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线路板结构无效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种线路板结构,尤其涉及一种具有可金属化感光显影基材的线路板结构。

相关背景技术

[0002] 在目前的半导体封装制作工艺中,由于线路板具有布线细密、组装紧凑及性能良好等优点,使得线路板已成为经常使用的构装组件之一。线路板能与多个电子组件(electronic component)组装,而这些电子组件例如是芯片(chip)与被动组件(passive component)。通过线路板,这些电子组件得以彼此电性连接,而信号才能在这些电子组件之间传递。
[0003] 一般而言,线路板主要是由多层图案化线路层及多层绝缘层交替叠合而成,并通过导电盲孔(conductive via)形成图案化线路层彼此之间的电性连接。传统的导电盲孔的形成方法通常是以激光钻孔的方式形成一贯穿绝缘层的盲孔,并使盲孔暴露下方的线路层。之后,进行一除胶渣工艺,以清除因激光钻孔而产生的胶渣。接着,再于盲孔中形成一导电层,以电性连接下方的线路层。
[0004] 值得注意的是,在上述激光钻孔的过程中,未被激光完全去除的胶渣会残留在盲孔的孔壁上,故后续仍须以碱性药液进行除胶渣处理,因此,目前的盲孔工艺步骤仍旧相当地繁复。并且,在除胶渣的过程中,盲孔下方的铜层易于碱性药液中剥离,因而影响工艺的良率。

