CN111385970B - 电路板结构及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一些实施例提供一种电路板结构的制造方法。此方法包含提供核心基板；形成绝缘层于核心基板上；形成图案化金属层于绝缘层上，其中图案化金属层包含线路层和焊垫；形成第一金属柱于焊垫上，其中第一金属柱具有顶面；以及形成第一防焊层于图案化金属层及第一金属柱上，其中第一防焊层具有第一开口使第一金属柱露出，且第一开口具有底面，其中第一金属柱的顶面高于或等于第一开口的底面。
Description
技术领域
本发明实施例涉及一种电路板结构及其制造方法，且特别有关于一种具有金属柱的电路板结构及其制造方法。
背景技术
电路板广泛地使用于各种电子设备当中。电路板上通常具有多个以阵列排列布局的金属柱突出于防焊层的顶面，在封装工艺中将焊料形成于电路板的金属柱上，接着利用回焊(reflow)将各种电子零件固定于电路板上，各个电子零件通过电路板内的线路层彼此电性连接。
随着电子产品被要求轻、薄、短、小及低价化，电路板被要求具有高布线密度、高产品良率及低生产成本。因此，虽然现有的电路板大抵符合使用上的需求，但仍有需要对电路板及其工艺进行改良，以提高电路板的良率及效能，并降低其生产成本。
举例而言，防焊层开口的底部两侧易受蚀刻或表面处理的影响，使焊垫与防焊层之间形成缝隙。焊接材料可沿着缝隙，水平延伸至其它区域，导致短路及其它信赖性的问题，此现象称为焊料挤压(solder extrusion)。
发明内容
本发明的一些实施例提供一种电路板结构的制造方法。此方法包含提供核心基板；形成绝缘层于核心基板上；形成图案化金属层于绝缘层上，其中图案化金属层包含线路层和焊垫；形成第一金属柱于焊垫上，其中第一金属柱具有顶面；以及形成第一防焊层于图案化金属层及第一金属柱上，其中第一防焊层具有第一开口使第一金属柱露出，且第一开口具有底面，其中第一金属柱的顶面高于或等于第一开口的底面。
本发明的一些实施例提供一种电路板结构。此电路板结构包含核心基板；绝缘层设置在核心基板上；图案化金属层设置在绝缘层上，其中图案化金属层具有线路层和焊垫；第一金属柱设置在焊垫上且第一金属柱具有顶面；以及第一防焊层设置在图案化金属层及第一金属柱上，且第一防焊层具有第一开口，使第一金属柱露出且第一开口具有底面，其中第一金属柱的顶面高于或等于第一开口的底面。
附图说明
以下将配合说明书附图详述本发明的实施例。值得注意的是，依据在业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上，可能任意地放大或缩小元件的尺寸，以清楚地表现出本发明实施例的特征。
图1A至图1K是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
图2A和图2B是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
图3A至图3B是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
图4A至图4F是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
图5A至图5D是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
图6A至图6D是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
图7A至图7G是根据本发明的一些实施例，说明形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。
附图标记说明：
100～核心基板；
102～底板；
104、126、130～金属层；
106～绝缘层；
108、124～导电层；
110～图案化掩模层；
112～图案化金属层；
112a～焊垫；
112b～线路层；
114～掩模层；
116～第一金属柱；
116B、120B、134B～底面；
116T、120T～顶面；
118～第一防焊层；
120～第一开口；
122～焊接块；
122a～焊接材料；
122B～底面；
1～第二金属柱；
