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用于与印刷电子装置兼容和增强的导孔可靠性的焊料凸块的制备制造方法及图纸

技术编号:36616477 阅读:21 留言:0更新日期:2023-02-15 00:23
制造电路的方法包括:提供包括具有至少一个第一导电迹线的第一顶表面的第一介电材料片和包括具有至少一个第二导电迹线的第二顶表面的第二介电材料片;在至少一个第一导电迹线上沉积第一焊料凸起;将所述第二介电材料片施加到所述第一介电材料片上,使结合膜夹在其间;将所述第一介电材料片和第二介电材料片彼此结合;以及提供导电材料以将所述至少一个第一导电迹线上的第一焊料凸块连接到所述至少一个第二导电迹线。一个第二导电迹线。一个第二导电迹线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于与印刷电子装置兼容和增强的导孔可靠性的焊料凸块的制备
[0001]政府权利
[0002]不适用。


技术介绍

[0003]射频(RF)和电磁电路可以使用传统的印刷电路板(PCB)工艺来制造。传统的PCB制造工艺可以包括层压、电镀、掩模、蚀刻和其他复杂的工艺步骤,并且可能需要多个步骤、昂贵和/或有害材料、多次迭代、大量劳动力等,所有这些都会导致更高的成本和更慢的周转时间。此外,传统的PCB制造工艺具有有限的能力以允许小特征尺寸,诸如信号迹线(例如,带状线)尺寸、以及导体之间的介电材料尺寸(例如,介电厚度、导孔间(inter

via)间距等),从而限制这种电路可能支持的最高频率信号的范围。
[0004]各种电路内的信号导体(例如,信号迹线、带状线、层间“垂直”馈线)和参考表面和导体(例如,接地平面、法拉第边界或“壁”)适用于各种电路板制造,包括射频电路的实施例。增材和减材制造技术提供了用于输送和包含各种信号、特别是微波和毫米波范围中的射频信号的结构。
[0005]在PCB工艺中,在完成结合(bonding)工艺后,通常会将电路板放置在酸浴中以从铜迹线去除氧化。这也可以在顺序层压工艺期间的结合之前完成。这是一种湿法工艺,其可以影响以前由银纳米颗粒而不是典型的镀铜工艺制成的印刷电路。如果不使用这种酸浴工艺,那么可以使用激光烧蚀结合膜并从浅孔内的电路板的表面清洁氧化,但因为激光仅设计用于浅孔,用于这种印刷电子方法的一些孔的深度会使工艺变得困难。激光也可能无法有效去除焊料,导致构建时间比用酸浴更长。可以创建斜坡状和垂直结构以在多层印刷电路板内制造印刷互连,但是由于不相似的金属以及在结合工艺期间形成的氧化层,所以将银纳米颗粒迹线连接到铜迹线可能是困难的。在多层层压工艺之后,可以使用铣削操作来创建斜坡状结构。然而,在层压工艺之后,铜迹线仍被氧化,因此在印刷时,迹线不会在两个表面之间形成很好的接触。为了在关键应用中使用,需要更好的附着。

技术实现思路

[0006]本申请的一个方面涉及一种制造电路的方法。在一个实施例中,所述方法包括:提供包括具有至少一个第一导电迹线的第一顶表面的第一介电材料片和包括具有至少一个第二导电迹线的第二顶表面的第二介电材料片;在所述至少一个第一导电迹线上沉积第一焊料凸块;将所述第二介电材料片施加到所述第一介电材料片上,使结合膜(bonding film)夹在其间;将所述第一介电材料片和所述第二介电材料片彼此结合;以及提供导电材料以将所述至少一个第一导电迹线上的第一焊料凸块连接到所述至少一个第二导电迹线。
[0007]所述方法的实施例进一步可以包括在所述至少一个第二导电迹线上沉积第二焊
料凸块。所述方法进一步可以包括去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块之间的所述第二介电材料片的一部分以在其间创建斜坡。去除所述第二介电材料片的部分可以包括使用铣削工艺来去除所述部分。所述方法进一步可以包括去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块中的至少一个的一部分,以提供用于焊接的清洁表面。去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块中的至少一个的一部分可以包括使用铣削工艺来去除所述部分。导电互连件可以通过气溶胶喷射工艺来执行,所述气溶胶喷射工艺配置为使用空气动力学聚焦以在所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块之间精确且准确地沉积电子墨水。所述第一焊料凸块可以位于所述第一介电材料片和所述第二介电材料片之间。所述第二导电迹线可以包括地平面。所述方法进一步可以包括从所述第二介电材料片、所述第一焊料凸块和所述第一介电材料片创建通孔(through hole)。所述导电材料可以被施加到所述通孔的壁。所述导电材料可包括设置在所述通孔上方的由焊膏材料形成的焊球,其中所述焊球被回流以使得所述焊膏材料被拉穿过所述通孔。所述焊膏材料可以通过真空工艺被拉穿过所述通孔,以涂覆所述通孔的壁。所述第一焊料凸块可以包括基于铅的或无铅的焊料。将所述第一介电材料片和所述第二介电材料片彼此结合可以包括在压力和温度下固化片材以形成一体的最终产品。
[0008]本申请的另一方面涉及一种电路,包括:第一介电材料片,其包括具有至少一个第一导电迹线的第一顶表面;以及第二介电材料片,其包括具有至少一个第二导电迹线的第二顶表面。所述第二介电材料片用结合膜结合到所述第一介电材料片。所述电路进一步包括:第一焊料凸块,其设置在所述至少一个第一导电迹线上;以及导电材料,其配置成将所述至少一个第一导电迹线上的第一焊料凸块连接到所述至少一个第二导电迹线。
[0009]所述电路的实施例进一步可以包括在所述至少一个第二导电迹线上的第二焊料凸块。所述电路进一步可以包括通过去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块之间的所述第二介电材料片的一部分而创建的斜坡。所述第一焊料凸块可以位于所述第一介电材料片和所述第二介电材料片之间。所述电路进一步可以包括来自所述第二介电材料片、所述第一焊料凸块和所述第一介电材料片的通孔。所述导电材料可以施加到所述通孔的壁。
附图说明
[0010]下面参考附图讨论至少一个实施例的各个方面,附图不是旨在按比例绘制。包括附图以提供对各个方面和实施例的说明和进一步理解,并且附图被并入并构成本说明书的一部分,但并不旨在作为对本申请的限制的定义。在附图中,各个附图中所示的每个相同或几乎相同的部件可以由相同的数字表示。为了清楚起见,并非每个部件都可能在每个附图中被标记。在附图中:
[0011]图1是本申请的实施例的印刷电路板(PCB)封装的截面图;
[0012]图2是本申请的另一实施例的PCB封装的截面图;
[0013]图3

5是示出用于创建图1所示的PCB封装的一系列步骤的截面图;以及
[0014]图6

9是示出用于创建图2所示的PCB封装的一系列步骤的截面图。
具体实施方式
[0015]本文所述的制造过程可以特别适合于制造具有能够支持8至75GHz或更大范围内
的电磁信号的小电路特征的此类电路结构。根据本文所述方法的电磁和射频(RF)电路结构可以特别适用于28至70GHz系统中的应用,包括毫米波通信、传感、测距等。所述的方面和实施例也可适用于较低频率范围,诸如在S频带(2

4GHz)、X频带(8

12GHz)或其他频带中。
[0016]本文描述的过程可以支持比常规过程能够支持的更小的布置和尺寸。这种常规电路板可以限于低于大约30GHz的频率。本文所述的过程可以允许或适应较小尺寸的电路的制造、适用于旨在以较高频率操作的射频电路、使用更安全和较不复杂的制造、以及以较低的成本。
[0017]根据本文所述的电路和制造过程包括层压技术,以生产电磁和射频电路和部件,与传统电路和过程相比,它们能够处理更高的频率、具有更小的轮廓、以及成本、周期时间和设计风险更低。技术的示例包括在彼此上层压的标准印刷电路板(PCB)层压板(即,具有铜迹线的介电材料)。
[0018]可以组合上述示例技术和/本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造电路的方法,所述方法包括:提供包括具有至少一个第一导电迹线的第一顶表面的第一介电材料片和包括具有至少一个第二导电迹线的第二顶表面的第二介电材料片;在所述至少一个第一导电迹线上沉积第一焊料凸块;将所述第二介电材料片施加到所述第一介电材料片上,使结合膜夹在其间;将所述第一介电材料片和所述第二介电材料片彼此结合;以及提供导电材料以将所述至少一个第一导电迹线上的第一焊料凸块连接到所述至少一个第二导电迹线。2.如权利要求1所述的方法,进一步包括:在所述至少一个第二导电迹线上沉积第二焊料凸块。3.如权利要求2所述的方法,进一步包括:去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块之间的所述第二介电材料片的一部分以在其间创建斜坡。4.如权利要求3所述的方法,其中,去除所述第二介电材料片的一部分包括使用铣削工艺去除所述部分。5.如权利要求2所述的方法,进一步包括:去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块中的至少一个的一部分,以提供用于焊接的清洁表面。6.如权利要求5所述的方法,其中,去除所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块中的至少一个的一部分包括使用铣削工艺来去除所述部分。7.如权利要求1所述的方法,其中,所述导电互连通过气溶胶喷射工艺来执行,所述气溶胶喷射工艺配置为使用空气动力学聚焦以在所述第一焊料凸块和所述第二焊料凸块之间精确且准确地沉积电子墨水。8.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一焊料凸块位于所述第一介电材料片与所述第二介电材料片之间。9.如权利要求8所述的方法,其中,所述第二导电迹线包括地平面。10.如权利要求9所述的方法,进一步包括:从所述第二介电材料片、所述第一焊料凸块和所...

【专利技术属性】
技术研发人员:J
申请(专利权)人:雷神公司
类型:发明
国别省市:

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