CN104105340A - 一种封装基板导通孔结构及制作方法 - Google Patents

一种封装基板导通孔结构及制作方法 Download PDF

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Abstract

发明提供了一种封装基板导通孔结构，缩小高密度封装基板导通孔特别是盲孔之间的间距，提高导通孔的制作密度，从而提高封装基板的布线密度，缩小基板的尺寸，其包括PCB基板，其特征在于：所述PCB基板包括多层所述PCB基板，多层所述PCB基板间设置有多个线路层，所述线路层分别连接导线，所述导线端分别连接焊盘，所述PCB基板上对应所述焊盘分别设置有导通孔，发明还提供了一种封装基板导通孔结构的制作方法。

Description

一种封装基板导通孔结构及制作方法
技术领域
本发明涉及微电子行业有机基板的技术领域，具体涉及一种封装基板导通孔结构及制作方法。
背景技术
随着半导体技术的发展，摩尔定律接近失效的边缘。产业链上IC 设计、晶圆制造、封装测试各个环节的难度不断加大。芯片焊盘间距的不断变小，由于封装基板传统制作工艺的限制，导致封装基板的技术水平无法跟上半导体工艺的发展速度。例如，封装基板线宽及线间距缩小的速度，焊盘与焊盘之间的最小间距，导通孔的直径及导通孔之间的距离等因素，均严重制约封装工艺的发展。
见图1，现有封装基板制作过程中均使用增层（Build-up）工艺。在基板1上制作完最外层线路后印刷阻焊油墨（Solder Mask）通过曝光、显影等工艺形成焊盘2。江苏星源航天材料股份有限公司在其专利CN203368924U中提出了一种焊盘结构。焊盘2形状为椭圆锥形。焊盘与焊盘之间交叉排列。
见图2，目前，印刷电路板的焊盘和导通孔的形状多为圆形，焊盘的尺寸比导通孔尺寸稍大，该尺寸与不同厂家的加工能力、设备能力和可靠性等因素决定的。由于焊盘形状为圆形，并且大于导通孔的尺寸，导致在高密度基板的设计过程中焊盘与焊盘的尺寸无法进一步缩小，从而影响高密度基板的发展速度。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种封装基板导通孔结构，缩小高密度封装基板导通孔特别是盲孔之间的间距，提高导通孔的制作密度，从而提高封装基板的布线密度，缩小基板的尺寸，本发明同时提供了一种封装基板导通孔结构的制作方法。
其技术方案如下： 
一种封装基板导通孔结构，其包括PCB基板，所述PCB基板包括多层所述PCB基板，多层所述PCB基板间设置有多个线路层，所述线路层分别连接导线，所述导线端分别连接焊盘，所述PCB基板上对应所述焊盘分别设置有导通孔。
其进一步特征在于：所述导线端连接十字焊盘，导通孔底部的尺寸小于十字焊盘的尺寸；所述线路层贯穿所述导通孔，形成线路层的一字焊盘与所述导通孔连接；所述导通孔覆盖所述线路层端部，形成线路层的一字焊盘与所述导通孔连接，所述线路层端部设置在所述导通孔内。
一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）、在基材表面形成导线；
（2）、在导线上面再覆盖基材；
（3）、在基材上对应导线位置形成导通孔，露出与导通孔对应的焊盘；
（4）、在基材表面形成图形；
（5）、在导通孔中填充金属，使导通孔和导线之间形成电性连接。 
其进一步特征在于，步骤（1）中，基板包括覆铜板、半固化片、油墨、聚酰亚胺、纯胶、背胶铜箔、ABF材料（Ajinomoto Build-up Film）或其他可以用于制作印刷电路板的介质材料；
 步骤（1）中，导线通过减成发（Subtractive Process）、线路埋入法（Laser Embedded Line Process）、 半加成法（Semi-Additive Process）或改良型半加成法（Modified Semi-Additive Process）的工艺制作；
步骤（2）中，基材的覆盖工艺包括热压、滚压、真空压合、快速压合、印刷、旋涂、喷涂等工艺；
步骤（3）中，使用激光钻孔、机械钻孔、喷砂、等离子刻蚀或曝光显影成孔的方式形成导通孔；
步骤（4）中，使用光敏材料和光刻工艺在基材101表面形成图形；
步骤（5）中，孔金属化工艺包括化学沉铜、电镀铜、溅射、银浆/铜浆灌孔等工艺。
采用本发明的上述结构中，所述PCB基板包括多层所述PCB基板，多层所述PCB基板间设置有多个线路层，所述线路层分别连接导线，所述导线端分别连接焊盘，所述PCB基板上对应所述焊盘分别设置有导通孔，导通孔连接焊盘，缩小高密度封装基板导通孔特别是盲孔与盲孔之间的间距，提高导通孔的制作密度，从而提高封装基板的布线密度，缩小基板的尺寸。
附图说明
图1为第一种现有的封装基板导通孔结构示意图；
图2为第二种现有的封装基板导通孔结构示意图；
图3（a）为本发明实施例一封装基板导通孔结构主剖视结构示意图；
图3（b）为图2（a）的左剖视结构示意图；
图3（c）为本发明2（a）的仰剖视结构示意图；
图4（a）为本发明实施例二封装基板导通孔结构主剖视结构示意图；
图4（b）为图3（a）的左剖视结构示意图；
