TW201422856A

TW201422856A - 電鍍方法

Info

Publication number: TW201422856A
Application number: TW101146417A
Authority: TW
Inventors: Min-Hua Yang; Chi-En Kuo; Jui-Hsun Huang
Original assignee: Allied Circuit Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2014-06-16
Also published as: CN103866362A

Abstract

一種電鍍方法。提供一線路基板。線路基板上已形成有一線路層，且線路層暴露出部分線路基板。形成一電鍍種子層於線路基板上。電鍍種子層覆蓋線路層以及被線路層所暴露出的部分線路基板。形成一光阻層於電鍍種子層上。光阻層暴露出部分電鍍種子層。移除未被光阻層所覆蓋之部分電鍍種子層，而暴露出線路層的一部分。以光阻層為電鍍罩幕，電鍍一表面保護層於線路層的部分上。

Description

電鍍方法

本發明是有關於一種電鍍方法，且特別是有關於一種無需額外增加電鍍導線及其配置空間的電鍍方法。

近年來，隨著電子技術的日新月異，以及高科技電子產業的相繼問世，使得更人性化、功能更佳的電子產品不斷地推陳出新，並朝向輕、薄、短、小的趨勢邁進。在此趨勢之下，由於線路板具有佈線細密、組裝緊湊及性能良好等優點，因此線路板便成為承載多個電子元件以及使這些電子元件彼此電性連接的主要媒介之一。

於習知技術中，在製作線路板時，通常會在其外部之線路層及圖案化防焊層製作完成之後，再於線路層所形成之許多接墊的表面電鍍一抗氧化層，例如一鎳金層，以防止由銅製成的這些接墊的表面氧化，並可增加這些接墊於銲接時的接合強度。而且，以電鍍的方式形成抗氧化層具有形成速度快的優點。

為了對這些接墊之表面進行電鍍製程，這些接墊可分別連接至一電鍍導線，進而與外部之電源相互電性連接。並且，在電鍍完成抗氧化層之後，再切除電鍍導線或切斷電鍍導線與這些接墊的連結，以使這些接墊彼此之間電性絕緣。然而，電鍍導線會佔用線路板上有限的線路佈局空間(layout space)，並降低線路層之線路佈局的自由度。再者，若於電鍍抗氧化層後以酸性或鹼性蝕刻制程來移除電鍍導線，則易造成抗氧化層層下方的線路層產生底切(under cut)問題。此外，由於抗氧化層是全面性地且大面積的形成於基板上，因此後續製程之防焊層會與抗氧化層有大面積的接觸。然而，抗氧化層與防焊層之間的結合力較差，故，易產生掀離(peeling)問題。

本發明提供一種電鍍方法，不需額外增加電鍍導線及其配置空間，可使線路基板在線路佈局上具有較大的自由度。

本發明提出一種電鍍方法，其包括以下步驟。提供一線路基板，線路基板上已形成有一線路層，且線路層暴露出部分線路基板。形成一電鍍種子層於線路基板上，其中電鍍種子層覆蓋線路層以及被線路層所暴露出的部分線路基板。形成一光阻層於電鍍種子層上，光阻層暴露出部分電鍍種子層。移除未被光阻層所覆蓋之部分電鍍種子層，而暴露出線路層的一部分。以光阻層為電鍍罩幕，電鍍一表面保護層於線路層的部分上。

在本發明之一實施例中，上述之線路基板包括一單層線路基板、一雙層線路基板或一多層線路基板。

在本發明之一實施例中，上述之形成電鍍種子層的方法包括物理沈積法或化學沈積法。

在本發明之一實施例中，上述之電鍍種子層的材質包括金屬、導電高分子或導電石墨。

在本發明之一實施例中，上述之形成光阻層的方法包括貼附光阻乾膜(dry film)或塗佈液態光阻。

在本發明之一實施例中，上述之移除未被光阻層所覆蓋之部分電鍍種子層的方法包括蝕刻法。

在本發明之一實施例中，上述之表面保護層包括一銀層、一錫層、一鎳金層或一鈀金層。

在本發明之一實施例中，上述之電鍍方法更包括：電鍍表面保護層於線路層的部分上之後，移除光阻層及光阻層下方的電鍍種子層，以暴露出線路層以及被線路層暴露出的部分線路基板。

