电路板的制作方法

文档序号:32004638发布日期:2022-11-02 12:37阅读:157来源:国知局
电路板的制作方法

1.本实施方式涉及一种电路板,更特别地,涉及一种具有能够在包含具有低介电常数(低dk)和低热膨胀系数(低cte)的绝缘层的同时使翘曲最小化的结构的电路板。


背景技术:

2.印刷电路板(pcb)是通过在电绝缘基板上用诸如铜的导电材料印刷电路线图案而形成的,是指在安装电子部件之前的基板。也就是说,电路板可以在确定部件的安装位置之后,将连接部件的电路图案在平板表面上印刷和固定,以便在平板上密集地安装许多类型的电子器件。
3.安装在印刷电路板上的部件可以通过连接至各部件的电路图案传输从部件产生的信号。
4.另一方面,随着近来便携式电子器件等的高功能化,为了对大量信息进行高速处理,信号的高频化正在发展,因此,需要一种适合高频应用的印刷电路板的电路图案。
5.印刷电路板的电路图案应使信号传输损耗最小化,以能够在不降低高频信号质量的情况下进行信号传输。
6.印刷电路板的电路图案的传输损耗主要由诸如铜的薄金属膜引起的导体损耗和诸如绝缘层的绝缘体引起的介电损耗组成。
7.薄金属膜引起的导体损耗与电路图案的表面粗糙度有关。也就是说,随着电路图案的表面粗糙度增加,传输损耗可能由于趋肤效应而增加。
8.因此,当电路图案的表面粗糙度降低时,可以防止传输损耗的降低,但这会带来电路图案与绝缘层之间的粘附性降低的问题。
9.另外,为了降低介电常数,可以使用介电常数小的材料作为电路板的绝缘层。
10.然而,除了低介电常数外,用于高频应用的电路板的绝缘层还需要用于电路板的化学和机械特性。
11.详细地,用于高频应用的电路板中使用的绝缘层应具有便于电路图案设计和加工的各向同性的电特性、与金属布线材料的低反应性、低离子传导率、足以承受诸如化学机械抛光(cmp)的加工的机械强度、防止剥离或介电常数增加的低吸湿性、能够承受加工温度的耐热性、和用于消除由温度变化引起的开裂的低热膨胀系数。
12.另外,用于高频应用的电路板中使用的绝缘层必须满足各种条件,诸如能够最小化在与其它材料(例如,薄金属膜)的界面处可能产生的各种应力、剥离的粘附强度,抗裂性,低应力和低热气产生。
13.因此,用于高频应用的电路板中的绝缘层应优先具有低介电常数和低热膨胀系数,使得电路板的整体厚度能够纤薄化。
14.然而,当使用比阈值更薄的由低介电材料制成的绝缘层制造电路板时,发生诸如翘曲、裂纹和剥离的可靠性问题,并且诸如翘曲、裂纹和剥离的可靠性问题的程度随着低介电材料的绝缘层的层数增加而增加。
15.因此,需要一种能够在通过使用由低介电材料制成的绝缘层使电路板纤薄化的同时解决诸如翘曲、裂纹和剥离的可靠性问题的方法。


技术实现要素:

16.技术问题
17.实施方式使得可以实现电路板的纤薄化。
18.另外,实施方式提供了一种包含具有低介电常数的绝缘层和具有低信号损耗的电路图案的电路板。
19.另外,实施方式提供了一种包含具有低热膨胀系数的覆树脂铜(rcc,即resin coated copper)的电路板。
20.另外,实施方式提供了一种具有rcc和预浸材料(prepreg)的混合层压结构的混合型电路板。
21.另外,实施方式提供了一种能够通过控制rcc的热膨胀系数以对应于预浸材料的热膨胀系数来最小化翘曲的发生的电路板。
22.另外,实施方式提供了一种电路板,其中,根据电路板的整体层压结构中rcc的总层数控制rcc的热膨胀系数。
23.实施方式所要解决的技术问题不限于上述技术问题,本发明所属领域的技术人员由以下描述将清楚地理解未提及的其它技术问题。
24.技术方案
25.根据实施方式的电路板包含绝缘部,该绝缘部包含多个绝缘层,其中,所述绝缘部包含:第一绝缘部;第二绝缘部,该第二绝缘部设置在第一绝缘部上且具有对应于第一绝缘部的热膨胀系数;和第三绝缘部,该第三绝缘部设置在第一绝缘部下方且具有对应于第一绝缘部的热膨胀系数;其中,第一绝缘部包含含有玻璃纤维的预浸材料,并且其中,第二和第三绝缘部包含具有在10至65(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数的覆树脂铜(rcc)。
26.另外,第二和第三绝缘部具有在所述多个绝缘层的总层数的10%至30%范围内的层数,或具有在所述多个绝缘层的总厚度的10%至30%范围内的厚度。
27.另外,第二和第三绝缘部各自包含:rcc绝缘层;和填料,该填料被包含在rcc绝缘层中并且具有40重量%至55重量%。
28.另外,第二和第三绝缘部具有所述多个绝缘层的总层数的30%至50%范围内的层数,或具有所述多个绝缘层的总厚度的30%至50%范围内的厚度,并且其中,第二和第三绝缘部包含具有在10至50(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数的覆树脂铜(rcc)。
29.另外,第二和第三绝缘部各自包含:rcc绝缘层;和填料,该填料被包含在rcc绝缘层中并且具有55重量%至73重量%。
30.另外,第二和第三绝缘部具有所述多个绝缘层的总层数的50%至80%范围内的层数,或具有所述多个绝缘层的总厚度的50%至80%范围内的厚度,并且其中,第二和第三绝缘部包含具有在10至50(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数的覆树脂铜(rcc)。
31.另外,第二和第三绝缘部各自包含:rcc绝缘层;和填料,该填料被包含在rcc绝缘层中并且具有73重量%至90重量%。
32.另外,形成第二和第三绝缘部的rcc包含:第一化合物,该第一化合物包含聚苯醚
(ppe);和第二化合物,该第二化合物包含三环癸烷和与三环癸烷连接的端基,其中,第一化合物对第二化合物的重量比为4:6至6:4。
33.另外,所述端基包含丙烯酸酯基、环氧基、羧基、羟基和异氰酸酯基中的至少一种,并且其中,第一化合物和第二化合物未化学结合。
34.另外,形成第二和第三绝缘部的rcc具有在2.03至2.7范围内的介电常数。
35.另一方面,根据实施方式的电路板包含一种具有多个层压结构的绝缘层,其中,该绝缘层包含:包含玻璃纤维的至少一个预浸材料层;和设置在预浸材料层上的覆树脂铜(rcc)层,其中,rcc层包含含量在40重量%至90重量%范围内的填料,并且其中,填料的含量根据rcc层在绝缘层总层数中所占的层数或rcc层在绝缘层总厚度中所占的厚度在该范围内变化。
36.另外,rcc层具有绝缘层总层数的10%至30%范围内的层数或具有绝缘层总厚度的10%至30%范围内的厚度,并且其中,rcc层的填料含量范围为40重量%至55重量%。
37.另外,rcc层具有在10至65(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
38.另外,rcc层具有绝缘层总层数的30%至50%范围内的层数或具有绝缘层总厚度的30%至50%范围内的厚度,并且其中,rcc层的填料含量范围为55重量%至73重量%。
39.另外,rcc层具有在10至55(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
40.另外,rcc层具有绝缘层总层数的50%至80%范围内的层数或具有绝缘层总厚度的50%至80%范围内的厚度,并且其中,rcc层的填料含量范围为73重量%至90重量%。
41.另外,rcc层具有在10至30(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
42.有益效果
43.根据实施方式的电路板可以包含设置在绝缘层与电路图案之间的缓冲层。也就是说,在根据实施方式的电路板中,缓冲层可以形成在电路图案的表面上,或缓冲层可以形成在绝缘层上。缓冲层可以设置在绝缘层与电路图案之间,以改善绝缘层和电路图案之间的粘附性。
44.也就是说,绝缘层和电路图案为分别包含树脂材料和金属的异质材料,当在绝缘层上形成电路图案时,存在粘附性降低的问题。
45.因此,通过在绝缘层与电路图案之间设置化学结合至绝缘层和电路图案的缓冲层,可以改善绝缘层与电路图案之间的粘附性。
46.也就是说,缓冲层包含与绝缘层和电路图案联接的多个官能团,这些官能团通过共价键或配位键与绝缘层和电路图案化学结合,由此可以改善绝缘层与电路图案之间的粘附性。
47.因此,即使绝缘层的表面粗糙度降低,也可以确保绝缘层与电路图案之间的粘附可靠性。
48.因此,即使根据实施方式的电路板用于高频目的,也可以通过保持电路图案的表面粗糙度低而降低高频信号的传输损耗,即使保持电路图案的表面粗糙度低,也可以通过缓冲层确保绝缘层与电路图案之间的粘附性,由此,能够确保电路图案的整体可靠性。
