專利名稱：多層印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種其上安裝了諸如半導(dǎo)體元件之類的電子部件的印刷電路板。具體 地，本發(fā)明涉及一種多層印刷電路板。
背景技術(shù)：
在近來的具有多層印刷電路板和在其上安裝的電子部件的電子裝置中，由于各種 原因，高頻電流流入多層印刷電路板的電源層或接地層。例如，電源層和信號層之間的電磁 耦合引起高頻電流流入電源層中。弱化的接地層引起高頻電流流入接地層中?；亓髀窂降?長度也影響流入接地層中的高頻電流。高頻電流流入電源層或接地層構(gòu)成了可以引起噪聲 輻射問題的大電流回路。因為這種噪聲從多層印刷電路板的內(nèi)層輻射，粘貼在多層印刷電路板的外表面上 的噪聲抑制片對于減小噪聲幾乎沒有效果。JP-A 2006-100608或JP-A 2006-019590公開了一種至少部分地由磁性材料構(gòu)成
的預(yù)浸漬片，將這些文獻(xiàn)一并在此作為參考。由預(yù)浸漬材料構(gòu)成的多層印刷電路板可以抑 制上述從其內(nèi)部輻射的噪聲，然而，為了在實際使用中獲得理想的噪聲抑制特性，具有磁性 材料的預(yù)浸漬材料變得非常厚。較厚的預(yù)浸漬材料導(dǎo)致較大的多層印刷電路板。因此，需 要具有小尺寸的、可以抑制上述噪聲的新結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種多層印刷電路板，包括主要由磁性材料組成的內(nèi)磁 性層，其中將內(nèi)磁性層形成為與通過彼此垂直的第一和第二方向定義的預(yù)定平面平行； 內(nèi)磁性層沿第一方向具有第一磁導(dǎo)率并且沿第二方向具有第二磁導(dǎo)率；以及第一磁導(dǎo)率和 第二磁導(dǎo)率滿足表達(dá)式0.2，其中X是第一磁導(dǎo)率與第二磁導(dǎo)率的比。內(nèi)磁性層可 以通過化學(xué)鍵或范德華力的作用來形成。內(nèi)磁性層可以包括多個磁性單元，每一個所述磁 性單元提供磁力，以及可以通過使用強(qiáng)相互作用，將磁性單元彼此磁性地耦合，來形成所述 內(nèi)磁性層。內(nèi)磁性層可以主要由鐵氧體膜組成?？梢酝ㄟ^化學(xué)浸鍍方法將鐵氧體膜直接形 成于內(nèi)導(dǎo)電層上。鐵氧體膜可以主要由金屬氧化物組成，其中金屬成分由公式FeaNibZneCod 來表示，其中a+b+c+d = 3. 0 ;2· 1彡a彡2. 7 ;0· 1彡b彡0. 3 ;0· 1彡c彡0. 7 ；以及
0. 15?？梢酝ㄟ^閱讀以下關(guān)于優(yōu)選實施例的描述并參考附圖，理解本發(fā)明的目的，并更 加完全地理解其結(jié)構(gòu)。


圖1是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的鐵氧體膜中的磁相互作用的視圖；圖2是示意性地示出了由復(fù)合磁性材料構(gòu)成的現(xiàn)有噪聲抑制片和根據(jù)本發(fā)明的 鐵氧體膜的虛磁導(dǎo)率(μ “)特性的視圖；圖3Α是示意性地示出了用于形成根據(jù)本發(fā)明實施例的鐵氧體膜的膜形成設(shè)備的 視圖；圖3Β是示意性地示出了圖3Α的膜形成設(shè)備的轉(zhuǎn)臺上的目標(biāo)結(jié)構(gòu)的頂視圖；圖4是示意性地示出了用于本發(fā)明實施例中評估噪聲抑制結(jié)果的評估系統(tǒng)的視 圖；圖5是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的四層印刷電路板(a)的截面圖；圖6是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的四層印刷電路板(b)的截面圖；圖7是示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的四層印刷電路板(C)的截面圖；圖8是示出了根據(jù)比較示例的四層印刷電路板(a’ )的輻射噪聲譜的曲線圖；圖9是示出了圖5的四層印刷電路板(a)的輻射噪聲譜的曲線圖；圖10是示出了根據(jù)另一比較示例的四層印刷電路板(b’ )的輻射噪聲譜的曲線 圖；圖11是示出了圖6的四層印刷電路板(b)的輻射噪聲譜的曲線圖；圖12是示出了根據(jù)另一比較示例的四層印刷電路板(C’ )的輻射噪聲譜的曲線 圖；圖13是示出了圖7的四層印刷電路板(c)的輻射噪聲譜的曲線圖。盡管本發(fā)明允許各種修改和替換形式，但是在圖中作為示例，僅示出了特定實施 例，并且這里將對其進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，應(yīng)該理解的是，附圖及其詳細(xì)描述并非傾向于將 本發(fā)明局限于所公開的具體形式，相反，本發(fā)明覆蓋落在通過所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明 的精神和范圍內(nèi)的全部修改、等價物和替換。
