TWI465159B - 具階梯式開口之封裝基板 - Google Patents

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具階梯式開口之封裝基板
　　本發明係有關於一種封裝基板，尤指一種具階梯式開口之封裝基板。
　　隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品在型態上趨於輕薄短小，在功能上則逐漸邁入高性能、高功能、高速度化的研發方向。為滿足半導體裝置之高積集度(Integration)以及微型化(Miniaturization)需求，除傳統打線式(Wire bonding)及覆晶(Flip chip)之半導體封裝技術外，目前半導體裝置(Semiconductor device)已開發出不同的封裝型態，例如直接在一封裝基板(package substrate) 中形成開口以嵌埋並電性整合一例如具有積體電路之半導體晶片，此種封裝件能縮減整體半導體裝置之體積並提昇電性功能，遂成為一種封裝的趨勢。
　　請參閱第1A至1D圖所示，係為習知具階梯式開口之封裝基板的製法剖視示意圖。
　　如第1A圖所示，首先，提供具有相對之第一表面10a及第二表面10b之一第一電路板10，於該第一電路板10之第一表面10a上具有複數第一連接墊100a，而於該第二表面10b上具有複數植球墊100b，且於該第一表面10a上復具有複數電性接觸墊101。又該第一電路板10之第一及第二表面10a,10b上具有外露該第一連接墊100a與植球墊100b之第一絕緣保護層102，且該第一絕緣保護層102具有外露該電性接觸墊101之第一開口102a。
　　如第1B圖所示，於該第一表面10a之第一連接墊100a之外露表面上形成例如銅膠或錫膏之導電膠11。
　　如第1C圖所示，提供具有相對兩表面12a之另一第二電路板12，該第二電路板12具有貫穿之穿孔122，且於其中一表面12a上具有第二連接墊120，而於另一表面12a上則具有線路121。又該第二電路板12之兩表面12a上具有第二絕緣保護層123，且該第二絕緣保護層123使該第二連接墊120外露，並且該第二絕緣保護層123具有第二開口123a，以令位於該穿孔122周圍之線路121外露於該第二開口123a，俾供作為焊指墊121a。
　　如第1D圖所示，將該第二電路板12之第二連接墊120之外露表面對應結合該導電膠11，以令該第二電路板12結合於該第一電路板10上，而使該第一開口102a、穿孔122及第二開口123a成為一階梯狀開口1a，以形成所需之封裝基板1。其中，該些電性接觸墊101係位於該階梯狀開口1a中之底部，而該些焊指墊121a係環設於該階梯狀開口1a之階梯周圍。
　　另外，當該導電膠11為銅膠時，將以熱壓方式結合各該電路板；而若該導電膠11為錫膏，則將以回焊方式結合各該電路板。
　　惟，上述之封裝基板1係由該第二電路板12堆疊並電性連接該第一電路板10所組成，導致該封裝基板1具有兩個電路板之厚度，以致於整體結構之厚度增加，因而難以達到薄小化之目的。
　　再者，習知技術需使用多個電路板，再利用導電膠11進行對位結合，而於進行電路板對接時會產生誤差，導致各層之間的線路連接品質降低，以致於影響產品之電性品質。
　　又，習知技術係分別於多個電路板上先進行加工再作結合，因而增加製程之工序，導致生產之成本提高。
　　因此，如何克服習知技術中上述之種種問題，實已成目前亟欲解決的課題。
　　鑑於上述習知技術之種種缺失，本發明之一目的係在提供一種利於薄小化之具階梯式開口之封裝基板。
　　本發明之另一目的係在提供一種得以提高電性品質之具階梯式開口之封裝基板。
　　本發明之又一目的係在提供一種能降低製造成本之具階梯式開口之封裝基板。
　　為達上述及其他目的，本發明揭露一種具階梯式開口之封裝基板，係包括：電路板，係具有相對之第一表面及第二表面，於該第一表面具有第一線路層，且該第一線路層具有複數電性接觸墊，該些電性接觸墊係作為焊指墊以供打線連接之用、或作為凸塊焊墊以供覆晶封裝之用；第一絕緣保護層，係設於該第一表面上，且該第一絕緣保護層具有第一開口，以令該些電性接觸墊外露於該第一開口；第二絕緣保護層，係設於該第一絕緣保護層上，且該第二絕緣保護層具有第二開口，以令該第一開口及電性接觸墊外露於該第二開口中，且該第一開口之孔徑小於該第二開口之孔徑；第二線路層，係設於該第二絕緣保護層上，且該第二線路層電性連接該第一線路層；介電層，係設於該第二絕緣保護層及第二線路層上，該介電層具有介電層開口，以令該第一開口及電性接觸墊外露於該介電層開口中，且該介電層開口之孔徑小於該第二開口之孔徑；第三線路層，係設於該介電層上且電性連接該第二線路層，該第三線路層具有複數環設於該介電層開口周圍之焊指墊；以及第三絕緣保護層，係設於該介電層及第三線路層上，且該第三絕緣保護層具有第三開口，以令該些焊指墊、該介電層開口及該些電性接觸墊外露於該第三開口中。
