包含在不同类型的封装中。印刷线路板包括具有不同CTE的区域。印刷线路板上电子器件的位置被确定，所以位于印刷线路板上的每个电子器件具有与电子器件的CTE兼容的CTE。通常，关心的CTE是封装器件与印刷线路板两者的面内的CTE。电子器件的封装的CTE和印刷线路板区域CTE的兼容性极大地取决于打算使用印刷线路板的具体应用的操作需要。
[0050]图2说明了图1所示的PWBlO的截面图。PWBlO包括由多种材料构造的多个功能与结构层。PWB的功能层是意图在电子器件和/或包含电路之间建立电连接的层，其携带包括诸如功率与地电压的参考电压的信号。PWB的结构层是不意图在电子器件和/或包含电路之间建立连接并携带信号的层。结构层包括其物理性质。
[0051]图2中的PWBlO包括导电加强芯板20，其作为结构层、功能层，或在某些部分作为结构层并在其他部分作为功能层。贯穿说明的导电加强芯板层是指加强芯板。加强芯板20包括由不同材料构造的区域。说明的实施例包括由基础材料构造的区域22和插入材料构造的至少一个区域24。在有由多个插入材料构造的多个区域24时，每个插入材料可以具有不同的物理属性。基础和插入材料的选择允许加强芯板20的物理属性的定制。在许多实施例中，树脂26或诸如粘合剂的相当的热硬化和热塑化材料可用来将多个区域合并到单个层。树脂可以为多个材料区域提供结构支撑。在许多实施例中，树脂也可以使加强芯板20与邻近的导电材料28层电绝缘。PffB的剩余部分包括导电材料层30，其可以形成PWB的功能层并且所述功能层被电介质材料层32彼此分隔。
[0052]如下文进一步的讨论，本文描述的技术可以用于将几乎任何两种类型的可用于PWB构造的材料合并。所公开的技术依照基础材料和插入材料是电介质材料(即有效阻碍PWB内建立的电信号类的流)或非电介质(即导电材料)以及树脂26是否为电介质而变化。基础和插入材料的选择可以影响PWB的物理属性。在形成部分加强芯板20的插入材料24所具有的物理属性与基础材料22的物理属性不同时，完成的PWB可以具有带有不同物理属性的区域。在许多实例中，插入材料24被选择以提供具有特定面内CTE的PWB区域。所述CTE与安放在PWB上器件的面内CTE兼容。
[0053]在图2说明的实施例中，基础材料22由非电介质材料构造，所述非电介质材料诸如注入树脂的碳纤维，如马萨诸塞州米尔伯里(Millbury)的Lewcott公司制造的EP287和EP450，插入材料24由电介质材料构造，如注入树脂的E玻璃，并且合并基础材料和插入材料的树脂26是电介质树脂。
[0054]图2显示的实施例中用作基础材料的碳纤维是适合用于PWB构造的非电介质材料的实例。适合非电介质材料的其它实例包括覆盖金属并注入树脂的纤维，固态碳板，碳一碳化娃(C — SiC),如纽约马耳他(Malta)的Starfire System公司制造的C — SiC,铜不胀钢铜(Copper Invar Copper)、铜钥铜(Copper Molly Copper)、化学气相沉淀(CVD)钻石，如位于宾夕法尼亚的艾伦镇(Allentown)的摩根高级陶瓷(Morgan Advanced Ceramics)的Diamonex Products Division制造的CVD,碳合成物和石墨合成物或者金属模板合成物。这些材料中每个可以被附着在至少一边。
[0055]当非电介质材料包括碳纤维时，纤维可以是连续的、非连续的、碎的或是成片的。如果使用不连续的纤维，纤维可以被绕断或拉断，比如田纳西洛克伍德(Rockwood)的东邦碳纤维(Toho Carbon Fiber)公司制造的X0219。此外,碳纤维可以包括PAN纤维和/或浙
青纤维。
[0056]适合于金属镀膜的纤维包括碳、石墨、芳纟仑(Aramid)、凯芙拉(Kevlar)纤维、石英或这些纤维的结合。可用于镀膜纤维的金属包括镍、铜、钯、银、锡和金。纤维材料的镀膜可以通过如位于康涅狄格(Connecticut)的斯特拉福德(Stratford)的Electro FiberTechnologies的制造商执行。
[0057]可以安排纤维材料的配置包括被纺织、单向或非织毡。当材料被纺织，材料可以是平织、斜织、2x2斜织、平方织、纱罗织、缎织、缝合织或3D (三维)织的形式。
[0058]纤维材料也可以用于非织形式，如单一带(Un1-tape)或毡。在许多实施例中，碳租，如位于马萨诸塞的East Walpole的高级纤维非织物(Advanced Fiber NonWovens)制造的级别编号为80000402OZ的毡或80000473OZ的毡，被用于由第一材料构造的区域22的构造中。
[0059]使用压制碳粉、碳片或切碎的碳纤维可以制作碳板。
[0060]加强芯板也可以由包括注入聚合物的碳纳米管合成材料构造。碳纳米管可以是单壁碳纳米管，如位于加拿大的雷默工业(Raymor Industries)制造的碳单壁纳米管(C 一SWNT)，位于日本筑波(Tsukuba)的高级工业科学与/或技术(AIST)国家学院开发的碳纳米管。单壁碳纳米管是纯碳的特殊形式，其强度是钢的100被而重量是钢的1/6。C - SffNT具有显著的电特性，其可以比铜快1000倍来导电。碳纳米管的电流密度是109A/cm2(是铜的1000倍)。C - SWNT可以以铜传递热量的10倍来传递热量。采用离子处理、化学气相沉淀(CVD)化学处理、气相CVD处理、电弧放电处理或激光烧蚀处理可以制造碳纳米管。碳纳米管可以小于Inm到IOOnm的直径并小于2000nm的长度。