在本發明之一實施例中，上述之移除光阻層及光阻層下方的電鍍種子層的方法包括：透過一鹼性去膜液或一酸性去膜液去除光阻層，而暴露出光阻層下方的電鍍種子層；以及透過一蝕刻法而移除電鍍種子層。

在本發明之一實施例中，上述之電鍍方法，更包括：在形成電鍍種子層於線路基板上之前，形成一活化層於線路基板上，其中活化層直接覆蓋線路層以及被線路層所暴露出的部分線路基板上；以及在移除光阻層及光阻層下方的電鍍種子層之後，移除活化層以暴露出活化層下方的線路層以及被線路層暴露出的部分線路基板。

在本發明之一實施例中，上述之活化層的材質包括鈀。

在本發明之一實施例中，上述之電鍍方法，更包括：在移除光阻層及光阻層下方的電鍍種子層之後，形成一防焊層，其中防焊層至少覆蓋被暴露出線路層上以及被線路層暴露出的部分線路基板上。

基於上述，本發明是先於線路基板上形成電鍍種子層，以全面性電性連接線路層。接著，再以電鍍種子層上的光阻層作為蝕刻罩幕及電鍍罩幕而定義出一電鍍區域(即後續形成表面保護層的位置)。之後，透過電鍍種子層於電鍍區域電鍍表面保護層而完成於線路層上電鍍製程。因此，本發明無須先在線路層中形成習知的電鍍導線，即可在線路層所欲形成接墊的表面上形成表面保護層。如此一來，本發明之電鍍方法不需額外增加電鍍導線及其配置空間，可使線路基板在線路佈局上具有較大的自由度。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A至圖1H繪示本發明之一實施例之一種電鍍方法的剖面示意圖。依照本實施例的電鍍方法的製作步驟，首先，提供一線路基板110a，其中線路基板110a上已形成有一線路層120a，且線路層120a暴露出部分線路基板110a。更具體來說，本實施例之線路基板110a是由一核心介電層112a、一第一銅箔層114a、一第二銅箔層116a以及一貫穿第一銅箔層114a與第二銅箔層116a的貫孔115a所組成。核心介電層112a位於第一銅箔層114a與第二銅箔層116a之間，且線路基板110a具有彼此相對的一上表面111a與一下表面113a。也就是說，本實施例之線路基板110a實質上為一雙層線路基板。此處，線路層120a覆蓋第一銅箔層114a、第二銅箔層116a以及貫孔115a的內壁並暴露出部分第一銅箔層114a與部分第二銅箔層116a。如圖1A所示，線路層120a暴露出線路基板110a的部分上表面111a與部分下表面113a。

當然，於其他實施例中，請參考圖2A，線路基板110b亦可為一單層線路基板，意即線路基板110b是由一核心介電層112b與一銅箔層114b所組成。此處，線路層120b覆蓋銅箔層114b且暴露出部分銅箔層114b。或者是，請參考圖2B，線路基板110c亦可為一多層線路基板，意即線路基板110c是由一核心介電層112c、多層銅箔層114c、多層介電層117c以及一貫穿核心介電層112c、銅箔層114c及介電層117c的貫孔115c所組成，且銅箔層114c與核心介電層112c及介電層117c交替排列，而線路層120b覆蓋在此兩層的銅箔層114c上及貫孔115c的內壁。因此，圖1A所示的線路基板110a的結構形態僅為舉例說明，並非限定本發明。

接著，請參考圖1B，形成一電鍍種子層130於線路基板110a上，其中電鍍種子層130覆蓋線路層120a以及被線路層120a所暴露出的部分線路基板110a。在本實施例中，形成電鍍種子層130的方法例如是物理沈積法或化學沈積法，而電鍍種子層130的材質例如是金屬、導電高分子、導電石墨或其它足以導電之材料。舉例來說，本實施例之電鍍種子層130例如是一化學銅層，以有助於後續進行電鍍製程。此處，電鍍種子層130的厚度可介於15微吋(micro-inches)至20微吋(micro-inches)之間。

