CN100576971C - 独立焊垫的无导线电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种独立焊垫的无导线电镀方法，其方法主要经由基板的下表面的第二临时导电层、核心通孔的壁面上的电镀金属层、上表面的第一临时导电层，由基板无须电镀出保护层的下表面，传递来自电镀电流源的电镀电流至上表面的图案化金属层，而在需要保护的图案化金属层上形成保护层。上述临时导电层均可在完成电镀保护层之后被移除，而提高可布线空间，实现高密度电路板的目的。

Description

独立焊垫的无导线电镀方法

技术领域

本发明涉及一种电路板的制作方法，尤其是指一种无导电线的选择性电镀制作方法。

背景技术

日前，由于电子产品日益向轻薄短小趋势发展，而且其功能也不断增多，使得芯片的输入/输出端口快速增加，相对的封装技术也不断更新，现今在高阶产品中多数采用覆晶封装的技术，封装密度也随之不断地提高。

在一般细线路的制作方法中，主要是在玻纤加强树脂材料增层法中制作50微米线距的细线路时，使用1.5～5.0微米薄铜皮，并利用此铜皮作为电镀的导电层，最后再使用快速蚀刻方法咬蚀1.5～5.0微米的底铜厚度。但是，此法中的薄铜皮需要有粗糙的表面，才能与玻纤加强树脂材料结合，故此方法需要存在一定程度的粗糙表面结构，然而此粗糙表面结构的存在会使得快速蚀刻时必须加强咬蚀深度，而造成电镀之后的线宽损失，基于底铜的厚度，咬蚀量无法再减少，从而无法制作出50微米线距以下的更细线距的高密度电路板。

为了满足更细线距的高密度电路板的需求，必须尽可能保留更多的布线空间，尤其是在电镀结束后便不再需要用到的导电线更是值得考虑的对象。具体来说，需要在封装电路板的线路层上电镀镍金时，为了将电镀时所需的电流传入电路板，尤其是欲电镀的线路层，必须通过相连接于线路层的导电线传入，虽然此种做法可以将线路层完全地用电镀镍金层包覆住，但是导电线在完成电镀后仍会保留在电路板中，而占用到有限的布线空间。但若欲减少导电线所占用的布线空间，而将导电线的宽度作得比较窄时，会造成所电镀出来的电镀镍金层厚度不均匀，因此缩小导电线的宽度仍不是个提高布线密度的好办法。

为了达到提高可布线空间的目的，已有许多厂商纷纷提出无导线电镀的制作方法。但是，某些方法中，为了省略导电线，却无法完全地用电镀镍金层包覆住线路层，即仅在线路层上面有电镀镍金层，侧边却无法覆盖电镀镍金。

现有无导电线电镀技术以无电镀线(Non Plating Line，NPL)、底电镀(Bottom Plating)、纤维光学及光纤光栅技术(玻璃钝化芯片技术)(FBG(GPP))、选择性镀金(Selective Gold)、厚化学镍金(ENAG)为主，然而这些无导电线电镀均存在着些许问题。

无电镀线技术提供了一种无须在基板的表面布设电镀导线也可进行基板电性接触垫的电镀镍/金的设计，其主要以导电膜作为电流传导路径以导通基板上的各电性接触垫，进而形成芯片封装基板电性接触垫的电镀镍/金工艺与结构，可大幅度减少因电镀导线的布设而造成的影响。

无电镀线技术、底电镀技术(Bottom Plating)的缺点为工艺流程繁索复杂故成本较高，亦即若布线为同层独立节点的图案，有时会很难以此方式生产，也就是当该节点未通过导通孔或连接至另一面(例如焊球垫及内层的power& ground引脚)，因此在设计或制造时则会有一些限制。

玻璃钝化芯片技术(GPP)提供区别于无电镀线技术的流程，该技术可使集成电路板无须在基板的表面布设电镀导线也可进行基板电性接触垫的电镀镍/金的设计，减少因电镀导线的布设而造成的影响。但由于玻璃钝化芯片技术(GPP)需在线路上皆镀上镍金，因此具有成本高及防焊层绿漆与金面的结合力较铜面弱的缺点。

选择性镀金技术的缺点是制程操作窗较小，电镀镍金时较易发生渗镀，从而影响电镀的效果；厚化学镍金在工业中也有一些应用，但该技术的问题在于化学药液不易控制，有时会发生化学药液攻击防焊漆、跳镀、基材上金与肩薄等问题，另外因黑垫(black pad)也会造成焊垫与钖球结合力不良而脱落的问题，因此该问题对制造者而言一直是一很令人头疼的问题。