[0061]在非电介质材料包括树脂(例如，当树脂被注入基底时)的情况下，树脂可以是环氧物、酯类、环氧三嗪双马来酰亚胺(BT)、氰酸酯和/或聚亚酰胺基双马来酰亚胺(BMI)、酯类、聚酰胺酰亚胺、聚丙烯胺酯、聚苯硫醚、四氟乙烯、聚砜、聚苯砜、聚醚砜、聚邻苯二酰胺、聚甲醛、聚酮、聚碳酸酯、聚苯醚、聚醚醚酮基或树脂的结合。基础树脂也可以包括填充物，如热解碳粉、碳纳米颗粒、碳纳米管(直径范围小于从I到lOOnm)、碳单壁纳米管(C 一SWNT)、碳粉、碳颗粒、钻石粉、氮化硼、矾、氧化铝、氮化铝、氢氧化铝、氢氧化钥、硅石粉和陶瓷颗粒从而修改基础材料的物理、机械、电、热属性。树脂合成物可以包含重量占2%到80%的这类填充物。在几个实施例中，填充颗粒尺寸被限制于不大于25um。
[0062]如上文描述，图2所示插入材料24由电介质材料构造。可以用于构造PWB的其它电介质材料的例子包括芳纶、Kevlar纤维和这些纤维材料的任何混合物。
[0063]在区域24由包括树脂的第二材料构造的实施例中，树脂可以是环氧基树脂，环氧三嗪双马来酰亚胺基树脂、氰酸酯基树脂和/或聚亚酰胺基树脂。树脂系统也可以包括修改基础树脂属性的填充物。
[0064]在一个实施例中，围绕区域24和22的树脂26由薄E玻璃构造，如具有高含脂率、高抗龟裂性和高韧性的106型加强E玻璃。在许多实施例中，树脂可以是环氧三嗪双马来酰亚胺基树脂、混合氰酸酯树脂、氰酸酯基、聚酰亚氨基和/或PTFE (聚四氟乙烯)基树脂。树脂26也可以包括改变基础树脂物理属性的一个或多于一个添加剂。在许多实施例中，树脂能够经受层20内多种材料的热循环相关的力，所述层20内的不同材料可具有不同的CTE0适合的材料包括由位于美国加利福尼亚的伦秋库卡蒙加(Rancho Cucamonga)的雅龙(ARLON)电子材料分公司制造的44N106、84N106B级材料。也包括位于美国新罕布什尔州富兰克林(Franklin)的宝利德层压板(PolyClad Laminates)制造的370HR106、环氧370106和PCL - GIP - 785聚亚酰胺106B级材料。以及位于亚里桑那州的钱德勒市(Chandler)的伊索拉层压板(ISOLA Laminates)制造的激光浸泡(Laser Preg) GI30和1080。也可以使用其它胶片型，如 1080、2113、2313、2116、7628。
[0065]依照本发明的PWB的许多实施例包括使用上文讨论的至少一个或结合的电介质和非电介质构造的加强芯板20。上文列出的表不是完全的。由基础材料构造的区域22和插入材料构造的区域24可以由实际上可产生适用于PWB的压合的单独或结合使用的其他材料构造。如上文讨论，材料的选择通常受材料物理属性的影响，所述物理属性包括产生的合并材料的PWB的区域的面内CTE。
[0066]在一个实施例中，导电材料层28和30可以由铜箔构造,所述铜箔由位于俄亥俄州的东湖(Eastlake)的GOULD电子制造。替代的，导电材料可以由抗导箔构造，如位于加利福尼亚卡佛市(Culver City)的Ohmega技术公司制造的抗导材料。在其他实施例中，导电材料层可由通过化学处理淀积的铜构造，所述化学处理如用于在通孔淀积铜的处理，树脂镀膜的铜(RCC)、镍镀膜的铜箔、镍金镀膜的铜箔和可用于PWB的构造的其他材料。此外，导电材料层可以是预加强芯板20相似的层，其中提供的所述加强芯板20的部分作为功能层。
[0067]在一个实施例中，使用由树脂加强的E玻璃构造电介质层32。在其它实施例中，电介质层可由环氧基材料、氰酸酯基材料、聚酰亚氨基材料、GTek材料、PTFE基材料、芳纶基材料、切碎的Kevlar纤维基材料、Kevlar纤维基材料、石英基材料和可用于构造PWB内电介质层的其他材料构造。
[0068]虽然上文列出了许多材料，但本发明的实施例并不限制于使用上文的材料。依照本发明，结合下文描述的构造PWB的制造方法,其他材料可被使用。
[0069]依照本发明的用于构造PWB的方法取决于用于形成加强芯板20的材料。制造处理中的变化与用于PWB构造的材料的导电性相关。在许多情况下，通过切除部分基础材料并用插入材料代替切除的部分可以构造PWB层。图3显示了可用于本发明实施例的第一处理，其中用于构造PWB的插入材料全部是电介质，并且用于结合基础材料和插入材料的树脂也是电介质。图5显示了可用于本发明实施例的第二处理，其中用于构造PWB的至少一个插入材料是非电介质并且/或者用于结合基础材料和插入材料的树脂是非电介质。下文描述了依照本发明的每个处理类型的实施例的例子。
[0070]图3示出依照本发明的构造PWB的方法包括使用电介质插入材料以产生具有与PWB的剩余部分的属性不同的物理属性的区域。图3所示物理方法可用于构造图2说明的PWB实施例以及插入材料和用于合并基础材料和插入材料的树脂都是电介质的其他实施例。方法40包括准备(42)基础材料和插入材料。材料的准备可以包括基础材料部分的移除和插入材料的切割以适合移除的基础材料部分。然后准备的基础材料和插入材料安排电介质层和导电材料层准备压合。电介质层和多个导电材料层可以采取镀金属胶片或未镀金属胶片和压合的形式。然后压合周期被执行(46)以产生印刷线路板组件。可以在印刷线路板组件的部分钻孔(48)并且在孔的内衬电镀(49)导电和/或导热材料。电镀的印刷线路板组件被印刷并蚀刻(50)以形成完成的PWB。然后PWB被完成(52)并且元件可以被安放在PWB上。
[0071]依照本发明实施例的在图3所示的生产处理中使用的材料和印刷线路板组件在图4a-4h中被说明。如上文描述，图3所示制造PWB的处理包括准备基础材料60和插入材料62。这些材料是用于构造与图2所示的加强芯板20相似的层的材料。基础材料60是组成加强芯板20主要部分的材料。
[0072]在说明的实施例中，基础材料60是非电介质并且两边镀有如铜的导电材料层。在其他实施例中，基础金属60可以是电介质和/或单边镀金属或未镀金属。在基础材料是非电介质的实施例中，通常需要在压合前预钻孔基础材料。