132～第二防焊层；
D1～第一距离；
D2～第二距离；
D3～第三距离；
D4～第四距离；
W1～第一宽度；
W2～第二宽度。
具体实施方式
以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本发明实施例的不同特征，以下描述具体的元件及其排列的实施例以阐述本发明。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本发明实施例的范围。例如，在说明书中提到第一元件形成于第二元件之上，其包括第一元件与第二元件是直接接触的实施例，另外也包括于第一元件与第二元件之间另外有其他元件的实施例，亦即，第一元件与第二元件并非直接接触。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示，这些重复仅为了简单清楚地叙述本发明实施例，不代表所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在……下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则其中使用的空间相关形容词也可相同地照着解释。
以下描述一些实施例的变化。在各个不同示意图及说明的实施例中，使用类似的数字来标注类似的元件。应当理解的是，可在下述方法之前、之中及之后提供额外的操作，且方法中所描述的一些操作可为了此方法的其它实施例而被取代或移除。
本发明实施例的电路板结构的制造方法，是在焊接块与焊垫之间形成金属柱。由于上述金属柱形成于焊接块与焊垫之间，所以可避免焊接材料水平延伸至其它区域，而可避免短路及其它信赖性问题。再者，焊接面亦可从单一接触面变为多个接触面，提升接触的表面积，增加焊接块的附着力及电路板结构的信赖性。此外，在形成焊接块前形成金属柱，使得填入防焊层的开口的焊接材料的用量可进一步减少。而且，在金属柱上进行回焊工艺时，焊接块具有自我对准的功能，所以有优选的对位功能。另外，金属柱上方具有非焊料罩定义的(non-solder mask defined，N-SMD)结构；下方仍具有焊料罩定义的(solder maskdefined，SMD)结构。
图1A至图1K是根据本发明的一些实施例，示出形成电路板结构的各个中间阶段的剖面示意图。首先，图1A示出本发明实施例的电路板结构的制造方法的起始步骤。首先，提供核心基板100。在一些实施例中，核心基板100可包含覆金属积层板(metal-cladlaminate，例如：铜箔基板)，其可包含底板102以及设置于底板102两相反面上的金属层104。举例而言，底板102可包括纸质酚醛树脂(paper phenolic resin)、复合环氧树脂(composite epoxy)、聚亚酰胺树脂(polyimide resin)、玻璃纤维(glass fiber)、其他适当的绝缘材料或上述的组合，且其厚度可为100μm至300μm。金属层104可包含铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或前述的组合，且其厚度可为5μm至30μm。可使用适当的方法形成金属层104于底板102上，例如：溅镀(sputtering)、压合(laminate)、涂布(coating)或上述的组合。值得注意的是，于本发明一些其他实施例中，核心基板100并不限定为覆金属积层板，其亦可包括单层板、高密度连接板或其他适当的基板。
接着，请参照图1B，在核心基板100上形成绝缘层106。在一些实施例中，可通过将绝缘材料压合至核心基板100的上表面上，来形成绝缘层106。绝缘层106的绝缘材料可包含纸质酚醛树脂(paper phenolic resin)、复合环氧树脂(composite epoxy resin)、聚亚酰胺树脂(polyimide resin)、玻璃纤维(glass fiber)、ABF膜(Ajinomoto Build-up Film)、聚苯醚(poly phenylene，PPE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、其他适当的绝缘材料或前述的组合。
