TWI558290B - 線路板的製造方法 - Google Patents

Description

線路板的製造方法

本發明是有關於一種半導體的製造方法， 且特別是有關於一種線路板的製造方法。

隨著客戶的產品需求增加， 線路板的製程也變得相當困難。舉例而言， 對於進行電鍍製程以填入大孔徑的雷射通孔（ 孔徑約為500 μm） 的需求來說， 相較於一般雷射通孔的孔徑（ 孔徑約為75μm）的鍍孔製程，大孔徑的雷射通孔的鍍孔製程容易產生銅厚過厚或是包孔現象的問題， 進而導致產品的可靠度下降。因此， 如何發展一種線路板的製造方法， 其可提高大孔徑的鍍孔的可靠度， 以達到客戶需求， 將成為重要的課題之一。

本發明提供一種線路板的製造方法， 其可提高大孔徑的鍍孔的可靠度， 以達到客戶需求。

一種線路板的製造方法，其步驟如下。提供核心層。於所述核心層中形成通孔。於所述通孔中形成第一導體結構，所述第一導體結構覆蓋所述通孔的表面的至少一部分。於所述第一導體結構的上下兩側上分別形成兩個開口。每一個開口的孔徑大於所述通孔的孔徑。於所述兩個開口中分別形成兩個第二導體結構。

在本發明的一實施例中，於所述通孔中形成所述第一導體結構的步驟如下。於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個第一圖案化罩幕層。進行第一電鍍製程，以於所述通孔中形成所述第一導體結構，且於所述兩個第一圖案化罩幕層中分別形成兩個第一線路層。

在本發明的一實施例中，於所述導體結構的上下兩側上分別形成所述兩個開口的步驟如下。移除所述兩個第一圖案化罩幕層，以暴露所述核心層的表面。於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個介電層。移除部分所述兩個介電層，以分別暴露所述第一導體結構的上下兩側的表面。

在本發明的一實施例中，於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構的步驟。於所述兩個介電層的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層。進行第二電鍍製程，以於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構，且於所述兩個第二圖案化罩幕層中分別形成兩個第二線路層。

在本發明的一實施例中，所述第二電鍍製程包括一次電鍍步驟、兩次電鍍步驟或多次電鍍步驟。

在本發明的一實施例中，於所述通孔中形成所述第一導體結構的步驟如下。於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個第一圖案化罩幕層。進行第一電鍍製程，以於所述通孔中形成所述第一導體結構。所述第一導體結構覆蓋所述通孔的表面的至少一部分。

在本發明的一實施例中，於所述導體結構的上下兩側上分別形成所述兩個開口的步驟如下。移除所述兩個第一圖案化罩幕層，以暴露所述核心層的表面。進行擴孔製程，移除部分所述核心層，以分別暴露所述第一導體結構的上下兩側的表面。

在本發明的一實施例中，於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構的步驟如下。於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層。進行第二電鍍製程，以於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構，且於所述兩個第二圖案化罩幕層中分別形成兩個線路層。

在本發明的一實施例中，所述第二電鍍製程包括一次電鍍步驟、兩次電鍍步驟或多次電鍍步驟。

在本發明的一實施例中，所述擴孔製程包括雷射鑽孔製程、機械鑽孔製程或其組合。

基於上述，本發明先在核心層中形成孔徑較小的通孔，再於所述通孔中形成第一導體結構。接著於所述第一導體結構的上下兩側上分別形成孔徑較大的兩個開口。之後，再進行整個線路板面的電鍍製程。如此一來，本發明利用二次式鍍孔製程，避免銅厚過厚或是包孔現象的問題，以提升大孔徑的鍍孔的可靠度，進而達到客戶需求。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1A 至圖1F 是依照本發明之第一實施例所繪示的一種線路板的製造方法的剖面示意圖。

請參照圖1A，提供核心層100。核心層100的材料可包括金屬材料、介電材料或其組合。核心層100例如是銅箔基板（copper clad laminate，CCL）。核心層100具有相對的第一側S1以及第二側S2。在一實施例中，核心層100的厚度小於200 μm。在本實施例中，由於第一側S1以及第二側S2的製程相同，故以下以第一側S1的製程為舉例說明，其後不再加以贅述第二側S2的製程。另外，下文中所述「核心層100的相對兩側」亦可用以表示核心層100的第一側S1以及第二側S2。

之後，於核心層100中形成通孔10。通孔10貫穿核心層100。換言之，通孔10從核心層100的第一側S1延伸至核心層100的第二側S2。在一實施例中，通孔10的孔徑可例如是50 μm至120 μm。接著，在核心層100的相對兩側分別形成兩個第一圖案化罩幕層102。第一圖案化罩幕層102具有多個開口104，開口104的其中之一對應於通孔10，以暴露通孔10的表面。在一實施例中，第一圖案化罩幕層102可例如是乾膜的光阻層。

