具有嵌入式電子元件的印刷電路板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種印刷電路板與制造該印刷電路板的方法，特別涉及一種具有嵌入式電子元件的印刷電路板與制造該印刷電路板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]制造體積小、結(jié)構(gòu)緊密與厚度薄的電子產(chǎn)品是市場的一個(gè)趨勢。有許多問題，諸如散熱，在設(shè)計(jì)過程中需要解決。這些問題中的一個(gè)是如何將必要的元件整合在一個(gè)集成電路或印刷電路板中。一個(gè)電子元件能于印刷電路板制造過程中，被嵌入至印刷電路板里，該技術(shù)肇始于Ohmega Technologies, Inc.的埋入式電阻技術(shù)。雖然只有被動元件可以在該技術(shù)開始發(fā)展時(shí)被使用，但現(xiàn)今業(yè)界廣泛地應(yīng)用埋入主動元件于各種修改和發(fā)明中。
[0003]在所有的集成電路中，有許多種類具有特定的功能而需要與外部環(huán)境交互作用。較佳的例子為電荷耦合裝置與互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體。指紋辨識器的傳感器與鼠標(biāo)傳感器是典型的應(yīng)用產(chǎn)品，各別使用了電荷耦合裝置與互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體。指紋辨識器的傳感器需要偵測電容的改變，鼠標(biāo)傳感器需要接受反射光的改變。即便這些集成電路嵌入到一個(gè)印刷電路板中，仍需要適當(dāng)?shù)陌仓门c組裝，以便能露出至外部環(huán)境。同時(shí)，對集成電路而言，一個(gè)用來運(yùn)作的優(yōu)良印刷電路板設(shè)計(jì)也同等重要。
[0004]回顧現(xiàn)有技術(shù)，幾個(gè)發(fā)明聚焦于上面所提及的需求。首先，美國專利第8，083，954號揭示一種方法，用來制造嵌入式元件印刷電路板。該方法包括:提供一載板，具有一電鍍金屬層于其上；部設(shè)一電子兀件于該載板的電鍍金屬層上；憑借一介電膜，層壓一金屬層至電鍍金屬層與載板上，該電鍍金屬層具有部設(shè)的電子元件；移除該載板及露出該電鍍金屬層；及形成圖案于至少一層金屬層與該電鍍金屬層，以成為一電路層。‘954號專利聚焦于如何減少印刷電路板的整體厚度。該法不能應(yīng)用主動元件于嵌入制程中。
[0005]其次，美國專利第8，302，299號揭示一種制造內(nèi)建電子裝置的多層印刷電路板方法。該法提供一基板，具有一覆銅層壓板與一第一介電層。該第一介電層層壓至該覆銅層壓板上，且具有用于容納該電子裝置的一腔室。一第二介電層層壓至該基板與電子裝置，以制造一具有嵌入式電子裝置的基電路板。一建成的電路層形成于該基電路板。第一與第二介電層由塑膠材料所制成。顯然，該嵌入式電子裝置不可能是電荷耦合裝置或互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體，因?yàn)闆]有開窗口能讓前述裝置的一部分露出至外部環(huán)境中。
[0006]最后，美國專利申請案第20130092420號描繪一種關(guān)于制造嵌入式印刷電路板方法的發(fā)明。一種嵌入式多層印刷電路板包括第一、第二與第三電路基板與一軟性電路基板。該第一電路基板包括一第一基層與一第一導(dǎo)電層。第二電路基板包括一第二基層與一第二電路層。第二電路基板也界定了一接收孔。該第三電路基板包括一第三電路層、一第三基層、一第四電路層與安裝在第三電路層的一電子元件。該第三電路層與第四電路層形成在第三基層的相對側(cè)。電子元件收容于該接收孔中。軟性電路基板包括一軟性基層與一軟性電路層。該第一電路層由該軟性電路層連接至第四電路層。該發(fā)明指出一種簡單但低價(jià)的方法，用來生產(chǎn)嵌入式印刷電路板。然而，該發(fā)明仍不能露出該嵌入式電子元件，也無法提供前述露出嵌入式主動元件保護(hù)。
[0007]因此，仍需要一種用于制造印刷電路板的方法或裝置，讓印刷電路板具有一電子元件嵌入式、允許電子元件露出至外界環(huán)境、提供必要設(shè)計(jì)于該電子元件以運(yùn)作且能縮小印刷電路板組裝的整體厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于:提供一種具有嵌入式電子元件的印刷電路板及其制造方法，讓印刷電路板具有一電子元件嵌入式、允許電子元件露出至外界環(huán)境、提供必要設(shè)計(jì)于該電子元件以運(yùn)作且能縮小印刷電路板組裝的整體厚度。
