專利名稱：帶有包括樹脂填充通道的導(dǎo)電約束芯的印刷線路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一 般涉及印刷線路板和它們的制造，尤其涉及包括導(dǎo)電約 束芯的印刷線路板。
背景技術(shù)：
人們在構(gòu)建熱管理的印刷線路板方面已經(jīng)取得相當(dāng)大的進(jìn)步。特 別有前途的技術(shù)是將碳層并入印刷線路板中。碳層可以用于降低印刷 線路板的熱膨脹系數(shù)和提高印刷線路板的熱傳導(dǎo)特性。在授權(quán)給Jensen的美國專利第4,318， 954號(hào)，授權(quán)給Leibowitz的美國專利第 4，591，659號(hào)，授權(quán)給Leibowitz的美國專利第4,689,110號(hào)，授權(quán)給 Leibowitz的美國專利第4,812,792號(hào)，授權(quán)給Zweben等人的美國專 利第4,888,247號(hào)，授權(quán)給Ozaki的美國專利第6，013，588號(hào)，授權(quán)給 Vasoya等人的美國專利第6,869,664號(hào)和授權(quán)給Vasoya的2004年8 月27日提出的發(fā)明名稱為"Printed wiring boards possessing region with different coefficients of thermal expansion"的美國臨時(shí)專利申請 第60/604,857號(hào)中，描述了包括碳層的各種印刷線路板。除了利用碳層來提高PWB的熱特性之外，授權(quán)給Vasoya等人 的美國專利第6,869,664號(hào)還教導(dǎo)了可以構(gòu)造將碳層用作功能層的印 刷線路板。功能層是形成印刷線路板的一部分電路的層。授權(quán)給 Vasoya的2004年8月27日提出的發(fā)明名稱為"Printed wiring boards possessing region with different coefficients of thermal expansion"的 美國臨時(shí)專利申請第60/604,857號(hào)還教導(dǎo)了用插入材料取代碳層區(qū)域 來創(chuàng)建擁有與印刷線路板的其它區(qū)域不同的物理屬性的局部區(qū)域
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例使用樹脂填充通道來電絕緣導(dǎo)電約束芯的區(qū)域。 在本發(fā)明的一個(gè)方面中，樹脂填充通道用于使金屬化通孔與導(dǎo)電約束 芯電絕緣。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，樹脂填充通道可以用于創(chuàng)建分 離面。在本發(fā)明的進(jìn)一步方面中，樹脂填充通道可以電絕緣沿導(dǎo)電約 束芯的外露邊緣的長度。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例包含包括樹脂填充通道的導(dǎo)電約束芯。本發(fā)明的另 一個(gè)實(shí)施例包含包括用介電常數(shù)在1 MHz上小于或等于6.0的 材料填充的通道的導(dǎo)電約束芯。本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例還包括多個(gè)金 屬化通孔。多個(gè)金屬化通孔的至少兩個(gè)穿過樹脂填充通道。并且，在另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電約束芯包括邊緣，以及樹脂填充 通道使導(dǎo)電約束芯與只在沿邊緣長度的點(diǎn)上與導(dǎo)電約束芯接觸的物體 電絕緣。在更進(jìn)一步實(shí)施例中，通道將導(dǎo)電約束芯分成各電絕緣區(qū)域。 在又一個(gè)實(shí)施例中，通道限定導(dǎo)電約束芯內(nèi)的區(qū)域，以及通道所限定的區(qū)域的材料具有與導(dǎo)電約束芯的至少一個(gè)其它區(qū)域不同的物理屬性。本發(fā)明方法的實(shí)施例包括形成導(dǎo)電約束芯基體材料，在導(dǎo)電約 束芯基體材料中形成至少一個(gè)通道，層壓包括導(dǎo)電約束芯基體材料的 疊層，使樹脂能夠流入至少一個(gè)通道中，鉆出穿過層壓的疊層的孔并 用導(dǎo)電材料鍍鉆孔的內(nèi)層。在本發(fā)明方法的進(jìn)一步實(shí)施例中，至少一個(gè)通道形成于這樣的位 置，使得至少兩個(gè)鉆孔貫穿所述通道。在本發(fā)明方法的另一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)通道形成于這樣的位 置，使得至少導(dǎo)電約束芯基體材料的 一個(gè)邊緣長度與只在沿該邊緣長 度的位置與層壓的疊層接觸的物體電絕緣。在本發(fā)明方法的更進(jìn)一步實(shí)施例中，至少 一個(gè)通道被定位成使導(dǎo) 電約束芯基體材料的一個(gè)部分與另一個(gè)部分電絕緣。本發(fā)明方法的又一個(gè)實(shí)施例包括獲取Gerber數(shù)據(jù)，生成鉆孔
數(shù)據(jù)，為導(dǎo)電約束芯生成預(yù)制數(shù)據(jù)，其中，鉆孔數(shù)據(jù)包括至少一個(gè)通 道，以及為導(dǎo)電約束芯生成布線圖。本發(fā)明方法的另一個(gè)進(jìn)一步實(shí)施例包括在導(dǎo)電約束芯中鉆出多 個(gè)間隙孔，間隙孔的數(shù)量多于與導(dǎo)電約束芯電絕緣的金屬化通孔的預(yù) 定數(shù)量。本發(fā)明方法的另 一 個(gè)附加實(shí)施例還包括層壓包括鉆有間隙孔的 導(dǎo)電約束芯的疊層，以及穿過層壓的疊層鉆出與導(dǎo)電約束芯電絕緣的 金屬化通孔。本發(fā)明方法的另一個(gè)進(jìn)一步附加實(shí)施例還包括鉆出與導(dǎo)電約束 芯電連接的金屬化通孔。


圖l是按照本發(fā)明實(shí)施例構(gòu)造的包括兩個(gè)導(dǎo)電約束芯的印刷線路板的示意性剖面圖；圖2 a是按照本發(fā)明實(shí)施例的兩側(cè)被覆蓋的導(dǎo)電約束芯的實(shí)施例；圖2b是未覆蓋的導(dǎo)電約束芯的另一個(gè)實(shí)施例；圖2c是一側(cè)被覆蓋的導(dǎo)電約束芯的進(jìn)一步實(shí)施例；圖3是示出按照本發(fā)明方法的實(shí)施例，構(gòu)造印刷線路板的過程的流程圖；圖4是示出按照本發(fā)明方法的實(shí)施例，鉆出加工孔的過程的流程圖；圖5是按照本發(fā)明的實(shí)施例，包括加工孔的面板的各向同性圖； 圖6a是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板中的一對金屬化通孔的示意性頂視圖；圖6b是在導(dǎo)電約束芯中鉆出的一對間隙孔的示意性頂視圖；圖6c是示出導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充間隙孔的層壓疊層的示意剖面圖；圖6d是示出導(dǎo)電約束芯中穿過樹脂填充間隙孔鉆出的一對孔的 層壓疊層的示意剖面圖7a是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板中的一對金屬化通 孔的示意性頂視圖；圖7b是在導(dǎo)電約束芯中鉆出的通道的示意性頂視圖；圖7c是示出導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道的層壓疊層的示意剖面圖；圖7d是示出導(dǎo)電約束芯中穿過樹脂填充通道鉆出的一對孔的層 