　　前述之封裝基板中，該第二線路層復具有設於該第一及第二絕緣保護層中以電性連接該第一線路層之導電盲孔。
　　前述之封裝基板復包括第四線路層，係設於該電路板之第二表面上。該電路板復具有電性連接該第一及第四線路層之內層線路。前述之封裝基板又包括第四絕緣保護層，係設於該電路板之第二表面及第四線路層上，且該第四絕緣保護層具有第四開口，以外露該第四線路層之部分表面，俾供作為植球墊。另包括表面處理層，係設於該植球墊上。
　　前述之封裝基板復包括表面處理層，係設於該電性接觸墊及焊指墊上。
　　前述之表面處理層之材料係選自由電鍍鎳/金、化學鍍鎳/金、化鎳浸金（ENIG）、化鎳鈀浸金（ENEPIG）、化學鍍錫（Immersion Tin）及有機保焊劑 (OSP)所組成之群組中之其中一者。
　　由上可知，本發明具階梯式開口之封裝基板，藉由僅於一個電路板上進行增層，即可製作出具階梯式開口之封裝基板，不僅使整體結構之厚度大幅降低，且無對位問題，又所需製程工序較少，因而能免除習知構造之缺失，以達到薄小化、提升電性品質、降低成本之目的。
　　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2A至2H圖，係為本發明所揭露之一種具階梯式開口之封裝基板的製法之剖視示意圖。
　　如第2A圖所示，首先，提供一具有內層線路200之電路板20，且該電路板20具有相對之第一表面20a及第二表面20b，於該電路板20之第一表面20a上具有電性連接該內層線路200之第一線路層21a，且該第一線路層21a具有複數電性接觸墊211，又於該電路板20之第二表面20b上覆設金屬層22a。
　　如第2B圖所示，於該電路板20之第一表面20a上形成第一絕緣保護層23a，且於該第一絕緣保護層23a中形成一第一開口230a，以令該些電性接觸墊211外露於該第一開口230a。
　　如第2C圖所示，於該第一絕緣保護層23a上形成第二絕緣保護層23b，且於該第二絕緣保護層23b中形成一第二開口230b，以令該第一開口230a及該些電性接觸墊211外露於該第二開口230b中，且該第一開口230a之孔徑小於該第二開口230b之孔徑。
　　如第2D圖所示，於該第二絕緣保護層23b上形成第二線路層21b，且該第二線路層21b具有設於該第一絕緣保護層23a及第二絕緣保護層23b中以電性連接該第一線路層21a之導電盲孔210。
　　如第2E圖所示，於該第二絕緣保護層23b及第二線路層21b上依序覆蓋一介電層24及另一金屬層22b，且該介電層24係可為玻纖浸樹脂 (Prepreg, PP)而不會流動，使該第一開口230a及第二開口230b仍保持中空。
　　如第2F圖所示，進行圖案化製程，使該介電層24上之金屬層22b形成第三線路層25，而該電路板20之第二表面20b上之金屬層22a形成第四線路層26，且該第三線路層25具有複數焊指墊251，又該第四線路層26電性連接該電路板20之第二表面20b中之內層線路200，且該第四線路層26具有複數植球墊261。其中，該些焊指墊251對應位於該第二開口230b周圍之上方。
　　如第2G圖所示，於該介電層24及第三線路層25上覆蓋第三絕緣保護層27，且於該第三絕緣保護層27中形成一第三開口270，以令該些焊指墊251及該些焊指墊251圍繞區域中之介電層24表面一併外露於該第三開口270中。又於該電路板20之第二表面20b及第四線路層26上形成第四絕緣保護層28，且於該第四絕緣保護層28中形成複數第四開口280，以令各該植球墊261對應外露於各該第四開口280。
　　如第2H圖所示，於該第三開口270中之介電層24表面上以雷射貫穿該介電層24而形成一介電層開口240，以令該第一開口230a及該些電性接觸墊211外露於該介電層開口240中，且使各該焊指墊251環設於該介電層開口240周圍，又該介電層開口240之孔徑小於該第二開口230b之孔徑。其中，該第一開口230a、第二開口230b、介電層開口240及第三開口270係形成階梯式開口，使該些電性接觸墊211位於該階梯狀開口中之底部，而該些焊指墊251環設於該階梯狀開口之階梯周圍。
