TWI259791B - Laser cut technology in fine pitch substrate - Google Patents
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Description
1259791 五、發明說明α) 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種雷射切割技術，特別是有關於一種運 用於細間距線路（Fine Pi tch Trace)製程之雷射切割技 術。 【先前技術】 近年來半導體工業的發展相當快速，加上產品需求的多樣 性’積體電路（Integrated Circuit; 1C)的設計也跟著越 來越複雜。隨著極大型積體電路（Ultra Large Scale Integration; ULSI)世代的來臨，為因應積體電路元件的 尺寸微縮化趨勢、持續成長之輸入/輸出（Input/Out put ; I /〇)數、以及受到元件積集度大幅提高的影響而對散熱能 力與效能日益嚴苛的要求等因素，在在都驅使著電子封裝 技術必須朝向提高封裝密度、減小封裝尺寸、縮短傳輸距 離、降低傳遞遲滞現象、以及提升高頻雜訊的控制能】 方向發展。 細間距封裝（Fine Pi tch B〇nding)技術具備面積小、高散 熱、低雜訊等優勢，能縮小導線間的距離，縮小晶片^月 積’付合晶粒設叶整合高輸入/輸出數的要求，能大幅降 低成本，並將應用範圍延伸到更多的產品。 田 習知的封裝技術皆採用曝光、蝕刻的方式，來形成所需要 的線路。但由於習知的蝕刻技術精確度控制困難，在常有 高速訊號線需要精確的線寬以控制阻抗的情況下， 肩一直不斷反覆蝕刻操作，才能得到所需的線路尺寸，如
第6頁 1259791 五、發明說明（2) 此不但耗時，且由於钱刻出來的線路無法重工（r e w 〇 r k )， 多次嘗試的結果即會造成資材的浪費，進而造成成本的增 加。此外，在細間距封裝製程中，隨著線路間的間距越來 越細，高密度封裝下的線路線寬也越窄，而其誤差範圍的 要求也越小’故習知的"I虫刻精確控制的困難度也越南。 【發明内容】 因此，本發明的目的就是在提供一種運用於細間距線路製 程之雷射切割技術，可迅速精確形成更細小間隙的線路。 本發明的另一目的就是在提供一種運用於細間距線路製程 之雷射切割技術，可對一些需要阻抗控制的訊號線做即時 的製程修改動作，以得到準確的控制。 本發明的又一目的就是在提供一種運用於細間距線路製程 之雷射切割技術，可進行重工，節省成本。 根據本發明之上述目的，提出一種雷射切割技術，此雷射 切割技術至少包括如下步驟。首先，在基板上需雷射切割 區域佈置一金屬層，接著，將此金屬層之一端連接一量測 儀器。以雷射切割此金屬層至一預定線寬，以得到至少一 線路於此金屬層上，其中線路之一端係與量測儀器相接。 最後，量測線路之阻抗值。其中，在將金屬層之一端連接 一量測儀器之步驟後，更可利用此量測儀器，在金屬層上 找出預定的線寬。 根據本發明之實施例，提出一種適用於細間距線路製程中 之雷射切割技術，此雷射切割技術至少包括如下步驟。首
1259791 五、發明說明（3) 先，在基板上需雷射切割區域 金屬層之一端連接一量挪儀π 置一金屬層，接者，將此 值。根據所需的阻抗值或雷以量測此金屬層之阻抗 屬層上找出符合所需的ρ且浐二值，利用此1測儀器在此金 雷射切割此金屬層至此線^ ^電感值的線寬與線距，以 屬層上，其中此線路之〜=距，以得到-線路於此金 路之阻抗值或電感值，心測儀器相卜量測此線 否符合所需的阻抗值或電：ί此！路之阻抗：或電感值是 抗值或電感值不符合所需之線路之阻 而的阻抗值或電感值時，再以雷射 修改此線路之線寬，以使此線路之阻抗值或電感值符合所 需。、其中，金屬層的材質係選自於銅、銅合金、金、銀、 鋁或鋁合金所組成之族群，所使用的雷射可為適合切割 銅、銅合金、金、銀、鋁或鋁合金之雷射，且其能量可進 行调整，以改變切割線路之間距。而線路可為高速訊號對 (Differential Pair)、共平面波導（c〇pianar
