TWI463931B - 電路板及其製作方法 - Google Patents

Description

電路板及其製作方法

本發明涉及電路板製作技術領域，尤其涉及一種電路板及其製作方法。

採用倒裝晶片球柵格陣列(FCBGA)進行封裝晶片的電路板，通常需要製作陣列排布的多個導電凸塊結構，以用於承載錫球。所述導電凸塊需要貫穿防焊層並與對應的導電線路相互電連接。現有技術中，通常採用在所述導電線路上形成對應的防焊層開口，然後在防焊層上形成電鍍阻擋層，並在電鍍阻擋層中形成與防焊層開口對應的電鍍阻擋層。由於防焊層開口和電鍍阻擋層開口均需要顯影形成，並且需要相互連通，在製作過程中需要對應的電鍍阻擋層開口與防焊層開口進行對位。之後，在防焊層的開口內化學鍍然後電鍍的方式形成導電凸塊。最後，去除電鍍阻擋層，得到凸出於防焊層的導電凸塊。在上述的製作方法中，需要將防焊層開口製作的相對較大，以便於顯影形成電鍍阻擋層開口時進行對位。並且，由於形成的導電凸塊與防焊層相互接觸，且接觸面積較小，從而容易導致導電凸塊於防焊層相互分離，得到的電路板的信賴性較差。並且，這樣的製作方法決定了製作的導電凸塊結構的分佈密度較小，不利於多個導電凸塊結構密集分佈。

有鑑於此，提供一種電路板及其製作方法，可以提高電路板的導電金屬塊的信賴性實屬必要。

一種電路板的製作方法，包括步驟：提供電路基板，其包括基底及形成於基底一表面的導電墊；在所述電路基板具有導電墊的一側壓合介電層，所述介電層具有遠離所述基底的第一表面；採用雷射在介電層內形成多個與導電墊一一對應的多個開孔，每個所述開孔為階梯孔，所述開孔包括相互連接的第一孔段和第二孔段，第一孔段與導電墊相鄰，第二孔段與第一表面相鄰，第二孔段的孔徑大於第一孔段的孔徑；以及在所述開孔內形成導電金屬塊，每個導電金屬塊與對應的導電墊相互電連接。

一種電路板，其包括基底、導電墊、介電層及導電金屬塊，所述導電墊形成於基底的一表面，所述介電層壓合於基底具有導電墊的一側，所述介電層具有遠離基底的第一表面，在介電層內形成有與導電墊對應開孔，所述開孔為階梯孔，每個所述開孔包括相互連接的第一孔段和第二孔段，第一孔段與導電墊相鄰，第二孔段與第一表面相鄰，第二孔段的孔徑大於第一孔段的孔徑，導電金屬塊形成於開孔內，並完全填充所述開孔。

本技術方案提供的電路板及其製作方法，由於導電金屬塊形成於介電層內，且介電層內的用於收容導電金屬塊的開孔為階梯孔。相較於先前技術中，在防焊層中形成開口，然後形成凸出於防焊層表面金屬凸塊，可以增加導電金屬塊與介電層的接觸面積。相較於防焊層，介電層與金屬的結合能力優於防焊層與金屬的結合能力。因此，本技術方案提供的電路板的信賴性較好。

100‧‧‧電路板

110‧‧‧電路基板

111‧‧‧基底

112‧‧‧導電墊

113‧‧‧導電線路層

120‧‧‧介電層

121‧‧‧開孔

1211‧‧‧第一孔段

1212‧‧‧第二孔段

1213‧‧‧連接面

122‧‧‧第一表面

130‧‧‧金屬種子層

140‧‧‧電鍍金屬材料

150‧‧‧導電金屬塊

151‧‧‧端面

152‧‧‧連接部

153‧‧‧承載部

160‧‧‧表面處理層

圖1係本技術方案實施例提供的電路基板的剖面示意圖。

圖2係圖1的電路基板一側壓合介電層後的剖面示意圖。

圖3係在圖2的介電層中形成開孔後的剖面示意圖。

圖4係圖3的介電層表面及開孔內壁形成金屬種子層後的剖面示意圖。

圖5係在圖4的金屬種子層表面形成電鍍金屬材料後的剖面示意圖。

圖6係本技術方案提供的電路板的剖面示意圖。

圖7係在圖6的電路板的導電金屬塊表面形成表面處理層後的剖面示意圖。

本技術方案提供的電路板製作方法包括如下步驟：

第一步，請參閱圖1，提供電路基板110。

所述電路基板110包括基底111及多個導電墊112。

電路基板110可以為單層電路基板也可以為多層電路基板。當電路基板110為單層電路基板時，基底111為單層的介電層。當電路基板110為多層電路基板時，基底111可以為多層導電線路層及多層介電層交替層疊的結構。多個導電墊112與基底111的一層介電層相接觸。本實施例中，基底111的一表面形成有導電線路層113，導電線路層113包括多個導電墊112及多根導電線路(圖未示)。

