1317163 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種覆晶基板的結構及其製作方法，尤 指一種適用於無通孔結構、可提高線路佈線密度之覆晶基 5板的結構以及減少製程流程之覆晶基板的製作方法。 【先前技術】
15 隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品亦逐漸進入多功 能、高性能的研發方向。為滿足半導體封裝件高積集度 (Integration)以及微型化（Miniaturizati〇n)的封裝要求，提供 多數主被動元件及線路連接之轉板，料漸由單層板演 變成多層板，以使在有限的空間下，藉由層間連接技術 (lnterlayer ecmneet酿）擴大電路板上可湘的佈線面積而 配合南電子密度之積體電路（Imegrated d簡⑷需求。 、'知之半導體封裝結構是將轉H晶>i黏貼於基板丁! 面，進行打線接合（wire bonding)或覆晶接合（Flip chi_ 裝.。再t基板之背面植以錫相進行電性連接，如此，雖 :達到间腳數的目#。但是在更高頻使用時或高速操作 姐 '將因導線連接路徑過長而產生電氣特性之效能無法 θ 有所限制。另外’因傳統封裝需要多次的連接介 面，相對地增加製程之複雜度。 其;日基板的製作方法中，—般載板做法係由一核< :内：：構經：鑽孔、鍍金屬、塞孔、線路成型等製程完 ”，。構。再經由增層製程完成多層载板，如圖_】 20 1317163 所不，製作增層式的多層板的方法。如圖丨A所示，首先， 製備一核心基板11，«心基板11係由一具預定厚度的芯 層ill及形成於該芯層lu表面上之電路層112所構成。同 時’於該芯層ill中形成有複數個電鍍導通孔ιη。藉此電 5性連接該芯層ni表面之電路層112。如圖1B所示，將該核 心基板11實施增層製程，以於該核心、基板u表面佈設一介 電曰12 "亥；丨电層12上開設有複數個連通至該電路層112之 開孔13。如圖lc所示，於該介電層12外露表面以無電解電 .鍍或濺鍍等方式形成—導電層14，並於該導電層Μ上形成 10 圖案化阻層15，俾使該阻層15形成有複數個開孔150以外 露出欲形成圖案化電路層之部分導電層14。如圖m所示， 利用電鑛方式於該阻層開孔中形成有圖案化電路屬16與導 電盲孔13a，並使該電路層16得以透過該導電盲孔電性 V接至忒電路層丨丨2，然後蝕刻移除該阻層丨5及阻層所覆蓋 15 _ P刀‘電層14，俾以形成一線路增層結構10a。如圖1E所 不，同樣地，於該第—線路增層結構1〇a最外層表面上亦得 I 運用相同方法重複形成第二線路增層結構1〇b，以逐步增層 形成一多層載板10。 然上述製程係由—核心基板開始，經過鑽孔、鍍金屬、 2〇塞孔、線路成型等製程完成内層結構。再經由增層製程完 f夕層載板，此做法有佈線密度低，層數多，導線長且阻 u岗的問4，對於尚頻基板較難應用。又因疊層數多，其 製程步驟不僅流程複雜、所耗費的製程成本也較高。 1317163 【發明内容】 鑑於上述習知之缺點，本發明之主要目的係在提供一 種覆晶基板的結構，俾能使基板厚度降低以達到輕薄短小 的功能。
10 15 20 為達成上述目的，本發明之一目的，係提供一種覆晶 基板的結構，纟包括：至少—線路增層結構，其兩側形成 有第-防焊層及第二防焊層’其中第一防焊層及第二防焊 層形成有複數個開孔，以顯露出該兩側表面之部分線路增 層結構之線路作為電性連接墊；以及複數個焊料凸塊，係 形成於該線路增層結構兩側之電性連接塾上。 根據上述本發明之覆晶基板的結構，其中，上述之線 路增層結構兩側之電性連接塾上絲形成有金屬柱再形成 焊料凸塊。而該金屬柱的材料較佳地係可使用銅、鎳、鉻、 鈦、銅/鉻合金以及錫/鉛合金所組成之群組之一者，更佳 地’可使用的材料係為銅。 根據上述本發明之覆晶基板的結構，其中，上述線路 增層結構兩側之電性連接塾上係絲成有_停止層及金 屬柱後，再形成焊料凸塊。 複包括一固持 用以避免該基 根據上述本發明之覆晶基板的結構， 件，其係配置於該第二防焊層之四周上方， 板之翹曲。 根據上述本發明之覆晶基板的結構，該第一防焊層以 及該第二防焊層使用之材料並無限制，亦可為相同或二相 同之感光性材料’較佳地料感光性高分子材料如綠漆。 