[0073]基础材料可以通过钻出间隔孔64并切出部分66来准备。钻出的间隔孔最终填入树脂并可以使非电介质基础材料与钻通PWB导电电镀通孔绝缘。切除部分最终限定完成的PWB区域，所述区域具有与PWB其他部分属性不同的物理属性(如CTE)。
[0074]如上文讨论，插入材料62是电介质。每个插入材料被切成将适合基础材料适当切除部分66的尺寸。通常，插入材料切割的尺度略小于切除区域。在一个实施例中，使用30mil (千分之一英寸)的间隙68。在其他实施例中，间隙68可以是IOmil到125mil范围的距离。插入材料62和基础材料之间60的间隙68通常用键合材料填充，所述键合材料如粘合剂或树脂。
[0075]作为制造处理的一部分，准备的基础材料和插入材料被安排在电介质层70和为压合周期准备的导电材料层72。这个处理可以参考图4c-4e来理解。材料最初被安排在两边进行压合件74镀导电材料72并在镀金属压合件上面堆叠第一胶片76。通常，临近胶片的导电层被蚀刻出电路图案。在说明的实施例中，使用公知的本领域技术人员采用的任何制造技术制造镀金属压合件74和第一胶片76。
[0076]然后基础材料60被放置在第一胶片76上面。如上文讨论，基础材料可以通过钻出间隔孔64并产生切割部分66来准备。然后插入材料62被放置于切除部分66。当插入材料被插入切除部分66时,插入材料被切除以留下间隙68与基础材料60。通过在基础材料60和插入材料62形成层上面放置第二胶片层80来完成安排78。然后两边镀有导电材料82的压合件被放置在第二胶片上面。临近第二胶片的导电层82可以被预蚀刻出电路图案。产生的安排如图4e所示。虽然说明的实施例包括在基础材料60上下的胶片和压合件，其他的实施例可以包括多于一个在基础材料60两边的形成图案的镀金属压合件和/或胶片，从而形成多功能层。当然，依照本发明的PWB可以使用两个胶片构造，每个在一边镀金属，所述胶片位于基础材料和插入材料形成的层的上面和下面。此外，许多实施例包括通过合并基础材料和至少一个插入材料形成的多个层。
[0077]然后执行压合周期(46)。压合周期的本性取决于用于安排78的胶片和电介质层的本性。树脂、胶片、压合件的制造商制定压合器件需要的温度和压力条件。压合周期可以通过坚持制造商对用于PWB构造的多种材料的要求来执行。
[0078]图4f中显示了依照本发明实施例的生产印刷线路板组件84的压合周期。由于压合周期的作用，树脂86填充基础材料60和插入材料62之间的间隙68并将他们键合到一起。树脂86也填充间隔孔64并将导电材料层90和91键合到基础材料60和插入材料62形成的层20’。
[0079]通孔在印刷线路板组件内钻出(48)。图4g显示钻孔的印刷线路板组件。印刷线路板组件包括多个孔92，其穿过印刷线路板的每个层。
[0080]一旦孔被钻出，孔被电镀(49)并且导电材料层被印刷并蚀刻(50)。这些处理在PWB的多个层上和层间产生电路。如上文讨论，功能层可以包括导电材料层和层20’的区域。在功能层之间形成的电路可以用于携带电信号。通过在PWB上安放电器件，完成的PWB(即电器件被连接并安放的PWB)与图2中显示的完成的PWB相似。
[0081]如上文讨论，依照本发明的构造PWB的方法取决于用于形成PWB层的材料。图5说明了本发明方法的实施例，其可用于PWB层，所述PWB层包括是非电介质的基础材料和非电介质的至少一个插入材料和/或用于合并基础材料和插入材料的树脂是非电介质的。处理100包括准备(102)基础材料和插入材料。然后准备的基础材料和插入材料被安排(104)为准备压合的树脂和导电材料层。然后执行第一压合周期(106)以产生印刷线路板组件。然后可以穿过印刷线路板组件钻孔(108)以产生间隔孔。然后印刷线路板组件可被印刷、蚀刻和氧化(110)然后可以使用树脂和和导电材料层安排(112)印刷线路板组件以准备第二压合周期。然后第二压合周期被执行(114)以生产第二印刷线路板组件。第二印刷线路板组件可具有再其上钻的孔(116)。孔可以被导电或导热材料刻纹(118)。一旦孔被刻纹，印刷线路板组件可以被印刷、蚀刻(120)并且板被完成(122)。
[0082]图6a_6k说明了在图5所示制造处理期间使用的材料和印刷线路板组件。如上文描述，图5说明的依照本发明的用于制造PWB的处理包括准备基础材料60’和插入材料62’。这些材料是用于构造于图2中显示的加强芯板20相似的层的材料。如图3所示方法，基础材料组成加强芯板20的主要部分，并且通过切除部分材料被准备。这些切除的部分66’最终包含插入材料62’，其限定完成的线路板的部分，其中所述部分具有的物理属性(如CTE)与板的其他部分具有的物理属性不同。
[0083]在说明的实施例中，基础材料60 ’可以是电介质或非电介质，并且插入材料62 ’是非电介质。每个插入材料被切割成将适合基础材料60’适当切割的部分66’的尺寸。如上文讨论，插入材料被切割的维度略小于切除区域66’并可以具有与图3和图4a - 4h相关的讨论中的相似公差。
[0084]在制造期间，准备的基础材料和插入材料被安排(104)为包括树脂的层。在多个实施例中，包括树脂的层是胶片的形式。胶片可以是注入电介质树脂和/或树脂膜。通常，用于胶片的树脂被选择以在压合期间填充插入材料周围的切割间隔。[0085]基础材料、插入材料和包括树脂的层的安排可以参照图6c - 6e来理解。胶片层70’最初被堆叠在箔72’上(见图6c)，然后基础材料60’被放置在胶片上并且插入材料62’被放置于基础材料的切除部分66’内。通过在基础材料60’和插入材料62’形成的层上放置第二胶片70’然后在第二胶片上放置第二箔72’完成安排。最终的安排138在图6e中被说明。在其它实施例中，可以使用在一边镀金属的胶片。
[0086]第一压合周期被执行(106)以生产图6f所示的印刷线路板组件139。通常，压合周期的执行依照制造商对多个用于形成安排138的材料的要求。在压合期间，来自胶片70’的树脂流下以填充基础材料60’和插入材料62’之间的间隙68’。在压合期间，树脂变软、胶化并固化以将基础材料60’键合到插入材料62’。树脂也将基础材料60’和插入材料62’形成的层键合到导电材料层72’。
