CN103416108A - 印刷电路板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的实施例的一种印刷电路板包括：绝缘层；焊盘，其形成在所述绝缘层上并且通过阻焊剂的开口部分被暴露；通过从所述焊盘的顶部填充所述阻焊剂的开口部分而形成的凸起，所述凸起具有比所述阻焊剂的所述开口部分窄的宽度。

Description

印刷电路板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板及其制造方法。

背景技术

印刷电路板（PCB）指的是使用诸如铜的导电材料在电绝缘基板上印刷电路图案，特别地表示刚好在安装电子部件之前的板。

也就是说，为了在平板上密集地安装各种类型的电子元件，印刷电路板的意思是用于确认每一个零件的安装位置、印刷和固定连接到在该平板上的零件的电路板。

随着电子工业的发展，对于电子工业中的高性能、紧凑、有成本竞争力和付款期限的需求增加。针对这些趋势，印刷电路板公司使用半加成法（SAP）来实现了印刷电路板的薄和致密。

图1a至1e是在典型的印刷电路板中的凹凸制造工艺的截面图。

首先，如图1a所示，在绝缘板（绝缘板1）上形成第一金属层2。

另外，第一金属层2可以由铜、镍或其合金制成。

如果形成了第一金属层2，则在第一金属层2形成第一掩模图案3。

然后，通过以第一掩模图案为中心使用第一金属层2作为种子层电镀第一金属层2来形成焊盘4。

然后，通过以所形成的第一掩模图案3为中心电镀作为种子层的第一金属层来形成焊盘4。

当形成了焊盘4时，通过剥离和蚀刻工艺来去除不必要的部分2，例如，第一金属层2和第一掩模图案3。

然后，在与焊盘4形成在一起的绝缘基板1上形成暴露所形成的焊盘4的阻焊剂5。

然后，如图1c所示，在掺杂的阻焊剂5上形成第二金属层6，并且，在所形成的第二金属层6上形成第二掩模图案7。

在这种情况下，执行阻焊剂5的表面处理以保证在阻焊剂5和第二金属层6之间的粘接力。

此后，如图1d所示，在焊盘4上形成凸起8，然后，通过如图1e中所示的剥离和蚀刻处理来去除不必要的部分，诸如第二金属层6和第二掩模图案7。

根据现有技术，凸起8的直径形成为大于阻焊剂5的开口部分。

然而，如上所述，当形成凸起时，在相邻的凸起之间的间隔变窄，使得很可能出现不良的连接。

发明内容

本实施例用于提供能够使相邻的凸起之间的干扰最小化的一种印刷电路板及其制造方法。

该实施例用于提供具有新型凸起形状的一种印刷电路板及其制造方法。

本发明要解决的技术问题不限于上述问题，并且本领域内的技术人员可以通过以下说明而清楚地明白还存在上述并未提及的其他问题。

根据本发明的一个实施例的一种印刷电路板包括：绝缘层；焊盘，其形成在所述绝缘层上并且通过阻焊剂的开口部分被暴露；凸起，其形成在所述焊盘上，并且填充所述阻焊剂的所述开口部分，并且具有比所述阻焊剂的所述开口部分窄的宽度。

另外，所述凸起填充所述阻焊剂的所述开口部分，并且以预定的高度从所述阻焊剂的表面突出。

另外，所述印刷电路板进一步包括在所述焊盘与所述凸起之间形成的凸起连接部分，用于电连接所述焊盘和所述凸起。

此外，所述凸起形成为比所述凸起连接部分的上表面的宽度窄。

此外，所述凸起具有比所述焊盘的上表面窄的宽度，并且所述凸起形成为其上表面以及与所述上表面相对的下表面的宽度相等。

另外，所述印刷电路板的所述凸起的形状为方柱形。

此外，所述印刷电路板的所述凸起由包含铜的合金制成。

同时，根据本发明的实施例的一种印刷电路板的制造方法包括：在绝缘基板上形成焊盘；在所述绝缘基板上涂覆阻焊剂，所述阻焊剂具有暴露所形成的焊盘的开口部分；在所述阻焊剂上形成掩模，所述掩模具有用于开放所述阻焊剂的所述开口部分的窗口；并且通过执行电镀来形成用于填充所述阻焊剂的所述开口和所述窗口的一部分的凸起。

