TW201513753A - 電路板的製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電路板的製造方法，包含下列步驟：提供線路基材。形成非感光介電層於線路基材上。形成感光介電層於非感光介電層上。圖案化感光介電層，以於感光介電層中形成凹刻圖案。凹刻圖案暴露出部份之非感光介電層。蝕刻非感光介電層，以至少於非感光介電層中形成連接孔，其中連接孔暴露出線路基材之線路。於凹刻圖案與連接孔中填入至少一導電層。

Description

電路板的製造方法

本發明是有關於一種電路板的製造方法。

隨著科技的發展，高密度化與多層化的配線技術為電路板的發展主流，因此電路板的製程大多以增層技術來增加電路板上的配線線路。目前電路板的增層方式大多為在電路板上形成一層介電層，之後增層線路便可製作於介電層上。然而因製作完成的增層線路會暴露在介電層上，因此對於線寬較小的線路而言，當受到材料之間的應力影響時，可能產生增層線路無法站立於介電層上，而導致線路倒塌以致失效的情況。

本發明提供一種電路板的製造方法，包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)：

(1)提供線路基材。

(2)形成非感光介電層於線路基材上。

(3)形成感光介電層於非感光介電層上。

(4)圖案化感光介電層，以於感光介電層中形成凹刻圖案。凹刻圖案暴露出部份之非感光介電層。

(5)蝕刻至少非感光介電層，以至少於非感光介電層中形成連接孔，其中連接孔暴露出線路基材之線路。

(6)於凹刻圖案與連接孔中填入至少一導電層。

在一或多個實施方式中，感光介電層的材質為苯環丁烯(BCB,Benzocylobuthene)、聚苯噁唑(PBO,polybenzoxazole)、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer)、聚亞醯胺(PI，Poly-imide)、聚乙烯醚(Poly(phenylene ether))、聚四氟乙烯(Poly(tetra-fluoroethylene))、芳香尼龍(Aramide)或上述之任意組合。

在一或多個實施方式中，非感光介電層的材質為雙順丁醯二酸醯亞胺/三氮阱(BT,Bismaleimide triazine)、酚甲烷(BPA,Bisphenol A)、環氧樹脂(Epoxy)、玻璃纖維、二氧化矽或上述之任意組合。

在一或多個實施方式中，圖案化感光介電層的方法為曝光顯影法。

在一或多個實施方式中，蝕刻非感光介電層的方法為雷射燒蝕、電漿蝕刻、機械加工或上述之任意組合。

在一或多個實施方式中，上述之製造方法更包含下列步驟：(7)去除導電層溢出凹刻圖案與連接孔的部份，以形 成增層線路與焊墊。

在一或多個實施方式中，上述之步驟(5)包含：(5.1)一併蝕刻感光介電層與非感光介電層，以形成貫穿感光介電層與非感光介電層之連接孔。

在一或多個實施方式中，上述之步驟(5)包含：(5.2)透過凹刻圖案，蝕刻非感光介電層，使得連接孔位於凹刻圖案的下方。

在一或多個實施方式中，上述之步驟(2)包含：(2.1)將非感光介電層壓合於線路基材上。

在一或多個實施方式中，上述之步驟(3)包含：(3.1)將感光介電層壓合於非感光介電層上。

上述之製造方法因形成感光介電層於非感光介電層上，之後再於感光介電層中形成增層線路，因此增層線路可內埋於感光介電層，以防止增層線路倒塌的情況發生。再加上在增層製程完成後，感光介電層不需額外去除，因此可節省製程成本與時間。

