本申请要求于2018年11月15日提交的标题为“printedcircuitboard(印刷电路板)”的第10-2018-0141025号韩国专利申请的权益,所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
以下描述涉及一种印刷电路板。
背景技术:
已经提出各种印刷电路板结构,以便利用便携式装置内部的有限空间。在这些结构中,为了减小信号损失,已经提出了使印刷电路板的相对于过孔的开口区域的绝缘厚度增大的结构。在这种情况下,可能容易产生过孔空隙。
技术实现要素:
提供本发明内容以按照简化的形式介绍所选择的构思,并在下面的具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不意在用于帮助确定所要求保护主题的范围。
在一个总体方面,一种印刷电路板包括:绝缘材料;金属层,设置在所述绝缘材料的第一表面上并且包括开口;焊盘,沿所述绝缘材料的第二表面设置;通路孔,贯穿所述绝缘材料并且从所述焊盘延伸到所述开口;以及导体,沿所述开口和所述通路孔设置。所述通路孔的邻近所述开口的部分的直径小于所述开口的邻近所述通路孔的部分的直径。
所述通路孔的邻近所述开口的部分的直径可小于所述开口的与邻近所述通路孔的所述开口的部分相对的部分的直径。
所述导体可包括:种子层,沿所述开口的内表面和所述通路孔的内表面连续设置;以及电镀层,设置在所述种子层上。
所述种子层可沿所述金属层的表面延伸。
所述电镀层可延伸通过所述开口并且在所述金属层上延伸。
所述电镀层可包括:第一电镀层,设置在所述通路孔内部;第二电镀层,设置在所述开口内部;以及第三电镀层,设置在所述金属层和所述第二电镀层上。所述第三电镀层的宽度可大于所述第二电镀层的宽度。
所述通路孔的深度与所述开口的邻近所述通路孔的部分的直径之比可大于0.66且小于0.83。
所述绝缘材料可包括:第一树脂层;以及第二树脂层,堆叠在所述第一树脂层上,并且所述第二树脂层可包括与所述第一树脂层的材料不同的材料。
所述第一树脂层可包括热固性树脂,并且所述第二树脂层可包括热塑性树脂。
所述通路孔的邻近所述焊盘的部分的直径与所述通路孔的邻近所述开口的部分的直径之比可大于0.8且小于1。
所述金属层的厚度可大于所述种子层的厚度。
在另一总体方面,一种印刷电路板包括:绝缘材料;第一焊盘,沿所述绝缘材料的第一表面设置;过孔,贯穿所述绝缘材料并且设置在所述第一焊盘上;以及第二焊盘,设置在所述过孔上。所述第二焊盘包括:金属层,具有环形形状并且设置在所述绝缘材料的第二表面上,从而不与所述过孔重叠;种子层,沿所述绝缘材料的所述第二表面、所述金属层的内表面和所述金属层的上表面连续设置;和电镀层,设置在所述种子层上。
所述金属层的内径可大于所述过孔的邻近所述金属层的部分的直径。
所述过孔的厚度与所述金属层的内径之比可大于0.66且小于0.83。
所述绝缘材料可包括:第一树脂层;以及第二树脂层,堆叠在所述第一树脂层上,并且所述第二树脂层可包括与所述第一树脂层的材料不同的材料。
所述第一树脂层可包括热固性树脂,并且所述第二树脂层可包括热塑性树脂。
在另一总体方面,一种印刷电路板包括:绝缘材料;焊盘,沿所述绝缘材料的第一表面设置在所述绝缘材料中;金属层,设置在所述绝缘材料的第二表面上并且包括开口,所述开口在所述印刷电路板的厚度方向上与所述焊盘至少部分重叠;通路孔,将所述焊盘连接到所述开口;以及导体,设置在所述通路孔中。
所述开口可在所述印刷电路板的厚度方向上与所述焊盘完全重叠。
所述导体可包括种子层,所述种子层具有从所述金属层延伸到所述焊盘的阶梯式结构。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求,其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1示出了根据示例的印刷电路板。
图2示出了根据示例的印刷电路板。
图3示出了根据示例的印刷电路板。
图4示出了根据示例的印刷电路板。
图5示出了根据示例的制造印刷电路板的方法。
在整个附图和具体实施方式中,相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制,并且为了清楚、说明和方便起见,可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,这里所描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改及等同物在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的。例如,这里所描述的操作的顺序仅是示例,不限于这里所阐述的顺序,而是除了必须以特定顺序发生的操作之外,可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外,为了提高清楚性和简洁性,可省略对本领域中公知的特征的描述。
