專利名稱：多層板的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多層板的結(jié)構(gòu)，特別是一種增層式(build-up)多層板的結(jié)構(gòu)，利用厚銅板以機(jī)械方式同時(shí)制作通孔(through hole)與盲孔(blind hole)，并利用導(dǎo)電塞孔同時(shí)導(dǎo)通通孔與盲孔，可減少制作多層板的步驟。
背景技術(shù)：
印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)向有電子系統(tǒng)產(chǎn)品之母之稱，嵌載各式電子零組件，提供中繼傳輸平臺(tái)，是所有電子產(chǎn)品的必備零組件。印刷電路板可略分為單面板、雙面板及多層板，由于近年來(lái)電子產(chǎn)品走向小型、輕量、薄型、高速、高性能、高密度、低成本化，以及電子封裝技術(shù)亦朝向高腳數(shù)、精致化(fine)與集成化發(fā)展，因此印刷電路板亦走向高密度布線、細(xì)線小孔化、復(fù)合多層化、薄板化發(fā)展。在層數(shù)上最主要應(yīng)用技術(shù)為增層式多層板技術(shù)(build up)及高密度互連技術(shù)(High Density Interconnection，HDI)。
所謂增層法，是在傳統(tǒng)壓合的多層板外面，再以背膠銅箔(RCC)或銅箔加膠片增層，其與內(nèi)在線路板的互連采用Microvia微盲孔的途徑。

圖1A至圖1I為傳統(tǒng)制作增層式多層板的剖面示意圖。如圖1A所示，制作一具有金屬層核心的三層板，首先提供一銅箔板110，其一般的厚度約為12～40微米(0.5～1.4mil)。參照?qǐng)D1B，一般是利用蝕刻的方式，于銅箔板110中制作若干貫洞111。接著，如圖1C所示，以絕緣層112壓合于銅箔板110的上下且一并填入貫洞111中，接著，于絕緣層上形成另外兩層導(dǎo)電層113，例如銅箔層，如此形成一三層板結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D1D，亦利用機(jī)械鉆孔的方式，制作貫穿此三層板結(jié)構(gòu)的通孔114。如圖1E所示，利用激光鉆孔的方式，形成盲孔130。接著，如圖1F，利用如化學(xué)鍍銅的方式，制作通孔114與盲孔130的孔銅115以作為電性導(dǎo)通之用。再者，隨后利用電鍍方式，于導(dǎo)電層113表面鍍上面銅(圖上未示)。接著，參照?qǐng)D1G，以樹脂116塞孔方式，塞入導(dǎo)電通孔114與盲孔130中。參照?qǐng)D1H，再利用化學(xué)鍍銅與電鍍方式，于具有面銅的導(dǎo)電層113上形成一導(dǎo)電層117。最后，利用適當(dāng)?shù)姆绞?，例如，于?dǎo)電層117與113進(jìn)行圖案移轉(zhuǎn)與蝕刻，以形成外層線路，如圖1I。
然而，傳統(tǒng)增層式多層板技術(shù)存在若干待改進(jìn)之處。首先，考慮機(jī)械鉆孔精度等因素，因此傳統(tǒng)盲孔需利用激光鉆孔的方式制作，激光鉆孔設(shè)備昂貴，使得制程成本增加。其次，傳統(tǒng)通孔或盲孔的導(dǎo)通，需以電鍍化銅等濕制程方式制作，濕制程的步驟繁冗，通孔與盲孔的導(dǎo)通亦需分開制作，增加制程上的復(fù)雜性。再者，傳統(tǒng)多層板于層數(shù)較少時(shí)，電路板的機(jī)械強(qiáng)度，往往不足以支撐其上嵌載的電子元件，且散熱性也是應(yīng)用電路板執(zhí)行高速電子元件的因素之一。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，簡(jiǎn)化增層式多層板制程上的復(fù)雜性，提供一種多層板的結(jié)構(gòu)，以機(jī)械方式制作盲孔，且可同時(shí)進(jìn)行通孔與盲孔的導(dǎo)通制程。
對(duì)于彌補(bǔ)機(jī)械鉆孔精度問題，本實(shí)用新型提供一種多層板的結(jié)構(gòu)，以較傳統(tǒng)銅箔厚度厚的厚導(dǎo)電板作為盲孔所連接的導(dǎo)通層之一，且同時(shí)增加多層板的機(jī)械強(qiáng)度與散熱性。