具體實施例方式發(fā)明人已經(jīng)研究了 JP-A 2006-100608或JP-A 2006-019590的問題，并且已經(jīng)發(fā)
現(xiàn)該問題的原因。首先，將解釋該問題的原因。通常，當(dāng)將噪聲抑制構(gòu)件或材料直接設(shè)置在諸如在印刷電路板上形成的信號圖案 之類的傳輸線上時，其噪聲抑制效果由以下公式(1)表示^ΚΜ·μ"·/·δ(1)其中P1()SS/Pin示出了每單位線路長度的噪聲抑制效果，M是噪聲抑制構(gòu)件和由流過 傳輸線的電流引起的高頻磁通量之間的耦合系數(shù)，以及S是噪聲抑制構(gòu)件的厚度。耦合系數(shù)M受到噪聲抑制構(gòu)件和傳輸線之間的空隙的影響；較大的空隙可以顯著 地使耦合系數(shù)M惡化。因此，要求去除空隙以獲得較大的噪聲抑制效果。然而，如果將復(fù)合 磁性片用作噪聲抑制構(gòu)件，將膠帶用于將復(fù)合磁性片固定到傳輸線上，難以在實際使用中 省略膠帶。膠帶的厚度使復(fù)合磁性片的耦合系數(shù)M惡化。此外，在JP-A 2006-100608或 JP-A 2006-019590中公開的普通復(fù)合磁性材料包括磁性顆粒和粘合所述顆粒的聚合物。聚
4合物還提供傳輸線和磁性顆粒之間的固有間隙。固有間隙也引起了復(fù)合磁性片的耦合系數(shù) M的惡化。 參考公式(1)，噪聲抑制構(gòu)件的特性還依賴于噪聲抑制構(gòu)件的虛部磁導(dǎo)率μ “的 大小及其頻率特征或分布。特別地，以下三個條件是非常重要的1)初始磁導(dǎo)率μ i和諧振 頻率f；的乘積PiXf;較大；2)在寬頻率范圍內(nèi)，諧振頻率f；是可控的；以及3)分布向其 峰值陡峭地變化。乘積PiXf;受到對于所使用材料和材料形狀而言惟一的飽和磁化Ms和 各向異性磁場Ha的影響。初始磁導(dǎo)率Pi和諧振頻率f；分別由以下等式(2)和(3)來表 示，并且初始磁導(dǎo)率Pi和諧振頻率f；滿足以下公式(4)
2MS(2)
^HaM0
人(體材料)= Izzi3(3)
2π
⑷
3耶0其中μ。是真空磁導(dǎo)率。根據(jù)公式(4)可以理解，乘積PiXf;與飽和磁化Ms成比例。換句話說，如果材料 具有相同的飽和磁化Ms，乘積PiXf;基本上是常數(shù)。這是Snoek定律。另外，復(fù)合磁性材料的噪聲抑制構(gòu)件或包括噪聲抑制構(gòu)件的預(yù)浸漬片也受到沿磁 路的另一個去磁場Nd(X)XMs影響。去磁場Nd(X)XMs依賴于磁性顆粒的形狀。假設(shè)上述去 磁場Nd(X) XMs是通過非磁性聚合物保持磁性顆粒彼此遠(yuǎn)離引起的。去磁場Nd(X) XMs影響 開磁路(open magneticpath)中的磁性材料的有效磁導(dǎo)率Pe，由以下公式(5)來表示。這
樣，復(fù)合磁性材料的噪聲抑制構(gòu)件或預(yù)浸漬片沿磁路具有非常小的有效磁導(dǎo)率μ eo
μ =-1-(5)
e Nd{x)如根據(jù)等式(1)所理解的，噪聲抑制構(gòu)件的噪聲抑制效果還依賴于噪聲抑制構(gòu)件 的較大厚度S。然而，噪聲抑制構(gòu)件的較大厚度δ形成了多層印刷電路板中的導(dǎo)電層之間 的較大距離。因為導(dǎo)電層之間的較大距離增加了噪聲輻射，在實際使用中不能采用噪聲抑 制構(gòu)件的較大厚度5。為了解決JP-A 2006-100608或JP-A 2006-019590的問題，理想的是噪聲抑制構(gòu) 件或材料具有較大的耦合系數(shù)M和較大的乘積hXf；，但是具有較小的厚度δ。通常，在 Snoek定律的限制下，不可能獲得較大的乘積μ iXf；。然而，如果考慮噪聲抑制構(gòu)件的形狀 為附加系數(shù)，沿其厚度方向的去磁場Nd(Z) XMs用于提高旋轉(zhuǎn)的進(jìn)動能量。通過使用去磁場 Nd(Z)XMs,將公式(3)寫為以下公式(6)
/Λ薄膜材料) =(6) 注意這里各向異性磁場Ha、飽和磁化Ms和真空磁導(dǎo)率μ Q滿足以下條件=HaXMs/ 1?？紤]所述條件，與具有與磁性膜相同化學(xué)成分的磁體相比，磁性膜具有更大的
