[发明专利]用于印刷电路板结构中嵌入器件的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及印刷电路板(PCB)以及更特别地涉及PCB中的嵌入器件。

背景技术

制作和组装印刷电路板(PCB)器件的传统方法是不完善的。这些方法可能是昂贵、低效的并导致具有减小的部件密度、寄生、可靠性和鲁棒性的产品。

已经尝试几种方法来改善PCB器件，但是仍然遭受缺点。例如，在PCB板中嵌入芯片的传统方法需要昂贵的激光钻孔来到达隔离芯片，这可能需要厚金属层以阻止激光器钻孔超过期望点。其他的缺点涉及到一些方法，这些方法包括敏感和复杂的工艺步骤和技术，其目前使得这些方法不实际且成本高。

发明内容

实施例涉及印刷电路板(PCB)，例如多层PCB，包括嵌入有源器件。

在一个实施例中，被配置成嵌入到包括第一层、包含孔的第二层和设置在第二层上的至少一个第三层的多层印刷电路板(PCB)中的插入件包括设置在插入件的表面处的半导体管芯，其中半导体管芯包括至少一个焊垫，该焊垫配置成被电耦合以从外部到半导体管芯产生到半导体管芯的至少一个电路的电连接；以及至少一个延长部，其沿着插入件的表面从焊垫到耦合元件延伸一段距离，该耦合元件具有远比半导体管芯的至少一个焊垫的表面区域大的表面区域，并且其中耦合元件配置成通过第一层和第三层中的一个或多个中的开口从外部电耦合到第二层。

在一个实施例中，印刷电路板(PCB)包括第一层；第二层，其包括孔，其中孔被定尺寸、定形并被布置来容纳插入件，该插入件被配置为设置在第二层中的孔内，其中插入件包括半导体管芯，其布置在插入件的表面处，其中半导体管芯包括至少一个焊垫，该焊垫配置成被电耦合以从外部到半导体管芯产生到半导体管芯的至少一个电路的电连接；以及至少一个延长部，其沿着插入件的表面从焊垫到耦合元件延伸一段距离，耦合元件具有远比半导体管芯的至少一个焊垫的表面区域大的表面区域；以及其中PCB进一步包括布置在第二层上以基本上将半导体管芯包围在孔内的至少一个第三层；以及其中耦合元件配置成通过第一层和第三层中的一个或多个中的开口从外部电耦合到第二层。

在一个实施例中，印刷电路板(PCB)包括被耦合以形成堆叠的多个层，其中该多个层中的至少一层包括孔；插入件，其包括管芯和与管芯间隔开的至少一个耦合元件，插入件被配置成设置在孔中；以及至少一个通路，其被形成为穿过该多个层和该至少一个耦合元件以将插入件与除了包括孔的该至少一层之外的该多个层中的至少一个电耦合。

在一个实施例中，形成印刷电路板(PCB)堆叠的方法包括形成插入件，其包括布置在插入件的表面处的半导体管芯，其中半导体管芯包括至少一个焊垫，该焊垫配置成被电耦合以从外部到半导体管芯产生到半导体管芯的至少一个电路的电连接，以及至少一个延长部，其沿着插入件的表面从焊垫到耦合元件延伸一段距离，该耦合元件具有远比半导体管芯的至少一个焊垫的表面区域大的表面区域；形成包括孔的第一层；将插入件布置在孔中；布置至少一个额外层与第一层以形成堆叠；并且通过在所述至少一个额外层中的一个或多个中的开口从外部到该堆叠的第一层与插入件的耦合元件电耦合。

附图说明

考虑下面结合附图的本发明的各种实施例的详细描述可以更完全地理解本发明，其中：

图1是根据一个实施例的印刷电路板(PCB)层堆叠的透视图。

图2A是根据一个实施例的第一PCB层的顶视图。

图2B是根据一个实施例的第二PCB层的顶视图。

图2C是根据一个实施例的第三PCB层的顶视图。

图2D是根据一个实施例的第四PCB层的顶视图。

图2E是根据一个实施例的第五PCB层的顶视图。

图2F是根据一个实施例的第六PCB层的顶视图。

图2G是根据一个实施例的第七PCB层的顶视图。

图2H是根据一个实施例的第八PCB层的顶视图。

图3是根据一个实施例的PCB层堆叠的透视图。

图4A是根据一个实施例的包括孔的PCB层的透视图。

图4B是根据一个实施例的包括孔和插入件的PCB层的概念图。

图4C是图4B的插入件的概念图。

图5A是根据一个实施例的有源插入件的侧面剖面图。

图5B是根据一个实施例的图5A的插入件的装配型式的侧面剖面图。

图5C是根据一个实施例的嵌入到PCB堆叠中的图5B的插入件的侧面剖面图。

图5D是根据一个实施例的图5C的细节图。