CN110739289A - 基板结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基板结构，包括第一线路结构、第二介电层、以及第二线路结构。第一线路结构包括第一层和第二层。第一层包括第一介电层和第一线路层。第一线路层嵌置于第一介电层中。第二层设置于第一层之下，并包括第二线路层。第二线路层与第一线路层电性连接。第二介电层设置于第一线路结构上，并具有第一开口暴露出第一线路层的一部分。第二介电层的熔点低于第一介电层的熔点。第二线路结构设置于第二介电层上，并具有与第一开口连通的第二开口。第二线路结构包括第三线路层，而第三线路层与第一线路层电性连接。本发明提供的基板结构，其线路层不容易剥离。

Description

基板结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种基板结构及其制造方法，尤其涉及一种可避免线路剥离的基板结构及其制造方法。

背景技术

近年来，随着电子技术的日新月异，高科技电子产业的相继问世，使得更人性化、功能更佳的电子产品不断地推陈出新，并朝向轻、薄、短、小的趋势设计。在这些电子产品内通常会配置电路基板。此电路基板用以承载单个或多个电子组件。然而，电子组件配置于电路基板上会造成承载面积增加。因此，如何将电子组件内藏于电路基板中，已成为当前的关键技术。

在习知技术中，先应用激光钻孔制程于电路基板中形成开口，再将电子组件配置于开孔中。但作为激光钻孔停止层的金属层吸收了激光光所产生的热能之后，会将热能传导至金属层下方的线路和介电层中。如此一来，容易造成金属层下方的线路剥离问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基板结构及其制造方法，通过在第一金属层下设置热裂解膜，避免热能传递至第一线路层和第一介电层，进而有效的避免了激光钻孔停止层下方的线路容易剥离的问题。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。提供一种基板结构，包括第一线路结构、第二介电层、以及第二线路结构。第一线路结构包括第一层和第二层。第一层包括第一介电层和第一线路层。第一线路层嵌置于第一介电层中。第二层设置于第一层之下，并包括第二线路层。第二线路层与第一线路层电性连接。第二介电层设置于第一线路结构上，并具有第一开口暴露出第一线路层的一部分。第二介电层的熔点低于第一介电层的熔点。第二线路结构设置于第二介电层上，并具有与第一开口连通的第二开口。第二线路结构包括第三线路层，而第三线路层与第一线路层电性连接。

在本发明的某些实施方式中，基板结构进一步包括增层结构。增层结构设置于第一线路结构之下。增层结构包括第一增层。第一增层包括第四线路层，而第四线路层与第二线路层电性连接。

在本发明的某些实施方式中，增层结构还包括设置于第一增层之下的第二增层。第二增层包括第五线路层，且第五线路层与第四线路层电性连接。

在本发明的某些实施方式中，基板结构进一步包括第一导电垫和第一阻焊层。第一导电垫设置于第二线路结构之上，且第一导电垫与第三线路层电性连接。第一阻焊层覆盖第一导电垫，并具有第一孔洞暴露出第一导电垫的一部分。

在本发明的某些实施方式中，基板结构进一步包括第二导电垫和第二阻焊层。第二导电垫设置于第一线路结构之下，且第二导电垫与第二线路层电性连接。第二阻焊层覆盖第二导电垫，并具有第二孔洞暴露出第二导电垫的一部分。

本发明的另一个目的是由一下技术方案实现的。提供一种基板结构的制造方法，包括下列步骤：(i)形成第一线路结构，其中第一线路结构包括：第一层，包括第一介电层和第一线路层，其中第一线路层嵌置于第一介电层中；以及第二层，设置于第一层之下，并包括第二线路层，其中第二线路层与第一线路层电性连接；(ii)在第一线路结构上形成热裂解膜，其中热裂解膜的熔点低于第一介电层的熔点；(iii)在热裂解膜的一激光钻孔区域上形成第一金属层；(iv)在热裂解膜和第一金属层上形成第二线路前驱结构；(v)在激光钻孔区域的垂直投影方向上，对第二线路前驱结构和热裂解膜进行激光钻孔工艺，以形成第二线路结构、第二介电层、以及缺陷膜，其中第二线路结构包括第三线路层，第三线路层与第一线路层电性连接，缺陷膜设置于第一金属层与第一线路结构之间；以及(vi)去除第一金属层和缺陷膜。