具体实施方式

[0044] 有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合附图的各实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而并非用来限制本发明。并且,在下列各实施例中,相同或相似的组件将采用相同或相似的标号。
[0045] 图1A至图1I是依照本发明的一实施例的一种线路板结构的制作方法的流程剖面示意图。本实施例的线路板结构的制作方法包括下列步骤。首先,提供如图1A所示的基板110,其中,基板110包括上表面112、相对上表面112的下表面114以及第一图案化线路层
116。详细而言,形成上述的基板110的方法可例如先提供绝缘基材111。接着,形成通孔118于绝缘基材111上,其中,通孔118贯穿绝缘基材111。之后再形成第一图案化线路层116于绝缘基材111上,且第一图案化线路层116覆盖通孔118的内壁,并设置填充材119于通孔118内,以填充通孔118,即可形成如图1A所示的基板110。当然,本实施例仅用以举例说明,本发明并不限制基板110的形成方法以及基板110的形式。
[0046] 接着,请参照图1B,各设置第一可金属化感光显影基材120于基板110的上表面112及下表面114,其中,第一可金属化感光显影基材120的材料包括光敏感材料以及聚酰亚胺(polyimide,PI)。在本实施例中,第一可金属化感光显影基材120可为正光阻或是负光阻,以便于后续直接对第一可金属化感光显影基材120进行曝光显影工艺。若第一可金属化感光显影基材120为负光阻,则第一可金属化感光显影基材120经曝光后会固化而无法溶于显影液中,相反地,若第一可金属化感光显影基材120为正光阻,则第一可金属化感光显影基材120经曝光后会产生裂解而极易溶于显影液中。并且,第一可金属化感光显影基材120可例如是经过特殊的活化及敏化处理的基材,以便于后续直接于其上进行化学镀工艺。
[0047] 接着,请参照图1C以及图1D,对第一可金属化感光显影基材120进行曝光显影工艺,以于各第一可金属化感光显影基材120上形成多个如图1D所示的第一盲孔122,且第一盲孔122暴露部分的第一图案化线路层116。在本实施例中,第一盲孔122可为用以电性连接线路板结构中任意两相邻的图案化线路层的导通孔。在此须说明的是,在如图1C所示的实施例中,第一可金属化感光显影基材120为负光阻,也就是说,第一可金属化感光显影基材120经曝光后会固化而无法溶于显影液中。如此,前述的曝光显影工艺可包括下列步骤:首先,如图1C所示的各形成图案化干膜层150于第一可金属化感光显影基材120上,其中,各图案化干膜层150覆盖第一可金属化感光显影基材120的多个移除区。在本实施例中,移除区的位置分别对应如图1D所示的第一盲孔122。之后,再进行曝光工艺,以对未被图案化干膜层150所覆盖的部分第一可金属化感光显影基材120进行曝光。也就是说,第一可金属化感光显影基材120中除了移除区以外的区域会受到紫外光的照射而产生质变,使第一可金属化感光显影基材120中除了移除区以外的区域固化而变成无法溶于显影液中。之后,再进行显影工艺,由于移除区被图案化干膜层150所覆盖而未受到紫外光照射,故对应第一盲孔
122的移除区会溶于显影工艺的显影液中,因而可移除被图案化干膜层150所覆盖而未被曝光的移除区,以形成如图1D所示的多个第一盲孔122,之后再移除图案化干膜层160即可。
[0048] 当然,在其他实施例中,第一可金属化感光显影基材120也可为正光阻,也就是说,第一可金属化感光显影基材120经曝光后会裂解而变成极易溶解于显影液中。在此情况下,则第一盲孔122的形成方式可参照图2所示的形成图案化干膜层160于第一可金属化感光显影基材120上,其中,各图案化干膜层160如图2所示的暴露第一可金属化感光显影基材120的多个移除区R1。之后,再进行例如紫外线的曝光工艺,以对第一可金属化感光显影基材120的移除区R1进行曝光。也就是说,第一可金属化感光显影基材120的移除区R1会受到紫外光的照射而产生质变,使第一可金属化感光显影基材120的移除区R1产生裂解而变成极易溶解于显影液中。之后,再进行显影工艺,由于移除区R1受到紫外光照射而产生质变,故移除区R1会溶于显影工艺中的显影液,因而可移除被图案化干膜层160所暴露而被曝光的移除区R1,以形成如图1D所示的多个第一盲孔122。之后再移除图案化干膜层160即可。本发明并不限制第一可金属化感光显影基材120的光阻种类,只要其具有光敏感特性,可通过曝光显影工艺而直接对其进行图案化即可。
[0049] 接着,请参照图1E,进行化学镀工艺,以形成第一化学镀种子层130于第一可金属化感光显影基材120上,且第一化学镀种子层130覆盖各第一盲孔122的内壁。具体而言,第一化学镀种子层130系全面性的覆盖第一可金属化感光显影基材120的表面,并延伸至各第一盲孔122内。
[0050] 承上述,化学镀工艺是利用化学氧化还原反应在第一可金属化感光显影基材120的表面沉积镀层。在本实施例中,第一化学镀种子层130的材料包括镍,也就是说,本实施例的第一化学镀种子层130可为化学镀镍层。具体而言,化学镀镍是用还原剂把溶液中的镍离子还原沉积在具有催化活性的表面上。举例而言,本实施例可例如先将可感光显影的基材经过特殊的活化及敏化处理,以形成本实施例的第一可金属化感光显影基材120。如此,化学镀工艺步骤可包括将第一可金属化感光显影基材120浸入例如以硫酸镍、次磷酸二氢钠、乙酸钠和硼酸等所配成的混合溶液内,使其在一定酸度和温度下发生变化,让溶液中的镍离子被次磷酸二氢钠还原为原子而沉积于第一可金属化感光显影基材120的表面上而形成如图1E所示的第一化学镀种子层130。