另外，在所述印刷电路板的制造方法中，所述焊盘是通过蚀刻或电镀方法来形成的。

此外，所述印刷电路板的所述制造方法进一步包括：通过执行所述电镀来形成用于电连接所述焊盘和所述凸起的凸起连接部分。

另外，所述方法进一步包括：通过执行所述电镀来形成用于电连接所述焊盘和所述凸起的凸起连接部分。

另外，在所述阻焊剂上形成所述掩模包括：形成具有比所述阻焊剂的开口部分窄的宽度的窗口的掩模。

另外，所述形成所述凸起包括：形成具有比所述形成的焊盘的所述上表面窄的宽度的凸起。

此外，形成所述凸起包括：形成所述凸起，使得所述上表面的宽度以及与所述上表面相对的下表面的宽度相等。

另外，所述凸起的形状是圆柱型、方柱型和多边形柱。

此外，所述印刷电路板的制造方法进一步包括：在所述形成的凸起上形成用于填充所述窗口的焊料。

另外，所述方法进一步包括：在所述形成的凸起上形成用于填充所述窗口的焊料。

附图说明

图1a至1e是示出现有技术的印刷电路板的制造方法的截面。

图2是根据本发明的实施例的印刷电路板的截面。

图3至12是示出根据本发明的实施例的印刷电路板的制造方法的截面。

图13是根据现有技术的印刷电路板的平面图。

图14是根据本发明的实施例的平面图。

图15是根据本发明的另一实施例的印刷电路板的平面图。

图16和17示出了根据本发明的实施例的印刷电路板的可靠性评估。

具体实施方式

在以下详细说明中，仅仅通过说明的方式示出并描述了本发明的特定的示例性实施例。本领域内的技术人员可以明白，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式来修改所述实施例。因此，附图和说明书应当在本质上被看作说明性的而不是限制性的。另外，当元件被称为在另一个元件“之上”时，它可以直接地在另一个元件上或间接地在另一个元件上并且在其间插设一个或多个中间元件。另外，当一个元件被称为“连接到”另一个元件时，它可以直接地连接到另一个元件上，或者间接地连接到另一个元件上并且在其间插设一个或多个中间元件。以下，相同的附图标号表示相同的元件。

将参考图2至14来描述根据本发明的实施例的印刷电路板。

图2是根据本发明的实施例的印刷电路板的截面。

本发明提供了一种经济且可靠的电路板，使用种子层来在绝缘层上形成电路图案，并且在形成电路图案时使用同一种子层作为种子层以在电路图案上形成凸起。

参见图2，根据本发明的实施例的印刷电路板100包括：绝缘板110；连接到在绝缘板110上形成的电路图案（未示出）的焊盘120；覆盖焊盘120和电路图案的阻焊剂130；在阻焊剂130的内壁上形成的电镀种子层140；在焊盘120中形成的凸起连接150，用于填充阻焊剂130的开口部分135；在凸起连接部分上形成的凸起160；以及在凸起上形成的焊料。

绝缘板110可以是使用单个电路图案形成的印刷电路板100的支撑板，但是可以表示使用具有多个堆叠结构的印刷电路板的电路图案（未示出）形成的绝缘层。

当绝缘板100表示多个堆叠结构的一个绝缘层时，在绝缘板110的上部或下部相继地形成多个电路图案（未示出）。

绝缘板100可以是热固型或热塑型聚合物基板、陶瓷基板、有机-无机复合材料基板或玻璃纤维浸渍基板，并且如果绝缘板包括聚合物树脂，则其可以包括环氧树脂绝缘树脂，另外可以包括聚合物树脂。

