CN113260173A - 任意方向自由路径阶梯通孔、基板及通孔结构的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种任意方向自由路径阶梯通孔、基板及通孔结构的制作方法，该通孔结构的制作方法包括步骤：提供载板，在载板上制作第一结构，去除载板，在第一结构的上表面和下表面分别形成第二结构和第三结构，在第一结构、第二结构和第三结构内分别形成第一牺牲金属柱、第二牺牲金属柱和第三牺牲金属柱，第一牺牲金属柱、第二牺牲金属柱和第三牺牲金属柱中任意两个连通处形成台阶，任意两个形成的台阶可相对前后左右任意分布，去除第一牺牲金属柱、第二牺牲金属柱和第三牺牲金属柱，形成通孔，并对通孔孔壁进行金属化处理，本申请提出的通孔结构、通孔直径小，通孔结构设计自由度高，可以选择最优的方向和路径，合理避开基板内外层的线路。

Description

任意方向自由路径阶梯通孔、基板及通孔结构的制作方法
技术领域
本申请涉及电路板技术领域，尤其涉及一种任意方向自由路径阶梯通孔、基板及通孔结构的制作方法。
背景技术
在传统电路板领域中，通孔主要起到两个方面的作用。第一是进行电性导通，通过金属导通孔将不同线路层进行导通，此类通孔需进行金属化实现层与层之间的导通；第二是进行器件的定位、固定，此类通孔通常不需进行金属化，但随着电子电路技术的发展，集成电路的功能要求越来越高，通孔的功能、作用不断得到挖掘，应用也越来越广泛，例如：焊接、封装过程中，基板通孔可以起到排气、散热等作用；在传感产品应用中，通孔可以传音，起到声音传感的作用，因此通孔在电子电路技术领域扮演越来越重要的角色。
现有技术中，基板通孔主要为垂直贯穿基板的孔，通常选择机械钻孔、镭射钻孔或者以冲孔的方式一次成型，受限于基板的厚度以及现有钻孔、冲孔的制程能力，通常仅能满足通孔直径200um以上的加工，对于200um以下的基板导通孔，加工难度大、成本高，甚至完全无法加工；另外采用钻孔或者冲孔的方式制造通孔，通孔的方向及路径单一，不能根据基板内外层线路的布线位置进行避让，无法自由调整基板通孔的方向和路径。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请提出一种任意方向自由路径阶梯通孔、基板及通孔结构的制作方法，可以实现小孔径的通孔制作，解决现有技术中基板小孔径通孔加工困难的问题，此外，本申请提供的通孔结构设计自由度高，可以选择最优的方向和路径，合理避开基板内外层的线路。
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。所述技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供一种通孔结构的制作方法，包括以下步骤：
提供载板，在所述载板上制作第一结构，所述第一结构包括表面齐平的第一金属柱和第一绝缘层，所述第一金属柱通过所述第一绝缘层间隔分布，所述第一金属柱包括第一导通金属柱和第一牺牲金属柱；
去除所述载板，在所述第一结构的上表面和下表面分别形成第二结构和第三结构，所述第二结构包括第二线路层、第二绝缘层和第二金属柱，所述第二金属柱包括第二导通金属柱和第二牺牲金属柱，所述第三结构包括第三线路层、第三绝缘层和第三金属柱，所述第三金属柱包括第三导通金属柱和第三牺牲金属柱，所述第二绝缘层和所述第三绝缘层与所述第一绝缘层的两端连接，所述第二导通金属柱和所述第三导通金属柱分别通过所述第一线路层和所述第二线路层与所述第一导通金属柱的两端相连通；所述第二牺牲金属柱和所述第三牺牲金属柱与所述第一牺牲金属柱的两端相连通，
其中，所述第一牺牲金属柱、所述第二牺牲金属柱和所述第三牺牲金属柱中任意两个连通处形成台阶，任意两个所述形成的台阶可相对前后左右任意分布。
分别在所述第二结构的上表面和所述第三结构的下表面形成第三线路层和第四线路层，所述第三线路层和所述第四线路层分别与所述第二导通金属柱的上表面和所述第三导通金属柱的下表面相连通；
去除所述第一牺牲金属柱、所述第二牺牲金属柱和所述第三牺牲金属柱，形成通孔。
根据本申请第一方面实施例的通孔结构的制作方法，至少具有以下有益效果：第一方面，根据本申请提出的通孔结构的制作方法通过半导体工艺图形化后形成牺牲金属柱、层压绝缘层后刻蚀掉牺牲金属柱，在原本牺牲金属柱的位置形成通孔，通孔的孔径由牺牲金属柱的大小决定，可以满足50um甚至更小孔径基板通孔的加工；第二方面，通孔的方向和路径可以通过各层牺牲金属柱的形状、位置来调整，设计自由度高，可以选择最优的方向和路径，合理避开内外层线路；第三方面，采用上述方法制造的通孔可根据不同的设计需求实现排气、散热、出音、传感或电导通等功能，应用更加广泛，满足集成电路多功能化的发展需求。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一牺牲金属柱、所述第二牺牲金属柱和所述第三牺牲金属柱的形状包括圆柱体和/或立方体。