这里所描述的特征可按照不同的形式实施,并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说,已经提供这里所描述的示例仅为示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或系统的许多可行的方式中的一些。
这里,注意,关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如,关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这样的特征的至少一个示例或实施例,但所有的示例和实施例不限于此。
在整个说明书中,当元件(诸如层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时,该元件可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件,或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下,当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时,可不存在介于它们之间的其他元件。
如在这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。
尽管这里可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分不受限于这些术语。更确切地说,这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例的教导的情况下,这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了便于描述,这里可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语,以描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意图除了包含附图中描绘的方位之外还包含在使用或操作中的装置的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件于是将相对于另一元件位于“下方”或“下面”。因此,术语“上方”根据装置的空间方位包括上方和下方两种方位。装置也可按照其他方式(例如,旋转90度或处于其他方位)定位,并且这里所使用的空间相对术语将被相应地解释。
这里所使用的术语仅用于描述各种示例,并不用于限制本公开。除非上下文另有明确说明,否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合,但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差,可能出现附图中示出的形状的变化。因此,这里所描述的示例不限于附图中示出的特定形状,而是包括在制造期间发生的形状变化。
这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式组合。此外,尽管这里所描述的示例具有各种构造,但在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的其他构造是可行的。
图1示出了根据示例的印刷电路板。
参照图1,印刷电路板包括绝缘材料100、金属层200、焊盘300、通路孔400和导体500。
绝缘材料100使印刷电路板上的电路彼此绝缘。绝缘材料100可利用树脂形成,并且树脂可以是诸如热塑性树脂、热固性树脂、感光树脂等的各种树脂。绝缘材料100的树脂可以是环氧树脂、聚酰亚胺(pi)树脂、双马来酰亚胺-三嗪(bt)树脂、液晶聚合物(lcp)树脂、含氟树脂(诸如,聚四氟乙烯树脂)、聚苯硫醚(pps)树脂、聚苯醚(ppe)树脂等。
绝缘材料100的介电损耗因数(df)可以是0.003或更小,并且绝缘材料100的介电常数(dk)可以是3.5或更小。介电损耗因数是与介电损耗相对应的值,并且介电损耗是在绝缘材料100(电介质)中在形成交变电场时产生的损耗功率。介电损耗因数与介电损耗成比例。介电损耗因数越小,介电损耗就越小。传输高频信号时的信号损失可通过具有低介电损耗特性的绝缘材料100而减小。