[0087]在压合后，可以在印刷线路板组件139上钻出(108)间隔孔140。钻出间隔孔140的印刷线路板组件在图6g中说明。最终，间隔孔被电介质材料填充，如电介质树脂，并且电镀通孔穿透树脂填充的间隔孔。填充间隔空的电介质材料用来使基础材料60’和插入材料62’与穿过间隔孔钻出的电镀通孔绝缘。
[0088]在钻孔间隔孔后，导电材料层被印刷、蚀刻和氧化(110)以产生间隔垫并除去碎屑。然后印刷线路板组件可以与胶片70’和导电材料层72’安排(112)来准备第二压合周期。在一个实施例中，使用两边镀有导电材料的压合件142和位于印刷线路板组件139和压合件之间的胶片144形成堆叠。在面对胶片144的导电材料层上压合件142被蚀刻出电路图案。然后堆叠可以通过附加另一个胶片146以及在两边镀有导电材料层的压合件148来完成。压合件148在面对胶片146的导电材料层上蚀刻出电路图案。镀金属压合件142和148以及胶片122和146的构造可通过使用传统制造技术达到。虽然图6h显示的堆叠包括在印刷线路板组件上面和下面的胶片和镀金属压合件，本发明的实施例可以包括在印刷线路板上面和下面的单边镀金属的压合件。同样，本发明的实施例可以包括多于一个胶片和/或压合件。在许多实施例中，多个印刷线路板组件被合并到单个堆叠以产生PWB。此夕卜，印刷线路板组件可以被用作依照图3所示的方法的PWB结构中的层。
[0089]第二压合周期被执行(114)以生产图6i所示的第二印刷线路板组件。同样，被执行的压合周期本性取决于制造商对用于PWB构造的材料的要求。在压合期间，来自胶片144和146的树脂150流出以填充孔140。在压合后，胶片144和146中的树脂将第二印刷线路板组件的层键合到一起。
[0090]一旦第二压合周期完成，孔152可以在第二印刷线路板组件中钻出(116)以形成安放孔和电镀通孔。第二印刷线路板组件149和其上钻透的孔152的实施例在图6j中显示。然后孔可以被刻纹(118)以产生如图6k所示的电镀通孔154。在孔的刻纹后，PWB的外部层可以在PWB完成(122)并在PWB上安放任何元件前被印刷并蚀刻(120)。
[0091]图7显示依照本发明的PWB160的实施例，其包括用作PWB内的功能层的基础材料。说明的PWB160可依照图5说明的处理构造。使用电镀通孔162建立基础材料和PWB其他导电层上电路图案的电连接。
[0092]虽然上文依照本发明的制造PWB的讨论中提及了具体的材料，任何可用于制造PWB的材料也可以用做依照本发明的PWB制造中的基础材料和插入材料。依照本发明的形成PWB的材料结合极大地取决于材料的玻璃转化温度。在C级材料(即已经经过充分硫化周期的材料)用作插入材料的实施例中，基础材料可以是带有等于或低于C级插入材料玻璃转化温度的玻璃转化温度的B级材料(即半硬化材料)。当基础材料是C级材料并且插入材料是B级材料时，上述情况也成立。此外，当基础材料和插入材料是C级材料时，同样要注意用于合并基础材料和插入材料的树脂的选择。一旦材料被选择，制造方法的选择取决于任何插入材料和/或用于合并基础材料和插入材料的树脂是否是非电介质。如上文讨论，如果插入材料和用于合并基础材料和插入材料的树脂是电介质，那么图3和图5所示的方法都可用于PWB的制造。如果一个插入材料是导电的并且电镀通孔通过插入材料，那么通常使用图5所示的处理。
[0093]上文描述的方法包括用于制造包括基础材料和插入材料组合而成的加强芯板的PWB0现在参考图8 —图18g，公开了用于构造包括不同类型加强芯板的概括方法，所述方法不需要加强芯板在其与用于PWB构造的其它材料合并前经受压合周期在多个实施例中，使用单压合周期构造PWB。在其它实施例中，使用多个压合周期构造PWB。在许多实施例中，单压合周期被用于填充间隔图案和/或键合基板以及插入基底材料并合并加强芯板与临近的功能层。
[0094]图8显示了依照本发明实施例的用于制造包括至少一个加强芯板的处理。处理200包括复查并准备用于PWB制造的格伯(Gerber)数据。复查可以包括确定最小走线尺寸、最小走线间间隙、最小通孔尺寸、钻孔纵横比、信号阻抗要求、尺寸公差、表面加工要求、平面公差和/或最终切割要求。在许多实施例中，PWB设计包括插入带有与PWB上安放元件的CTE相匹配的CTE的材料。然后加强芯板层被处理(204)并与其它使用B级(半硬化)电介质胶片的内层(206)压合。在压合后，PWB可以被完成(208)。虽然上述处理包括单压合周期，在其它实施例中，形成图案的加强芯板可以在第一压合周期内与B级电介质胶片和用于构造PWB其他层的材料合并以及在后续压合周期完成PWB。
[0095]用于包括本发明实施例的PWB的Gerber数据通常包括功能层和非功能层。功能层包括信号层、信号路径层、走线层、电路层、接地层、电源层、分割平面层、参考平面层、地热平面层、混合平面层、掩埋无源层(buried passive layer)以及用于与集成电路、裸芯片和/或连接到PWB的其它器件电通信的层。非功能层通常包括构造绘图(fab drawing)、钻孔绘图、钻孔数据、焊料掩模层、丝印层、焊料粘贴层、热板层、机械补强层、结构层以及不用来与连接到PWB的器件电通信的层。
[0096]图9显示依照本发明实施例的加强芯板的截面图。加强芯板212包括夹在第一覆金属层216和第二覆金属层218之间的导电层214。虽然图9所不实施例包括在两面的覆金属层，依照本发明的加强芯板实施例可以包括仅在单边覆金属的层。图9所示并且包括具有单面或双面加强层覆金属加强芯板的配置可以被称为“覆金属合成压合”或“覆金属压
么”
口 ο