49.另外,根据实施方式的电路板可以包含绝缘层,该绝缘层具有低介电常数和低热膨胀系数,并且具有改善的强度。
50.详细地,绝缘层包含具有低介电常数和改善的强度的第一材料和第二材料,并且
由于在绝缘层内第一材料形成为设置在第二材料的网络结构内部,因此可以防止第一材料和第二材料的相分离。因此,绝缘层可以将第一材料和第二材料形成为单一相,由此改善绝缘层的强度。
51.也就是说,具有网络结构的第二材料的自由体积(即,分子运动)通过交联而增加,因此具有网络结构的聚合物链能够被结构化,使得聚合物链不紧密布置,并且通过将第一材料部分地设置在网络结构内部,第一材料和第二材料可以在绝缘层内部形成为单一相。
52.因此,当根据实施方式的电路板被用于高频应用时,可以通过降低绝缘层的介电常数来降低高频信号的传输损耗,并且能够通过改善绝缘层的热膨胀系数和机械强度来确保电路板的整体可靠性。
53.另外,由于根据实施方式的电路板包含绝缘层,该绝缘层具有低介电常数和低热窗系数(thermal window coefficient),因此该绝缘层能够代替现有的包含玻璃纤维的绝缘层。具体地,根据实施方式的电路板可以除去包含在绝缘层中的玻璃纤维。具体地,在根据实施方式的电路板中,通过使用rcc(覆树脂铜)的树脂和填料,能够容易地调节绝缘层的介电常数和热膨胀系数,因此能够通过用不包含玻璃纤维的常规rcc构造绝缘层来降低印刷电路板的整体厚度。此外,由于根据实施方式的电路板包含具有低热膨胀系数的绝缘层,因此不仅可以除去用于确保强度的芯层,而且可以减小绝缘层的厚度,因此,可以提供厚度小于电路图案厚度的绝缘层。
54.另外,根据实施方式的电路板使用热膨胀系数根据填料的含量而变化的特性,调节rcc中所含的填料的含量,并且通过这种方式调节rcc的热膨胀系数。此时,在实施方式中,rcc的热膨胀系数被确定为对应于包含玻璃纤维的预浸材料的热膨胀系数。也就是说,随着预浸材料的热膨胀系数与rcc的热膨胀系数之差增加,电路板翘曲的发生程度增加。因此,在实施方式中,使用预浸材料的热膨胀系数来确定rcc的热膨胀系数,使得能够最小化印刷电路板的翘曲程度。
55.另外,实施方式使得能够根据rcc在电路板的整个绝缘层层压结构中所占的层数来选择性地控制rcc的热膨胀系数。具体地,当在实施方式的整个绝缘层层压结构中rcc所占的层数增加时,通过增加rcc中的填料含量来降低热膨胀系数。因此,可以改善根据在实施方式的电路板中rcc所占的层数而变化的翘曲程度,因此能够改善电路板的可靠性。
附图说明
56.图1是示出根据第一实施方式的电路板的截面图的图。
57.图2至图5是用于解释根据实施方式的电路板的缓冲层的布置关系的图。
58.图6是示出根据实施方式的电路板的缓冲层的简化结构式的图。
59.图7是示出根据实施方式的电路板的绝缘层中所含的第二材料的结构的图。
60.图8是示出根据实施方式的电路板的绝缘层中所含的第一材料和第二材料的布置结构的图。
61.图9是示出根据第二实施方式的电路板的截面图的图。
62.图10是示出根据第三实施方式的电路板的截面图的图。
63.图11是示出根据第四实施方式的电路板的截面图的图。
64.图12是示出根据第五实施方式的电路板的截面图的图。
具体实施方式
65.下面将参考附图详细地描述本发明的实施方式。然而,本发明的主旨和范围不限于所述的几个实施方式,并且可以以各种其它形式实施,并且在本发明的主旨和范围内,实施方式的一个或多个要素可以被选择性地组合和置换来使用。
66.另外,除非另有明确定义和描述,否则本发明的实施方式中使用的术语(包括技术和科学术语)可以被解释为与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义,并且术语(诸如在常用词典中定义的那些术语)可以被解释为具有与其在相关技术的背景下的含义一致的含义。
67.此外,在本发明的实施方式中使用的术语用于描述实施方式,无意限制本发明。在本说明书中,除非在上下文中具体说明,否则单数形式还可以包括复数形式,并且在描述为“a(和)b和c中的至少一个(或一个以上)”时,可以包括可以在a、b和c中组合的所有组合中的至少一种。
68.此外,在描述本发明的实施方式的要素时,可以使用诸如第一、第二、a、b、(a)和(b)的术语。这些术语仅用于将所述要素与其它要素区分开来,并且所述术语不限于要素的性质、顺序或次序。
69.另外,当一个要素被描述为“连接”、“联接”或“连接”到另一要素时,可以不仅包括该要素直接“连接”、“联接”或“连接”到另一要素的情况,而且包括该要素通过在该要素与另一要素之间的其它要素而“连接”、“联接”或“连接”的情况。
70.另外,当描述为形成或设置在各要素“上(上方)”或“下(下方)”时,“上(上方)”或“下(下方)”可以不仅包括两个要素彼此直接连接的情况,而且包括一个以上其它要素形成或设置在两个要素之间的情况。
71.此外,当表述为“上(上方)”或“下(下方)”时,可以不仅包括以一个要素为基准的上方向,还包括下方向。
72.下面将参考附图描述根据实施方式的电路板。
73.图1是示出根据第一实施方式的电路板的截面图的图。
74.参考图1,根据第一实施方式的电路板1000可以包含含有第一至第三绝缘部110、120和130的绝缘基板,第一焊盘160,第一保护层sr1,第二保护层sr2,焊膏200和电子部件300。
75.包含第一至第三绝缘部110、120和130的绝缘基板可以具有平板结构。绝缘基板可以是印刷电路板(pcb)。这里,绝缘基板可以实施为单一基板,或者,可以实施为其中多个绝缘层被依次层压的多层基板。
76.因此,绝缘基板可以包含多个绝缘部110、120、130。如图1中所示,所述多个绝缘部包含:第一绝缘部110;第二绝缘部120,第二绝缘部120设置在第一绝缘部110上;和第三绝缘部130,第三绝缘部130设置在第一绝缘部110下方。
77.在这种情况下,第一绝缘部110、第二绝缘部120和第三绝缘部130可以由不同的绝缘材料形成。优选地,第一绝缘部110可以包含玻璃纤维。而且,与第一绝缘部110不同,第二绝缘部120和第三绝缘部130可以不包含玻璃纤维。
78.因此,形成第一绝缘部110的各绝缘层的厚度可以不同于形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层的厚度。换言之,形成第一绝缘部110的各绝缘层的厚度可以大于
形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层的厚度。
79.也就是说,第一绝缘部110包含玻璃纤维。玻璃纤维通常具有约12μm的厚度。因此,形成第一绝缘部110的各绝缘层的厚度可以包含玻璃纤维的厚度,并且可以具有19μm至23μm的范围。
80.与此不同,第二绝缘部120中不包含玻璃纤维。优选地,形成第二绝缘部120的各绝缘层可以由rcc(覆树脂铜)形成。因此,形成第二绝缘部120的各绝缘层的厚度可以具有10μm至15μm的范围。优选地,rcc的第二绝缘部120的各层的厚度可以在不超过15μm的范围内形成。
81.另外,第三绝缘部130中不包含玻璃纤维。优选地,形成第三绝缘部130的各绝缘层可以由rcc形成。因此,形成第三绝缘部130的各绝缘层的厚度可以具有10μm至15μm的范围。
82.也就是说,在比较例中形成电路板的绝缘部包含多个绝缘层,所述多个绝缘层均由包含玻璃纤维的预浸材料(ppg)形成。在这种情况下,难以在比较例中以电路板的ppg为基准减少玻璃纤维的厚度。这是因为,当ppg的厚度减小时,包含在ppg中的玻璃纤维可能与设置在ppg表面上的电路图案电连接,从而引起裂纹列(crack list)。因此,在比较例中减小电路板的ppg厚度的情况下,可能发生介电击穿和电路图案的损坏。因此,比较例中的电路板由于ppg的玻璃纤维的厚度而在减小整体厚度方面存在限制。
83.此外,由于比较例中的电路板由绝缘层构成,而绝缘层仅为含有玻璃纤维的ppg,因此介电常数高。然而,在具有高介电常数的电介质的情况下,作为用于高频的替代物存在难以接近的问题。也就是说,在比较例的电路板中,由于玻璃纤维的介电常数高,因此在高频带中介电常数被破坏。
84.因此,实施方式的绝缘层使用具有低介电常数的rcc形成,由此减小了电路板的厚度,并且提供了其中即使在高频带中信号损耗也最小化的高度可靠的电路板。这可以通过形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层中的材料的特性来实现,这将在下面更详细地描述。