100‧‧‧線路基材

110‧‧‧核心板

120‧‧‧介電層

130‧‧‧線路

200‧‧‧非感光介電層

210、220‧‧‧連接孔

300‧‧‧感光介電層

310‧‧‧凹刻圖案

400‧‧‧導電層

410、430‧‧‧增層線路

420‧‧‧焊墊

500‧‧‧保護層

510‧‧‧接觸孔

第1圖至第9圖繪示本發明一實施方式之電路板的製造流程剖面圖。

以下將以圖式揭露本發明的複數個實施方式，為明 確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖至第9圖繪示本發明一實施方式之電路板的製造流程剖面圖。請先參照第1圖。製造者可先提供一線路基材100。線路基材100可為單層電路板、雙層電路板或多層電路板。以雙層電路板為例(如第1圖所繪示)，線路基材100可包含核心板110、二介電層120與至少一線路130。二介電層120分別置於核心板110的相對兩主表面，而線路130可貫穿核心板110與介電層120而分別暴露於介電層120相對核心板110的一側。然而在其他的實施方式中，線路基材100亦可不包含介電層120，或者是介電層120可僅置於核心板110的一主表面(即為單層電路板)，皆在本發明之範疇中。

接著請參照第2圖。製造者可形成非感光介電層200於線路基材100上。製造者例如可將非感光介電層200壓合於線路基材100上，以將非感光介電層200覆蓋線路基材100的介電層120與線路130。另外雖然在第2圖中，非感光介電層200分別形成於線路基材100的相對兩側，然而在其他的實施方式中，非感光介電層200亦可僅形成於線路基材100的一側，本發明不以此為限，而為了簡化敘述，在本製造方法的後續各步驟皆以線路基材100之單 一側上的製程為說明，然而實際上，本實施方式之步驟可應用於線路基材100的相對兩側。

在本實施方式中，非感光介電層200為無法以曝光顯影製程進行曝光的材質，例如為雙順丁醯二酸醯亞胺/三氮阱(BT,Bismaleimide triazine)、酚甲烷(BPA,Bisphenol A)、環氧樹脂(Epoxy)、玻璃纖維、二氧化矽或上述之任意組合。而當非感光介電層200為適當型式(如濕墨)時，非感光介電層200可以印刷法或旋轉塗佈法形成於線路基材100上。

接著請參照第3圖。製造者可形成感光介電層300於非感光介電層200上，其中製造者例如可將感光介電層300壓合於非感光介電層200上，然而本發明不以此為限。在本實施方式中，感光介電層300為能夠以曝光顯影製程進行曝光的材質，其材質例如為苯環丁烯(BCB,Benzocylobuthene)、聚苯噁唑(PBO,polybenzoxazole))、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer)、聚亞醯胺(PI，Poly-imide)、聚乙烯醚(Poly(phenylene ether))、聚四氟乙烯(Poly(tetra-fluoroethylene))、芳香尼龍(Aramide)或上述之任意組合。

接著請參照第4圖。製造者此時可圖案化感光介電層300，以於感光介電層300中形成凹刻圖案310，且凹刻圖案310暴露出部份之非感光介電層200。詳細而言，製造者例如可利用曝光顯影法(如微影蝕刻法)曝光感光介電層300後顯影成凹刻圖案310。在此應注意的是，如上所述， 因非感光介電層200的材質係為無法以曝光顯影製程進行曝光的材質，因此就算在曝光顯影的過程中，非感光介電層200亦有照射到光線的機率，其仍然無法被光線所曝光。換言之，在曝光顯影製程中，非感光介電層200可視為感光介電層300的蝕刻終止層。因此本步驟僅針對感光介電層300進行圖案化，而圖案化所產生的凹刻圖案310之深度實質等於感光介電層300的厚度。如此一來本步驟之製程能夠明確決定凹刻圖案310之深度，以避免過度蝕刻或蝕刻不足，更使得本實施方式之電路板具有較佳的製程良率以及可靠度。