5去磁場Nd(Z) XMS。因此，磁性膜具有比磁體更高的諧振頻率f；。例如，鐵氧體鍍膜的乘積 μ iXfr比燒結(jié)的鐵氧體或厚膜磁性材料大1個量級。此外，因為沒有聚合物或膠帶，本質(zhì) 上由磁性材料(例如，上述鐵氧體鍍膜)組成的磁性膜與復(fù)合磁性材料相比具有較大的耦 合系數(shù)M?？紤]復(fù)合磁性片的去磁場Nd(X) XMS，本質(zhì)上由磁性材料組成的磁性膜具有比復(fù) 合磁性片更大的乘積PiXfp另外，磁性膜具有比印刷電路板的制造容限更小的厚度δ ； 較小的厚度S不會影響印刷電路板的尺寸?；谝陨嫌懻摚鶕?jù)本發(fā)明實施例的多層印刷電路板包括內(nèi)磁性層，所述內(nèi)磁性 層實質(zhì)上由磁性材料組成，并且無需使用諸如聚合物之類的非磁性粘合劑，而是通過化學(xué) 鍵或范德華力的作用形成所述內(nèi)磁性層。具體地，將鐵氧體鍍膜用作本實施例中的內(nèi)磁性 層。鐵氧體鍍膜通過鐵氧體電鍍方法形成。優(yōu)選地，鐵氧體鍍膜通過化學(xué)浸鍍方法形成。例如，鐵氧體電鍍方法是在US Ρ4，477，319中公開的方法，將其內(nèi)容結(jié)合在此作為 參考。本實施例的鐵氧體電鍍方法包括以下步驟準(zhǔn)備至少包含鐵離子的特定溶液；將目 標(biāo)的表面放入所述特定溶液中，以將Fe2+離子、或Fe2+離子和其他金屬氫氧化物離子吸收 到目標(biāo)的表面上；將所吸收的Fe2+離子氧化為Fe3+離子，從而使特定溶液中的Fe3+離子和 金屬氫氧化物離子發(fā)生鐵氧體結(jié)晶反應(yīng)，將鐵氧體膜形成于目標(biāo)的表面上。例如，根據(jù)本實 施例的鐵氧體電鍍的目標(biāo)是包括在本實施例的多層印刷電路板中的內(nèi)導(dǎo)電層。如圖1所示，鐵氧體鍍膜包括具有高同質(zhì)性的多個柱狀晶體。在鐵氧體鍍膜中，相 鄰的柱狀晶體通過強(qiáng)交換相互作用彼此磁性地耦合。因此，鐵氧體鍍膜具有較小變化的各 向異性磁場。各向異性磁場的較小變化引起頻率特性的分布向其峰值陡峭地改變，使得鐵 氧體鍍膜可以無需減小信號頻率就提供適當(dāng)?shù)脑肼曇种菩Ч?。此外，因為上述交換相互作 用沿磁路產(chǎn)生相當(dāng)小的去磁場Nd(X) XMs，鐵氧體膜的有效磁導(dǎo)率μ e實質(zhì)上等于對于材料 惟一的磁導(dǎo)率。鐵氧體膜的磁導(dǎo)率分布特性是基于其鐵磁諧振的，因此比復(fù)合磁片的更好， 如圖2所示。另外，因為可以將鐵氧體鍍膜直接形成于多層印刷電路的內(nèi)導(dǎo)電層上，并且鐵 氧體鍍膜不包括聚合物，在鐵氧體鍍膜和內(nèi)導(dǎo)電層之間不存在空隙或間隙。因此，鐵氧體耦 合系數(shù)M非常接近理論最大值(Mmax = 1)。這樣，鐵氧體膜具有噪聲頻率范圍內(nèi)較大的耦合 系數(shù)M和較大的乘積PiXf;,而具有較小的厚度δ。因此，當(dāng)用于多層印刷電路板時，鐵氧 體膜具有優(yōu)異的噪聲抑制效果。參考IEC(國際電工委員會)所定義的IEC 62333_2，作為噪聲抑制片的特性評估標(biāo) 準(zhǔn)，通過制造雙面印刷電路板準(zhǔn)備微帶線(MSL)，并且評估鐵氧體鍍膜的傳導(dǎo)噪聲抑制效果。通過使用如圖3A和3B中示意性示出的膜形成設(shè)備來形成用于評估的鐵氧體膜。 所示膜形成設(shè)備包括噴嘴101、102 ；永磁體103 ；容器105、106 ；和轉(zhuǎn)臺107。容器105、106 包含用于鐵氧體電鍍的溶液和用于氧化的其他溶液，用于鐵氧體電鍍的溶液具有在上表中 所示的各種成分。為了通過使用所示設(shè)備形成鐵氧體膜，將目標(biāo)104放到轉(zhuǎn)臺107上，使得將每一個 目標(biāo)104定位于兩個永磁體103之間，如圖3B所示。將永磁體103用于在目標(biāo)104的表面 上施加與表面平行的磁場以控制鐵氧體膜中的磁各向異性。在該實施例中所施加的磁場的 理想數(shù)量是0 500e ；可以響應(yīng)于所需的磁各向異性數(shù)值來確定所述數(shù)量。通過噴嘴101、 102將所述溶液從容器105、106提供到目標(biāo)104上。在提供溶液時，依次重復(fù)執(zhí)行第一和第 二步驟，以便在目標(biāo)104上形成鐵氧體膜，其中第一步驟是通過噴嘴101將溶液提供到目