[0051] 接着,形成如图1H所示的第二图案化线路层142,其中,第二图案化线路层142设置于第一化学镀种子层130上,并填充于第一盲孔122内,以与下方的第一图案化线路层116电性连接。在本实施例中,第二图案化线路层142的材料包括铜。在本实施例中,第二图案化线路层142可例如通过减成(substractive)法而形成。具体而言,形成第二图案化线路层142的步骤可例如是先以第一化学镀种子层130作为导电路径进行电镀工艺,以形成如图1F所示的金属层140于第一化学镀种子层130上。接着,形成如图1G所示的图案化干膜层170于金属层140上,且图案化干膜层170至少覆盖填充于第一盲孔122内的部分金属层140。接着,再进行蚀刻工艺,以移除未被图案化干膜层170所覆盖的部分金属层140而形成如图1H所示的第二图案化线路层142,之后再移除图案化干膜层170,即可完成第二图案化线路层142的制作。
[0052] 当然,在本发明的其他实施例中,第二图案化线路层142也可通过半加成(semi-additive)法而形成。具体而言,形成第二图案化线路层142的步骤可例如是在形成如图1E的第一化学镀种子层130之后,接续图3A至图3C所显示的工艺而形成。首先,形成如图3A所示的图案化干膜层180于第一化学镀种子层130上,且图案化干膜层180至少暴露第一盲孔122。接着,请再参照图3B,以图案化干膜层180为罩幕进行电镀工艺,以于被图案化干膜层
180所暴露的部分形成第二图案线路层142。接着,再如图3C所示的移除图案化干膜层180以暴露下方的部分第一化学镀种子层130。之后再进行蚀刻工艺,以移除暴露的部分第一化学镀种子层130,以形成如图1H所示的结构。
[0053] 请接续参照图1I,接着可设置第二可金属化感光显影基材125于第一可金属化感光显影基材120的其中之一上。在本实施例中,第二可金属化感光显影基材125可设置于下方的第一可金属化感光显影基材120上,当然,本实施例仅用以举例说明,在其他实施例中,第二可金属化感光显影基材125也可设置于上方的第一可金属化感光显影基材120上,本发明并不限制第二可金属化感光显影基材125的配置。在本实施例中,第二可金属化感光显影基材125的材料包括光敏感材料,换句话说,第二可金属化感光显影基材125可具有光敏感性。在本实施例中,第二可金属化感光显影基材125的材料可与第一可金属化感光显影基材120相同,其材料也可包括聚酰亚胺。本实施例可通过相似于前述的制作工艺而于第二可金属化感光显影基材125上形成第二盲孔126以及第三图案化线路层145。
[0054] 详细而言,本实施例可接续对第二可金属化感光显影基材125进行相似于前述的曝光显影工艺,以于第二可金属化感光显影基材125上形成多个第二盲孔126,其中,第二盲孔126暴露部分的第二图案化线路层142。接着,进行化学镀工艺,以形成第二化学镀种子层135于第二可金属化感光显影基材125上,且第二化学镀种子层135覆盖第二盲孔126的内壁。在本实施例中,第一化学镀种子层130以及第二化学镀种子层135的材料可相同而皆包括镍。接着,形成第三图案化线路层145,其中第三图案化线路层145设置于第二化学镀种子层135上并填充于第二盲孔126内,以与第二图案化线路层142电性连接。在本实施例中,第二图案化线路层142以及第三图案化线路层145的材料可相同而皆包括铜。如此,线路板结构100的制作方法即大致完成。
[0055] 就结构而言,线路板结构100可如图1H所示的包括基板110、多个第一可金属化感光显影基材120、第一化学镀种子层130、第二图案化线路层142、第二可金属化感光显影基材、第二化学镀种子层及第三图案化线路层。基板110如图1A所示包括绝缘基材111、上表面112、相对上表面112的下表面114以及设置于绝缘基材111上的第一图案化线路层116。详细而言,基板110可包括贯穿绝缘基材111的通孔118及填充材119,且第一图案化线路层116覆盖通孔118的内壁。填充材119则可填充于通孔118内。第一可金属化感光显影基材120分别设置于基板110的上表面112及下表面114。各个第一可金属化感光显影基材120包括多个第一盲孔122,其分别暴露至少部分的第一图案化线路层116,且第一可金属化感光显影基材
120的材料包括光敏感材料,以便于通过曝光显影工艺而直接对第一可金属化感光显影基材120进行图案化。第一化学镀种子层130设置于第一可金属化感光显影基材120上并覆盖各第一盲孔122的内壁。第二图案化线路层142则分别设置于第一化学镀种子层130上并填充于第一盲孔122内,以与第一图案化线路层116电性连接。
[0056] 并且,第二可金属化感光显影基材125设置于第一可金属化感光显影基材120的其中之一上,第二可金属化感光显影基材125包括多个第二盲孔126,第二盲孔126暴露至少部分的第二图案化线路层142,且第二可金属化感光显影基材125的材料包括光敏感材料,因而使第二可金属化感光显影基材125具有光敏感性。第二化学镀种子层135设置于第二可金属化感光显影基材125上并覆盖第二盲孔126的内壁。第三图案化线路层145设置于第二化学镀种子层135上并填充于第二盲孔126内,以与第二图案化线路层142电性连接。
[0057] 综上所述,本发明利用可金属化感光显影基材的光敏感特性对其进行曝光显影工艺,以于可金属化感光显影基材上形成多个盲孔。并且,本发明通过化学镀工艺于可金属化感光显影基材的表面形成化学镀种子层,以便于后续利用化学镀种子层作为导电路径进行电镀工艺而形成图案化线路层,且图案化线路层填充于盲孔内,以通过盲孔电性连接叠构间的图案化线路。因此,本发明有效简化了线路板结构的工艺步骤,提升工艺的效率。除此之外,本发明也可避免现有的盲孔工艺中激光钻孔所产生的胶渣残留在盲孔内的问题,因而可提升线路板结构的工艺良率。
[0058] 最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

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