　　又，可於後續製程中，於該電性接觸墊211、焊指墊251及植球墊261上形成表面處理層29，且形成該表面處理層29之材料係選自由電鍍鎳/金、化學鍍鎳/金、化鎳浸金（ENIG）、化鎳鈀浸金（ENEPIG）、化學鍍錫（Immersion Tin）及有機保焊劑 (OSP)所組成之群組中之其中一者。
　　另外，請參閱第3A及3B圖，該些電性接觸墊211可因不同之用途而有不同之排列方式，如第3A圖所示，該些電性接觸墊211係作為焊指墊以供打線連接之用；如第3B圖所示，該些電性接觸墊211係作為凸塊焊墊以供覆晶封裝之用。
　　本發明直接於該電路板20上進行增層，故各層之間的線路（第一、第二、第三線路層21a,21b,25）易於對位，相較於習知技術，本發明有效提升各層線路之連接品質，因而提高產品之電性品質。
　　再者，本發明係僅於一電路板20上利用增層技術製作出階梯式開口，相較於習知技術，本發明所需製程工序較少，因而可降低生產之成本。
　　依上述製法，可提供本發明之具階梯式開口之封裝基板，係包括：具有相對之第一及第二表面20a,20b之電路板20、設於該第一表面20a上之第一絕緣保護層23a、設於該第一絕緣保護層23a上之第二絕緣保護層23b、設於該第二絕緣保護層23b上之第二線路層21b、設於該第二絕緣保護層23b及第二線路層21b上之介電層24、設於該介電層24上且電性連接該二線路層21b之第三線路層25、以及設於該介電層24及第三線路層25上之第三絕緣保護層27。
　　所述之電路板20具有內層線路200，且於該第一表面20a上具有電性連接該內層線路200之第一線路層21a，該第一線路層21a具有複數電性接觸墊211，該些電性接觸墊211係作為焊指墊以供打線連接之用（如第3A圖所示）、或作為凸塊焊墊以供覆晶封裝之用（如第3B圖所示）。
　　所述之第一絕緣保護層23a具有第一開口230a，以令該些電性接觸墊211外露於該第一開口230a。
　　所述之第二絕緣保護層23b具有第二開口230b，以令該第一開口230a及該些電性接觸墊211外露於該第二開口230b中，且該第一開口230a之孔徑小於該第二開口230b之孔徑。
　　所述之第二線路層21b具有設於該第一及第二絕緣保護層23a,23b中以電性連接該第一線路層21a之導電盲孔210。
所述之介電層24具有介電層開口240，以令該第一開口230a及該些電性接觸墊211外露於該介電層開口240中，且該介電層開口240之孔徑小於該第二開口230b之孔徑。
　　所述之第三線路層25具有複數環設於該介電層開口240周圍之焊指墊251。
　　所述之第三絕緣保護層27具有第三開口270，以令該些焊指墊251、該介電層開口240及該些電性接觸墊211外露於該第三開口270中。
　　所述之封裝基板復包括設於該電路板20之第二表面20b上之第四線路層26，係電性連接該內層線路200。又包括設於該電路板20之第二表面20b及第四線路層26上之第四絕緣保護層28，且該第四絕緣保護層28具有第四開口280，以外露該第四線路層26之部分表面，俾供作為植球墊261。
　　所述之封裝基板亦可包括表面處理層29，係設於該電性接觸墊211、焊指墊251及植球墊261上，且形成該表面處理層29之材料係選自由電鍍鎳/金、化學鍍鎳/金、化鎳浸金（ENIG）、化鎳鈀浸金（ENEPIG）、化學鍍錫（Immersion Tin）及有機保焊劑 (OSP)所組成之群組中之其中一者。
　　綜上所述，本發明具階梯式開口之封裝基板，藉由僅使用一個電路板，使該封裝基板之厚度大幅降低，有效達到薄小化之目的。再者，本發明因直接於該電路板上進行增層，故各層之間的線路易於對位，因而提升各層線路之連接品質，進而提高產品之電性品質。又，本發明係僅於一電路板上利用增層技術製作出階梯式開口，因所需製程工序較少，故可降低生產之成本。
　　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。
1．．．封裝基板
1a．．．階梯狀開口
10．．．第一電路板
10a,20a．．．第一表面
10b,20b．．．第二表面
100a．．．第一連接墊
100b,261．．．植球墊
101,211．．．電性接觸墊
102,23a．．．第一絕緣保護層
102a,230a．．．第一開口
11．．．導電膠
12．．．第二電路板
12a．．．表面
120．．．第二連接墊
121．．．線路
121a,251．．．焊指墊
122．．．穿孔
123,23b．．．第二絕緣保護層
123a,230b．．．第二開口
20．．．電路板
200．．．內層線路