6標(biāo)104之一上，接著通過使用轉(zhuǎn)臺107的離心力去除過多的溶液；同樣地，第二步驟通過噴 嘴102將溶液提供到目標(biāo)104上，接著通過使用轉(zhuǎn)臺107的離心力去除過多的溶液。更詳細(xì)地，準(zhǔn)備MSL板或聚酰亞胺片，作為目標(biāo)104，并且將其安裝到轉(zhuǎn)臺107上。 每一個MSL板包括具有1. 6mm厚度和80mm正方形形狀的玻璃環(huán)氧樹脂板。玻璃環(huán)氧樹脂 板的一個表面用條形導(dǎo)體形成，而玻璃環(huán)氧樹脂板的另一個表面用均勻圖案的接地導(dǎo)體形 成。將條形導(dǎo)體定位在玻璃環(huán)氧樹脂板表面的中線上，并且所述條形導(dǎo)體具有約3mm的寬 度和80mm的長度。MSL的特征阻抗是50 Ω。將MSL板安裝到轉(zhuǎn)臺107上，使得接地導(dǎo)體與 轉(zhuǎn)臺107接觸。另一方面，每一個聚酰亞胺片具有25 μ m的厚度和8cm正方形形狀。接下來，在最高至90°C的熱條件下，將還原離子交換水提供至MSL板或聚酰亞胺 片上的同時，將轉(zhuǎn)臺107按照150rpm來轉(zhuǎn)動。接下來，將氮氣引入到膜形成設(shè)備中，使得在 設(shè)備中創(chuàng)建還原氛圍。通過將FeCl2-4H20、NiCl2_6H20、ZnCl2和CoC12_6H20溶解到用于在 下表1中所示的每一個膜的還原離子交換水中來形成用于鐵氧體電鍍的每一種溶液(反應(yīng) 溶液)。另一方面，通過將NaNO2和CH3COONH4溶解到還原離子交換水中來形成氧化溶液。 通過噴嘴101、102，將反應(yīng)溶液和氧化溶液提供到目標(biāo)104上，其中各自的流速是約40ml/ min0作為以上過程的結(jié)果，黑色的鐵氧體膜分別形成于目標(biāo)104的表面上。[表 1]
in目標(biāo)L(Um)LA60MHz am Va150MHz StOT U VSO MHz 處的 tiaVfib'SQHz 處的 U ■ mSQHj 處的 tx μ' (i/m)Ir (MHi)^DC tfiom)HSLfl 特 S (與《■’方向平行的tt)HSL透 將征 (與1/b節(jié)向平行的tt>FeKiZnCoSOWU處的 SM (dB)50 1處的 Δ Ploss/Pin_0Ηζ處的 iPlees/PmSCHz ft 的 Δ Plose/PInHWi處的 Sli <dB)SOlHz處的 ΡΙβΜ/Ρ ηIQHi處的 PIMS/Pinsou 處 η APWPir示例#1MSL？S0 O^_RO302666740401 5454onB.E+03-3000-3000比 示例Ktt亞胺片？50 0 3onnBO3026667454511339,1008.E+03-3200-32000示例β,ιMSU7 5n 0 3η onRO40200003δ3R114563902.E+02-2000-20001示例#4MSL？40.1030 00BO？ 3Θ364383 115334109.E+03-3500-35001示例MSL？S0 0 3ηηηBODfl1000003434113104109.E+03-4000-40000比校示例MSL？R0 0,1f)f>0800 5180000414111584109 ￡+03-4200-42000？ m07οοη80？3347831 012018t81002.E+05-3000-35001示例MSL？ fin 0 3001BO.in2966740340.81545400Θ.Ε+03-3100-30001示例MSL？10 Ofl015fln26Θ67162.010304008.E+05-3600-43001示例MSL？10 nfl014RO3 12580615300.51031400ι .E+oe-4400-36000比a示例#nMSL？.1n Π4η η780？9275963557.011324002 ￡+04-3800-4200I比較示例OOfi 03 η26007536O.t113341f)2.E+04-4200-38000比a示例？a0 (U0 0ηη？04000055146？ 5003.E+04-4200-42000？70 m000ΑΠ,1026667353511236430l.E-01-2800-28001比 示例#15MSL2.60.10.10.00803.0260073434111334407.E-02-1800-18001 ※…其中沿與和yb'中的較大者平行的方向測量μ ‘’。分析這樣獲得的鐵氧體膜。通過使用基于屏蔽深線圈方法的磁導(dǎo)計(即磁導(dǎo)測量 器)來測量其磁導(dǎo)-頻率特性。