A7 B7 1240605 5992twf.doc/006 五、發明說明(/) 本發明是有關於一種金屬塡孔法,且特別是有關於〜 種用於印刷電路板中機械鑽孔後塡孔並電鍍之方法。 由於消費者對電子產品的要求除了功能強大外’更要 求要輕、薄、短、小’因此市面上的電子產品的積集度 (Integration)越來越局’功目旨越來越強。同時用以裝設電子 元件的印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)也由單面開 始越作越多層,由1層、2層而變爲6層、8層,甚至到10 層以上,以便使電子元件可以更密集的裝設於印刷電路板 上,使電子產品所佔的空間能更小。 然而,隨著多層印刷電路板(Multi-layer Circuit Board) 的層數越來越多,製造的步驟也變得極爲繁複,使得製造 的時間變得很長。而後續的測試工作,也因印刷電路板的 層數增加,步驟也變得極爲繁複及費時。 請參照第1A圖,其中繪示的是一片具有兩層線路12 的內層基板14。線路12可以同時存在於絕緣層1〇的兩邊, 此乃利用微影(Photolithography)、蝕刻(Etching)的方式所形 成。 請參照第1B圖,先對內層線路12作黑化處理 (Oxidation),也就是氧化內層線路12的表面,使其表面較 爲粗糙,以增加內層線路12與絕緣物的結合能力。在內層 基板14的兩邊各放上一層膠片16以及一層銅箔0,然後 再壓合,以便在兩邊分別製作下一層電路。但是g製作下 一層電路之前需要等膠片16與內層線路12結合並固化 (Curing)後才可以。然而,要使膠片16與內層線路12結合 3 ------------^^農---.---.--訂---------線 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 1240605 五、發明說明(乙) 便必須先對膠片16同時加熱施壓,即俗稱熱壓,使其硬化 並與內層線路12緊密結合,然後再降溫並持續施壓,即俗 稱冷壓。 請參照第1C圖,在預定要裝設零件以及連通各層之處 打洞作爲導通孔以及零件孔20,也就是做鑽孔的動作,並 再對孔20做鑛銅的動作(Plating Through Hole,PTH),使孔 20中形成銅箔22。然後再利用光阻蝕刻銅箔18、22,以 形成外層線路。 一般而言,欲在孔20中形成銅箔22時,傳統的方法 是用電鍍的方式行之。但是若要將孔20內鍍成銅柱狀,則 相對的要加長電鍍的時間,不但增加了製造成本高,而且 對於直徑0.2mm以上之孔20則更不可行。 因此本發明就是在提供一種金屬塡孔法,減少將孔內 鍍成柱狀的時間,使具有高密度內連線(High Density Interconnection,HDI)之產品在生產時更爲經濟快速。 爲達成上述和其他目的,本發明提供了一種金屬塡孔 法,應用於印刷電路板中機械鑽孔後塡孔並電鍍之方法’ 至少包括以下步驟:提供一基板,並將基板鑽出數個孔洞; 將基板置於一平台上;將數個金屬球放置於基板表面;震 動平台,使金屬球滾入孔洞中,並將未滾入孔洞中的金屬 球移除;將基板置於一壓床上,並將孔洞中的銅球壓至與 基板之板面齊平;將基板直接電鍍,以形成一鍍層,使鍍 層與銅球緊密接合。 本發明之金屬塡孔法,應用於印刷電路板之製造時’ 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公釐) -----------裝—·—.—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1240605 5992twf :/006 A7 B7 五、發明說明(多) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於利用材質爲銅之金屬球爲塡充物,並且增加了基板內 孔洞的孔徑,而因具有較佳之導電及導熱效果,可應用於 需要散熱較佳構件,比如是球柵陣列式(Ball Grid Array., BGA)封裝件。此外,在具有高密度內連線(HDI)之產品中以 傳統的機械式鑽孔來取代電射鑽孔,可使產品之製造成本 大幅降低。 如上所述,其中一般所使用之雷射包括氣體雷射、固 體雷射等,例如二氧化碳雷射(C〇2 Laser)、釔鋁石榴石雷 射(Yttrium-Aluminum-Garnet Laser,YAG Laser)等,而二氧化 碳雷射之波長約爲10.6微米(Micron),光束直徑(Beam Size) 約爲0.1毫米;釔鋁石榴石雷射之波長則約爲1.064微米, 光束直徑約爲0.05毫米。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳 細說明如下: 圖式之簡單說明: 第1A圖到第1C圖係繪示習知多層印刷電路板的製造 方法的流程剖面圖。