然后，在绝缘层106上形成导电层108。在一些实施例中，导电层108的材料可包含铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或前述的组合。在一些实施例中，可利用沉积、压合或涂布工艺，在绝缘层106上形成导电层108。
接着，请参照图1C，形成图案化掩模层110于导电层108上。在一些实施例中，图案化掩模层110的材料可包含纸质酚醛树脂(paper phenolic resin)、复合环氧树脂(composite epoxy)、聚亚酰胺树脂(polyimide resin)、玻璃纤维(glass fiber)、ABF膜(Ajinomoto Build-up Film)、液态光刻胶、其他适当的材料或上述的组合。在一些实施例中，可使用印刷、旋转涂布、贴合、其他适当的方式或上述的组合形成尚未图案化的掩模层于导电层108上，接着进行曝光、显影等工艺以形成图案化掩模层110。
然后，形成图案化金属层112于导电层108上。详细而言，形成图案化金属层112于第一图案化掩模层110所露出的导电层108上。图案化金属层112包含焊垫112a和线路层112b。在一些实施例中，图案化金属层112的材料可包含铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合。可使用适当的方法形成图案化金属层112于导电层108上，例如：电镀(electroplating)、溅镀、压合、涂布或上述的组合。在一些实施例中，可使用导电层108作为电镀起始层进行电镀工艺，以形成图案化金属层112。
接着，请参照图1D，形成掩模层114于第一图案化掩模层110及图案化金属层112上。在一些实施例中，掩模层114的材料可包含纸质酚醛树脂(paper phenolic resin)、复合环氧树脂(composite epoxy)、聚亚酰胺树脂(polyimide resin)、玻璃纤维(glassfiber)、ABF膜(Ajinomoto Build-up Film)、液态光刻胶、其他适当的材料或上述的组合。在一些实施例中，可使用印刷、旋转涂布、贴合、其他适当的方式或上述的组合形成掩模层114于图案化掩模层110及图案化金属层112上。
接着，请参照图1E，进行曝光、显影等工艺，将掩模层114图案化，以露出焊垫112a。
接着，请参照图1F，形成第一金属柱116于焊垫112a上。详细而言，形成第一金属柱116于图案化的掩模层114所露出的焊垫112a上。在一些实施例中，第一金属柱116可包含铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合。在一特定实施例中，第一金属柱116包含铜。可使用适当的方法形成第一金属柱116于焊垫112a上，例如：电镀、溅镀、压合、涂布或上述的组合。在一些实施例中，可使用焊垫112a作为电镀起始层进行电镀工艺，以形成第一金属柱116。
在一些实施例中，第一金属柱116的上视形状包括矩形、梯形、倒梯形、T字形、倒L字形、锯齿形、十字形、圆形、椭圆形或前述的组合。在后续形成焊接块的工艺中，可借此增加焊接面的接触面积，进而增加焊接块与第一金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
接着，请参照图1G，进行刷磨工艺以移除部分的第一金属柱116，以降低电路板结构的整体厚度。在一些实施例中，第一金属柱116的顶面与掩模层114的顶面共平面。在一些实施例中，刷磨工艺亦会移除部分的掩模层114，使第一金属柱116的顶面与掩模层114的顶面共平面。
接着，请参照图1H，进行剥膜工艺以移除图案化掩模层110及掩模层114，直到露出部分的导电层108。在一些实施例中，可使用适当的剥膜液以移除图案化掩模层110及掩模层114，例如：NaOH、KOH、其他适当的剥膜液或上述的组合。
