電路板封裝結構及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電路板封裝結構及其制造方法。電路板封裝結構包含具有相對第一與第二表面的基板、環(huán)形磁力元件、粘著層、多個導電部與多個導電通道。第一表面與第二表面分別具有多個第一金屬部與多個第二金屬部。一環(huán)形凹槽形成于第一表面未被第一金屬部覆蓋的位置。環(huán)形磁力元件設置于環(huán)形凹槽中。粘著層位于第一表面上且覆蓋第一金屬部與環(huán)形磁力元件。導電部形成于粘著層上且分別與第二金屬部相對。導電通道貫穿導電部、粘著層與基板，且分別于環(huán)形凹槽的內壁內與外壁外。每一導電通道具有導電膜，電連接兩相對的導電部與第二金屬部。
【專利說明】電路板封裝結構及其制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電路板封裝結構及其制造方法。
【背景技術】
[0002]一般而言，在電路板的制作過程中，需將特定的元件置入電路板預設的容置槽內，例如散熱用的銅塊、鐵芯等。其中鐵芯因具有磁性，可應用于變壓器(transformer)或扼流器(power choke)的結構。磁力元件對應力非常敏感，磁力元件的電氣特性會因環(huán)境造成的應力影響甚而導致?lián)p壞，現(xiàn)有制作工藝與封裝結構本身都會產生影響感值的應力。
[0003]現(xiàn)有電路板為四層的封裝結構，并以正反兩面均具有銅的銅箔基板(Copper CladLaminate ；CCL)為基板。在制作四層封裝結構的電路板時，需先圖案化基板正面的銅，再于利用成型機于基板正面形成容置槽。接著蝕刻去除基板背面全部的銅，并置入鐵芯于容置槽中。之后于容置槽中填入粘膠，并分別于基板的正反兩面壓合銅箔。其中銅箔與基板間以玻璃纖維(FR4)或聚丙烯(PP)作為粘合層。接著經由鉆孔、鍍銅于孔洞的壁面、填入環(huán)氧樹脂(epoxy)等制作工藝，形成可導通基板正反兩面銅箔的通道(via)。之后，圖案化正反兩面的銅箔，并于基板正反兩面以環(huán)氧樹脂覆蓋圖案化的銅箔與粘膠層。
[0004]然而，在壓合銅箔于基板的背面之前，需先蝕刻去除銅箔基板背面全部的銅，而造成材料與制作工藝時間的浪費，且銅箔的厚度小于基板背面的銅，因此會降低四層電路板結構的強度，產生影響感值的應力。
[0005]此外，后續(xù)電路板經表面貼合制作工藝(Surface Mount Technology ；SMT)時,容置槽中的氣體易于紅外線回焊爐(IR Reflow)受高溫而膨脹，使覆蓋基板的粘合層與環(huán)氧樹脂損壞，除非用優(yōu)質的粘膠才能避免上述情形，但會造成成本增加。另一方面，基板的板材為玻璃纖維，現(xiàn)有在制作導電通道時，易忽略相鄰通道的位置可能位于平行基板的玻璃纖維走向的位置。如此一來，相鄰通道間沿玻璃纖維的距離為最短距離，相鄰通道在基板鉆孔時產生的裂痕易沿玻璃纖維而連接，使相鄰通道壁面的銅可能通過裂痕而導通，造成短路。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的一技術態(tài)樣為一種電路板封裝結構。
[0007]根據本發(fā)明一實施方式，一種電路板封裝結構包含基板、環(huán)形磁力元件、粘著層、多個導電部與多個導電通道?；寰哂邢鄬Φ牡谝慌c第二表面。第一表面與第二表面分別具有多個第一金屬部與多個第二金屬部。一環(huán)形凹槽形成于第一表面未被第一金屬部覆蓋的位置。環(huán)形磁力元件設置于環(huán)形凹槽中。粘著層位于第一表面上，且覆蓋第一金屬部與環(huán)形磁力元件。導電部形成于粘著層上，且分別與第二金屬部相對。導電通道貫穿導電部、粘著層與基板，且分別于環(huán)形凹槽的內壁內與外壁外。每一導電通道具有導電膜，電連接兩相對的導電部與第二金屬部。
[0008]在本發(fā)明一實施方式中，上述基板具有至少二氣體通道。氣體通道形成于環(huán)形凹槽的外壁或內壁，使氣體通道連通于環(huán)形凹槽。
[0009]在本發(fā)明一實施方式中，上述粘著層與粘著層上的第二保護層中形成至少二釋壓穿孔。釋壓穿孔分別對齊且連通氣體通道。
[0010]在本發(fā)明一實施方式中，上述導電通道緊鄰環(huán)形凹槽內壁呈近似環(huán)狀排列，且基板包含多個縱向纖維與多個橫向纖維。橫向纖維分別垂直于縱向纖維。其中導電通道半徑為r，任兩相鄰導電通道的圓心距離為L，在環(huán)型凹槽內壁內的任兩相鄰導電通道的圓心連線與縱向纖維的夾角、以及與橫向纖維的夾角均大于或等于1/26^1 (2r/L))。
[0011]本發(fā)明的另一技術態(tài)樣為一種電路板封裝結構的制造方法。
[0012]根據本發(fā)明一實施方式，一種電路板封裝結構的制造方法包含下列步驟:
[0013](a)提供基板,并圖案化基板的第一表面上的第一金屬層，以形成多個第一金屬部;