可选地，在本申请的一个实施例中，在所述载板上制作第一结构包括：在所述载板上形成光阻层，对所述光阻层进行图案制作，形成第一金属柱的图形区，在所述第一金属柱的图形区沉积金属形成所述第一金属柱，并去除所述光阻层，层压第一绝缘层，使所述第一绝缘层与所述第一金属柱表面齐平。
可选地，在本申请的一个实施例中，去除所述载板，在所述第一结构的上表面和下表面分别形成第二结构和第三结构包括：
用化学或物理方法将所述载板和所述第一结构分离，在所述第一结构的上表面和下表面双面形成金属种子层和光阻层，对所述光阻层进行所述第一线路层和所述第二线路层的图案制作，沉积金属形成第一线路层顶层和第二线路层顶层；再一次施加所述光阻层并对所述光阻层进行所述第二金属柱和所述第三金属柱的图案制作，沉积金属形成所述第二金属柱和所述第三金属柱，去除所述光阻层，刻蚀所述金属种子层，形成第一线路层底层和第二线路层底层，分别在所述第一结构的上表面和下表面层压第二绝缘层和第三绝缘层，使所述第二绝缘层与所述第二金属柱表面齐平，所述第三绝缘层与所述第三金属柱表面齐平。
可选地，在本申请的一个实施例中，对所述通孔孔壁进行金属化处理包括：在所述通孔的孔壁形成金属种子层，在所述金属种子层表面形成金属导通层。
可选地，在本申请的一个实施例中，用化学或物理方法包括表面化学反应、浸润处理或等离子刻蚀。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述形成金属种子层的方法包括化学镀铜工艺和/或离子溅射工艺。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层材料包括树脂或树脂和玻璃纤维。
可选地，在本申请的一个实施例中，通过贴膜或者涂覆的方式形成光阻层。
第二方面，本申请实施例提供了一种任意方向自由路径阶梯通孔，包括：
由至少两个台阶组成的通孔，任意两个所述的台阶可相对前后左右任意分布；
金属孔壁，覆盖在所述通孔表面。
根据本申请第二方面实施例的任意方向自由路径阶梯通孔，至少具有以下有益效果：第一方面，通孔的孔径较小，可以满足50um甚至更小孔径基板通孔的使用需求；第二方面，通孔的方向和路径设计自由度高，可以选择最优的方向和路径，合理避开内外层线路；第三方面，通孔可根据不同的设计需求实现排气、散热、出音、传感或电导通等功能，应用更加广泛，满足集成电路多功能化的发展需求。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述通孔呈圆柱体和/或立方体。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述金属孔壁包括金属种子层和金属导通层。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述金属种子层的制作方法包括化学镀铜工艺和/或离子溅射工艺。
第三方面，本申请实施例提供了一种基板，包括：
绝缘层；导通金属柱，分布在所述绝缘层内，包括第一导通金属柱、第二导通金属柱和第三导通金属柱；线路层，包括第一线路层、第二线路层、第三线路层和第四线路层，所述第一导通金属柱、所述第二导通金属柱和所述第三导通金属柱依次通过所述第一线路层、所述第二线路层连接，所述第三线路层和所述第四线路层设置在所述绝缘层外部，与所述第二导通金属柱和所述第三导通金属柱的外表面连接；至少一个通孔，设置在所述绝缘层内，与所述导通金属柱和所述线路层间隔分布，所述通孔包括至少两个台阶，任意两个所述的台阶可相对前后左右任意分布，所述通孔内设置有金属孔壁。
根据本申请第三方面实施例的基板，至少具有以下有益效果：第一方面，基板所包括的通孔的孔径较小，可根据不同的设计需求实现排气、散热、出音、传感或电导通等功能，应用更加广泛，满足集成电路多功能化的发展需求；第二方面，基板上通孔的方向和路径设计自由度高，可以选择最优的方向和路径，对通孔和线路层进行合理布置，使通孔避开内外层线路。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述金属孔壁包括金属种子层和金属导通层。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述绝缘层材料包括树脂或树脂和玻璃纤维。