然后，进行蚀刻工艺以移除露出的导电层108。在焊垫112a、线路层112b及第一金属柱116包含相同金属的一些实施例中(例如：焊垫112a、线路层112b包含铜，且第一金属柱包括铜)，上述蚀刻工艺可为快速蚀刻工艺(Quick Etching Process)，其为选择性蚀刻工艺，主要针对导电层108进行咬蚀，以去除原来被图案化掩模层110所覆盖的导电层108并保留足够厚度的焊垫112a及线路层112b。在另一些实施例中，焊垫112a及线路层112b包含与第一金属柱116不同的金属(例如：焊垫112a及线路层112b包含镍，第一金属柱116包含铜)，因此可于上述蚀刻工艺中提高蚀刻选择性，而于移除原来被图案化掩模层110所覆盖的导电层108之后，仍然保留有足够厚度的焊垫112a及线路层112b。
接着，请参见图1I，在图案化金属层112及第一金属柱116上形成第一防焊层118。在一些实施例中，可通过在图案化金属层112及第一金属柱116上涂布感光的防焊材料，例如环氧树脂、胺基甲酸、乙酯树脂或类似材料，接着将防焊材料固化，以形成第一防焊层118。第一金属柱116具有远离核心基板100的顶面116T和靠近核心基板100的底面。
接着，请参见图1J，通过蚀刻工艺，蚀刻部分的第一防焊层118，使第一防焊层118具有第一开口120，露出第一金属柱116。第一开口120具有远离核心基板100的顶面120T和靠近核心基板100的底面120B。在一些实施例中，第一开口120的顶面120T比第一开口120的底面120B还要宽。在一些实施例中，第一金属柱116的顶面116T高于或等于第一开口120的底面120B；换句话说，第一金属柱116的顶面116T不低于第一开口120的底面120B。详细而言，第一金属柱116的顶面116T与核心基板100的顶面之间具有第一距离D1，且第一开口120的底面120B与核心基板100的顶面之间具有第二距离D2，其中第一距离D1大于或等于第二距离D2；换句话说，第一距离D1不小于第二距离D2。
在一些实施例中，第一金属柱116不会突出第一防焊层118的顶面。换句话说，在一些实施例中，第一金属柱116的顶面116T低于或等于第一开口120的顶面120T。详细而言，第一开口120的顶面120T与核心基板100的顶面之间具有第三距离D3，其中第一距离D1小于或等于第三距离D3；换句话说，第一距离D1不大于第三距离D3。
在第一开口120的底面120B的同一平面上，第一金属柱116具有平行于核心基板100的顶面的第一宽度W1，且第一开口120的底面120B具有平行于核心基板100的顶面的第二宽度W2。在一些实施例中，第一金属柱116的第一宽度W1小于或等于第一开口120的底面120B的第二宽度W2；换句话说，第一金属柱116的第一宽度W1不大于第一开口120的底面120B的第二宽度W2。
接着，请参见图1K，在第一金属柱116上涂布焊接材料。之后，加热焊接材料，使焊接材料形成焊接块122。
在本发明的实施例中，由于将第一金属柱116形成于焊垫112a和焊接块122之间，使得后续加热焊接材料时，液化的焊接材料会沿着第一金属柱116的侧壁流动，因此不会沿水平方向延伸，而与其它元件产生不必要的电性连接，进而避免焊料挤压(solderextrustion)的问题。
当第一金属柱116与焊接块122接触的顶面116T高于第一开口120的底面120B时，可增加焊接面的接触面积，进而增加焊接块与第一金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
再者，由于本发明的一些实施例中，使用曝光、显影等工艺，将掩模层114图案化，再形成第一金属柱116，所以第一金属柱116之间的间距可进一步降低，而缩小电路板结构的尺寸。
此外，在形成焊接块前形成金属柱，使得填入防焊层的开口的焊接材料用量可进一步减少。而且，在金属柱上进行回焊工艺时，焊接块具有自我对准的功能，所以有优选的对位功能。另外，金属柱上方具有非焊料罩定义的(non-solder mask defined，N-SMD)结构；下方仍具有焊料罩定义的(solder mask defined，SMD)结构。
第2A至2B图是根据本发明的另一些实施例所示出的电路板结构的各个制造阶段。值得注意的是，与图1A至图1K对应的相同或类似的元件或层皆由类似的参考数字标记。在一些实施例中，由类似的参考数字标记的相同或类似的元件或层具有相同的意义，且为了简洁而不会再重复描述。
图2A是继续图1J的电路板结构。请参阅图2A，进行蚀刻工艺以移除部分的第一金属柱116，使第一金属柱116的顶面116T低于第一开口120的底面120B。详细而言，第一距离D1小于第二距离D2。
