TWI448220B - 電路板的製作方法 - Google Patents

Description

電路板的製作方法

本發明係有關於電路板技術領域，特別是有關於一種電路板中的內層導通薄板或內層連結板的製作方法。

電路板是電腦、手機等電子裝置中不可或缺的關鍵組件，主要負責內部電子元件之間的訊號傳遞、連結，並提供散熱功能。在電子裝置不斷追求輕薄短小的趨勢下，電路板上的導線的線寬也不斷跟著縮小，因此業者莫不戮力於研究如何突破製程、材料等限制因素，以獲得低成本、同時具備高可信賴度、高性能的電路板。

依應用領域，電路板大致可分為單面板、雙面板、四層板以上多層板及軟板等等。一般而言，電子產品功能越複雜、迴路距離越長、接點腳數越多，電路板所需的層數亦越多，例如高階消費性電子、資訊及通訊產品等。而軟板主要應用於需要彎繞的產品中，例如筆記型電腦、照相機、汽車儀表等。

在過去，電路板中的內層導通薄板(或內層連結板)的製作方式通常是先蝕刻出銅窗，再以雷射成孔，最後再電鍍填孔；或者，利用雷射直接鑽孔(DLD)技術，直接雷射成孔，然後再電鍍填孔。其中，成孔電鍍的規格通常有二：一者為一般盲孔電鍍(非填孔型)，另一種為填孔電鍍。

上述兩種成孔電鍍的規格均有其缺點，例如，一般盲孔電鍍的缺點在於電鍍的金屬層厚度不足以應用於高密度、高散熱需求領域；而填孔電鍍的缺點在於絕緣層厚度增加造成電鍍填孔的困難度、板面平整性及後續的品質信賴度問題，例如，空洞及氣泡等電鍍品質不佳現象，且電鍍填孔的品質易受孔徑大小影響。

另外，在與本發明相關的技術文獻中，中國專利授權公告號CN1053785C披露了一種嵌入凸塊互連技術(Buried Bump Interconnection Technology)，其為東芝(Toshiba)開發的一種新的增層技術，步驟包括：在一底板上形成銅箔圖案；在銅箔圖案上重複印刷銀膏，形成接近圓錐狀的導體凸塊；接著將絕緣層，例如，合成樹脂，壓合在圓錐導體凸塊上，並使圓錐導體凸塊貫穿絕緣層；接著將另一定義有銅箔圖案的基板對準圓錐導體凸塊並進行熱壓合；最後，去除底板。

然而，此專利的缺點在於，其利用銀膠重複印刷構成的圓錐狀導體凸塊的導熱性差；銀膠與銅箔圖案之間的接合力在高可靠性應用中亦嫌不足；而且利用印刷方式形成圓錐導體凸塊有其印刷密度上的限制。

於是，本發明的目的在提供一種改良的電路板製造方法，可以降低成本代替過去成孔及電鍍填孔之作法，而不會受到通孔縱橫比的限制，也不會有通孔電鍍氣泡的不良品質信賴性影響。

為達上述目的，本發明提供一種電路板的製作方法，包含有：提供一具有錐狀金屬凸塊結構的基板，金屬凸塊例如為銅或銀金屬；使該基板與一絕緣層壓合，該錐狀金屬凸塊結構刺穿該絕緣層，並露出一尖端部位；壓合一金屬層，使該尖端部位受擠壓，形成一鈍化部位；平坦化該金屬層及鈍化部位；於該絕緣層上形成一導電層，接觸該鈍化部位；於該導電層上形成一光阻圖案，該光阻圖案包含有開口，暴露出部分的該導電層；在該開口中形成一電鍍銅層；將該光阻圖案剝除，留下該電鍍銅層，並暴露出部分的該導電層；以及蝕除暴露出來的該導電層，形成一圖案化線路。

為了使　貴審查委員能更進一步了解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖。然而所附圖式僅供參考與輔助說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參閱第1圖至第10圖，其為依據本發明較佳實施例所繪示的電路板的製作方法示意圖。如第1圖所示，首先提供一基板10，例如，銅箔，然後，在基板10上形成複數個錐狀金屬凸塊結構12。