[0014](b)形成環(huán)形凹槽于第一表面未被第一金屬部覆蓋的位置，并設置環(huán)形磁力元件于環(huán)形凹槽中；
[0015](C)貼附粘著層于第一表面上,并壓合導電層于粘著層上；
[0016](d)鉆多個穿孔于導電層、粘著層與基板，并分別于穿孔中形成多個導電膜，以形成多個導電通道；
[0017](e)形成多個第一保護層于導電通道的間隙中；
`[0018](f)圖案化導電層與基板的第二表面上的第二金屬層；以及
[0019](g)形成二第二保護層分別于粘著層、導電通道與圖案化的導電層上，及圖案化的第二金屬層、導電通道與基板的第二表面上。
[0020]在本發(fā)明一實施方式中，上述電路板封裝結構的制造方法更包含形成至少二氣體通道于環(huán)形凹槽的外壁或內壁，使氣體通道連通于環(huán)形凹槽。
[0021]在本發(fā)明一實施方式中，上述電路板封裝結構的制造方法更包含形成至少二釋壓穿孔于粘著層與粘著層上的第二保護層。釋壓穿孔分別對齊且連通氣體通道。
[0022]在本發(fā)明一實施方式中，上述電路板封裝結構的制造方法更包含計算導電通道于基板鉆孔位置相對玻璃纖維經緯向須旋轉的適當角度，使相鄰導電通道的導電膜不易沿鉆孔產生的裂痕連接而導通。
[0023]在本發(fā)明上述實施方式中，電路板封裝結構為三層封裝結構?；宓牡诙砻嫔系牡诙饘賹涌山浻蓤D案化形成多個第二金屬部，并通過導電通道的導電膜電連接兩相對的導電部與第二金屬部。與現(xiàn)有四層封裝結構相較，此基板的第二表面不需蝕刻去除全部的第二金屬層，且第二表面也不需再壓合額外的導電層，而是利用圖案化的第二金屬層(即第二金屬部)來與導電通道電連接。由于第二金屬層為基板(銅箔基板)本身所具有，因此電路板封裝結構可節(jié)省現(xiàn)有蝕刻去除全部第二金屬層與壓合額外導電層于第二表面的制作工藝時間與材料成本。此外，磁力元件對應力非常敏感，磁力元件的電氣特性會因制作工藝與封裝結構本身造成的應力影響甚而導致?lián)p壞，三層封裝結構可使第二金屬層的厚度大于現(xiàn)有壓合于第二表面的導電層，因此可提高電路板封裝結構的支撐強度，減少影響感值的應力。
[0024]電路板封裝結構也可通過位于環(huán)形凹槽外壁或內壁的氣體通道、及位于粘著層與其上的第二保護層中的釋壓穿孔來釋壓與排熱，可省略環(huán)形凹槽中的粘膠材以減少成本，并因減少制作工藝與封裝結構本身產生的應力而提高感值，并可避免環(huán)形凹槽中的氣體于紅外線回焊爐受高溫而膨脹，使覆蓋基板的粘著層與粘著層上的第二保護層損壞。
[0025]導電通道于基板的鉆孔位置相對玻璃纖維經緯向可通過旋轉一適當角度使相鄰導電通道的導電膜不易沿鉆孔產生的裂痕連接而導通，避免短路。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1A為本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構的上視圖；
[0027]圖1B為圖1A的等效電路的示意圖；
[0028]圖2為圖1A沿線段2-2的剖視圖；
[0029]圖3A至圖4D為圖2的電路板封裝結構制作時的剖視圖；
[0030]圖5為本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構的制造方法的流程圖；
[0031]圖6為本發(fā)明 一實施方式的電路板封裝結構的上視圖；
[0032]圖7為圖6沿線段7-7的剖視圖；
[0033]圖8A為本發(fā)明一實施方式的環(huán)形凹槽與氣體通道制作時的剖視圖；
[0034]圖8B為本發(fā)明一實施方式的釋壓穿孔制作時的剖視圖；
[0035]圖9A為本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構的上視圖；
[0036]圖9B為圖9A的等效電路的不意圖；
[0037]圖1OA為圖9A的環(huán)形凹槽內壁內兩相鄰導電通道與基板的縱向、橫向纖維的示意圖；
[0038]圖10B-1、圖10B-2為圖9A的環(huán)形凹槽內壁內導電通道沿基板的縱向、橫向纖維旋轉一角度的示意圖；
[0039]圖11為本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構的上視圖；
[0040]圖12為本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構的剖視圖。
[0041]主要元件符號說明
[0042]100a:電路板封裝結構 100b:電路板封裝結構
[0043]100c:電路板封裝結構 IOOd:電路板封裝結構
[0044]IOOe:電路板封裝結構 105:電路
[0045]110:基板111:第一表面
[0046]112:環(huán)形凹槽113:第二表面
[0047]114:第一金屬部115:第一金屬層
[0048]116:第二金屬部117:第二金屬層
