CN103635017A - 电路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种电路板，其包括基底、导电线路层、防焊层、活化金属层、第二金属种子层及金属凸块，所述导电线路层形成于基底的表面，导电线路层包括多个导电垫，所述防焊层形成在导电线路层表面及从导电线路层露出的基底的表面，所述防焊层内含有激光活化催化剂，电路板内形成有多个贯穿防焊层并与多个导电垫一一对应的盲孔，所述活化金属层通过激光活化所述盲孔的内壁的激光活化催化剂形成，并与防焊层相接触，所述第二金属种子层形成于活化金属层表面及对应的导电垫表面，金属凸块形成于第二金属种子层表面并凸出于所述防焊层。本发明还提供一种所述电路板的制作方法。

Description

电路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及电路板制作领域，尤其涉及一种具有导电凸块的电路板及其制作方法。

背景技术

采用倒装芯片球栅格阵列(FCBGA）进行封装芯片的电路板，通常需要制作阵列排布的多个导电凸块结构，以用于承载锡球。所述导电凸块需要贯穿防焊层并与对应的导电线路相互电连接。现有技术中，通常采用在所述导电线路上形成对应的防焊层开口，然后在防焊层上形成电镀光致抗蚀剂层，并在电镀光致抗蚀剂层中形成与防焊层开口对应的电镀光致抗蚀剂层。由于防焊层开口和电镀光致抗蚀剂层开口均需要显影形成，并且需要相互连通，在制作过程中需要队应的电镀光致抗蚀剂层开口与防焊层开口进行对位。这样，需要将防焊层开口制作的相对较大，以便于显影形成电镀光致抗蚀剂层开口时进行对位。这样的制作方法决定了制作的导电凸块结构的分布密度较小，不利于多个导电凸块结构密集分布。

发明内容

因此，有必要提供一种电路板的制作及其方法，可以得到具有密集分布的导电凸块结构的电路板。

一种电路板的制作方法，包括步骤：提供电路基板，所述电路基板包括基底及形成于基底表面的第导电线路层，所述导电线路层包括多个导电垫；在所述导电线路层表面及从导电线路层露出的基底的表面形成防焊层，所述防焊层内具有激光活化催化剂；在所述防焊层远离电路基板表面形成第一金属种子层；在所述第一金属种子层远离防焊层的表面形成电镀光致抗蚀剂层；采用激光在电镀光致抗蚀剂层、第一金属种子层及防焊层内形成多个与多个导电垫一一对应的盲孔，每个所述导电垫从对应的盲孔露出，位于防焊层内的盲孔的孔壁的所述激光活化催化剂被活化，形成活化金属层；在所述活化金属层表面形成第二金属种子层，所述第二金属种子层与第一金属种子层相互电导通；在所述盲孔内电镀金属形成金属凸块，所述金属凸块凸出于防焊层远离电路基板的表面；以及去除所述第一金属种子层及电镀光致抗蚀剂层，得到电路板。

一种电路板，其包括基底、导电线路层、防焊层、活化金属层、第二金属种子层及金属凸块，所述导电线路层形成于基底的表面，导电线路层包括多个导电垫，所述防焊层形成在导电线路层表面及从导电线路层露出的基底的表面，所述防焊层内含有激光活化催化剂，电路板内形成有多个贯穿防焊层并与多个导电垫一一对应的盲孔，所述活化金属层通过激光活化所述盲孔的内壁的激光活化催化剂形成，并与防焊层相接触，所述第二金属种子层形成于活化金属层表面及对应的导电垫表面，金属凸块形成于第二金属种子层表面并凸出于所述防焊层。