在本发明的某些实施方式中，第一金属层的厚度与热裂解膜的厚度的比为2：1～3：1。

在本发明的某些实施方式中，第一金属层的厚度为15微米～30微米。

在本发明的某些实施方式中，步骤(vi)是借由剥离方式来去除第一金属层和缺陷膜。

在本发明的某些实施方式中，步骤(i)包括下列子步骤：(a)提供核心层，其中核心层包括核心介电层、设置于核心介电层下的第二金属层、以及设置于第二金属层下的第三金属层；(b)在第三金属层之下形成第一线路结构的第一层；(c)在第一层之下形成第一线路结构的第二层；以及(d)剥离核心层，从而形成第一线路结构。

以下将以实施方式对上述的说明作详细的描述，并对本发明的技术方案提供更进一步的解释。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的说明如下：

图1示出了本发明的一实施方式的基板结构的剖面示意图。

图2～图8A示出了本发明的一实施方式的基板结构的制造方法的各个阶段的剖面示意图。

图8B为图8A的R1区域的局部放大图。

【主要元件符号说明】

10基板结构 321第三线路层

100第一线路结构 322第四介电层

110第一层 322'介电层

111第一线路层 400增层结构

112第一介电层 410第一增层

113第一导电接触件 411第四线路层

120第二层 412第六介电层

121第二线路层 413第四导电接触件

122第三介电层 420第二增层

123第二导电接触件 421第五线路层

200第二介电层 422第七介电层

200'热裂解膜 510第一导电垫

200”缺陷膜 520第二导电垫

200a第一开口 610第一阻焊层

200b激光钻孔区域 610a第一孔洞

300第二线路结构 620第二孔洞

300'第二线路前驱结构 620a第二孔洞

300a第二开口 700第一金属层

310、310'第四层 800核心层

312第五介电层 810核心介电层

312'介电层 820第二金属层

313第三导电接触件 830第三金属层

320、320'第三层

具体实施方式

为了使本发明的叙述更加详尽与完备，下文针对了本发明的实施态样与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。以下所揭露的各实施例，在有益的情形下可相互组合或取代，也可在一实施例中附加其他的实施例，而无须进一步的记载或说明。在以下描述中，将详细叙述许多特定细节以使读者能够充分理解以下的实施例。然而，可在无此等特定细节的情况下实践本发明的实施例。

以下叙述的成份和排列方式的特定实施例是为了简化本发明。当然，此等仅仅为实施例，并不旨在限制本发明。举例而言，在随后描述中的在第二特征上或在第二特征上形成第一特征可包括形成直接接触的第一特征和第二特征的实施例，还可以包括在第一特征和第二特征之间形成额外特征，从而使第一特征和第二特征不直接接触的实施例。另外，本发明的各实施例中可重复组件符号及/或字母。此重复是出于简化及清楚的目的，且本身不指示所论述各实施例及/或构造之间的关系。

再者，空间相对用语，例如「下方」、「之下」、「上方」、「之上」等，这是为了便于叙述一个组件或特征与另一个组件或特征之间的相对关系，如图中所绘示。这些空间上的相对用语的真实意义包含其他的方位。例如，当图示上下翻转180度时，一个组件与另一个组件之间的关系，可能从「下方」、「之下」变成「上方」、「之上」。此外，本文中所使用的空间上的相对叙述也应作同样的解释。

