1321027 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種電路板結構及其製法，更詳而言 之，係有關於一種於電鍍導通孔之端面形成金屬連接墊以 供電性連接使用，藉以縮小產品尺寸之電路板結構及其製 法。 【先前技術】 隨著半導體封裝技術的演進，半導體裝置 φ (Semiconductor device)已開發出不同的封裝型態，傳統半 導體裝置主要係在一封裝基板（package substrate)或導線 架上先設置一例如積體電路之半導體元件，再將半導體元 件電性連接在該封裝基板或導線架上，接著以膠體進行封 裝。其中球柵陣列式（Ball grid array，BGA)，例如PBGA、 EBGA、FCBGA等，為一種先進的半導體封裝技術，其特 點在於採用一封裝基板來安置半導體元件，並於該封裝基 板背面植置多數個成柵狀陣列排列之錫球（Solder ball)，使 相同單位面積之半導體元件承載件上可以容納更多輸入/ 輸出連接端（I/O connection)以符合高度集積化（Integration) 之半導體晶片所需，藉由該些錫球以電性連接外部電子裝 置。 另為因應微處理器、晶片組、繪圖晶片等高效能晶片 之運算需要，佈有導線之電路板亦需提昇其傳遞晶片訊 號、改善頻寬、控制阻抗等功能，來成就高I/O數封裝件 的發展。然而，為符合半導體封裝件輕薄短小、多功能、 5 110139 U21027 高速度·及高頻化的開發方向，半導體晶片封裂用之電路板 已朝向細線路及小孔徑發展。現有電路板製程從傳統1〇〇 •微米之線路尺寸：包括導線寬度（Line width)、線路間距 (Space)及深寬比（Aspectrati〇)等，縮減至3〇微米並持續 朝向更小的線路精度進行研發。 ， 為提尚半導體晶片封裝用之電路板之佈線精密度，業 界逐發展出一種增層技術（Build_up)，亦即在一核心電路板 (Core circuit board)表面利用線路增層技術交互堆疊多層 •介電層及線路層，並於該介電層中開設導電盲^ (Conductive via)以供上下層線路之間電性連接。 請參閱第！入至抒圖，係為習知形成封裝用電路板之 ，製法剖視圖；首先提供-承載板1G，於該承載板1〇兩表 面分別具有金屬薄層HH’並以雷射或機械鑽孔的方式形 成複數貫穿之通孔（through-hole) 102(如第1A圖所示）； 接著，於該承載板10之兩表面以及通孔1〇2中之表面形成 鲁二導電層11(如第1B圖所示）；於該導電層u表面電鑛形 成-第-金屬層12’並於該通孔1〇2中形成一電鑛導通孔 (plated th訓gh-h〇le，PTH) 12a，且以填充材料 12〇 埴入 該電鑛導通孔12a中（如第1C圖所示）；接著，於該第一金 屬層U、電鍍導通a 12a及填充材料12〇表面電錢形成— 第二金屬層13(如第1D圖所示）；之後，以光學微影、颠 刻等方式將該金屬薄層101、導電層U、第一金屬層η 與第二金屬層13形成圖案化之線路層14(如第圖所 示且該線路層Μ具有複數電性連接塾141;於該承載 110139 6 1J'21027 板10及線·路層14麥& r上、 數開孔15〇以露出&並形成有複