根據本發明之較佳實施例，錐狀金屬凸塊結構12係利用包括電鍍、蝕刻或模板印刷等方式形成者，例如，以電鍍方式在基板10形成一銅層(包括化學銅層與電鍍銅層)，再以蝕刻方式蝕刻出錐狀金屬凸塊結構12。

如第2圖所示，形成一絕緣層14。將該絕緣層14，例如，預浸材(prepreg)，其包括有B階段(B-stage)熱固性樹脂，面向錐狀金屬凸塊結構12，使絕緣層14與基板10貼合，且於貼合時，錐狀金屬凸塊結構12會刺穿絕緣層14，而露出其尖端部位12a。

根據本發明之另一較佳實施例，形成絕緣層14的作法亦可以利用液態樹脂塗佈技術。

如第3圖及第4圖所示，接著利用一金屬層15進行壓合，使錐狀金屬凸塊結構12刺穿絕緣層14，而露出的尖端部位12a受到擠壓而變形，形成鈍化部位12b。根據本發明之較佳實施例，厚金屬層15的厚度約介於65微米至250微米之間，其可以是銅、鋁或其它金屬。

如第5圖所示，接著，在高溫下，例如，190℃至200℃，將含有B階段熱固性樹脂的絕緣層14高溫固化成C階段(C-stage)熱固性樹脂，然後將金屬層15及鈍化部位12b進行全平面蝕刻薄化，或者以研磨方式將其平坦化或共平面化。

經過共平面化之後，此時，鈍化部位12b其暴露出來的上表面與絕緣層14的表面為共平面，而且鈍化部位12b實質上不會凸出於絕緣層14的表面。

如第6圖所示，在完成共平面化之後，接著形成一導電層16，其作法可以是利用電鍍法(包括化學銅層與電鍍銅層)、物理氣相沈積(physical vapor deposition,PVD)法、濺鍍法或者利用特殊覆膜材料，例如，帶樹脂導體箔(primer coated foil)。

如第7圖所示，接著在導電層16上形成光阻圖案20，其中，光阻圖案20包含有開口20a，定義出圖案化線路的位置，並暴露出部分的導電層16。

如第8圖所示，進行電鍍製程，在光阻圖案20的開口20a中形成電鍍銅層22。

如第9圖所示，接著將光阻圖案20剝除，留下電鍍銅層22，並暴露出部分的導電層16。

如第10圖所示，最後蝕除暴露出來的部分的導電層16，形成圖案化線路24(包括導電層16與電鍍銅層22)。

第11圖至第13圖繪示本發明另一實施例的示意圖。如第11圖及第12圖所示，在基板10上形成複數個錐狀金屬凸塊結構12，金屬凸塊例如為銅或銀金屬，並且形成絕緣層14之後，隨即利用一鋼板模具35將尖端部位12a擠壓成鈍化部位12b。

接著，如第13圖所示，在高溫下，例如，190℃至200℃，將含有B階段熱固性樹脂的絕緣層14高溫固化成C階段熱固性樹脂，然後將鈍化部位12b進行蝕刻薄化，或者以研磨方式將其平坦化或共平面化。經過共平面化之後，此時，鈍化部位12b其暴露出來的上表面與絕緣層14的表面為共平面，而且鈍化部位12b實質上不會凸出於絕緣層14的表面。共平面化後的後續步驟則同第6圖至第10圖所示者，因此不再重複。

相較於先前技術，本發明至少提供了以下的優點：例如

(1)基板10上所形成的錐狀金屬凸塊結構12，乃是利用電鍍、蝕刻或模板印刷等方式形成者，故能與銅筎有絕佳的接合力，此外，利用電鍍、蝕刻等方式形成的錐狀金屬凸塊結構12亦提供更佳的導熱性，使得電路板具備更好的散熱能力、效能與信賴性。

(2)利用厚金屬層15進行壓合，擠壓錐狀金屬凸塊結構12刺穿絕緣層14而露出的尖端部位12a，並且進行全平面蝕刻薄化，或者以研磨方式，予以平坦化或共平面化，然後利用半加成法形成細線路，使得圖案化線路24具有高可靠度以及高密度。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．基板