對(duì)于簡(jiǎn)化通孔或盲孔的導(dǎo)通，本實(shí)用新型提供一種多層電路板的結(jié)構(gòu)，利用進(jìn)行導(dǎo)電材質(zhì)塞孔的方式，制作通孔與盲孔的導(dǎo)通，舍棄一般的濕制程導(dǎo)通制程。
根據(jù)上述，為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種制作增層式多層板的結(jié)構(gòu)，包含提供一多層結(jié)構(gòu)，其至少包含一厚金屬板核心及表面圖1A至圖1I為傳統(tǒng)制作增層式多層板的剖面示意圖；圖2為本實(shí)用新型的制作增層式多層板的方法流程示意圖；圖3A至圖3F為根據(jù)本實(shí)用新型的制作增層式多層板的剖面示意圖；圖4為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例的多層板結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明10～20 步驟22 厚導(dǎo)電板24 貫洞25 通孔26 介電層28 銅箔板30 盲孔32 厚導(dǎo)電板33 外層電路34 介電層或絕緣層36 介電層或絕緣層38 盲孔40 通孔44 外層電路110 銅箔板111 貫洞
112 絕緣層113 導(dǎo)電層114 通孔115 孔銅116 樹脂117 導(dǎo)電層130 盲孔具體實(shí)施方式
下面本實(shí)用新型結(jié)合附圖詳細(xì)描述如下，在詳述本實(shí)用新型的實(shí)施例時(shí)，表示多層電路板的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大以利說(shuō)明，然不應(yīng)以此作為有限定的認(rèn)知。此外，在實(shí)際的制作中，應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
本實(shí)用新型提供一種制作多層板的結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于一封裝基板或印刷電路板，包含提供一多層結(jié)構(gòu)，其至少包含一厚金屬板核心及表面導(dǎo)電層于多層結(jié)構(gòu)中。以機(jī)械鉆孔方式、于多層結(jié)構(gòu)上制作至少一凹槽與貫穿多層結(jié)構(gòu)的一貫洞，其中凹槽的一底部連接至厚金屬板核心以作為盲孔之用，而貫洞作為通孔之用。以導(dǎo)電性材料填滿凹槽與貫洞中以作為電性導(dǎo)通之用。
圖2為本實(shí)用新型的制作增層式多層板的方法流程示意圖。參照?qǐng)D2，本實(shí)用新型利用一厚導(dǎo)電板作為導(dǎo)電孔連接的導(dǎo)通板之一(步驟10)。在一實(shí)施例中，厚導(dǎo)電板為一厚度約為數(shù)百微米，例如250微米的銅板，較一般使用的銅箔板厚。本實(shí)用新型的厚導(dǎo)電板，可彌補(bǔ)后續(xù)機(jī)械鉆孔制程中精度的問題。再者，本實(shí)用新型使用厚導(dǎo)電板，可提供良好的散熱性與機(jī)械強(qiáng)度。接著，通過(guò)適當(dāng)?shù)姆绞?，于厚?dǎo)電板上蝕刻或機(jī)械方式鉆出貫洞(步驟12)。之后，厚導(dǎo)電板與其它層板，例如介電層與銅箔板，進(jìn)行疊板與壓合(lamination)制程(步驟14)。在一實(shí)施例中，介電層與一般銅箔板以對(duì)稱的放置，層疊于厚導(dǎo)電板的上下。要注意的是，雖然介電層可能因流入厚導(dǎo)電板上的蝕刻貫洞中，而造成貫洞上方可能會(huì)有凹陷現(xiàn)象，但此一部份于后續(xù)制程中可除去凹陷部分，因此并不影響本方法。
接著，利用機(jī)械鉆孔方式，制作盲孔及通孔(步驟16)。在一實(shí)施例中，包含先前蝕刻貫洞的通孔(Through Hole)位置也一并于此步驟中進(jìn)行機(jī)械鉆孔。本實(shí)用新型利用厚導(dǎo)電板，使得機(jī)械鉆盲孔的方式得以進(jìn)行，厚導(dǎo)電板的厚度，彌補(bǔ)機(jī)械鉆孔深度精度的問題，因而盲孔可利用機(jī)械鉆孔的方式，制作于厚導(dǎo)電板上。其次，蝕刻貫洞上可能的凹陷部分，也可利用機(jī)械鉆孔制作通孔而除去，不會(huì)造成不良的多層板。