通過使用圖4中所示的評估系統(tǒng)來測量其傳輸損耗APloss/ Pin作為噪聲抑制效果。在圖4中，參考數(shù)字202表示MSL板或聚酰亞胺片，并且另一個參 考數(shù)字204表示在其上形成的鐵氧體膜。如圖4所示，通過使用同軸線201，將MSL板202 的兩端與網(wǎng)絡(luò)分析器203相連。在聚酰亞胺片的情況下，在將聚酰亞胺片設(shè)置在不具有鐵 氧體膜的簡單MSL板上，并通過使用500g的重量向所述片施加均勻的重量的同時，執(zhí)行所 述測量。將該結(jié)果相對于沒有用鐵氧體膜形成的簡單MSL板標(biāo)準(zhǔn)化。在表1中示出了標(biāo)準(zhǔn) 化的結(jié)果和其他測量特性，其中μ' a是每一個鐵氧體膜沿與其表面平行的方向“a”的實 部磁導(dǎo)率，μ' b是鐵氧體膜的沿與膜表面平行但是與方向“a”垂直的另一個方向“b”的 實部磁導(dǎo)率?；谝韵碌仁?7)和⑶計算每一個鐵氧體膜的傳輸損耗AP1()ss/Pin I^=I-(Ir2HI)(7)
7Γ00541-^---^~(8)
Pm P JMSL +Ferrite) Pin(MSL)其中Γ和T分別是反射系數(shù)和透射系數(shù)，并且分別通過以下公式(9)和(10)來 定義S11 = 201og| Γ (9)S21 = 201og|T (10)在表1中，“t”是每一個鐵氧體膜的厚度，“L”是每一個鐵氧體膜的最小長度。根據(jù) 圖1明顯的是，除了鐵氧體膜#6和#13之外的每一個鐵氧體膜具有等于或大于10 μ m的乘 積(μ 〃 X t)。此外，每一個鐵氧體膜滿足條件t < 50 μ m和L/t > 1000。換句話說，每一 個鐵氧體膜足夠薄，使得其去磁場Nd (X)XMs非常小。另外，除了鐵氧體膜#15之外的每一個 鐵氧體膜由于其不小于0.1 Ωπι的電阻率P D。，均具有足夠小的反射特性(S11),而與其較大 的面積尺寸無關(guān)。具體地，因為每一個膜在其平面內(nèi)具有非常小的磁各向異性或不具有磁 各向異性，除了鐵氧體膜#11和#12之外的每一個鐵氧體膜均滿足條件0. 5 < χ < 2. 0，其 中χ是μ' 3/μ ‘ b。此外，每一個鐵氧體膜#1、#3、#4、#5、#7、#8、#9、#10和#14主要由金 屬氧化物組成，金屬成分由公式FeaNibZneCod來表示，其中a+b+c+d = 3. 0 ；2. 1 ^ a ^ 2. 7 ； 0. 1彡b彡0. 3 ;0. 1彡c彡0. 7 ；以及0彡d彡0. 15。結(jié)果，與其他鐵氧體膜#2、#6、#11、 #12、#13和#15相比，每一個鐵氧體膜#1、#3、#4、#5、#7、#8、#9、#10和#14具有適當(dāng)?shù)耐?射損耗特性AP1()ss/Pin，即該透射損耗特性AP1()ss/Pin在約50MHz的相對較低的頻帶(即透 射信號的頻帶)內(nèi)較低，而在幾個GHz的相對較高的頻帶(傳導(dǎo)噪聲的頻帶)內(nèi)較高。為了進(jìn)一步分析每一個膜的長寬比L/t對其磁導(dǎo)率的影響，將鐵氧體膜按照與上 述方式類似的方式形成于微帶線板上，切割所述微帶線板以獲得4mm正方形形狀，并且通 過使用屏蔽回路線圈方法來測量所獲得的每一個4mm正方形的磁導(dǎo)率。在下表2中示出了 分析結(jié)果。[表 2]
ID目標(biāo)膜成分(mol%)L (mm)t ipm)L/t50MHz 處的 μ:50MHz 處的 μ[FeNiZnCo示例#16MSL2.50.20.30.004.03.013334040示例#17MSL2.50.20.30.004.04.010003939比較示例#18MSL2.50.20.30.004.014.72722525 根據(jù)圖2可以理解，每一個鐵氧體膜#16和#17具有大于等于1000的長寬比L/t， 并且提供相對較大的磁導(dǎo)率。另一方面，鐵氧體膜#18具有小于1000的另一個長寬比L/t， 并且提供相對較小的磁導(dǎo)率。為了進(jìn)一步分析，形成四層印刷電路板(a)、(b)和(C)。每一個四層印刷電路板 (a)、(b)和(c)均包括具有與鐵氧體膜#16相同成分和相同厚度的內(nèi)磁性層。四層印刷電 路板(a)、(b)和(c)分別如圖5、圖6和圖7所示。參考圖5，印刷電路板(a)包括兩個外導(dǎo)電層和兩個內(nèi)導(dǎo)電層。外導(dǎo)電層分別作為 信號層351、352。內(nèi)導(dǎo)電層分別作為接地層321和電源層322。在接地層321和電源層322 上形成鐵氧體膜331和332，使得將鐵氧體膜331定位于信號層351和接地層321之間，而
