專利名稱：印刷電路板與引入其的電路單元的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及印刷電路板，更具體而言，本發明涉及用于在基板上至少安裝電子器件和連接端子的印刷電路板，以及引入提供有樹脂密封的該印刷電路板的電路單元。
背景技術：
最近電子電路的小型化得到了快速普及，該趨勢在電子設備，特別是便攜裝置中很明顯。
小型化對電子器件制造的各個方面有著影響，例如對在便攜裝置中所使用的可充電電池和電池的充電控制電路的使之可以被裝入電池組中的尺寸有著影響。
所以，優選地設計充電控制電路來使之能夠在印刷電路板上安裝包括半導體器件的芯片型電子元件，其通常小至幾個平方毫米。然后對該印刷電路板提供預定的樹脂密封來獲得所需的機械強度和可靠性。
圖4A和4B是圖形化示出已知電路板的圖，其中圖4A是電路板的平面圖，而圖4B是沿圖4A的結構的線VV截取的橫截面視圖。
參考圖4A和4B，已知的電路板能夠安裝至少一個包括半導體器件的電子元件，所述電路板在底面設置有外連接電極。
在電路板基板32上形成了電路圖案36、焊接連接盤(land)34、焊料抗蝕劑膜(或絕緣材料層)38，電路圖案36由銅膜形成，焊接連接盤34作為電極部分，其電連接至安裝的電子元件的外連接電極，焊料抗蝕劑膜38形成在上述結構的整個表面上從而在對應于焊接連接盤34的特定區域中具有開口。
這里，焊料抗蝕劑膜38形成來防止焊接電子元件中所使用的焊料不適當地擴展到相鄰的焊接連接盤或電路圖案上從而可能造成短路。焊料抗蝕劑膜38還用來保護此前形成的電路圖案36并避免其劣化。
在上述具有安裝了電子元件并使用密封樹脂密封的電路板的結構中，在焊料抗蝕劑膜38和密封樹脂之間的粘結強度小于在基板32和該樹脂之間的強度，焊料抗蝕劑膜38自身的機械強度并不令人滿意。這可能造成密封樹脂從焊料抗蝕劑膜38分離，或者在焊料抗蝕劑膜38中出現裂紋。
在發生密封樹脂從電路板的基板上剝離時，可能出現一些不利的影響，比如在內部滲入了水氣和器件的可靠性變劣。
為了減輕這樣的困難，之前已經公開了如圖5A和5B所示的方法，其中，焊料抗蝕劑膜38設置了許多彼此分開至少0.5mm的圓形或多邊形的開口40，使得密封樹脂在更大程度上與基板直接接觸，在密封樹脂和基板之間的粘結強度增加了(例如，日本公開專利申請No.9-205164)。
還公開了另外一種方法，其中，密封樹脂圖案直接形成在電路板基板上，而不用插入焊料抗蝕劑圖案(日本公開專利申請No.8-111477)。
在本方法中，或者通過從一開始就不形成焊料抗蝕劑圖案，或者通過形成了焊料抗蝕劑圖案然后在樹脂密封之前由額外的去除工藝步驟將其去除，從而在密封樹脂和基板之間沒有焊料抗蝕劑圖案。
但是，在上述申請No.9-205164的方法中，小約幾個平方毫米的電路基板難于容納許多的開口40來安裝多個芯片型電子元件。
即使強行地設計如上所述的多個開口，也難于提供數量足夠多的開口40從而在密封樹脂和基板之間獲得可行的令人滿意的粘結強度。
在申請No.8-111477的情形中，出現了幾個缺點，比如短路的頻繁發生和生產成本的增加，短路的頻繁發生是由于在印刷膏狀焊料以焊接電子元件的步驟期間由于形成了焊料橋接所導致，而成本的增加由在焊接之后附加去除焊料抗蝕劑的步驟所導致。
因此，希望克服上述困難，并且在密封樹脂和基板之間獲得令人滿意的粘結強度，即使在其間插入有焊料抗蝕劑層的情形下。
發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種電路板，該電路板也具有幾乎所有的相似應用的裝置的優點和特征，同時消除了許多上述缺點。