兹将本发明的实施方式详细说明如下，但本发明并非局限在实施例范围。

图1示出了本发明的一实施方式的基板结构10的剖面示意图。基板结构10包括第一线路结构100、第二介电层200、以及第二线路结构300。

第一线路结构100包括第一层110和第二层120。具体地，第一层110包括第一介电层112、第一线路层111、以及第一导电接触件113。第一线路层111和第一导电接触件113嵌置于第一介电层112中。详细而言，第一线路层111的上表面与第一介电层112的上表面共平面。而第一导电接触件113接触第一线路层111，并且第一导电接触件113的下表面暴露于第一介电层112外。在一些实施例中，第一线路层111包括任何导电材料，例如铜、镍或银等金属。在一些实施例中，第一介电层112包括味之素增强膜(Ajinomoto Build-up Film，ABF)、聚酰亚胺(Polyimide，PI)或光敏介电材料(photoimageable dielectric，PID)。在一些实施例中，第一导电接触件113可为金属柱，而金属柱例如包括铜、镍或银等导电金属。

第二层120设置于第一层110之下，并包括第三介电层122、第二线路层121、以及第二导电接触件123。第二线路层121和第二导电接触件123嵌置于第三介电层122中。详细而言，第二线路层121接触第一导电接触件113的暴露部分，从而第二线路层121与第一线路层111电性连接。第二线路层121的上表面与第三介电层122的上表面共平面。而第二导电接触件123接触第二线路层121，并且第二导电接触件123的下表面暴露于第三介电层122外。在一些实施例中，第二线路层121包括任何导电材料，例如铜、镍或银等金属。在一些实施例中，第三介电层122包括ABF、聚酰亚胺或光敏介电材料。在一些实施例中，第二导电接触件123可为金属柱，而金属柱例如包括铜、镍或银等导电金属。

第二介电层200设置于第一线路结构100上。如图1所示，第二介电层200具有第一开口200a，且第一开口200a暴露出第一线路层111的一部分。第二介电层200的熔点低于第一介电层112的熔点。在一些实施例中，第二介电层200包括ABF、聚酰亚胺或光敏介电材料。

第二线路结构300设置于第二介电层200上。如图1所示，第二线路结构300具有与第一开口200a连通的第二开口300a。具体地，第二线路结构300包括第三层320和第四层310。第三层320设置于第二介电层200之上，而第四层310设置于第三层320与第二介电层200之间。

第三层320包括第三线路层321和第四介电层322，且第四介电层322覆盖第三线路层321。第四层310包括第五介电层312和第三导电接触件313。第三导电接触件313嵌置于第五介电层312中。详细而言，第三导电接触件313的上表面与第五介电层312的上表面共平面。第三导电接触件313接触第三线路层321，并且第三导电接触件313的底部暴露于第五介电层312外，并穿过第二介电层200而接触第一线路层111。因此，第三线路层321与第一线路层111电性连接。在一些实施例中，第三线路层321包括任何导电材料，例如铜、镍或银等金属。在一些实施例中，第四介电层322和第五介电层312包括ABF、聚酰亚胺或光敏介电材料。在一些实施例中，第三导电接触件313可为金属柱，而金属柱例如包括铜、镍或银等导电金属。应理解的是，虽然图1所绘示的基板结构10的第二线路结构300仅包括一层线路层(即第三线路层321)，但在其他实施例中，第二线路结构300可包括两层或两层以上的线路层。

如图1所示，第一开口200a和第二开口300a暴露出第一线路层111的一部分，从而电子组件可配置于第一开口200a和第二开口300a中，以与第一线路层111的暴露部分电性连接。

在一些实施例中，基板结构10进一步包括增层结构400。增层结构400设置于第一线路结构100之下。具体地，增层结构400包括第一增层410和第二增层420。第二增层420设置于第一线路结构100之下，而第一增层410设置于第一线路结构100与第二增层420之间。

