專利名稱：高密度基板的結(jié)構(gòu)與制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高密度基板及其制法，且特別涉及一種利用激光鉆孔 制備高密度基板的方法。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品不斷往輕、薄、短、小發(fā)
展，印刷電路板(printed circuit board, PCB)亦逐漸朝向高密度布線 互連(high density interconnection, HDI)工藝技術(shù)發(fā)展，使得能在 更狹小的空間里提供更多的功能，進(jìn)而達(dá)到整體系統(tǒng)成本的降低。 在HDI的技術(shù)中，為符合高密度布線、細(xì)間距以及電路板尺寸微 型化的封裝趨勢，因此有Via-on-Pad(VOP)的設(shè)計(jì)，意即導(dǎo)通孔位 于錫球墊之上。由于傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔方式會(huì)擊穿PCB雙面板，使 得面板上的導(dǎo)電銅箔被破壞，因此業(yè)界改采激光鉆孔(laser drilling) 方式，以能更精準(zhǔn)的控制鉆孔的尺寸及位置。
目前業(yè)界利用激光鉆孔技術(shù)制作雙面板導(dǎo)通孔的方法，主要分 為三種，第一種為減成法(full-substactive process,又稱負(fù)片流程)， 第二種為半減成法(semi-substractive process),第三種為改良式半 力口成法(modified semi-additive process ， 又禾爾正片流禾呈)。
減成法的雙面銅箔基板一般使用厚度約12 pm(或18 Kim)的銅 箔。之后進(jìn)行激光鉆孔工藝形成通孔時(shí)，由于基材的下表面銅箔至 少約12pm,所以能避免激光擊穿的問題產(chǎn)生，但是缺點(diǎn)在于蝕刻 步驟時(shí)，因?yàn)殂@孔后之上表面銅箔或下表面銅箔太厚，造成蝕刻時(shí) 間較久，使得側(cè)蝕現(xiàn)象嚴(yán)重，因此細(xì)線路能力(fine line capability) 受阻。
半減成法與改良式半加成法的雙面銅箔基板皆使用厚度約 4!im的超薄銅箔。半減成法工藝的優(yōu)點(diǎn)在于，蝕刻步驟時(shí)，由于上 表面銅箔或下表面銅箔較薄，所以進(jìn)行蝕刻步驟時(shí)，側(cè)蝕現(xiàn)象不嚴(yán)重，可得到較好的細(xì)線路，但也因?yàn)槭褂贸°~箔，會(huì)使得激光加 工不易，造成生產(chǎn)成本提高以及擊穿的比例甚高。
因此，業(yè)界亟需一種改良的工藝，不但能避免激光擊穿的問題 產(chǎn)生，且能使雙面板具有較高細(xì)線路能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一就是提供一種高密度基板的制作方法及其 結(jié)構(gòu)，同時(shí)能避免激光擊穿與達(dá)到細(xì)線路能力。
為達(dá)上述與其它目的，本發(fā)明提供一種高密度基板的制作方 法，包括以下步驟提供一雙面銅箔基板，其具有一上表面銅箔和 一下表面銅箔；于該下表面銅箔形成一底墊片，該底墊片設(shè)置于一 通孔的預(yù)定位置；以激光鉆孔形成該通孔，該通孔穿過該上表面銅 箔與該基板，但不穿透該底墊片；于該通孔中順應(yīng)地形成一晶種層； 以及于該晶種層上電鍍一金屬以形成一導(dǎo)通孔。
本發(fā)明還提供一種高密度基板的結(jié)構(gòu)，包括 一基板， 一上表 面銅箔，形成于該基板的上表面； 一通孔，穿過該上表面銅箔與該 基板； 一晶種層，順應(yīng)地形成于該通孔中； 一金屬，設(shè)置于該晶種 層上且填入該通孔； 一下表面銅箔，形成于該基板的下表面；以及 一底墊片，直接形成于該下表面銅箔之上，且對應(yīng)于該通孔。


第1A 11圖為一系列剖面圖，用以說明本發(fā)明實(shí)施例制作高密 度基板的流程。
