電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、磁性元件及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、磁性元件及其制造方法，尤指應(yīng)用于平面型線圈繞組單元的多層的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、磁性元件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)具有多層結(jié)構(gòu)的電路板(Printed Circuit Board,簡(jiǎn)稱(chēng)PCB),其層與層之間的導(dǎo)通結(jié)構(gòu)通常采用導(dǎo)孔(Hole)的設(shè)計(jì)，依導(dǎo)孔在電路板中的設(shè)置方式可分為通孔(through hole)、盲孔(blind via hole)、埋孔(buried via hole)三種。
[0003]而導(dǎo)孔的傳統(tǒng)制程皆需以機(jī)械或雷射方式鉆孔后，再于完成的導(dǎo)孔孔壁上進(jìn)行銅的電鍍制程。然而，電鍍制程是屬于制作時(shí)間較長(zhǎng)、高成本、高污染又耗能的制程，電鍍產(chǎn)生的銅不易填滿(mǎn)導(dǎo)孔全部空間，使得導(dǎo)孔的中心及上、下開(kāi)口處具有占用電路板面積的空隙，換言之，上、下層銅線路的可利用面積少了導(dǎo)孔的上、下開(kāi)口處的面積。再者，若所完成元件的負(fù)載電流較大，為了要降低電阻，通常會(huì)使用較大尺寸的單一導(dǎo)孔，但是大尺寸單一導(dǎo)孔的設(shè)計(jì)會(huì)使導(dǎo)孔的空隙變大且需要采用樹(shù)脂塞孔(填滿(mǎn)空隙)，導(dǎo)致導(dǎo)孔占用較大的電路板面積而無(wú)法小型化，樹(shù)脂塞孔除了常有可靠度低的問(wèn)題外，更會(huì)增加制作的步驟、時(shí)間、成本。此外，負(fù)載電流的大小與密度分布仍受到鍍于導(dǎo)孔內(nèi)壁上銅的厚度與導(dǎo)孔截面積的限制，為了防止鍍于導(dǎo)孔內(nèi)壁上的銅剝離，所以導(dǎo)孔的上、下開(kāi)口的周?chē)幮枰蛲庋由煸黾娱g距大于0.5mm的孔環(huán)(ring)。
[0004]有鑒于此，為了降低電阻率，慣用手段也改采用多孔制程，但在進(jìn)行線路布局時(shí)常因?yàn)槎嗫捉Y(jié)構(gòu)的影響，例如需要避開(kāi)導(dǎo)孔，因而增加了多余的電性連接線路而增加電路板的面積，導(dǎo)致成本的提高且無(wú)法小型化。再者，為了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及絕緣特性，導(dǎo)孔與導(dǎo)孔之間、導(dǎo)孔與銅線路之間兩者都需要間隔一個(gè)最小距離，但此特性也會(huì)增加電路板的面積，導(dǎo)致成本的提高且無(wú)法小型化。因此，如何針對(duì)上述種種問(wèn)題進(jìn)行改善，實(shí)為值得關(guān)注的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的的一在于提供一種電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制作方法，用以制作出適用于大電流導(dǎo)線應(yīng)用的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的再一目的再于提供一種電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，適用于大電流導(dǎo)線的應(yīng)用。
[0007]為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明提供一種電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，該方法包含下列步驟:分別提供一第一絕緣層、一第一導(dǎo)電層、一第二導(dǎo)電層以及一第一電性接觸材料，其中該第一絕緣層中完成有一第一導(dǎo)孔；將該第一絕緣層與該第一電性接觸材料置于該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層之間，且該第一電性接觸材料的位置相對(duì)應(yīng)于該第一導(dǎo)孔的位置；以及進(jìn)行一第一組合制程，使該第一電性接觸材料在該第一導(dǎo)孔中形成一第一層間導(dǎo)電插塞，并使該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層分別固定至該第一絕緣層的上下表面，且該第一層間導(dǎo)電插塞分別電性接觸至該第一導(dǎo)電層與該第二導(dǎo)電層。
[0008]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中更包含下列步驟:分別提供一第二絕緣層、一第三導(dǎo)電層以及一第二電性接觸材料，其中該第二絕緣層中完成有一第二導(dǎo)孔；將該第二絕緣層與該第二電性接觸材料置于一第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該第三導(dǎo)電層之間，且該第二電性接觸材料的位置相對(duì)應(yīng)于該第二導(dǎo)孔的位置；以及進(jìn)行一第二組合制程，使該第二電性接觸材料在該第二導(dǎo)孔中形成一第二層間導(dǎo)電插塞，并使該第三導(dǎo)電層與該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)分別固定至該第二絕緣層的上下表面，且該第二層間導(dǎo)電插塞分別電性接觸至該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該第三導(dǎo)電層。
[0009]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中更包含下列步驟:分別提供一第三絕緣層、一第四導(dǎo)電層以及一第三電性接觸材料，其中該第三絕緣層中完成有一第三導(dǎo)孔；將該第三絕緣層與該第三電性接觸材料置于該第四導(dǎo)電層與一第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間，且該第三電性接觸材料的位置相對(duì)應(yīng)于該第三導(dǎo)孔的位置；以及進(jìn)行該第二或一第三組合制程，使該第二電性接觸材料與該第三電性接觸材料分別在該第二導(dǎo)孔與該第三導(dǎo)孔中形成該第二層間導(dǎo)電插塞與一第三層間導(dǎo)電插塞，并使該第三導(dǎo)電層與該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)分別固定至該第二絕緣層的上下表面以及使該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該第四導(dǎo)電層分別固定至該第三絕緣層的上下表面，該第二層間導(dǎo)電插塞分別電性接觸至該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該第三導(dǎo)電層且該第三層間導(dǎo)電插塞分別電性接觸至該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與該第四導(dǎo)電層。
[0010]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中該絕緣層包含有黏合片(prepreg)，該導(dǎo)電層的材料包含有銅金屬，該電性接觸材料包含有錫合金，而該第一組合制程為一高溫加熱壓合制程，其熱壓溫度條件范圍為100°C?250°C。
[0011]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中更包含下列步驟:對(duì)至少一層的該導(dǎo)電層進(jìn)行一形狀定義制程，分別于該導(dǎo)電層上定義出特定形狀的對(duì)應(yīng)一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0012]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中該導(dǎo)電結(jié)構(gòu)選擇性地覆蓋該導(dǎo)孔的全部或至少部份開(kāi)口。