第一增层410包括第六介电层412、第四线路层411、以及第四导电接触件413。第四线路层411和第四导电接触件413嵌置于第六介电层412中。详细而言，第四线路层411接触第二导电接触件123的暴露部分，从而第四线路层411与第二线路层121电性连接。第四线路层411的上表面与第六介电层412的上表面共平面。而第四导电接触件413接触第四线路层411，并且第四导电接触件413的下表面暴露于第六介电层412外。在一些实施例中，第四线路层411包括任何导电材料，例如铜、镍或银等金属。在一些实施例中，第六介电层412包括ABF、聚酰亚胺或光敏介电材料。在一些实施例中，第四导电接触件413可为金属柱，而金属柱例如包括铜、镍或银等导电金属。

第二增层420包括第七介电层422和第五线路层421。第五线路层421嵌置于第七介电层422中。详细而言，第五线路层421接触第四导电接触件413的暴露部分，从而第五线路层421与第四线路层411电性连接。第五线路层421的上表面与第七介电层422的上表面共平面。在一些实施例中，第五线路层421包括任何导电材料，例如铜、镍或银等金属。在一些实施例中，第七介电层422包括ABF、聚酰亚胺或光敏介电材料。

在一些实施例中，基板结构10进一步包括第一导电垫510和第一阻焊层610。第一导电垫510设置于第二线路结构300之上，且第一导电垫510与第三线路层321电性连接。而第一阻焊层610覆盖第一导电垫510，并具有第一孔洞610a暴露出第一导电垫510的一部分。类似地，在一些实施例中，基板结构10进一步包括第二导电垫520和第二阻焊层620。第二导电垫520设置于第一线路结构100之下，且第二导电垫520与第五线路层421电性连接。而第二阻焊层620覆盖第二导电垫520，并具有第二孔洞620a暴露出第二导电垫520的一部分。在一些实施例中，第一导电垫510和第二导电垫520包括金属，例如铜、镍或银等。在一些实施例中，第一阻焊层610和第二阻焊层620包括绿漆。

本发明还提供一种基板结构10的制造方法。图2～图8A示出了本发明一实施方式的基板结构10的制造方法的各个阶段的剖面示意图。

如图2所示，提供核心层800。具体地，核心层800包括一层核心介电层810、两层第二金属层820、以及两层第三金属层830。两层第二金属层820分别位于核心介电层810的相对两侧表面上，而两层第三金属层830分别位于第二金属层820上。

接下来，如图3所示，在第三金属层830之上形成第一线路结构100的第一层110。具体地，在第三金属层830上形成第一线路层111。接着，形成第一介电层112覆盖第一线路层111，而第一介电层112具有导通孔暴露出第一线路层111的一部分。在此，形成第一线路层111的方法例如是通过设置电镀屏蔽(未绘示)在核心层800的表面上，以核心层800的第三金属层830为电镀种子层，通过电镀而形成第一线路层111。随后，再移除电镀屏蔽，而完成第一线路层111的制作，但并不以此为限。

接下来，在第一层110之上形成第一线路结构100的第二层120。具体地，在第一介电层112上形成第二线路层121，以及在第一介电层112的导通孔中形成第一导电接触件113。接着，形成第三介电层122覆盖第二线路层121，而第三介电层122具有导通孔暴露出第二线路层121的一部分。

接下来，在第三介电层122上形成第四线路层411，以及在第三介电层122的导通孔中形成第二导电接触件123。

接下来，如图4所示，翻转图3的结构，并且剥离核心层800以暴露出第一线路层111，从而形成第一线路结构100。

接下来，如图5所示，在第一线路结构100上形成热裂解膜200'，并且在热裂解膜200'上形成第一金属层700。具体地，在第一介电层112和第一线路层111上形成热裂解膜200'。热裂解膜200'具有导通孔暴露出第一线路层111的一部分。在一些实施例中，热裂解膜200'包括ABF、聚酰亚胺或光敏介电材料，且热裂解膜200'的熔点低于第一介电层112的熔点。须说明的是，热裂解膜200'的熔点低于第一介电层112的熔点提供特定的技术效果，下文将详细叙述。此外，热裂解膜200'具有激光钻孔区域200b，而第一金属层700位于热裂解膜200'的激光钻孔区域200b上。在一些实施例中，第一金属层700包括铜、钯、镍、银等金属材料。在一些实施例中，第一金属层700的厚度与热裂解膜200'的厚度的比为2：1～3：1。在一些实施例中，第一金属层700的厚度为15微米～30微米，例如18微米、21微米、24微米或27微米。在一些实施例中，热裂解膜200'的厚度为5微米～15微米，例如8微米、11微米或14微米。