8將鐵氧體膜332定位于信號層352和電源層322之間。參考數(shù)字310表示磁芯構(gòu)件的電介 質(zhì)層。參考數(shù)字341、342表示預(yù)浸漬片的電介質(zhì)層。每一個電介質(zhì)層310、341和342均由 玻璃環(huán)氧樹脂制成。參考圖6，印刷電路板(b)包括兩個外導(dǎo)電層和兩個內(nèi)導(dǎo)電層。外導(dǎo)電層分別作 為信號層451、452，其中信號層451包括電源線。內(nèi)導(dǎo)電層作為接地層421和422。在接地 層421和422上形成鐵氧體膜431和432，使得將鐵氧體膜431定位于信號層451和接地層 421之間，而將鐵氧體膜432定位于信號層452和接地層422之間。參考數(shù)字410表示磁芯 構(gòu)件的電介質(zhì)層。參考數(shù)字441、442表示預(yù)浸漬片的電介質(zhì)層。每一個電介質(zhì)層410、441 和442均由玻璃環(huán)氧樹脂制成。印刷電路板(b)還包括在磁芯構(gòu)件中形成的過孔470。過 孔470包括柱形導(dǎo)電通孔472和分別形成在導(dǎo)電通孔472的內(nèi)外表面上的鐵氧體鍍膜474、 476。在導(dǎo)電通孔472的內(nèi)表面上形成的鐵氧體鍍膜476沿印刷電路板(b)的厚度方向連 接在鐵氧體膜441和442之間。可以省略鐵氧體鍍膜474和476之一。通常通過在上述印刷電路板(a)和(b)的磁芯構(gòu)件的兩個表面上形成鐵氧體膜， 接著將預(yù)浸漬片固定到鐵氧體膜上，再在預(yù)浸漬片上形成外導(dǎo)電層，來制造上述印刷電路 板(a)和(b)。詳細(xì)地，作為印刷電路板(a)的磁芯構(gòu)件，準(zhǔn)備雙面玻璃環(huán)氧樹脂印刷電路板al。 雙面印刷電路板al包括玻璃環(huán)氧樹脂板和在玻璃環(huán)氧樹脂板的兩個表面上形成的銅膜。 玻璃環(huán)氧樹脂板具有0. 96mm的厚度。每一個銅膜具有0. 035mm的厚度，并且作為接地層321 或電源層322。同樣地，作為印刷電路板(b)的磁芯構(gòu)件，準(zhǔn)備雙面玻璃環(huán)氧樹脂印刷電路 板bl。雙面印刷電路板bl具有與印刷電路板al類似的結(jié)構(gòu)。除了接地層421、422之外， 印刷電路板bl還形成有鐵氧體鍍膜474和導(dǎo)電通孔472。接下來，在與形成鐵氧體膜#16相同的條件下，但是從中去除永磁體103，從而未 將由于永磁體103導(dǎo)致的磁場施加到印刷電路板al、bl上，使用圖3A的膜形成設(shè)備，將鐵 氧體膜331、332和431、432分別形成于印刷電路板al和bl的兩個表面上。這樣獲得的鐵 氧體膜331、332和431、432的每一個均具有約3 μ m的厚度，并與印刷電路板al或bl緊密 接觸，而在鐵氧體膜和印刷電路板al或bl之間不具有任何空隙。在印刷電路板bl中，同 樣通過上述鐵氧體膜形成工藝，將鐵氧體鍍膜476形成于導(dǎo)電通孔472的內(nèi)表面上。接下來，通過熱壓接合，將環(huán)氧樹脂預(yù)浸漬片341、342和銅膜351、352固定到這樣 獲得的磁芯構(gòu)件al的兩側(cè)上，其中每一個環(huán)氧樹脂預(yù)浸漬片341、342均具有0. 2mm的厚 度，并且每一個銅膜351和352均具有0. 012mm的厚度。在其中形成通孔。執(zhí)行銅鍍以在 通孔的內(nèi)表面上形成導(dǎo)電通孔363、364，其中每一個導(dǎo)電通孔具有0. Olmm的厚度。然后，將 預(yù)定圖案形成于銅膜351、352上，以獲得四層印刷電路板(a)。同樣地，通過熱壓接合，將環(huán) 氧樹脂預(yù)浸漬片441、442和銅膜451、452固定到這樣獲得的磁芯構(gòu)件bl的兩側(cè)上。在其 中形成通孔。執(zhí)行銅鍍以在通孔的內(nèi)表面上形成導(dǎo)電通孔461、462。然后，將預(yù)定圖案形成 于銅膜451、452上，以獲得四層印刷電路板(b)。參考圖7，印刷電路板(c)包括兩個外導(dǎo)電層和兩個內(nèi)導(dǎo)電層。外導(dǎo)電層分別作為 信號層551、552。內(nèi)導(dǎo)電層分別作為接地層531和電源層532。在接地層531和電源層532 上形成鐵氧體膜521和522，使得將接地層531定位于鐵氧體膜521和信號層551之間，而 將電源層532定位于鐵氧體膜522和信號層552之間。參考數(shù)字510表示該示例中由預(yù)浸