• m 出。玄線路層14之電性連接墊141(如第1F 圖所示）。 然而’上迷之方法的缺點在於必須進行兩次電鍍製程 ==全部表面形成該第一及第二金屬層’通常以 ^ ^，使5亥電路板兩表面之銅厚度過*，再㈣ 成線路’因側1虫的因素，線寬/線距僅能達到75H75 # m ’無法形成細線路。 • 凊參閱第2A至2Ffi 乂么也口 、声 圖，係為另一習知電路板之製法， ，，提供一例如銅落基板（C卿er Clad Laminates, CCL) 2個：：有金屬薄層201的承載板2〇，並於其中鑽設有複 貝穿之通孔2G2(如第2A圖所示）；於該金屬薄層2〇1 • L孔202中之表面形成有一導電層21(如第2B圖所示）； =該導電層21表面形成有—阻層22，且該阻層22形成有 =咖以露出部份導電層21(如第％圖所朴藉由該 H 21作為電鐘之電流傳導路徑以於該阻層22之開口 中電鑛形成第-線路層23，且於該承載板通孔2〇2中 電鑛形成金屬層，並以-導電或不導電之填充材料(如 絶緣性油墨或含銅導電膏等）填滿該通孔2〇2中殘留的空 隙’俾形成-電錢導通孔（PTH)24(如帛2D圖所示）；之後 ㈣該阻層22及其所覆蓋之導電層21及金屬薄層2〇1 (如 弟2E圖所示）；最後於該承載板2〇及第一線路層幻表面 2成-線路增層結構25，該線路增層結構25係包括有介 電層250、疊置於該介電層上之第二線路層…，以及形成 7 Π0139 1321027 於該介'電層中之係如導電盲孔（c〇nductive via)之導電結構 252 ’且該導電結構252係電性連接該第一線路層23，於 該線路增層結構25表面具有電性連接墊（pad)253，且於該 線路增層結構25表面具有一防焊層26，該防焊層％表面 具有複數個開孔260’俾以露出該線路增層結構25之電性 連接墊253(如第2F圖所示）。 惟，該線路增層結構25之導電結構252電性連接該 第一線路層23 ’係於該第一線路層23形成有供電性連接 •之接觸墊（land)231，或該接觸墊231位於該電鍍導通孔μ 之外凸的邊緣上，係因該電鍍導通孔24中心位置之填充材 料240並無法提供電性連接，如此即增加該第一線路層μ 之佈線面積，而不利於微型化封裝趨勢，更會因為線^佈 局時要閃避電鍍導通孔位置而影響到基板空間運用的靈活 度以及基板上線路佈設密度。 ι4 因此，如何提出一種電路板結構及製法，以避免習知 鲁技術中m鐘導通孔之承載板表面形成線路增層姓 構，其中該線路增層結構中之導電結構電性連接該線二層° 導致佈線面積增加之缺失，而不易滿足高階曰 ,,.^ 压σο之細 、表路向密度佈線之使用需求，實已成爲目前業界亟待 之課題。 兄服 【發明内容】 雲於以上所述習知技術之缺點，本發明之主要目的在 於提供一種電路板結構及其製法，藉由電鍍形成由第一及 第二線路層所構成之複合線路層，及位於該電鍍導通孔之 110139 8 可解決蝕刻線路製程無法達到細 端部上之金屬連接墊，而 線路之問題。 .法，目的在於提供-種電路板結構及其製 線路用封裝基板的線路佈局面積，而可提高 構，：=述=其他目的，本發明即提供-種電路板結 線路層，且於該承载板 了矿囱係”有弟 _性連接該承载板表面之第一線：：至〉、一電鑛導通孔以電 形成於該第-線路層上，且2層r及第二線路層，係 -線路層，以由哕第一月楚為層之線寬小於該第 且該第二線路声中且有八：一線路層構成-複合線路層， 該電鑛導通孔=部有盃屬連接塾’該金屬連接塾係位於 路層ί:括:::::結構，係形成於該承載板及複合、線 電層上之第三線路;曰結構係包括有介電層、疊置於該介 丨構，且部严之墓+ α，以及形成於該介電層中之導電結 塾所組群性連接該複合線路層及金屬連接 面具有電性連接塾、，’復包括於該線路增層結構表 :層’'防焊層表面具有複數個開孔以露出該電:連： 明復提供—種電路板結構之製 有一第一線= 面；於該承載板之兩表面分別形成 、、泉路層，並於該承載板中形成至少一電鍍導通孔 110139 1321027 以電性連接該承載板兩表面之第一線路層； 層及該電鍍導通孔之端面形成一第二導電層；於 2 ，上形成一第二阻層，該第二阻層中對應於該；—二 :的位：形成複數開口，且該開口小於該第一 見番亚有至少一開口形成於該承載板之電錢導: 位置；以及於該第二阻層之開口中形而。 ^二線路層形成於該第一線路層表面以構二= :的路層中形成有對應—之端部: 板表面形成第一線路層及電鑛導通孔之製 4係匕括.该承載板中形成有一貫穿之通孔.於访S 、 板兩表面及通孔中之表面形 ，；°x7載 導電層之表面形成有—第一 2，：；；電層；於該第一 複數開口以露出部份之第一導；中形成有 開口中的第-導電層表面形二二第:::於該第-阻層之 載板通孔中形成至少一電铲 、，路層’及於該承 表面之第一線路層。 v通孔以電性連接該承載板兩 、复包括移除該第二阻層及 -阻層及其所覆蓋之第一導 |之弟-泠电層、第 層表面形成-線路增層結構於該承载板及複合線路 電層、疊置於該介電層上之=線路增層結構係包括有介 電層尹之導電結構，且玆m♦線路層，以及形成於該介 及金屬連接塾所組群組:其二構電性連接該複合線路層 結構表面具有電性連接墊y ” 一者；復包括於該線路增層 亚於该線路增層結構表面具有 110139 1321027 防烊層’ _防焊層表面具有複 接墊。 開孔M路出該電性連 依上述之電路板結構及並絮、本 線路之電路板。 一’该承裁板係為-具有 相較於習知技術，本發明 : = 二相對表面分別形成有一二:::法^ 该承載板中形成電鍍導通孔以 θ亚於 第—蜱玫思# 連接5亥承载板兩表面之 該第一線路層及電鍍導通孔之端面上ί ^第Γ線路層，使該第—及第二線路層構成—複人= 二且该第二線路層中位於該電鑛導通孔的端面位古 ^屬連接墊’使後續形成於該承載板 面 線路增層結構中的導電結構得以電性連接於兮^表面之 上，俾可有效地利用線路佈a ; μ孟屬連接墊 【實施方式】用線路佈局面積，以提高線路佈設密度。 式，定的具體實施例說明本發明之實施方 瞭解本發明之其他優點及功效。 之内-輕易地 =閲第从至31圖，係為詳細説μ 結構之製法的剖面示意圖。 电路扳 如第3Α圖所示，首弈捭 薄層30】之承載板3n 卜表面形成有金屬 或内層電路板之# : 6亥承載板3〇係為一雙面銅箱基板 中， '"面壓合有背膠銅箔，·本實施例之圖式 方式W射鑽Γ 面具有金屬薄層3 G1 ’復以機械鑽孔 田射鑽孔方式於該承載板30中形成複數個貫穿該 110139 11 1321027 承載板· 30之通孔302 ;該金屬薄層301 —般係以導電性較 佳之銅（Cu)為主，且該金屬薄層301可先壓合或沉積於該 承載板30表面上，或使用銅箔基板（Copper Clad Laminates， CCL)予以製作，由於為有效提供後續電鍍金屬層之密著 性，本實施例係以銅箔基板（CCL)為例作說明。 如第3B圖所示，接著，利用物理沈積例如濺鍍 (Sputtering)或化學沈積例如無電鍵方式，以於該承載板30 之兩表面及通孔302中之表面形成一第一導電層31，該第 • 一導電層31主要作為後述電鍍金屬材料所需之電流傳導 路徑，其可由金屬、合金或沉積數層金屬層所構成，如選 自銅、錫、錄、絡、欽及銅-絡合金等所組群組之其中一者， 或該第一導電層3 1係為聚乙炔、聚苯胺或有機硫聚合物等 導電高分子材料。 如第3C圖所示，於該第一導電層31上形成一第一阻 層32，且該第一阻層32形成有複數開口 320以露出該承 I載板30表面部分之導電層3 1 ;該第一阻層32可為一例如 乾膜或液態光阻等光阻層（Photoresist)，其係利用印刷、旋 塗或貼合等方式形成於該第一導電層31表面，再藉由曝 光、顯影等方式加以圖案化，以形成複數個開口 320，其 中一開口 320係相對應形成於該通孔302之位置。 