7 1317163 根據上述本發明之覆晶基板的結構，該線路增声 :少具有-導電層，且該導電層上方形成有一電二 ^其中’該導電層係選自由銅、錫、錄、鉻、鈦、鋼·鉻 口金以及錫·錯合金所組成之群組之—者。而料電層 導電高分子作為導電層，^該導電高分子係選自由 炔、聚苯胺以及有機硫聚合物所組成之群組之一者 該電鑛金屬層係為銅層。 依上述本發明之覆晶基板的結構，其中，該線路增芦 «構兩侧之電)·生連接塾的材料較佳地係可使用銅。另，該 焊料凸塊不限使用任何的材料，較佳地係選自銅、H 銀、鎳、金、鉑及其合金所形成之群組之一者。 α 依上述本發明之覆晶基板的結構，其中，該姓刻停止 15 ，自鐵、鎳、鉻、鈦、銘、銀、錫、鉛及其合金所电 成之群組之—者，若使用不易氧化之材料則較佳地可為金。 、本發明之另_目的係在提供—種覆晶基板的製作方 法，俾能提高線路佈線密度，減少製程流程。 依據上述本發明之覆晶基板的結構，例如可由下述但 不限於此之步驟製作： 一 …卜提七、载板，於該載板上形成一第一防焊層，其中， j第-防焊層内形成複數個第—開孔。再分別於該第—防 =層之該等第-開孔中由下往上依序形成—導電金屬層、 日蝕刻停止層以及一金屬層，然後於該金屬層及該第一防 焊層表面形成至少—線路增層結構。接著，於該至少一線 路增層結構上方形成一第二防焊層，該第二防焊層内形成 20 1317163 «>* ^數個第_開孔’以顯露出部分線路增層結構之線路以作 為電性連接塾，移除該载板、該導電金屬層以及該钮 止層以顯露出該第—防焊層之第-開孔之金屬；|，作為另 • H性連接墊。最後，於該線路增層結構兩側之電性 5 連接墊上形成複數個焊料凸塊。 —依上述本發明之覆晶基板的製作方法，該蝕刻停止層 • 若為不易氧化之金屬，則無需移除，直接進行後續製程。 其中，該不易氧化之金屬’係為金。 籲 依上述本發明之覆晶基板的製作方法，其中，該線路 H)增1結構兩側之電性連接墊上係可以先形成有金屬柱再形 成焊料凸塊，而該金屬柱的材料較佳地係可使用銅、鎳、 . 鉻鈦、銅/鉻合金以及錫/鉛合金所組成之群組之一者，更 佳地’可使用的材料係為銅。 依上述本發明之覆晶基板的製作方法，其中，複包括 15於該第二防焊層之四周上方配置一固持件，用以避免該基 板之輕曲。 # 依上述本發明之覆晶基板的製作方法，該載板不限使 用任何材料，較佳地係為銅板材。 依上述本發明之覆晶基板的製作方法，該第一防焊層 2〇之該等第一開孔不限於使用各種方法，較佳地係以曝光以 及顯影方式形成。而該導電金屬層、該蝕刻停止層以及該 金屬層’較佳地係為使用電鍵或無電電錢方式形成。 依上述本發明之覆晶基板的製作方法，其中，該導電 金屬層與該金屬層係可使用相同或不相同之材料，較佳地 1317163 係可使用銅、鎳、鉻、 ^ 欽 '鋼/鉻合今w η λ 之群組之一者，更佳地， 二及锡/錯合金所組成 依上述本發明之覆曰 、料係為銅。 至少一線路增層結構的步驟為： 法，其甲，形成該 於°亥金屬層及該第—防焊層表面形成一八 該介電層形成複數個第三 成一介電層，且使 對應於該金屬層之位置·二 〃、令，至少—第三開孔係 面形成-導電層，·於該導及：等第-開孔之表 阻層形成複數餘相孔，，^案化阻層，其係使 交兮各& m + μ班 主少―阻層開孔係對應 至遠金屬層之位置；於該複數個阻層開 屬層；以及移除該複數個阻層及阻層所覆蓋之㈣層:視 需要可依上述㈣得到所需要之多層線路增層結構。 依上述本發明之覆晶基板的其製作方法，在線路增層 結構之步驟中，該介電層係選自ABF(Ajin〇m〇t〇 15
Build-up Film ) . BCB(Benzocyclo-buthene) > LCP(Liquid Crystal Polymer) ' Pl(Poly-imide) ' PPE(Poly(phenylene ether)) 、 PTFE(Poly(tetra-fluoroethylene))、FR4、FR5、 BT(Bismaleimide Triazine)、芳香尼龍（Aramide) 等感光或非感光有機樹脂，或亦可混合環氧樹脂 與玻璃纖維等材質所組成之群組。