可选地，在本申请的一个实施例中，所述通孔呈圆柱体和/或立方体。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1是本申请一个实施例提供的通孔结构的制作方法的步骤流程图；
图2至图15是图1通孔结构的制作方法步骤对应的中间过程的结构截面图；
图16至图19是本申请一个实施例提供的通孔结构的制作方法对应的中间过程的结构截面图；
图20为图3示出的中间过程的结构的俯视示意图，
图21是本申请另一个实施例提供的通孔结构的示意图；
图22是图21对应的通孔结构的截面图示意图；
图23是本申请另一个实施例提供的通孔结构的示意图；
图24是图23对应的通孔结构的截面图示意图；
图25是本申请另一个实施例提供的通孔结构的示意图之一；
图26是本申请另一个实施例提供的通孔结构的示意图之二；
图27是图26示出的通孔结构的截面图示意图；
图28是本申请另一个实施例提供的通孔结构的示意图之三；
图29是本申请另一个实施例提供的通孔结构的示意图之四；
图30是图29示出的通孔结构的截面图示意图；
图31是本申请另一个实施例提供的通孔结构的俯视示意图之一；
图32是本申请另一个实施例提供的通孔结构的俯视示意图之二；
图33是本申请另一个实施例提供的通孔结构的俯视示意图之三。
附图标记：
载板10、核心承载层11、第一金属层12、第二金属层13、阻挡层14、第一金属种子层15、第一结构100、第一导通金属柱111、第一牺牲金属柱112、第一绝缘层120、第二结构200、第二金属柱210、第一线路层230、第一线路层顶层230a、第一线路层底层230b、第二绝缘层220、第二导通金属柱211、第二牺牲金属柱212、第三结构300、第三金属柱310、第二线路层330、第二线路层顶层330a、第二线路层底层330b、第三绝缘层320、第三导通金属柱311、第三牺牲金属柱312、台阶400、第三线路层430、第三线路层顶层430a、第三线路层底层430b、第四线路层530、第四线路层顶层530a、第四线路层底层530b、通孔500、金属孔壁510、光阻层600、金属种子层700、金属导通层800。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本部分将详细描述本申请的具体实施例，本申请之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本申请的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本申请保护范围的限制。
在申请的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
参照图1，本申请提供了一种通孔结构的制作方法，包括以下步骤：
S100，提供载板10，在载板10上制作第一结构100，第一结构100包括表面齐平的第一金属柱110和第一绝缘层120，第一金属柱110通过第一绝缘层120间隔分布，第一金属柱110包括第一导通金属柱111和第一牺牲金属柱112，如图6所示，步骤S100具体包括如下子步骤：
S101，准备一块载板10；
具体的，参照图2，载板10包括核心承载层11、第一金属层12、第二金属层13、阻挡层14和第一金属种子层15，第一金属层12、第二金属层13通常为金属铜层，两者之间通过物理方式结合，可在后续的步骤中进行分离，并在分离后对第二金属层13进行刻蚀，刻蚀时阻挡层14可以对基板的线路和铜柱等金属结构进行保护，防止过度刻蚀，阻挡层14通常选择金属镍，第一金属种子层15作为后续电镀的导通基础，通常选择金属铜，厚度为1-3um；
S102，在载板10上形成光阻层600，对光阻层600进行图案制作，形成第一金属柱110的图形区；
具体的，参照图3，在第一金属种子层15表面施加光阻材料，施加光阻材料的方法包括贴膜或者涂覆；对光阻层600进行曝光和显影，制作第一金属柱110的图形；在本申请的一个实施例中第一金属柱110优选的为铜柱，第一金属柱110包括第一导通金属柱111和第一牺牲金属柱112，其中第一牺牲铜柱不局限于圆柱体，还可以为立方体或其他多边形立体柱状结构，如图20所示，第一牺牲铜柱为立方体结构；
S103，在第一金属柱110的图形区沉积金属形成第一金属柱110；
具体的，参照图4，以第一金属种子层15为基础，进行铜柱电镀，铜柱的厚度根据实际需求来定义，通常不高于第一次形成的光阻层600的厚度，形成第一金属柱110，第一金属柱110包括第一导通金属柱111和第一牺牲金属柱112，在图3中第一导通金属柱111和第一牺牲金属柱112对应的图形区分别为图形区A和图形区B；