图4（c）为本发明3（a）的仰剖视结构示意图；
图5（a）为本发明实施例三封装基板导通孔结构主剖视结构示意图；
图5（b）为图4（a）的左剖视结构示意图；
图5（c）为4（a）的仰剖视结构示意图；
图6为本基材上面形成导线示意图；
图7为导线上面再覆盖基材、基材成形导通孔示意图；
图8为在基材表面形成图形示意图；
图9为导通孔中填充金属示意图。
具体实施方式
以下结合附图来对发明进行详细描述，但是本实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据本实施方式所做出结构、方法或者功能上的变换，均包含在本发明的保护范围内。
实施例一：
见图3（a）、一种封装基板导通孔结构，封装基板Build-up层包括基材101，基材101表面形成导线102，导线102被基材101完全覆盖。在基材101顶部有导通孔103，导通孔底部与导线102接触，接触部位设置有与导线102交错的导线102a，接触部位的形成为十字形焊盘结构104，导通孔103底部尺寸小于所述十字焊盘外径。
    图3（a）、基材101表面形成导线102，导线102上有十字形焊盘104，十字形焊盘104上面形成导通孔103。
图3（b）、基材101表面形成导线102和十字形焊盘104，导线102和十字形焊盘104被基材101覆盖住。十字形焊盘104顶部有导通孔103，导通孔103底部的尺寸小于十字形焊盘的尺寸。
图3（c）基材101表面形成导线102和十字形焊盘104，导线102和十字形焊盘104相连接并且被基材101覆盖住。十字形焊盘104顶部有导通孔103，导通孔103底部的尺寸小于十字形焊盘的尺寸。导通孔103底部右侧（十字形焊盘104多出导通孔103底部的部分）的长度取决于产品可靠性、工厂和设备的技术能力等因素。
实施例二：
图4（a）、一种封装基板导通孔结构。封装基板Build-up层包括基材101，基材101表面形成导线102，导线102被基材101完全覆盖。在基材101顶部有导通孔103，导通孔底部与导线102接触，导线贯穿所述导通孔，接触部位的形状为一字型。
    图4（a）、基材101表面形成导线102，导线102上面形成导通孔103。
图4（b）、基材101表面形成导线102，导线102被基材101覆盖住。导线102顶部有导通孔103，导通孔103底部的尺寸小于导线102。
图4（c）、基材101表面形成导线102，导线102被基材101覆盖住。导通孔103底部的尺寸小于导线102的尺寸。导通孔103底部右侧（导线102多出导通孔103底部的部分）的长度取决于产品可靠性、工厂和设备的技术能力等因素。
实施例三：
图5（a）、一种封装基板导通孔结构，封装基板Build-up层包括基材101，基材101表面形成导线102，导线102被基材101完全覆盖。在基材101顶部有导通孔103，导通孔底部与导线102接触，接触部位的形状为一字型，导通孔覆盖导线端部，导线端部设置在所述导通孔内。
    图5（a）、基材101表面形成导线102，导线102上面形成导通孔103。
图5（b）、基材101表面形成导线102，导线102被基材101覆盖住。导线102顶部有导通孔103，导通孔103底部的尺寸小于导线102。
图5（c）、基材101表面形成导线102，导线102被基材101覆盖住。导通孔103底部将导线102的一端覆盖住。导通孔103底部导线102端点的位置取决于产品可靠性、工厂和设备的技术能力等因素。
实施例二、实施例三中，基材上对应导线端部上形成导通孔，其实也可以把导线端部看着一字焊盘，一字焊盘作为导线一端的延伸。
上述实施例中，在基材101的最外层成形阻焊层。
本发明同时还提供了一种封装基板导通孔结构的制作方法，其包括以下步骤：
见图6，（1）、在基材表面形成导线，基板101表面形成导线102。基板为有机基板的常用材料，包括覆铜板、半固化片、油墨、聚酰亚胺、纯胶、背胶铜箔、ABF材料（Ajinomoto Build-up Film）或其他可以用于制作印刷电路板的介质材料。导线102可以通过减成发（Subtractive Process）、线路埋入法（Laser Embedded Line Process）、 半加成法（Semi-Additive Process）或改良型半加成法（Modified Semi-Additive Process）的工艺制作；
见图7，（2）、在导线上面再覆盖基材在导线102上面覆盖一层基材101。基材101的覆盖工艺包括热压、滚压、真空压合、快速压合、印刷、旋涂、喷涂等工艺；
见图7，（3）、在基才上对应导线位置形成导通孔，露出导线，使用激光钻孔、喷砂、等离子刻蚀、机械钻孔或曝光显影成孔的方式形成导通孔103。导通孔103底部漏出导线102；
见图8，（4）、在基板表面形成图形，使用光敏材料105和光刻工艺在基材101表面形成图形；
见图9，（5）、在导通孔中填充金属，使导通孔和导线之间形成电性连接，通过孔金属化工艺在导通孔103中填充金属，使导通孔103和导线102之间形成电性连接。孔金属化工艺包括化学沉铜、电镀铜、溅射、银浆/铜浆灌孔等工艺。