在一些实施例中，第一金属柱116的上视形状包括矩形、梯形、倒梯形、T字形、倒L字形、锯齿形、十字形、圆形、椭圆形或前述的组合。在后续形成焊接块的工艺中，可借此增加焊接面的接触面积，进而增加焊接块与第一金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
接着，请参见图2B，在第一金属柱116上涂布焊接材料。之后，加热焊接材料，使焊接材料形成焊接块122。
图3A和图3B是根据本发明的另一些实施例所示出的电路板结构的各个制造阶段。值得注意的是，与图1A至图1K对应的相同或类似的元件或层皆由类似的参考数字标记。在一些实施例中，由类似的参考数字标记的相同或类似的元件或层具有相同的意义，且为了简洁而不会再重复描述。
图3A的电路板结构是采用与图1A至图1J相同的工艺所形成。为了更显着区别图案化金属层112的焊垫112a和线路层112b，于图3A中以其他排列方式示出图案化金属层112。请参阅图3A，在形成第一金属柱116于焊垫112a上的工艺中，亦形成第二金属柱128于线路层112b上。第一防焊层118的第一开口120露出第一金属柱116及第二金属柱128。第二金属柱128具有远离核心基板100的顶面128T和靠近核心基板100的底面。在一些实施例中，第二金属柱128的顶面128T高于或等于第一开口120的底面120B。
在一些实施例中，第二金属柱128不会突出第一防焊层118的顶面。换句话说，在一些实施例中，第二金属柱128的顶面128T低于或等于第一开口120的顶面120T。
接着，请参见图3B，在第一金属柱116上形成焊接材料。之后，加热焊接材料，使焊接材料形成焊接块122。
在一些实施例中，第二金属柱128的上视形状包括矩形、梯形、倒梯形、T字形、倒L字形、锯齿形、十字形、圆形、椭圆形或前述的组合。在后续的工艺中，可借此增加接触面积，进而增加与第二金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
由于在线路层112b上形成第二金属柱128，所以在后续的工艺中，亦可提供更好的附着力。
图4A至图4F是根据本发明的另一些实施例所示出的电路板结构的各个制造阶段。值得注意的是，与图1A至图1K对应的相同或类似的元件或层皆由类似的参考数字标记。在一些实施例中，由类似的参考数字标记的相同或类似的元件或层具有相同的意义，且为了简洁而不会再重复描述。
图4A是继续图1E的电路板结构。请参阅图4A，形成第一金属柱116于焊垫112a上。详细而言，形成第一金属柱116于图案化的掩模层114所露出的焊垫112a上，且第一金属柱116并未突出图案化的掩模层114。或者，相对于核心基板的高度，第一金属柱116的顶面不高于图案化的掩模层114的顶面。可使用适当的方法形成第一金属柱116于焊垫112a上，例如：电镀、溅镀、压合、涂布或上述的组合。在一些实施例中，可使用焊垫112a作为电镀起始层进行电镀工艺，以形成第一金属柱116。
在一些实施例中，第一金属柱116的上视形状包括矩形、梯形、倒梯形、T字形、倒L字形、锯齿形、十字形、圆形、椭圆形或前述的组合。在后续形成焊接块的工艺中，可借此增加焊接面的接触面积，进而增加焊接块与第一金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
接着，请参阅图4B，形成焊接材料122a于第一金属柱116上。可使用适当的方法形成焊接材料122a于第一金属柱116上，例如：电镀、溅镀、压合、涂布或上述的组合。在一些实施例中，可使用第一金属柱116作为电镀起始层进行电镀工艺，以形成焊接材料122a。
接着，请参照图4C，进行刷磨工艺以移除部分的焊接材料122a，使得焊接材料122a的顶面与掩模层114的顶面共平面。在一些实施例中，刷磨工艺亦会移除部分的掩模层114，使第一金属柱116的顶面与掩模层114的顶面共平面。
接着，请参照图4D，进行剥膜工艺以移除图案化掩模层110及掩模层114，直到露出部分的导电层108。在一些实施例中，可使用适当的剥膜液以移除图案化掩模层110及掩模层114，例如：NaOH、KOH、其他适当的剥膜液或上述的组合。