S104，去除光阻层600，层压第一绝缘层120，使第一绝缘层120与第一金属柱110表面齐平；
具体的，参照图5，在第一金属柱110（铜柱)上施加绝缘材料，可以通过物理层压或者真空热压的方式形成，绝缘材料可以为纯树脂，也可以为树脂和玻璃纤维混合材料；对绝缘材料进行减薄，露出第一金属柱110端面，并进行平整化，形成第一绝缘层120，减薄方式可以为物理磨板的方式形成，也可以为等离子刻蚀工艺形成。
S200，去除载板10，在第一结构100的上表面和下表面分别形成第二结构200和第三结构300，第二结构200包括第一线路层230、第二绝缘层220和第二金属柱210，第二金属柱210包括第二导通金属柱211和第二牺牲金属柱212，第三结构300包括第二线路层330、第三绝缘层320和第三金属柱310，第三金属柱310包括第三导通金属柱311和第三牺牲金属柱312，第二绝缘层220和第三绝缘层320分别与第一绝缘层120的上表面和下表面连接，第二导通金属柱211和第三导通金属柱311分别通过第一线路层230和第二线路层330与第一导通金属柱111的两端相连通；第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312与第一牺牲金属柱112的两端相连通，
其中，第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312中任意两个连通处形成台阶400，任意两个形成的台阶400可相对前后左右任意分布；
在一实施例中，第一结构100、第二结构200和第三结构300形成后的结构的截面图如图15所示，在第一结构100的两个表面形成第二结构200和第三结构300的方法步骤S200具体包括如下子步骤：
S201，用化学或物理方法将载板10和第一结构100分离；
具体的，参照图4和图5，首先，将载板10的第一金属层12和第二金属层13之间进行分离，将核心承载层11和第一结构100主体进行分板；
通过刻蚀工艺将分板面上的第二金属层13去除，进一步采用特定药水以清润蚀刻的方式去除阻挡层14，在本申请的一个实施例中，阻挡层14材料为金属镍，因此采用刻蚀镍药水去除阻挡层14，进一步通过等离子刻蚀的方式将第一金属种子层15去除，从而形成第一结构100，如图6所示。
S202，在第一结构100的上表面和下表面双面形成金属种子层700，在金属种子层700上形成光阻层600，对光阻层600进行第一线路层230和第二线路层330的图案制作，沉积金属形成第一线路层顶层230a和第二线路层顶层330a；
具体的，参照图7，在第一结构100的上表面和下表面分别制作金属种子层700，制作金属种子层700的方法包括化学镀铜工艺或者离子溅射工艺，在本申请中不做限定；进一步的，在形成的金属种子层700表面第二次通过贴膜或者涂覆的方式施加光阻材料，形成光阻层600；进一步的对形成的光阻层600进行曝光和显影处理，分别在第一结构100的上表面和下表面制作与第一线路层230和第二线路层330对应的图形区C和图形区D；如图8所示，在第一结构100的上表面和下表面进行金属线路电镀，电镀的材料为铜，电镀的厚度根据线路实际需求定义，通常低于第二次形成的光阻层600的厚度；采用退膜方式去除光阻层600，形成第一线路层顶层230a和第二线路层顶层330a。
应理解，化学镀铜又称沉铜，是利用化学沉积的方法在印制电路板表面或者孔壁上沉上一层薄薄的金属铜，为后续的电镀铜提供导电性；离子溅射用直流或射频的方法使稀有气体电离成等离子体，再通过偏置等方法轰击在需要溅射的靶上，使靶上的原子有足够的能力脱离原子间的力飞溅出来，最后落在需要镀的基板上形成薄膜。
需要说明的是，线路层包括顶层和底层，底层线路层由化学镀铜或者离子溅射形成的金属种子层700构成，顶层线路层由电镀金属形成，顶层线路层是在底层线路层基础上形成的，底层的金属种子层700用于电镀顶层线路层时提供导电性。
S203，再一次施加光阻层600并对光阻层600进行第二金属柱210和第三金属柱310的图案制作，沉积金属形成第二金属柱210和第三金属柱310，去除光阻层600，刻蚀金属种子层700，形成第一线路层底层230b和第二线路层底层330b；