Waveguide ; CPW)、或螺旋型電感。此外，量測儀器可為 一時域反射儀（Time Domain Reflectrometer; TDR)或阻 抗分析儀（Impedance Analyzer)。 誤路地 的線確同 射距精器 雷間較儀 且細以測 ，的可量 差度僅至 偏密不接 的高術連 罩在技路 光，割線 於此切將 小因射可 遠，雷更 t)小的， e r S的露路 f f 罩揭線 (0光所的 差比明隙 1偏遠發間 式的也本小 方射圍，細 施雷範中更 實於值程成 ^由差製形 1259791 五、發明說明（4) 量測，以即時監控精確度。所使用的雷射可為適合切割 鋼、銅合金、金、銀或铭之雷射’且可調整雷射的能量， 以改變所切割出來的線路之間距。 在基板上的數百條線路當中’會有部分線路必須作相當精 準的阻抗控制，亦即其線路的線寬與線距要相當精確。因 此，針對這些區域便可用雷射切刻的方式來達成。請參考 第1 a圖與第1 b圖，其繪示本發明一較佳實施例之高速訊號 對的切割示意圖。如第1 3圖所示’首先’在基板1 0 1上先 佈置一銅層1 0 2於需雷射切割的區域，並將此銅層1 0 2之一 端連接一時域反射儀（未繪示），以量測此銅層1 〇 2之阻抗 值。接著，根據所需的阻抗值，利用此量測儀器在銅層 1 0 2上找出符合所需阻抗值的線寬。然後，在第1 b圖中’ 根據所需阻抗值所對應的線寬與線距’以雷射切割此銅層 1 0 2，便可得到所需的高速訊號對1 〇 3。再次量測所切割出 來之高速訊號對1 0 3之阻抗值，以檢查是否符合所需阻抗 值。當阻抗值不相符時，再使用雷射對高速訊號對1 〇 3作 外型之修飾，改變其線寬，以達到真正想得到的阻抗值。 高速訊號對1 0 3與時域反射儀的連接，可同步量測高速訊 號對1 0 3之阻抗值，以即時監控檢查高速訊號對1 0 3之阻抗 值是否符合所需阻抗值。 同樣地，當雷射根據所需線寬與線距，在銅層上切割兩次 時，即可得到信號的共平面波導結構，以作噪音的隔離。 此外，本發明亦可運用於螺旋型電感的製作上。請參考第 2圖，其係繪示本發明另一實施例之螺旋塑電感的切割示 1259791 '*---—一_ _____ 五、發明說明（5) ~~ -—-一- ΐ L由* ::旋型電感特殊的形狀，習知的蝕刻方式往往 感201之一端虚上％在上=之實施例中，將嫘旋型電 根據兩東電感、估 析儀相接，以量測其電感值。 找Ψ二八M f值，利用阻抗分析儀202在螺旋型電感201上 -女旦、ai嫂線 再利用—雷射去切割。之後，再 =I測螺紅型電感2〇1之電感值，以檢查是否需， 並視需要進行修正。利用木私日日 ' 以知4τ<总& + 扪用本么明之雷射切割技術，不僅可 等：、二儀哭二？出所需的線寬及線距，與阻抗分析儀202 :里氣。的連接，更可同步量測其電感，以作即時的修 因此，由上述本發明之較佳實 下列優點。首先，胃射的偏差差二：：本發明具有 小’故在細間距封裝製程中，； = =运比光罩的 形成較精確、t細小的線寬'：月：雷射切割技術可以 雷射切割技術所形成之線路可盘旦、:2次’運用本發明之 量測與即時的製程修改動作，此里測儀器相連，以做同步 術可以做線路的重工，故能小本發明之雷射切割技 本。 夕貝材的消耗，進而節省成 雖然本發明已以一較佳實施例 疋本發明，任何熟習此技藝者)路ϋ上，然其並非用以限 範圍内，當可作;g；種之更^與、、間^不脫離本發明之精神和 圍當視後附之申請專利範園所^因此本發明之保護範 | &者為準。 1259791 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 為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： 第1 a圖與第1 b圖係繪示本發明一實施例之高速訊號對的切 割示意圖。 第2圖係繪示本發明另一實施例之螺旋型電感的切割示意 圖。
【元件代表符號簡單說明】 1 0 1 :基板 1 0 2 :銅層 1 0 3 :高速訊號對 2 0 1 :螺旋型電感 2 0 2 :阻抗分析儀
第11頁
Claims (1)