然后，进行蚀刻工艺以移除露出的导电层108。上述蚀刻工艺可为快速蚀刻工艺(Quick Etching Process)，其为选择性蚀刻工艺，主要仅针对导电层108进行咬蚀，以去除原来被图案化掩模层110所覆盖的导电层108并保留足够厚度的焊垫112a及线路层112b。
接着，请参见图4E，在图案化金属层112及焊接材料122a上形成第一防焊层118。在一些实施例中，可通过在图案化金属层112及焊接材料122a上涂布感光的防焊材料，例如环氧树脂、胺基甲酸、乙酯树脂或类似材料，接着将防焊材料固化，以形成第一防焊层118。
然后，通过蚀刻工艺，蚀刻部分的第一防焊层118，使第一防焊层118具有第一开口120，露出焊接材料122a。在一些实施例中，第一开口120的顶面120T比第一开口120的底面120B还要宽。第一金属柱116的顶面116T低于第一开口120的底面120B。详细而言，第一距离D1小于第二距离D2。
接着，请参见图4F，加热焊接材料122a，使焊接材料122a形成焊接块122。
图5A至图5D是根据本发明的另一些实施例所示出的电路板结构的各个制造阶段。值得注意的是，与图1A至图1K对应的相同或类似的元件或层皆由类似的参考数字标记。在一些实施例中，由类似的参考数字标记的相同或类似的元件或层具有相同的意义，且为了简洁而不会再重复描述。
图5A继续图1J。请参阅图5A，形成导电层124于第一防焊层118及第一金属柱116上和第一防焊层118的第一开口120中。详细而言，在电路板结构的表面轮廓上顺应地形成导电层124。在一些实施例中，导电层124的材料可以是铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或前述的组合。在一些实施例中，可利用沉积、压合或涂布工艺，在第一防焊层118及第一金属柱116上形成导电层124。
接着，请参阅图5B，形成金属层130于导电层124上。可使用适当的方法形成金属层130于导电层124上，例如：电镀、溅镀、压合、涂布或上述的组合。在一些实施例中，可使用导电层124作为电镀起始层进行电镀工艺，以形成金属层130。
接着，请参阅图5C，进行刷磨工艺以移除部分的导电层124和金属层130，使得焊接材料122a的顶面与第一防焊层118的顶面共平面。详细而言，进行刷磨工艺以移除在第一防焊层118的第一开口120以外的导电层124和金属层130。在一些实施例中，刷磨工艺亦会移除部分的第一防焊层118。
在一些实施例中，可对金属层130进行表面处理工艺。第一金属柱116的上视形状包括矩形、梯形、倒梯形、T字形、倒L字形、锯齿形、十字形、圆形、椭圆形或前述的组合。在后续形成焊接块的工艺中，可借此增加焊接面的接触面积，进而增加焊接块与第一金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
接着，请参阅图5D，在金属层130上形成焊接材料。之后，加热焊接材料，使焊接材料形成焊接块122。
此实施例除了利用第一金属柱116来避免焊料挤压的问题，此实施例进一步地使用导电层124和金属层130，使焊接材料更难以水平延伸至其它区域，可进一步避免焊料挤压的问题。
图6A至图6D是根据本发明的另一些实施例所示出的电路板结构的各个制造阶段。值得注意的是，与图1A至图1K对应的相同或类似的元件或层皆由类似的参考数字标记。在一些实施例中，由类似的参考数字标记的相同或类似的元件或层具有相同的意义，且为了简洁而不会再重复描述。
图6A继续图1I。请参阅图6A，进行刷磨工艺以移除部分的第一防焊层118，使得第一金属柱116的顶面与第一防焊层118的顶面共平面。换句话说，第一防焊层118具有第一开口120，露出第一金属柱116。在一些实施例中，刷磨工艺亦会移除部分的第一金属柱116。
接着，请参阅图6B，形成第二防焊层132于第一防焊层118及第一金属柱116上。在一些实施例中，可通过在第一防焊层118及第一金属柱116上涂布感光的防焊材料，例如环氧树脂、胺基甲酸、乙酯树脂或类似材料，接着将防焊材料固化，以形成第二防焊层132。