請參照圖1B，進行第一電鍍製程，以於通孔10中形成第一導體結構106且於第一圖案化罩幕層102中分別形成兩個第一線路層108。但本發明不以此為限，在其他實施例中，亦可不形成第一線路層108於第一圖案化罩幕層102中。在本實施例中，第一導體結構106不僅覆蓋通孔10的表面，更延伸覆蓋至核心層100的相對兩側的部分表面。在一實施例中，第一導體結構106與第一線路層108的材料相同，其包括金屬材料，可例如是銀、鎳、銅、金、鈀或其組合。

請參照圖1C，移除第一圖案化罩幕層102，以暴露核心層100的部分表面。

請參照圖1D，於核心層100的相對兩側上分別形成兩個介電層110。介電層110具有開口20，開口20暴露第一導體結構106的上下兩側的表面。詳細地說，先形成介電層覆蓋第一導體結構106以及第一線路層108，並填滿第一線路層108之間的空隙（未繪示）。在一實施例中，形成介電層的方法可例如熱壓合製程。在一實施例中，介電層的材料可包括介電材料，介電材料可例如是膠片（prepreg）、ABF膜或其組合。然後，移除部分介電層，以分別暴露第一導體結構106的上下兩側的表面以及第一導體結構106與第一線路層108之間的部分介電層110的表面。在一實施例中，移除部分介電層的方法可例如是鑽孔製程或是蝕刻製程。鑽孔製程包括雷射鑽孔製程、機械鑽孔製程或其組合。在一實施例中，開口20的孔徑可例如是300 μm至800 μm。在一實施例中，開口20的孔徑大於通孔10的孔徑。在一實施例中，開口20可例如是盲孔，配置於介電層110中，且對應第一導體結構106。

請參照圖1E，於兩個介電層110的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層112。然後，進行第二電鍍製程，以於兩個開口20中分別形成兩個第二導體結構116，且於兩個第二圖案化罩幕層112中分別形成兩個第二線路層118。第二導體結構116不僅覆蓋開口20的表面，更延伸覆蓋至第二圖案化罩幕層112的側壁。在一實施例中，第二導體結構116與第二線路層118的材料相同，其包括金屬材料，可例如是銀、鎳、銅、金、鈀或其組合。

請參照圖1F，移除第二圖案化罩幕層112，以暴露介電層110的部分表面。在一實施例中，第二導體結構116的頂面高於介電層110的頂面。在後續製程中，亦可藉由熱壓合製程將增層結構反覆壓合而堆疊於核心層100上，來形成多個線路結構，以增加線路板的內部佈線空間。值得注意的是，雖然圖1F中僅繪示兩個第二導體結構116分別配置於第一導體結構106的上下兩側，但本發明不限於此。在其他實施例中，可以是一個或多個導體結構配置在第一導體結構106的單一側（可例如是上側或下側）。

圖2A至圖2D是依照本發明之第二實施例所繪示的一種線路板的製造方法的剖面示意圖。

值得注意的是，由於開口20具有較大的孔徑，因此，在本實施例中，可進行兩次電鍍步驟的第二電鍍製程，以於兩個開口20中分別形成兩個第二導體結構116。但本發明不以此為限，在其他實施例中，所述第二電鍍製程可例如是一次電鍍步驟、兩次電鍍步驟或多次電鍍步驟。

請參考圖2A，圖2A中的核心層100、第一線路層108以及介電層110的形成方法、步驟以及材料與圖1A至圖1D的形成方法、步驟以及材料相似，於此便不再贅述。之後，於兩個介電層110的相對兩側上分別形成兩個圖案化罩幕層111。圖案化罩幕層111覆蓋介電層110的表面，僅暴露出開口20的表面。然後，進行所述第二電鍍製程的第一次電鍍步驟，以於兩個開口20中分別形成兩個第二導體結構116a。第二導體結構116a僅覆蓋部分開口20的側壁。換言之，第二導體結構116a未填滿整個開口20。

請參照圖2B，移除罩幕層111，接著，於兩個介電層110的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層112。第二圖案化罩幕層112暴露出開口20的表面以及介電層110的部分表面。

請參照圖2C與圖2D，進行第二電鍍製程的第二次電鍍步驟，以於兩個開口20中分別形成兩個第二導體結構116，且於兩個第二圖案化罩幕層112中分別形成兩個第二線路層118。第二導體結構116不僅覆蓋開口20的表面，更延伸覆蓋至第二圖案化罩幕層112的側壁。接著，移除第二圖案化罩幕層112，以暴露介電層110的表面。