12．．．錐狀金屬凸塊結構

12a．．．尖端部位

12b．．．鈍化部位

14．．．絕緣層

15．．．金屬層

16．．．導電層

20．．．光阻圖案

20a．．．開口

22．．．電鍍銅層

24．．．圖案化線路

35．．．鋼板模具

第1圖至第10圖為依據本發明較佳實施例所繪示的電路板的製作方法示意圖。

第11圖至第13圖為依據本發明另一較佳實施例所繪示的電路板的製作方法示意圖。

10．．．基板

12．．．錐狀金屬凸塊結構

12b．．．鈍化部位

14．．．絕緣層

15．．．金屬層

16．．．導電層

Claims (20)

1. 一種電路板的製作方法，包含有：提供一具有錐狀金屬凸塊結構的基板；使該基板與一絕緣層壓合，該錐狀金屬凸塊結構刺穿該絕緣層，並露出一尖端部位；壓合一金屬層，使該尖端部位受擠壓，形成一鈍化部位；平坦化該金屬層；於該絕緣層上形成一導電層，接觸該鈍化部位；於該導電層上形成一光阻圖案，該光阻圖案包含有開口，暴露出部分的該導電層；在該開口中形成一電鍍銅層；將該光阻圖案剝除，留下該電鍍銅層，並暴露出部分的該導電層；以及蝕除暴露出來的該導電層，形成一圖案化線路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中該錐狀金屬凸塊結構係利用電鍍、蝕刻方式形成。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中該錐狀金屬凸塊結構係利用模板印刷方式形成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中該錐狀金 屬凸塊結構為銅或銀金屬所構成。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中該絕緣層包含有預浸材(prepreg)。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電路板的製作方法，其中該預浸材包含有B階段(B-stage)熱固性樹脂。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電路板的製作方法，其中該熱固性樹脂在壓合後更包含一高溫固化製程。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中平坦化該金屬層係包含蝕刻薄化方式。
9. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中平坦化該金屬層係包含研磨方式。
10. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中該導電層係利用電鍍法、物理氣相沈積法或濺鍍法形成。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電路板的製作方法，其中該導電層係帶樹脂導體箔(primer coated foil)。
12. 一種電路板的製作方法，包含有： 提供一具有錐狀金屬凸塊結構的基板；使該基板與一絕緣層壓合，該錐狀金屬凸塊結構刺穿該絕緣層，並露出一尖端部位；以一鋼板模具將該尖端部位壓成一鈍化部位；進行一平坦化製程去除部分的該鈍化部位，以形成一該絕緣層與該鈍化部位的共平面；於該共平面上形成一導電層，且接觸該鈍化部位；於該導電層上形成光阻圖案；進行一電鍍製程，以在裸露出的該導電層上形成電鍍層；移除該光阻圖案；以及蝕除暴露出的部分該導電層。
13. 如申請專利範圍第12項所述之電路板的製作方法，其中該錐狀金屬凸塊結構係利用電鍍、蝕刻方式形成。
14. 如申請專利範圍第12項所述之電路板的製作方法，其中該錐狀金屬凸塊結構係利用模板印刷方式形成。
15. 如申請專利範圍第12項所述之電路板的製作方法，其中該錐狀金屬凸塊結構為銅或銀金屬所構成。
16. 如申請專利範圍第12項所述之電路板的製作方法，其中該絕緣層包含有預浸材(prepreg)。
17. 如申請專利範圍第16項所述之電路板的製作方法，其中該預浸材包含有B階段(B-stage)熱固性樹脂。
18. 如申請專利範圍第17項所述之電路板的製作方法，其中該熱固性樹脂在壓合後更包含一高溫固化製程。
19. 如申請專利範圍第12項所述之電路板的製作方法，其中該導電層係利用電鍍法、物理氣相沈積法或濺鍍法形成。
20. 如申請專利範圍第12項所述之電路板的製作方法，其中該導電層係帶樹脂導體箔(primer coated foil)。