85.从下部起,第一绝缘部110可以包含第一绝缘层111、第二绝缘层112、第三绝缘层113和第四绝缘层114。另外,第一绝缘层111、第二绝缘层112、第三绝缘层113和第四绝缘层114各自可以由包含玻璃纤维的ppg形成。
86.另一方面,实施方式的绝缘基板可以以绝缘层为基准由8层形成。然而,实施方式不限于此,绝缘层的总层数可以增加或减少。
87.另外,第一实施方式的第一绝缘部110可以由四层形成。例如,第一实施方式的第一绝缘部110可以由四层预浸材料形成。
88.另外,从下部开始,第二绝缘部120可以包含第五绝缘层121和第六绝缘层122。形成第二绝缘部120的第五绝缘层121和第六绝缘层122可以由具有低介电常数和低热膨胀系数的rcc形成。也就是说,第一实施方式的第二绝缘部120可以由两层形成。例如,第一实施方式的第二绝缘部120可以由两层rcc形成。
89.另外,从上部开始,第三绝缘部130可以包含第七绝缘层131和第八绝缘层132。形成第三绝缘部130的第七绝缘层131和第八绝缘层132可以由具有低介电常数和低热膨胀系数的rcc形成。也就是说,第一实施方式的第三绝缘部130可以由三层形成。例如,第一实施方式的第三绝缘部130可以由三层rcc形成。
90.另一方面,示出了第一实施方式的绝缘层的总层数为8,由预浸材料形成的第一绝缘部110形成为4层,由rcc形成的第二绝缘部120和第三绝缘部130各自形成为2层,但实施方式不限于此,形成第一绝缘部110的绝缘层的层数可以增加或减少。
91.然而,形成实施方式的第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层的热膨胀系数(cte)可以根据第二绝缘部120和第三绝缘部130的总层数来确定。
92.优选地,形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层的热膨胀系数(cte)可以由形成第一绝缘部110的预浸材料的热膨胀系数(cte)确定。具体地,形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的rcc的热膨胀系数(cte)可以基本在对应于形成第一绝缘部110的预浸材料的热膨胀系数(cte)的第一范围内。此外,根据由rcc形成的绝缘层的总层数,形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的rcc的热膨胀系数(cte)可以在小于第一范围的第二范围内。在这种情况下,第二范围内的热膨胀系数(cte)可以被包含在第一范围内。另一方面,能够通过调节rcc中包含的填料的含量容易地调节形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的rcc的热膨胀系数(cte)。
93.下面将更详细地描述形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的rcc的热膨胀系数(cte)。
94.如上所述,根据第一实施方式的电路板包含第一绝缘部110、第二绝缘部120和第三绝缘部130,并且第一绝缘部110可以由包含玻璃纤维的预浸材料形成,第二绝缘部120和第三绝缘部130可以由具有低介电常数的rcc形成,以用于被应用于高频应用的电路板。另外,第二绝缘部120和第三绝缘部130可以具有低介电常数并且确保机械/化学安全性,由此改善电路板的可靠性。
95.下面将详细地描述作为形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的绝缘层的rcc的具体特征,从而具有这些特征。
96.另一方面,电路图案140可以设置在形成第一绝缘部110、第二绝缘部120和第三绝缘部130各自的绝缘层的表面上。
97.优选地,电路图案140可以设置在第一绝缘层111、第二绝缘层112、第三绝缘层113、第四绝缘层114、第五绝缘层121、第六绝缘层122、第七绝缘层131和第八绝缘层132各自的至少一个表面上。
98.电路图案140是传输电信号的电线,并且可以由具有高导电性的金属材料形成。为此,电路图案140可以由选自金(au)、银(ag)、铂(pt)、钛(ti)、锡(sn)、铜(cu)和锌(zn)中的至少一种金属材料形成。
99.另外,电路图案140可以由包含选自具有优异的结合强度的金(au)、银(ag)、铂(pt)、钛(ti)、锡(sn)、铜(cu)和锌(zn)中的至少一种金属材料的膏或焊膏形成。优选地,电路图案140可以由具有高导电性且相对便宜的铜(cu)形成。
100.另外,电路图案140可以具有12μm
±
2μm的厚度。也就是说,电路图案140的厚度可以在10μm至14μm的范围内。
101.电路图案140可以使用作为典型的印刷电路板制造方法的增材加工、减材加工、msap(改进的半增材加工)和sap(半增材加工)方法形成,本文将省略其详细描述。
102.另一方面,缓冲层400可以设置在第一绝缘部110、第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层上和/或电路图案140的表面上。详细地,缓冲层40可以设置在电路图案140
的上、下和侧表面中的至少一个表面上、或其上设置有电路图案的绝缘层的表面上。
103.下面将详细地描述在绝缘层或电路图案上形成的缓冲层。
104.至少一个通路150形成在形成第一绝缘部110、第二绝缘部120和第三绝缘部130的所述多个绝缘层中的至少一个中。通路150设置成穿过所述多个绝缘层中的至少一个绝缘层。通路150可以仅穿过所述多个绝缘层中的一个绝缘层。或者,通路150可以形成为同时穿过所述多个绝缘层中的至少两个绝缘层。因此,通路150将设置在不同绝缘层的表面上的电路图案彼此电连接。
105.通路150可以通过用导电材料将穿过所述多个绝缘层中的至少一个绝缘层的通孔(未示出)的内部填充来形成。
106.在通过机械加工形成通孔时,可以使用诸如铣削、钻孔和挖刨的方法,在通过激光加工形成通孔时,可以使用uv或co2激光方法,在通过化学加工形成通孔时,可以使用含有氨基硅烷、酮等的化学品等,由此可以打开第一绝缘层110。
107.另一方面,激光加工是通过将光能集中在表面,使材料的一部分熔化和蒸发而形成期望形状的切割方法,其能够通过计算机程序容易地加工复杂的形成物,并且能够加工难以通过其它方法切割的复合材料。
108.另外,激光加工能够具有最小达0.005mm的切割直径,在可能的厚度范围内具有广泛的优势。
109.作为激光加工钻头,优选地使用yag(钇铝石榴石)激光、co2激光或紫外(uv)激光。yag激光是既能够加工铜箔层又能够加工绝缘层的激光,co2激光是仅能加工绝缘层的激光。
110.在形成通孔时,通过用导电材料填充通孔的内部来形成通路150。形成通路150的金属材料可以是选自铜(cu)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)和钯(pd)中的任一种材料,并且导电材料可以使用化学镀、电解镀、丝网印刷、溅射、蒸发、喷墨和点胶(dispensing)中的任一种或组合进行填充。
111.第一焊盘160设置在所述多个绝缘层中的最上部绝缘层(具体地,形成第二绝缘部120的第六绝缘层122)上,并且第二焊盘(未示出)设置在所述多个绝缘层中的最下部绝缘层(具体地,形成第三绝缘部130的第八绝缘层132)下方。
112.换言之,第一焊盘160设置在所述多个绝缘层中其上将设置电子部件300的最上部绝缘层上。多个第一焊盘160可以形成在最上部绝缘层上。另外,第一焊盘160的一部分可以用作用于信号传输的图案,而其它部分可以用作通过电线等电连接至电子部件300的内部引线。换言之,第一焊盘160可以包含用于电线结合的电线结合焊盘。
113.另外,第二焊盘(未示出)设置在所述多个绝缘层中将附接外部基板(未示出)的最下部绝缘层下方。与第一焊盘160一样,第二焊盘的一部分也可以用作用于信号传输的图案,而第二焊盘180的其它部分可以用作外部引线,在外部引线上设置有粘附构件(未示出),以用于外部基板的附接。换言之,第二焊盘可以包含用于焊接目的的焊接焊盘。
114.另外,表面处理层(未示出)可以设置在第一焊盘160上,并且表面处理层(未示出)可以设置在第二焊盘下方。表面处理层保护第一焊盘160和第二焊盘,同时提高电线结合或焊接特性。
115.为此,表面处理层可以由含金(au)的金属形成。优选地,表面处理层可以仅包含纯
金(纯度为99%以上),或者,可以由含金(au)的合金形成。当表面处理层由含金的合金形成时,合金可以由含钴的金合金形成。