需說明的是，若電鍍種子層130為一化學銅層，則於形成電鍍種子層130於線路基板110a上之前，請參考圖3，可先形成一活化層135於線路基板110a上，其中活化層135是直接覆蓋線路層120a、被線路層120a所暴露出的部分線路基板110a以及貫孔115a的內壁。此處，活化層135的材質包括鈀，其中活化層135除了可提供電鍍種子層150沈積的介質外，亦因同時沈積於線路基板110上，因而可增加後續電鍍種子層130與線路基板110a及線路層120a之間的結合力。當然，此形成活化層135的步驟為一選擇性的步驟，而使用者可依據所選擇之電鍍種子層130的材質來選擇是否進行此形成步驟，於此並不加以限制。

接著，請參考圖1C，形成一光阻層140於電鍍種子層130上，其中光阻層140暴露出部分電鍍種子層130。此處，形成光阻層140的方法例如是貼附光阻乾膜(dry film)或塗佈液態光阻，且光阻層140的型態例如是正型光阻或負型光阻。

接著，請參考圖1D，移除未被光阻層140所覆蓋之部分電鍍種子層130，而暴露出線路層120a的一部分122。需說明的是，被暴露出的線路層120a的部分122可視為一接墊，且此接墊所在的位置則可定義為一電鍍區域。此處，移除未被光阻層140所覆蓋之部分電鍍種子層130的方法為蝕刻法，如酸性氯銅蝕刻法或鹼性氨銅蝕刻法，而所採用的蝕刻液例如是硫酸/雙氧水蝕刻液、硫代硫酸鈉/硫酸蝕刻液或硫代硫酸銨/硫酸蝕刻液，於此並不加以限制。

接著，請參考圖1E，以光阻層140為電鍍罩幕，電鍍一表面保護層150於線路層120a的部分122(請參考圖1D)上。此處，表面保護層150包括一銀層、一錫層、一鎳金層或一鈀金層，於此並不加以限制。

由於本實施例是先於線路基板110a上形成電鍍種子層130，以全面性電性連接線路層120a。接著，再以電鍍種子層130上的光阻層140作為蝕刻罩幕及電鍍罩幕而定義出電鍍區域(即後續形成表面保護層150的位置)。之後，透過電鍍種子層130於電鍍區域電鍍表面保護層150而完成於線路層120a上電鍍製程。因此，本實施例無須先在線路層120a中形成習知的電鍍導線，即可在線路層120a所欲形成接墊的表面上形成表面保護層150。如此一來，本實施例之電鍍方法不需額外增加電鍍導線及其配置空間，可使線路基板110a在線路佈局上具有較大的自由度。此外，需說明的是，在本實施例中，僅形成一次光阻層140，因此元件之間不會有對位精準度的問題產生。

接著，請參考圖1F，移除光阻層140，以暴露出電鍍種子層130，其中移除光阻層140的方法例如是透過化學法或物理法，化學法如一鹼性去膜液或一酸性去膜液。物理法如電漿法，雷射法等，來去除光阻層140。

之後，請參考圖1G，移除電鍍種子層130，以暴露出線路層120a以及被線路層120a暴露出的部分線路基板110a。意即，線路層120a及線路基板110a的部分上表面111a與部分下表面113a被暴露出來。此處，移除電鍍種子層130的方法為一蝕刻法，可包括化學法及物理法，化學蝕刻法例如酸性氯銅蝕刻法或鹼性氨銅蝕刻法，而所採用的蝕刻液例如是硫酸/雙氧水蝕刻液、硫代硫酸鈉/硫酸蝕刻液或硫代硫酸銨/硫酸蝕刻液，於此並不加以限制。物理法例如電漿法，雷射法或其蝕刻物理法。需說明的是，若有形成圖3之活化層135，則在移除光阻層140及光阻層140下方的電鍍種子層130之後，並移除活化層135以暴露出活化層135下方的線路層120a以及被線路層120a暴露出的部分線路基板110a。

最後，請參考圖1H，在移除光阻層140及光阻層140下方的電鍍種子層130之後，形成一防焊層160，其中防焊層160至少覆蓋被暴露出線路層120a上以及被線路層120a暴露出的部分線路基板110a上，以保護線路層120a與線路基板110a。此處，如圖1H所示，防焊層160可更延伸配置於表面保護層150上，其中防焊層160僅一小部分與表面保護層150接觸。