壓疊層的示意剖面圖；圖8a是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板中的一對金屬化通 孔的示意性頂視圖；圖8b是在導(dǎo)電約束芯中鉆出的通道槽的示意性頂視圖；圖8c是示出導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道的層壓疊層的示意剖面圖；圖8d是示出穿過導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道鉆出的一對孔的 層壓疊層的示意剖面圖；圖9a是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板中的一對金屬化通 孔的示意性頂視圖；圖9 b是在導(dǎo)電約束芯中鉆出的 一 對間隙孔的示意性頂視圖；圖9c是示出導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充間隙孔的層壓疊層的示意 剖面圖；圖9d是示出穿過導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充間隙孔鉆出的一對孔 的層壓疊層的示意剖面圖；圖10a是按照本發(fā)明 一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板中的一對金屬化通 孔的示意性頂視圖；圖10b是在導(dǎo)電約束芯中鉆出的通道的示意性頂視圖；圖10c是示出導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道的層壓疊層的示意剖面圖；圖10d是示出穿過導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道鉆出的一對孔 的層壓疊層的示意剖面圖；圖lla是按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板中的一對金屬化通
孔的示意性頂視圖；圖llb是在導(dǎo)電約束芯中鉆出的通道槽的示意性頂視圖；圖llc是示出導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道的層壓疊層的示意剖面圖；圖lid是示出穿過導(dǎo)電約束芯中的樹脂填充通道鉆出的一對孔 的層壓疊層的示意剖面圖；圖12a是示出被分成分離面并在兩邊電絕緣的導(dǎo)電約束芯的按照 本發(fā)明的印刷線路板的示意性剖面圖；圖12b是在制造期間導(dǎo)電約束芯基體材料的面板的示意性頂視 圖，示出了開辟在面板中的通道的位置；圖13a是按照本發(fā)明的印刷線路板的示意性剖面圖，示出了已經(jīng) 被切掉一個(gè)區(qū)域的導(dǎo)電約束芯；圖13b是在制造期間導(dǎo)電約束芯基體材料的面板的示意性頂視 圖，示出了準(zhǔn)備切掉一個(gè)區(qū)域的開辟在面板中的通道的位置；圖14a是按照本發(fā)明的印刷線路板的示意性剖面圖，示出了存在 擁有局部物理屬性的區(qū)域的導(dǎo)電約束芯；圖14b是在制造期間導(dǎo)電約束芯基體材料的面板的示意性頂視 圖，示出了準(zhǔn)備切掉一個(gè)區(qū)域的開辟在面板中的通道的位置；圖14c是將插入材料放入切掉區(qū)域中的導(dǎo)電約束芯基體材料的面 板的示意性頂視圖；圖15是示出按照本發(fā)明，利用Gerber數(shù)據(jù)為至少一個(gè)導(dǎo)電約束 芯生成鉆孔數(shù)據(jù)、布線圖和預(yù)制數(shù)據(jù)的過程的流程圖；圖16a是分離面的Gerber數(shù)據(jù)的布線圖的圖形表示；圖16b是鉆出金屬化通孔以實(shí)現(xiàn)如圖16a所示的分離面的位置的 圖形表示；圖16c是從圖16a和16b生成的間隙孔鉆孔數(shù)據(jù)的圖形表示； 圖16d是按照本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例，涉及用鉆有槽的通道來 取代間隙孔的圖16c所示的鉆孔數(shù)據(jù)的變體的圖形表示；圖16e是包括與利用圖16a所示的布線圖按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例
生成的導(dǎo)電約束芯的電絕緣有關(guān)的附加開辟通道的預(yù)制數(shù)據(jù)的圖形表示；圖16f是按照本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例，從如圖16e所示的鉆孔 數(shù)據(jù)生成的布線圖的圖形表示；以及圖16 g是可以用于按照本發(fā)明方法的 一 個(gè)實(shí)施例來制造許多導(dǎo)電 約束芯印刷線路板的導(dǎo)電約束芯面板的示意性頂視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，這些圖形示出了印刷線路板的實(shí)施例和構(gòu)造印刷 線路板的方法。在許多實(shí)施例中，印刷線路板都包括導(dǎo)電約束芯。在 許多情況中，處理導(dǎo)電約束芯的方式會(huì)降低在板內(nèi)和在板與外部設(shè)備 之間出現(xiàn)不想要的電連接的可能性。在幾個(gè)實(shí)施例中，印刷線路板包 括通過介電材料的連續(xù)通道與導(dǎo)電約束芯電絕緣的金屬化通孔。在幾 個(gè)實(shí)施例中，通過以導(dǎo)致連續(xù)通道的方式鉆出許多孔來形成所述通道。 在其它一些實(shí)施例中，開槽工具被用于通過在導(dǎo)電約束芯中開辟縫槽 來創(chuàng)建通道。在每種情況下，通過篩選或?qū)訅浩陂g的回流將樹脂填入 通道中。在許多實(shí)施例中，開槽工具被用于創(chuàng)建分離面以及用于電絕 緣沿著導(dǎo)電約束芯的邊緣的長度。另外，還討論了在制造期間提高成 品率的工藝。按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的印刷線路板顯示在圖1中。印刷線路板 100由不同材料的層構(gòu)成，以及電子器件102通過互連部件104安裝 在它上面。用于構(gòu)造印刷線路板的各層包括兩個(gè)導(dǎo)電約束芯106、金 屬或其它導(dǎo)電材料層108和介電材料層110。介電材料層被安排在金 屬層和導(dǎo)電約束芯之間，以便禁止不想要的電連接。利用金屬化通孔112或通路在層與層之間建立所需電連接。在許 多實(shí)施例(包括例示的實(shí)施例)中，導(dǎo)電約束芯106用作印刷線路板 內(nèi)的功能層。除非金屬化通孔與導(dǎo)電約束芯電絕緣，可以在導(dǎo)電約束 芯和金屬化通孔之間形成電連接。許多金屬化通孔不與一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)電約束芯電連接。在幾種情況下，金屬化通孔通過樹脂填充的間隙孔114與一個(gè)(或兩個(gè))導(dǎo)電約 束芯電絕緣。在其它一些情況下，幾個(gè)金屬化通孔通過導(dǎo)電約束芯內(nèi) 的樹脂填充通道116與導(dǎo)電約束芯電絕緣。在例示的實(shí)施例中，樹脂填充通道118從板的一側(cè)延伸到另 一側(cè)。 正如上面討論的那樣，示例性印刷線路板100的導(dǎo)電約束芯是功能層。 具體地說，它們形成分離地和電源面。樹脂填充通道118用于使分離 面的 一側(cè)與另 一側(cè)電絕緣。示例性實(shí)施例的一個(gè)附加特征是，印刷線路板的右邊緣120是電 絕緣的。金屬或?qū)щ姴牧蠈?08不是一直延伸到印刷線路板100的右 邊緣120,而在導(dǎo)電約束芯和印刷線路板的邊緣120之間插入了介電 材料阻擋層122，它禁止了導(dǎo)電約束芯和與印刷線路板的右邊緣120 接觸的物體之間的不想要的電連接。