与现有技术相比，本技术方案提供的电路板的制作方法，在制作用于形成金属凸块的盲孔时，采用激光烧蚀形成。这样，可以避免现有技术中采用两次显影分别在防焊层中形成开口而后再电镀光致抗蚀剂层中形成开口，电镀光致抗蚀剂层中形成开口需要与防焊层中的开口进行对位，而需要设定较大的防焊层中的开口，不利于形成密集排布的导电凸块。并且采用含有激光活化催化剂的材料作为防焊层，在激光形成盲孔时，同时使得盲孔内壁的防焊层形成活化金属层，这样可以方便地形成第二金属种子层。本技术方案提供的电路板，具有分布密集的金属凸块，以用于芯片的封装。

附图说明

图1是本技术方案实施例提供的电路基板的剖面示意图。

图2是图1的电路基板表面形成防焊层后的剖面示意图。

图3是图2的防焊层表面形成第一金属种子层后的剖面示意图。

图4是图3的第一金属种子层表面形成电镀光致抗蚀剂层后的剖面示意图。

图5是在图4的电镀光致抗蚀剂层、第一金属种子层及防焊层内形成盲孔，并在位于防焊层的盲孔内壁形成活化金属层后的剖面示意图。

图6是图5的活化金属层表面形成第二金属种子层后的剖面示意图。

图7是在图6的盲孔内形成金属凸块后的剖面示意图。

图8是图7去除电镀光致抗蚀剂层及第一金属种子层后的剖面示意图。

图9是本技术方案提供的电路板的剖面示意图。

主要元件符号说明

电路板	100
		电路基板	110
基底	111
		导电线路层	112
导电垫	1121
		防焊层	120
第一金属种子层	130
		电镀光致抗蚀剂层	140
保护膜	141
		盲孔	151
活化金属层	152
		第二金属种子层	160
金属凸块	170
		底面	171
顶面	172
		保护层	173

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

本技术方案提供的电路板制作方法包括如下步骤：

第一步，请参阅图1，提供电路基板110。

所述电路基板110包括基底111及导电线路层112。

电路基板110可以为单层电路基板也可以为多层电路基板。当电路基板110为单层电路基板时，基底111为单层的介电层。当电路基板110为多层电路基板时，基底111可以为多层导电线路层及多层介电层交替层叠的结构。导电线路层112与基底111的一层介电层相接触。本实施例中，导电线路层112包括多个阵列排布的导电垫1121。可以理解的是，导电线路层112还可以包括其他导电线路。

第二步，请一并参阅图2，在电路基板110的导电线路层112表面及从导电线路层112露出的基底111的表面形成防焊层120。

本步骤中，采用印刷防焊显影型油墨、曝光并显影形成防焊层120。所述防焊显影型油墨内具有激光活化催化剂，所述激光活化催化剂被激光照射后能够转化为导电材料，后续能够直接进行化学镀铜。所述防焊显影型油墨中激光活化催化剂的质量百分含量为0.1%-30%，选优为0.5%-10%。所述激光活化催化剂可以为重金属混合氧尖晶石（heavy metal mixture oxide spinel），如铜铬氧尖晶石。所述激光活化催化剂也可以为金属盐，如硫酸铜、碱式磷酸铜或硫氰酸铜等。

当导电线路层112还包括有导电线路时，可以在防焊层120中形成多个开口，使得需要与外界电连通部分导电线路从开口露出。

第三步，请一并参阅图3，在所述防焊层120的表面形成第一金属种子层130。

第一金属种子层130可以通过溅镀工艺或化学镀工艺形成。第一金属种子层130的金属可以为钛、镍、钒、铜、铝、铝合金、钨、钨合金、铬、铬合金、银或金等。

第四步，请参阅图4，在所述第一金属种子层130的表面形成电镀光致抗蚀剂层140。

本实施例中，电镀光致抗蚀剂层140可以通过在第一金属种子层130表面压合干膜形成。干膜通常包括电镀光致抗蚀剂层140及用于保护电镀光致抗蚀剂层140的保护膜141。在压合之后，保护膜141可以留在电镀光致抗蚀剂层140上，不必去除。