第二步，請參閱圖2，在電路基板110的多個導電墊112表面及從導電線路層113露出的基底111的表面形成介電層120。

本步驟中，介電層120通過壓合的方式形成於多個導電墊112表面及從導電墊112露出的基底111，使得介電層120完全覆蓋導電線路層113。介電層120具有遠離基底111的第一表面122。

第三步，請參閱圖3，採用雷射在介電層120內形成有多個開孔121，每個開孔121與一個導電墊112相互對應，每個導電墊112從對應的開孔121露出。

本步驟中，採用準分子雷射形成開孔121。開孔121呈階梯狀。開孔121包括相互連通的第一孔段1211和第二孔段1212。第一孔段1211與導電墊112相鄰，第二孔段1212靠近第一表面122。其中，第一孔段1211的孔徑小於第二孔段1212的孔徑。優選地，第一孔段1211與第二孔段1212同軸設置。由於開孔121採用雷射形成，第一孔段1211及第二孔段1212的縱截面均為倒梯形。在第一孔段1211和第二孔段1212的連接處，形成有連接面1213，所述連接面1213從第二孔段1212一側露出，所述連接面1213大致平行於第一表面122。

由於開孔121採用準分子雷射形成，在形成準分子雷射時，可以通過控制不同位置的雷射的能量，即位於開孔121中心區域，採用較大的能量，使得介電層120被完全貫穿，同時形成第一孔段1211和第二孔段1212。在外繞中心區域的邊緣區域，採用較小的雷射能量，使得僅部分的介電層120被燒蝕去除，僅形成第二孔段1212，從而得到階梯形狀的開孔121。

第四步，請參閱圖4至圖6，在每個開孔121內形成導電金屬塊150，得到電路板100。

本步驟具體為：

首先，在開孔121的內壁及介電層120的第一表面122形成金屬種子層130。

所述金屬種子層130可以採用化學鍍金屬的方式形成。如化學鍍銅的方式形成。當然，金屬種子層130也可以採用黑影等方式，使得開孔121的內壁及介電層120的表面形成金屬種子層130。

然後，通過電鍍的方式，在金屬種子層130表面形成電鍍金屬材料140，使得所述開孔121被完全填充。

本步驟中，電鍍的金屬材料可以為銅、銀等。本實施例中，電鍍金屬材料140完全填充開孔121，並形成在介電層120的第一表面122的金屬種子層130的表面。

最後，去除介電層120的第一表面122的電鍍金屬材料140及金屬種子層130，位於開孔121內的電鍍金屬材料140及金屬種子層130形成導電金屬塊150，從而得到電路板100。

本步驟中，可以採用化學蝕刻的方式去除介電層120的第一表面122的電鍍金屬材料140及金屬種子層130。通過控制蝕刻的時間，使得開孔121內的電鍍金屬材料140及金屬種子層130仍留在開孔121內形成導電金屬塊150。導電金屬塊150具有遠離導電墊112的端面151。所述端面151與第一表面122平齊。

導電金屬塊150包括相互連接的連接部152及承載部153。所述連 接部152的位於所述第一孔段1211內，所述承載部153位於第二孔段1212內。連接部152的形狀與第一孔段1211的形狀相對應，承載部153的形狀與第二孔段1212的形狀相對應。所述連接部152電連接導電墊112及承載部153，承載部153用於與其他元件進行焊接。連接部152及承載部153均為倒圓臺形，連接部152的橫截面積小於承載部153的橫截面積。

請參閱圖7，本技術方案提供的電路板製作方法，還可以包括在端面151形成表面處理層160的步驟。所述表面處理層160可以為有機保焊層，也可以為鎳金鍍層等，以保護導電金屬塊150。

請參閱圖6及圖7，本技術方案還提供一種採用上述方法制得的電路板100，所述電路板100包括基底111、導電墊112、介電層120及導電金屬塊150。

所述導電墊112形成於基底111的一表面。所述介電層120壓合於基底111具有導電墊112的一側。在介電層120內形成有開孔121，開孔121為階梯孔。所述介電層120具有遠離基底111的第一表面122。導電金屬塊150形成於開孔121內，並與對應的導電墊112相互電連接。導電金屬塊150具有遠離對應的導電墊112的端面151，端面151與介電層120的第一表面122平齊。