具体的，参照图8和图9，在图8所示结构的上表面和下表面以贴膜或者涂覆的方式施加光阻材料，形成光阻层600，进一步对光阻材料进行曝光和显影，分别在上表面和下表面对应制作第二金属柱210和第三金属柱310，在本申请的一个实施例中第二金属柱210优选的为铜柱，包括第二导通金属柱211和第二牺牲金属柱212，第三金属柱310包括第三导通金属柱311和第三牺牲金属柱312，和第一牺牲金属柱112一样，第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312不局限于圆柱体，还可以为立方体或者其他多边形立体柱状结构，电镀金属柱（铜柱）的高度根据实际需求定义，通常不低于对应光阻层600厚度；如图10所示，再一次去除光阻层600，对金属种子层700进行刻蚀，去掉光阻层600图形区外露部分，使金属种子层700对应形成第一线路层底层230b、第二线路层底层330b和各个金属柱之间的连接层。
S204，分别在第一结构100的上表面和下表面层压第二绝缘层220和第三绝缘层320，使第二绝缘层220与第二金属柱210表面齐平，第三绝缘层320与第三金属柱310表面齐平。
具体的，参照图10和图11，在图10所示结构的上表面和下表面施加绝缘材料，可以通过物理层压或者真空热压的方式形成，绝缘材料可以为纯树脂，也可以包括树脂和玻璃纤维混合结构，对绝缘材料进行减薄，分别露出第二金属柱210和第三金属柱310端面，并进行平整化处理，对应形成第二绝缘层220和第三绝缘层320，形成第二结构200和第三结构300的制造，减薄方式可以为物理磨板的方式形成，也可以为等离子刻蚀工艺形成。
参照图21至图33，第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312中任意两个连通处形成台阶400，任意两个形成的台阶400可相对前后左右任意分布；每一个牺牲金属柱都可以设置为圆柱体或者立方体，第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312可以是相同的立体结构，也可以是不同的立体结构，每两个牺牲金属柱形成一个台阶400结构，每两个台阶400结构的分布方向可以沿前后左右方向任意设置，可以根据内层线路层或者外层电路层的布局进行合理避让，可根据不同的需求如排气、散热、出音、传感或电导通等功能进行合理设计，提高基板的多功能性能。
S300，分别在第二结构200的上表面和第三结构300的下表面形成第三线路层430和第四线路层530，第三线路层430和第四线路层530分别与第二导通金属柱211的上表面和第三导通金属柱311的下表面相连通；
具体的，参照图12，分别在第二结构200的上表面和第三结构300的下表面制作金属种子层700，制作金属种子层700的方法包括化学镀铜工艺或者离子溅射工艺，在本申请中不做限定；进一步的，在形成的金属种子层700表面第通过贴膜或者涂覆的方式施加光阻材料，形成光阻层600；进一步的对形成的光阻层600进行曝光和显影处理，分别在第二结构200的上表面和第三结构300的下表面制作与第三线路层430和第四线路层530对应的图形区E和图形区F；参照图13，双面进行金属线路电镀，电镀的材料为铜，电镀的厚度根据线路实际需求定义，通常低于对应形成的光阻层600的厚度，采用退膜方式去除光阻层600，形成第三线路层顶层430a和第四线路层顶层530a，进一步对金属种子层700进行刻蚀，去掉光阻层600图形区外露部分，使金属种子层700对应形成第三线路层底层430b和第四线路层底层530b。
需要说明的是，在本申请的一些实施例中，以4层板为例进行介绍，还可以根据实际产品设计的需求，用同样的增层方法继续增层，增加的层数不做限制。
S400，去除第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312，形成通孔500。
具体的，参照图13和图14，贴膜或者涂覆的方式在图13所示结构的双面施加光阻材料，进一步对光阻材料进行曝光和显影处理，形成光阻层600，仅露出第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312对应的区域，其他区域通过光阻层600进行遮蔽，刻蚀掉牺牲金属柱，在本申请的一些实施例中，牺牲金属柱包括第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312，形成的阶梯状的通孔500；参照图15，再一次去除光阻层600，形成具有任意方向阶梯通孔500的基板。
需要说明的是，阶梯状通孔500的形状和方向可以自由设计，可根据实际需要自由设计牺牲金属柱的形状和叠层结构，如上述实施例中，制作牺牲金属柱图形时，可以自由设计金属柱形状；使第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212、第三牺牲金属柱312的堆叠方式和位置方向可以自由设计，包括牺牲金属柱连接时连接位置之间还可以形成任意角度，蚀刻牺牲铜柱后即可实现自由形状和方向的阶梯状通孔500，阶梯状通孔500可以为任意方向、自由路径的，如图31所示，阶梯状通孔500由两个台阶400组成，通孔500相对基板沿着一定角度进行分布，如图32所示，阶梯状通孔500由两个台阶400组成，两个台阶400相对基板前后分布，如图33所示，阶梯状通孔500由两个台阶400组成，两个台阶400相对基板左右分布，阶梯状通孔500可以根据各层线路的布线情况进行合理的布局，避开各层布线位置。