116.焊膏200设置在所述多个绝缘层中的最上部绝缘层上。焊膏是用于将附接到绝缘基板的电子部件300固定的粘附剂。因此,焊膏200也可以被称为粘附剂。粘附剂可以是导电粘附剂,或者,可以是非导电粘附剂。也就是说,电路板可以是电子部件300通过电线结合方法附接的板,因此,电子部件300的端子(未示出)可以不设置在粘附剂上。此外,粘附剂可以不电连接至电子部件300。因此,粘附剂可以使用非导电粘附剂,或者,可以使用导电粘附剂。
117.导电粘附剂大致分为各向异性导电粘附剂和各向同性导电粘附剂,基本上包含诸如ni、au/聚合物或ag的导电颗粒,以及热固性、热塑性或将这两个特性混合的共混型绝缘树脂。
118.另外,所述非导电粘附剂可以是聚合物粘附剂,优选地是包含热固性树脂、热塑性树脂、填料、固化剂和固化促进剂的非导电聚合物粘附剂。
119.另外,将第一焊盘160的至少一部分表面暴露的第一保护层sr1设置在最上部绝缘层上。第一保护层sr1设置成保护最上部绝缘层的表面,并且例如,可以是阻焊剂。
120.这里,电子部件300可以包含器件和芯片。器件可以分为有源器件和无源器件,有源器件是积极使用非线性部的器件,无源器件是指即使线性和非线性特性两者都存在、也不使用非线性特性的器件。另外,无源器件可以包括晶体管、ic半导体芯片等,无源器件可以包括电容器、电阻器、电感器等。无源器件安装在普通印刷电路板上以提高作为有源器件的半导体芯片的信号处理速度,或执行滤波功能。
121.因此,电子部件300可以包括半导体芯片、发光二极管芯片和其它驱动芯片中的全部。
122.树脂模制部可以形成在最上部绝缘层上,因此,电子部件300和第一焊盘160可以被树脂模制部保护。
123.另一方面,第二保护层sr2设置在所述多个绝缘层中最下部绝缘层下方。第二保护层sr2具有将第二焊盘的表面暴露的开口。第二保护层sr2可以由阻焊剂形成。
124.如上所述,缓冲层可以设置在绝缘层或电路图案140的至少一个表面上。
125.详细地,缓冲层400可以在绝缘层与电路图案140重叠的区域中设置在绝缘层与电路图案140之间。
126.缓冲层400可以是在绝缘层的表面上处理的表面处理层。缓冲层400可以是在电路图案140的表面上处理的表面处理层。
127.缓冲层400可以是设置在绝缘层与电路图案之间的中间层。缓冲层400可以是设置在绝缘层与电路图案之间的涂层。缓冲层400可以是改善绝缘层与电路图案之间的粘附性的功能层,也就是说,粘附性强化层。
128.图2至图5是用于解释缓冲层400的位置和布置关系的图。下面将描述设置在形成所述多个绝缘部中的第二绝缘部120的绝缘层上的缓冲层400的位置和布置关系。然而,缓冲层400也可以设置在形成第一绝缘部110和第三绝缘部130的绝缘层上,以对应于下文所述的位置和布置关系。
129.参考图2,缓冲层400可以设置在电路图案的表面上。例如,缓冲层400可以设置在
电路图案的上表面和下表面上。也就是说,缓冲层400可以设置在电路图案的表面中的接触或面对绝缘层的表面上。
130.或者,参考图3,缓冲层400可以设置在电路图案的表面上。例如,缓冲层400可以设置在电路图案的上表面、下表面和两侧上。也就是说,缓冲层400可以设置成围绕电路图案的全部表面。
131.或者,参考图4,缓冲层400可以设置在绝缘层的表面上。例如,缓冲层400可以设置在绝缘层的上表面和下表面上。也就是说,缓冲层400可以设置在绝缘层的接触或面对电路图案140的表面上。也就是说,缓冲层400可以设置在其上设置有电路图案140的绝缘层的全部表面上。
132.或者,参考图5,缓冲层400可以设置在绝缘层的表面上。例如,缓冲层400可以设置在绝缘层的上表面和下表面上。也就是说,缓冲层400可以设置在绝缘层的接触或面对电路图案140的表面上。也就是说,缓冲层400可以仅设置在如下区域中,其中电路图案140设置在其上设置有电路图案140的绝缘层的表面上。
133.也就是说,缓冲层400可以设置在绝缘层与电路图案140之间。详细地,缓冲层400可以设置在绝缘层与电路图案140之间,并且缓冲层400可以联接至绝缘层的一个表面和电路图案140的一个表面。也就是说,缓冲层的端基与绝缘层的端基、以及缓冲层的端基与电路图案的端基可以化学结合。
134.缓冲层400可以形成为具有恒定的厚度。详细地,缓冲层400可以形成为薄膜。详细地,缓冲层400可以形成为500nm以下的厚度。更详细地,缓冲层400可以形成为5nm至500nm的厚度。
135.当缓冲层400的厚度形成为5nm以下时,缓冲层的厚度太薄而不能充分确保绝缘层与电路图案之间的粘附性,当缓冲层的厚度形成为超过500nm时,由厚度带来的改善粘附性的效果微不足道,电路板的整体厚度可能增加,并且绝缘层的介电常数可能增加,使得电路板的传输损耗在高频应用中可能增加。
136.缓冲层400可以包含多种元素。缓冲层400中包含的多种元素在缓冲层中彼此组合并且以分子或离子形式被包含,并且分子、分子和离子可以彼此化学结合以形成缓冲层。
137.缓冲层400可以包含碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素中的至少一种。详细地,缓冲层400可以包含碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素中的全部。
138.碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素可以通过在缓冲层中彼此结合而以分子形式存在,或可以单独以离子形式存在。
139.在所述多种元素中,氧元素、碳元素和氮元素可以与联接到绝缘层的缓冲层的官能团有关。也就是说,由包含氧元素、碳元素、氮原子等的分子形成的官能团可以化学结合至绝缘层。
140.另外,所述多种元素中的碳元素、氮元素、硅元素和硫元素可以与联接到电路图案的缓冲层的官能团有关。也就是说,由包含碳元素、氮元素、硅元素、硫元素等的分子形成的官能团可以化学结合至电路图案。
141.另外,所述金属元素可以将由碳元素、氮元素、氧元素、硅元素和硫元素形成的分子彼此组合。也就是说,由碳元素、氮元素、氧元素、硅元素和硫元素形成的分子可以通过所
述金属元素进行化学组合以形成缓冲层。也就是说,所述金属元素可以设置在分子之间,以充当用于将分子化学结合的介质。
142.为此,碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素可以以恒定的质量比被包含。详细地,在所述多种元素中,与其它元素相比,金属元素可以被包含得最多,并且碳元素、氮元素、氧元素、硅元素和硫元素可以各自以金属元素为基准以恒定质量比被包含。
143.具体地,碳元素对金属元素的比((碳元素/铜元素)*100)可以为5至7。
144.另外,氮元素对金属元素的比((氮元素/铜元素)*100)可以为1.5至7。
145.另外,氧元素对金属元素的比((氧元素/铜元素)*100)可以为1.1至1.9。
146.另外,硅元素对金属元素的比((硅元素/铜元素)*100)可以为0.5至0.9。
147.另外,硫元素对金属元素的比((硫元素/铜元素)*100)可以为0.5至1.5。
148.碳元素、氮元素、氧元素、硅元素和硫元素对金属元素的比可以与绝缘层或电路板的结合强度有关。
149.详细地,当碳元素对金属元素的比((碳元素/铜元素)*100)在5至7的范围之外时,缓冲层与电路板或缓冲层与绝缘层之间的结合力可能变弱。
150.另外,当氮元素对金属元素的比((氮元素/铜元素)*100)在1.5至7的范围之外时,缓冲层与电路板或缓冲层与绝缘层之间的结合力可能变弱。
151.此外,当氧元素对金属元素的比((氧元素/铜元素)*100)在1.1至1.9的范围之外时,缓冲层与绝缘层之间的结合力可能变弱。
152.另外,当硅元素对金属元素的比((硅元素/铜元素)*100)在0.5至0.9的范围之外时,缓冲层与电路板之间的结合力可能变弱。
153.另外,当硫元素对金属元素的比((硫元素/铜元素)*100)在0.5至1.5的范围之外时,缓冲层与电路板之间的结合力可能变弱。
154.另一方面,碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素在缓冲层中以分子或离子的形式存在,分子和离子可以通过结合彼此连接。
155.详细地,缓冲层400可以包含由碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素形成的分子和金属离子。包含在缓冲层400中的分子可以根据分子的大小或分子量的大小而包含至少两种类型的分子。详细地,所述分子可以包含大分子和单分子。