如第3D圖所示，藉由該第一導電層31作為電鍍之電 流傳導路徑，以於該等開口 320中電鍍形成一第一線路層 33a，以及於該通孔302中形成一電鍍導通孔（Plated through hole，PTH)34，以藉由該電鍵導通孔34電性連接 12 110139 U21021 该承戴*板30上、下表 踗屆μ 表面之弟一線路層33a; 中兮从 鋅、錄、錯、0、姻：锡、銀、銅、金、级、録、 续鋼、碲以及鎵等金眉 依實際操作之經 、胃之其中一者；惟， 低，因此，該第_線路声3 發，、之电鍍材科且成本較 但非以此為限；之後，曰 “鐘銅所構成者為較佳， 1 笑復填充一導電或不導 3叫如絕緣性油墨或含銅 真充材料 34殘留之空隙。 寻）以填滿该電鍍導通孔 士第3E圖所示，於該第且 及電鍍導通孔34之&诚矣第—線路層33a 二導電声35主2 成一第二導電層35，該第 ^ W主要作為後述電錢金屬材料所 路徑，其可由金屬、 包机傳導 # m ^ ” 5金或沉積數層金屬層所構成，或可 使用例如聚乙块、平贫吐_^士 戈」 料以作…道聚合物等導電高分子材 村以作為该弟二導電層3 5。 刊 如第3F圖所示’於該第二導電層h上形成—第二阻 -36’俾使該第二阻層36覆蓋住該承載板3〇表 第=導電層35 ’該第二阻層36可為—例如乾膜或液態光 阻專光阻層（PhotGresist)，其係利用印刷、旋塗或貼合 式形成於該第二導電層35表面，再藉由曝光、顯影二式 加以圖案化’使該第二阻層36中對應於該第—線路層仏 的位置形成複數開口 360，為利於進行對位製程，該開口 360係小於該第一線路層33a之線寬，並有至少一開二^的 形成於該承載板30之電鍍導通孔34的端部位置。 如第3G圖所示，然後進行電鍍製程，藉由該第二導 110139 13 1321027 :二具.導電特性作為電鐘時之電… 360中電鍵形成-第二線路層饥，且該第 .線路層现之線寬小於該第-線路層33a,使該第 層33b藉由該第二導電層 使心一線路 以Μ忐、卜尺此 形成於5亥弟一線路層33a表面 構成1合線路層33,又該第二線路層33b令且有至少 一=於該電鍵導通孔34上之金屬連接塾遍^與 鍍導通孔34直接電性遠搵·使士 # 電 係如錯、錫、銀銅二線路層33b之材料 應A J金M、銻、鋅、鎳、錯、鎂、銦、 ♦碲以及鎵等金屬之其中一者；惟，依實際操作之經驗，由 於銅為成熟之電鑛材料且成本較低，因此，該第二線路肩 33b以由電鐘銅所構成者為較佳，但非以此為限。9 . 如第3H圖所不’復以係如剝膜及钮刻將該第二阻層 36及其所覆盍之第二導電層35移除’以及該第一阻層μ 及其所覆盍之第一導電層31及金屬薄層3〇1移除，使該第 一及第二線路層33a，33b所組成之複合線路層33形成於該 承載板30表面，並於該電鍵導通孔34端面形成有金屬連 接墊331b’由於移除該第二阻層36及第二導電層％之製 程係屬習知者，故於此不再為文贅述。 如第31圖所示，復可於該承載板3〇及複合線路層％ 表面形成一線路增層結構37，該線路增層結構37係包括 有介電層371、疊置於該介電層上之第三線路層372，以及 升> 成於该介電層中之係如導電盲孔之導電結構373，且該 導電結構373電性連接該複合線路層33或金屬連接墊 331b’又該線路增層結構37表面復包括有電性連接墊 110139 14 374，並於該線路增層結構 防焊層38表面具有複數個 374。 