9漬片制成的磁芯構(gòu)件的電介質(zhì)層。參考數(shù)字541、542分別表示雙面印刷電路板cl、c2的電 介質(zhì)層。每一個電介質(zhì)層510、541和542均由玻璃環(huán)氧樹脂制成。通常通過準(zhǔn)備兩個雙面印刷電路板cl、c2，接著分別在印刷電路板cl、c2的表面 之一上形成鐵氧體膜521、522，并將這樣獲得的印刷電路板cl、c2分別固定在磁芯構(gòu)件的 兩個表面上，從而使鐵氧體膜521、522分別定位于磁芯構(gòu)件和印刷電路板cl、c2之間，來制 造上述印刷電路板(C)。詳細(xì)地，雙面玻璃環(huán)氧樹脂印刷電路板Cl包括玻璃環(huán)氧樹脂板和在玻璃環(huán)氧樹 脂板的兩個表面上形成的銅膜。玻璃環(huán)氧樹脂板具有0. 2mm的厚度。銅膜之一具有0. 012mm 的厚度，并且作為信號層551。另一銅膜具有0.035mm的厚度，并且作為接地層531。雙面 玻璃環(huán)氧樹脂印刷電路板C2具有與印刷電路板cl類似的結(jié)構(gòu)，并且包括玻璃環(huán)氧樹脂板 和由銅制成并且形成于玻璃環(huán)氧樹脂板的兩個表面上的信號層552和電源層532。接下來，在與形成鐵氧體膜#16相同的條件下，但是從中去除永磁體103，從而未 將由于永磁體103導(dǎo)致的磁場施加到印刷電路板cl、c2上，使用圖3A的膜形成設(shè)備，將鐵 氧體膜521、522只分別形成于印刷電路板cl、c2的接地層531和電源層532上。接下來，將環(huán)氧樹脂預(yù)浸漬片510插入到印刷電路板cl、c2之間，使得鐵氧體膜 521,522直接定位于預(yù)浸漬片510上，其中預(yù)浸漬片510具有0. 96mm的厚度。然后，通過熱 壓接合，將印刷電路板cl、c2與預(yù)浸漬片510彼此連接。在其中形成通孔。執(zhí)行銅鍍以在 通孔的內(nèi)表面上形成導(dǎo)電通孔563、564，其中每一個導(dǎo)電通孔具有0. Olmm的厚度。然后，將 預(yù)定圖案形成于銅膜551、552上，以獲得四層印刷電路板(c)。另外，還準(zhǔn)備了比較印刷電路板(a，)、(b，)和(C’)，所述比較印刷電路板(a，)、 (b，)和(c，)分別具有與印刷電路板(a)、(b)和(c)類似的結(jié)構(gòu)，不同之處在于比較印刷 電路板(a，)、(b，)和(c，)不具有鐵氧體膜。在每一個印刷電路板(a)、(b)和(c)、(a’)、 (b’)和(c’)上，形成用于評估的電路，其中所述電路包括可編程邏輯器件(PLD)、四個驅(qū)動 器IC芯片、電阻器、電容器等，并且所述PLD工作于75MHz。將每一個印刷電路板(a)、(b) 和(c)、(a’)、(b’ )和(c’ )設(shè)置在電波消聲室內(nèi)部。在彼此相同的條件下驅(qū)動PLD，并且 測量輻射噪聲的大小。針對印刷電路板(a)、(a，)、(b)、(b，)、(c)和(c，)的測量結(jié)果分 別如圖8至圖13所示。根據(jù)圖8至圖13清楚的是，與印刷電路板(a’)、(b’ )和(c’ )相 比，印刷電路板(a)、(b)和(c)顯著地減小了輻射噪聲。盡管通過使用圖3A的膜形成設(shè)備來形成上述鐵氧體鍍膜，但是本發(fā)明并不局限 于此?？梢酝ㄟ^使用另一批量類型的膜形成設(shè)備或者使用流水線類型的另一膜形成設(shè)備， 來形成鐵氧體鍍膜。本申請基于2006年11月22日向日本專利局遞交的JP2006_316209、2007年7 月24日向日本專利局遞交的JP2007-191929和2007年8月27日向日本專利局遞交的 JP2007-219541的日本專利申請，將其內(nèi)容結(jié)合在此作為參考。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可以對這些實施例進(jìn)行另外和進(jìn)一步的修改，并且本發(fā)明傾 向于保護(hù)落在本發(fā)明真實范圍內(nèi)的所有這種實施例。
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權(quán)利要求
