[发明专利]印刷电路板及其制造方法

说明书

相关申请的引用

本申请要求以下国内优先权申请和国外优先权申请的优先权，并且这些优先权申请通过引用结合于此：

“相关申请的引用

本申请要求于2013年7月9日提交的韩国专利申请序列号10-2013-0080404的权益，通过援引将其全部内容并入本文中。”

技术领域

本发明涉及印刷电路板及其制造方法，更具体涉及能够改善安装在印刷电路板上的电子元件与电路配线之间可靠性的印刷电路板及其制造方法。

背景技术

在近代，对用于便携化的电子产品的微型化以及各种功能存在逐渐增长的需求。由于这种趋势，将各种电子元件安装在电子产品的基板上，并且当携带电子产品时，存在电子产品跌落或撞击增加的可能性。因此，需要电子产品的高可靠性。具体地，为了避免电子元件从基板分离的故障，连接电子元件和基板的焊接界面(solder interface)需要高可靠性。

通常，存在两种连接各种电子元件如模具和主板的方法：引线结合法(wire bonding method)和焊接接合法(solderjoint method)。在它们之间，当使用焊接接合法时，焊接界面上的可靠性是非常重要的因素。

同时，根据电子元件的高密度，PCB表面处理工艺是不同的。根据时代对变薄和密集的PCB产品的要求，在近代，PCB表面处理从电镀Ni/Au表面处理(electro Ni/Au surface treatment)变为能够容易实现无尾(tailless)的化学镀表面处理(electroless surface treatment)，以便克服如工艺简单化和无噪声的问题。

具体地，当表面处理法是包括Ni的化学镀镍(Ni)-金(Au)(在下文中为ENIG)镀层或化学镀镍(Ni)-钯(Pd)-金(Au)(在下文中为ENEPIG)镀层时，由撞击引起的破坏出现在焊片和ENIG镀层以及ENEPIG镀层(其是镀镍层)。在该化学镀表面处理中，在金属电路层上进行表面处理之后，当安装电子元件并进行用于引线结合的焊接接合时，通过Ni和P原子的扩散在焊接层和金属电路层之间形成金属间化合物(IMC)层。

在该金属间化合物中，根据针对焊接接合的回流过程的温度，形成针状结构或块状结构。在这时，在金属间化合物中，当回流过程的温度较高时，形成聚结的块状结构以改善可靠性，而当流回工艺的温度较低时，形成多个针状物竖立在其中的针状结构。

然而，根据电子元件，由于回流过程温度的局限性，在实际应用方面存在困难。

[相关技术文献]

[专利文献]

专利文献1：韩国专利特许公开号2010-0102033

发明内容

为了克服上述问题，已经发明了本发明，因此，本发明的目的是提供印刷电路板及其制造方法，在利用焊接接合连接经表面处理的金属电路层和电子元件的方法中，其能够通过控制金属间化合物的形状改善可靠性。

根据实现该目的的本发明的一个方面，提供了印刷电路板，包括：电连接至电子元件的金属电路层；在金属电路层的上表面上形成的焊接层；在焊接层和金属电路层之间形成的金属间化合物层；以及根据金属电路层的厚度在金属间化合物层中形成的块状部分，其中，优选金属电路层的厚度是20μm至50μm。

当金属电路层的宽度是20μm至30μm时，优选金属电路层的厚度是20μm至25μm。

当金属电路层的宽度是30μm至40μm时，优选金属电路层的厚度是25μm至30μm。

当金属电路层的宽度是40μm至50μm时，优选金属电路层的厚度是30μm至40μm。

当金属电路层的宽度是50μm至70μm时，优选金属电路层的厚度是40μm至50μm。

优选金属间化合物层的厚度是0.1μm至1.5μm。

根据实现该目标的本发明的另一方面，提供了制造印刷电路板的方法，包括：在基底基板上形成金属电路层；表面处理金属电路层；以及由金属电路层形成包括块状部分的金属间化合物层，其中，在形成的金属间化合物层中，根据金属电路层的厚度控制块状部分的比率。

在形成金属间化合物层中，优选金属电路层的厚度是20μm至50μm。

在形成的金属间化合物层中，回流焊接(reflow soldering)可以在240℃至260℃的温度下进行。

当金属电路层的宽度是20μm至30μm时，优选金属电路层的厚度是20μm至25μm。