[0049]119:氣體通道120:環(huán)形磁力元件
[0050]122:內壁124:外壁
[0051]130:粘著層140:導電部
[0052]141:導電層150:導電通道
[0053]151:穿孔152:導電膜
[0054]154:第一保護層162:第二保護層
[0055]164:第二保護層170:粘膠材
[0056]181:釋壓穿孔182:統(tǒng)刀[0057]184:鉆頭186:鉆頭
[0058]192:縱向纖維194:橫向纖維
[0059]196:電極2-2:線段
[0060]7-7:線段dl:孔徑
[0061]d2:孔徑Dl:深度
[0062]D2:深度D3:直徑
[0063]D4:直徑I1:電流
[0064]12:電流13:電流
[0065]14:電流L1:距離
[0066]L2:距離L3:距離
[0067]S1:步驟S2:步驟
[0068]S3:步驟S4:步驟
[0069]S5:步驟S6:步驟
[0070]S7:步驟Vl:導電通道
[0071]V2:導電通道V3:導電通道
[0072]V4:導電通道V5:導電通道
[0073]V6:導電通道Θ:夾角
[0074]Θ 1:夾角Θ 2:夾角
【具體實施方式】
[0075]以下將以附圖揭露本發(fā)明的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節(jié)不應用以限制本發(fā)明。也就是說，在本發(fā)明部分實施方式中，這些實務上的細節(jié)是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些現(xiàn)有慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示之。
[0076]圖1A繪示根據本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構100a的上視圖。圖1B繪示圖1A的等效電路的示意圖。同時參閱圖1A與圖1B，電路板封裝結構100a具有多個導電通道150與多個電路105，其中電路105的配置方式可依設計者需求而定，圖1A中的電路105實線為上層電路，虛線為下層電路，相反亦可。在本實施方式中，電路板封裝結構100a為扼流器(power choke)的型式,可供電流Il與電流12通過。在以下敘述中，將說明電路板封裝結構IOOa的電路105所連接的結構。
[0077]圖2繪示圖1A沿線段2-2的剖視圖。同時參閱圖1A與圖2，電路板封裝結構100a包含基板110、環(huán)形磁力元件120、粘著層130、多個導電部140與多個導電通道150。其中，基板110具有相對的第一表面111與第二表面113，且第一表面111具有多個對位用第一金屬部114,第二表面113具有多個第二金屬部116。環(huán)形凹槽112形成于第一表面111未被第一金屬部114覆蓋的位置，且環(huán)形磁力元件120設置于環(huán)形凹槽112中。粘著層130位于第一表面111上，且覆蓋第一金屬部114與環(huán)形磁力兀件120。
[0078]此外，導電部140形成于粘著層130上,且分別與第二金屬部116兩兩相對。導電通道150貫穿導電部140、粘著層130與基板110，且分別緊鄰環(huán)形凹槽112的內壁122與外壁124。每一導電通道150具有導電膜152，可電連接兩相對的導電部140與第二金屬部116。
[0079]電路板封裝結構IOOa還可包含多個第一保護層154與二第二保護層162、164。第一保護層154分別形成于導電通道150的間隙中，也就是導電膜152圍繞的空間。第二保護層162形成于粘著層130、導電通道150與導電部140上，第二保護層164形成于第二金屬部116、導電通道150與基板110的第二表面113上。本實施方式中，電路板封裝結構IOOa還可包含粘膠材170。粘膠材170位于環(huán)形凹槽112中，可用來固定環(huán)形磁力元件120。
[0080]此外，在實際應用上，圖1A中的電路105可形成于第二保護層162、164里層，并選擇性地電連接導電部140緊鄰環(huán)形凹槽112的內壁122與外壁124的其中兩者，或電連接第二金屬部116緊鄰環(huán)形凹槽112的內壁122與外壁124的其中兩者，使第二保護層162、164上的電路105可通過導電通道150導通，而達到繞線圈于環(huán)形磁力元件120的效果。
[0081]在本實施方式中，基板110可以為包含玻璃纖維(FR4)的銅箔基板(Copper CladLaminate ；CCL)。第一金屬部114、導電部140、第二金屬部116與導電膜152的材質可以包含銅。粘著層130的材質可以包含玻璃纖維(FR4)或聚丙烯(PP)。第一保護層154與二第二保護層162、164的材質可以包含環(huán)氧樹脂(印oxy)，但上述材料并不以限制本發(fā)明，可依照設計者需求而變換。