在一個(gè)實(shí)施例中，介電材料層可以由可以用于構(gòu)造印刷線路板的 任何介電材料構(gòu)成。在授權(quán)給Vasoya等人的美國專利第6,869,664號(hào) 中公開了適用材料的許多例子。類似地，金屬或其它導(dǎo)電材料層可以 由可以用于構(gòu)造印刷線路板的任何導(dǎo)電材料構(gòu)成。在幾個(gè)實(shí)施例中， 使用的金屬是銅。在授權(quán)給Vasoya等人的美國專利第6,869,664號(hào)中 也提供了適用材料的其它例子。按照本發(fā)明實(shí)施例的導(dǎo)電約束芯可以用各種方式構(gòu)成。導(dǎo)電約束 芯的許多實(shí)施例例示在圖2a-2c中。但是，用于構(gòu)造在上面標(biāo)識(shí)的參 考文獻(xiàn)(參見背景技術(shù))中講述的導(dǎo)電約束芯的材料的任何組合也可 以用于構(gòu)造按照本發(fā)明的導(dǎo)電約束芯。按照本發(fā)明的導(dǎo)電約束芯的 一 個(gè)實(shí)施例的剖面圖顯示在圖2 a中。 導(dǎo)電約束芯106'包括夾在第一金屬或其它導(dǎo)電材料層152和第二金屬 或其它導(dǎo)電材料層154之間的導(dǎo)電材料層150。如圖2b和2c所示的 導(dǎo)電約束芯相類似，除了如圖2b所示的導(dǎo)電約束芯106〃未用金屬層 覆蓋，以及如圖2c所示的導(dǎo)電約束芯106'〃只有一側(cè)被覆蓋。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電材料層150可以利用灌入樹脂的纖維材料
構(gòu)成。所述纖維材料可以是碳、石墨纖維，譬如日本Nippon Graphite Fiber公司制造的CNG畫90、 CN隱80、 CN-60、 CN-50、 YS-卯、YS-80、 YS-60和YS-50,日本Mitsubishi Chemical公司制造的K63B12、 K13C2U、 K13C1U、 K13D2U、 D13A1L或美國Cytec Carbon Fibers LLC公司(Cytec Carbon Fibers LLC of Green- ville， South Carolina ) 制造的T300-3k、 T300-lk。在其它實(shí)施例中，纖維材料可以涂有金 屬和灌有樹脂?？梢酝坑薪饘俚睦w維的例子包括碳、石墨、E類玻璃、 S類玻璃、芳香尼龍、凱夫拉爾(Kevlar)、石英或這些纖維的任何 組合。在另一些實(shí)施例中，導(dǎo)電材料層150可以利用美國Starfire Systems公司(Starfire Systems Inc. of Malta, New York )制造的C-SiC(碳-碳化硅)構(gòu)成。可以排列纖維材料的結(jié)構(gòu)包括編織、單向或非編 織墊子。在幾個(gè)實(shí)施例中，編織材料可以具有平紋編織、斜紋編織、2x2 斜紋、方平編織、紗羅編織、緞紋編織、縫合編織或3D (三維)編織 的形式。在幾個(gè)實(shí)施例中，非編織材料可以具有單帶或墊子的形式。 在許多實(shí)施例中，像分別由美國Advanced Fiber NonWovens公司(Advanced Fiber NonWovens, East Walpole， Massachusetts )制造的 等級(jí)號(hào)為8000040或8000047、2oz和3oz的碳?jí)|用于構(gòu)造導(dǎo)電約束芯。 纖維可以是連續(xù)或不連續(xù)的。在使用不連續(xù)纖維的實(shí)施例中，纖維可 以是"f象美國Toho Carbon Fibers公司 (Toho Carbon . Fibers Inc. of Rockwood, Tennessee )制造的零件號(hào)為X0219的旋斷或拉斷纖維。在 其它實(shí)施例中，可以使用纖維材料和樹脂的任何組合，從而得到在1 MHz具有大于6.0的介電常數(shù)的導(dǎo)電約束芯。在其它實(shí)施例中，導(dǎo)電 約束芯在1 MHz具有大于10.0的介電常數(shù)。在其它實(shí)施例中，導(dǎo)電材料層150可以由PAN (硝酸過氧化乙 酰)、Pitch (松脂)或兩種纖維的組合構(gòu)成。在進(jìn)一步的實(shí)施例中， 導(dǎo)電材料層150可以由固體碳板構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，碳板可以利 用壓縮碳粉制成。在其它實(shí)施例中，碳板可以利用碳片或碎碳纖維制 成。在另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電材料層不局限于碳合成物。可以使用導(dǎo)
致導(dǎo)電約束芯的介電常數(shù)在1 MHz大于6.0和需要在后面的描述中所 述的新方法來構(gòu)造導(dǎo)電約束芯的任何材料。在一個(gè)實(shí)施例中，用于構(gòu)造導(dǎo)電材料層150的樹脂可以是環(huán)氧樹 脂、酚醛樹脂、雙馬來酰亞胺三溱環(huán)氧(BT)樹脂、Cynate酯樹脂 和/或聚酰亞胺樹脂。在其它實(shí)施例中，樹脂包括諸如熱解碳粉、碳粉、 碳粒、金剛石粉、氮化硼、氧化鋁、陶瓷顆粒和酚醛顆粒的填料，以 提高導(dǎo)電材料層150的電和/或物理屬性。在其它實(shí)施例中，包括任何 導(dǎo)電樹脂的樹脂都可以用于構(gòu)造導(dǎo)電材料層150。從上述材料中可以看出，可以從用于構(gòu)造所述層的襯底或加強(qiáng)材 料和/或構(gòu)造所述層所使用的樹脂導(dǎo)出導(dǎo)電材料層的導(dǎo)電特性。用于構(gòu) 造導(dǎo)電材料層的材料的選擇通常取決于熱傳導(dǎo)、熱脹系數(shù)和成品印刷 線路板所需的硬度。按照本發(fā)明的方法來構(gòu)造印刷線路板的過程例示在圖3中。過程 (200)包括在導(dǎo)電約束芯中打出或鉆出(202)層壓加工孔。該過程 (200)還包括在導(dǎo)電約束芯中鉆出(204)間隙孔和通道。導(dǎo)電約束 芯的表面上的任何導(dǎo)電材料層可以被構(gòu)圖。在例示的實(shí)施例中，通過 利用適當(dāng)布線圖來印刷(206)和蝕刻(208)約束芯來執(zhí)行構(gòu)圖。約 束芯可以經(jīng)歷(210)預(yù)制處理，該預(yù)制處理包括在印刷線路板內(nèi)創(chuàng)建 在隨后層壓期間用樹脂填充的通道。在制造成品印刷線路板之前，氧 化(212)包括金屬覆層的約束芯。為了完成印刷線路板，利用導(dǎo)電約束芯和已經(jīng)被構(gòu)圖以實(shí)現(xiàn)印刷 線路板的其它功能層的其它半固化片和/或?qū)訅喊鍋韯?chuàng)建層疊組件。層 壓(214)所述層疊組件，并在層壓的層疊組件中打出或鉆出(218) 層壓后加工孔。然后可以完成印刷線路板(220)。按照本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的在約束芯中鉆出加工孔的過程 例示在圖4中。過程240包括準(zhǔn)備(242) —張導(dǎo)電約束芯基體材料以 形成面板。然后，對齊(244)所述面板，以便可以在面板中切出、打 出或鉆出加工孔。通常，這種對齊保證了加工孔的中心線與面板的邊 緣平行。
在導(dǎo)電約束芯包括諸如編織碳纖維的編織材料的實(shí)施例中，加工 孔與面板邊緣的精確對齊可以提供加工孔和纖維編織方向之間的精確時(shí)，纖維編織方向的精確對齊可用于防止扭曲。 一旦已經(jīng)對齊面板，就可以創(chuàng)建加工孔(246)。包括加工孔262的面板260例示在圖5 中。加工孔的中心線264與面板的邊緣266對齊。
