TWI406384B - 封裝基板及其製法 - Google Patents

Description

封裝基板及其製法

本發明係有關於一種封裝基板及其製法，尤指一種改良導電通孔之具有導電通孔的封裝基板及其製法。

隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品亦逐漸往多功能、高性能的方向發展。為滿足半導體封裝件的高積集度(Integration)以及微型化的封裝需求，以提供多數主、被動元件及線路載接之電路板，亦逐漸由單層板演變成多層板，俾於有限的空間下，藉由層間連接技術擴大電路板上可利用的電路面積以因應高電子密度之積體電路之使用需求。

為提高電路板之佈線精密度，業界發展出一種增層技術(Build-up)，亦即在一核心板表面利用線路增層技術交互形成複數介電層及線路層，並於該介電層中形成有複數導電結構，如導電盲孔(Conductive via)，及於該核心板中形成電鍍導通孔(plating through hole，PTH)或導電通孔(conductive through hole)以供上下層線路之間的電性連接。

請參閱第1A至1F圖，係為習知封裝基板之導電通孔之製法示意圖；如第1A圖所示，提供一核心板10，係具有相對應之第一表面10a與第二表面10b，於該第一表面10a具有第一金屬層11a，而該第二表面10b具有第二金屬層11b；如第1B圖所示，於該第一金屬層11a及第一 表面10a以雷射燒灼(laser ablation)形成複數貫穿之開孔100，且未貫穿該第二金屬層11b及第二表面10b，該開孔100並露出該第二金屬層11b之部份表面；如第1C圖所示，於該第一金屬層11a及該些開孔100之孔壁上形成有第一導電層13a，並於該第二金屬層11b上形成有第二導電層13b；如第1D圖所示，於該第一導電層13a上形成有第一阻層14a，且該第一阻層14a中形成有複數第一開口區140a，以露出部份之第一導電層13a，其中部份第一開口區140a對應露出各該開孔100中之第一導電層13a，又於該第二導電層13b上形成有第二阻層14b，且該第二阻層14b中形成有複數第二開口區140b，以露出部份之第二導電層13b；如第1E圖所示，於該些第一開口區140a中之第一導電層13a上電鍍形成有第一線路層15a，並於該些第二開口區140b中之第二導電層13b上電鍍形成有第二線路層15b，且於該開孔100中之第一導電層13a上電鍍形成有導電通孔16；如第1F至1F"圖所示，移除該第一阻層14a及其所覆蓋之第一導電層13a與第一金屬層11a，以露出該第一線路層15a，並移除該第二阻層14b及其所覆蓋之第二導電層13b與第二金屬層11b，以露出該第二線路層15b。

請參閱第2A至2F圖，係為另一習知封裝基板之導電通孔之製法示意圖；如第2A圖所示，提供一核心板10，係具有相對應之第一表面10a與第二表面10b，該第一表面10a具有第一金屬層11a，該第二表面10b具有第二金 屬層11b；如第2B圖所示，該核心板10並以機械鑽孔形成複數貫穿該第一金屬層11a、第一表面10a、第二表面10b及第二金屬層11b之通孔101；如第2C圖所示，於該第一金屬層11a、第二金屬層11b及該些通孔101之孔壁上形成有導電層13；如第2D圖所示，於該導電層13上形成有阻層14，且該阻層14中形成有複數開口區140，且部份之開口區140對應各該通孔101；如第2E圖所示，於該第一表面10a之開口區140中之導電層13上電鍍形成有第一線路層15a，且於該第二表面10b之開口區140中之導電層13上電鍍形成有第二線路層15b，並於該通孔101中之導電層13上電鍍形成導電通孔16，該導電通孔16通常稱為電鍍導通孔(plating through hole，PTH)；如第2F至2F"圖所示，移除該阻層14及其所覆蓋之導電層13、第一金屬層11a與第二金屬層11b，以露出該第一線路層15a及第二線路層15b。