綜上所述，本發明是先於線路基板上形成電鍍種子層，以全面性電性連接線路層。接著，再以電鍍種子層上的光阻層作為蝕刻罩幕及電鍍罩幕而定義出一電鍍區域(即後續形成表面保護層的位置)。之後，透過電鍍種子層於電鍍區域電鍍表面保護層而完成於線路層上電鍍製程。因此，本發明無須先在線路層中形成習知的電鍍導線，即可在線路層所欲形成接墊的表面上形成表面保護層。如此一來，本發明之電鍍方法不需額外增加電鍍導線及其配置空間，可使線路基板在線路佈局上具有較大的自由度。此外，由於本發明並無設置電鍍導線，因此可避免習知線路層出現的底切問題以及防焊層與抗氧化層之間出現的掀離問題，故本發明之電鍍方法可具有較佳的製程良率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

110a、110b、110c‧‧‧線路基板

111a‧‧‧上表面

112a、112b、112c‧‧‧核心介電層

113a‧‧‧下表面

114a、114c‧‧‧第一銅箔層

116a‧‧‧第二銅箔層

117c‧‧‧介電層

118b‧‧‧銅箔層

120a、120b‧‧‧電鍍種子層

122‧‧‧部分

130‧‧‧電鍍種子層

135‧‧‧活化層

140‧‧‧光阻層

150‧‧‧表面保護層

160‧‧‧防焊層

圖1A至圖1H繪示本發明之一實施例之一種電鍍方法的剖面示意圖。

圖2A與圖2B繪示為本發明多個實施例中之電鍍方法中所採用不同類型之線路基板的剖面示意圖。

圖3繪示為本發明之另一實施例之一種電鍍方法的局部步驟的剖面示意圖。

110a‧‧‧線路基板

120a‧‧‧電鍍種子層

130‧‧‧電鍍種子層

140‧‧‧光阻層

150‧‧‧表面保護層

Claims

一種電鍍方法，包括：提供一線路基板，該線路基板上已形成有一線路層，且該線路層暴露出部分該線路基板；形成一電鍍種子層於該線路基板上，其中該電鍍種子層覆蓋該線路層以及被該線路層所暴露出的部分該線路基板；形成一光阻層於該電鍍種子層上，該光阻層暴露出部分該電鍍種子層；移除未被該光阻層所覆蓋之部分該電鍍種子層，而暴露出該線路層的一部分；以及以該光阻層為電鍍罩幕，電鍍一表面保護層於該線路層的該部分上。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，其中該線路基板包括一單層線路基板、一雙層線路基板或一多層線路基板。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，其中形成該電鍍種子層的方法包括物理沈積法或化學沈積法。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，其中該電鍍種子層的材質包括金屬、導電高分子或導電石墨。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，其中形成該光阻層的方法包括貼附光阻乾膜或塗佈液態光阻。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，其中移除未被該光阻層所覆蓋之部分該電鍍種子層的方法包括蝕刻法。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，其中該表面保護層包括一銀層、一錫層、一鎳金層或一鈀金層。
如申請專利範圍第1項所述之電鍍方法，更包括：電鍍該表面保護層於該線路層的該部分上之後，移除該光阻層及該光阻層下方的該電鍍種子層，以暴露出該線路層以及被該線路層暴露出的部分該線路基板。
如申請專利範圍第8項所述之電鍍方法，其中移除該光阻層及該光阻層下方的該電鍍種子層的方法包括：透過一鹼性去膜液或一酸性去膜液去除該光阻層，而暴露出該光阻層下方的該電鍍種子層；以及透過一蝕刻法而移除該電鍍種子層。
如申請專利範圍第8項所述之電鍍方法，更包括：在形成該電鍍種子層於該線路基板上之前，形成一活化層於該線路基板上，其中該活化層直接覆蓋該線路層以及被該線路層所暴露出的部分該線路基板上；以及在移除該光阻層及該光阻層下方的該電鍍種子層之後，移除該活化層以暴露出該活化層下方的該線路層以及被該線路層暴露出的部分該線路基板。
如申請專利範圍第10項所述之電鍍方法，其中該活化層的材質包括鈀。
如申請專利範圍第8項所述之電鍍方法，更包括：在移除該光阻層及該光阻層下方的該電鍍種子層之後，形成一防焊層，其中該防焊層至少覆蓋被暴露出該線路層上以及被該線路層暴露出的部分該線路基板上。