第五步，请参阅图5，采用激光在所述电镀光致抗蚀剂层140、第一金属种子层130及防焊层120内形成多个与多个导电垫1121对应的盲孔151，每个导电垫1121从对应的盲孔151露出。并且，在激光的作用下，位于防焊层120内的盲孔151的孔壁的激光活化催化剂被活化，形成活化金属层152。活化金属层152与第一金属种子层130及导电垫1121相互电导通。

第六步，请参阅图6，在活化金属层152的表面形成第二金属种子层160。

本实施例中，为了更好地实现活化金属层152与第一金属种子层130之间的电导通性，通过化学镀铜的方式在活化金属层152的表面形成第二金属种子层160。

第七步，请参阅图7，在盲孔151内形成金属凸块170。

本实施例中，采用电镀铜的方式在盲孔151形成金属凸块170。由于第一金属种子层130与第二金属种子层160及活化金属层152之间相互电导通，在进行电镀时，可以在盲孔151内形成金属凸块170。每个金属凸块170具有相对的底面171和顶面172。每个金属凸块170的高度大于防焊层120的厚度。底面171与对应的导电垫1121相接触。每个金属凸块170的底面171与顶面172之间的距离大于防焊层120的厚度。

第八步，请一并参阅图8，去除电镀光致抗蚀剂层140及第一金属种子层130。

所述电镀光致抗蚀剂层140可以采用剥膜的方式去除。即电镀光致抗蚀剂层140与剥膜液发生化学反应，使得电镀光致抗蚀剂层140被剥膜液溶解或者从第一金属种子层130脱离。

第一金属种子层130可以采用微蚀的方式去除。即第一金属种子层130被微蚀液溶解，从防焊层120表面去除。

第九步，请参阅图9，对每个金属凸块170凸出于防焊层120的部分进行表面处理，得到电路板100。

本步骤中，可以在每个金属凸块170凸出于防焊层120的表面保护层173，以对金属凸块170凸出于防焊层120的表面进行保护。所述保护层173可以为锡、铅、银、金、镍、钯等金属或上述金属的合金的单层结构，也可以为上述金属中两种或者两种以上的多层结构。保护层173也可以为有机保焊层（OSP）。当保护层173为金属时，可以采用化学镀的方式形成。所述保护层173为有机保焊层时，可以采用化学方法形成。

本技术方案还提供一种电路板100，其包括基底111、导电线路层112、防焊层120、活化金属层152、第二金属种子层160及金属凸块170。

所述导电线路层112形成于基底111的表面。导电线路层112包括多个阵列排布的导电垫1121。

防焊层120形成在电路基板110的导电线路层112表面及从导电线路层112露出的基底111的表面。所述防焊层120内具有激光活化催化剂，所述激光活化催化剂被激光照射后能够转化为导电材料，后续能够直接进行化学镀铜。所述防焊显影型油墨中激光活化催化剂的质量百分含量为0.1%-30%，选优为0.5%-10%。所述激光活化催化剂可以为重金属混合氧尖晶石（heavy metal mixture oxide spinel），如铜铬氧尖晶石。所述激光活化催化剂也可以为金属盐，如硫酸铜、碱式磷酸铜、硫氰酸铜等。

电路板100内形成有多个贯穿防焊层120并与多个导电垫1121一一对应的盲孔151。所述活化金属层152形成于盲孔151的内壁，并与防焊层120相接触。第二金属种子层160形成于活化金属层152表面及对应的导电垫1121表面。金属凸块170部分位于盲孔151内，部分凸出于盲孔151。位于盲孔151内部的部分金属凸块170与第二金属种子层160相接触。

本实施例中，金属凸块170凸出于盲孔151的表面形成有保护层173。所述保护层173可以为锡、铅、银、金、镍、钯等金属或其合金的单层结构，也可以为上述金属中两种或者两种以上的多层结构。保护层173也可以为有机保焊层（OSP）。