156.大分子、单分子和金属离子可以形成为它们在缓冲层中彼此结合的结构。
157.详细地,大分子、单分子和金属离子可以通过缓冲层中的共价键和配位键化学结合,以形成它们彼此连接的结构。
158.金属离子可以将大分子、单分子或大分子与单分子彼此连接。详细地,大分子、单分子或大分子与单分子与金属离子配位键合,因此,大分子、单分子或大分子与单分子能够化学结合。
159.金属离子可以包含与电路图案相同的材料。或者,金属离子可以包含与电路图案不同的材料。例如,当电路图案包含铜时,金属离子可以包含铜或铜以外的金属。
160.详细地,金属离子可以通过电路图案形成。详细地,金属离子可以通过使用单独的氧化剂将包含金属的电路图案离子化来形成。因此,离子化的金属离子可以在缓冲层中与大分子和单分子配位,以将分子彼此连接从而形成缓冲层。
161.或者,在形成缓冲层时可以单独添加金属离子,金属离子可以通过与缓冲层中的
大分子和单分子配位,使分子彼此连接而形成缓冲层。在这种情况下,单独添加的金属离子可以与电路图案的金属相同或不同。
162.大分子和单分子可以包含碳元素、氮元素、氧元素、硅元素和硫元素中的至少一种。
163.也就是说,大分子和单分子可以是包含碳元素、氮元素、氧元素、硅元素和硫元素中的至少一种的分子。
164.详细地,大分子可以包含含有碳元素和氮元素的分子。详细地,大分子可以包含唑(azole)基,唑基包含碳元素和氮元素。
165.另外,大分子可以包含含有硅元素的分子。详细地,大分子可以包含含有硅元素的硅烷基。
166.另外,单分子可以包含碳元素、氮元素和硫元素。也就是说,单分子可以是包含碳元素、氮元素和硫元素的分子。例如,单分子可以包含与硫氰酸酯/根基(-scn)连接的scn基。
167.参考图6,缓冲层400可以包含多个官能团。详细地,缓冲层400可以包含化学结合至绝缘层的第一官能团和化学结合至电路图案140的第二官能团。
168.也就是说,大分子和单分子可以包含化学结合至绝缘层和电路图案的多个端基,即官能团。通过这些官能团,绝缘层和电路图案通过缓冲层化学地紧密联接,使得能够改善绝缘层与电路图案之间的粘附性。
169.第一官能团和第二官能团可以定义为与大分子、单原子或金属原子之一连接的缓冲层的端基。
170.第一官能团可以通过共价键键合到绝缘层。第一官能团可以包含共价地键合到绝缘层的官能团。详细地,第一官能团可以包含羟基(-oh)和唑基的n基。
171.另外,第二官能团可以通过配位键合而联接到电路图案140。第二官能团可以包含与电路图案140配位的官能团。详细地,第二官能团可以包含硅烷基的si基和硫氰酸酯/根基(-scn)。
172.包含在缓冲层中的第一官能团和第二官能团可以分别与绝缘层和电路图案化学结合。因此,通过设置在绝缘层与电路图案之间的缓冲层,可以改善作为异种材料的绝缘层与电路图案之间的粘附性。
173.另一方面,如上所述,形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的绝缘层可以包含能够以低介电常数确保机械/化学可靠性的材料。
174.详细地,绝缘层121、122、131和132可以具有3.0以下的介电常数dk。更详细地,绝缘层121、122、131和132可以具有2.03至2.7的介电常数。因此,绝缘层可以具有低介电常数,并且当将绝缘层应用于高频用途的电路板时,可以降低与绝缘层的介电常数对应的传输损耗。
175.在第一实施方式中的全部绝缘层的层压结构中,rcc可以由四层形成。例如,在根据第一实施方式的电路板中,由预浸材料形成的绝缘层可以由四层形成,由rcc形成的绝缘层可以由四层形成。
176.例如,第一实施方式的电路图案的rcc可以占据绝缘层总层数的30%至50%范围内的层数。
177.例如,第一实施方式的电路图案的rcc可以占据绝缘层总厚度的30%至50%范围内的厚度。这里,绝缘层的总厚度可以是指从电路板的总厚度中除去电路图案的厚度、缓冲层的厚度和保护层的厚度而得的仅绝缘层的厚度。
178.在这种情况下,绝缘层121、122、131和132可以具有50(10-6
m/m
·
k)以下的热膨胀系数。这里,从热膨胀系数的单位可以看出,绝缘层121、122、131和132可以具有50(10-6
m/m
·
k)以下的线性膨胀系数。详细地,绝缘层121、122、131和132可以具有在10至50(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
179.也就是说,第一实施方式的绝缘层121、122、131和132可以占据全部绝缘层的层压结构中层数或厚度的30%至50%,并且其实例为绝缘层121、122、131、132可以由四层形成,并且rcc可以各自具有10至50(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
180.在这种情况下,绝缘层121、122、131和132的热膨胀系数能够通过调节绝缘层121、122、131、132中所含的填料的含量来容易地调节。
181.也就是说,形成绝缘层121、122、131和132的rcc可以包含55重量%至73重量%的填料,从而具有10至50(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
182.此时,当形成绝缘层121、122、131和132的rcc的热膨胀系数在10至50(10-6
m/m
·
k)的范围之外时,电路板的整体可靠性可能发生问题。例如,当形成绝缘层121、122、131和132的rcc的热膨胀系数大于50(10-6
m/m
·
k)时,由于与形成第一绝缘部110的预浸材料的热膨胀系数失配,因此在电路板的层压加工中可能发生翘曲。
183.也就是说,电路板通过将包含预浸材料和rcc的异质绝缘层依次层压而制造。在这种情况下,在将预浸材料和rcc依次层压的加工中,由于热引起的连续应力可能传递到电路板。并且,由于上述应力,电路板的翘曲程度增加。
184.因此,实施方式的rcc的伸缩率对应于预浸材料的伸缩率,以便最小化在包含预浸材料和rcc的混合型电路板的层压加工期间产生的应力,使得可以最小化电路板的翘曲程度。
185.在上述实施方式中,绝缘层121、122、131和132可以具有低热膨胀系数,由此最小化绝缘层中由于温度变化引起的裂纹。
186.为此,绝缘层121、122、131和132可以由两种材料形成。详细地,绝缘层121、122、131和132可以包含混合有两种化合物的材料。详细地,绝缘层121、122、131和132可以包含第一化合物和第二化合物。
187.第一材料和第二材料可以在特定比例范围内被包含。详细地,第一材料和第二材料可以以4:6至6:4的比例被包含。
188.另外,绝缘层121、122、131和132可以进一步包含填料。详细地,绝缘层121、122、131和132可以进一步包含诸如二氧化硅(sio2)的填料。基于全部绝缘层121、122、131、132,第一实施方式的填料的含量可以为约55重量%至约73重量%。
189.当填料的比例在上述范围之外时,热膨胀系数或介电常数可能因填料而增加,由此绝缘层的特性可能劣化,并且可能由于与预浸材料的热膨胀系数失配而发生翘曲现象。
190.而且,第一材料和第二材料可以在绝缘层121、122、131和132中彼此非化学结合。然而,实施方式不限于此,并且包含第一化合物的第一材料和包含第二化合物的第二材料可以直接化学结合或通过单独的连结基团化学结合。
191.第一材料可以包含具有绝缘特性的材料。另外,由于高冲击强度,第一材料可以具有改善的机械特性。详细地,第一材料可以包含树脂材料。例如,第一材料可以包含第一化合物,第一化合物包含由以下化学式1表示的聚苯醚(ppe)。
192.[化学式1]
[0193][0194]
第一材料可以包含多种第一化合物,并且第一化合物可以通过彼此化学结合而形成。详细地,如下化学式2所示,第一化合物可以通过共价键、即π-π键(π-π)彼此线性连接。
[0195]
[化学式2]
[0196][0197]
也就是说,第一化合物可以通过彼此化学结合而形成,使得第一材料具有约300至500的分子量。
[0198]
另外,第二材料可以包含第二化合物。详细地,第二材料可以通过将多种第二化合物彼此化学结合而形成。
[0199]
第二化合物可以包含具有低介电常数和热膨胀系数的材料。另外,第二化合物可以包含具有改善的机械强度的材料。
[0200]
第二化合物可以包含三环癸烷和与三环癸烷连接的端基。与三环癸烷连接的端基可以包含各种材料,其中,第二化合物可以通过碳双键(c=c键)彼此连接。详细地,与三环癸烷连接的端基可以包含丙烯酸酯基、环氧基、羧基、羟基和异氰酸酯基。