绝缘材料100可包含增强材料。增强材料可以是玻璃纤维或无机填料。包含玻璃纤维的绝缘材料100是玻璃纤维浸渍有树脂的绝缘材料,并且可以是半固化片(ppg)。具有球形形状、针形形状、无定形形状等的氧化金属基陶瓷填料可用作包含在绝缘材料100中的无机填料。从由二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、碳化硅(sic)、硫酸钡(baso4)、滑石、粘土、云母粉末、氢氧化铝(al(oh)3)、氢氧化镁(mg(oh)2)、碳酸钙(caco3)、碳酸镁(mgco3)、氧化镁(mgo)、氮化硼(bn)、硼酸铝(albo3)、钛酸钡(batio3)和锆酸钙(cazro3)组成的组中选择的一种或更多种材料可用作无机填料。绝缘材料100的介电损耗因数的值可根据包含在绝缘材料100中的无机填料的类型或含量进行调整。
在图1中示出了定位在绝缘材料100下方的绝缘层100'。绝缘层100'可以是与绝缘材料100相同的层。可选地,绝缘层100'可以是利用与绝缘材料100的材料不同的材料形成的层,并且可以是芯层或阻焊层。这样的绝缘层100'被示出在图2至图5的(f)中,并且如果需要可被省略。
金属层200形成在绝缘材料100的上表面上。金属层200可利用铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等形成。
金属层200的厚度可以是0.2μm至5μm。
金属层200可包括开口210。开口210可在金属层200形成在绝缘材料100的整个上表面上之后通过部分去除金属层200形成。
开口210可通过蚀刻或激光加工形成。在通过蚀刻形成开口210的情况下,在金属层200上形成干膜抗蚀剂(dfr),然后对与形成开口210的区域相对应的干膜抗蚀剂进行图案化,并且通过蚀刻溶液蚀刻金属层200的暴露的部分。刮削技术(skivingtechnique)可用于激光加工以形成开口210。
开口210可具有上表面和下表面。开口210的上表面与金属层200的上表面共面。开口210的下表面与绝缘材料100的上表面共面。
开口210的水平截面面积可朝向其下部增大或减小,或者开口210的水平截面面积在垂直方向上可以是恒定的。开口210的水平截面可以是圆形,但不限于此。
焊盘300是形成在绝缘材料100的下表面中的导体并且可利用金属形成。焊盘300可利用铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等形成。
焊盘300可嵌入绝缘材料100的下表面中。在这种情况下,焊盘300的除了焊盘300的下表面之外的表面可与绝缘材料100接触。焊盘300完全嵌入绝缘材料100中,使得焊盘300的除了焊盘300的下表面之外的所有表面可与绝缘材料100接触。
焊盘300可包括金属层和种子层。
通路孔400是贯穿绝缘材料100的孔,位于在焊盘300上,并且连通到开口210。也就是说,通路孔400可形成为具有从绝缘材料100的上表面到焊盘300的上表面的厚度。通路孔400可通过激光加工形成。co2激光、uv激光等可用于激光加工。
通路孔400具有上表面和下表面。通路孔400的上表面与绝缘材料100的上表面共面。通路孔400的下表面与焊盘300的上表面共面。
通路孔400的上表面可大于通路孔400的下表面。在这种情况下,通路孔400的水平截面面积可从绝缘材料100的上表面朝向绝缘材料100的下部减小。也就是说,通路孔400的纵向截面可具有倒梯形形状。在这种情况下,通路孔400的下表面的面积与通路孔400的上表面的面积之比可以是0.8或更大。
通路孔400的水平截面可以是圆形,但不限于此。
通路孔400的上表面可与开口210的下表面重叠。通路孔400的上表面可包括在开口210的下表面中。在这种情况下,通路孔400的上表面的中心可与开口210的下表面的中心重合。此外,通路孔400的上表面的直径小于开口210的下表面的直径。通路孔400的上表面的直径可小于开口210的上表面的直径。开口210的水平截面面积可以在开口210的垂直方向上是恒定的。
通路孔400的深度与开口210的下表面的直径之比可大于0.66且小于0.83。当通路孔400的深度与开口210的下表面的直径之比为0.66或更小或者大于0.83时,在导体500中可能出现空隙和/或凹陷缺陷。
术语“通路孔400的深度”是从绝缘材料100的上表面到焊盘300的上表面的距离,其被称为“绝缘距离”。
导体500是形成在开口210内部和通路孔400内部的导电构件,并且可利用诸如铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等的金属形成。
导体500可包括种子层510和电镀层520。
种子层510可连续形成在开口210的内表面、开口210的下表面(绝缘材料100的上表面)、通路孔400的内表面以及通路孔400的下表面(焊盘300的上表面)上,并且可以是通过无电镀方法形成的无电镀层。种子层510可利用诸如铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等的金属形成。种子层510的金属可与金属层200的金属相同。