惟，該第1F及2F圖之封裝基板之導電通孔16僅為理想的結果，實際製作時，往往因為開孔100或通孔101形狀不佳、開孔100或通孔101深度較深或電鍍條件不理想，導致該開孔100及通孔101的電鍍填孔無法達到預期的效果，進而造成該導電通孔16的表面產生凹陷(如第1F'及2F'圖所示)或導電通孔16的內部產生包孔(如第1F"及2F"圖所示)等現象，最終將造成產品的電性不良等問題。

因此，鑒於上述之問題，如何避免習知技術中封裝基 板之導電通孔的填孔效果不佳，並造成導電通孔的表面產生凹陷或導電通孔的內部產生包孔等現象的問題，實已成目前亟欲解決的課題。

鑒於上述習知技術之缺失，本發明之主要目的係提供一種封裝基板及其製法，能避免導電通孔的表面產生凹陷或導電通孔的內部產生包孔等現象。

本發明之另一目的係提供一種封裝基板及其製法，能構成一疊孔結構，進而達成細間距的線路佈局。

為達上述目的，本發明復揭露一種封裝基板，係包括：核心板，係具有相對應之第一表面及第二表面，並具有複數貫穿該第一表面之第一開孔，與複數貫穿該第二表面之第二開孔，且該些第一開孔對應各該第二開孔，以構成複數通孔，該通孔係為孔端寬中間窄之孔形；第一線路層與第二線路層，係分別設於該第一表面及第二表面上，並於該些通孔中形成有導電通孔，以電性連接該第一線路層及第二線路層；以及第一增層結構，係設於該核心板之第一表面及第一線路層上，該第一增層結構中具有複數部分設置於該導電通孔上之第一導電盲孔，以構成一疊孔結構。

依上述之封裝基板，該第一增層結構係包括至少一第一介電層、設於該第一介電層上之第三線路層、及設於該第一介電層中並電性連接該第一線路層及第三線路層之該第一導電盲孔。

依上述之封裝基板，該第一開孔係為由外往內漸縮之錐形孔；該第二開孔係為由外往內漸縮之錐形孔。

依上所述，該第一增層結構之最外層上具有複數第一電性接觸墊，且於該第一增層結構之最外層上覆設有第一防焊層，該第一防焊層中具有複數第一防焊層開孔，以對應露出各該第一電性接觸墊；復包括第二增層結構，係形成於該核心板之第二表面及第二線路層上，該第二增層結構係包括至少一第二介電層、設於該第二介電層上之第四線路層、及設於該第二介電層中並電性連接該第二線路層及第四線路層之第二導電盲孔，其中，部分之該第二導電盲孔係設置於該導電通孔上，以構成一疊孔結構。又該第二增層結構之最外層上具有複數第二電性接觸墊，且於該第二增層結構之最外層上覆設有第二防焊層，該第二防焊層中具有複數第二防焊層開孔，以對應露出各該第二電性接觸墊。

本發明復提供一種封裝基板之製法，係包括：提供一核心板，係具有相對應之第一表面與第二表面；於該第一表面形成有複數貫穿該第一表面且未貫穿該第二表面之第一開孔；於該第二表面形成有複數貫穿該第二表面且未貫穿該第一表面之第二開孔，該些第二開孔並對應各該第一開孔，以構成複數通孔，其中，該些通孔係為孔端寬中間窄之孔形；於該第一表面及第二表面分別電鍍形成有第一線路層及第二線路層，並於該些通孔中形成有導電通孔，以電性連接該第一線路層與第二線路層；以及於該核 心板之第一表面及第一線路層上形成有第一增層結構，該第一增層結構中具有複數部分設置於該導電通孔上之第一導電盲孔，以構成一疊孔結構。

依上述之封裝基板之製法，其中，該第一增層結構係包括至少一第一介電層、形成於該第一介電層上之第三線路層、及形成於該第一介電層中並電性連接該第一線路層及第三線路層之該第一導電盲孔。