能够连接到多个电路图案的多个焊盘120形成在绝缘板110上。焊盘120是在印刷电路板100上安装的凸起，并且表示被附加焊料170的焊盘120。

焊盘120由导电材料制成，并且如果在绝缘板110上形成的铜薄层被图案化以形成电路图案则可以由包含铜的合金制成。

另外，可以通过以下方式来形成焊盘120：通过非电解电镀来选择性地去除在绝缘板110上形成的电镀层。

在绝缘板110上覆盖电路图案，并且形成阻焊剂130。

阻焊剂130用于保护绝缘板110的表面，并且具有开口部分135，用于开放要暴露的焊盘120的上表面。

在所形成的阻焊剂130的侧面上形成电镀种子层140。

在要暴露的阻焊剂130的开口部分135的侧面上形成电镀种子层140。

电镀种子层140是用于形成在凸起连接150上形成的凸起连接部分上的种子，并且如果凸起连接150由铜制成，则可以是与铜或镍一样对铜具有高附着力的合金。

另外，电镀种子层140可以位于通过化学镀铜形成的阻焊剂130上。

在电镀种子层140上填充阻焊剂130的开口部分135，并且形成凸起连接150。

凸起连接150形成为从阻焊剂130的上表面突出，并且可以形成在与阻焊剂130的上表面相同的高度处。

可以使用电镀种子层140作为种子通过电解铜电镀来形成凸起连接150。

可以通过使用电镀种子层140作为种子执行电复合电镀来形成凸起连接150。

可以通过使用电镀种子层140作为种子执行电解镀铜来形成凸起连接150。

在凸起连接150上形成凸起160。

凸起160形成为从阻焊剂130的上表面突出。

在这种情况下，以圆柱、方柱和活动柱的形状的至少任何一种来形成凸起160，其上表面和与上表面相对的下表面的宽度相同。

也就是说，凸起160具有方柱130的形状，并且形成为从阻焊剂的上表面突出，以容易执行焊料170的形成。

在这种情况下，在阻焊剂130的开口部分135的内侧上形成凸起160，并且凸起160形成为具有比阻焊剂130的开口部分135窄的宽度。

也就是说，如图1所示，当阻焊剂130的开口部分135的宽度是A时，凸起形成为具有比宽度A窄的宽度B。

根据现有技术，凸起形成为从阻焊剂130突出的区域被扩展成具有比开口部分135大的宽度。

在这种情况下，当按照如上所述形成凸起时，在凸起上形成的焊料形成为具有比开口部分大的宽度，使得在相邻的焊料之间的间隔变窄，从而使得由于在焊料之间的接触而引起不良的连接。

因此，在本发明中，凸起160的宽度形成为比阻焊剂130的宽度窄，并且焊料170形成为具有与阻焊剂的宽度相同的宽度，从而使相邻的焊料之间的间隔最大化。

在凸起160上形成焊料170。焊料170通过软溶和熔化以与元件接触在表面张力的作用下具有圆形形状。

焊料170包括多于二元的金属，并且该二元金属是包含Sn的合金，特别是包含Sn-Cu的合金。

印刷电路板100形成的凸起160的宽度比阻焊剂的开口部分的宽度窄。

在根据本发明的实施例的印刷电路板100中，凸起160的宽度形成得比在阻焊剂180中包括的开口部分135的宽度窄，使得相邻的焊料之间的间隔最大化，从而防止由于相邻的焊料之间的接触而引起的不良连接。

图3至13是示出根据本发明的实施例的印刷电路板100的制造方法的截面。

首先，如图3所示，在绝缘板110上形成金属层115。

在这种情况下，可以通过在绝缘板110上进行包括铜的金属的非电解电镀来形成金属层115。

绝缘板100可以是热固型或热塑型聚合物基板、陶瓷基板、有机-无机复合材料基板或玻璃纤维浸渍基板，并且如果绝缘板包括聚合物树脂，则其可以包括环氧树脂绝缘树脂，另外，可以包括聚合物树脂。