接着，请参见图6C，通过蚀刻工艺，蚀刻部分的第二防焊层132，使第二防焊层132具有第二开口134，使第一金属柱116的顶面116T露出。第二开口134具有远离核心基板100的顶面和靠近核心基板100的底面134B。第一金属柱116的顶面116T与第二开口134的底面134B共平面。详细而言，第一金属柱116的顶面116T与核心基板100的顶面之间具有第一距离D1，且第二开口134的底面134B与核心基板100的顶面之间具有第四距离D4，其中第一距离D1等于第四距离D4。
接着，请参见图6D，在第一金属柱116上涂布焊接材料。之后，加热焊接材料，使焊接材料形成焊接块122。
图7A至图7F是根据本发明的另一些实施例所示出的电路板结构的各个制造阶段。值得注意的是，与图1A至图1K对应的相同或类似的元件或层皆由类似的参考数字标记。在一些实施例中，由类似的参考数字标记的相同或类似的元件或层具有相同的意义，且为了简洁而不会再重复描述。
图7A是继续图1C的电路板结构。请参阅图7A，进行剥膜工艺以移除图案化掩模层110，直到露出导电层108。在一些实施例中，可使用适当的剥膜液以移除图案化掩模层110，例如：NaOH、KOH、其他适当的剥膜液或上述的组合。然后进行蚀刻工艺以移除露出的导电层108。
接着，请参见图7B，在图案化金属层112及绝缘层106上形成第一防焊层118。在一些实施例中，可通过在图案化金属层112及绝缘层106上涂布防焊材料，例如环氧树脂、胺基甲酸、乙酯树脂、ABF膜或类似材料，接着将防焊材料固化，以形成第一防焊层118。
接着，请参见图7C，在一些实施例中，可利用钻孔技术，例如机械钻孔、激光钻孔、其他适当的方法或前述的组合，自第一防焊层118的顶面向下形成露出焊垫112a的第一开口120。
接着，请参见图7D，形成导电层124于第一防焊层118及焊垫112a上和第一开口120中。详细而言，在电路板结构的表面轮廓上顺应性地形成导电层124。在一些实施例中，导电层124的材料可包含铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或前述的组合。在一些实施例中，可利用沉积、压合或涂布工艺，在第一防焊层118及焊垫112a上和第一开口120中形成导电层124。
接着，请参见图7E，形成金属层126于导电层124上。举例而言，金属层126可包含铜、钨、银、锡、镍、钴、铬、钛、铅、金、铋、锑、锌、锆、镁、铟、碲、镓、其他适当的金属材料、其合金或上述的组合。可使用适当的方法形成金属层126于导电层124上，例如：沉积、电镀、溅镀、压合、涂布或上述的组合。在一些实施例中，可使用导电层124作为电镀起始层进行电镀工艺，以形成金属层126。在一些实施例中，可利用沉积工艺，例如物理沉积工艺，以形成金属层126。
接着，请参见图7F，可利用蚀刻工艺以移除部分的导电层124和金属层126，使金属层126在第一开口120中形成第一金属柱116。在一些实施例中，通过蚀刻工艺，使在第一开口120中的第一金属柱116的顶面116T和导电层124低于第一防焊层118的顶面。
由于导电层124的厚度极小，有时可忽略导电层124的厚度。因此，在第一开口120的底面120B的同一平面上，第一金属柱116的相对于顶面116T的底面116B的第一宽度W1约小于或等于第一开口120的底面120B的第二宽度W2。
接着，请参见图7G，在金属层126上涂布焊接材料。之后，加热焊接材料，使焊接材料形成焊接块122。
除了第一金属柱116形成于焊垫112a和焊接块122之间外，还具有导电层124在第一金属柱116和第一防焊层118之间，可进一步避免焊料挤压(solder extrustion)的问题。
值得注意的是，本发明的实施例为了简化附图，仅示出电路板结构的最外层结构和上半部作为示意图。然而，本发明所属技术领域中技术人员可理解的是，在最外层结构与核心基板之间亦可包含其它结构，例如内连线结构，且下半部亦可同时进行同样的工艺，而节省工艺时间。或者，亦可视实际情况而定，进行不同的工艺。
综合上述，由于将第一金属柱形成于焊垫上，使得后续加热焊接材料时，液化的焊接材料可沿着第一金属柱的侧壁流动，换句话说，液化的焊接材料的流动方向从原本的水平方向变成垂直，因此不会与其它元件产生不必要的电性连接，进而避免焊球挤压(solderextrustion)的问题。