除此之外，也有厂商提出了临时性导电线的做法，其不但解决了上述问题，更可利用可移除导电性的特性，可实现高密度电路板的目的。

台湾专利公告号第I240400号专利：一种封装基板之制造方法，其所使用的无导电线电镀方法中，主要通过核心通孔上的电镀金属，由电路板的背面将电镀电流传递至欲电镀的焊垫上，并在电镀完成后移除临时性的导电线。但是，此方法主要是针对整层金属层中某个部分实施电镀，而在此部分形成保护层。若是对于独立的焊垫(即和其它电路板中的金属部分均无连接者)，就方法无法采用此方法。

另外，台湾专利公告号第I262750号：防焊制程后的无导线电镀制程方法，其所使用的无导电线电镀方法中，主要通过核心通孔上的电镀金属，由电路板的背面将电镀电流传递至欲电镀的焊垫上，并在电镀完成后移除临时性的导电线。但是，此方法主要是针对整层金属层中某个部分实施电镀，而在此部分形成保护层。若是对于独立的焊垫(即和其它电路板中金属部分均无连接者)，此种方法就无法采用。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种独立焊垫的无导线电镀方法，其主要利用在电路板的两面上均形成临时性导电层，利用临时性导电层分别使欲保护的独立焊垫与孔环、电流源与孔环分别被电性连接，并在电镀完成后移除两面上的临时性的导电线，以提高可布线空间，提高电路板密度。

本发明为独立焊垫的无导线电镀方法，该方法包含：

提供具有一核心通孔的一电路板，该电路板的一基板具有一上表面及一下表面，该核心通孔的壁面上具有一电镀金属层，该上表面具有独立的一图案化金属层，在该核心通孔的两侧各具有一孔环；

在电路板的该核心通孔，在该上表面的部分的该孔环及部分的该图案化金属层上形成一第一图案化光刻胶层，且该第一图案化光刻胶层仍曝露出该孔环与该图案化金属层之间的该上表面、以及仍曝露出与该上表面相邻的部分该孔环和部分该图案化金属层；

至少在未被该第一图案化光刻胶层所遮蔽住的该孔环与该图案化金属层之间的该上表面、以及与该上表面相邻的部分该孔环和部分该图案化金属层之上，形成电性连接该孔环与该图案化金属层之间的一第一临时导电层，且同时至少在该基板的该下表面及该孔环之上，形成电性连接该孔环与一电镀电流源之间的一第二临时导电层；

移除该上表面上的该第一图案化光刻胶层；

除了需要保护的该图案化金属层的周围以外，在整个电路板上形成一第二图案化光刻胶层；

至少经由该下表面的该第二临时导电层、及该核心通孔的壁面上的该电镀金属层、和该上表面的该第一临时导电层，传递来自该电镀电流源的电镀电流至该上表面的该图案化金属层，而在需要保护的该图案化金属层上形成一保护层；以及

移除该第二图案化光刻胶层、该第一临时导电层、以及该第二临时导电层。

本发明的独立焊垫的无导线电镀方法，主要经由基板的下表面的第二临时导电层、核心通孔的壁面上的电镀金属层、上表面的第一临时导电层，由基板无须电镀出保护层的下表面，传递来自电镀电流源的电镀电流至上表面的图案化金属层，而在需要保护的图案化金属层上形成保护层。上述临时导电层均可在完成电镀保护层之后被移除，而提高可布线空间，实现高密度电路板的目的。

附图说明

图1A～1H为本发明独立焊垫的无导线电镀方法的示意图；

图2为本发明独立焊垫的无导线电镀方法的另一示意图。

其中，附图标记说明如下：

10基板

11通孔

12电镀金属层

12a、12b孔环

13图案化金属层

101上表面

102下表面

20、40图案化光刻胶层

30a、30b临时性导电层

50保护层

60防焊层

具体实施方式

请参阅图1A～1H，其为本发明独立焊垫的无导线电镀方法的示意图。

如图1F所示，简单来说，本发明独立焊垫的无导线电镀方法，主要利用在电路板的上表面101、下表面102上分别形成的临时性导电层30a、30b，分别使欲保护的独立的图案化金属层13(例如独立的焊垫)与孔环12a之间、电流源(图中未显示，其存在于临时性导电层30b的另一端)与孔环12b之间，分别通过临时性导电层30a、30b而被电性连接，然后通过核心通孔11两端均具有的孔环12a、12b、以及其壁面上的电镀金属，由电路板的下表面102上临时性导电层30b所连接的电流源，将电镀电流传递至欲电镀的图案化金属层13(例如独立的焊垫)上，从而在其上电镀出保护层50，并如图1G所示在完成电镀后移除两面上临时性的导电层30a、30b，不但完成了对于独立图案化金属层13(例如独立的焊垫)的保护，同时又可提高可布线空间，提高电路板密度。以下，将详细描述本发明的工艺步骤。

具体来说，本发明独立焊垫的无导线电镀方法中，首先提供如图1A所示的已具有核心通孔11的电路板。电路板的基板10具有上表面101、下表面102。核心通孔11的壁面上已具有电镀金属层12，且在核心通孔11的两侧具有孔环12a、12b。其中，上表面101已具有独立且需要保护的图案化金属层13(例如：独立的焊垫)。