参照图2至图11以及图16至图19，在本申请的另一些实施例中，还提供一种对通孔500的孔壁进行金属化处理的方法以及具有金属化处理的通孔500的基板的制造方法。
具体的，参照图11和图16，在图11所示结构的基础上，分别在第二结构200的上表面和第三结构300的下表面通过贴膜或者涂覆的方式施加光阻材料，进一步对光阻材料进行曝光和显影处理形成光阻层600，露出牺牲金属柱区域，光阻层600对牺牲金属柱区域以外的其他区域进行遮蔽，进一步刻蚀牺牲金属柱，形成阶梯状通孔500；参照图17，去除全部光阻层600，分别在上表面和下表面以及通孔500孔壁通过化学镀铜或者离子溅射的方式制作金属种子层700，再一次在上表面和下表面施加光阻层600，并通过对光阻层600进行曝光和显影处理，制作与第三线路层430和第四线路层530对应的图形区E和图形区F；参照图18，进行金属电镀，在第三线路层430、第四线路层530对应的图形区E和图形区F处以及通孔500孔壁处形成金属层，对应形成第三线路层顶层430a、第四线路层顶层530a和金属孔壁510，需要说明的是，金属孔壁510与第三线路层430和第四线路层530不连通，通过光阻层600进行隔离；参照图19，采用退膜的方式去除光阻层600，蚀刻第三线路层430、第四线路层530、金属孔壁510位置以外的金属种子层700部分，使金属种子层700对应形成第三线路层底层430b、第四线路层底层530b以及金属导通层800，形成具有阶梯状通孔500及具有通孔500方向任意设置的基板，且阶梯状通孔500孔壁实现了金属化。
参照图19、图21至图33，本申请的另一个实施例还提供了一种任意方向自由路径阶梯通孔，包括由至少两个台阶400组成的通孔500，任意两个的台阶400可相对前后左右任意分布；金属孔壁510覆盖在通孔500的表面；通孔500呈圆柱体和/或立方体。
在一实施例中，通孔500结构由至少两个台阶400连接而成，由台阶400连接的上下两部分子通孔的形状可以是圆柱体也可以是立方体还可以是其他多边形立体柱结构，各个子通孔通过上述实施例中的牺牲金属柱形成，各个子通孔的形状可以是相同的，也可以是不同的，另外任意两个的台阶400可相对前后左右任意分布，即，每两个台阶400结构的分布方向可以沿前后左右方向任意设置，可以根据内层线路层或者外层电路层的布局进行合理避让，满足集成电路布局需要。
参照图21至图33，为任意两个台阶400所形成的的通孔500结构的示意图，如图21至图22所示，通孔500由三个子通孔（第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312）形成的两个台阶400结构，两个台阶400呈阶梯状分布，每个子通孔为四边形立体柱形状；如图23至图24所示，相互连接的三个子通孔中，中间的子通孔相对于两端的子通孔沿一个方向凸出设置，每个子通孔为四边形立体柱形状；如图25至图27所示，相互连接的三个子通孔中两端的子通孔相对于中间的子通孔凸出设置，各个子通孔形状相同，同为四边形立体柱形状或者圆柱状；如图28至图29所示，相互连接的三个子通孔中中间的子通孔相对于两端的子通孔沿两个方向凸出设置，各个子通孔形状不同，由四边形立体柱形状和圆柱状组成；如图31所示，为通孔500结构的俯视图示意图，三个子通孔处于同一条水平线上，通孔500整体相对基板倾斜设置；如图32所示，阶梯状通孔500由两个台阶400组成，两个台阶400相对基板前后分布，如图33所示，阶梯状通孔500由两个台阶400组成，两个台阶400相对基板左右分布，阶梯状通孔500可以根据各层线路的布线情况进行合理的布局，避开各层布线位置。
需要说明的是，子通孔结构对应上述通孔500结构的制作方法实施例中的牺牲金属柱，三个子通孔结构分别对应第一牺牲金属柱112、第二牺牲金属柱212和第三牺牲金属柱312。
在一实施例中，参照图19，金属孔壁510包括金属种子层700和金属导通层800；金属种子层700的制作方法包括化学镀铜工艺和/或离子溅射工艺。