210．．．導電盲孔
21a．．．第一線路層
21b．．．第二線路層
22a,22b．．．金屬層
24．．．介電層
240．．．介電層開口
25．．．第三線路層
26．．．第四線路層
27．．．第三絕緣保護層
270．．．第三開口
28．．．第四絕緣保護層
280．．．第四開口
29．．．表面處理層
　　第1A至 1D圖係為習知具階梯式開口之封裝基板的製法剖視示意圖；
　　第2A至2H圖係為本發明具階梯式開口之封裝基板的製法剖視示意圖；以及
　　第3A及3B圖係為本發明具階梯式開口之封裝基板的電性接觸墊之不同實施例之上視示意圖。
20．．．電路板
20b．．．第二表面
20a．．．第一表面
21a．．．第一線路層
21b．．．第二線路層
211．．．電性接觸墊
23a．．．第一絕緣保護層
230a．．．第一開口
23b．．．第二絕緣保護層
230b．．．第二開口
24．．．介電層
240．．．介電層開口
25．．．第三線路層
251．．．焊指墊
26．．．第四線路層
261．．．植球墊
27．．．第三絕緣保護層
270．．．第三開口
28．．．第四絕緣保護層
280．．．第四開口
29．．．表面處理層

Claims (9)

  1. 一種具階梯式開口之封裝基板，係包括：電路板，係具有相對之第一表面及第二表面，於該第一表面具有第一線路層，且該第一線路層具有複數電性接觸墊，該些電性接觸墊係作為焊指墊以供打線連接之用、或作為凸塊焊墊以供覆晶封裝之用；第一絕緣保護層，係設於該第一表面上，且該第一絕緣保護層具有第一開口，以令該些電性接觸墊外露於該第一開口；第二絕緣保護層，係設於該第一絕緣保護層上，且該第二絕緣保護層具有第二開口，以令該第一開口及電性接觸墊外露於該第二開口中，且該第一開口之孔徑小於該第二開口之孔徑；第二線路層，係設於該第二絕緣保護層上，且該第二線路層電性連接該第一線路層；介電層，係設於該第二絕緣保護層及第二線路層上，該介電層具有介電層開口，該介電層開口之孔徑大於該第一開口之孔徑，以令該第一開口及電性接觸墊外露於該介電層開口中，且該介電層開口之孔徑小於該第二開口之孔徑；第三線路層，係設於該介電層上且電性連接該第二線路層，該第三線路層具有複數環設於該介電層開口周圍之焊指墊；以及第三絕緣保護層，係設於該介電層及第三線路層上，且該第三絕緣保護層具有第三開口，以令該些焊指墊、該介電層開口及該些電性接觸墊外露於該第三開口中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具階梯式開口之封裝基板，其中，該第二線路層復具有設於該第一及第二絕緣保護層中以電性連接該第一線路層之導電盲孔。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具階梯式開口之封裝基板，復包括第四線路層，係設於該電路板之第二表面上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具階梯式開口之封裝基板，其中，該電路板復具有電性連接該第一及第四線路層之內層線路。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之具階梯式開口之封裝基板，復包括第四絕緣保護層，係設於該電路板之第二表面及第四線路層上，且該第四絕緣保護層具有第四開口，以外露該第四線路層之部分表面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之具階梯式開口之封裝基板，其中，該第四線路層外露於該第四開口中之部分係作為植球墊。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具階梯式開口之封裝基板，復包括表面處理層，係設於該植球墊上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之具階梯式開口之封裝基板，復包括表面處理層，係設於該電性接觸墊及焊指墊上。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所述之具階梯式開口之封裝基板，其中，形成該表面處理層之材料係選自由電鍍鎳/金、化學鍍鎳/金、化鎳浸金(ENIG)、化鎳鈀浸金(ENEPIG)、化學鍍錫(Immersion Tin)及有機保焊劑(OSP)所組成之群組中之其中一者。
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