接下来，如图6所示，在热裂解膜200'和第一金属层700上形成第二线路前驱结构300'。具体地，形成介电层312'覆盖热裂解膜200'和第一金属层700，而介电层312'具有导通孔连通热裂解膜200'的导通孔。接着，在介电层312'上形成第三线路层321，以及在介电层312'的导通孔和热裂解膜200'的导通孔中形成第三导电接触件313。随后，形成介电层322'覆盖第三线路层321。须说明的是，之后，可重复前述制程，以在第一线路结构100之上形成多层彼此堆栈的线路层至达到所需层数为止。

接下来，在第一线路结构100之下形成第一增层410和第二增层420。具体地，形成第六介电层412覆盖第四线路层411，而第六介电层412具有导通孔暴露出第四线路层411的一部分。接着，在第六介电层412下形成第五线路层421，以及在第六介电层412的导通孔中形成第四导电接触件413。随后，形成第七介电层422覆盖第五线路层421。须说明的是，之后，可重复前述制程，以在第一线路结构100之下形成多层彼此堆栈的线路层至达到所需层数为止。

接下来，在介电层322'上形成第一导电垫510，以及在第七介电层422下形成第二导电垫520。

接下来，如图7所示，形成第一阻焊层610覆盖第一导电垫510，而第一阻焊层610具有第一孔洞610a暴露出第一导电垫510的一部分。接着，形成第二阻焊层620覆盖第二导电垫520，而第二阻焊层620具有第二孔洞620a暴露出第二导电垫520的一部分。

接下来，在激光钻孔区域200b的垂直投影方向上，对第二线路前驱结构300'和热裂解膜200'进行激光钻孔工艺，从而形成如图8A所示的结构。详细而言，由于激光光无法穿过铜、钯、镍、银等金属材料，因此第一金属层700可作为激光钻孔停止层。在激光钻孔工艺之后，位于激光钻孔区域200b的介电层322'的一部分和介电层312'的一部分被移除，从而形成第二线路结构300。在激光钻孔工艺之后，位于激光钻孔区域200b的热裂解膜200'的未被第一金属层700所覆盖的一部分被移除，从而形成第二介电层200和被第一金属层700所覆盖的缺陷膜200”。

如前所述，热裂解膜200'的熔点低于第一介电层112的熔点提供特定的技术效果。具体而言，作为激光钻孔停止层的第一金属层700吸收了激光的光所产生的热能之后，将热能传导至下方的热裂解膜200'和第一介电层112。而在第一介电层112的温度达到其熔点温度而产生裂解前，热裂解膜200'的温度先达到其熔点温度而裂解形成缺陷膜200”。

请参考图8B，图8B绘示图8A的区域R1的局部放大图。缺陷膜200”因吸收热能而裂解产生裂缝，而所产生的裂缝可避免热能继续传导至底下的第一线路层111和第一介电层112。如此一来，可避免习知技术中，激光钻孔停止层下方的线路容易剥离的问题。

接下来，去除第一金属层700和缺陷膜200”，从而形成如图1所示的基板结构10。由于缺陷膜200”具有裂缝，因此可更容易的将第一金属层700和缺陷膜200”去除。在一些实施例中，可借由剥离方式来去除第一金属层700和缺陷膜200”。