回頭參照圖1，多個(gè)金屬化通孔通過樹脂填充間隙孔與一個(gè)或兩 個(gè)導(dǎo)電約束芯電絕緣。實(shí)現(xiàn)電絕緣是因?yàn)闃渲遣涣茧妼?dǎo)體。通常， 按照本發(fā)明用于填充間隙孔的樹脂在1 MHz具有小于等于6.0的介電 常數(shù)?？梢酝ㄟ^穿過導(dǎo)電約束芯鉆出直徑比想要絕緣的金屬化通孔大 的孔來形成樹脂填充的間隙孔。在層壓期間用樹脂填充鉆出的孔，以 及穿過樹脂填充的間隙孔鉆出的孔與導(dǎo)電約束芯電絕緣。
一旦創(chuàng)建了加工孔，就可以在導(dǎo)電約束芯中鉆出間隙孔。如果導(dǎo) 電粒子被捕獲在間隙孔內(nèi)的樹脂內(nèi)，則對于導(dǎo)電粒子來說存在一個(gè)電 位，從而在金屬化通孔與導(dǎo)電約束芯之間形成電路徑。在制造期間減 少游離導(dǎo)電粒子可以使生產(chǎn)成品率提高。如下的討論闡述了可以用通 道來取代間隙孔，以便降低碎屑引起不想要的電連接的可能性。
通常，多個(gè)金屬化通孔彼此接近。包括導(dǎo)電約束芯的印刷線路板 中彼此接近的一對金屬化通孔300顯示在圖6a中。所述金屬化通孔與 導(dǎo)電約束芯電絕緣。
可以通過在導(dǎo)電約束芯基體材料中鉆出兩個(gè)間隙孔來構(gòu)成包括 如圖6a所示的兩個(gè)金屬化通孔的印刷線路板。每個(gè)間隙孔的中心位置 對應(yīng)于每個(gè)金屬化通孔的中心位置。正如上面討論的那樣，間隙孔的 直徑大于它想要絕緣的金屬化通孔的直徑。兩個(gè)間隙孔在導(dǎo)電約束芯 中的位置顯示在圖6b中。圖中例示了第一間隙孔302和第二間隙孔 304的位置。金屬化通孔的預(yù)定位置用虛線300表示。在例示的實(shí)施 例中，第一間隙孔302與第二間隙孔304相交。導(dǎo)電約束芯基體材料 伸出到通過鉆出間隙孔而形成的空間中的部分306在層壓期間易折 斷。
導(dǎo)電約束芯基體材料可以與其它材料層壓在一起而形成印刷線 路板。在層壓之后，通過鉆出間隙孔而形成的空間被樹脂填充。樹脂填充的間隙孔例示在圖6c中?？梢酝ㄟ^穿過樹脂填充的間隙孔鉆出 孔，然后給孔鍍上金屬來完成如圖6a所示的金屬化通孔。穿過樹脂填 充的間隙孔鉆出的孔例示在圖6d中。正如上面討論的那樣，導(dǎo)電約束芯伸出到通過鉆出間隙孔而形成 的空間中的部分306易折斷。如果一部分折斷并懸在填充間隙孔的樹 脂內(nèi)，則這個(gè)部分就可以在金屬化通孔之一與導(dǎo)電約束層之間形成不 想要的電連接。按照本發(fā)明的方法，通過利用樹脂填充的通道將數(shù)組 金屬化通孔與導(dǎo)電約束芯絕緣，可以降低導(dǎo)電約束芯的一部分折斷并 在印刷線路板內(nèi)形成不想要的電連接的可能性。按照本發(fā)明構(gòu)造樹脂填充通道的過程的實(shí)施例可以參照圖7a -7d來理解。與例示在圖6a中的金屬化通孔300類似的一對金屬化通 孔例示在圖7a中。如圖7a所示的金屬化通孔300'穿過位于印刷線路 板內(nèi)的導(dǎo)電約束芯并與導(dǎo)電約束芯電絕緣。為了制造包括如圖7a所示 的金屬化通孔的印刷線路板，可以在導(dǎo)電約束芯基體材料中切出一條 通道。在導(dǎo)電約束芯基體材料中切出的通道顯示在圖7b中。通過在導(dǎo) 電約束芯基體材料中鉆出數(shù)量比金屬化通孔多的孔來形成該通道。可以利用立銑刀或槽鉆刀來創(chuàng)建這些孔。在例示的實(shí)施例中，在一條直 線上鉆出三個(gè)小孔302'。金屬化通孔的預(yù)定位置300'用虛線示出。導(dǎo) 電約束芯伸出到通道中的部分306'與如圖6b所示的部分306相比顯著 減少了。盡管在圖6b中示出了三個(gè)孔，但在其它實(shí)施例中，可以使用 更多的孔，使通道的邊緣更平滑。另外，所述孔無需位于一條直線上， 也不需要孔與如圖6b所示的間隙孔的位置相對應(yīng)。用樹脂填充通道以 及穿過樹脂填充通道鉆出孔并給孔鍍上金屬例示在圖7c和7d中。按照本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例的創(chuàng)建樹脂填充通道的另一個(gè)過 程可以參照圖8a-8d來理解。與圖6a和7a—樣，圖8a示出了貫穿 包括與金屬化通孔絕緣的導(dǎo)電約束芯的印刷線路板的一對金屬化通 孔。與圖7b—樣，通過除去鉆出間隙孔之后留下的至少一部分材料， 在導(dǎo)電約束芯中創(chuàng)建一條通道。通過利用槽鉆在導(dǎo)電約束芯中鉆出一個(gè)槽，可以除去如圖6a中的306所示的幾乎所有材料。按照本發(fā)明的 槽302〃的實(shí)施例顯示在圖8b中。用樹脂填充該槽以及穿過樹脂填充 的槽鉆出孔并給孔鍍上金屬例示在圖8c和8d中。在幾個(gè)實(shí)施例中，相交程度很高的間隙孔由于鉆出孔之后剩下的 伸出材料數(shù)量非常少，可以仍然是間隙孔。例如，當(dāng)兩個(gè)相鄰間隙孔 的中心之間的距離小于20 mil時(shí)，不需要用通道來替代直徑為25 mil (密耳)的孔。在其它實(shí)施例中，當(dāng)25mil間隙孔的中心之間的距離 小于15mil時(shí)，可以不予替代。上面的討論可以應(yīng)付兩個(gè)金屬化通孔位于足夠近，使得與它們相 關(guān)的任何間隙孔也彼此非常接近的情況。 一對金屬化通孔顯示在圖9a 中，金屬化通孔320貫穿至少包括一個(gè)導(dǎo)電約束芯的印刷線路板。可 以通過在導(dǎo)電約束芯基體材料中鉆出間隙孔來構(gòu)成包括如圖9a所示 的金屬化通孔的印刷線路板。導(dǎo)電約束芯中第 一間隙孔322和第二間 隙孔324的位置顯示在圖9b中。金屬化通孔的預(yù)定位置320用虛線表 示。在兩個(gè)鉆出的間隙孔之間存在導(dǎo)電材料的一個(gè)區(qū)域326。層壓期 間的壓力可以導(dǎo)致導(dǎo)電材料從這個(gè)區(qū)域折斷。用樹脂填充間隙孔顯示 在圖9c中，和穿過間隙孔鉆出孔并給孔鍍上金屬顯示在圖9d中。區(qū)域326中的材料部分脫離導(dǎo)電約束芯的潛在性增加了在成品印 刷線路板中存在不想要的電連接的可能性。作為一種替代手段，可以 用樹脂填充通道來取代間隙孔，使金屬化通孔與導(dǎo)電約束芯電絕緣。 正如上面討論的那樣，可以通過鉆出附加孔或利用開槽工具來創(chuàng)建通 道，其結(jié)果是，至少除去了在鉆出間隙孔之后剩下的一些材料。按照 本發(fā)明方法的 一個(gè)實(shí)施例，通過在導(dǎo)電約束芯基體材料中鉆出附加孔 來創(chuàng)建通道的過程可以參照圖10a-10d來理解。如圖10b所示的孔 322'不導(dǎo)致與如圖9a所示的區(qū)域326相似的區(qū)域。通過利用槽鉆在導(dǎo)電約束芯基體材料中創(chuàng)建槽而創(chuàng)建消除了區(qū) 域326的通道例示在圖lla- lld中。與通過鉆出附加孔來創(chuàng)建通道一 樣，圖lib示出了利用槽鉆創(chuàng)建的不包括與如圖9a所示的區(qū)域326