37表面形成有一防焊層38，該 開孔380以露出該電性連接墊 由於該料㈣結構37巾之部 連接位於該電鋰遙报^丨丹 ^ 面，使哕吨政掛S 之端面的金屬連接墊331b表 於該電鍍^ 構3 7中之導電結構3 7 3直接電性連接 路以達i故孑34上之金屬連接塾331b，以達到縮小線 =路：間距之目的，進而得有效利用線路佈局面 檟以楗向線路佈設密度。 3〇, 提供二種電路板結構，其係包括：承載板 30之二;J：料30係為一具有線路之電路板，於該承載板 中來=表面係具有第—線路層33a’且於該承載板30 至少一電錢導通孔34以電性連接該承載板％表 一終故μ線路層33a;以及第二線路層33b，係形成於該第 線踗® 33&上，且該第二線路層331?之線寬小於該第— 線J fa’以由該第一及第二線路層33a，33b構成-複合 兮么、3，且该第二線路層33b中具有金屬連接墊331b， 乂、’斤連接墊33lb係位於該電鍍導通孔34之端部上。 線路^ ^括線路増層結構37形成於該承載板3〇及複合 聂表面，該線路增層結構37係包括有介電層371、 ::於:玄介電層上之第三線路層372,以及形成於該介電 ^路之導電結構373 ’且該導電結構373電性連接該複合 疒勹層33或金屬連接墊331b，又該線路增層結構w表面 L括有電性連接墊374，並於該線路增層結構37表面形 15 110139 :::::層38’該防焊層38表面具有複數個開孔380 以路出該電性連接墊374。 對路板結構及其製法，主要係在承載板二相 以電層’並於該承載板中形成電鍍導通孔 -線政二 之第一線路層，之後復於該第 第、一:=料通孔之端面上形成—第二線路層，使該 位=—、ΐ路層構成一複合線路層，且該第二線路層中 ;Μ電鍍導通孔的端面位置具有金， 成於該複合線路及電鍍導通孔面彳、”貝形 之導電結構得電性連接二的線路增層結構中 踗佑AM ⑨狀結屬連接塾，而得有效利用線 路佈局面積’進而提高線路佈設密度。 上述貫施例僅為例示性說明本發明之原理及 而非料限制本發日月，料，本發 作 =變1此，任何熟習此項技藝之人士均可在不 4明之精神及範訂，對上述實施㈣行修改 2 0之_保護’應如後述之巾請專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 f IA至1F圖係為習知封裝用電路板之製法； 第2八至第2F圖係為另—f知電路板之製法之剖面 思圖；以及 —第3 A至第31圖係為本發明電路板結構及其製法 面不意圖。 〇 【主要元件符號說明】 1〇' 20' 30 承载板 110139 16 1321027 101、2Ό1、. 301 102 > 202 > 302 11 、 21 、 31 120 ' 240 ' 341 12a、24、34 12 13 14 141 > 253 ' 374 15 150 22 220 23 ' 33a 231 25 > 37 250 ' 371 251 、 33b 252 ' 373 26、38 260 > 380 31 32 金屬薄層 承載板通孔 導電層 填充材料 電鍍導通孔 第一金屬層 第二金屬層 線路層 電性連接墊 絕緣保護層 絕緣保護層開孔 阻層 阻層開口 第一線路層 接觸墊 線路增層結構 介電層 第二線路層 導電結構 ， 防焊層 防焊層開孔 第一導電層 第一阻層 第一阻層開口 17 110139 320 1321027 33 .. 複合線路層 331b 金 屬連接墊 35 第 二導電層 36 第 二阻層 360 第 二阻層開口 372 第 三線路層
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