本發明的另一個目的是提供一種電路板，該電路板能夠在密封樹脂和該電路板的基板之間獲得適當的接觸面積，使得其間的粘結強度得以增加。
以下的簡要概述僅僅是所選擇的本發明的特征和屬性。對其更完整的說明請參見下面小標題為“具體實施方式
”的部分。
根據一個示范性實施例的印刷電路板至少包括基板；形成在所述基板上的金屬電路圖案；形成在所述基板上的多個安裝電極，用于電連接至少一個電子元件；形成在所述基板的表面上方的電絕緣材料的抗蝕劑層，在對應于所述多個安裝電極的區域內具有開口；設置在所述基板的邊緣部分上的多個外連接端子，用于連接外部器件，其中，所述抗蝕劑層僅形成在所述基板的表面上方于樹脂密封中所使用的密封區域內圍繞所述多個安裝電極的區域上。
此外，可以形成所述抗蝕劑層來框住所述基板的表面上方的所述密封區域的外邊緣，并且覆蓋不同于所述密封區域的區域，除了待顯露的預定部分之外，其中，所述預定部分包括至少用于放置所述多個外連接端子的區域。
還公開了電路單元，其包括電子器件和上述電路板，其中，通過電連接到所述多個安裝電極在所述印刷電路板上安裝所述電子器件，并且其中，包括至少一個安裝所述電子器件的區域被樹脂密封。
由于通過本發明的電路板在密封區域和印刷電路板之間獲得了適當的接觸面積，并且獲得了其間增加的粘結強度，所以該電路單元可以實現優異的器件可靠性和高的產率。
結合附圖，從隨后的詳細的說明和權利要求書，對于本發明的公開及其特征和優點將變得更加清楚。
圖1A是示出根據這里所公開的印刷電路板的平面圖；圖1B是沿圖1A的結構的線XX截取的橫截面圖；圖1C是焊接連接盤及其附近區域的放大視圖；圖2A是示出根據這里公開的另一實施例的印刷電路板的平面圖；圖2B是沿圖2A的結構的線YY截取的橫截面圖；圖3A是示出根據這里公開的又一實施例的電路單元的平面圖；圖3B是沿圖3A的結構的線ZZ截取的橫截面圖；圖3C是圖3B中由虛線圓圈內的部分“A”的放大視圖；
圖4A是示出已知印刷電路板的平面圖；圖4B是沿圖4A的線VV截取的橫截面視圖；圖5A是示出另一個已知印刷電路板的平面圖；圖5B是沿圖5A的結構的線WW截取的橫截面視圖。
具體實施例方式
在隨后的說明中，說明了印刷電路板和電路單元的具體實施例，對于增加密封樹脂和印刷電路板的基板之間的粘結強度和改善器件的可靠性特別有用。
但是，應該理解，本公開并不限于這些實施例。例如，這里所公開的電路板和電路單元的基本結構也可以適用于任何形式的電路單元。其它實施例對于本領域普通技術人員在閱讀下面的說明時是清楚的。
根據本公開的通常的實例，能夠獲得適當密封樹脂接觸面積的印刷電路板至少包括基板、金屬電路圖案、多個安裝電極、抗蝕劑層、多個外連接端子。
金屬電路圖案形成在基板上，多個安裝電極形成在基板上用于電連接至少一個電子元件，電絕緣材料的抗蝕劑層形成于基板表面上方并在對應于多個安裝電極的區域中具有開口，多個外連接端子設置在基板用于連接外部器件的邊緣部分上。
在本發明的一個實施例中，抗蝕劑層優選地僅形成在基板表面上方用于樹脂密封中的密封區域內圍繞多個安裝電極的區域上。
術語“圍繞多個安裝電極的區域”指抗蝕劑層可以防止相鄰安裝電極之間電接觸的這樣的區域范圍。為了增加密封樹脂和印刷電路板基板之間的接觸面積，優選地使形成來圍繞多個安裝電極的抗蝕劑層所占用的空間盡可能地小。
在另一個實施例中，抗蝕劑層僅形成在基板表面上方用于樹脂密封中的密封區內圍繞多個安裝電極的區域上，從而框住密封區的外部邊緣。