接著請參照第5圖。製造者可接著蝕刻非感光介電層200，以於非感光介電層200中形成連接孔210與/或220，其中連接孔210與/或220暴露出線路基材100之線路130。詳細而言，在一實施方式中，製造者可選擇一併圖案化感光介電層300與非感光介電層200以形成連接孔210，在此情況下，於感光介電層300中之部份連接孔210的寬度，略大於於非感光介電層200中之部份連接孔210的寬度，而此連接孔210可作為電路板之盲孔。

然而在其他的實施方式中，製造者亦可透過凹刻圖案310，蝕刻非感光介電層200，使得連接孔220位於凹刻圖案310的下方。而連接孔220可與上方之部份凹刻圖案310共同形成電路板之盲孔。應注意的是，雖然在本實施方式中，電路板具有連接孔210與220，然而本發明不以此為限。在其他的實施方式中，電路板亦可僅具有連接孔210 或220。

在本實施方式中，蝕刻非感光介電層200的方法為雷射燒蝕、電漿蝕刻、機械加工或上述之任意組合。而當其方法為雷射燒蝕時，製造者可在此步驟後選擇清潔感光介電層300與非感光介電層200。詳細而言，因在燒蝕過程中，雷射會使得感光介電層300與非感光介電層200處於高溫狀態，導致連接孔210與/或220周遭的表面一併熔化。而當雷射燒蝕完成後，感光介電層300與非感光介電層200本身溫度降低，熔化的部份便會形成殘渣。這些殘渣若留在連接孔210與/或220內，可能會降低於連接孔210與/或220中形成之線路的可靠度，因此製造者可選擇清潔感光介電層300與非感光介電層200以將殘渣去除。

接著請參照第6圖。製造者此時可於凹刻圖案310與連接孔210與220中填入至少一導電層400。其中導電層400的材質可為銅，而填入導電層400的方法可為濺鍍、無電電鍍或上述之任意組合。其中若以無電電鍍方式填入導電層400，則可先在凹刻圖案310與連接孔210與220中生成一種子層，使得導電層400能夠附著於種子層而增進無電電鍍製程的效率。

接著請參照第7圖。製造者可選擇去除導電層400溢出凹刻圖案310與連接孔210的部份。具體而言，位於未連接連接孔220之部份凹刻圖案310的部份導電層400可形成增層線路410，位於連接孔210之部份導電層400可形成電路板之焊墊(capture pad)420，而位於連接孔220 與位於其上方之部份凹刻圖案310的導電層400可形成增層線路430，增層線路410可藉由焊墊420與/或增層線路430而電性連接至線路130。值得一提的是，於感光介電層300中之部份焊墊420的寬度，僅略大於於非感光介電層200中之部份焊墊420的寬度，也就是說，焊墊420在感光介電層300所佔的佈線面積較一般的焊墊小，因此可增加增層線路410的佈線面積。另一方面，因增層線路410三面性嵌入感光介電層300中，即增層線路410為一種內埋式線路，因此感光介電層300可支持住增層線路410，避免增層線路410倒塌，有助於增層線路410之線寬與線距的縮小化。另外在本實施方式中，去除部份導電層400的方法可為蝕刻法、刷平法、化學機械研磨法(Chemical Mechanical Polishing,CMP)或上述之任意組合。如此一來即完成了電路板的製程。

而在上述的製程過後，製造者可選擇重覆第2圖至第7圖的製程，以在第7圖之電路板上再進行增層製程，然而製造者亦可選擇進行電路板的焊接製程。接著請參照第8圖。在完成第7圖的製程後，製造者可選擇先形成保護層500於感光介電層300上，並覆蓋導電層400。此保護層500可保護其下方的結構免於在焊接製程中受到破壞。

接著請參照第9圖。製造者可接著圖案化保護層500，暴露出焊墊420，以形成至少一接觸孔510。而後續製造者可選擇將其他元件藉由接觸孔510焊接於焊墊420上，以將該元件電性連接於電路板中的線路。