另外，金属层115可以使用覆铜板（CCL），这与用于通过非电解电镀来在绝缘板110上形成金属层的方法不同。

此外，如果通过非电解电镀来形成金属层115，则可以通过向绝缘板110的顶面提供粗糙度来平滑地执行电镀。

随后，如图4中所示，在绝缘板110上形成的金属层115被选择性地去除，以形成电路图案（未示出）或焊盘120。

在这种情况下，可以在绝缘板110的上表面和绝缘板110的下部形成在绝缘板上形成的金属层115，并且因此还可以在下表面上形成电路图案（未示出）和焊盘120。

因此，在绝缘板110的至少一侧上形成电路图案和焊盘120，并且涂敷用于填充在绝缘板110形成的电路图案的阻焊剂130，如图5中所示。

在这种情况下，阻焊剂130形成为包括暴露焊盘120的开口部分135，并且开口部分135形成为具有比焊盘120窄的宽度，使得阻焊剂130保护焊盘120的边缘区域。

随后，如图6所示，形成电镀种子层140，用于覆盖形成阻焊剂的上表面和侧面。

可以通过无电镀方案来形成电镀种子层140。

无电镀方法依序执行去油过程、软腐蚀过程、预催化过程、催化过程、激活过程、无电镀过程和防止氧化过程。

另外，可以通过使用等离子体而不是金属微粒来形成电镀种子层140。

在这种情况下，在对电镀种子层140进行电镀之前，额外执行去污处理，以去除阻焊剂的表面的污迹。

去污处理为阻焊剂130的表面提供表面粗糙度，以提高电镀种子层140的高电镀强度。

另外，除了阻焊剂130的上表面和侧面之外，还在焊盘120的上表面上形成电镀种子层140。

接下来，如图7所示，形成具有用于开放阻焊剂的开口部分185的一部分的窗口的掩模180。

更优选的是，掩模180具有窗口185，用于开放凸起连接150、凸起160和焊料170形成的区域。

掩模180优选地使用耐热性干膜。

在这种情况下，在掩模上形成的窗口185具有比在阻焊剂130中包括的开口部分135窄的宽度。

另一方面，在阻焊剂中形成的开口部分135中形成掩模180的窗口185，以仅开放开口135的一部分。

接下来，如图8所示，在焊盘120上形成凸起连接150。

也就是说，通过以下方式来制造包含导电材料（优选为铜）的合金：电阻作为种子层的电镀种子层140，以形成其中掩模180的窗口185的一部分的凸起连接150。

在这种情况下，掩模180的窗口185具有比开口部分135窄的宽度，使得凸起连接150的宽度形成为具有比阻焊剂130窄的宽度。

接下来，如图9中所示，在形成的凸起连接150上形成凸起160。

也就是说，对包含导电材料（优选为铜）的合金执行电解电镀。

在这种情况下，凸起160形成为具有比在阻焊剂130中包括的开口部分135的宽度窄的宽度。

也就是说，由于通过填充具有比开口部分135的宽度窄的宽度的窗口185而形成凸起160，凸起160形成为比开口部分135的宽度窄的宽度。

另外，根据在掩模180中形成的窗口185的图案来确定凸起160的形状。

在这种情况下，窗口185的图案具有方柱形状。

接下来，在凸起160上形成焊料170，如图10所示。

焊料170可以形成为填充掩模180的整个窗口185。

另外，焊料170软溶并熔化以通过表面张力具有圆形形状而与部件接触。

焊料170包括多于二元的金属，并且该二元金属是包含Sn的合金，特别是包含Sn-Cu的合金。

接下来，去除在电镀种子层140上形成的掩模180，也就是说，剥离掩模180以暴露凸起160和焊料170，如图11中所示。

随后，如图12中所示，蚀刻并去除所形成的电镀金属种子层140。

更优选的是，选择性地蚀刻阻焊剂130的表面上形成的电镀种子层，使得阻焊剂130的上表面暴露。

图13是根据现有技术的印刷电路板的平面图，并且图14是根据本发明的印刷电路板100的平面图。

参见图13，在印刷电路板1中，在阻焊剂5处形成开口部分，并且形成覆盖整个开口部分的凸起8。

另一方面，在印刷电路板1中，凸起8的宽度b形成为大于阻焊剂5的开口部分的宽度。

结果，印刷电路板1具有间隔c，并且连续地形成凸起8。

然而，参见图14，在印刷电路板100中，在阻焊剂以及朝着开口135的一侧覆盖开口部分135的一部分的凸起160中形成开口135。

另一方面，在印刷电路板1中，在凸起160中的宽度b形成为比阻焊剂130的开口的宽度A窄。

因此，印刷电路板100具有间隔C，并且连续地形成凸起160。

此时，在根据本发明的印刷电路板100中，A大于B，在根据现有技术的印刷电路板1中，a比b窄，使得印刷电路板100具有比具有印刷电路板1的c大的间隔C，并且连续地形成凸起160。