通過設置框住密封區的外部邊緣的抗蝕劑層，可以防止密封用的密封區域不恰當地擴展到由抗蝕劑層框住的區域之外，并且樹脂密封可以設置在根據當前或具體的樹脂密封設計的預定區域內。
在又一個實施例中，抗蝕劑層僅形成在基板表面上方用于樹脂密封中的密封區內圍繞多個安裝電極的區域上，從而框住密封區的外部邊緣，并且覆蓋不同于密封區的區域，除了待顯露的預定部分之外，其中該預定部分包括至少一個用于設置多個外連接端子的區域。
這里，術語“待顯露的預定部分”指包括任何用于電連接外部電子元件的端子，比如上述多個安裝電極和用于連接例如電容器和電阻的電路元件的電路元件。
由于在基板上密封區域以外的區域由抗蝕劑層包封，除上述待顯露的預定部分之外，所以可以防止沒有樹脂密封的電路和電極部分劣化。
作為設置上述抗蝕劑層的結果，將印刷電路板設置得能夠在密封樹脂和印刷電路板基板之間獲得適當接觸面積，并且在其間的粘結強度也得到了增強。
在另一個實施例中，還公開了電路單元，這包括電子器件和任何一個上述的印刷電路板，其中，通過電連接到多個安裝電極來將電子器件安裝在印刷電路板上，并且包括至少一個安裝電子器件的區域被樹脂密封。
由于密封樹脂和印刷電路板之間的接觸面積增加，所以對于電路單元密封樹脂的粘附強度也增加了。所以，通過引入上述的印刷電路板，可以形成具有出色器件可靠性和高產率的電路單元。
已經從總體上描述了本發明，提供隨后的實例來進一步示出本發明的優選實施例。應當理解，這些實施例旨在說明性的，而非限制本發明。
下面，本文將說明根據這里公開的一個實施例的印刷電路板。
圖1A到圖1C是示出印刷電路板的圖形，其中，圖1A是該印刷電路板的平面圖，而圖1B是沿圖1A的結構的線XX截取的橫截面圖，并且圖1C是焊接連接盤及其附近區域的放大視圖。
參考圖1A和1B，印刷電路板包括由比如玻璃環氧樹脂的絕緣材料制成的基板2，以及在其上形成的用于安裝至少一個電路元件的安裝區域10。
在安裝區域10的四個位置上，四個焊接連接盤(安裝電極部分)4每個均被提供用于電連接待安裝的電子元件。此外，四個外連接端子8每個都設置在基板2的邊緣部分用于連接外部器件。
外連接端子8通過電路圖案6分別電連接到焊接連接盤4。
焊接連接盤4、電路圖案6和外連接端子8通過比如薄銅膜的導電材料而形成。
作為絕緣材料層的第一焊料抗蝕劑膜14形成在圍繞焊接連接盤4的區域，在它們之間保留預定空間以防止焊接電子元件中所使用的焊料不適當地擴展到相鄰的焊接連接盤4或電路圖案上而造成短路。
第二焊料抗蝕劑膜16還形成在框形輪廓的區域12中，在安裝了電子元件之后在該區域12(以下簡稱密封區域12)上方提供樹脂密封。
在圖1C中所示的焊接連接盤4和焊料抗蝕劑膜14之間的間距“a”是鑒于安裝電子元件時所使用的抗蝕劑膜14的熱膨脹而決定的，從而設置在焊接連接盤4上的焊料通過該熱膨脹來適當擠壓焊料抗蝕劑膜14，在本實施例中，將間距“a”形成為大約60μm。
如圖1C所示，在相鄰的焊接連接盤4之間的抗蝕劑膜14的距離“b”必須確定來使得避免設置在焊接連接盤4上焊料與相鄰的電極或電路圖案6附加部分之間不恰當的電接觸。這里將距離“b”形成為大約100至200μm。
此外，形成于框形輪廓的密封區域12中的第二焊料抗蝕劑膜16的寬度大致在30到50μm的范圍內。
隨帶說一句，出于圖示的目的示出了焊料抗蝕劑膜14、16的上述尺寸，其可以根據基板2的尺寸和待安裝的電子元件的尺寸和數量而變化。
此外，如圖1A和圖1B所示，電路圖案6的部分顯露在基板2表面上方沒有形成焊料抗蝕劑膜14的部分上。
但是，可以注意到，由于密封區域12的內部在安裝之后進行了樹脂密封，所以在安裝之前的此顯露對于器件工藝并非至關重要。