本技术方案提供的电路板的制作方法，在制作用于形成金属凸块的盲孔时，采用激光烧蚀形成。这样，可以避免现有技术中采用两次显影分别在防焊层中形成开口而后再电镀光致抗蚀剂层中形成开口，电镀光致抗蚀剂层中形成开口需要与防焊层中的开口进行对位，而需要设定较大的防焊层中的开口，不利于形成密集排布的导电凸块。并且采用含有激光活化催化剂的材料作为防焊层，在激光形成盲孔时，同时使得盲孔内壁的防焊层形成活化金属层，这样可以方便地形成第二金属种子层。本技术方案提供的电路板，具有分布密集的金属凸块，以用于芯片的封装。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种电路板的制作方法，包括步骤：

提供电路基板，所述电路基板包括基底及形成于基底表面的第导电线路层，所述导电线路层包括多个导电垫；

在所述导电线路层表面及从导电线路层露出的基底的表面形成防焊层，所述防焊层内具有激光活化催化剂；

在所述防焊层远离电路基板表面形成第一金属种子层；

在所述第一金属种子层远离防焊层的表面形成电镀光致抗蚀剂层；

采用激光在电镀光致抗蚀剂层、第一金属种子层及防焊层内形成多个与多个导电垫一一对应的盲孔，每个所述导电垫从对应的盲孔露出，位于防焊层内的盲孔的孔壁的所述激光活化催化剂被活化，形成活化金属层；

在所述活化金属层表面形成第二金属种子层，所述第二金属种子层与第一金属种子层相互电导通；

在所述盲孔内电镀金属形成金属凸块，所述金属凸块凸出于防焊层远离电路基板的表面；以及

去除所述第一金属种子层及电镀光致抗蚀剂层，得到电路板。

2.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述防焊层通过印刷显影型防焊油墨、曝光并显影形成，所述显影型防焊油墨内含有激光活化催化剂。

3.如权利要求2所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述显影型防焊油墨中激光活化催化剂的质量百分含量为0.1%-30%。

4.如权利要求3所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述激光活化催化剂为重金属混合氧尖晶石或金属盐。

5.如权利要求4所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述激光活化催化剂为硫酸铜、碱式磷酸铜、硫氰酸铜或铜铬氧尖晶石。

6.如权利要求1所述的电路板的制作方法，其特征在于，所述第二金属种子层采用化学镀铜的方式形成。

7.如权利要求6所述的电路板的制作方法，其特征在于，还包括在从防焊层凸出的金属凸块的表面形成保护层。

8.一种电路板，其包括基底、导电线路层、防焊层、活化金属层、第二金属种子层及金属凸块，所述导电线路层形成于基底的表面，导电线路层包括多个导电垫，所述防焊层形成在导电线路层表面及从导电线路层露出的基底的表面，所述防焊层内含有激光活化催化剂，电路板内形成有多个贯穿防焊层并与多个导电垫一一对应的盲孔，所述活化金属层通过激光活化所述盲孔的内壁的激光活化催化剂形成，并与防焊层相接触，所述第二金属种子层形成于活化金属层表面及对应的导电垫表面，金属凸块形成于第二金属种子层表面并凸出于所述防焊层。

9.如权利要求8所述的电路板，其特征在于，所述第二金属种子层的材料为铜。

10.如权利要求8所述的电路板，其特征在于，所述防焊层中激光活化催化剂的质量百分含量为0.1%-30%。

11.如权利要求10所述的电路板，其特征在于，所述激光活化催化剂为重金属混合氧尖晶石或金属盐。

12.如权利要求11所述的电路板，其特征在于，所述激光活化催化剂为硫酸铜、碱式磷酸铜、硫氰酸铜或铜铬氧尖晶石。

13.如权利要求8所述的电路板，其特征在于，从所述防焊层凸出的金属凸块的表面形成有保护层，所述保护层材料为锡、铅、银、金、镍、钯中的一种，或者为锡、铅、银、金、镍、钯中的两种或两种以上的组合。

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