[0082]在以下敘述中，將說明電路板封裝結構IOOa的制作過程。
[0083]圖3A至圖4D繪示圖2的電路板封裝結構IOOa制作時的剖視圖。圖3A中，銅箔基板110的第一表面111與第二表面113分別具有第一金屬層115與第二金屬層117。接著圖案化第一金屬層115,形成圖3B的對位用第一金屬部114,本文指的圖案化可包含曝光、顯影或蝕刻等步驟，但不以此為限。之后可利用成型機的銑刀(route bit)于第一表面111形成圖3C的環(huán)形凹槽112。接著參閱圖3D，放置環(huán)形磁力元件120于環(huán)形凹槽112中，并于環(huán)形凹槽112中填充粘膠材170。在圖4A中，貼附粘著層130于第一表面111上，并壓合導電層141于粘著層130上。接著于導電層141、粘著層130與基板110鉆孔，形成圖4B的穿孔151。
[0084]在圖4C中，于穿孔151中鍍上導電膜152，以形成導電通道150，并于導電通道150的間隙中形成第一保護層154。之后圖案化導電層141與第二金屬層117，便可得到圖4D的多個導電部140與第二金屬部116。最后于粘著層130、導電通道150與導電部140上形成第二保護層162(見圖2)，并于第二金屬部116、導電通道150與基板110的第二表面113上形成第二保護層164(見圖2)。
[0085]圖2的電路板封裝結構IOOa為三層封裝結構，與現(xiàn)有四層電路板封裝結構相較，電路板封裝結構IOOa可節(jié)省現(xiàn)有蝕刻去除全部第二金屬層117與壓合額外導電層于第二表面113的制作工藝時間與材料成本。此外，第二金屬層117的厚度大于現(xiàn)有壓合于第二表面113的導電層，因此可提高電路板封裝結構IOOa的支撐強度，減少影響感值的應力。
[0086]圖5繪示根據本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構的制造方法的流程圖。首先在步驟Si中，提供基板，并圖案化基板的第一表面上的第一金屬層，以形成多個對位用第一金屬部。接著在步驟S2中，形成環(huán)形凹槽于第一表面未被第一金屬部覆蓋的位置，并設置環(huán)形磁力元件于環(huán)形凹槽中。之后在步驟S3中，貼附粘著層于第一表面上，并壓合導電層于粘著層上。接著在步驟S4中，鉆多個穿孔于導電層、粘著層與基板，并分別于穿孔中形成多個導電膜，以形成多個導電通道，導電膜形成方式可以為電鍍銅。之后在步驟S5中，形成多個第一保護層于導電通道的間隙中。接著在步驟S6中，圖案化導電層與基板的第二表面上的第二金屬層。最后在步驟S7中，形成二第二保護層分別于粘著層、導電通道與圖案化的導電層上，及圖案化的第二金屬層、導電通道與基板的第二表面上。
[0087]圖6繪示根據本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構IOOb的上視圖。圖7繪示圖6沿線段7-7的剖視圖。同時參閱圖6與圖7，電路板封裝結構IOOb包含基板110、環(huán)形磁力元件120、粘著層130、多個導電部140與多個導電通道150。與圖1A、圖2的實施方式不同的地方在于電路板封裝結構IOOb不具粘膠材170(見圖2)，基板110具有至少二氣體通道119，且粘著層130與其上的第二保護層162形成至少二釋壓穿孔181。其中，氣體通道119形成于環(huán)形凹槽112的外壁124無電路105覆蓋處，使氣體通道119可連通于環(huán)形凹槽112，但在其他實施方式中，氣體通道119也可形成于環(huán)形凹槽112的內壁122。此外，釋壓穿孔181分別對齊且連通氣體通道119。
[0088]在本實施方式中，氣體通道119的形狀可以為半圓形、圓形、或沿著環(huán)形凹槽112的外壁124或內壁122易以銑刀成型的形狀，但不以限制本發(fā)明。氣體通道119的孔徑dl大于或等于釋壓穿孔181的孔徑d2，且氣體通道119的深度Dl小于或等于環(huán)形凹槽112的深度D2。
[0089]當電路板封裝結構IOOb經表面貼合制作工藝(Surface MountTechnology ；SMT)時，電路板封裝結構IOOb可通過位于環(huán)形凹槽112的外壁124或內壁122的氣體通道119、及位于粘著層130與其上的第二保護層162中的釋壓穿孔181來釋壓與排熱，可省略環(huán)形凹槽112中的粘膠材170 (見圖2)以減少成本，并因減少制作工藝與封裝結構本身產生的應力而提高約30%的感值，并可避免環(huán)形凹槽112中的氣體于紅外線回焊爐(IR reflow)受高溫(例如270°C )而膨脹，使覆蓋基板110的粘著層130與第二保護層162損壞。