一種多層印刷電路板，包括主要由磁性材料組成的內(nèi)磁性層，其中將內(nèi)磁性層形成為與通過彼此垂直的第一和第二方向定義的預(yù)定平面平行；內(nèi)磁性層沿第一方向具有第一磁導(dǎo)率并且沿第二方向具有第二磁導(dǎo)率；以及第一磁導(dǎo)率和第二磁導(dǎo)率滿足表達(dá)式0.5≤x≤2，其中x是第一磁導(dǎo)率與第二磁導(dǎo)率的比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，還包括內(nèi)導(dǎo)電層，將內(nèi)磁性層直接形成于 內(nèi)導(dǎo)電層上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層印刷電路板，其中內(nèi)導(dǎo)電層包括接地層或電源層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層印刷電路板，還包括在內(nèi)磁性層上形成的電介質(zhì)層；以 及信號層，由導(dǎo)電材料組成并且形成于電介質(zhì)層上，使得將電介質(zhì)層定位于信號層和內(nèi)磁 性層之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層印刷電路板，其中內(nèi)導(dǎo)電層具有第一和第二表面，內(nèi)磁 性層形成于第一表面上，多層印刷電路板還包括在內(nèi)導(dǎo)電層的第二表面上形成的電介質(zhì) 層；以及信號層，由導(dǎo)電材料組成并且形成于電介質(zhì)層上，使得將電介質(zhì)層定位于信號層和 內(nèi)導(dǎo)電層之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，還包括導(dǎo)電通孔，導(dǎo)電通孔具有內(nèi)外表面， 內(nèi)磁性層形成于導(dǎo)電通孔的內(nèi)外表面中的至少一個上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中通過化學(xué)鍵或范德華力的作用來形成 內(nèi)磁性層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中內(nèi)磁性層包括多個磁性單元，每一個 所述磁性單元提供磁力，以及通過使用強(qiáng)相互作用，將磁性單元彼此磁性地耦合，來形成所 述內(nèi)磁性層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中內(nèi)磁性層具有大于等于0.1 Qcm的直 流電阻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中內(nèi)磁性層具有由鐵磁諧振引起的磁 導(dǎo)率分布特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層印刷電路板，其中內(nèi)磁性層主要由鐵氧體膜組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層印刷電路板，其中通過化學(xué)浸鍍方法將鐵氧體膜直接 形成于內(nèi)導(dǎo)電層上。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的多層印刷電路板，其中鐵氧體膜主要由金屬氧化物組成， 其中金屬成分由公式FeaNibZneCod來表示，其中a+b+c+d = 3. 0.2. 1 ≤ a 彡 2. 7 0. 1 彡 b 彡 0. 3 0. 1 彡 c 彡 0. 7 0 ^ d ^ 0. 15ο以及
全文摘要
一種多層印刷電路板，包括主要由磁性材料組成的內(nèi)磁性層。內(nèi)磁性層可以通過化學(xué)鍵或范德華力的作用來形成。內(nèi)磁性層可以包括多個磁性單元，每一個所述磁性單元提供磁力，以及可以通過使用強(qiáng)相互作用，將磁性單元彼此磁性地耦合，來形成所述內(nèi)磁性層。內(nèi)磁性層可以主要由鐵氧體膜組成?？梢酝ㄟ^化學(xué)浸鍍方法將鐵氧體膜直接形成于內(nèi)導(dǎo)電層上。鐵氧體膜可以主要由金屬氧化物組成，其中金屬成分由公式FeaNibZncCod來表示，其中a+b+c+d＝3.0；2.1≤a≤2.7；0.1≤b≤0.3；0.1≤c≤0.7；以及0≤d≤0.15。
文檔編號H05K1/00GK101969739SQ20101052229
公開日2011年2月9日 申請日期2007年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者久保寺忠, 吉田榮吉, 小野裕司, 荒井智次, 近藤幸一 申請人:Nec東金株式會社