依上述之封裝基板之製法，該第一開孔係以雷射燒灼形成；該第二開孔係以雷射燒灼形成；該第一表面及第二表面分別具有第一金屬層及第二金屬層。

依上述之製法，該第一線路層、第二線路層及導電通孔之製法，係包括：於該第一金屬層、第二金屬層及該些通孔之孔壁上形成有導電層；於該導電層上形成有阻層，且該阻層中形成有複數開口區，且部份之開口區對應各該通孔；於該些開口區中之導電層上電鍍形成該第一線路層及第二線路層，並於該通孔中之導電層上電鍍形成該導電通孔；以及移除該阻層及其所覆蓋之導電層、第一金屬層與第二金屬層。

依上所述，復包括於該第一增層結構之最外層上形成有複數第一電性接觸墊，且於該第一增層結構之最外層上形成有第一防焊層，該第一防焊層中形成有複數第一防焊層開孔，以對應露出各該第一電性接觸墊；復包括於該核心板之第二表面及第二線路層上形成有第二增層結構，該第二增層結構係包括至少一第二介電層、形成於該第二介 電層上之第四線路層、及形成於該第二介電層中並電性連接該第二線路層及第四線路層之第二導電盲孔，其中，部分之該第二導電盲孔係設置於該導電通孔上，以構成一疊孔結構。又該第二增層結構之最外層上具有複數第二電性接觸墊，且於該第二增層結構之最外層上形成有第二防焊層，該第二防焊層中形成有複數第二防焊層開孔，以對應露出各該第二電性接觸墊。

本發明之封裝基板及其製法，主要係於核心板的第一表面形成複數第一開孔，再於該核心板的第二表面形成複數第二開孔，且該些第二開孔對應各該第一開孔，使該第一開孔及第二開孔組成貫穿之通孔，且該通孔之形狀係為孔端寬中間窄之孔形，以於電鍍填孔時，該通孔之中間部位較小而先行電鍍密合，然後再往該通孔的兩端漸寬的部位電鍍填孔，俾以避免導電通孔的表面產生凹陷或導電通孔的內部產生包孔等現象的問題，再者，於核心板的兩表面復可形成增層結構，其中，部分之導電盲孔係設置於該導電通孔上，以構成一疊孔結構，進而達成細間距的線路佈局。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。

請參閱第3A至3H圖，係為本發明之封裝基板之製法之剖視示意圖。

如第3A圖所示，提供一核心板20，並具有相對應之第一表面20a及第二表面20b，於該第一表面20a具有第一金屬層21a，且於該第二表面20b具有第二金屬層21b。

如第3B圖所示，於該第一金屬層21a及第一表面20a上以雷射燒灼形成有複數貫穿之第一開孔22a，且未貫穿該第二表面20b。

如第3C圖所示，於該第二金屬層21b及第二表面20b上以雷射燒灼形成有複數貫穿之第二開孔22b，該些第二開孔22b並對應各該第一開孔22a，以構成複數通孔23，其中，該些通孔23係為孔端寬中間窄之孔形。

如第3D圖所示，於該第一金屬層21a、第二金屬層21b及該些通孔23之孔壁上形成有導電層24。

如第3E圖所示，於該導電層24上形成有阻層25，且該阻層25中形成有複數開口區250，且部份之開口區250對應各該通孔23。

如第3F圖所示，於該些開口區250中之導電層24上電鍍形成第一線路層26a及第二線路層26b，並於該通孔23中之導電層24上電鍍形成導電通孔27。

如第3G圖所示，移除該阻層25及其所覆蓋之導電層24、第一金屬層21a與第二金屬層21b。

如第3H圖所示，於該核心板20之第一表面20a及第一線路層26a上形成有第一防焊層31a，且該第一防焊層31a中形成有複數第一防焊層開孔310a，以露出部份之第一線路層26a以成為複數第一電性接觸墊304a；又於該 核心板20之第二表面20b及第二線路層26b上形成有第二防焊層31b，且該第二防焊層3lb中形成有複數第二防焊層開孔310b，以露出部份之第二線路層26b以成為複數第二電性接觸墊304b。