[0090]圖8A繪示根據本發(fā)明一實施方式的環(huán)形凹槽112與氣體通道119制作時的剖視圖。環(huán)形凹槽112可利用成型機的銑刀182接觸基板110的第一表面111來形成，而氣體通道119可利用鉆頭184穿入緊鄰環(huán)形凹槽112的第一表面111來形成，但并不以限制本發(fā)明。舉例來說，氣體通道119也可于成型機的銑刀182形成環(huán)形凹槽112時，將銑刀182接觸內壁122或外壁124，使氣體通道119與環(huán)形凹槽112同步形成。在本實施方式中，銑刀182的直徑D3大于鉆頭184的直徑D4。
[0091]圖SB繪示根據本發(fā)明一實施方式的釋壓穿孔181制作時的剖視圖。當氣體通道119覆蓋粘著層130與第二保護層162后，且電路板封裝結構IOOb進行表面貼合制作工藝之前，只需通過鉆頭186貫穿氣體通道119上方的粘著層130與第二保護層162，便可形成釋壓穿孔181于粘著層130與第二保護層162，且釋壓穿孔181可對齊且連通氣體通道119。
[0092]應了解到，已經在上述實施方式中敘述過的結構與材料將不再重復贅述，合先敘明。
[0093]圖9A繪示根據本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構IOOc的上視圖。圖9B繪示圖9A的等效電路的不意圖。同時參閱圖9A與圖9B,電路板封裝結構IOOc具有多個導電通道150與多個電路105。在本實施方式中，電路板封裝結構IOOc為變壓器(transformer)的型式，可供電流13與電流14通過。
[0094]電路板封裝結構IOOc為三層封裝結構，其剖面結構可參閱圖2的電路板封裝結構IOOa0同時參閱圖2與圖9A，電路板封裝結構IOOc包含基板110、環(huán)形磁力元件120、粘著層130、多個導電部140、多個導電通道150。在本實施方式中，電路板封裝結構IOOc包含位于環(huán)形凹槽112中粘膠材170。
[0095]此外，在實際應用上，圖9A中的電路105可形成于第二保護層162、164里層，并選擇性地電連接導電部140緊鄰環(huán)形凹槽112的內壁122與外壁124的其中兩者，或電連接第二金屬部116緊鄰環(huán)形凹槽112的內壁122與外壁124的其中兩者，使第二保護層162、164里層的電路105可通過導電通道150導通，而達到繞線圈于環(huán)形磁力元件120的效果。圖1OA繪示圖9A的環(huán)形凹槽內壁122內的兩相鄰導電通道150與基板110的縱向、橫向纖維192、194的示意圖。圖10B-1、圖10B-2繪示圖9A的環(huán)形凹槽內壁122內的導電通道150沿基板110的縱向、橫向纖維192、194旋轉一角度的示意圖。同時參閱圖9A與圖10A、圖10B-1、圖10B-2，環(huán)形凹槽內壁122內的導電通道150呈近似平均環(huán)狀排列，例如圖9A以斜線標記環(huán)形凹槽內壁122最的導電通道150。基板110為玻璃纖維基板，包含多個縱向纖維192與多個橫向纖維194，且橫向纖維194分別垂直于縱向纖維192?？v向纖維192與橫向纖維194、近似環(huán)狀排列的導電通道150于基板110的鉆孔位置相對纖維經緯向呈一適當角度。在本實施方式中，通過計算導電通道150于基板110鉆孔位置相對玻璃纖維經緯向須旋轉的適當角度，使相鄰導電通道150的導電膜152(見圖2)不易沿鉆孔產生的裂痕連接而導通。以下將說明『鉆孔位置相對纖維經緯向呈一適當角度』的含意與功效。
[0096]在本實施方式中，以斜線標記環(huán)形凹槽內壁122且平均環(huán)狀排列的導電通道150的數(shù)量為6，半徑為r。圖10B-1中(即左圖)的兩相鄰導電通道Vl與V2均位于平行橫向纖維194的位置，沿橫向纖維194的距離為LI，導電通道Vl與V2的圓心距離為L3。圖10B-2中(即右圖)為導電通道150于基板110的鉆孔位置順時鐘旋轉角度0 (pattern twistangle)后，沿橫向纖維194的距離為L2，L2大于LI，且一橫向纖維194與導電通道Vl與V2相切于其圓周。0 =SirT1OrA^h也就是說，圖1OA中導電通道150的排列方向與縱向纖維192的夾角0 1，及導電通道150的排列方向與橫向纖維194的夾角0 2皆為0。
[0097]在導電通道150于基板110的鉆孔位置旋轉一角度且有一橫向纖維194連接導電通道Vl與V2的圓周的所有實施方式中，本實施方式因一橫向纖維194與導電通道Vl與V2相切于圓周，L2為橫向纖維194連接導`電通道Vl與V2的最大距離值。而當0 SSirT1Or/L3)時，因無法找到一橫向纖維194連接相鄰導電通道Vl與V2，導電膜152(見圖2)需既沿橫向纖維194又沿縱向纖維192才能沿鉆孔產生的裂痕導通。
[0098]此外，在本實施方式中，恰巧L3為r的四倍，因此0=30°。雖然L2為橫向纖維194連接導電通道Vl與V2的最大距離值，其他相鄰導電通道V2與V3，或者V5與V6，卻在旋轉后均位于平行縱向纖維192的位置，縮短導電通道V2與V3沿縱向纖維192的距離至LI。也就是說，原本為避免相鄰導電通道Vl與V2的導電膜152 (見圖2)因鉆孔產生的裂痕沿橫向纖維194連接而導通，因此將鉆孔位置旋轉(pattern twist)使沿橫向纖維194的距離增長為L2避免短路，卻同時造成其他導電通道V2與V3沿縱向纖維192的距離縮短為LI。