該導電層主要作為 後述進行電鍍製程所需之電流傳導路徑，若選自由銅、錫、 鎳、鉻、鈦、銅-鉻合金以及錫-鉛合金中所組成之群組之一 者時，則以濺鍍、蒸鍍、無電電鍍及化學沈積之一者形成。 20 1317163 若以導電高分子作為導電層，則以旋轉塗佈（spin coating)、喷墨印刷（ink如printing)、網印（W响㈣） 或壓印（imprinting)方式形成，其中該導電高分子係選自 由聚乙炔、聚苯胺以及有機硫聚合物所組成之群組之一 者。該電鍍金屬層並無特殊限制，較佳地係為銅、錫、鎳、 鉻、鈀、鈦、錫/鉛或其合金，更佳地，係為銅。 依上述本發明之覆晶基板的製作方法，其中，該第二 防焊層之該等第二開孔不限於使用各種方④，較佳地係以 曝光以及顯影方式形成。 【實施方式】
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方 式，熟習此技藝之人式可由本說明書所揭示之内容輕易地 了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同 的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦 可基於不同觀點與應用，在不恃離本發明之精神下進行各 種修飾與變更。 實施例1 本發明之覆晶基板的結構其中之一實施例之剖面示意 20 圖’請參閱圖2A至2Q，圖。 百先，如圖2A所*，提供一載板2(Π，該載板係為一金 屬板材，較佳可為銅，接著，如圖2Β所示，於該載板上2〇1 塗覆形旦成—第—防焊層202，再於該第—防焊層202以曝 光、顯影之方式形成複數個第一開孔2〇3，如圖2C所示，且 11 1317163 該防焊層所使用之材料可為綠漆。 分別於該第一防焊層2〇2之該等第一開孔2〇3中由下往 上依序以電鍍或無電電鍍方式形成一層導電金屬層2〇4、一 蝕刻停止層205以及一金屬層2〇6，其表示如圖2d〜2f，其 5中，該導電金屬層204以及該金屬層206使用的材料係為 銅，該蝕刻停止層205使用之材料為選自鐵、鎳、鉻、鈦、 銘、銀、錫、鉛及其合金所組成之群組之一者。 接著，請參考圖2G，於該金屬層206及該第一防焊層2〇2表 面形成一介電層208，而該介電層208係係選自 10 ABF(Aj inomoto Build-up Film ) 、 BCB(Benzocyclo-buthene)、LCP(Liquid Crystal
Polymer) ^ Pl(Poly-imide) ^ PPE(Poly(phenylene ether))、PTFE(Poly(tetra-fluoroethylene))、FR4、 FR5 、BT(Bismaleimide Triazine)、芳香尼龍 15 (Aramide)等感光或非感光有機樹脂，或亦可混合 環氧樹脂與玻璃纖維等材質所組成之群組。再使該 介電層208以雷射鑽孔或曝光、顧影形成複數個第三開孔 208a’其中，至少一第三開孔208a係對應於該金屬層206之 位置，惟當利用雷射鑽孔的技術時’復需進行除膠渣 20 (De-smear)作業以移除因鑽孔所殘留於該介電層開孔内的 膠渣。再如圖2H所示，於該介電層208及其開孔2〇8a之表面 形成一層導電層209，該導電層209主要係作為後述進行電 鍍之電流傳導路徑，其包括銅、錫、鎳、鉻、鈦、銅-鉻合 金以及錫-鉛合金中所組成之群組之一者，並且以濺鍍、蒸 12 1317163 錢、無電電鍍及化學沈積之-者形成。此外，該導電層2〇9 亦可包含導電高分子，其係選自由聚乙块、聚苯胺以及有 機硫聚合物所組成之群組之一者，而以旋轉塗佈、噴墨印 刷、網印或壓印等方式形成。 5 接著’如圖21所示，於該導電層209上形成一圖案化阻 層218，其係使阻層以曝光、顯影方式形成複數個阻層開孔 218a，其中，至少一阻層開孔218&係對應至該金屬層加6之 位置。再如圖2J所示，於該複數個阻層開孔⑽電鑛一層 電鍍金屬層21〇’該電鐘金屬層21G最佳可為銅，再移除該 1〇阻層218及以钮刻方式移除阻層所覆蓋之導電層彻而得一 如圖2K所示之線路增層結構2〇7。 