1259791 六、申請專利範圍 1 . 一種雷射切割技術，適用於一細間距（F i n e P i t c h )線路 製程中，該雷射切割技術至少包括： 在一基板上之一需雷射切割區域佈置一金屬層； 將該金屬層之一端連接一量測儀器； 以一雷射切割該金屬層至一預定線寬，以得到至少一線路 於該金屬層上，其中該線路之一端係與該量測儀器相接； 以及 量測該線路之阻抗值。 2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中更包 括根據一需求阻抗值，利用該量測儀器在該金屬層上找出 符合該需求阻抗值的一線寬之步驟。 3. 如申請專利範圍第2項所述之雷射切割技術，其中更包 括當該線路之阻抗值不符合該需求阻抗值時，以該雷射修 改該線路之該線寬，以使該線路之阻抗值符合該需求阻抗 值。 4. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該金 屬層的材質係選自於銅、銅合金、金、銀、鋁或鋁合金所 組成之族群。 5. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該線 路可為一高速訊號對（Differential Pair)。
第12頁 1259791 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該線 路可為共平面波導（Coplanar Waveguide; CPW)。 7. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該線 路可為一螺旋型電感。 8. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該雷 射為適合切割銅、銅合金、金、銀、鋁或鋁合金之雷射。 9. 如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該雷 射之能量可進行調整，以改變該線路之間距。 1 0.如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該量 測儀器係為一時域反射儀（T i m e D 〇 m a i η Reflectrometer; TDR)0 1 1.如申請專利範圍第1項所述之雷射切割技術，其中該量 測儀器係為一阻抗分析儀（I m p e d a n c e A n a 1 y z e r )。 1 2 . —種運用於細間距線路製程之雷射切割技術，該雷射 切割技術至少包括： 在一基板上之一需雷射切割區域佈置一金屬層；以及 根據一需求阻抗值，以一雷射切割該金屬層至該需求阻抗
第13頁 1259791 六、申請專利範圍 值所對應之一線寬，以得到一線路。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中更 包括將該線路之一端連接一量測儀器，並即時量測該線路 之阻抗值，以檢查該線路之阻抗值是否符合該需求阻抗值 之步驟。 1 4.如申請專利範圍第1 3項所述之雷射切割技術，其中當 該線路之阻抗值不符合該需求阻抗值時，以該雷射修改該 線路之該線寬，以使該線路之阻抗值符合該需求阻抗值。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 金屬層的材質係選自於銅、銅合金、金、銀、紹或铭合金 所組成之族群。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 雷射為適合切割銅、銅合金、金、銀、鋁或鋁合金之雷 射。 1 7 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 雷射之能量可進行調整，以改變該線路之間距。 1 8 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 線路可為高速訊號對。
第14頁 1259791 六、申請專利範圍 1 9 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 線路可為共平面波導。 2 0 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 線路可為螺旋型電感。 2 1 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 量測儀器係為一時域反射儀。 2 2 .如申請專利範圍第1 2項所述之雷射切割技術，其中該 量測儀器係為一阻抗分析儀。
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