綜合上述，本實施方式之電路板因包含感光介電層300，因此可不需加入光阻層即可圖案化感光介電層300。如此一來不但能節省成本，也不會有移除光阻層所產生的不環保之事業廢棄物的問題。另一方面，因感光介電層300位於非感光介電層200上，因此當進行曝光顯影製程時，非感光介電層200可作為凹刻圖案310的蝕刻終止層。也就是說，對於感光介電層300而言，非感光介電層200具有決定蝕刻深度的效果，因此可增加電路板的製程良率與可靠度。再加上增層線路410形成於感光介電層300中，因此可防止增層線路410倒塌的情況發生。另外，感光介電層300與非感光介電層200可一併蝕刻化而形成連接孔210，且後續可於其中形成焊墊420。因此本實施方式之焊墊420於感光介電層300中的寬度可較一般之焊墊小，如此一來能夠有助於增加增層線路410於感光介電層300中的佈線面積。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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。

100‧‧‧線路基材

110‧‧‧核心板

120‧‧‧介電層

130‧‧‧線路

200‧‧‧非感光介電層

210、220‧‧‧連接孔

300‧‧‧感光介電層

310‧‧‧凹刻圖案

400‧‧‧導電層

410、430‧‧‧增層線路

420‧‧‧焊墊

500‧‧‧保護層

510‧‧‧接觸孔

Claims (11)

1. 一種電路板的製造方法，包含：提供一線路基材；形成一非感光介電層於該線路基材上；形成一感光介電層於該非感光介電層上；圖案化該感光介電層，以於該感光介電層中形成一凹刻圖案，該凹刻圖案暴露出部份之該非感光介電層；蝕刻該非感光介電層，以至少於該非感光介電層中形成一連接孔，其中該連接孔暴露出該線路基材之線路；以及於該凹刻圖案與該連接孔中填入至少一導電層。
2. 如請求項1所述之製造方法，其中該感光介電層的材質為苯環丁烯(BCB,Benzocylobuthene)、聚苯噁唑(PBO,polybenzoxazole)、液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer)、聚亞醯胺(PI，Poly-imide)、聚乙烯醚(Poly(phenylene ether))、聚四氟乙烯(Poly(tetra-fluoroethylene))、芳香尼龍(Aramide)或上述之任意組合。
3. 如請求項1所述之製造方法，其中該非感光介電層的材質為雙順丁醯二酸醯亞胺/三氮阱(BT,Bismaleimide triazine)、酚甲烷(BPA,Bisphenol A)、環氧樹脂(Epoxy)、玻璃纖維、二氧化矽或上述之任意組合。
4. 如請求項1所述之製造方法，其中圖案化該感光介電層的方法為曝光顯影法。
5. 如請求項1所述之製造方法，其中蝕刻該非感光介電層的方法為雷射燒蝕、電漿蝕刻、機械加工或上述之任意組合。
6. 如請求項1所述之製造方法，更包含：去除該導電層溢出該凹刻圖案與該連接孔的部份，以形成一增層線路與一焊墊。
7. 如請求項1所述之製造方法，其中蝕刻該非感光介電層之步驟包含：一併蝕刻該感光介電層與該非感光介電層，以形成貫穿該感光介電層與該非感光介電層之該連接孔。
8. 如請求項1所述之製造方法，其中蝕刻該非感光介電層之步驟包含：透過該凹刻圖案，蝕刻該非感光介電層，使得該連接孔位於該凹刻圖案的下方。
9. 如請求項1所述之製造方法，其中形成該非感光介電層於該線路基材上之步驟包含： 將該非感光介電層壓合於該線路基材上。
10. 如請求項1所述之製造方法，其中形成該感光介電層於該非感光介電層上之步驟包含：將該感光介電層壓合於該非感光介電層上。
11. 如請求項1所述之製造方法，更包含：形成一保護層於該感光介電層上，並覆蓋該導電層；以及圖案化該保護層，以形成至少一接觸孔，該接觸孔暴露出部份之該導電層。