请參考圖2L’依前述之方式可依實際需要於該線路增 層結構2G7上方繼_成線路增層結構2()7，再參考圖讀， 於該至少一線路增層結構2〇7之一側2〇〜上方覆有一層第 二防焊層212,該第二防焊層212使用的材料為綠漆，且該 第防焊層212以曝光、顯影之方式形成複數個第二開孔 213’以顯露出部分線路增層結制7之線路，以作為電性 連接墊214。 接著，如圖2N所示，以钱刻方式移除該載板2〇ι、該導 2〇電金屬層2〇4以及如圖20所示，蚀刻該钱刻停止層205,以 顯露出金屬層206,以作為另—側·之電性連接塾Μ。 再如圖2P所示’直接於該至少一線路增層結構207兩側 207a，2〇7b之電性連接塾214,214,，形成—焊料凸塊216，該 焊料凸塊216之形成方式可為電鑛或印刷。或如圖21>，所 13 1317163 不，如製程需要，則可先分別於該第二防焊層212之該等第 二開孔213上電鍍形成一金屬柱215，該金屬柱215使用之材 料係為銅，且於該金屬層2〇6下方電鍍形成一金屬柱215,， 忒金屬柱21 5 ’所使用的材料為銅，再分別於該金屬柱 5 215,215’上形成一焊料凸塊216,該焊料凸塊216之形成方式 可為電鑛或印刷，而該谭料凸塊216使用的材料為選自鋼、 錫、鉛、銀、鎳、金、鉑及其合金所形成之群組之一者。 最後，如圖2Q及2Q，所示，於該第二防焊層212四周上 各貼合形成一固持件217，而該固持件217係用以避免該基 10 板之勉曲（warpage)。 一本發明係提供其中一種覆晶基板的結構，如圖邛所 示，其主要包括，至少一線路增層結構207以及複數個焊料 凸塊216’該線路增層結構2〇7兩側2〇7a，2〇7b形成有第—防 焊層202及第二防焊層212，其中第一防焊層2〇2及第二防輝 15層212形成有複數個開孔加，213，以顯露出該兩側表面之部 分線路增層結構207之線路，作為電性連接墊214,214，，而 複數個焊料凸塊2 i 6係形成於該線路增層結構兩侧之電性 連接墊214,214’上。 實施例2 20 本發明之覆晶基板的結構其中之另一實施例之剖面示 意圖，請參閱圖3A至3P，圖。 首先’如圖3A所示，提供一载板3(n，該載板係為一金 屬板材，較佳可為銅。接¥ ’如圖骑示，於該載板上則 覆有一層第一防焊層302，再於該第一防焊層302以曝光、 14 1317163 顯影之方式形成複數個第一開孔303，如圖3C所示，且該第 一防焊層302所使用之材料可為綠漆。 分別於該第一防焊層302之該等第一開孔3〇3中由下往 . 上依序以電鍍或無電電鍍方式形成一導電金屬層3 〇4、一蝕 5刻停止層3〇5以及一金屬層306,其表示如圖3D〜3F，其中， 該導電金屬層304以及該金屬層3〇6使用的材料皆為銅，該 蝕刻停止層305使用之材料係為不易氧化的金。 接著，請參考圖3G ’於該金屬層306及該第一防焊層3〇2 > 表面形成一介電層308，該介電層3〇8係^自 10 ABF( Aj inomoto Build-up Film ) BCB(Benzocyclo-buthene) ^ LCP(Liquid Crystal Polymer) ^ Pl(Poly-imide) > PPE(P〇ly(phenylene ether))、PTFE(P〇ly(tetra-fluor〇ethylene))、FR4、 FR5 ' BT(Bismaleimide Triazine)、芳香尼龍 15 (Aramide)等感光或非感光有機樹脂，或亦可混合 環氧樹脂與玻璃纖維等材質所組成之群組。再I吏^ | 介電層308以雷射鑽孔或曝光、顯影形成複數個第三開孔 308a，其中，至少一第三開孔308a係對應於該導電金屬層 3 04之位置’惟當利用雷射鑽孔的技術時，復需進行除膠潰 2〇 (De_smear)作業以移除因鑽孔所殘留於該介電層開孔内的 膠逢。再如圖3H所示，於該介電層308及其開孔3〇8a形成一 導电層309 ’ §亥導電層309主要係作為後述進行電錢之電流 傳導路徑，其包括銅、錫、鎳、鉻、鈦、銅_鉻合金以及錫 -鉛合金中所組成之群組之一者，並且以濺鍍、蒸鍍、無電 15 1317163 電鍍及化學沈積之一者形成。此外，該導電層209亦可包含 導電间分子，其係選自由聚乙炔、聚苯胺以及有機硫聚合 物所組成之群組之一者，而以旋轉塗佈、喷墨印刷、網印 或屢印等方式形成。 