图15是根据本发明的另一实施例的印刷电路板的平面图。

另一方面，参见图15，根据本发明的印刷电路板100具有与开口部分一起形成的保护层，并且仅覆盖开口部分135的一部分的凸起160形成为朝着开口部分的内侧。

图16和17示出根据本发明的实施例的印刷电路板的可靠性评估。

参见图16，情况3的结构示出基于根据凸起结构的仿真评估结果的整体高度可靠性。当通过凸起结构160结合芯片和结合剂时，施加在模具上的压力将会减小。

另外，参见图17，基于凸起破裂分析结果，情况3的结构具有最佳的使用期限。

虽然已经结合特定示例性实施例描述了本发明，但是应当明白，本发明不限于所公开的实施例，相反，本发明旨在涵盖在所附的权利要求书及其等同形式的精神和范围内包括的各种修改和等同配置。

Claims (17)

1.一种印刷电路板，包括：

绝缘层；

焊盘，其形成在所述绝缘层上并且通过阻焊剂的开口部分被暴露；

凸起，其形成在所述焊盘上，并且填充所述阻焊剂的所述开口部分，并且具有比所述阻焊剂的所述开口部分窄的宽度。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述凸起填充所述阻焊剂的所述开口部分，并且以预定的高度从所述阻焊剂的表面突出。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，进一步包括在所述焊盘与所述凸起之间形成的凸起连接部分，用于电连接所述焊盘和所述凸起。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板，其中，所述凸起形成为比所述凸起连接部分的上表面的宽度窄。

5.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述凸起具有比所述焊盘的上表面窄的宽度。

6.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述凸起形成为其上表面以及与所述上表面相对的下表面的宽度相等。

7.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述凸起的形状是圆柱形、方柱形和多边形柱。

8.根据权利要求1所述的印刷电路板，其中，所述凸起由包含铜的合金制成。

9.一种印刷电路板的制造方法，包括：

在绝缘基板上形成焊盘；

在所述绝缘基板上涂覆阻焊剂，所述阻焊剂具有暴露所形成的焊盘的开口部分；

在所述阻焊剂上形成掩模，所述掩模具有用于开放所述阻焊剂的所述开口部分的窗口；并且

通过执行电镀来形成用于填充所述阻焊剂的所述开口和所述窗口的一部分的凸起。

10.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，其中，所述焊盘是通过蚀刻或电镀方法来形成的。

11.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，进一步包括：

通过执行电镀来形成用于电连接所述焊盘和所述凸起的凸起连接部分。

12.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，其中，在所述阻焊剂上形成所述掩模包括：形成具有窗口的掩模，该窗口的宽度比所述阻焊剂的所述开口部分窄。

13.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，其中，所述形成所述凸起包括：形成具有比所述阻焊剂的所述开口部分窄的宽度的凸起。

14.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，其中，所述形成所述凸起包括：形成具有比所述形成的焊盘的所述上表面窄的宽度的凸起。

15.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，其中，所述形成所述凸起包括形成所述凸起，使得所述上表面的宽度以及与所述上表面相对的下表面的宽度相等。

16.根据权利要求15所述的印刷电路板的制造方法，其中，所述凸起的形状是圆柱形、方柱形和多边形柱。

17.根据权利要求9所述的印刷电路板的制造方法，进一步包括：

在所述形成的凸起上形成用于填充所述窗口的焊料。

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