相似的區(qū)域的通道322〃。一旦在導(dǎo)電約束芯中鉆出間隙孔和通道，就可以印刷和蝕刻導(dǎo)電 約束芯上的覆層。通過將上下屏蔽布線圖與在導(dǎo)電約束芯中鉆出的孔 和通道對齊來進(jìn)行印刷。可以利用加工孔或?qū)?zhǔn)目標(biāo)來簡化所述對齊。 在幾個(gè)實(shí)施例中，創(chuàng)建布線圖是為了利用蝕刻工藝從導(dǎo)電約束芯中的 通道中除去碎屑。蝕刻化學(xué)品的高壓可以從通道中除去松散纖維，以 及這些化學(xué)品可以蝕刻掉任何松散的金屬微粒。在導(dǎo)電約束芯沒有覆 層的實(shí)施例中，高壓水或空氣可以用于從通道中除去碎屑。在許多實(shí)施例中，布線圖覆蓋不形成通道部分的鉆出的間隙孔。 屏蔽這些孔增加了覆層材料延伸到孔邊緣的可能性。當(dāng)作為鉆出通孔 的過程的一部分，使用X射線來檢查導(dǎo)電約束芯以獲得對準(zhǔn)時(shí)，除了 覆層材料之外的所有其它東西通常對于X射線都是透明的。因此，通 過防止蝕刻化學(xué)品從間隙孔的邊緣蝕刻掉覆層材料，可以更好地對準(zhǔn) 間隙孔的位置。一旦完成蝕刻過程，就可以執(zhí)行預(yù)制過程。預(yù)制過程包括在板中 創(chuàng)建長通道?？梢栽阢@出間隙孔和通道的同時(shí)創(chuàng)建這些通道。然而， 在預(yù)制印刷線路板期間在印刷線路板中創(chuàng)建的較長通道可以顯著地降 低它的強(qiáng)度。因此，通過在蝕刻之后執(zhí)行預(yù)制過程可以提高成品率。 通常，用開槽工具切出通道，然后，作為層壓期間回流的結(jié)果使通道 充滿樹脂。在其它實(shí)施例中，可以在層壓之前將液相或粉狀樹脂篩選 到通道中。正如上面討論的那樣，按照發(fā)明的印刷線路板的實(shí)施例可以包括 被配置為組合的電源和接地面，和/或被構(gòu)造成使得從印刷線路板的一 小段到整個(gè)邊緣的長度被電絕緣的導(dǎo)電約束芯。被配置為分離的電源 和接地面的導(dǎo)電約束芯例示在圖12a中。導(dǎo)電約束芯被樹脂填充通道 356劃分成第一區(qū)域352和第二區(qū)域354。導(dǎo)電約束芯的兩個(gè)邊緣被沿 約束芯的整個(gè)邊緣的樹脂條358電絕緣。可以用于構(gòu)造如圖12a所示導(dǎo)電約束芯的預(yù)制制造過程可以參照 圖12b來理解，圖12b示出了在預(yù)制期間開辟了三條通道的導(dǎo)電約束
芯基體材料的面板。在許多實(shí)施例中，通過在適當(dāng)材料的面板中鉆孔 和開辟通道，然后在面板當(dāng)中裁出各個(gè)導(dǎo)電約束芯來制造一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電約束芯。在圖12b中，要在面板當(dāng)中裁出的導(dǎo)電約束芯的輪廓用 虛線370表示。沿著導(dǎo)電約束芯的預(yù)定邊緣開辟第一通道372。第一 通道372長于導(dǎo)電約束芯的預(yù)定邊緣，以保證填充通道的樹脂可以延 伸導(dǎo)電約束芯邊緣的整個(gè)長度。沿著將預(yù)定導(dǎo)電約束芯的第一區(qū)域352與預(yù)定導(dǎo)電約束芯的第二 區(qū)域354分開的線開辟第二通道374。當(dāng)用樹脂填充第二通道和在面 板中裁出導(dǎo)電約束芯時(shí)，第二通道使第一區(qū)域與第二區(qū)域電絕緣。與 第一通道一樣，第二通道延伸超出預(yù)定導(dǎo)電約束芯的邊界，以保證可 以用樹脂填充通道的整個(gè)長度。第三通道與第一通道類似。當(dāng)用樹脂 填充第三通道和從面板中裁出導(dǎo)電約束芯時(shí)，第三通道電絕緣導(dǎo)電約 束芯的第二邊緣。在用至少一層金屬或類似導(dǎo)電材料覆蓋導(dǎo)電約束芯 的情況下，電絕緣要求金屬或其它材料通常不應(yīng)該延伸到導(dǎo)電約束層 的絕緣邊緣。這個(gè)要求可以作為上述印刷和蝕刻進(jìn)程的一部分來實(shí)現(xiàn)。按照本發(fā)明的印刷線路板的許多實(shí)施例包括切掉一些區(qū)域。諸如 按照本發(fā)明的印刷線路板的例子顯示在圖13a中。圖13a例示了包括 切掉區(qū)域392的印刷線路板390的導(dǎo)電約束芯。區(qū)域394沿著切口邊 緣是電絕緣的。在例示的實(shí)施例中，由樹脂來提供電絕緣。可以在構(gòu)造與如圖13a所示的約束芯類似的按照本發(fā)明方法實(shí)施 例的導(dǎo)電約束芯期間執(zhí)行的預(yù)制過程可以參數(shù)圖13b來理解。正如上 面討論的那樣，導(dǎo)電約束芯通常由適當(dāng)材料的面板構(gòu)成。這樣的面板 例示在圖13b中。從面板當(dāng)中裁出的導(dǎo)電約束芯的預(yù)定邊界用虛線398 例示。通過開辟第一通道400和第二通道402來準(zhǔn)備切出區(qū)域。兩個(gè) 通道形成電絕緣的區(qū)域。通道之間的空隙404提供使得樹脂能夠填充 通道的層壓期間的穩(wěn)定性。通過沿著虛線406切除來完成切除。樹脂填充的通道向至少一段導(dǎo)電約束芯提供電絕緣。在完成切除 之后，可以通過應(yīng)用環(huán)氧樹脂或任何介質(zhì)人造橡膠來電絕緣導(dǎo)電約束 芯未電絕緣的邊緣長度。在用至少一層金屬或類似導(dǎo)電材料來覆蓋導(dǎo)
電約束芯的情況下，電絕緣通常要求金屬或其它材料不應(yīng)該延伸到導(dǎo) 電約束層的絕緣邊緣。這個(gè)要求可以作為上述印刷和蝕刻過程的一部 分來實(shí)現(xiàn)。
正如上面討論的那樣，按照本發(fā)明的印刷線路板可以被構(gòu)造成帶 有具有不同物理屬性的局部區(qū)域。擁有不同熱脹系數(shù)的區(qū)域的構(gòu)成印刷線路板的導(dǎo)電約束芯的實(shí)施例例示在圖14a中。導(dǎo)電約束芯420由 與上述任何導(dǎo)電約束芯基體材料類似的第 一材料和熱脹系數(shù)與導(dǎo)電約 束芯基體材料不同的第二插入材料構(gòu)成。在其它實(shí)施例中，兩種材料 具有其它的不同物理屬性。在幾個(gè)實(shí)施例中，插入材料具有與導(dǎo)電約 束芯材料相同的熱脹系數(shù)。導(dǎo)電約束芯材料和插入材料通過樹脂帶 424電絕緣。
可以用于構(gòu)造按照本發(fā)明方法實(shí)施例的與如圖14a所示的那個(gè)類 似的導(dǎo)電約束芯的預(yù)制過程可以參照圖14b和14c來理解。正如上面 討論的那樣，導(dǎo)電約束芯可以由適當(dāng)材料的面板構(gòu)成?？梢杂糜跇?gòu)造 導(dǎo)電約束芯的面板例示在圖14b中。導(dǎo)電約束芯的預(yù)定邊緣用虛線430 示出。為了容納一片插入材料，在面板中創(chuàng)建一條通道以除去比插入 材料稍大的導(dǎo)電約束芯區(qū)域。除去一塊區(qū)域以容納插入材料的面板例 示在圖14b中。然后，將插入材料放入通過除去一塊導(dǎo)電約束芯基體 材料區(qū)域而創(chuàng)建的空間中， 一片插入材料434被適當(dāng)?shù)胤湃氤ヒ粔K 導(dǎo)電約束芯基體材料區(qū)域而創(chuàng)建的空間中的面板顯示在圖14c中。在 層壓期間，樹脂流入導(dǎo)電約束芯基體材料與插入材料之間的空隙中。
一旦完成了任何預(yù)制處理，就準(zhǔn)備層壓導(dǎo)電約束芯。在本發(fā)明方 法的幾個(gè)實(shí)施例中，利用氧化處理為層壓覆蓋導(dǎo)電約束芯作好準(zhǔn)備。 在導(dǎo)電約束芯未覆蓋的實(shí)施例中，可以利用等離子處理使導(dǎo)電約束芯 的表面作好粘接準(zhǔn)備。
利用通常用于準(zhǔn)備半固化片和薄片以便層壓的過程來準(zhǔn)備印刷 線路板的其它層。這些薄片被印刷、蝕刻以及如有需要，進(jìn)行自動(dòng)光 學(xué)檢查。如有必要，其它材料還可以經(jīng)受氧化處理。當(dāng)所有基體材料 都準(zhǔn)備好用于層壓時(shí)，創(chuàng)建層疊組件，并可以對層疊中的每一種材料