主要組件符號(hào)說明
10~雙面銅箔基板； 20 上表面銅箔； 30 下表面銅箔； 40 第一光阻層； 50 第一開口； 60 底墊片；70 第二開口；
80 通孑L;
90 晶種層；
100 第二光阻層；
110 電鍍銅。
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂， 下文特舉出優(yōu)選的實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下
實(shí)施方式
以下將配合圖1A到圖ll詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例的高密度基 板的制作方法。此處必須注意的是，該些附圖均為簡化的示意圖， 以強(qiáng)調(diào)本發(fā)明的特征，因此圖中的組件尺寸并非完全依實(shí)際比例繪 制。且本發(fā)明的實(shí)施例也可能包含圖中未顯示的組件。
首先，請參見圖1A，提供一雙面銅箔基板10，其具有一上表 面銅箔20與下表面銅箔30，銅箔使用超薄銅箔，其厚度例如約4pm 或更薄，其中雙面銅箔基板10的核心材質(zhì)為絕緣材料，例如紙 質(zhì)酚醛樹脂(paper phenolic resin)、 復(fù)合環(huán)氧樹月旨(composite epoxy)、聚酰亞胺樹脂(polyimide resin)或玻璃纖維(glass fiber)。將 銅箔形成于基板的方法可利用己知的濺鍍(sputtering)、壓合 (laminate)或涂布(coating)工藝。
請參見圖1B 圖1C，為了防止激光擊穿的問題，本發(fā)明特別 于下表面銅箔30形成一底墊片60，其設(shè)置于一通孔80的預(yù)定位 置。
請參見圖1B，于上表面銅箔20和下表面銅箔30之上涂布上 一第一光阻層40，第一光阻層40例如是已知的干膜光阻，利用一 適當(dāng)?shù)臏囟扰c壓力，將干膜光阻密合貼附于基板之上，之后通過一 第一微影步驟，在位于下表面的第一光阻層40形成一第一開口 50， 此第一開口 50即為后續(xù)形成底墊片的位置。之后請參見圖1C，進(jìn)行一電鍍工藝，于第一開口 50中形成底 墊片60，其材質(zhì)可為銅、鋁、鎳、金或上述的組合，其中又優(yōu)選 銅，底墊片60的厚度應(yīng)使其能夠阻擋激光擊穿， 一般約12~18 pm， 但可視激光種類與下表面銅箔30的厚度作適當(dāng)調(diào)整，須注意的是 底墊片60的面積最好大于通孔80的大小。之后通過脫膜步驟將第 一光阻層40剝除。
請參見圖1D，進(jìn)行一第二微影與蝕刻步驟，于上表面銅箔20 中形成一第二開口 70，用以定義出欲鉆孔的位置。此外，也可以 不需圖1D的步驟，直接進(jìn)行圖1E，可選擇業(yè)界已知的激光直接鉆 孔(direct laser drill, DLD)方法，直接于欲鉆孔位置進(jìn)行激光鉆孔工 藝。
接著請參見圖1E，沿第二開口 70對雙面銅箔基板IO進(jìn)行激 光鉆孔工藝，以形成通孔80。由于通孔80的下方預(yù)先形成底墊片 60，可避免激光擊穿的問題。激光鉆孔工藝優(yōu)選是利用二氧化碳激 光，其利用二氧化碳摻雜其它如N2、 He、 CO等氣體，在增加功 率及維持放電時(shí)間下，產(chǎn)生二氧化碳激光。
之后去除激光鉆孔所產(chǎn)生的殘?jiān)?，可利用業(yè)界所已知的去膠渣 工藝。
請參見圖1F，于通孔80、上表面銅箔20與下表面銅箔30進(jìn) 行電鍍工藝，其中電鍍工藝優(yōu)選為無電極電鍍工藝，目的使通孔 80、鉆孔后的上表面銅箔20與下表面銅箔30順應(yīng)地形成晶種層 (seed layer)90，其中晶種層90為銅、鉭或兩者的組合。
請參見圖1G，于晶種層90的上涂布一第二光阻層100，之后 經(jīng)由第三微影步驟，得到一圖案化的第二光阻層100以露出通孔 80中的晶種層90。接著請參見圖1H，進(jìn)行一線路電鍍工藝，于圖 案化的第二光阻層100所露出的晶種層90鍍上一金屬110，金屬 IIO的材質(zhì)可為銅、鋁、鎳、金或上述的組合，優(yōu)選為銅。之后再 進(jìn)行脫膜步驟，用以去除圖案化的第二光阻層100。