如本實施例上面所述，焊料抗蝕劑膜14僅形成在圍繞焊接連接盤4的區域上方的焊接區域12內。于是，在密封樹脂和基板2之間通過密封所形成的接觸面積能夠得以增加，這導致其間粘結強度的增加。
此外，由于焊料抗蝕劑膜16形成在框形輪廓的密封區域12中，于是可以在樹脂密封期間防止密封樹脂不適當地擴展到密封區域之外。
盡管如上所述在本實施例中，焊料抗蝕劑膜16形成在框形輪廓的密封區域12中，但是并不意于限制本發明于該實施例。相反，例如，也可以替換使用另外類型的印刷電路板而不形成焊料抗蝕劑膜16。
除了上述能夠安裝一個電子元件的印刷電路板的情形之外，本發明的各種裝置還可以應用于其它電路板。
例如，這樣的電路板包括能夠安裝多個電子元件的電路板；通過在基板2中額外提供的通孔，在基板2的反面上提供用來連接外部器件的電極部分，和/或設置有焊接連接盤4、電路圖案6和外連接端子8，每個都由比如銅之外的金屬形成，例如金。
這里還將說明根據本發明另一個實施例的印刷電路板。
圖2A和圖2B是示出另一印刷電路板的圖，其中，圖2A是該印刷電路板的平面圖，而圖2B是沿圖2A的結構的線YY截取的橫截面圖。
圖2A和圖2B中與圖1A和1B中相似的元件用相同標號示出，這里省略了對于其詳細的說明。
參考圖2A和圖2B，印刷電路板包括焊接連接盤4、電路圖案6和外連接端子8，每個都形成在基板2上。
焊料抗蝕劑膜14形成在基板2上圍繞焊接連接盤4的區域上方。作為絕緣材料層的焊料抗蝕劑膜18形成在密封區域12之外，具有四個分別位于對應于四個外連接端子8的位置的開口。
由于形成在密封區域之外的電路圖案部分被包封，且然后將其由焊料抗蝕劑膜18保護，如圖2A和2B所示，因此可以避免器件特性的劣化。
同樣如圖2A和2B所示，第一焊接抗蝕劑膜14僅形成在密封區域12內圍繞焊接連接盤4的區域上方。
于是，可以增加在密封樹脂和基板2之間通過密封形成的接觸面積，并且這增加了在其間的粘結強度。
而且，由于在密封區域12的邊界部分上方提供了第二焊料抗蝕劑膜18以在區域12內部之間形成階梯，所以可以防止密封樹脂不適當地擴散到區域12之外。
在下面，將詳細描述根據本發明的電路單元。
圖3A到圖3C是示出電路單元的圖形，其中，圖3A是該電路單元的平面圖，而圖3B是沿圖3A的結構的線ZZ截取的橫截面圖，并且圖3C是圖3B中虛線圈內的部分“A”的放大視圖。
可以注意到，早先在第一實施例中所提及的印刷電路板被引入到本發明的電路單元中。
在參考圖3A和圖3B的電路單元中，倒裝片型半導體器件20被安裝在安裝區域10中(圖1A)，并且樹脂密封設置在密封區域12中具有密封樹脂24的結構上(圖1A)。
參考圖3C，在其底面設置有外連接端子22的半導體器件20通過焊接連接盤4和焊料26電連接。
在電路板上圍繞焊接連接盤4的區域上，形成焊接抗蝕劑膜14來使得在將端子22焊接到焊接連接盤4上期間焊料不會由于加熱不恰當地擴散或延伸到周圍區域。
此外，由于形成焊接抗蝕劑膜14來通過熱膨脹將焊料26推送到焊接連接盤4的中部，因此可以在端子22和焊接連接盤4之間獲得可靠的電連接。
通過首先灌入然后通過或者紫外(UV)光照射或者保持在相對高的溫度下來硬化，對液態密封樹脂24進行樹脂密封。
為了實現電路單元的小型化，優選的是，在樹脂密封之后密封樹脂的高度要小。因此，用于液態密封樹脂24的材料優選地具有低的粘度。
但是，液態密封樹脂材料24的粘度太小可能在頃入該材料期間導致不恰當地擴展到預定密封區域之上。通過形成圍繞密封區域12的框形焊料抗蝕劑膜16可以避免該困難，從而使密封樹脂24形成在預定區域內。