按照制造商推薦的層壓周期進(jìn)行層壓。在層壓之后，層壓后對準(zhǔn)目標(biāo) 用于將板精確對齊，以便鉆出層壓后加工孔，并且，可以完成印刷線 路板。為了按照本發(fā)明構(gòu)造成品印刷線路板，可以將上述的許多技術(shù)組 合在一起，以便適應(yīng)印刷線路板中的導(dǎo)電約束芯。在本發(fā)明方法的一 個(gè)實(shí)施例中，開發(fā)出一種初始印刷線路板設(shè)計(jì)，其不適應(yīng)印刷線路板內(nèi)的任何導(dǎo)電約束芯的導(dǎo)電特性。這樣的設(shè)計(jì)可以根據(jù)各種商用CAM 編輯軟件包的任何一種來開發(fā)，例如美國Orbotech公司(Orbotech Inc. of Tustin， California)制作的Genesis 2000、美國WISE Software Solutions公司 (WISE Software Solutions, Inc. of Newberg， Oregon ) 制作的 GerbTool V13 、 美國 DownStream Technologies 7>司 (DownStream Technologies of Bolton, Massachusetts ) 制作的 CAM350V8.0、或美國Pentalogix 乂>司(Pentalogix of Walnut Creek, California)制作的CAM Master V8.4.50。也可以使用其它CAM編 輯軟件。然后，可以將初始設(shè)計(jì)修改成適應(yīng)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電約束芯的存在。以這種方式構(gòu)造印刷線路板將參照圖15作更詳細(xì)的討論。在其 它實(shí)施例中，可以利用這里所述的發(fā)明原理來創(chuàng)建定制軟件，以便以 不涉及創(chuàng)建印刷線路板的設(shè)計(jì)、不說明印刷線路板中導(dǎo)電約束芯的存 在的方式，來自動(dòng)化包括導(dǎo)電約束芯的印刷線路板的設(shè)計(jì)。按照本發(fā)明方法實(shí)施例來構(gòu)造印刷線路板的過程例示在圖15中。 過程(450 )包括利用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件來獲取(452 )用于基本印刷線路 板設(shè)計(jì)的Gerber數(shù)據(jù)。Gerber數(shù)據(jù)通常包括與任何信號(hào)層、接地面 層、電源面層、分離面層、任何參考面層和/或混合面的配置有關(guān)的信 息。另外，Gerber數(shù)據(jù)可以包括制造圖、鉆孔數(shù)據(jù)、焊接掩膜層和絲 網(wǎng)層?？梢跃庉?454) Gerber數(shù)據(jù)，這包括調(diào)整軌跡寬度、調(diào)整環(huán) 孔的尺寸、調(diào)整間隙墊尺寸、為鍍銅而補(bǔ)償鉆孔尺寸、檢查設(shè)計(jì)違規(guī) 以及調(diào)適制造設(shè)備精度。作為編輯過程的一部分，利用Gerber數(shù)據(jù) 來識(shí)別間隙孔應(yīng)當(dāng)位于導(dǎo)電約束芯內(nèi)的什么位置。如果導(dǎo)電約束芯不 是功能層，則可以為每個(gè)金屬化通孔分配一個(gè)間隙孔。對于導(dǎo)電約束 芯作為印刷線路板的功能層的實(shí)施例，Gerber數(shù)據(jù)包括通過導(dǎo)電約束 芯實(shí)現(xiàn)的功能層的布線圖。布線圖指示與功能層形成電連接的金屬化 通孑L。間隙孔可以與不與功能層形成電連接的每個(gè)金屬化通孔相關(guān)聯(lián)。 然后，間隙孔的位置用于生成(456)用于在導(dǎo)電約束芯中鉆孔的間隙 孔鉆孔數(shù)據(jù)。正如上面所討論的，對間隙孔鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以識(shí)別間隙孔是 否相交。如果間隙孔相交，則通過添加附加鉆孔位置或通過利用開槽 器來創(chuàng)建槽，將兩個(gè)孔轉(zhuǎn)變成一條通道。然后，將任何附加鉆孔和/ 或開槽信息添加到(458)導(dǎo)電約束芯鉆孔數(shù)據(jù)中。類似地，通過鉆出附加孔或開出槽，將被確定為彼此非常接近的 相鄰間隙孔轉(zhuǎn)變成通道。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)間隙孔具有25mil的直 徑時(shí)，使用1 mil的閾值距離。在其它實(shí)施例中，對于類似尺寸的間 隙孔，使用4mil、 5mil或6mil的閾值。閾值常常依賴于孔的尺寸和 所需的制造成品率。閾值也可以依賴于導(dǎo)電約束芯基體材料被覆蓋還 是沒有被覆蓋，因?yàn)楦矊涌梢蕴峁└郊拥闹С帧Ｈ缓?，將附加鉆孔和/ 或開槽信息添加到(460)導(dǎo)電約束芯鉆孔數(shù)據(jù)中。如果板包括切口、插入材料、電絕緣邊緣或電絕緣區(qū)域(諸如在 分離面功能層中)，則可以生成(462 )預(yù)制數(shù)據(jù)，以便協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)這些 特征所需的必要預(yù)制處理。上面已經(jīng)討論了可以用于實(shí)現(xiàn)這些特征的 每一個(gè)的預(yù)制處理。在完成了鉆孔數(shù)據(jù)和預(yù)制數(shù)據(jù)的生成之后，可以生成(464)用 于構(gòu)圖導(dǎo)電約束芯的覆層表面的布線圖。在一個(gè)實(shí)施例中，通過屏蔽 除了要鉆孔或開槽以形成通道(包括作為預(yù)制過程的組成部分開辟的 通道)的區(qū)域之外的所有導(dǎo)電約束芯，可以生成(466 )布線圖。將復(fù) 制到布線圖上的所有特征縮小(468)—定量，以減少遠(yuǎn)離開出的特征 的邊緣的覆層的蝕刻。在使用25mil鉆孔的其它實(shí)施例中，常常使特 征件縮小至少5mil。在其它實(shí)施例中，使特征縮小至少10mil，以及 在進(jìn)一步的實(shí)施例中，使特征縮小至少15 mil。通常，當(dāng)使用25mil 鉆孔時(shí)，將特征縮小8mil到12mil。 一旦縮小了特征，就拍攝負(fù)片以
生成布線圖。除了特征之外，布線圖可以包括圍繞導(dǎo)電約束芯的邊緣 的邊界，以蝕刻遠(yuǎn)離邊緣的覆層。當(dāng)按照本發(fā)明的實(shí)施例同時(shí)制造多個(gè)印刷線路板時(shí)，可以使用面板化(470)。面板化簡單地包括多次復(fù)制鉆孔數(shù)據(jù)、預(yù)制數(shù)據(jù)和布線 圖，以反映由面板構(gòu)成的印刷線路板的數(shù)量。在面板化之后，可以將對準(zhǔn)目標(biāo)添加到(472)包括導(dǎo)電約束芯 的布線圖的印刷線路板的所有面板化層中。還可以將目標(biāo)位置上的孔 添加到(474)約束芯的鉆孔數(shù)據(jù)中?？梢詫⒍?biāo)因子應(yīng)用于導(dǎo)電約束芯的布線圖、鉆孔數(shù)據(jù)和預(yù)制數(shù) 據(jù)，以便適應(yīng)在印刷線路板制造期間導(dǎo)電約束芯的膨脹或收縮。通常， 定標(biāo)因子依賴于用于構(gòu)造導(dǎo)電約束芯的材料并可以受到制造導(dǎo)電約束 芯的面板上的位置的影響。在導(dǎo)電約束芯由美國Cytec Carbon Fibers LLC Z/^司(Cytec Carbon Fiber LLC of Greenville, South Carolina ) 制造的PAN碳纖維T300-3k-199 gsm平紋編織碳織物合成物構(gòu)成的一 個(gè)實(shí)施例中，在面板的短方向使用0.65 mil/inch的定標(biāo)因子，以及在 面板的長方向4吏用O.卯mil/inch的定標(biāo)因子。在導(dǎo)電約束芯由日本 Nippon Graphite公司(Nippon Graphite of Japan )制造的PITCH碳 纖維CN80-1.5k-195gsm平紋織物合成物構(gòu)成的另 一個(gè)實(shí)施例中，可 以使用相同的定標(biāo)因子。通過在標(biāo)準(zhǔn)化制造過程中觀察材料的膨脹或 收縮，可以獲得其它材料的適當(dāng)定標(biāo)因子。在一個(gè)實(shí)施例中，除了不定標(biāo)對準(zhǔn)目標(biāo)之外，定標(biāo)(476)布線 圖層。另外，也可以通過定標(biāo)因子來修改導(dǎo)電約束芯的鉆孔數(shù)據(jù)和預(yù) 制數(shù)據(jù)。并且，不定標(biāo)對準(zhǔn)孔的位置。一旦完成構(gòu)造導(dǎo)電約束芯所需的數(shù)據(jù)的生成，就可以將數(shù)據(jù)輸出 到用于印刷、蝕刻和鉆孔印刷線路板的各種機(jī)器。然后，這些機(jī)器和 數(shù)據(jù)可以用于按照本發(fā)明的幾個(gè)方面來構(gòu)造可被層壓和鉆孔以形成成 品印刷線路板的材料。例示在圖15中的過程可以參照圖16a-16d來理解。印刷線路板 的分離接地和電源面的Gerber數(shù)據(jù)用圖形例示在圖16a和16b中。