以下的實施例中，相同或相似的元件、構件、層以相似的元件符號來表示。舉例來說，圖1A之核心層100以及圖2A之核心層100與圖3A之核心層200以及圖4A之核心層200為相同或相似的構件。於此不再逐一贅述。

圖3A至圖3E是依照本發明之第三實施例所繪示的一種線路板的製造方法的剖面示意圖。

請參照圖3A，提供核心層200。之後，於核心層100中形成通孔30。通孔30貫穿核心層200。接著，在核心層200的相對兩側分別形成兩個第一圖案化罩幕層202。第一圖案化罩幕層202覆蓋核心層200的表面且僅暴露通孔30的表面，以避免後續電鍍製程將導體材料電鍍至核心層200的表面。然後，進行第一電鍍製程，以於通孔30中形成第一導體結構206。第一導體結構206覆蓋通孔30的表面的至少一部分。在一實施例中，第一導體結構206僅覆蓋通孔30的中間部分。在一實施例中，核心層200的厚度大於200 μm。在一實施例中，通孔30的孔徑可例如是50 μm至120 μm。

請參照圖3B，移除第一圖案化罩幕層202，以暴露核心層200的表面。之後，進行擴孔製程，移除部分核心層200，以於核心層100中分別形成兩個開口40。兩個開口40分別暴露第一導體結構206的上下兩側的表面以及核心層200的部分表面。在一實施例中，開口40的孔徑可例如是300 μm至800 μm。在一實施例中，開口40的孔徑大於通孔30的孔徑。在一實施例中，開口40可例如是盲孔，配置於核心層200中，且對應第一導體結構206。在一實施例中，所述擴孔製程可例如是雷射鑽孔製程、機械鑽孔製程或其組合。

請參照圖3C與圖3D，於核心層200的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層212。第二圖案化罩幕層212具有多個開口214。開口214的其中之一對應於開口40，以暴露開口40的表面。然後，進行第二電鍍製程，以於兩個開口40中分別形成兩個第二導體結構216，且於兩個第二圖案化罩幕層212中分別形成兩個第二線路層218。第二導體結構216不僅覆蓋開口40的表面，更延伸覆蓋至第二圖案化罩幕層212的側壁以及核心層200的部分頂面。在一實施例中，第二導體結構216與第二線路層218的材料相同，其包括金屬材料，可例如是銀、鎳、銅、金、鈀或其組合。

請參照圖3E，移除第二圖案化罩幕層212，以暴露核心層200的表面。在一實施例中，第二導體結構216的頂面高於核心層200相對兩側的表面。在後續製程中，亦可藉由熱壓合製程將增層結構反覆壓合而堆疊於核心層200上，來形成多個線路結構，以增加線路板的內部佈線空間。

本實施例可藉由在孔徑較小的通孔30中形成第一導體結構206，之後，再於第一導體結構206的上下兩側上分別形成孔徑較大的兩個開口40，接著於開口40中形成第二導體結構216。因此，本實施例之二次式鍍孔製程（其包括第一電鍍製程以及第二電鍍製程）可解決由於通孔30的孔徑較小，使得後續電鍍製程中的化學反應所產生的氣泡容易停滯在通孔30中無法排出，進而導致嚴重的包孔現象的問題。另一方面，本實施例亦可解決一次式鍍孔製程所導致銅厚過厚的問題。如此一來，本實施例便可提升大孔徑的鍍孔以及大孔徑與小孔徑所組成之複合鍍孔的可靠度，進而達到客戶需求。

圖4A至圖4E是依照本發明之第四實施例所繪示的一種線路板的製造方法的剖面示意圖。

由於開口40具有較大的孔徑，因此，在本實施例中，可進行兩次電鍍步驟的第二電鍍製程，以於兩個開口40中分別形成兩個第二導體結構216。但本發明不以此為限，在其他實施例中，所述第二電鍍製程可例如是一次電鍍步驟、兩次電鍍步驟或多次電鍍步驟。

請參照圖4A與圖4B，其形成方法、步驟以及材料與圖3A與圖3B相似，於此便不再贅述。

接著，請參照圖4C，於核心層200的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層212。第二圖案化罩幕層212具有多個開口214。開口214的其中之一對應於開口40，以暴露開口40的表面。然後，進行第二電鍍製程的第一次電鍍步驟，以於兩個開口40中分別形成兩個第二導體結構216a。第二導體結構216a僅覆蓋部分開口40的側壁。換言之，第二導體結構216a未填滿整個開口40。

接著，請參照圖4D，進行第二電鍍製程的第二次電鍍步驟，於第二導體結構216a上繼續填入導體結構，以於兩個開口40中分別形成兩個第二導體結構216，且於兩個第二圖案化罩幕層212中分別形成兩個第二線路層218。第二導體結構216不僅覆蓋開口40的表面，更延伸覆蓋至第二圖案化罩幕層212的側壁以及核心層200的部分頂面。在一實施例中，第二導體結構216與第二線路層218的材料相同，其包括金屬材料，可例如是銀、鎳、銅、金、鈀或其組合。