[0009]本段文字提取和編譯本發(fā)明的某些特點(diǎn)。其他特點(diǎn)將被揭示于后續(xù)段落中。其目的在涵蓋附加的申請專利范圍的精神和范圍中，各式的修改和類似的排列。
[0010]依照本發(fā)明的一種態(tài)樣，一種制造一具有嵌入式電子兀件的印刷電路板的方法，包含:提供一多層印刷電路板，具有至少一第一導(dǎo)電層、一第一芯材層、一第二導(dǎo)電層、一第二芯材層、一第三導(dǎo)電層、一第三芯材層及一第四導(dǎo)電層，其中該第二芯材層的一嵌入部分是空的，該電子元件位于該嵌入部分，一結(jié)合墊形成于該電子元件的一上表面的一部分，每一導(dǎo)電層形成一所需的電路；形成復(fù)數(shù)個(gè)由該結(jié)合墊至該第一導(dǎo)電層的穿孔；電性連接每一穿孔的兩側(cè)；及移除該第一芯材層的一部分，以露出至少該電子元件的一部分與該第二芯材層的一部分。該電子元件的一露出的上表面的至少一側(cè)高于或齊平于彼此鄰近的露出的第二芯材層的一上表面的一側(cè)。
[0011 ] 根據(jù)本案構(gòu)想，該電子兀件為一集成電路、一模塊或一發(fā)光二極管。
[0012]根據(jù)本案構(gòu)想，該集成電路為一電荷耦合裝置或一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體。
[0013]根據(jù)本案構(gòu)想，該模塊為一指紋識別器模塊。
[0014]根據(jù)本案構(gòu)想，該結(jié)合墊為一層銅、鋁、金或前述金屬的合金，具有4 μ m或更厚的厚度。
[0015]根據(jù)本案構(gòu)想，該結(jié)合墊至少為200μπιΧ200μπι。
[0016]根據(jù)本案構(gòu)想，該穿孔為一激光穿孔或一鍍穿孔。
[0017]根據(jù)本案構(gòu)想，一焊線施加于該激光穿孔中，以電性連接該激光穿孔兩側(cè)。
[0018]根據(jù)本案構(gòu)想，該移除步驟由一模切制程實(shí)現(xiàn)。
[0019]根據(jù)本案構(gòu)想，一膠粘劑施加于鄰近的導(dǎo)電層與芯材層間，用以積層膠合。
[0020]根據(jù)本案構(gòu)想，該結(jié)合墊用來電性連接該電子元件與該第一導(dǎo)電層，并在穿孔形成時(shí)，保護(hù)該電子元件。
[0021]依照本發(fā)明的另一種態(tài)樣，一種具有嵌入式電子兀件的印刷電路板，包含:一第一導(dǎo)電層；一第一芯材層，一部分被移除以露出該電子兀件的至少一部分與一第二芯材層的一部分；該第二導(dǎo)電層；一第二芯材層，具有一區(qū)域，該區(qū)域是空的，以便定位該電子元件于其間；一第三導(dǎo)電層；一第三芯材層；及一第四導(dǎo)電層。一結(jié)合墊形成于該電子元件的一上表面的一部分，復(fù)數(shù)個(gè)穿孔形成于該結(jié)合墊與第一導(dǎo)電層間，電性連接每一穿孔的兩側(cè)，每一導(dǎo)電層形成一所需的電路，且該電子元件的一露出的上表面的至少一側(cè)高于或齊平于彼此鄰近的露出的第二芯材層的一上表面的一側(cè)。
[0022]根據(jù)本案構(gòu)想，該電子元件為一集成電路、一模塊或一發(fā)光二極管。
[0023]根據(jù)本案構(gòu)想，該集成電路為一電荷耦合裝置或一互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體。
[0024]根據(jù)本案構(gòu)想，該模塊為一指紋識別器模塊。
[0025]根據(jù)本案構(gòu)想，該結(jié)合墊為一層銅、鋁、金或前述金屬的合金，具有4 μ m或更厚的厚度。
[0026]根據(jù)本案構(gòu)想，該結(jié)合墊至少為200 μ mX 200 μ m。
[0027]根據(jù)本案構(gòu)想，該穿孔為一激光穿孔或一鍍通孔。
[0028]根據(jù)本案構(gòu)想，一焊線施加于該激光穿孔，以電性連接該激光穿孔兩側(cè)。
[0029]根據(jù)本案構(gòu)想，一膠粘劑施加于鄰近的導(dǎo)電層與芯材層間，用以積層膠合。
[0030]根據(jù)本案構(gòu)想，該結(jié)合墊用來電性連接該電子元件與該第一導(dǎo)電層，并在穿孔形成時(shí)，保護(hù)該電子元件。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有的有益效果是:本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于該露出的電子元件可以是一個(gè)電荷耦合裝置、互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體或任何模塊。當(dāng)前述電子