种子层510的厚度可以是0.01μm至1.5μm。种子层510的厚度可小于金属层200的厚度。
种子层510可在金属层200的上表面上延伸。也就是说,种子层510可连续地形成在通路孔400的下表面、通路孔400的内表面、开口210的下表面(即,绝缘材料100的上表面)、开口210的内表面以及金属层200的上表面上。
电镀层520形成在种子层510上,且与种子层510接触。电镀层520形成在开口210内部和通路孔400内部。电镀层520可通过电镀方法形成并且可利用诸如铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等的金属形成。
电镀层520还可形成在开口210上并且可延伸到金属层200上方。
电镀层520可划分为第一电镀层521、第二电镀层522和第三电镀层523。第一电镀层521定位在通路孔400中,第二电镀层522定位在开口210中,并且第三电镀层523定位在金属层200的上表面和第二电镀层522的上表面上。第三电镀层523的宽度大于第二电镀522的宽度。第一电镀层521、第二电镀层522和第三电镀层523一体形成。
电镀层520的上表面可包括凹部r。然而,凹部r不被认为是凹陷缺陷。凹部r可通过抛光等去除。
图2示出了根据另一示例的印刷电路板。
参照图2,印刷电路板包括绝缘材料100、第一焊盘600、过孔700和第二焊盘800。
绝缘材料100与参照图1描述的绝缘材料100相同。第一焊盘600以与参照图1描述的焊盘300类似的方式形成在绝缘材料100的下表面上。
过孔700贯穿绝缘材料100并且形成在第一焊盘600上。过孔700可通过利用导电材料填充通路孔400形成,通路孔400贯穿绝缘材料100并且定位在第一焊盘600上。过孔700的水平截面可以是圆形。
过孔700包括第一种子层s1和电镀层p1。也就是说,形成过孔700的导电材料包括第一种子层s1和电镀层p1。
第一种子层s1形成在通路孔400的内表面和下表面上并且与绝缘材料100和第一焊盘600接触。第一种子层s1可以是无电镀层。第一种子层s1可利用诸如铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等的金属形成。电镀层p1占据过孔700的大部分。电镀层p1形成在第一种子层s1上并且填充通路孔400。
第二焊盘800形成在过孔700上并且包括金属层200、第二种子层s2和电镀层p2。
金属层200具有环形形状,不覆盖过孔700,并且形成为从绝缘材料100的上表面突出。金属层200可与过孔700的上表面完全间隔开并且可完全不与过孔700重叠。也就是说,环形形状的金属层200的内径大于过孔700的上表面的直径。金属层200可具有圆形形状或多边环形形状。
第二种子层s2连接到第一种子层s1并与第一种子层s1一体形成,并且第二种子层s2暴露于第二焊盘800的侧表面。第二种子层s2可利用诸如铜(cu)、银(ag)、钯(pd)、铝(al)、镍(ni)、钛(ti)、金(au)或铂(pt)等的金属形成。
第二种子层s2连续地形成在绝缘材料100的上表面、金属层200的内表面和金属层200的上表面上。这样的第二种子层s2在第二焊盘800中具有阶梯式结构。也就是说,第二种子层s2可具有从绝缘材料100的上表面到金属层200的上表面的向上阶梯式结构。
电镀层p2占据第二焊盘800的大部分并且形成在第二种子层s2上。第二焊盘800中的电镀层p2与过孔700中的电镀层p1一体形成。第二焊盘800中的电镀层p2的上表面可形成有凹部r。然而,由于凹部r的深度低于在凹陷缺陷的情况下的凹陷缺陷的深度,因此凹部r与凹陷缺陷不同。
通路孔400的深度(或过孔700的厚度)与环形形状的金属层200的内径之比可大于0.66且小于0.83。当通路孔400的深度(或过孔700的厚度)与环形形状的金属层200的内径之比为0.66或更小或者为0.83或更大时,在过孔700中可能出现空隙和/或在第二焊盘800中可能出现凹陷缺陷。
图3示出了根据另一示例的印刷电路板。
参照图3,印刷电路板包括绝缘材料100、金属层200、焊盘300、通路孔400和导体500。图3中的绝缘材料100与图1中的绝缘材料100的不同之处在于:图1中的绝缘材料100是由单层形成的,而图3中的绝缘材料100包括第一树脂层110和第二树脂层120。将仅描述该区别并且将省略相同组件的重复描述。
第一树脂层110定位为邻近焊盘300,并且第二树脂层120定位在第一树脂层110上。第一树脂层110可用作结合片。第一树脂层110的厚度可小于第二树脂层120的厚度。