为了在电路板的上表面101、下表面102上分别形成临时性导电层30a、30b，首先如图1B所示，利用第一图案化光刻胶层20定义出需要电镀的范围。具体来说，在电路板的核心通孔11、以及在上表面101的部分孔环12a、部分图案化金属层13上形成第一图案化光刻胶层20。其中，所形成的第一图案化光刻胶层20仍曝露出孔环12a与图案化金属层13之间的上表面101、以及仍曝露出与上表面101相邻的部分孔环12a、部分图案化金属层13。

如图1C所示，至少在未被第一图案化光刻胶层20所遮蔽住的孔环12a与图案化金属层13之间的上表面101、以及与上表面101相邻的部分孔环12a、部分图案化金属层13之上，形成电性连接孔环12a与图案化金属层13之间的第一临时导电层30a。与此同时，至少也在基板10的下表面101、孔环12b之上，形成电性连接孔环12a与电镀电流源(图中未显示)之间的第二临时导电层30b。接着，如图1D所示，移除上表面101上的第一图案化光刻胶层20。

在完成了上表面101、下表面102上的临时性导电层30a、30b之后，为了只在需要保护的图案化金属层13的周围电镀上保护层50，还需利用第二图案化光刻胶层40来定义。如图1E所示，除了需要保护的图案化金属层13的周围以外，在整个电路板上(主要是上表面101、下表面102上的临时性导电层30a、30b)形成第二图案化光刻胶层40。

最后，如图1F所示，至少经由下表面102的第二临时导电层30b、核心通孔11的壁面上的电镀金属层12、上表面101的第一临时导电层30a，传递来自电镀电流源的电镀电流至上表面101的图案化金属层13，而在需要保护的图案化金属层13(例如独立焊垫)上电镀出保护层50。接着，如图1G所示，移除第二图案化光刻胶层40、第一临时导电层30a、第二临时导电层30b。保护层50可为金层、镍层或上述组合层及其它种类的金属层。

此外，如图1H所示，按照预定需求，除了已具有保护层50的图案化金属层13的周围以外，在整个电路板上形成防焊层60(包含将核心通孔11填满树脂)，亦即使图案化金属层13与防焊层60之间稍微有间隔。不过，为了强化对于图案化金属层13的保护，图案化金属层13与防焊层60之间没有间隔存在，并使防焊层60稍微覆盖到图案化金属层13，曝露出图案化金属层13的部分上表面，如图2所示。

通过以上具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的发明特征，而并非是以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。另外，在本发明基础上所作的任何改变均应属于本发明所权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种独立焊垫的无导线电镀方法，其特征在于，该方法包含：

提供具有一核心通孔的一电路板，该电路板的一基板具有一上表面及一下表面，该核心通孔的壁面上具有一电镀金属层，该上表面具有独立的一图案化金属层，在该核心通孔的两侧各具有一孔环；

在电路板的该核心通孔，在该上表面的部分的该孔环及部分的该图案化金属层上形成一第一图案化光刻胶层，且该第一图案化光刻胶层仍曝露出该孔环与该图案化金属层之间的该上表面、以及仍曝露出与该上表面相邻的部分该孔环和部分该图案化金属层；

至少在未被该第一图案化光刻胶层所遮蔽住的该孔环与该图案化金属层之间的该上表面、以及与该上表面相邻的部分该孔环和部分该图案化金属层之上，形成电性连接该孔环与该图案化金属层之间的一第一临时导电层，且同时至少在该基板的该下表面及该孔环之上，形成电性连接该孔环与一电镀电流源之间的一第二临时导电层；

移除该上表面上的该第一图案化光刻胶层；

除了需要保护的该图案化金属层的周围以外，在整个电路板上形成一第二图案化光刻胶层；

至少经由该下表面的该第二临时导电层、及该核心通孔的壁面上的该电镀金属层、和该上表面的该第一临时导电层，传递来自该电镀电流源的电镀电流至该上表面的该图案化金属层，而在需要保护的该图案化金属层上形成一保护层；以及

移除该第二图案化光刻胶层、该第一临时导电层、以及该第二临时导电层。

2.如权利要求1所述的独立焊垫的无导线电镀方法，其特征在于，该保护层为一金层、一镍层或者为金层与镍层组合的金属层。

3.如权利要求1所述的独立焊垫的无导线电镀方法，其特征在于，该电镀方法进一步包含：

除了已具有该保护层的该图案化金属层的周围以外，在整个电路板上形成一防焊层。

4.如权利要求1所述的独立焊垫的无导线电镀方法，其特征在于，该电镀方法进一步包含：

除了已具有该保护层的该图案化金属层的上表面以外，在整个电路板上形成一防焊层。

Images