[0097]加强芯板212可以将电流从第一覆金属层216通过导电层214传导到第二覆金属层218。在多个实施例中,加强芯板在IMHz时具有大于6的介电常数。如下文描述,依照本发明的实施例，多种材料可以用于加强芯板的构造。用于加强芯板构造的材料的选择可以取决于最终产品的水平需要的益处，如热传导率、热膨胀系数、硬度以及这些的结合。
[0098]在一个实施例中，可以使用由注入树脂的纤维材料构造的导电层。在多个实施例中，纤维材料是碳，如由日本的日本石墨纤维制造的CN80-3k、CN80-1.5k、CN-60、CN-50、YS-90,由日本三菱化学公司制造的K13B12、K13C1U、K63D2U或者由南卡罗来纳州格里维尔(Greenville)的苏泰克(Cytec)碳纤维有限责任公司制造的T300_3k、T300_lk、K800、KIlOO石墨纤维。在其他实施例中，金属化纤维被用于导电层的构造。通过金属化单独的纤维并将金属化的纤维形成到织物中可以金属化纤维材料纤维材料，纤维可以被形成到织物然后可以被金属化可以金属化纤维材料纤维材料，或两个金属化处理的结合。可被金属化的纤维包括碳、石墨、E玻璃、S玻璃、芳纶、Kevlar纤维、石英、液晶聚合物或这些纤维的结合。一旦被金属化，通过将树脂注入金属化纤维，可依照本发明形成导电材料。
[0099]在一个实施例中，被注入树脂的纤维材料可以是连续碳纤维。在其他实施例中，纤维材料可以是不连续碳纤维。合适的不连续纤维的实例包括如田纳西，Rockwood的Toho碳纤维公司制造的X0219纺断纤维。
[0100]依照本发明实施例的用于加强芯板构造的纤维材料可以是织物或非织物。非织物材料可以是单一带(un1-tape)或毡的形式。合适的碳毡实例包括马萨诸塞州，EastWalpole的高级纤维非织物(Advanced Fiber NonWovens)制造的分别为2oz和3oz的级别编号8000040和8000047的碳毡。在其他实施例中，纤维材料和树脂的结合可以被使用并导致具有在IMHz时大于6.0的介电常数的层。
[0101]在多个实施例中，导电层可以由PAN (聚丙烯腈)基碳纤维、浙青基碳纤维或PAN基碳纤维、浙青基碳纤维的结合构造。
[0102]依照本发明实施例，多种树脂可用于注入纤维以构造导电层。在几个实施例中，使用的树脂可以是环氧基树脂，如位于马萨诸塞州，Millbury的Lewcott公司生产的EP387和EP450，树脂可以基于三嗪双马来酰亚胺(BT)、聚亚酰胺基双马来酰亚胺(BMI )、氰酸酯、聚酰亚胺、酚或这类树脂的结合。在许多实施例中，用于注入纤维的树脂包括填充材料，如热解碳粉、碳粉、碳颗粒、钻石粉、碳化硼、氧化铝、陶瓷颗粒以及酚颗粒。在许多实施例中树脂是导电的。
[0103]当由注入树脂的纤维构造导电层时，导电层可以从纤维获得其电特性。例如，由注入强化环氧化物的石墨纤维构造的导电层。在其他实施例中，导电层的电特性可以被树脂影响。例如，由注入强化环氧树脂的玻璃纤维构造的导电层，其中热解碳粉作为填充材料。
[0104]可用于导电层构造的材料不限制于注入树脂的纤维。在许多实施例中，导电层由定型碳板构造。在多个实施例中，使用碳粉或石墨粉制作定型碳板。在其他实施例中，使用碳片或带有热塑性或热设定粘合剂的碎碳制作固态碳板。在许多实施例中，使用由位于纽约Malta的Starfire系统公司制造的C-SiC (碳-碳化娃)构造导电层。
[0105]也可以使用金属芯板。如上文描述，金属芯板包括厚金属层、铜-不胀钢-铜和铜-钥-铜。
[0106]在其他实施例中，用于导电层构造的材料不限制于注入树脂的纤维材料和碳合成物。可形成在IMHz时具有大于6.0的介电常数的层任何材料或材料的结合可被用于导电层的构造。
[0107]在许多实施例中，覆金属层可以由如金属的导电材料构造。在多个实施例中，使用铜构造覆金属层。
[0108]图10显示依照本发明实施例的加强芯板的截面图。加强芯板212’包括导电层214’。在每个面不具有覆金属层的加强芯板可被称为“未覆金属合成压合”或“未覆金属压人”
口 O
[0109]加强芯板211’能够将电从一个主表面通过导电层214’传到到另一个主表面。在多个实施例中，加强芯板212’在IMHz时具有大于6的介电常数。导电层214’可以以相似的方式构造到上文描述的关于图9的导电层214。
[0110]图11显示依照本发明实施例的合并加强芯板材料的PWB的构造处理。处理230包括准备(232)将用于产生PWB的加强芯板的材料。加强芯板材料的准备可以包括如压合定位孔的定位孔的钻孔或冲孔。然后准备的加强芯板材料被堆叠并钻(234)出间隔图案。然后钻孔的加强芯板材料被印刷并蚀刻(236)以除去碎屑并蚀刻PWB外围周边区域的背铜。如果需要也可以执行预制处理(238)。如棕色氧化处理的表面处理被施加(240)于加强芯板材料表面。
[0111]平行于上述处理，PWB其他内层可以使用传统处理技术被处理(242)以为压合准备内层。内层通常包括胶片和导电材料层。然后，处理的加强芯板层与处理的内层被安排(244)以为压合准备。然后可以执行(246)压合周期来产生印刷线路板组件。可以通过印刷线路板组件钻出(248)通孔以及镀有(250)导热和/或导电材料的通孔的内衬从而产生PTH (镀通孔)。然后可以印刷并蚀刻(252)印刷线路板组件的外层。然后PWB被完成(254)并且组件可以被放置到PWB。虽然上述处理包括单压合周期，在其他实施例中，在第一压合周期形成图案的芯板可以与B级电介质胶片和用于构造PWB其他层的材料结合，而PWB在后续压合周期完成。
[0112]上文描绘的处理允许不带有额外压合周期或用来填充加强芯板上的间隔孔的特殊加工周期PWB的构造。在压合周期(246)期间，来自安排在加强芯板两边的胶片的电介质树脂回流到在加强芯板中钻出的间隔孔和槽中。在加强芯板包括基础材料并且插入材料具有与基础材料的不同的物理特性的实施例中，来自胶片的电解质树脂回流到基础材料和插入材料之间的间隙。流入加强芯板腔内的电介质树脂可以使加强芯板与通过填充加强芯板腔的电解质树脂钻孔的导电电镀PTH电绝缘。