於另一實施例中，亦可如第3H'圖所示，於該核心板20之第一表面20a及第一線路層26a上形成有第一增層結構30a，該第一增層結構30a係包括至少一第一介電層301a、形成於該第一介電層301a上之第三線路層302a、及形成於該第一介電層301a中並電性連接該第一線路層26a及第三線路層302a之第一導電盲孔303a，其中，部分之該第一導電盲孔303a係設置於該導電通孔27上，以構成一疊孔結構，俾可達成細間距的線路佈局。又該第一增層結構30a之最外層上具有複數第一電性接觸墊304a，且於該第一增層結構30a之最外層上設有第一防焊層31a，該第一防焊層31a中具有複數第一防焊層開孔310a，以對應露出各該第一電性接觸墊304a，又於該核心板20之第二表面20b及第二線路層26b上形成第二增層結構30b，該第二增層結構30b係包括至少一第二介電層301b、形成於該第二介電層301b上之第四線路層302b、及形成於該第二介電層301b中並電性連接該第二線路層26b及第四線路層302b之第二導電盲孔303b，其中，部分之該第二導電盲孔303b係設置於該導電通孔27上，以構成一疊孔結構，俾可達成細間距的線路佈局。又該第二增層結構30b上具有複數第二電性接觸墊304b， 且於該第二增層結構30b上設有第二防焊層31b，該第二防焊層31b中具有複數第二防焊層開孔310b，以對應露出各該第二電性接觸墊304b。

本發明復揭露一種封裝基板，係包括：核心板20，係具有相對應之第一表面20a及第二表面20b，並具有複數貫穿該第一表面20a之第一開孔22a，與複數貫穿該第二表面20b之第二開孔22b，且該些第一開孔22a對應各該第二開孔22b，以構成複數通孔23，該些通孔23係為孔端寬中間窄之孔形；第一線路層26a及第二線路層26b，係分別設於該第一表面20a及第二表面20b上，並於該些通孔23中設有導電通孔27，以電性連接該第一線路層26a及第二線路層26b；以及第一增層結構30a，係設於該核心板20之第一表面20a及第一線路層26a上，該第一增層結構30a中具有複數部分設置於該導電通孔27上之第一導電盲孔303a，以構成一疊孔結構。

依上述之封裝基板，該第一增層結構30a係包括至少一第一介電層301a、設於該第一介電層301a上之第三線路層302a、及設於該第一介電層301a中並電性連接該第一線路層26a及第三線路層302a之該第一導電盲孔303a。

依上述之封裝基板，該第一開孔22a係為由外往內漸縮之錐形孔；該第二開孔22b係為由外往內漸縮之錐形孔。

依上所述，該第一增層結構30a之最外層上具有複數 第一電性接觸墊304a，且於該第一增層結構30a之最外層上設有第一防焊層31a，該第一防焊層31a中具有複數第一防焊層開孔310a，以對應露出各該第一電性接觸墊304a；復包括第二增層結構30b，係形成於該核心板20之第二表面20b及第二線路層26b上，該第二增層結構30b係包括至少一第二介電層301b、設於該第二介電層301b上之第四線路層302b、及設於該第二介電層301b中並電性連接該第二線路層26b及第四線路層302b之第二導電盲孔303b，其中，部分之該第二導電盲孔303b係設置於該導電通孔27上，以構成一疊孔結構。又該第二增層結構30b上具有複數第二電性接觸墊304b，且於該第二增層結構30b上設有第二防焊層31b，該第二防焊層31b中具有複數第二防焊層開孔310b，以對應露出各該第二電性接觸墊304b。

本發明之封裝基板及其製法，主要係於核心板的第一表面以雷射燒灼形成第一開孔，再於該核心板的第二表面上以雷射燒灼形成第二開孔，使該第一及第二開孔組成貫穿之通孔，使該通孔之形狀係為孔端寬中間窄之孔形，以於電鍍填孔時，該通孔之中心的直徑較小，使該通孔之中間部位先行電鍍密合，然後再往該通孔的兩端漸寬的部位電鍍填孔，俾以避免導電通孔的表面產生凹陷或導電通孔的內部產生包孔等現象的問題，再者，於核心板的兩表面復可形成增層結構，其中，部分之導電盲孔係設置於該導電通孔上，以構成一疊孔結構，進而達成細間距的線路佈 局。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