[0099]因此，在其它實施方式中，因導電通道150在經緯向多為對稱排列，將旋轉角度0減半至1/2 (SirT1 (2r/L3))，可使沿橫向纖維194或縱向纖維192的距離增長，而其它相鄰導電通道在另一經緯向原本沿縱向纖維192或橫向纖維194較大的距離不至于縮短太多。實際應用上，環(huán)形磁力元件120半徑內徑約為0.5mnTl0mm，環(huán)形凹槽內壁122的直徑略小于環(huán)型磁力元件120的直徑，導電通道150半徑r約為0.075mnT2.75mm，環(huán)形凹槽內壁122的導電通道150的數(shù)量大于或等于6，變壓器須耐電壓為500V1000V，任兩相鄰導電通道150的圓心距離為L且各兩相鄰導電通道150的圓心距離不必相同，若任兩相鄰導電通道150的圓心連線與縱向纖維192的夾角、以及與橫向纖維194的夾角均大于或等于1/2611^(217L3))，可使兩相鄰導電通道150的導電膜152不易沿鉆孔產生的裂痕連接而導通，可在耐電壓的需求下避免短路。此外，導電通道150的數(shù)量越多，在環(huán)型凹槽內壁122直徑不變的條件下，為增長相鄰導電通道150沿纖維的距離，導電通道150半徑r須縮小，相鄰導電通道150之圓心距離L3也會因導電通道數(shù)量增多而減少，為增長相鄰導電通道150沿纖維的距離，導電通道150不限于環(huán)狀排列，可錯開任意排列。
[0100]環(huán)形凹槽外壁124外的導電通道150因不受限于環(huán)型凹槽內部空間，較環(huán)形凹槽內壁122內的導電通道150有較多空間排列，因此可將任兩導電通道150的相鄰距離拉大，其沿纖維的距離即增長?；驅⑵溲乩w維的距離與環(huán)形凹槽內壁122內的相鄰導電通道150沿纖維的距離比較，若小于環(huán)形凹槽內壁122內的相鄰導電通道150沿纖維的距離，亦須對纖維經緯向旋轉至其沿纖維距離足夠使導電膜在耐電壓需求下不易沿鉆孔產生的裂痕導通造成短路。
[0101]具體而言，當導電通道150半徑為r，或當兩相鄰的導電通道150的半徑不同時，其中一者具較小半徑為r，且兩相鄰的導電通道150的圓心距離為L時，在環(huán)型凹槽內壁122內的兩相鄰的導電通道150的圓心連線與縱向纖維192的夾角、以及與橫向纖維194的夾角均大于或等于Iz^(Sirr1OrZU)t5此外，在環(huán)型凹槽外壁124外的任兩相鄰的導電通道150的沿纖維距離均大于或等于環(huán)型凹槽內壁122內的任兩相鄰的導電通道150的沿纖維距離最短值。
[0102]在設計導電信道150時，可計算導電通道150于基板110鉆孔位置相對纖維經緯向須旋轉的適當角度，使任兩相鄰的導電通道150的圓心距離為L，于環(huán)型凹槽內壁122內的任兩相鄰的導電通道150的`圓心連線與縱向纖維192的夾角、以及與橫向纖維194的夾角均大于或等于IZ^(Sirr1Oiyu)t5此外，并計算于環(huán)型凹槽內壁122內的任兩相鄰導電通道150的沿纖維距離，取最短值與于環(huán)型凹槽外壁124外的任兩相鄰的導電通道150的沿纖維距離比較，若小于上述最短值，將于環(huán)型凹槽外壁124外的兩相鄰的導電通道150距離拉長，或于基板110鉆孔位置相對纖維經緯向旋轉至其沿纖維距離大于或等于上述最短值，使導電膜在耐電壓需求下不易沿鉆孔產生的裂痕導通造成短路。
[0103]在制作導電通道150時,應考慮以下因素:
[0104](I)磁力元件半徑、導電通道數(shù)量、導電通道半徑、以及導電通道于基板與玻璃纖維經緯向的相對位置皆會影響相鄰導電通道沿玻璃纖維的最短距離。耐電壓的需求越大，所需最短距離越大，以避免相鄰導電通道的導電膜因鉆孔產生的裂痕連接而導通造成短路。
[0105](2)實際應用上，在耐電壓的需求下，為增加上述最短距離，須將鉆孔位置旋轉一角度。
[0106](3)適當?shù)男D角度可使相鄰導電通道原本沿玻璃纖維過短的距離拉長，雖然距離越長越不易短路，過大的旋轉角度將使其他相鄰導電通道在另一經緯向沿玻璃纖維的距離縮短而造成短路。[0107](4)玻璃纖維的編織方式與密度也會影響上述最短距離與適當?shù)男D角度。玻璃纖維也有正方形、長方形、或不同交疊方式的編織方式。玻璃纖維的編織方式會影響相鄰導電通道的導電膜是否能沿位于不同經緯向的玻璃纖維裂痕導通(如橫向轉縱向或縱向轉橫向)。
[0108](5)導電通道可環(huán)狀排列，為增加相鄰導電通道沿纖維的距離，也可任意排列。