[0113]图12a_12d显示依照图11所示处理的用于加强芯板构造的材料。图12a显示了与图9所示加强芯板相似的加强芯板。通过钻出间隔孔，为PWB的制造准备加强芯板。钻出的间隔孔最终被树脂填充并可以电绝缘加强芯板材料与PTH。
[0114]图12b显示依照本发明实施例的用作PWB内接地层的处理的加强芯板。加强芯板212a包括间隔孔262的第一图案。图12c中显示为用作PWB内电源层的处理的加强芯板层。加强芯板212b包括间隔孔264的第二图案。图12d显示依照本发明实施例的用作PWB内非功能层的处理的加强芯板层。加强芯板212c包括间隔孔266的第三图案。
[0115]如上文讨论的关于图11所示的制造处理，处理的加强芯板材料与胶片、电介质芯板材料层和导电材料层安排准备的加强芯板材料从而为压合周期准备。图13a显示依照本发明实施例的加强芯板、胶片、导电材料的电介质芯板层的堆叠。最初通过拿导电材料(在这个情况用铜箔)272并在铜箔上堆叠第一胶片274来安排堆叠270。在说明的实施例中，使用本领域技术人员采用的任何已知的制造技术制造铜箔272和第一胶片274。
[0116]然后加强芯板层被放置在第一胶片274的顶端。如上文讨论，通过钻出间隔孔264的图案可以准备加强芯板层。加强芯板层212b作为堆叠的电源层。然后第二胶片276被放置在加强芯板层212的上部。然后在两边覆有导电材料280的压合层278被放置在第二胶片276上。通常，在压合层278两边的导电层被蚀刻出电路图案。然后第三胶片282被放置在压合层278上。接着，另一个加强芯板层212a被置于第三胶片282上面。如上述，通过钻出一组间隔孔262准备该加强芯板层。加强芯板层212a作为堆叠的接地层。第四胶片284位于加强芯板层212a上。通过在第四胶片层284上放置第二层导电材料286(在这个情况用铜箔)完成堆叠270。
[0117]虽然图13a说明的堆叠包括在每个加强芯板层上下的胶片和压合层，其他实施例可以包括在加强芯板层每边的多于一个形成图案的覆进出压合层和/或胶片从而形成多个功能层。甚至，依照本发明实施例的PWB可以使用两个胶片构造，每个胶片在一个面覆有金属，其被放置在加强芯板上下。此外，许多实施例包括多个加强芯板层和被电介质层分开的多个导电材料层。
[0118]在一个实施例中，用在加强芯板两边的胶片层212a和212b具有高树脂含量，如106型胶片。在106胶片的一般树脂含量超过体积的70%。在其他实施例中，用在加强芯板两边的胶片层212a和212b具有充足的树脂来填充钻出的间隔图案并在压合后提供平整的外表面。在另一个实施例中，多个层的胶片可被用在加强芯板层的两边以填充间隔孔和槽。
[0119]在多个实施例中，如加利福尼亚州，Rancho Cucamonga的Arlon材料制造的44N106和84N106胶片可依照本发明实施例被用于形成堆叠。在另一个实施例中，堆叠可以包括由日本日立化学公司是制造的1080F环氧物，由日本日立化学公司制造的聚亚酰胺胶片，由新汉姆郡，Franklin 的 Polyclad Laminates 制造的 PCL-FRP-370106 (78%RC)胶片，由亚利桑那州，Chandler的Isola Laminates制造的1080胶片，由纽约，彼得仕堡(Petersburg)的铁氟龙(Taconic)制造的环氧106胶片和台湾南亚技术公司制造的环氧106胶片。在一个实施例中，2片106胶片被用在每个加强芯板的两边。在其他实施例中，如果加强芯版的厚度大于0.012”，多于2片的106胶片可以被用于加强芯板的两边。
[0120]在其他实施例中，涂树脂铜(RCC)箔也可以被用于加强芯板的两边以填充间隔图案。
[0121]在多个实施例中，加强芯板厚度可以最高达到0.012”。在许多实施例中，加强芯板的厚度被限制于0.010”并且在一些实施例中，厚度被限制于0.080”。
[0122]如上文描述的关于图11所示的制造处理，在堆叠270上执行压合周期。压合周期的本性取决于胶片和用于堆叠270的电介质层的本性。在压合期间要满足树脂和胶片的制造商指定的温度和压力条件。可以通过坚持制造商对用于PWB构造的多个材料的要求执行压合周期。
[0123]压合周期生产出图13b显示的依照本发明实施例的印刷线路板组件270’。作为压合周期的结果，电介质树脂从电介质胶片274和276回流并填充加强芯板212b内的间隔孔264’的图案。类似地，电介质树脂从电介质胶片282和284回流并填充加强芯板212a内的间隔孔262’。多个胶片层也把堆叠270’的层键合到一起。
[0124]图14显示被钻出PTH的印刷线路板组件。印刷线路板组件270”包括PTH290，其通过印刷线路板组件的每个层延伸。加强芯板212a和212b是功能层。在PTH横断加强芯板的几个位置，树脂填充的间隔孔262”使加强芯板与通孔的电镀内衬电绝缘。在PTH横断加强芯板的多个位置，通孔的电镀内衬直接接触加强芯板的材料。在这些位置292，电连接在PTH和加强芯板之间存在。图15显示相似的印刷线路板组件。印刷线路板组件270”’包括两个加强芯版34，其仅作为非功能层或结构层。通过用树脂填充间隔孔262’ ”，印刷线路板组件270’ ”的每个PTH与加强芯版电绝缘。
[0125]如厚铜芯板、厚金属芯板、铜-不胀钢-铜(CIC)、铜-钥-铜(CMC)的材料被用于PWB以解决热和和热膨胀系数(CTE)控制问题。厚金属通常难于处理并且需要特殊的处理来自造。使用特殊的蚀刻化学可以制造间隔图案。同样，与上文描述相似的钻孔处理也可以用于形成间隔孔。然而，在间隔孔钻孔期间，厚金属层通常不能被堆叠。在间隔孔钻孔期间堆叠加强芯板的能力可以增加产量，这是因为多个芯板可以同时被钻孔。当使用厚金属芯板时另一个问题可能出现，也就是存在可以通过PWB金属芯板钻孔的PTH的尺寸的限制，这是因为当在厚金属层钻孔时，更小的钻头趋向于偏斜和/或破损。