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 第2A圖至第2G圖繪示依照本發明之較佳實施例金屬 塡孔法的流程剖面圖。 圖式標號說明: 10 :絕緣層 12 :內層線路 14 :內層基板 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1240605 五、發明說明(V) 16 : 絕緣層 18、 22 :銅箔 200 :基板 201 :孔洞 202 :孔徑 203 :厚度 204a、204b :金屬球 206 :外徑 208 :鍍層 220 :平台 240 :壓床 210 :導線 實施例 請參照第2A圖及第2B圖,其所繪示的依照本發明較 佳實施例金屬塡孔法的流程剖面圖。 如第2A圖所示,首先提供提供一基板200,例如是習 知多層印刷電路板,爲具有高密度內連線(High Density Interconnection,HDI)之產品,其製造方法如1A圖與1B圖 所述。其中基板200具有厚度203。接著將基板200鑽出數 個孔洞201,可以傳統機械鑽孔的方式完成。一般而言,1 以傳統機械鑽孔之孔洞201其孔徑202之大小皆在300'ηϊ' 以上。 如第2B圖所示,將基板200置於一具有振動功能之平 台220上,其中平台220係爲一具有高水平度之機台,並 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) -----------—»— -— ^---------AW (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 1240605 5992twf.doc/006 五、發明說明(γ) 附有夾持基板200之夾具,以防止在產生振動時基板200 自平台220滑落。 如第2C圖所示,將數個金屬球204a、204b放置於基板 200表面,其中金屬球204a、204b可爲銅球◦而放置金屬 球204a、204b時以均勻放置爲原則。此時可能已有若干金 屬球204a部分伸入孔洞201中。 如第2D圖所示,開始啓動平台220之震動功能,使部 分金屬球204a、204b滾入孔洞201中,或使已伸入孔洞201 中之金屬球204a,更爲陷入孔洞201中。並以刮刀刮去或 氣壓裝置噴氣的方式,將未滾入孔洞201中的金屬球204b 移除。 如第2E圖所示,將基板200置於一壓床240上,啓動 壓床240之壓合裝置,將孔洞201中的銅球204a壓至與基 板220之板面齊平。須注意的是其中銅球204a之外徑206 必須略大於孔洞201之孔徑202,如此銅球204a之體積才 會略等於孔洞101之空間大小。而基板200之厚度203必 須略等於孔洞201之孔徑202,如此在啓動壓床240之壓合 裝置後,被壓入的孔洞201而產生變形之銅球204a才不致 於溢出,造成基板200表面凹凸不平。 如第2F圖所示,將基板200直接進行電鍍製程,形成 一鍍層208。其中鍍層208之材質亦爲銅,因此不但可與壓 合後的銅球204a緊密接合,滲入消除孔洞201與銅球204a 之間隙,並在表面形成一鍍層208。 如第2G圖所示,可利用微影(Photolithography)、f虫刻 7 >紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝—.—*—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經潸部智慧財產局員工消費合作社印製 1240605 5 9 9 2 twf . doc /0 0 6 五、發明說明(6 ) (Etchmg)的方式將鍍層208定義出導線210,並繼續將基板 200進行後續製程,以完成整個多層印刷電路板至成品爲 止。 綜合上述,本發明之金屬塡孔法,具有下列優點: 1·可應用於印刷電路板之製造,減少將孔內鍍成柱狀的 時間’使具有冋挖度內連線(High Density Interconnection, HDI)之產品在生產時更爲經濟快速。 2. 由於利用材質爲銅之金屬球爲塡充物,並且增加了基 板內孔洞的孔徑,而因具有較佳之導電及導熱效果,可應 用於需要散熱較佳構件,比如是球柵陣列式(BGA)封裝件。 3. 在具有高密度內連線之產品中,以傳統的機械式鑽孔 來取代電射鑽孔,可使產品之製造成本大幅降低。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,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爲準。 裝-------- -訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱)