具有盲通孔的电容器内嵌式印刷电路板及其制造方法技术

在此公开的是一种电容器内嵌式ＰＣＢ及其制造方法。该电容器内嵌式ＰＣＢ包括电介质层、在电介质层下形成的下电极层和在电介质层上形成的并且配置为具有一个或多个向内产生的第一盲通孔的上电极层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及印刷电路板及其制造方法，尤其涉及具有一个或多个盲通孔(blind via hole)的电容器内嵌式印刷电路板及其制造方法，该盲通孔用于在集成电路封装或印刷电路板的狭窄区域中提供高的电容值。
技术介绍
随着半导体系统近来朝着高集成和高速度的发展，整个系统包括半导体芯片的操作速度和性能是由外部因素以及半导体芯片的内部因素决定的。因此，最重要的设计因素就是确保在半导体芯片内部和外部的信号完整性。此外，在电子系统中，半导体芯片的高速开关和高频信号的传输产生了归因于电磁干扰的噪声。尤其，在高密度电路设计中在相邻线路和输入/输出管脚间的串扰噪声和同期的开关噪声是导致信号完整性降低的因素。因此，必须克服诸如接地跳动和电源跳动(ground bouncing and powerbouncing)的问题，它们是由于大量半导体芯片装配在高密度的印刷电路板(PCB)上由此消耗大量电能的问题导致的。因此，去耦电容器和旁路电容器的作用非常重要。因为常规无源电路元件由于归因于引线的电感值，会在不希望的频段内产生共振，所以在用于PCB的高密度装配
提出了将无源元件插入PCB中以克服这个问题的方案。到目前为止，离散芯片电阻器或离散芯片电容器已经装配在大多数PCB表面上。然而，最近已经研发了内嵌电阻器或电容器的PCB。在这样的内嵌式PCB中，电容器被掩埋于PCB的外部或内部。集成为PCB一部分的电容器被称为“内嵌(掩埋)电容器”，并且包含这种电容器的板被称为“电容器内嵌式PCB”而不管PCB的尺寸如何。通常，电容器内嵌式PCB技术可主要分为四种方法。第一种方法是聚合物厚膜型电容器实施方法，该方法通过涂敷聚合物电容器膏并对膏进行热处理也就是将膏干燥来产生电容器。这种方法是通过将聚合物电容器膏涂敷到PCB内层并将膏干燥后印刷和干燥铜膏以形成电极从而制造内嵌电容器。第二种方法是内嵌式离散型电容器实施方法，该方法通过在PCB上涂敷填充陶瓷的光电介质树脂来产生电容器。关于这种方法，美国Motorola公司拥有相关的专利技术。这种方法产生离散电容器是通过在PCB上涂敷含有陶瓷粉末的光电介质树脂、将铜箔碾压形成上下电极、形成电路图案、然后蚀刻光电介质树脂。第三种方法是这样的方法将具有电容特性的分离电介质插入PCB的内层中以取代装配在PCB表面上的去耦电容器来产生电容器。关于这种方法，美国Sanmina SCI公司拥有相关的专利技术。这种方法是通过将包含电源电极和接地电极的电介质插入PCB的内层中来产生电源分布去耦电容器。第四种方法涉及内嵌电容器的PCB及其制造方法，其中具有高电介质常数并由BaTiO3和环氧化合物组成的聚合体电容器膏是在PCB内层的通孔中进行充电。关于这种方法，韩国Samsung Electro-Mechanics有限公司拥有相关的专利技术。这种方法包括八个步骤，从通过在PCB中形成通孔来在铜箔分层板的所需部分中形成多个内层通孔的步骤，到镀制外层通孔和穿孔的内壁的步骤。图1A至1N是示出制造内嵌电容器的PCB的现有技术方法的流程的截面图，该方法与上述四种方法中的第二种相关。首先，制备铜分层板，其中第一铜箔层12形成在绝缘层11上，如图1A所示，然后光-电介质材料层13涂敷在第一铜箔层12上，如图1B所示。之后，第二铜箔层14层叠在光-电介质材料层13上，如图1C所示，并且感光膜20a层叠在第二铜箔层上，如图1D所示。之后，如图1E所示，使其上形成有所需电容器图案的光掩模30a与感光膜20a紧密接触，并将紫外光40a照射到光掩模30a上。此时，紫外光40a穿过光掩模30a的未印刷部分31a，由此形成光掩模30a下的感光膜20a中的设置部分21a，而紫外光40a无法穿过光掩模30a的已印刷的暗部分32a，使得光掩模30a下的感光膜20a中的部分22a保持未设置。