參照圖4E，移除第二圖案化罩幕層212，以暴露核心層200的表面。

綜上所述，本發明先在核心層中形成孔徑較小的通孔，再於所述通孔中形成第一導體結構。接著於所述第一導體結構的上下兩側上分別形成孔徑較大的兩個開口。之後，再進行整個線路板面的電鍍製程。如此一來，本發明利用二次式鍍孔製程，避免銅厚過厚或是包孔現象的問題，以提升大孔徑的鍍孔以及大孔徑與小孔徑所組成之複合鍍孔的可靠度，進而達到客戶需求。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10、30‧‧‧通孔
20、40、104、214‧‧‧開口
100、200‧‧‧核心層
102、202‧‧‧第一圖案化罩幕層
106、206‧‧‧第一導體結構
108‧‧‧第一線路層
110‧‧‧介電層
111‧‧‧圖案化罩幕層
112、212‧‧‧第二圖案化罩幕層
116、116a、216、216a‧‧‧第二導體結構
118、218‧‧‧第二線路層
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側

圖1A 至圖1F 是依照本發明之第一實施例所繪示的一種線路 板的製造方法的剖面示意圖。 圖2A 至圖2D 是依照本發明之第二實施例所繪示的一種線路 板的製造方法的剖面示意圖。 圖3A 至圖3E 是依照本發明之第三實施例所繪示的一種線路 板的製造方法的剖面示意圖。 圖4A 至圖4E 是依照本發明之第四實施例所繪示的一種線路 板的製造方法的剖面示意圖。

40‧‧‧開口

200‧‧‧核心層

206‧‧‧第一導體結構

216‧‧‧第二導體結構

218‧‧‧第二線路層

Claims (10)

1. 一種線路板的製造方法，包括： 提供核心層； 於所述核心層中形成通孔； 於所述通孔中形成第一導體結構，所述第一導體結構覆蓋所述通孔的表面的至少一部分； 於所述第一導體結構的上下兩側上分別形成兩個開口，其中每一個開口的孔徑大於所述通孔的孔徑；以及 於所述兩個開口中分別形成兩個第二導體結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的線路板的製造方法，其中於所述通孔中形成所述第一導體結構的步驟包括： 於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個第一圖案化罩幕層；以及 進行第一電鍍製程，以於所述通孔中形成所述第一導體結構，且於所述兩個第一圖案化罩幕層中分別形成兩個第一線路層。
3. 如申請專利範圍第2項所述的線路板的製造方法，於所述導體結構的上下兩側上分別形成所述兩個開口的步驟包括： 移除所述兩個第一圖案化罩幕層，以暴露所述核心層的表面； 於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個介電層；以及 移除部分所述兩個介電層，以分別暴露所述第一導體結構的上下兩側的表面。
4. 如申請專利範圍第3項所述的線路板的製造方法，於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構的步驟包括： 於所述兩個介電層的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層；以及 進行第二電鍍製程，以於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構，且於所述兩個第二圖案化罩幕層中分別形成兩個第二線路層。
5. 如申請專利範圍第4項所述的線路板的製造方法，其中所述第二電鍍製程包括一次電鍍步驟、兩次電鍍步驟或多次電鍍步驟。
6. 如申請專利範圍第1項所述的線路板的製造方法，其中於所述通孔中形成所述第一導體結構的步驟包括： 於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個第一圖案化罩幕層；以及 進行第一電鍍製程，以於所述通孔中形成所述第一導體結構，所述第一導體結構覆蓋所述通孔的表面的至少一部分。
7. 如申請專利範圍第6項所述的線路板的製造方法，於所述導體結構的上下兩側上分別形成所述兩個開口的步驟包括： 移除所述兩個第一圖案化罩幕層，以暴露所述核心層的表面；以及 進行擴孔製程，移除部分所述核心層，以分別暴露所述第一導體結構的上下兩側的表面。
8. 如申請專利範圍第7項所述的線路板的製造方法，於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構的步驟包括： 於所述核心層的相對兩側上分別形成兩個第二圖案化罩幕層；以及 進行第二電鍍製程，以於所述兩個開口中分別形成所述兩個第二導體結構，且於所述兩個第二圖案化罩幕層中分別形成兩個線路層。
9. 如申請專利範圍第8項所述的線路板的製造方法，其中所述第二電鍍製程包括一次電鍍步驟、兩次電鍍步驟或多次電鍍步驟。
10. 如申請專利範圍第7項所述的線路板的製造方法，其中所述擴孔製程包括雷射鑽孔製程、機械鑽孔製程或其組合。