之后，利用導(dǎo)電材質(zhì)塞孔(plugging)方式塞滿盲孔、通孔或埋孔(步驟18)。本實(shí)用新型不利用一般的鍍銅濕制程，而直接利用導(dǎo)電材料塞孔，使得通孔與盲孔具有可電性導(dǎo)通的性質(zhì)，簡(jiǎn)化利用鍍銅化銅制程使通孔與盲孔具有可電性導(dǎo)通的步驟。之后，則可以適當(dāng)?shù)姆绞剑谝话沣~箔板上制作出所需的電路圖案(步驟20)。
圖3A至圖3F為根據(jù)本實(shí)用新型的制作增層式多層板的剖面示意圖。在一實(shí)施例中，以制作一具有金屬層核心的三層板結(jié)構(gòu)為例，參照?qǐng)D3A，提供一厚導(dǎo)電板22。在本實(shí)用新型中，厚導(dǎo)電板22的厚度可為數(shù)十至數(shù)百微米，在一較佳實(shí)施例中，厚導(dǎo)電板22為一厚度250微米的銅板，可作為接地層(ground plane)之用。而一般銅箔板28的厚度則約為12～40微米(0.5～1.4mil)。本實(shí)用新型的特征之一，在于利用厚導(dǎo)電板22，可增加多層板的機(jī)械強(qiáng)度，以支撐更多嵌載電子元件。同時(shí)利用厚導(dǎo)電板22，增加多層板的散熱性，對(duì)于高速電路于多層板上執(zhí)行時(shí)，能快速地分散熱能。要注意的是，本實(shí)用新型的厚導(dǎo)電板不限于銅板，只要適合作為印刷電路板的導(dǎo)電材料，皆不脫離本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍。
接著，如圖3B所示，以適當(dāng)?shù)姆绞街谱魅舾晌g刻貫洞24貫穿厚導(dǎo)電板22，其中，貫洞24亦可以機(jī)械方式鉆出。之后，參照?qǐng)D3C，介電層26與銅箔板28依次形成于厚導(dǎo)電板22上下，此時(shí)介電層26會(huì)填入蝕刻貫洞24中。其中，介電層26與銅箔板28的形成方式，可利用適當(dāng)?shù)寞B板壓合方式進(jìn)行。
參照?qǐng)D3D，利用機(jī)械鉆孔的方式，制作通孔25與盲孔30。選擇適當(dāng)?shù)你@頭，以機(jī)械鉆孔方式于蝕刻貫洞24上下鉆出通孔25貫穿此多層結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的特征之一，在于同時(shí)利用機(jī)械鉆孔方式取代一般激光鉆孔方式，于此多層結(jié)構(gòu)上鉆出凹槽以作為盲孔30。一般而言，機(jī)械鉆孔的深度精度可能不如激光鉆孔，若以一般厚度的銅箔板作為導(dǎo)通層時(shí)，盲孔深度可能不及或穿過(guò)銅箔板。然而，本實(shí)用新型利用厚導(dǎo)電板22，可彌補(bǔ)機(jī)械鉆孔深度的精度問題，因此可利用一般機(jī)械鉆孔機(jī)臺(tái)，選擇適當(dāng)?shù)你@頭，便可制作盲孔，而不需購(gòu)置昂貴的激光鉆孔機(jī)臺(tái)。
參照?qǐng)D3E，以導(dǎo)電材料塞孔的方式，取代傳統(tǒng)濕制程方式，使得通孔25與盲孔30皆因?qū)щ娙锥哂须娦詫?dǎo)通的性質(zhì)。在本實(shí)用新型中，導(dǎo)電材料可以是金屬、合金或是導(dǎo)電膠，例如焊錫，只要可應(yīng)用于塞孔制程，皆屬于本實(shí)用新型應(yīng)用范圍。接著，如圖3F所示，利用傳統(tǒng)適當(dāng)?shù)姆绞剑阢~箔板28上作出所需的外層電路33。
圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的制作增層式多層板的另一實(shí)施例的剖面示意圖。在此實(shí)施例中，以四層板結(jié)構(gòu)為例，四層板中的中間兩層導(dǎo)電金屬層以本實(shí)用新型的厚導(dǎo)電板32制作，兩厚導(dǎo)電板32之間，為作為核心(core)的介電層或絕緣層36，兩厚導(dǎo)電板32與外層導(dǎo)電金屬層之間亦為介電層或絕緣層34。外層導(dǎo)電金屬層為一般厚度的銅箔板或?qū)щ妼?，做出外層線路44。以機(jī)械鉆孔方式制作、導(dǎo)電材料塞孔的導(dǎo)電通孔40貫穿此四層板。此外，本實(shí)用新型的特征之一，以機(jī)械鉆孔方式制作、亦以導(dǎo)電材料塞孔的導(dǎo)電盲孔38則連接到厚導(dǎo)電板32。因?yàn)榕c導(dǎo)電盲孔38連接的導(dǎo)電層利用厚導(dǎo)電板制作，因此可彌補(bǔ)機(jī)械鉆孔深度的精度問題。