当第一金属柱的顶面高于第一开口的底面时，可增加焊接面的接触面积，进而增加焊接块与第一金属柱之间的附着力，提升电路板结构的信赖性及良率。
再者，由于本发明的一些实施例中，使用曝光、显影等工艺，将掩模层图案化，再形成第一金属柱，所以第一金属柱之间的间距可进一步降低，而减少电路板结构的尺寸。
此外，在形成焊接块前形成金属柱，使得填入防焊层的开口的焊接材料用量可进一步减少。而且，后续进行回焊(reflow)工艺时，具有自我对准(self-alignment)的功能，因此对位效果极佳。
前述概述了一些实施例的部件，使得本发明所属技术领域中技术人员可以更加理解本发明实施例的观点。本发明所属技术领域中技术人员应可理解，他们可以轻易使用本发明实施例作为基础，设计或修改其他的工艺或是结构，以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优点。本发明所属技术领域中技术人员也应理解，此类等效的结构并不悖离本发明的构思与范围，并且不悖离本发明的构思与范围的情况下，在此可以做各种的改变、取代和替换。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。
Claims (14)
1.一种电路板结构的制造方法，包括：
提供一核心基板；
形成一绝缘层于该核心基板上；
形成一图案化金属层于该绝缘层上，其中该图案化金属层包括一线路层和一焊垫；
形成一第一金属柱于该焊垫上，其中该第一金属柱具有一顶面；
形成一第一防焊层于该图案化金属层及该第一金属柱上，其中该第一防焊层具有一第一开口，使该第一金属柱露出且该第一开口具有一底面，其中该第一金属柱的该顶面高于或等于该第一开口的该底面；
形成一导电层于该第一开口中；以及
形成一金属层于该导电层上。
2.如权利要求1所述的电路板结构的制造方法，其中该第一防焊层的该第一开口具有一底面，且在该第一开口的该底面的同一平面上，第一金属柱具有一第一宽度，且该第一开口的该底面具有一第二宽度，其中该第一宽度小于或等于该第二宽度。
3.如权利要求1所述的电路板结构的制造方法，还包括形成一第二金属柱于该线路层上。
4.如权利要求3所述的电路板结构的制造方法，其中该第一防焊层的该第一开口使该第二金属柱露出。
5.如权利要求1所述的电路板结构的制造方法，还包括形成一第二防焊层在该第一防焊层上，其中该第二防焊层具有一第二开口，使该第一金属柱露出。
6.如权利要求1所述的电路板结构的制造方法，还包括形成一焊接块于该第一金属柱上。
7.如权利要求6所述的电路板结构的制造方法，其中形成该焊接块于该第一金属柱上的步骤包括：
在该第一金属柱形成于该焊垫上之后，且在形成该第一防焊层于该图案化金属层及该第一金属柱之前，形成一焊接材料于该第一金属柱上；以及
加热该焊接材料，使该焊接材料形成该焊接块。
8.一种电路板结构，包括
一核心基板；
一绝缘层，设置在该核心基板上；
一图案化金属层，设置在该绝缘层上，其中该图案化金属层具有一线路层和一焊垫；
一第一金属柱，设置在该焊垫上且该第一金属柱具有一顶面；
一第一防焊层，设置在该图案化金属层及该第一金属柱上，且该第一防焊层具有一第一开口，使该第一金属柱露出且该第一开口具有一底面，其中该第一金属柱的该顶面高于或等于该第一开口的该底面；
一导电层，设置在该第一开口中；以及
一金属层，设置在该导电层上。
9.如权利要求8所述的电路板结构，其中第一防焊层的该第一开口具有一底面，且在该第一开口的该底面的同一平面上，该第一金属柱具有一第一宽度，且该第一开口的该底面具有一第二宽度，其中该第一宽度小于或等于该第二宽度。
10.如权利要求8所述的电路板结构，还包括一第二金属柱，设置在该线路层上。
11.如权利要求10所述的电路板结构，其中该第一防焊层的该第一开口使该第二金属柱露出。
12.如权利要求8所述的电路板结构，还包括一第二防焊层，设置在该第一防焊层上且该第二防焊层具有一第二开口，使该第一金属柱露出。
13.如权利要求8所述的电路板结构，还包括一焊接块，设置在该第一金属柱上。
14.如权利要求8所述的电路板结构，其中该第一金属柱的上视形状包括矩形、梯形、倒梯形、T字形、倒L字形、锯齿形、十字形、圆形、椭圆形或前述的组合。
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