印刷線路板的功能層的布線圖的圖形表示顯示在圖16a中。布線圖490 包括屏蔽區(qū)域491和暴露區(qū)域。暴露區(qū)域包括金屬化通孔可以從中穿 過、同時(shí)保持與功能層電絕緣的襯墊492。還暴露可以與與功能層連 接的金屬化通孔相聯(lián)系構(gòu)成的熱圖案493。另外，布線圖暴露了劃分 面的區(qū)域494和最后形成切口的區(qū)域495。圖16b示出了 Gerber通孔鉆孔數(shù)據(jù)的圖形表示。Gerber數(shù)據(jù)500 表示與分離面電絕緣的許多不同尺寸金屬化通孔502的位置。打算電 連接到分離面的金屬化通孔用方塊504表示。虛線506劃定分離面的 接地和電源面之間的邊界。圖中也表示了切掉區(qū)域508。從Gerber數(shù)據(jù)中可以獲得鉆孔數(shù)據(jù)和布線圖，以便能夠在導(dǎo)電 約束芯上實(shí)現(xiàn)分離的接地和電源面設(shè)計(jì)。可以按照上述方法來生成導(dǎo) 電約束芯的鉆孔數(shù)據(jù)。從如圖16a和16b所示的Gerber數(shù)據(jù)中生成 的鉆孔數(shù)據(jù)用圖形表示在圖16c中。通過將間隙孔放置在不打算與分 離面電連接的每個(gè)金屬化通孔的位置中，來最初生成導(dǎo)電約束芯的鉆 孔數(shù)據(jù)。正如上面討論的，間隙孔通常放置在與金屬化通孔相同的位 置上，間隙孔的直徑大于金屬化通孔的直徑。通常定標(biāo)間隙孔的直徑 以便在導(dǎo)電約束芯與金屬化通孔之間形成充分的電絕緣。直徑的尺寸 可以受到樹脂的類型和工作時(shí)印刷線路板內(nèi)的信號(hào)的影響。一旦生成間隙孔數(shù)據(jù)，就對間隙孔數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，以識(shí)別相交或 彼此位于預(yù)定距離內(nèi)的相鄰間隙孔。 一對間隙孔514相交。因此，修 改鉆孔數(shù)據(jù)以便用通道來取代這些間隙孔。正如上面討論的，可以利 用附加鉆孔或通過開槽來生成通道。三重間隙孔516也相交。還修改 鉆孔數(shù)據(jù)以便用通道來取代這三個(gè)孔。另外一個(gè)三重孔518位于最小 距離閾值內(nèi)，因此，可以修改鉆孔數(shù)據(jù)以便用通道來取代這些孔。另 外， 一大群間隙孔520彼此相交。與其它相交間隙孔一樣，修改鉆孔 數(shù)據(jù)以便用適當(dāng)通道來取代這些間隙孔。示出通過修改如圖16c所示的鉆孔數(shù)據(jù)以便用通道來取代相交間 隙孔和違背最小距離閾值的間隙孔而得出的鉆孔數(shù)據(jù)的圖形表示顯示 在圖16d中。在例示的實(shí)施例中，利用槽鉆工具來生成每條通道。一
對間隙孔514被槽514'取代。三重間隙孔516和518分別被槽516'和 518'取代。 一大群間隙孔520被槽520'取代。在每種情況下，用箭頭 表示創(chuàng)建槽的槽鉆所描繪的路徑。與導(dǎo)電約束芯的預(yù)制相關(guān)聯(lián)的包括通道的預(yù)制數(shù)據(jù)用圖形例示 在圖16e中。預(yù)制數(shù)據(jù)540包括幾條通道。第一通道542是沿著劃定 分離面的接地面部分和電源面部分的邊界的槽。 一對通道544包括在 預(yù)制數(shù)據(jù)中。通道544電絕緣除去切掉區(qū)域之后暴露的導(dǎo)電約束芯的 大部分邊緣。保留小口 546。如上所迷，這些小口保證了要被切掉的 區(qū)域在層壓期間保持原位。預(yù)制數(shù)據(jù)包括另一通道548。該通道被設(shè) 計(jì)成使導(dǎo)電約束芯的邊緣電絕緣。通道542和548延伸到用虛線550 表示的導(dǎo)電約束芯的邊界以外。正如上面討論的，將通道延伸超過導(dǎo) 電約束芯邊界的距離保證了樹脂可以沿被電絕緣的邊緣的整個(gè)長度延 伸。正如上面討論的，可以通過從鉆孔數(shù)據(jù)和預(yù)制數(shù)據(jù)中復(fù)制樹脂填 充通道，縮小這些特征并創(chuàng)建負(fù)片，來生成導(dǎo)電約束芯的布線圖。通 常還將暴露的周邊加到布線圖中。從圖16d所示的鉆孔數(shù)據(jù)和圖16e 所示的預(yù)制數(shù)據(jù)生成的包括暴露的周邊的布線形表示在圖16f 中。布線圖560包括沿著劃分導(dǎo)電約束芯的電源和接地面的線的暴露 通道562。布線圖還包括與電絕緣金屬化通孔的通道相對應(yīng)的暴露區(qū) 域564。另外，布線圖包括與制造印刷線路板期間將從導(dǎo)電約束芯切 除的區(qū)域相對應(yīng)的暴露區(qū)域570。如前所述，布線圖還暴露了導(dǎo)電約 束芯的邊緣572。鉆孔和布線圖數(shù)據(jù)的面板化可以參照圖16g來理解，圖16g示出 了許多導(dǎo)電約束芯在面板上的位置。面板600包括與要鉆孔、印刷和 蝕刻各個(gè)導(dǎo)電約束芯的區(qū)域相對應(yīng)的16個(gè)區(qū)域602。在面板處理期間， 面板中的材料可以在從面板中心608輻射的方向606上膨脹和/或收 縮。因此，可以根據(jù)面板的材料和面板內(nèi)的特定約束芯位置來定標(biāo)與 面板上的每個(gè)導(dǎo)電約束芯相關(guān)聯(lián)的鉆孔數(shù)據(jù)、預(yù)制數(shù)據(jù)和布線圖。面板化還包括確定蝕刻后對準(zhǔn)目標(biāo)的位置。許多傳統(tǒng)蝕刻后打孔 才幾，譬如，美國Multiline Technologies公司(Multiline Technologies of Far- mingdale, New York)制造的各種機(jī)器依靠介電材料的透明度來 定位對準(zhǔn)目標(biāo)。基本上，這些機(jī)器都通過搜索特定區(qū)域內(nèi)的陰影來定 位對準(zhǔn)目標(biāo)。導(dǎo)電約束芯的材料通常不是光透明的。因此，鉆出孔使 得可以通過利用配置成搜索預(yù)定區(qū)域內(nèi)的光的相似機(jī)器來定位對準(zhǔn)目 標(biāo)。 一旦定位了目標(biāo)，就可以在面板中打出蝕刻后孔622。在許多實(shí) 施例中，對準(zhǔn)孔的直徑在26mil和32mil之間。在其它實(shí)施例中，對 準(zhǔn)孔的直徑可以是與目標(biāo)墊相同的直徑。一旦最終定下導(dǎo)電約束芯的鉆孔數(shù)據(jù)、預(yù)制數(shù)據(jù)和布線圖，就可 以將數(shù)據(jù)輸出到適當(dāng)?shù)闹圃鞕C(jī)器。然后，可以像上述那樣處理導(dǎo)電約 束芯基體材料的面板，并按照本發(fā)明的方法將它用于形成印刷線路板。上面的技術(shù)可以應(yīng)用于各種各樣的設(shè)計(jì)。除了如上所述的預(yù)制過 程之外，可以執(zhí)行的其它預(yù)制過程的例子描述如下?？