所以，密封樹脂24可以形成在盡可能小的區域的范圍內，并且實現了電路單元的小型化。
另外，用于密封樹脂24適當的材料的示例包括或硅或丙烯酸系的液態樹脂材料。
此外，由于焊料樹脂膜14僅形成在圍繞焊接連接盤4的區域上方，將除了上述焊料樹脂膜14和電路圖案6之外的部分顯露且與密封樹脂24直接接觸。
如上述，在焊料樹脂膜和密封樹脂24之間的粘結強度小于在基板2和樹脂之間的粘結強度。因此，通過增加基板2和密封樹脂24之間的直接接觸面積，可以增加在其間的粘結強度。
盡管在其底面上設置有外連接端子22的倒裝片型半導體器件20安裝在本實施例的電路單元中的電路板上，但是本發明不限于該實施例。
相反，或者可以采用另外類型的電連接，例如通過用于將待安裝在電子元件的電極部分連接到印刷電路板的電極的引線鍵合。此外，電路板也可以能夠安裝兩個或多個電子元件，而不是一個。
從上面包括實例的說明中清楚的是，本發明的印刷電路板和電路單元相對于此前已知的類似裝置具有一些優點。
例如，在印刷電路板中的抗蝕劑層優選地僅形成在基板表面上方樹脂密封中使用的密封區域內圍繞多個安裝電極的區域上。
因此，該印刷電路板能夠在密封樹脂和電路板基板之間實現適當的接觸面積，而且也增加了其間的粘結強度。
此外，抗蝕劑層可以形成在該印刷電路板中，從而框住密封區域的外邊緣。
由于該結構，可以防止用于密封的密封樹脂不恰當地擴展到由抗蝕劑層所框住的區域之外，而且在根據用于樹脂密封的具體設計的預定區域內，可以提供樹脂密封。
此外，由于基板上在密封區域之外的區域由抗蝕劑層包封，除了上述待顯露的區域之外，所以可以防止沒有樹脂密封的電路和電極部分劣化。
在另一方面，還公開了一種引入本印刷電路板的電路單元。該電路單元包括電子器件和上述的印刷電路板，其中，電子器件通過電連接到多個安裝電極從而安裝在印刷電路板上，并且包括至少一個安裝的電子器件區域由樹脂密封。
通過結合在印刷電路板和密封樹脂之間具有增加的接觸面積和粘結強度的印刷電路板，可以形成器件可靠性優異和產率高的電路單元。
此外，由于將印刷電路板中的抗蝕劑層設置來框住密封區域的外邊緣，所以可以防止密封樹脂不恰當地從這樣構成的區域向外擴展，并且可以在預定區域內提供樹脂密封。這對于減少電路單元的大小有用。
此外，基板上在密封區域之外的區域由抗蝕劑層包封，除了早先提及的待顯露的區域之外，并防止沒有樹脂密封的電路和電極部分劣化。因此，在引入該印刷電路板的電路單元中器件的可靠性增加了。
根據上述教導可以對本發明進行其它的修改和變化。因此，應該理解，在由權利要求書所限定范圍內，可以以這里所具體說明之外的方法來實踐本發明。
本申請要求與2004年9月30日向日本專利局遞交的日本專利申請No.2004-286631的優先權，將其全文引入以做參考。
權利要求
1.一種印刷電路板，包括基板；形成在所述基板上的金屬電路圖案；形成在所述基板上的多個安裝電極，用于電連接至少一個電子元件；形成在所述基板上方的絕緣材料的抗蝕劑層，在對應于所述多個安裝電極的區域內具有開口；設置在所述基板的邊緣部分上的多個外連接端子，用于連接外部器件，其中，所述抗蝕劑層僅形成在所述基板表面上方于樹脂密封中使用的密封區域內圍繞所述多個安裝電極的區域上。
2.根據權利要求1所述的印刷電路板，其中，所述抗蝕劑層形成來框住所述基板的表面上方的所述密封區域的外邊緣。
3.根據權利要求1所述的印刷電路板，其中，所述抗蝕劑層形成來覆蓋在所述基板的表面上方不同于所述密封區域的區域，除了待顯露的預定部分之外，所述預定部分包括至少用于放置所述多個外連接端子的區域。