在通孔500的内壁上还设置有金属孔壁510，可根据不同的设计需求如排气、散热、出音、传感或电导通等功能进行合理设计，提高基板的多功能性能。金属孔壁510包括金属种子层700和金属导通层800，金属种子层700可通过化学镀铜或者离子溅射形成，金属导通层800通过电镀形成，金属导通层800是在金属种子层700基础上形成的，金属种子层700用于电镀金属导通层800时提供导电性。
参照图15，本申请的另一个实施例还提供了一种基板，包括绝缘层、导通金属柱、线路层和至少一个通孔500；导通金属柱分布在绝缘层内，导通金属柱包括第一导通金属柱111、第二导通金属柱211和第三导通金属柱311；线路层包括第一线路层230、第二线路层330、第三线路层430和第四线路层530，第一导通金属柱111、第二导通金属柱211和第三导通金属柱311依次通过第一线路层230、第二线路层330连接，第三线路层430和第四线路层530设置在绝缘层外部，与第二导通金属柱211和第三导通金属柱311的外表面连接；通孔500设置在绝缘层内，与导通金属柱和线路层间隔分布，通孔500包括至少两个台阶400，任意两个的台阶400可相对前后左右任意分布。
在本申请的一些实施例中，基板包括绝缘层、导通金属柱、线路层和通孔500，绝缘层包括第一绝缘层120、第二绝缘层220和第三绝缘层320，用于将内外部线路层和通孔500结构进行隔离，导通金属柱用于内外线路层的连通，将内部电气特性引出外部，通孔500结构包括至少三个子通孔，至少三个子通孔组成至少两个相互连接的台阶400，由任一台阶400连接的上下两部分子通孔的形状可以是圆柱体也可以是立方体还可以是其他多边形立体柱结构，各个子通孔的形状可以是相同的，也可以是不同的，另外任意两个的台阶400可相对前后左右任意分布，即，每两个台阶400结构的分布方向可以沿前后左右方向任意设置，如上述实施例中附图21至图33所描述的通孔500，可以根据内层线路层或者外层线路层的布局对通孔500进行合理设计，避让线路层，满足集成电路布局需要。
参照图19，在一些实施例中，通孔500内设置有金属孔壁510，金属孔壁510包括金属种子层700和金属导通层800，可根据不同的设计需求如排气、散热、出音、传感或电导通等功能针对是否有金属孔壁510进行合理设计，提高基板的多功能性能。金属孔壁510包括金属种子层700和金属导通层800，金属种子层700可通过化学镀铜或者离子溅射形成，金属导通层800通过电镀形成，金属导通层800是在金属种子层700基础上形成的，金属种子层700用于电镀金属导通层800时提供导电性。
在一实施例中，绝缘层材料采用树脂，或者绝缘层材料采用树脂和玻璃纤维混合材料。
以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明，但本申请并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (15)

1.一种通孔结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供载板(10)，在所述载板(10)上制作第一结构(100)，所述第一结构(100)包括表面齐平的第一金属柱（110）和第一绝缘层(120)，所述第一金属柱（110）通过所述第一绝缘层(120)间隔分布，所述第一金属柱（110）包括第一导通金属柱(111)和第一牺牲金属柱(112)；
去除所述载板(10)，在所述第一结构(100)的上表面和下表面分别形成第二结构(200)和第三结构(300)，所述第二结构(200)包括第一线路层(230)、第二绝缘层(220)和第二金属柱（210），所述第二金属柱（210）包括第二导通金属柱(211)和第二牺牲金属柱(212)，所述第三结构(300)包括第二线路层(330)、第三绝缘层(320)和第三金属柱（310），所述第三金属柱（310）包括第三导通金属柱(311)和第三牺牲金属柱(312)，所述第二绝缘层(220)和所述第三绝缘层(320)分别与所述第一绝缘层(120)的上表面和下表面连接，所述第二导通金属柱(211)和所述第三导通金属柱(311)分别通过所述第一线路层(230)和所述第二线路层(330)与所述第一导通金属柱(111)的两端相连通；所述第二牺牲金属柱(212)和所述第三牺牲金属柱(312)与所述第一牺牲金属柱(112)的两端相连通，
其中，所述第一牺牲金属柱(112)、所述第二牺牲金属柱(212)和所述第三牺牲金属柱(312)中任意两个连通处形成台阶(400)，任意两个所述台阶(400)可相对前后左右任意分布；
分别在所述第二结构(200)的上表面和所述第三结构(300)的下表面形成第三线路层(430)和第四线路层(530)，所述第三线路层(430)和所述第四线路层(530)分别与所述第二导通金属柱(211)的上表面和所述第三导通金属柱(311)的下表面相连通；