梢詫?dǎo)電約束 芯的電絕緣區(qū)域執(zhí)行各種各樣的預(yù)制步驟。用于創(chuàng)建可以電絕緣導(dǎo)電 約束芯的角的通道的預(yù)制數(shù)椐用圖形表示在圖17和18中。首先參照 圖17，圖17示出了用于導(dǎo)電約束芯基體材料的面板700中的區(qū)域的 預(yù)制數(shù)據(jù)。要從面板中制造的導(dǎo)電約束芯的邊界被顯示成虛線702。 幾對垂直通道704在導(dǎo)電約束芯的每個(gè)角上相交。每條通道的一部分 706延伸超過通道相交的點(diǎn)以保證樹脂可以在交點(diǎn)完全填充通道。按照本發(fā)明的預(yù)制數(shù)據(jù)的另一個(gè)實(shí)施例用圖形例示在圖18中。 圖18示出了用于導(dǎo)電約束芯基體材料的面板750中的區(qū)域的預(yù)制數(shù) 據(jù)。要從面板中制造的導(dǎo)電約束芯的邊界被顯示成虛線752。預(yù)制數(shù) 據(jù)包括在導(dǎo)電約束芯的角上以小弧線開辟的通道754。另外的通道756 沿導(dǎo)電約束芯的邊緣長度。如圖17和18所示的預(yù)制數(shù)據(jù)可以用于構(gòu)造按照本發(fā)明方法實(shí)施 例的印刷線路板，該印刷線路板包括含有電絕緣角的導(dǎo)電約束芯。在 其它實(shí)施例中，在預(yù)制過程中可以制造其它通道配置，以便電絕緣沿 導(dǎo)電約束芯的邊緣和/或角的長度。盡管上文的實(shí)施例作為典型事例得到公開，但應(yīng)該明白，可以對
所公開的系統(tǒng)作各種各樣的改變、替代和修改而不偏離本發(fā)明的范圍。 例如，可以執(zhí)行幾乎無限多種鉆孔和預(yù)制開槽過程，以便提供任何配 置方式的導(dǎo)電約束芯。另外，為了創(chuàng)建通道，上面已經(jīng)描述了鉆孔、 槽鉆和開槽，但是，機(jī)械打孔、高壓噴水切割和激光切割也可以用于 創(chuàng)建通道。另外，盡管上面的描述涉及印刷線路板的制造，但相同的 技術(shù)也可以用于制造基底。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該由例示的實(shí)施 例限定，而是由所附權(quán)利要求書和它的等效物限定。
權(quán)利要求
1. 一種印刷線路板，包含包括樹脂填充通道的導(dǎo)電約束芯。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的印刷線路板，進(jìn)一步包含 多個(gè)金屬化通孔；其中，多個(gè)金屬化通孔的至少兩個(gè)穿過所述樹脂填充通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷線路板，其中 所述通道是用樹脂填充的多個(gè)相交孔；和 相交孔的數(shù)量多于穿過所述通道的金屬化通孔的數(shù)量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的印刷線路板，其中 所述導(dǎo)電約束芯包括邊緣；和所述樹脂填充通道使所述導(dǎo)電約束芯與只在沿所述邊緣長度的 點(diǎn)接觸所述導(dǎo)電約束芯的物體電絕緣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所迷的印刷線路板，其中，所述通道將所述 導(dǎo)電約束芯劃分成電絕緣的區(qū)域。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板，其中 所述通道限定所述導(dǎo)電約束芯內(nèi)的區(qū)域；和所述通道所限定的區(qū)域的材料具有與所述導(dǎo)電約束芯的至少一 個(gè)其它區(qū)域不同的物理屬性。
7. —種印刷線路板，包含包括通道的導(dǎo)電約束芯，所述通道用 介電常數(shù)在1 MHz小于或等于6.0的材料來填充。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷線路板，進(jìn)一步包含 多個(gè)金屬化通孔；其中，所述多個(gè)金屬化通孔的至少兩個(gè)穿過所述填充的通道。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的印刷線路板，其中 所述通道是用介電常數(shù)在1 MHz小于或等于6.0的材料填充的多個(gè)相交孔；和相交孔的數(shù)量多于穿過所述通道的金屬化通孔的數(shù)量。
10. —種構(gòu)造印刷線路板的方法，包含 形成導(dǎo)電約束芯基體材料； 在所述導(dǎo)電約束芯基體材料中至少形成一個(gè)通道； 層壓包括導(dǎo)電約束芯基體材料的疊層，使樹脂流入所述至少 一個(gè) 通道中；鉆出穿過層壓的疊層的孔；和 用導(dǎo)電材料鍍鉆出的孔的內(nèi)層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在使得至少兩個(gè)鉆出 的孔貫穿所述通道的位置形成至少一個(gè)通道。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在使得至少所述導(dǎo)電 約束芯基體材料的一個(gè)邊緣長度與只在沿該邊緣長度的位置接觸層壓 的疊層的物體電絕緣的位置，形成至少一個(gè)通道。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，至少一個(gè)通道被定位 成電絕緣導(dǎo)電約束芯基體材料的一個(gè)部分和另一個(gè)部分。
14. 一種構(gòu)造印刷線路板的方法，包含 獲得Gerber數(shù)據(jù)；生成用于導(dǎo)電約束芯的鉆孔數(shù)據(jù)，其中，所述鉆孔數(shù)據(jù)包括至少 一個(gè)通道；和生成用于導(dǎo)電約束芯的布線圖。
15. —種構(gòu)建印刷線路板的方法，所述印刷線路板含有與所述印 刷線路板內(nèi)的導(dǎo)電約束芯電絕緣的預(yù)定數(shù)量金屬化通孔，該方法包含 在導(dǎo)電約束芯中鉆出多個(gè)間隙孔，所述間隙孔的數(shù)量多于與所述導(dǎo)電 約束芯電絕緣的金屬化通孔的預(yù)定數(shù)量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進(jìn)一步包含 層壓包括鉆有間隙孔的導(dǎo)電約束芯的疊層；和 穿過層壓的疊層鉆出與所述導(dǎo)電約束芯電絕緣的金屬化通孔。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，進(jìn)一步包含鉆出與所述導(dǎo) 電約束芯電連接的金屬化通孔。
18. —種印刷線路板，包含 彼此電絕緣的多個(gè)層； 用于約束印刷線路板的部件；用于在多個(gè)層之間發(fā)送信號(hào)的部件；用于將用于發(fā)送信號(hào)的部件的至少一部分與用于約束印刷線路 板的部件電絕緣的部件。
全文摘要
公開了印刷線路板和制造印刷線路板的方法。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，印刷線路板包括含有至少一個(gè)樹脂填充的通道的導(dǎo)電約束芯。樹脂填充的通道執(zhí)行可以與電絕緣和提高制造成品率有關(guān)的各種功能。
文檔編號(hào)H01K3/00GK101124858SQ200580015588
公開日2008年2月13日 申請日期2005年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月15日
發(fā)明者卡盧·K·維索亞 申請人:C核心技術(shù)公司