第二树脂层120可利用与第一树脂层110的材料不同的材料形成。第一树脂层110可利用热固性树脂形成,而第二树脂层120可利用热塑性树脂形成。
第一树脂层110的树脂可以是聚苯醚(ppe,polyphenyleneether)树脂、聚苯醚(polyphenyleneoxide)树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂等。第二树脂层120的树脂可以是环氧树脂、聚酰亚胺(pi)树脂、双马来酰亚胺-三嗪(bt)树脂、液晶聚合物(lcp)树脂、含氟树脂(诸如,聚四氟乙烯树脂)、聚苯硫醚(pps)树脂、聚苯醚(ppe)树脂等。
第一树脂层110和第二树脂层120的介电损耗因数(df)可以是0.003或更小,并且第一树脂层110和第二树脂层120的介电常数(dk)可以是3.5或更小。
第一树脂层110和第二树脂层120均可包含增强材料。具有球形形状、针形形状、无定形形状等的氧化金属基陶瓷填料可用作无机填料。详细地,从由二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)、碳化硅(sic)、硫酸钡(baso4)、滑石、粘土、云母粉末、氢氧化铝(al(oh)3)、氢氧化镁(mg(oh)2)、碳酸钙(caco3)、碳酸镁(mgco3)、氧化镁(mgo)、氮化硼(bn)、硼酸铝(albo3)、钛酸钡(batio3)和锆酸钙(cazro3)组成的组中选择的一种或更多种材料可用作无机填料。介电损耗因数的值可根据包含在第一树脂层110和第二树脂层120中的无机填料的类型或含量进行调整。
图4示出了根据另一示例的印刷电路板。
参照图4,印刷电路板包括绝缘材料100、第一焊盘600、过孔700和第二焊盘800。
参照图4的印刷电路板与参照图2的印刷电路板的不同之处在于;参照图4的绝缘材料100包括第一树脂层110和第二树脂层120。第一树脂层110和第二树脂层120与参照图3描述的第一树脂层110和第二树脂层120相同。
图5的(a)至(f)示出了根据示例的制造印刷电路板的方法。在下文中,将描述制造印刷电路板的方法。
参照图5的(a),在绝缘层100'上形成第一焊盘600,在绝缘层100'上形成包括堆叠在第一树脂层110上的第二树脂层120的绝缘材料100,并且在第二树脂层120上形成金属层200。这里,绝缘材料可以是与第二树脂层120相同的树脂层,但不限于此。同时,在制造印刷电路板时,可使用其中预先堆叠了第一树脂层110、第二树脂层120和金属层200的原材料。
通过蚀刻或激光加工在金属层200中形成开口210。当加工开口210时,不加工第二树脂层120。
参照图5的(b),在第一树脂层110和第二树脂层120中形成通路孔400。通路孔400的上表面可形成为小于开口210的下表面。也就是说,通路孔400形成在开口210内部。
参照图5的(c),在通路孔400的下表面、通路孔400的内表面、第二树脂层120的上表面、开口210的内表面以及金属层200的上表面上连续形成种子层510。也就是说,种子层510具有阶梯式结构。
参照图5的(d),在种子层510上形成电镀层520。电镀层520可从种子层510各向同性生长。由于开口210形成得比通路孔400宽,所以可减少出现在电镀层520中的空隙和电镀层520的上表面中的凹陷缺陷。
参照图5的(e),电镀层520形成预定高度。凹部r形成在电镀层520的上表面上,并且如果需要,可通过对电镀层520进行抛光来去除凹部r。
参照图5的(f),通过对金属层200、种子层510和电镀层520进行图案化来形成第二焊盘800。种子层510可暴露于第二焊盘800的侧表面。此外,如果需要,通过对金属层200、种子层510和电镀层520进行图案化可一起形成电路(未示出)。
虽然本公开包括具体示例,但在理解本申请的公开内容之后将明显的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可在这些示例中做出形式和细节上的各种改变。在此所描述的示例将仅被认为是描述性含义,而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为是适用于其他示例中的相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术,和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或者电路中的组件和/或通过其他组件或者它们的等同物替换或者增添描述的系统、架构、装置或者电路中的组件,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不由具体实施方式限定,而是由权利要求及其等同物限定,在权利要求及其等同物的范围内的所有变型将被解释为包括在本公开中。