之后，如图1F所示，在去除光掩模30a之后，感光膜20a的未设置部分22a通过执行显影工序来去除，使得感光膜20a的设置部分21a得以保留。如图1G所示，通过利用感光膜20a的设置部分21a作为抗蚀剂来对第二铜箔层14进行蚀刻，在第二铜箔层14中形成内嵌电容器的上部电极层14a。如图1H所示，在去除感光膜20a的设置部分21a之后，利用上部电极层14a作为掩模，令紫外光40b照射在光-电介质材料层13上。此时，其上未形成上部电极层14a的光-电介质材料层13的一部分吸收紫外光40b，并形成可在显影工序中利用特殊溶剂(例如Gamma-Butyrolactone(GBL))来溶解的反应部分13b，其上形成有上部电极层14a的光-电介质材料层13的一部分不吸收紫外光40b并形成不反应的部分13a。之后，如图1I所示，通过显影工序去除与紫外光40b进行反应的部分13b，内嵌电容器的电介质层13a在光-电介质材料层13上形成。之后，如图1J所示，第一铜箔层12、电介质层13a和上部电极层14a涂敷以感光树脂20b。之后，如图1K所示，在已使其上形成有所需电路图案的光掩模30b与感光树脂20b相接触后，照射紫外光40c。此时，紫外光40c穿过光掩模30b的未印刷部分31b，并形成光掩模30b下的感光膜20b中的设置部分21b，而紫外光40c无法穿过光掩模30b的已印刷的暗部分32b，使得光掩模30b下的感光膜20b中的部分22b保持未设置。之后，如图1L所示，在去除光掩模30b之后，感光膜20b的未设置部分22b通过执行显影工序来去除，使得感光膜20b的设置部分21b得以保留。此外，如图1M所示，通过利用感光树脂20b的设置部分21b作为抗蚀剂来对第一铜箔层12进行蚀刻，在第一铜箔层12中形成内嵌电容器的下部电极层12a和电路图案12b。最后，如图1N所示，去除感光树脂20b的设置部分21b。之后，当层叠了绝缘层，并且执行了电路图案形成工序、抗焊剂形成工序、镀镍/金工序以及轮廓形成工序时，制造出内嵌电容器的PCB 10。授予Motorola公司的美国专利第6,349,456号示意性地公开了一种制造上述现有技术的内嵌电容器的PCB 10的方法。如上所述，所制造的现有技术的内嵌电容器的PCB 10表现为预定的电容，电介质层13a形成在两个电极层12a和12b之间。因此，现有技术的内嵌电容器的PCB 10的内嵌电容器电容值由内嵌电容器的横截面、两个电极层12a和14a之间的距离以及电介质层13a的电介质常数决定。然而，由于基于现有技术方法的IC封装或PCB中使用的内嵌电容器被构造为利用衬底层之间的平面铜板而具有平面形式，因此现有技术的内嵌电容器由于无法实现高电容值而具有结构问题。
技术实现思路
因此，本专利技术是针对于现有技术中的问题作出的，本专利技术的目的是提供一种利用盲通孔而具有高电容值的电容器内嵌式PCB及其制造方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种具有一个或多个盲通孔的电容器内嵌式PCB，包括电介质层；形成在电介质层下的下电极层；以及形成在电介质层上的上电极层，配置为具有向内形成的一个或多个第一盲通孔。在本专利技术的另一优选实施例中，该内嵌电容器的PCB还包括形成在下电极层下的绝缘层，其中下电极层包括向内形成的一个或多个第二盲通孔。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有一个或多个盲通孔的电容器内嵌式印刷电路板（ＰＣＢ），包括：电介质层；形成在电介质层下的下电极层；以及形成在电介质层上的上电极层，配置为具有向内形成的一个或多个第一盲通孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金汉，柳昌明，李英宰，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]