綜上所述，本實(shí)用新型以厚導(dǎo)電層作為導(dǎo)電盲孔所欲連接的接地或線路層，可彌補(bǔ)機(jī)械鉆孔深度的精度問題，因此可利用機(jī)械鉆孔方式制作鉆出盲孔，而不需要利用昂貴的激光鉆孔；再者，本實(shí)用新型利用導(dǎo)電材質(zhì)同時(shí)制作通孔與盲孔的電性導(dǎo)通，簡(jiǎn)化一般利用濕制程制作導(dǎo)通的冗長(zhǎng)制程。
以上所述的實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以之限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，即大凡依本實(shí)用新型所揭示的精神所作的均等變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種多層板的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包含一多層結(jié)構(gòu)，該多層結(jié)構(gòu)至少包含一第一導(dǎo)電層及一第一介電層，其中該第一介電層鄰接于該第一導(dǎo)電層靠近該多層結(jié)構(gòu)表面的一面；至少一導(dǎo)電盲孔，該導(dǎo)電盲孔的形狀以機(jī)械鉆孔方式形成，該導(dǎo)電盲孔貫穿該第一介電層，其底部連接至該第一導(dǎo)電層，其中該導(dǎo)電盲孔充滿一導(dǎo)電性材料；至少一導(dǎo)電通孔，該導(dǎo)電通孔以機(jī)械鉆孔方式形成，該導(dǎo)電通孔貫穿該多層結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)電通孔充滿該導(dǎo)電性材料；及至少一圖案化的第二導(dǎo)電層，位于該多層結(jié)構(gòu)的表面，該第二導(dǎo)電層通過(guò)該導(dǎo)電盲孔電性連接至該第一導(dǎo)電層，其中該第一導(dǎo)電層的厚度遠(yuǎn)大于該第二導(dǎo)電層。
2.如權(quán)利要求1所述的多層板的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該導(dǎo)電材料為金屬、合金及導(dǎo)電膠其中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的多層板的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一導(dǎo)電層可作為該多層板的核心層。
4.如權(quán)利要求1所述的多層板的結(jié)構(gòu)，其特征在于，該第一導(dǎo)電層可作為該多層板的接地層。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種多層板的結(jié)構(gòu)，包含提供一多層結(jié)構(gòu)，其至少包含一厚導(dǎo)電層于多層結(jié)構(gòu)中，以機(jī)械鉆孔方式、于多層結(jié)構(gòu)上制作一凹槽，凹槽的底部連接至厚導(dǎo)電層中以作為盲孔之用，以導(dǎo)電性材料填滿凹槽中以作為電性導(dǎo)通之用，在制作盲孔開口與填充導(dǎo)通材料時(shí)，可同時(shí)進(jìn)行多層板通孔的制作與導(dǎo)通，簡(jiǎn)化了一般增層式多層板的制程。
文檔編號(hào)H05K1/02GK2617121SQ0325656
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者何昆耀, 宮振越 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司