去除所述第一牺牲金属柱(112)、所述第二牺牲金属柱(212)和所述第三牺牲金属柱(312)，形成通孔(500)。
2.根据权利要求1所述的通孔结构的制作方法，其特征在于，还包括对所述通孔(500)的孔壁进行金属化处理。
3.根据权利要求1所述的通孔结构的制作方法，其特征在于，所述第一牺牲金属柱(112)、所述第二牺牲金属柱(212)和所述第三牺牲金属柱(312)的形状包括圆柱体和/或立方体。
4.根据权利要求1所述的通孔结构的制作方法，其特征在于，在所述载板(10)上制作第一结构(100)包括：在所述载板(10)上形成光阻层(600)，对所述光阻层(600)进行图案制作，形成第一金属柱（110）的图形区，在所述第一金属柱（110）的图形区沉积金属形成所述第一金属柱（110），并去除所述光阻层(600)，层压第一绝缘层(120)，使所述第一绝缘层(120)与所述第一金属柱（110）表面齐平。
5.根据权利要求1所述的通孔结构的制作方法，其特征在于，去除所述载板(10)，在所述第一结构(100)的上表面和下表面分别形成第二结构(200)和第三结构(300)包括：
用化学或物理方法将所述载板(10)和所述第一结构(100)分离，在所述第一结构(100)的上表面和下表面形成金属种子层(700)，在所述金属种子层(700)上形成光阻层(600)，对所述光阻层(600)进行所述第一线路层(230)和所述第二线路层(330)的图案制作，沉积金属形成第一线路层顶层(230a)和第二线路层顶层(330a)；再一次施加所述光阻层(600)并对所述光阻层(600)进行所述第二金属柱（210）和所述第三金属柱（310）的图案制作，沉积金属形成所述第二金属柱（210）和所述第三金属柱（310），去除所述光阻层(600)，刻蚀所述金属种子层(700)，形成第一线路层底层(230b)和第二线路层底层(330b)，分别在所述第一结构(100)的上表面和下表面层压第二绝缘层(220)和第三绝缘层(320)，使所述第二绝缘层(220)与所述第二金属柱（210）表面齐平，所述第三绝缘层(320)与所述第三金属柱（310）表面齐平。
6.根据权利要求2所述的通孔结构的制作方法，其特征在于,对所述通孔(500)孔壁进行金属化处理包括：在所述通孔(500)的孔壁形成金属种子层(700)，在所述金属种子层(700)表面形成金属导通层(800)。
7.根据权利要求5所述的通孔结构的制作方法，其特征在于,用化学或物理方法包括表面化学反应、浸润处理或等离子刻蚀。
8.根据权利要求5所述的通孔结构的制作方法，其特征在于,所述形成金属种子层(700)的方法包括化学镀铜工艺和/或离子溅射工艺。
9.根据权利要求1所述的通孔结构的制作方法，其特征在于,所述第一绝缘层(120)、所述第二绝缘层(220)和所述第三绝缘层(320)材料包括树脂或树脂和玻璃纤维。
10.根据权利要求3所述的通孔结构的制作方法，其特征在于,通过贴膜或者涂覆的方式形成光阻层(600)。
11.一种基板，其特征在于，包括：
绝缘层，包括从下到上依次连接的第三绝缘层(320)、第一绝缘层(120)和第二绝缘层(220)；
导通金属柱，分布在所述绝缘层内，包括第一导通金属柱(111)、第二导通金属柱(211)和第三导通金属柱(311)；
线路层，包括第一线路层(230)、第二线路层(330)、第三线路层(430)和第四线路层(530)，所述第一导通金属柱(111)、所述第二导通金属柱(211)和所述第三导通金属柱(311)依次通过所述第一线路层(230)、所述第二线路层(330)连接，所述第三线路层(430)和所述第四线路层(530)设置在所述绝缘层外部，与所述第二导通金属柱(211)和所述第三导通金属柱(311)的外表面连接；
至少一个通孔(500)，设置在所述绝缘层内，与所述导通金属柱和所述线路层间隔分布，所述通孔(500)包括至少两个台阶(400)，任意两个所述的台阶(400)可相对前后左右任意分布。
12.根据权利要求11所述的基板，其特征在于,所述通孔(500)内设置有金属孔壁(510)。
13.根据权利要求12所述的基板，其特征在于,所述金属孔壁(510)包括金属种子层(700)和金属导通层(800)。
14.根据权利要求11所述的基板，其特征在于,所述绝缘层材料采用树脂或采用树脂和玻璃纤维的混合材料。
15.根据权利要求11所述的基板，其特征在于,所述通孔(500)呈圆柱体和/或立方体。
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