[0201]
第二化合物可以在与三环癸烷连接的端基之间彼此连结。具体地,第二化合物在端基之间通过碳双键(c=c键)交联而形成网络结构。
[0202]
具体地,参考图7,第二化合物可以交联以形成网络结构。也就是说,第二化合物可以是具有多个网络结构的结合的集合体。
[0203]
因此,由第二化合物形成的第二材料根据材料特性可以具有低介电常数和低热膨胀系数,并且由于网络结构而可以具有改善的机械强度。
[0204]
图8是用于解释形成绝缘层的第一材料和第二材料的布置的图。
[0205]
第一材料和第二材料可以在绝缘层中形成为一个单一相。参考图8,通过第一化合物的共价键连接的第一材料可以设置在由第二化合物彼此交联形成的第二材料内部,以形成网络结构。
[0206]
详细地,第一化合物可以设置在通过第二化合物化学结合而形成的第二材料的网络结构内部,以防止第一材料与第二材料分离。
[0207]
也就是说,在绝缘层中,第一材料和第二材料不设置成在绝缘层中相分离,并且可以形成为一个单一相结构。因此,由于第一材料和第二材料的材料特性,因此第一材料和第
二材料具有低介电常数和低热膨胀系数,第一材料和第二材料可以形成为单一相,由此具有高机械强度。
[0208]
另一方面,第一实施方式的第一绝缘部110包含含有玻璃纤维的ppg的绝缘层,并且第二绝缘部120和第三绝缘部130如上所述包含具有低介电常数和低热膨胀系数的rcc。
[0209]
如上所述,形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层的热膨胀系数可以在10至50(10-6
m/m
·
k)的范围内。为此,第一实施方式的形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层可以由包含55重量%至73重量%填料的rcc形成。
[0210]
如上所述,第一实施方式中,因为形成第二绝缘部120和第三绝缘部130的rcc由总共四层形成,所以rcc的热膨胀系数被包含在第一范围内。
[0211]
在这种情况下,rcc的热膨胀系数根据层数可以具有小于第一范围的第二范围,并且可以具有大于第一范围的第三范围。也就是说,当层数增加(五层以上)时,rcc的热膨胀系数可以具有小于第一范围的第二范围。另外,当层数减少(3层以下)时,rcc的热膨胀系数可以具有大于第一范围的第三范围。
[0212]
下面将根据本技术的实施方式和比较例,通过测量形成第二绝缘部和第三绝缘部的rcc的介电常数来更详细地描述本发明。这些实施方式仅作为实例呈现以便更详细地解释本发明。因此,本发明不限于这些实例。
[0213]
实施例1
[0214]
在绝缘层上形成铜层。此时,在电路层的与绝缘层接触的表面上涂覆含有碳元素、氮元素、氧元素、硅元素、硫元素和金属元素的涂层后,将铜层与绝缘层粘附。
[0215]
然后,将铜层图案化以形成电路图案,由此制造电路板。
[0216]
在这种情况下,缓冲层包含含有羟基(-oh)和唑基的n基的第一官能团、以及含有硅烷基的si基和硫氰酸酯/根基(-scn)的第二官能团。
[0217]
然后,根据电路图案的粗糙度大小来评价粘附性和可靠性。
[0218]
比较例1
[0219]
以与实施例中相同的方式形成电路图案,不同之处在于通过在绝缘层上直接结合铜层来形成铜层,而不在铜层上形成涂层,并且通过将铜层图案化来形成电路图案。并且,在形成电路图案后,根据电路图案的粗糙度大小进行粘附性和可靠性的评价。
[0220]
粘附性/可靠性测量方法
[0221]
为了评价根据实施例和比较例的电路图案的粘附性,使用utm设备测量utm 90
°
剥离值。
[0222]
另外,可靠性评价在电路图案的剥离强度(kgf/cm)小于0.6时通过mg来评价。
[0223]
【表1】
[0224]
[0225]
【表2】
[0226][0227]
参考表1和表2,可以看出,与根据比较例1的电路板相比,根据实施例1的电路板具有改善的可靠性。详细地,根据实施例1的电路板形成其中在绝缘层上涂覆有涂层的电路图案。因此,由于涂层与绝缘层和电路图案化学地紧密结合,因此能够增加电路图案的剥离强度,因此可以看出,电路图案的粘附性和电路板的可靠性能够改善。也就是说,可以看出,根据实施例1的电路板即使在电路图案的粗糙度减小时也能够具有能够确保电路板的可靠性的粘附力。详细地,可以看出,根据实施例1的电路板即使在电路图案的表面粗糙度为0.5以下或在0.1至0.5的范围内时,也可以具有能够确保电路板的可靠性的粘附力。也就是说,根据第一实施方式的电路板在应用于高频应用时能够降低电路图案的照度,因此可以减少由于趋肤效应导致的传输损耗,即使是低表面粗糙度,也能够通过利用涂层改善电路图案的粘附性来确保电路图案的可靠性。
[0228]
另一方面,在根据比较例1的电路板的情况下,电路图案直接形成在绝缘层上。因此,由于绝缘层和电路图案由不同的材料形成,可以看出电路图案的粘附力(即,剥离强度)非常低。
[0229]
也就是说,可以看出,在根据比较例1的电路板中,仅在电路图案的表面粗糙度增加时才能确保可靠性,而在电路图案的表面粗糙度低时,电路板的可靠性降低。
[0230]
因此,当根据比较例1的电路板被应用于高频应用时,可以看出,由于电路图案的表面粗糙度,趋肤效应导致的传输损耗增加。
[0231]
实施例2
[0232]
在绝缘层上形成铜层。
[0233]
然后,将铜层图案化以形成电路图案,由此制造电路板。
[0234]
此时,通过将聚苯醚(ppe)和其中丙烯酸酯与三环癸烷连结的三环癸烷系二丙烯酸酯置于甲苯溶剂中,在约100℃的温度下混合,并加入偶氮化合物引发剂和过氧化物引发剂,从而形成绝缘材料。
[0235]
然后,通过改变频率大小,测量根据聚苯醚(a)和三环癸烷系二丙烯酸酯(b)的重量比的绝缘层的介电常数、可靠性和热膨胀系数。
[0236]
【表3】
[0237][0238]
【表4】
[0239]
a与b的重量比热膨胀系数(ppm/℃)6:4354:639
[0240]
【表5】
[0241]
a与b的重量比可靠性评价8:2ng(裂纹)6:4ok4:6ok2:8ng(裂纹)
[0242]
参考表3至表5,当聚苯醚(a)与三环癸烷系二丙烯酸酯(b)的比满足4:6至6:4时,根据实施例的绝缘层具有低介电常数和热膨胀系数,并且可以看出,可靠性因改善的机械强度而改善。另一方面,当绝缘层不满足聚苯醚(a)与三环癸烷系二丙烯酸酯(b)的该比时,机械强度可能降低,绝缘层中可能发生裂纹,可以看出,介电常数增大,使其不适合用作高频电路板的绝缘层。
[0243]
另一方面,通过将第二绝缘部120和第三绝缘部130形成为rcc,可以减小形成本实施例的第二绝缘部120和第三绝缘部130的各绝缘层的厚度。
[0244]
图9是示出根据第二实施方式的电路板的截面图的图。
[0245]
参考图9,电路板1000a可以包含含有第一至第三绝缘部的绝缘基板、第一焊盘160、第一保护层sr1、第二保护层sr2和焊膏200、以及电子部件300。
[0246]
绝缘基板可以形成为包含多个绝缘层的绝缘部。
[0247]
如图1中所述,绝缘部可以包含:第一绝缘部110,第一绝缘部110由预浸材料形成;第二绝缘部120a,第二绝缘部120a设置在第一绝缘部110上并且由rcc形成;和第三绝缘部130a,第三绝缘部130a设置在第一绝缘部110下方并且由rcc形成。
[0248]
在这种情况下,由于第二绝缘部120a和第三绝缘部130a由rcc形成,因此可以减小第二实施方式的形成第二绝缘部120a和第三绝缘部130a的绝缘层的厚度。
[0249]
因此,第二实施方式的形成第二绝缘部120a和第三绝缘部130a的各绝缘层的厚度h2可以小于电路图案140的厚度h1。
[0250]
例如,电路图案140的厚度h1可以具有12μm
±
2μm的厚度。也就是说,电路图案140的厚度h1可以具有10μm至14μm的范围。
[0251]
另外,形成第二绝缘部120a和第三绝缘部130a的各绝缘层的厚度h2可以具有8μm
±
2μm的厚度。也就是说,形成第二绝缘部120a和第三绝缘部130a的各绝缘层的厚度可以在6μm至10μm的范围内。在这种情况下,形成第二绝缘部120a和第三绝缘部130a的各绝缘层的
厚度h2可以定义为在电路图案140的上表面上突出的部分的高度。
[0252]
因此,设置在形成第二绝缘部120a和第三绝缘部130a的各绝缘层中的通路150的厚度可以小于电路图案140的厚度。
[0253]
另一方面,第一实施方式的rcc形成为在绝缘层的整个层压结构中占据厚度或层数的30%至50%。或者,rcc占据的层数或厚度可以增加或减少。