[0109]圖11繪示根據本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構IOOd的上視圖。電路板封裝結構IOOd為三層封裝結構，其剖面結構可參閱圖7的電路板封裝結構100b。同時參閱圖7與圖11，電路板封裝結構IOOd包含基板110、環(huán)形磁力元件120、粘著層130、多個導電部140、多個導電通道150。與圖1OA的實施方式不同的地方在于電路板封裝結構IOOd不具粘膠材170 (見圖2)，基板110具有三氣體通道119，且其中一者形成于環(huán)形凹槽112的內壁122無電路105覆蓋處，另兩者形成于環(huán)形凹槽112的外壁124無電路105覆蓋處。粘著層130與其上的第二保護層162形成至少二釋壓穿孔181。此外，釋壓穿孔181分別對齊且連通氣體通道119。
[0110]同時參閱圖1OA與圖11，在本實施方式中，電路板封裝結構IOOd具有如圖1OA基板Iio的縱向纖維192與橫向纖維194、環(huán)形凹槽內壁122內的導電通道150之間的經緯向角度的設計，也就是兩相鄰導電通道150的圓心連線與縱向纖維192的夾角、以及與橫向纖維194的夾角均大于或等于1/2 611^(21713))。
[0111]圖12繪示根據本發(fā)明一實施方式的電路板封裝結構IOOe的剖視圖。電路板封裝結構IOOe為電量計(power meter)的型式，為三層封裝結構。也就是說，電路板封裝結構IOOe也包含基板110、環(huán)形磁力元件120、粘著層130、多個導電部140、多個導電通道150。
[0112]在本實施方式中，電路板封裝結構IOOe不具粘膠材170(見圖2)?；?10具有氣體通道119。粘著層130與其上的第二保護層162形成釋壓穿孔181，且釋壓穿孔181對齊且連通氣體通道119。此外，電路板封裝結構IOOe具有如圖1OA基板110的縱向纖維192與橫向纖維194、環(huán)狀排列的部分導電通道150之間的經緯向角度的設計。此外，電路板封裝結構IOOe還可具有位于導電部140上方的電極196來連接其他元件。
[0113]本發(fā)明上述實施方式與現(xiàn)有技術相比較，具有以下優(yōu)點:
[0114](I)電路板封裝結構可節(jié)省現(xiàn)有蝕刻去除全部第二金屬層與壓合額外導電層于第二表面的制作工藝時間與材料成本。此外，磁力元件對應力非常敏感，磁力元件的電氣特性會因制作工藝與封裝結構本身造成的應力影響甚而導致?lián)p壞，三層封裝結構可使第二金屬層的厚度大于現(xiàn)有壓合于第二表面的導電層，因此可提高電路板封裝結構的支撐強度，減少影響感值的應力。
[0115](2)電路板封裝結構經表面貼合制作工藝時，電路板封裝結構可通過位于環(huán)形凹槽外壁或內壁的氣體通道、及位于粘著層與其上的第二保護層中的釋壓穿孔來釋壓與排熱，可省略環(huán)形凹槽中的粘膠材以減少成本，并因減少制作工藝與封裝結構本身產生的應力而提高感值，并可避免環(huán)形凹槽中的氣體于紅外線回焊爐受高溫而膨脹，使覆蓋基板的粘著層與粘著層上的第二保護層損壞。
[0116](3)在環(huán)型凹槽內壁內的導電通道半徑為r，任兩相鄰導電通道的圓心距離為L，任兩相鄰導電通道的圓心連線與縱向纖維的夾角、以及與橫向纖維的夾角均大于或等于1/2 (SirT1 (2r/L))，使相鄰導電通道的導電膜不易沿鉆孔產生的裂痕連接而導通，可在耐電壓的需求下避免短路。
[0117]雖然結合以上實施方式揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，可作各種的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應以附上的權利要求所界定的為準。
【權利要求】
1.一種電路板封裝結構，包含: 基板，具有相對的第一與第二表面，其中該第一表面與該第二表面分別具有多個第一金屬部與多個第二金屬部，一環(huán)形凹槽形成于該第一表面未被該些第一金屬部覆蓋的位置； 環(huán)形磁力元件，設置于該環(huán)形凹槽中； 粘著層，位于該第一表面上，且覆蓋該些第一金屬部與該環(huán)形磁力元件； 多個導電部，形成于該粘著層上，且分別與該些第二金屬部相對；以及 多個導電通道，貫穿該些導電部、該粘著層與該基板，且分別于該環(huán)形凹槽的內壁內與外壁外，其中每一該導電通道具有導電膜，電連接兩相對的該導電部與該第二金屬部。
2.如權利要求1所述的電路板封裝結構，還包含: 多個第一保護層，分別形成于該些導電通道的間隙中；以及 二第二保護層，其中一者形成于該粘著層、該些導電通道與該些導電部上，另一者形成于該些第二金屬部、該些導電通道與該基板的該第二表面上。
3.如權利要求2所述的電路板封裝結構，其中該基板具有至少二氣體通道，形成于該環(huán)形凹槽的外壁或內壁，使該二氣體通道連通于該環(huán)形凹槽。
4.如權利要求3所述的電路板封裝結構，其中每一該氣體通道的形狀為半圓形、圓形、或沿著環(huán)形凹槽外壁或內壁易以銑刀成型的形狀。
5.如權利要求3所述的電路板封裝結構，其中該粘著層與該粘著層上的該第二保護層中形成至少二釋壓穿孔，且該二釋壓穿孔分別對齊且連通該二氣體通道。