Claims (10)

1.一种封装基板导通孔结构，其包括PCB基板，其特征在于：所述PCB基板包括多层所述PCB基板，多层所述PCB基板间设置有多个线路层，所述线路层分别连接导线，所述导线端分别连接焊盘，所述PCB基板上对应所述焊盘分别设置有导通孔。
2.根据权利要求1所述的一种封装基板导通孔结构，其特征在于：所述导线端连接十字焊盘，导通孔底部的尺寸小于十字焊盘的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种封装基板导通孔结构，其特征在于：所述线路层贯穿所述导通孔，形成线路层的一字焊盘与所述导通孔连接。
4.根据权利要求1所述的一种封装基板导通孔结构，其特征在于：所述导通孔覆盖所述线路层端部，形成线路层的一字焊盘与所述导通孔连接，所述线路层端部设置在所述导通孔内。
5.一种权利要求1所述的一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：其包括以下步骤：
（1）、在基材表面形成导线，导线连接焊盘；
（2）、在导线上面再覆盖基材；
（3）、在基材上对应导线位置形成导通孔，露出与导通孔对应的焊盘；
（4）、在基材表面形成图形；
（5）、在导通孔中填充金属，使导通孔与导线或者焊盘之间形成电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：步骤（1）中，基板包括覆铜板、半固化片、油墨、聚酰亚胺、纯胶、背胶铜箔、ABF材料（Ajinomoto Build-up Film）或其他可以用于制作印刷电路板的介质材料。
7.根据权利要求5所述的一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：步骤（1）中，导线通过减成法（Subtractive Process）、线路埋入法（Laser Embedded Line Process）、半加成法（Semi-Additive Process）或改良型半加成法（Modified Semi-Additive Process）的工艺制作。
8.根据权利要求5所述的一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：步骤（2）中，基材的覆盖工艺包括热压、滚压、真空压合、快速压合、印刷、旋涂、喷涂工艺。
9.根据权利要求5所述的一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：步骤（3）中，使用激光钻孔、机械钻孔、喷砂、等离子刻蚀或曝光显影成孔的方式形成导通孔。
10.根据权利要求5所述的一种封装基板导通孔结构的制作方法，其特征在于：步骤（4）中，使用光敏材料和光刻工艺在基材表面形成图形；步骤（5）中，孔金属化工艺包括化学沉铜、电镀铜、溅射、银浆/铜浆灌孔工艺。
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