[0013]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中該形狀定義制程為一黃光光刻制程或一蝕刻制程。
[0014]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中該第一、第二或第三組合制程為一加熱壓合制程，該電性接觸材料在該加熱壓合制程前已先填入該導(dǎo)孔中或是在該加熱壓合制程中一起填入該導(dǎo)孔中，而該第一導(dǎo)電層以及該第二導(dǎo)電層材料的熔點(diǎn)大于該第一電性接觸材料的熔點(diǎn)。
[0015]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)制作方法，其中該等導(dǎo)電層是以單次壓合或多次壓合來(lái)固定至該等絕緣層的上下表面。
[0016]為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明另一方面提供一種電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其包含:一絕緣層，具有相對(duì)的一第一表面與一第二表面以及位于該第一表面與該第二表面之間的一導(dǎo)孔；一第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，配置于該絕緣層的該第一表面；一第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，配置于該絕緣層的該第二表面；以及一電性接觸材料，設(shè)置于該絕緣層的該導(dǎo)孔內(nèi)；其中，該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或/及該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)選擇性地覆蓋該導(dǎo)孔的全部或至少部份開(kāi)口。
[0017]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中更包含:一第一保護(hù)層，配置于該絕緣層的該第一表面并覆蓋于該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；以及一第二保護(hù)層，配置于該絕緣層的該第二表面并覆蓋于該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0018]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中該該電性接觸材料實(shí)質(zhì)上實(shí)心填滿(mǎn)于該絕緣層的該導(dǎo)孔內(nèi)。
[0019]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中該電性接觸材料的材料熔點(diǎn)小于該第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或該第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的材料熔點(diǎn)。
[0020]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中該電性接觸材料的寬度等于或稍大于該導(dǎo)孔的寬度。
[0021 ] 在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)孔的孔徑大于或等于0.2毫米(mm)。
[0022]為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明另一方面提供一種平面式的線圈繞組單元，其包含上述的電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，而其中任一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為具有缺口的圓弧線段，而該等導(dǎo)電結(jié)構(gòu)間的絕緣層設(shè)有至少一個(gè)相對(duì)應(yīng)導(dǎo)孔，并于該導(dǎo)孔中設(shè)有該電性接觸材料，進(jìn)而將該等導(dǎo)電結(jié)構(gòu)串接成一個(gè)完整的至少一組線圈。
[0023]為達(dá)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明又一方面提供一種平面式的磁性元件，其包含:一平面式線圈繞組單元，如上所述的平面式線圈繞組單元，其包含有至少一第一組線圈并包含有一貫穿孔；以及一磁芯，貫穿該貫穿孔。
[0024]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的平面式的磁性元件，其中更包含有:一第二組線圈或/及一輔助組線圈，其中該第二組線圈或該輔助組線圈為該電路板層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或一線餅式結(jié)構(gòu)。
[0025]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的平面式的磁性元件，為一平面型的變壓器或平面型的電感器，且更包含:多個(gè)導(dǎo)電接腳或/及一導(dǎo)線架，其中該多個(gè)導(dǎo)電接腳設(shè)置在該平面式線圈繞組單元的側(cè)邊，且電性連接于該平面式線圈繞組單元的至少一組線圈。
[0026]在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的平面式的磁性元件，其中該磁芯為E-1、E-E式磁芯，且包含有一第一磁芯部以及一第二磁芯部，該第二磁芯部貫穿該貫穿孔。
[0027]為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的PCB層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0029]圖2A至圖2E繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的PCB層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制作方法流程示意圖。
[0030]圖3繪示為本發(fā)明的另一實(shí)施例所述的PCB層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0031]圖4A至圖41繪示為本發(fā)明的另一實(shí)施例所述的PCB層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的制作方法流程意圖。
[0032]圖5A、圖5B繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的平面型PCB的線圈繞組單元的立體示意圖及分層上視示意圖。
[0033]圖6繪示為圖5A沿A1-A2線的剖面示意圖。
[0034]圖7繪示為本發(fā)明的一實(shí)施例所述的平面式磁性元件的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0035]其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0036]l、la:PCB層間導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
[0037]10、10a、10b:絕緣層
[0038]ll、lla:第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、第三導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
[0039]12、12a:第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、第四導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
[0040]13、13a、13b:電性接觸材料
[0041]14、14a:保護(hù)層
[0042]15、15a:保護(hù)層
[0043]100:壓合治具
[0044]101:第一表面
[0045]102:第二表面
[0046]103、103a、10