[0254]
图10是示出根据第三实施方式的电路板的截面图的图。
[0255]
参考图10,电路板1000b可以包含含有第一至第三绝缘部的绝缘基板、第一焊盘160、第一保护层sr1、第二保护层sr2、焊膏200和电子部件300。
[0256]
绝缘基板可以由包含多个绝缘层的绝缘部形成。
[0257]
绝缘部可以包含:第一绝缘部110b,第一绝缘部110b由预浸材料形成;第二绝缘部120b,第二绝缘部120b设置在第一绝缘部110b上并由rcc形成;和第三绝缘部130b,第三绝缘部130b设置在第一绝缘部110b下方并由rcc形成。
[0258]
在这种情况下,第三实施方式中的第一绝缘部、第二绝缘部和第三绝缘部的层数可以不同于第一实施方式。
[0259]
也就是说,第一实施方式的第一绝缘部由四层形成,但是第三实施方式的第一绝缘部110b可以由两层预浸材料形成。
[0260]
另外,第一实施方式的第二和第三绝缘部各自由两层形成,由此,rcc由总共四层形成。或者,第三实施方式的第二和第三绝缘部120b和130b各自可以具有三层并且可以包含总共六个rcc层。
[0261]
也就是说,第一实施方式的rcc在绝缘层的整个层压结构中占据30%至50%的厚度或层数,而第三实施方式的rcc可以占据厚度或层数的50%至80%。
[0262]
这样,与第一实施方式不同,第三实施方式中,随着rcc的数量或厚度增加,rcc的热膨胀系数可以具有不同于第一实施方式的第一范围的第二范围。
[0263]
也就是说,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以包含能够以低介电常数确保机械/化学可靠性的材料。
[0264]
详细地,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层具有3.0以下的介电常数dk。更详细地,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以具有2.03至2.7的介电常数。因此,绝缘层可以具有低介电常数,并且当将绝缘层应用于高频用途的电路板时,可以降低与绝缘层的介电常数对应的传输损耗。
[0265]
另外,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以具有30(10-6
m/m
·
k)以下的热膨胀系数。这里,从热膨胀系数的单位可以看出,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以具有30(10-6
m/m
·
k)以下的线性膨胀系数。详细地,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以具有在10至30(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
[0266]
也就是说,第三实施方式的形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层在绝缘层的整个层压结构中占据50%至80%的厚度或层数。在这种情况下,六层rcc各自的热膨胀系数可以在10至30(10-6
m/m
·
k)的范围内。
[0267]
在这种情况下,通过调节绝缘层中所含的填料的含量,能够容易地调节形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层的热膨胀系数。
[0268]
也就是说,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层的rcc可以包含73重量%
至90重量%的填料,从而具有10至30(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
[0269]
此时,当作为形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层的rcc由6层形成并且热膨胀系数在10至30(10-6
m/m
·
k)的范围之外时,电路板的整体可靠性可能发生问题。例如,当形成第二和第三绝缘部120b和130b的rcc的热膨胀系数大于30(10-6
m/m
·
k)时,在电路板的层压加工中可能由于与形成第一绝缘部110的预浸材料的热膨胀系数失配而发生翘曲。
[0270]
也就是说,电路板通过对由预浸材料和rcc形成的异质绝缘层依次层压而制造。在这种情况下,在将预浸材料和rcc依次层压的加工中,由于热引起的连续应力可能传递到电路板。并且,由于上述应力,电路板的翘曲程度增加。
[0271]
因此,实施方式的rcc的伸缩率对应于预浸材料的伸缩率,以便最小化由预浸材料和rcc形成的混合型电路板的层压加工期间产生的应力,使得可以将电路板的翘曲程度最小化。
[0272]
在上述实施方式中,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以具有低热膨胀系数,由此将绝缘层中由于温度变化引起的裂纹最小化。为此,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以由两种材料形成。详细地,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以包含混合有两种化合物的材料。详细地,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以包含第一化合物和第二化合物。
[0273]
第一材料和第二材料可以在特定比例范围内被包含。详细地,第一材料和第二材料可以以4:6至6:4的比例被包含。另外,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以进一步包含填料。详细地,形成第二和第三绝缘部120b和130b的绝缘层可以进一步包含诸如二氧化硅(sio2)的填料。基于形成第二和第三绝缘部120b和130b的全部绝缘层,第三实施方式的填料含量可以为约73重量%至约90重量%。
[0274]
当填料的比例在上述范围之外时,热膨胀系数或介电常数可能因填料而增加,因此绝缘层的特性可能劣化,并且可能由于与预浸材料的热膨胀系数失配而发生翘曲现象。
[0275]
另一方面,第一实施方式的rcc由4层形成,第三实施方式的rcc由6层形成。相反,第四实施方式的rcc可以仅由两层形成。
[0276]
图11是示出根据第四实施方式的电路板的截面图的图。
[0277]
参考图11,电路板1000c可以包含含有第一至第三绝缘部的绝缘基板、第一焊盘160、第一保护层sr1、第二保护层sr2、焊膏200和电子部件300。
[0278]
绝缘基板可以由包含多个绝缘层的绝缘部形成。
[0279]
绝缘部可以包含:第一绝缘部110c,第一绝缘部110c由预浸材料形成;第二绝缘部120c,第二绝缘部120c设置在第一绝缘部110c上并由rcc形成;和第三绝缘部130c,第三绝缘部130c设置在第一绝缘部110c下方并由rcc形成。
[0280]
在这种情况下,第四实施方式中的第一绝缘部、第二绝缘部和第三绝缘部的层数可以不同于第一实施方式和第三实施方式。
[0281]
也就是说,第一实施方式的第一绝缘部由四层形成,第三实施方式的第一绝缘部由两层形成,但是第三实施方式的第一绝缘部110c可以由六层预浸材料形成。
[0282]
另外,第一实施方式的第二和第三绝缘部各自由两层形成,由此,rcc由总共四层形成。或者,第四实施方式的第二和第三绝缘部120c和130c各自可以具有一层并且可以包含总共两个rcc层。
[0283]
也就是说,第四实施方式的rcc可以占据10%至30%的厚度或层数
[0284]
例如,第四实施方式的rcc可以占据绝缘层总数的10%至30%。例如,第四实施方式的rcc可以占据整个绝缘层厚度的10%至30%。
[0285]
这样,与第一实施方式不同,第四实施方式中,随着rcc的数量或厚度增加,rcc的热膨胀系数可以具有不同于第一实施方式的第一范围的第三范围。
[0286]
也就是说,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层可以包含能够以低介电常数确保机械/化学可靠性的材料。
[0287]