10、20‧‧‧核心板

10a、20a‧‧‧第一表面

10b、20b‧‧‧第二表面

11a、21a‧‧‧第一金屬層

11b、21b‧‧‧第二金屬層

22a‧‧‧第一開孔

22b‧‧‧第二開孔

100‧‧‧開孔

101、23‧‧‧通孔

13、24‧‧‧導電層

13a‧‧‧第一導電層

13b‧‧‧第二導電層

14、25‧‧‧阻層

14a‧‧‧第一阻層

14b‧‧‧第二阻層

140、140a、140b、250‧‧‧開口區

15a、26a‧‧‧第一線路層

15b、26b‧‧‧第二線路層

16、27‧‧‧導電通孔

30a‧‧‧第一增層結構

301a‧‧‧第一介電層

302a‧‧‧第三線路層

303a‧‧‧第一導電盲孔

304a‧‧‧第一電性接觸墊

30b‧‧‧第二增層結構

301b‧‧‧第二介電層

302b‧‧‧第四線路層

303b‧‧‧第二導電盲孔

304b‧‧‧第二電性接觸墊

31a‧‧‧第一防焊層

310a‧‧‧第一防焊層開孔

31b‧‧‧第二防焊層

310b‧‧‧第二防焊層開孔

第1A至1F圖係為習知之封裝基板及其製法之剖視示意圖；其中，該第1F'圖及第1F"圖分別為第1F圖之另一實施例之剖視示意圖；第2A至2F圖係為另一習知之封裝基板及其製法之剖視示意圖；其中，該第2F'圖及第2F"圖分別為第2F圖之另一實施例之剖視示意圖；以及第3A至3H圖係為本發明之封裝基板及其製法之剖視示意圖；其中，該第3H'圖係為第3H圖之另一實施例之剖視示意圖。

20‧‧‧核心板

20a‧‧‧第一表面

20b‧‧‧第二表面

21a‧‧‧第一金屬層

21b‧‧‧第二金屬層

22a‧‧‧第一開孔

22b‧‧‧第二開孔

24‧‧‧導電層

26a‧‧‧第一線路層

26b‧‧‧第二線路層

27‧‧‧導電通孔

30a‧‧‧第一增層結構

301a‧‧‧第一介電層

302a‧‧‧第三線路層

303a‧‧‧第一導電盲孔

304a‧‧‧第一電性接觸墊

30b‧‧‧第二增層結構

301b‧‧‧第二介電層

302b‧‧‧第四線路層

303b‧‧‧第二導電盲孔

304b‧‧‧第二電性接觸墊

31a‧‧‧第一防焊層

310a‧‧‧第一防焊層開孔

31b‧‧‧第二防焊層

310b‧‧‧第二防焊層開孔

Claims (18)