[0126]图16显示构造带有金属芯板的PWB的方法。处理300描述了用于制造包括如CIC、CMC和/或厚铜的金属芯板的PWB的处理。金属芯板被准备(304)。PffB的内层也被准备(302)。通常，准备包括在内金属层形成电路图案。使用上文描述的任何钻孔方法可以在金属芯板形成间隔孔图案(306)。使用化学金属蚀刻剂也可以在金属芯板上产生间隔孔图案(308)。在许多情况下，需要将特殊的表面处理施加于金属层以在PWB内构造与其它层的键合。不同于上文描述的处理，间隔孔图案没有在压合期间被树脂填充。而是间隔孔图案在压合前被被树脂填充。在一些实施例中，间隔孔被填充(312)以包括使用阻挡(screening)方法的合适的注入器材料的树脂。用于填充间隔孔图案的树脂可以是液态、糊状的形式也可以是粉状的形式。然后金属层在树脂制造商要求的温度下被烘烤或加压(314)为加工或半加工树脂。然后填充的金属芯板层与内层安排(316)以形成堆叠并且执行压合处理。然后执行(318)多个处理以完成PWB。虽然上述处理包括单压合周期，在其它实施例中，形成图案的加强芯板可以与B级电解质胶片和在第一压合周期用于构造PWB的其它层的材料合并，而PWB在后续压合周期完成。
[0127]这些分离孔填充的限制和与厚金属加强芯板相关的更小电镀通孔使用的约束可以通过用带有其它类型加强芯板材料代替金属芯板来解决。
[0128]图17显示依照本发明实施例的构造包括导电加强芯板的PWB的方法，其中加强芯板使用在加强芯板不同区域内的具有不同物理属性的不同材料。方法340包括准备(342)加强芯板材料。作为加强芯板材料准备的一部分，部分加强芯板材料被移除。然后准备的加强芯板材料与电介质层和导电材料层安排(344)以为压合做准备。电介质层和导电材料层可以是覆金属或未覆金属胶片和压合层的形式。然后执行(346)压合周期以形成印刷线路板组件。可以在印刷线路板组件的部分钻孔(348)并且用导电和/或导热材料电镀(349)孔的内衬。电镀的印刷线路板组件被印刷并蚀刻(350)以形成完成的PWB。然后PWB被完成(352)并且元件可以被安放在PWB上。虽然上述处理包括单压合周期，在其它实施例中，在第一压合周期内形成图案的基础和插入材料可以与B级电解质胶片和用于形成PWB其他导电层的材料合并，而PWB在后续压合周期内完成。
[0129]图18a_18h显示了依照本发明实施例的图17中显示的在制造处理期间使用的材料和印刷线路板组件。如上文描述，图17显示的制造PWB处理包括准备加强芯板材料360。这个材料与图9所示的层212相似。
[0130]在说明的实施例中，加强芯板材料360是非电介质并且在其两边覆有如铜的导电材料。在其它实施例中，加强新芯板材料360可以单边覆金属或不覆金属。在加强芯板材料的非电介质的实施例中，通常需要加强芯板材料在压合前被预钻孔。
[0131]可以通过钻孔间隔孔364和间隔通道366来准备加强芯板材料。间隔通道可以通过钻出几个彼此间非常相近的孔或通过路径器来制造。钻孔的间隔孔或通道最后由树脂填充并可以使非电介质加强芯板材料与通过PWB钻孔的PTH电绝缘。
[0132]作为制造处理的一部分,准备的压合芯板材料与电介质层370和导电材料372安排(344)以为压合周期准备。这个处理可以参照图18c — 18e来理解。通过最初用两边覆导电材料372的压合层374并在覆金属压合层上堆叠第一胶片367准备材料。通常，邻近胶片的导电层被蚀刻出电路图案。在说明的实施例中，使用本领域技术人员采用的熟知的制造技术制造覆金属压合层374和第一胶片367。
[0133]然后加强芯板材料被放置在第一胶片376上。如上文讨论，可以通过钻孔间隔孔364和间隔通道366准备加强芯板材料。通过在由加强芯板材料360形成的层上放置第二胶片层380完成安排378。然后两边覆有导电材料382层的压合层被放置于第二胶片上。邻近第二胶片的导电层372可以被预钻出电路图案。图18e显示所得的安排。虽然说明的实施例包括在加强芯板材料360上下的胶片和压合层，其他的实施例可以包括在加强芯板材料360每个边的多于一个形成图案上网覆金属压合层和/或胶片从而形成多个功能层。当然，可以使用两个胶片构造依照本发明的PWB，每个位于加强芯板形成的层上下的胶片单边覆金属。此外，许多实施例包括由与至少一个电介质材料结合的加强芯板材料形成的多个层。
[0134]然后执行压合周期(346)。压合周期的本性取决于用于安排378的胶片和电介质层的本性。压合期间要求树脂、胶片以及压合层制造商指定的温度和压力。通过依照制造商对用于PWB构造的多个材料的要求执行压合周期。
[0135]压合周期生产出图18f显示的依照本发明实施例的印刷线路板组件384。作为压合周期的结果，树脂386填充间隔通道空隙并将层键合到一起。树脂386也填充间隔孔364并键合将导电材料层390和391到加强芯板360形成的层320’。
[0136]在印刷线路板组件上钻出(48)通孔。图18g显示依照本发明实施例的钻孔的印刷线路板组件。印刷线路板组件包括通过印刷线路板组件每个层延伸的多个通孔392。
[0137]一旦孔被钻出，孔被电镀(349 )并且导电材料层被印刷并蚀刻(350 )。这些处理在PWB层上和层间产生电路。如上文讨论，功能层可以包括导电材料层和层320’的区域。在功能层之间产生的电路可以被用于携带电信号。然后可以形成完成的PWB(S卩，连接并安放电子器件的PWB)。
[0138]上述处理也可以被用于制造包括掩埋孔、盲孔和/或微孔的PWB。相似的处理步骤可以用于制造具有至少一个加强芯板的集成电路基底(IC基底或封装基底)。