由上述发明实施例可知，在此揭露的基板结构10的制造方法中，设置于第一金属层700下的热裂解膜200'可在激光钻孔制程中，避免热能继续传导至底下的第一线路层111和第一介电层112。如此一来，可避免习知技术中，激光钻孔停止层下方的线路容易剥离的问题。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，但其他实施方式也有可能。因此，所附权利要求的精神与范围并不限定于此处实施方式所含的叙述。

任何熟习此技艺者可明了，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种基板结构，其特征在于，包括：

第一线路结构，包括：

第一层，包括第一介电层和第一线路层，其中所述第一线路层嵌置于所述第一介电层中；以及

第二层，设置于所述第一层之下，并包括第二线路层，其中所述第二线路层与所述第一线路层电性连接；

第二介电层，设置于所述第一线路结构上，并具有第一开口暴露出所述第一线路层的一部分，其中所述第二介电层的熔点低于所述第一介电层的熔点；以及

第二线路结构，设置于第二介电层上，并具有与所述第一开口连通的第二开口，其中所述第二线路结构包括第三线路层，所述第三线路层与所述第一线路层电性连接。

2.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，还包括：

增层结构，设置于所述第一线路结构之下，其中所述增层结构包括：

第一增层，包括第四线路层，其中所述第四线路层与所述第二线路层电性连接。

3.根据权利要求2所述的基板结构，其特征在于，所述增层结构还包括设置于所述第一增层之下的第二增层，所述第二增层包括第五线路层，且所述第五线路层与所述第四线路层电性连接。

4.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，还包括：

第一导电垫，设置于所述第二线路结构之上，且所述第一导电垫与所述第三线路层电性连接；以及

第一阻焊层，覆盖所述第一导电垫，并具有第一孔洞暴露出所述第一导电垫的一部分。

5.根据权利要求1所述的基板结构，其特征在于，还包括：

第二导电垫，设置于所述第一线路结构之下，且所述第二导电垫与所述第二线路层电性连接；以及

第二阻焊层，覆盖所述第二导电垫，并具有第二孔洞暴露出所述第二导电垫的一部分。

6.一种基板结构的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

(i)形成第一线路结构，其中所述第一线路结构包括：

第一层，包括第一介电层和第一线路层，其中所述第一线路层嵌置于所述第一介电层中；以及

第二层，设置于所述第一层之下，并包括第二线路层，其中所述第二线路层与所述第一线路层电性连接；

(ii)在所述第一线路结构上形成热裂解膜，其中所述热裂解膜的熔点低于所述第一介电层的熔点；

(iii)在所述热裂解膜的激光钻孔区域上形成第一金属层；

(iv)在所述热裂解膜和所述第一金属层上形成第二线路前驱结构；

(v)在所述激光钻孔区域的垂直投影方向上，对所述第二线路前驱结构和所述热裂解膜进行激光钻孔工艺，以形成第二线路结构、第二介电层、以及缺陷膜，其中所述第二线路结构包括第三线路层，所述第三线路层与所述第一线路层电性连接，所述缺陷膜设置于所述第一金属层与所述第一线路结构之间；以及

(vi)去除所述第一金属层和所述缺陷膜。

7.根据权利要求6所述的基板结构的制造方法，其特征在于，所述第一金属层的厚度与所述热裂解膜的厚度的比为2：1～3：1。

8.根据权利要求6所述的基板结构的制造方法，其特征在于，所述第一金属层的厚度为15微米～30微米。

9.根据权利要求6所述的基板结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(vi)是以剥离方式来去除所述第一金属层和所述缺陷膜。

10.根据权利要求6所述的基板结构的制造方法，其特征在于，所述步骤(i)包括下列子步骤：

(a)提供核心层，其中所述核心层包括核心介电层、设置于所述核心介电层下的第二金属层、以及设置于所述第二金属层下的第三金属层；

(b)在所述第三金属层之下形成所述第一线路结构的所述第一层；

(c)在所述第一层之下形成所述第一线路结构的所述第二层；以及

(d)剥离所述核心层，从而形成所述第一线路结构。

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