1. 一種封裝基板，係包括：核心板，係具有相對應之第一表面及第二表面，並具有複數貫穿該第一表面之第一開孔，與複數貫穿該第二表面之第二開孔，且該些第一開孔對應各該第二開孔，以構成複數通孔，該些通孔係為孔端寬中間窄之孔形；第一線路層及第二線路層，係分別設於該第一表面及第二表面上，並於該些通孔中設有導電通孔，以電性連接該第一線路層及第二線路層；以及第一增層結構，係設於該核心板之第一表面及第一線路層上，該第一增層結構中具有複數部分設置於該導電通孔上之第一導電盲孔，以構成一疊孔結構。
2. 如申請專利範圍第1項之封裝基板，其中，該第一開孔係為由外往內漸縮之錐形孔。
3. 如申請專利範圍第1項之封裝基板，其中，該第二開孔係為由外往內漸縮之錐形孔。
4. 如申請專利範圍第1項之封裝基板，其中，該第一增層結構係包括至少一第一介電層、設於該第一介電層上之第三線路層、及設於該第一介電層中並電性連接該第一線路層及第三線路層之該第一導電盲孔。
5. 如申請專利範圍第4項之封裝基板，復包括第一防焊層，係形成於該第一增層結構之最外層上，該第一防焊層具有複數第一防焊層開孔，以露出部份之第三線 路層以成為複數第一電性接觸墊。
6. 如申請專利範圍第1項之封裝基板，復包括第二增層結構，係形成於該核心板之第二表面及第二線路層上，該第二增層結構係包括至少一第二介電層、設於該第二介電層上之第四線路層、及設於該第二介電層中並電性連接該第二線路層及第四線路層之第二導電盲孔。
7. 如申請專利範圍第6項之封裝基板，其中，部分之該第二導電盲孔係設置於該導電通孔上，以構成一疊孔結構。
8. 如申請專利範圍第6項之封裝基板，復包括第二防焊層，係形成於該第二增層結構之最外層上，該第二防焊層具有複數第二防焊層開孔，以露出部份之第四線路層以成為複數第二電性接觸墊。
9. 一種封裝基板之製法，係包括：提供一核心板，係具有相對應之第一表面及第二表面；於該第一表面形成有複數貫穿該第一表面且未貫穿該第二表面之第一開孔；於該第二表面形成有複數貫穿該第二表面且未貫穿該第一表面之第二開孔，該些第二開孔並對應各該第一開孔，以構成複數通孔，該些通孔係為孔端寬中間窄之孔形；於該第一表面及第二表面分別電鍍形成有第一 線路層及第二線路層，並於該些通孔中形成有導電通孔，以電性連接該第一線路層與第二線路層；以及於該核心板之第一表面及第一線路層上形成有第一增層結構，該第一增層結構中具有複數部分設置於該導電通孔上之第一導電盲孔，以構成一疊孔結構。
10. 如申請專利範圍第9項之封裝基板之製法，其中，該第一開孔係以雷射燒灼形成。
11. 如申請專利範圍第9項之封裝基板之製法，其中，該第二開孔係以雷射燒灼形成。
12. 如申請專利範圍第9項之封裝基板之製法，其中，該第一表面及第二表面分別具有第一金屬層及第二金屬層。
13. 如申請專利範圍第12項之封裝基板之製法，其中，該第一線路層、第二線路層及導電通孔之製法，係包括：於該第一金屬層、第二金屬層及該些通孔之孔壁上形成有導電層；於該導電層上形成有阻層，且該阻層中形成有複數開口區，且部份之開口區對應各該通孔；於該些開口區中之導電層上電鍍形成該第一線路層及第二線路層，並於該通孔中之導電層上電鍍形成該導電通孔；以及移除該阻層及其所覆蓋之導電層、第一金屬層與 第二金屬層。
14. 如申請專利範圍第9項之封裝基板之製法，其中，該第一增層結構係包括至少一第一介電層、形成於該第一介電層上之第三線路層、及形成於該第一介電層中並電性連接該第一線路層及第三線路層之該第一導電盲孔。
15. 如申請專利範圍第14項之封裝基板之製法，復包括於該第一增層結構之最外層上形成有第一防焊層，該第一防焊層具有複數第一防焊層開孔，以露出部份之第三線路層以成為複數第一電性接觸墊。
16. 如申請專利範圍第9項之封裝基板之製法，復包括於該核心板之第二表面及第二線路層上形成有第二增層結構，該第二增層結構係包括至少一第二介電層、形成於該第二介電層上之第四線路層、及形成於該第二介電層中並電性連接該第二線路層及第四線路層之第二導電盲孔。
17. 如申請專利範圍第16項之封裝基板之製法，其中，部分之該第二導電盲孔係設置於該導電通孔上，以構成一疊孔結構。
18. 如申請專利範圍第16項之封裝基板之製法，復包括於該第二增層結構之最外層上形成第二防焊層，該第二防焊層具有複數第二防焊層開孔，以露出部份之第四線路層而成為複數第二電性接觸墊。