[0139]上文描述的许多处理包括加强芯板内的槽。现在参照图19-21，其说明了用于通过使用钻孔产生槽的技术，所述钻孔包括钻孔的有效使用。
[0140]图19显示依照本发明实施例的钻有间隔孔和槽(或间隔通道)的加强芯板的俯视图。加强芯板400包括间隔孔404和间隔通道402。因为间隔孔彼此间太近或间隔孔彼此间重叠，间隔通道被制造。加强芯板层上的间隔通道可以位于最接近地通过加强芯板的多个PTH或位于在完成印刷线路板后不需要加强芯板截面暴露的位置(B卩，如印刷线路板边缘位置或位于完成的PWB区域内的切除部分的截面壁)。通常，通过机械钻孔、激光钻孔、CNC路径安排、冲孔、激光切割、水喷射切割或这些处理的结合可以形成间隔通道。位于PWB区域内多个电镀的通孔处的间隔通道可以通过机械钻孔、激光钻孔、激光切割处理形成，因为这些处理比CNC路径安排、冲孔和水喷射处理更准确并且更精确，其中所述区域最邻近于多个电镀通孔。在需要高级别精度的情况下，机械钻孔和激光钻孔处理是优选的。
[0141]间隔通道与电镀通道的不同在于间隔通道被钻出以电绝缘一个材料与加强芯板。间隔通道通常相当地比PTH更宽。电镀通道是产生电连接的通道，通常为于PWB和电子元件的引线之间。图20a显示依照本发明实施例的电镀通道。通道410包括非常平滑的侧壁轮廓412。在通道用于包含元件引线的实施例中，这种壁可以易于引线的插入。平滑的侧壁轮廓412可以通过钻孔多个小间距孔来形成，如I到3mil间距(优选地是Imil (0.001英寸)间距)。在Imil间距，1000个孔形成1.0英寸长的电镀通道。
[0142]如上文描述，间隔通道通常比电镀通道更宽并且使用更大直径的工具产生。图20b显示了间隔通道。间隔通道420具有与电镀通道相似的平滑的表面422。多个孔426被钻出以生产出具有非常小间距的间隔通道420。如从图20b可见，间隔通道的侧壁不是完全平滑。存在的波纹与重复的钻孔处理有关。刻痕高度424(即侧壁材料延伸到通道的程度，见图20c)非常小，小于0.5mil。这样，平滑的间隔通道侧壁轮廓需要许多孔来完成。
[0143]当在加强芯板内产生间隔通道时，不总是需要平滑的侧壁。如图20c和图20d可见，大的间距可被用于形成间隔通道(见图20c和图20d中的间隔通道430和440)。所示的间隔通道具有的侧壁轮廓432和442没有侧壁轮廓422平滑。大间距将增加刻痕高度434和444。在许多实施例中，大间距可以用于钻孔带有等于刻痕间距的宽度的通道。这样，具有口部粗糙的通道可以被产生，其不具有任何侵入通道所需宽度的刻痕。在加强芯板内钻孔间隔孔和间隔通道图案时，减少形成通道所需的孔的数量可以充分地增加产量。
[0144]在多个实施例中，由于在压合期间刻痕脱落和产生潜在的在PTH和加强芯板之间的短路的风险，刻痕的高度被限制。在加强芯板中间隔通道优选的刻痕高度小于3mil。在间隔通道中更优选的刻痕高度小于或等于lmil。
[0145]图21a显示了将刻痕尺寸相关于间隔孔间距和钻孔直径的表。例如如果孔尺寸为28mil，孔间距可以增加到IOmil而刻痕尺寸仍然充分地低于1.0mil0实例表明了达到与电镀通道的平滑度可比的侧壁平滑度所需的孔数的1/10的减少。
[0146]虽然上述实施例作为典型被公开，可以理解可对所公开系统进行多个额外的变化、删减和修改而不背离本发明的范围。例如，与图2所示的加强芯板20或图7中139相似的多个层可被包括在PWB中。同样，基础材料和插入材料的结合可被用做功能层或非功能层。在基础材料和插入材料被用于形成功能层的实施例中，功能层可以被用作接地层、电源层或分离平面层。此外，任何种类的电介质和导电材料可被用作基础材料或插入材料。此夕卜，切除和插入可以是任意形状并且多个插入可以位于基础材料的单个切除区内。因此，本发明的范围不应被所说明的实施例限制，而应被所附权利要求和它们的等价物来限制。
【权利要求】
1.一种构造印刷线路板的方法，所述印刷线路板包括导电加强芯板和至少一个功能层，所述方法包含: 在导电加强芯板钻孔间隔图案； 以堆叠方式安排所述导电加强芯板，所述堆叠包括在所述加强芯板两边的B级(半硬化)电介质材料层，以及被安排用以形成至少一个功能层的附加材料层； 对所述堆叠执行压合周期从而在烘烤之前促使所述B级(半硬化)电介质层内的树脂回流并填充所述导电加强芯板内的所述间隔图案；以及钻孔电镀通孔。
2.根据权利要求1所述方法，其进一步包含: 从印刷电路板设计中提取关于电镀通孔位置的信息，所述通孔并不规定为与所述导电加强芯板电接触；以及 通过使用所述关于电镀通孔位置的信息确定所述间距图样，所述通孔并不规定为与所述导电加强芯板电接触。
3.根据权利要求1所述方法，其中所述导电加强芯板具有两个主要面，并且一个主要面可直接电连接到另一个主要面。
4.根据权利要求3所述方法，其中在IMHz时，所述导电加强芯板具有大于6的介电常数。
5.根据权利要求3所述方法，其中所述导电加强芯板是通过使用注入所述树脂的纤维材料构造的。
6.根据权利要求5所述方法，其中所述纤维材料是碳纤维。
7.根据权利要求6所述方法，其中所述碳纤维被金属化。
8.根据权利要求3所述方法，其中所述导电加强芯板是由厚金属层构造的。
9.根据权利要求8所述方法，其进一步包含在压合前阻挡树脂进入所述导电加强芯板内的所述间隔图案。
10.根据权利要求1所述方法，其进一步包含: 堆叠多个导电加强芯板； 在所述导电加强芯板的堆叠上钻出所述间隔图案；以及在所述导电加强芯板中制作压合定位孔。
【文档编号】H05K3/46GK103857215SQ201310750377
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2007年3月6日 优先权日:2006年3月6日
【发明者】K·K·沃索亚 申请人:斯塔布科尔技术公司