5 接著，如圖31所示，於該導電層309上形成一圖案化阻 層318,其係使阻層以曝光、顯影方式形成複數個阻層開孔 318a，其中，至少一阻層開孔318a係對應至該金屬層3〇6之 位置，再如圖3J所示，於該複數個阻層開孔318a電鍍一層 電鍍金屬層310,該電鑛金屬層31〇最佳可為銅，再移除阻 10層318及以蝕刻方式移除阻層所覆蓋之導電層309而得一如 圖3K所示之線路增層結構3〇7。 請參考圖3L，依前述之方式可依實際需要於該線路增 層結構307上方繼續形成線路增層結構3〇7，再參考圖， 於該至少一線路增層結構3〇7之一側3〇7a上方覆有一層第 15二防焊層312’該第二防焊層312使用的材料為綠漆，且該 第-防焊層312以曝光、顯影之方式形成複數個第二開孔 313 ’以顯露出部分線路增層結構3〇7之線路，以作為電性 連接墊314。 接著，如圖3 N所示’以姓刻方式移除該載板3 〇丄、該導 20電金屬層304,以顯露出姓刻停止層3〇5，以作為另一側獅 之電性連接墊314,。 再如圖3〇所示，直接於線路增層結構307兩側之電性連 接㈣4,314，上形成-焊料凸塊316，該悍料凸塊316之形成 方式可為電鍛或印刷。或如圖mα — 飞如圖3〇所不，如製程需要，分別 16 1317163 於該第二防焊層312之該等第_ ^ 罘—開孔P3上電鍍形成一金屬 ^ ❹屬柱315使用之材料係為銅。再於該㈣停止 層305下方形成一金屬柱Μ D 而该金屬柱315的材料為 =分別於該等金屬柱315,315，上形成一焊料凸塊316, o 凸塊3 16之形成方式可為電鍍或印刷，該焊料凸塊 :16使用的材料為選自銅、錫、錯、銀、錄、金、敍及其合 金所形成之群組之一者。 最後’如圖3P及圖3P，所示，於該第二防焊層312四周 ^各貼合形成—固持件317，而該固持件317係用以避免該 基板之趣曲。 -本發明係提供其中-種覆晶基板的結構，如圖3〇，所 不’其主要包括，至少-線路增層結構307,其兩側307b，3〇7a 形成有第—防焊層逝及第二防焊層3i2，其中第—防焊声 15 20 T及第二防焊層312形成有複數個開孔303,313，以顯露出 '^兩側表面之部分線路增層結構3〇7之線路，以作為電性連 ^314,314，’以及複數料料凸塊316，其係形成於該線 、曰層結構307兩側之部分線路上，然在電性連接塾，上 =可先形成有蝕刻停止層3〇5以及金屬柱315，後，再形成焊 料凸塊3 16。 綜上所述，本發明解決了一般具有核心基板之载板中 無=線密度低，層數過多，導線長且阻抗高等問題，此種 7通孔結構’提高了線路佈線密度’減少製程流程，將載 板厚度降低’而達到輕薄短小的目的。 17 1317163 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申凊專利範圍所述為準，而非僅限 於上述實施例。 【圖式簡單說明】 圖1A至1E係習知之有核層的覆晶基板之剖面示意圖。 圖2A至2Q’係本發明一較佳實施例之覆晶基板的剖 示意圖。 -圖3A至3P，係本發明另—較佳實施例之覆晶基板 rcrt —1— -ϋ£, 10 【主要元件符號說明】 10 多層載板 111 芯層 113 電鍍導通孔 15 阻層 201, 301 載板 13, 150 開孔 205, 305 蝕刻停止層 10a, 10b, 207, 307 12, 208, 308 介電層 210,310 電鍍金屬層 214, 214，， 314, 314， 215, 215，, 315, 315’ 11 核心基板 112 電路層 13a 盲孔 16 圖案化電路層 202, 302 第一防焊層 204, 304 導電金屬層 206, 306 金屬層 線路增層結構 14, 209, 309 導電層 212, 312 第二防焊層 電性連接墊 金屬柱
18 1317163 216,316 烊料凸塊 203, 303 第一開孔 213, 313 第二開孔 218a，318a阻層開孔 207a, 207b, 307a, 307b 217, 317 固持件 208a, 308a第三開孔 218,318 圖案化阻層 線路增層結構之兩側
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