6.如權利要求5所述的電路板封裝結構，且該二氣體通道的孔徑均大于或等于該二釋壓穿孔的孔徑。
7.如權利要求3所述的電路板封裝結構，其中該二氣體通道的深度均小于或等于該環(huán)形凹槽的深度。
8.如權利要求1所述的電路板封裝結構，且該基板包含: 多個縱向纖維；以及 多個橫向纖維，分別垂直于該些縱向纖維； 其中該些導電通道半徑為r，任兩相鄰的該些導電通道的圓心距離為L，于該環(huán)型凹槽內壁內的任兩相鄰的該些導電通道的圓心連線與該些縱向纖維的夾角、以及與該些橫向纖維的夾角均大于或等于1/2 (SirT1 (2r/L))，且在該環(huán)型凹槽外壁外的任兩相鄰的該些導電通道的沿纖維距離均大于或等于該環(huán)型凹槽內壁內的任兩相鄰的該些導電通道的沿纖維距離最短值。
9.如權利要求1所述的電路板封裝結構，且該基板包含: 多個縱向纖維；以及 多個橫向纖維，分別垂直于該些縱向纖維； 其中當兩相鄰的該些導電通道的半徑不同時，其中一者具較小半徑為r，該兩相鄰的導電通道的圓心距離為L，在該環(huán)型凹槽內壁內的該兩相鄰導電通道的圓心連線與該些縱向纖維的夾角、以及與該些橫向纖維的夾角均大于或等于1/2 (SirT1 (2r/L))，且在該環(huán)型凹槽外壁外的任兩相鄰的該些導電通道的沿纖維距離均大于或等于該環(huán)型凹槽內壁內的任兩相鄰的該些導電通道的沿纖維距離最短值。
10.如權利要求1所述的電路板封裝結構，還包含: 一粘膠材，位于該環(huán)形凹槽中，用以固定該環(huán)形磁力元件。
11.如權利要求1所述的電路板封裝結構，還包含: 多個電路，選擇性地電連接該些導電部的其中兩者或該些第二金屬部的其中兩者。
12.—種電路板封裝結構的制造方法，包含下列步驟: (a)提供一基板，并圖案化該基板的第一表面上的第一金屬層，以形成多個第一金屬部; (b)形成一環(huán)形凹槽于該第一表面未被該些第一金屬部覆蓋的位置，并設置一環(huán)形磁力元件于該環(huán)形凹槽中； (C)貼附一粘著層于該第一表面上，并壓合一導電層于該粘著層上； (d)鉆多個穿孔于該導電層、該粘著層與該基板，并分別于該些穿孔中形成多個導電膜，以形成多個導電通道； (e)形成多個第一保護層于該些導電通道的間隙中； (f)圖案化該導電層與該基板的第二表面上的第二金屬層；以及 (g)形成二第二保護層分別于該粘著層、該些導電通道與該圖案化的該導電層上，及圖案化的該第二金屬層、該些導電通道與該基板的該第二表面上。
13.如權利要求12所述的電路板封裝結構的制造方法，還包含: 形成至少二氣體通道于該環(huán)形凹槽的外壁或內壁，使該二氣體通道連通于該環(huán)形凹槽。
14.如權利要求13所述的電路板封裝結構的制造方法，還包含: 形成至少二釋壓穿孔于該粘著層與該粘著層上的該第二保護層，且該二釋壓穿孔分別對齊且連通該二氣體通道。
15.權利要求12所述的電路板封裝結構的制造方法，還包含: 計算該些導電信道于該基板鉆孔位置相對纖維經緯向須旋轉的適當角度，其中該些導電通道半徑為r，任兩相鄰的該些導電通道的圓心距離為L，在該環(huán)型凹槽內壁內的任兩相鄰的該些導電通道的圓心連線與該些縱向纖維的夾角、以及與該些橫向纖維的夾角均大于或等于 1/2 (SirT1 (2r/L));以及 計算該些于該環(huán)型凹槽內壁內的任兩相鄰導電通道的沿纖維距離，取最短值與于該環(huán)型凹槽外壁外的任兩相鄰的該些導電通道的沿纖維距離比較，若小于該最短值，將于該環(huán)型凹槽外壁外的兩相鄰之該些導電通道距離拉長，或于該基板鉆孔位置相對纖維經緯向旋轉至其沿纖維距離大于或等于該最短值，使該些導電膜在耐電壓需求下不易沿鉆孔產生的裂痕導通造成短路。
16.如權利要求12所述的電路板封裝結構的制造方法，還包含: 計算該些導電信道于該基板鉆孔位置相對纖維經緯向須旋轉的適當角度，當兩相鄰的該些導電通道的半徑不同時，其中一者具較小半徑為r，該兩相鄰的導電通道的圓心距離為L，在該環(huán)型凹槽內壁內的該兩相鄰導電通道的圓心連線與該些縱向纖維的夾角、以及與該些橫向纖維的夾角均大于或等于1/2 (Sin-1 (2r/L)),以及 計算該些于該環(huán)型凹槽內壁內之任兩相鄰導電通道的沿纖維距離，取最短值與于該環(huán)型凹槽外壁外之任兩相鄰之該些導 電通道的沿纖維距離比較，若小于該最短值，將于該環(huán)型凹槽外壁外之兩相鄰之該些導電通道距離拉長，或于該基板鉆孔位置相對纖維經緯向旋轉至其沿纖維距離大于或等于該最短值，使該些導電膜在耐電壓需求下不易沿鉆孔產生的裂痕導通造成短路。
【文檔編號】H05K3/32GK103813632SQ201210457584
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月14日 優(yōu)先權日:2012年11月14日
【發(fā)明者】黃柏雄, 楊偉雄, 石漢青, 林正峰 申請人:健鼎（無錫）電子有限公司