4.根據權利要求2所述的印刷電路板，其中，所述抗蝕劑層形成來覆蓋在所述基板的表面上方不同于所述密封區域的區域，除了待顯露的預定部分之外，所述預定部分包括至少用于放置所述多個外連接端子的區域。
5.根據權利要求1所述的印刷電路板，其中，所述抗蝕劑層形成來框住所述基板的表面上方的所述密封區域的外邊緣，并且覆蓋不同于所述密封區域的區域，除了待顯露的預定區域之外，所述預定區域包括至少用于放置所述多個外連接端子的區域。
6.一種電路單元，包括電子器件；以及印刷電路板；所述印刷電路板包括基板；形成在所述基板上的金屬電路圖案；形成在所述基板上的多個安裝電極，用于電連接至少一個電子元件；形成在所述基板上方的絕緣材料的抗蝕劑層，在對應于所述多個安裝電極的區域內具有開口，所述抗蝕劑層僅形成在所述基板表面上方于樹脂密封中使用的密封區域之內的圍繞所述多個安裝電極的區域上；以及設置在所述基板的邊緣部分上的多個外連接端子，用于連接外部器件，其中，通過電連接到所述多個安裝電極在所述印刷電路板上安裝所述電子器件，并且其中，包括至少一個安裝所述電子器件的區域被樹脂密封。
7.一種電路單元，包括電子器件；以及印刷電路板；所述印刷電路板，包括基板；形成在所述基板上的金屬電路圖案；形成在所述基板上的多個安裝電極，用于電連接至少一個電子元件；形成在所述基板上方的絕緣材料的抗蝕劑層，在對應于所述多個安裝電極的區域內具有開口，所述抗蝕劑層僅形成在所述基板的表面上方于樹脂密封中所使用的密封區域之內圍繞所述多個安裝電極的區域上，以框住所述密封區域的外邊緣；以及設置在所述基板的邊緣部分上的多個外連接端子，用于連接外部器件，其中，通過電連接到所述多個安裝電極在所述印刷電路板上安裝所述電子器件，并且其中，包括至少一個安裝所述電子器件的區域被樹脂密封。
8.一種電路單元，包括電子器件；以及印刷電路板；所述電路板，包括基板；形成在所述基板上的金屬電路圖案；形成在所述基板上的多個安裝電極，用于電連接至少一個電子元件；形成在所述基板上方的絕緣材料的抗蝕劑層，在對應于所述多個安裝電極的區域內具有開口，所述抗蝕劑層僅形成在所述基板的表面上方于樹脂密封中所使用的密封區域之內圍繞所述多個安裝電極的區域上，以框住所述密封區域的外邊緣，并且覆蓋不同于所述密封區域的區域，除了待顯露的預定部分之外，所述預定部分包括至少用于放置所述多個外連接端子的區域；以及設置在所述基板的邊緣部分上的多個外連接端子，用于連接外部器件，其中，通過電連接到所述多個安裝電極在所述印刷電路板上安裝所述電子器件，并且其中，包括至少一個安裝所述電子器件的區域被樹脂密封。
全文摘要
本發明公開了一種印刷電路板和引入該印刷電路板的電路單元。該印刷電路板能夠獲得適當的密封樹脂的接觸面積，并且包括至少形成在基板上的金屬電路圖案、多個形成在基板上用于電連接至少一個電子元件的安裝電極、設置在基板的表面上并在對應于多個安裝電極的區域中具有開口的電絕緣材料的抗蝕劑層，并且多個外連接端子設置在基板的邊緣部分用于連接外部裝置。該抗蝕劑層優選地僅形成在基板的表面上方于樹脂密封中所使用的密封區域內圍繞多個安裝電極的區域上。還公開了一種電路單元，包括電子元件和上述印刷電路板，其中，通過電連接到多個安裝電極在印刷電路板上安裝電子器件，并且包括至少一個安裝電子器件的區域被樹脂密封。
文檔編號H01L21/50GK1763933SQ20051010871
公開日2006年4月26日 申請日期2005年9月28日 優先權日2004年9月30日
發明者東口昌浩, 丹國廣 申請人:株式會社理光