详细地,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层可以具有3.0以下的介电常数dk。更详细地,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层可以具有2.03至2.7的介电常数。因此,绝缘层可以具有低介电常数,并且当将绝缘层应用于高频用途的电路板时,可以降低根据绝缘层的介电常数的传输损耗。
[0288]
另外,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层可以具有30(10-6m/m
·
k)以下的热膨胀系数。这里,从热膨胀系数的单位可以看出,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层可以具有30(10-6
m/m
·
k)以下的线性膨胀系数。详细地,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层可以具有在10至65(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
[0289]
也就是说,第四实施方式中的形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层由两层形成。如上所述,当rcc在电路板的整个层压结构中由两层形成时,两层rcc各自的热膨胀系数可以在10至65(10-6
m/m
·
k)的范围内。
[0290]
在这种情况下,通过调节绝缘层中所含的填料的含量,能够容易地调节形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层的热膨胀系数。
[0291]
也就是说,形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层的rcc可以包含40重量%至55重量%的填料,从而具有10至65(10-6
m/m
·
k)范围内的热膨胀系数。
[0292]
此时,当作为形成第二和第三绝缘部120c和130c的绝缘层的rcc由6层形成并且热膨胀系数在10至65(10-6
m/m
·
k)的范围之外时,电路板的整体可靠性可能发生问题。例如,当形成第二和第三绝缘部120c和130c的rcc的热膨胀系数大于65(10-6
m/m
·
k)时,在电路板的层压加工中可能由于与形成第一绝缘部110的预浸材料的热膨胀系数失配而发生翘曲。
[0293]
图12是示出根据第五实施方式的电路板的截面图的图。
[0294]
参考图12,电路板1000d可以包含含有第一至第三绝缘部的绝缘基板、第一焊盘160、第一保护层sr1、第二保护层sr2、焊膏200和电子部件300。
[0295]
在这种情况下,在第一至第四实施方式中,由rcc形成的第二绝缘部和第三绝缘部分别设置在由预浸材料形成的第一绝缘部上以及下方。
[0296]
或者,由rcc形成的绝缘部可以仅设置在由预浸材料形成的第一绝缘部的一侧。
[0297]
也就是说,与第一实施方式相比,第二绝缘部130d可以由预浸材料代替rcc形成。
[0298]
因此,根据第五实施方式的电路板1000d包含总共两层rcc。并且,当电路板包含两层rcc时,rcc的热膨胀系数和填料含量可以以与图11的第四实施方式相同的方式确定。
[0299]
也就是说,在该实施方式中,rcc的热膨胀系数及其填料含量可以根据电路板中rcc的总数或厚度来确定。
[0300]
另一方面,在实施例中,当rcc由6层形成时(显然,rcc占据整个绝缘层厚度的50%至80%,或rcc占据绝缘层总厚度的50%至80%),将rcc的热膨胀系数在10至30(10-6
m/m
·
k)范围内时的翘曲程度和在具有上述范围之外的35(10-6
m/m
·
k)的情况下的翘曲程度进行比较。
[0301]
这里,当包含六层rcc的电路板的rcc的热膨胀系数为35(10-6
m/m
·
k)时,确认发生了约10mm的翘曲。
[0302]
另一方面,当包含六层rcc的电路板具有10至30(10-6
m/m
·
k)的rcc的热膨胀系数时,可以确认发生了约2mm的翘曲,并且可以确认,与比较例相比,翘曲程度改善了约80%。
[0303]
根据实施方式的电路板可以包含设置在绝缘层与电路图案之间的缓冲层。也就是说,在根据实施方式的电路板中,缓冲层可以形成在电路图案的表面上,或缓冲层可以形成在绝缘层上。缓冲层可以设置在绝缘层与电路图案之间,以改善绝缘层与电路图案之间的粘附性。
[0304]
也就是说,绝缘层与电路图案是分别包含树脂材料和金属的异质材料,当在绝缘层上形成电路图案时,存在粘附性降低的问题。
[0305]
因此,通过在绝缘层与电路图案之间设置化学结合至绝缘层和电路图案的缓冲层,可以改善绝缘层与电路图案之间的粘附性。
[0306]
也就是说,缓冲层包含与绝缘层和电路图案联接的多个官能团,这些官能团通过共价键或配位键与绝缘层和电路图案化学结合,由此可以改善绝缘层与电路图案之间的粘附性。
[0307]
因此,即使绝缘层的表面粗糙度降低,也可以确保绝缘层与电路图案之间的粘附可靠性。
[0308]
因此,即使根据实施方式的电路板用于高频目的,也可以通过保持电路图案的表面粗糙度低而降低高频信号的传输损耗,即使保持电路图案的表面粗糙度低,也可以通过缓冲层确保绝缘层与电路图案之间的粘附性,由此,能够确保电路图案的整体可靠性。
[0309]
另外,根据实施方式的电路板可以包含绝缘层,该绝缘层具有低介电常数和低热膨胀系数,并且具有改善的强度。
[0310]
详细地,绝缘层包含具有低介电常数和改善的强度的第一材料和第二材料,并且由于在绝缘层内第一材料形成为设置在第二材料的网络结构内部,因此可以防止第一材料和第二材料的相分离。因此,绝缘层可以将第一材料和第二材料形成为单一相,由此改善绝缘层的强度。
[0311]
也就是说,具有网络结构的第二材料的自由体积(即,分子运动)通过交联而增加,因此具有网络结构的聚合物链能够被结构化,使得聚合物链不紧密布置,并且通过将第一材料部分地设置在网络结构内部,第一材料和第二材料可以在绝缘层内部形成为单一相。
[0312]
因此,当根据实施方式的电路板被用于高频应用时,可以通过降低绝缘层的介电常数来降低高频信号的传输损耗,并且能够通过改善绝缘层的热膨胀系数和机械强度来确保电路板的整体可靠性。
[0313]
另外,由于根据实施方式的电路板包含绝缘层,该绝缘层具有低介电常数和低热窗系数,因此该绝缘层能够代替现有的包含玻璃纤维的绝缘层。具体地,根据实施方式的电路板可以除去包含在绝缘层中的玻璃纤维。具体地,在根据实施方式的电路板中,通过使用rcc(覆树脂铜)的树脂和填料,能够容易地调节绝缘层的介电常数和热膨胀系数,因此能够通过用不包含玻璃纤维的常规rcc构造绝缘层来降低印刷电路板的整体厚度。此外,由于根
据实施方式的电路板由具有低热膨胀系数的绝缘层形成,因此不仅可以除去用于确保强度的芯层,而且可以减小绝缘层的厚度,因此,可以提供厚度小于电路图案厚度的绝缘层。
[0314]
另外,根据实施方式的电路板使用热膨胀系数根据填料的含量而变化的特性,调节rcc中所含的填料的含量,并且通过这种方式调节rcc的热膨胀系数。此时,在实施方式中,rcc的热膨胀系数被确定为对应于包含玻璃纤维的预浸材料的热膨胀系数。也就是说,随着预浸材料的热膨胀系数与rcc的热膨胀系数之差增加,电路板翘曲的发生程度增加。因此,在实施方式中,使用预浸材料的热膨胀系数来确定rcc的热膨胀系数,使得能够最小化印刷电路板的翘曲程度。
[0315]
另外,实施方式使得能够根据rcc在电路板的整个绝缘层层压结构中所占的层数来选择性地控制rcc的热膨胀系数。具体地,当在实施方式的整个绝缘层层压结构中rcc所占的层数增加时,通过增加rcc中的填料含量来降低热膨胀系数。因此,可以改善根据在实施方式的电路板中rcc所占的层数而变化的翘曲程度,因此能够改善电路板的可靠性。
[0316]
上述实施方式中所述的特征、结构、效果等被包含在至少一个实施方式中,并且不必限于仅一个实施方式。此外,各实施方式中所示的特征、结构、效果等可以由实施方式所属领域的普通技术人员针对其它实施方式进行组合或修改。因此,与这样的组合和变体有关的内容应被解释为包括在实施方式的范围内。
[0317]
在上文中,主要描述了实施例,但这仅是实例,并不限制实施方式,实施例所属领域的普通技术人员应明白,上文未示出的各种修改和应用在不背离本实施例的基本特征的情况下是可能的。例如,实施例中具体示出的各要素可以通过修改来实施。并且与这些修改和应用相关的差异应被解释为被包括在所附权利要求书中阐述的实施例的范围内。
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