導電金屬塊150包括相互連接的連接部152及承載部153。所述連接部152的位於所述第一孔段1211內，所述承載部153位於第二孔段1212內。連接部152的形狀與第一孔段1211的形狀相對應，承載部153的形狀與第二孔段1212的形狀相對應。所述連接部152電連接導電墊112及承載部153，承載部153用於與其他元件進行焊接。連接部152及承載部153均為倒圓臺形，連接部152的橫截面 積小於承載部153的橫截面積。

導電金屬塊150由與開孔121的內壁相接觸的金屬種子層130及形成於金屬種子層130表面的電鍍金屬材料140組成。

進一步的，在每個導電金屬塊150的端面151還形成有表面處理層160，以保護導電金屬塊150。

本技術方案提供的電路板及其製作方法，由於導電金屬塊150形成於介電層120內，且介電層120內的用於收容導電金屬塊150的開孔121為階梯孔。相比於現有技術中，在防焊層中形成開口，然後形成凸出於防焊層表面金屬凸塊，可以增加導電金屬塊150與介電層120的接觸面積。相比於防焊層，介電層與金屬的結合能力優於防焊層與金屬的結合能力。因此，本技術方案提供的電路板的信賴性較好。

並且，介電層中的開孔採用一次雷射燒蝕形成，從而可以形成比較密集分佈的開孔，近而可以形成比較密集分佈的導電金屬塊，提高電路板的佈線密度。

惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧電路板

111‧‧‧基底

112‧‧‧導電墊

120‧‧‧介電層

121‧‧‧開孔

130‧‧‧金屬種子層

140‧‧‧電鍍金屬材料

150‧‧‧導電金屬塊

151‧‧‧端面

152‧‧‧連接部

153‧‧‧承載部

Claims (10)

1. 一種電路板的製作方法，包括步驟：提供電路基板，其包括基底及形成於基底一表面的導電墊；在所述電路基板具有導電墊的一側壓合介電層，所述介電層具有遠離所述基底的第一表面；採用雷射在介電層內形成多個與導電墊一一對應的多個開孔，每個所述開孔為階梯孔，所述開孔包括相互連接的第一孔段和第二孔段，第一孔段與導電墊相鄰，第二孔段與第一表面相鄰，第二孔段的孔徑大於第一孔段的孔徑，所述第一孔段和第二孔段連接處形成有連接面，所述連接面從第二孔段一側露出，所述連接面平行於第一表面；以及在所述開孔內形成導電金屬塊，每個導電金屬塊與對應的導電墊相互電連接。
2. 如請求項1所述的電路板的製作方法，其中，每個導電金屬塊具有遠離對應導電墊的端面，所述端面與第一表面平齊。
3. 如請求項1所述的電路板的製作方法，其中，在所述開孔內形成導電金屬塊包括步驟：在開孔的內壁及介電層的第一表面形成金屬種子層；通過電鍍的方式，在金屬種子層表面形成電鍍金屬材料，使得所述開孔被完全填充；以及去除介電層的第一表面的電鍍金屬材料及金屬種子層，位於開孔內的電鍍金屬材料及金屬種子層形成導電金屬塊。
4. 如請求項1所述的電路板的製作方法，其中，採用準分子雷射形成所述開孔。
5. 如請求項1所述的電路板的製作方法，其中，所述導電金屬塊包括相互連接的連接部及承載部，所述連接部的位於所述第一孔段內，所述承載部位於第二孔段內，所述連接部連接於對應的導電墊與承載部之間，所述連接部的橫截面積小於承載部的橫截面積。
6. 如請求項1所述的電路板的製作方法，其中，還包括在所述端面形成表面處理層。
7. 一種電路板，其包括基底、導電墊、介電層及導電金屬塊，所述導電墊形成於基底的一表面，所述介電層壓合於基底具有導電墊的一側，所述介電層具有遠離基底的第一表面，在介電層內形成有與導電墊對應開孔，所述開孔為階梯孔，每個所述開孔包括相互連接的第一孔段和第二孔段，第一孔段與導電墊相鄰，第二孔段與第一表面相鄰，第二孔段的孔徑大於第一孔段的孔徑，所述第一孔段和第二孔段連接處形成有連接面，所述連接面從第二孔段一側露出，所述連接面平行於第一表面，導電金屬塊形成於開孔內，並完全填充所述開孔。
8. 如請求項7所述的電路板，其中，所述導電金屬塊包括相互連接的連接部及承載部，所述連接部的位於所述第一孔段內，所述承載部位於第二孔段內，所述連接部連接於對應的導電墊與承載部之間，所述連接部的橫截面積小於承載部的橫截面積。
9. 如請求項7所述的電路板，其中，每個導電金屬塊具有遠離對應導電墊的端面，所述端面與第一表面平齊。
10. 如請求項9所述的電路板，其中，所述端面形成有表面處理層。