請參見圖II，進(jìn)行蝕刻步驟，去除非線路電鍍區(qū)的晶種層90、 上表面銅箔20和下表面銅箔30，以得到一具有導(dǎo)通孔的雙面銅箔基板10。由于本發(fā)明最后一步驟的蝕刻深度僅為晶種層90與上表 面超薄銅箔20的厚度，蝕刻的厚度比一般減成法的厚度薄，因此 蝕刻時(shí)間較短，側(cè)蝕現(xiàn)象不明顯，所以能得到優(yōu)選的細(xì)線路能力。
本發(fā)明的高密度基板的結(jié)構(gòu)，如圖1I所示，包括基板10，其 具有上表面銅箔20與下表面銅箔30，其中上表面與下表面銅箔的 厚度優(yōu)選為4 pm或更薄。底墊片60形成于下表面銅箔30下方， 此底墊片60對應(yīng)到通孔80的位置且其面積最好大于通孔80的大 小，目的用于避免激光擊穿。底墊片60的厚度約為12pm或更厚， 其材質(zhì)為銅、鋁、鎳、金或上述的組合。通孔80為利用激光鉆孔 步驟而得，穿過上表面銅箔20與基板10，但不穿過底墊片60。晶 種層90順應(yīng)地形成于通孔80與上表面銅箔20之上，但底墊片60 與下表面銅箔30之間沒有晶種層。金屬層110經(jīng)由電鍍步驟形成 于晶種層90上。
綜上所述，本發(fā)明的高密度基板的制作方法，主要有2項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)
(1) 由于基板下表面預(yù)先形成底墊片，因此能避免激光擊穿的
問題產(chǎn)生。本發(fā)明和傳統(tǒng)半減成法相比，激光擊穿的機(jī)率與激光加 工成本可明顯降低。
(2) 由于基板的上、下表面銅箔為一超薄銅箔，蝕刻時(shí)間較短， 側(cè)蝕現(xiàn)象不明顯，因此細(xì)線路能力優(yōu)選。本發(fā)明和傳統(tǒng)減成法相比， 有較高的細(xì)線路能力。
雖然本發(fā)明已以數(shù)個(gè)優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，但其并非用以限定 本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 當(dāng)可作任意的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利 要求書所要求的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高密度基板的制作方法，包括下列步驟提供一雙面銅箔基板，其具有一上表面銅箔與一下表面銅箔；于該下表面銅箔形成一底墊片，該底墊片設(shè)置于一通孔的預(yù)定位置；以激光鉆孔形成該通孔，該通孔穿過該上表面銅箔與該基板，但不穿透該底墊片；于該通孔中順應(yīng)地形成一晶種層；以及于該晶種層上電鍍一金屬以形成一導(dǎo)通孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該雙面銅 箔基板的核心材質(zhì)為紙質(zhì)酚醛樹脂、復(fù)合環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂 或玻璃纖維。
3. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該銅箔的 厚度小于4 pm。
4. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該底墊片 的材質(zhì)為銅、鋁、鎳、金或上述的組合。
5. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該底墊片 的面積大于該通孔的大小。
6. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該底墊片 的厚度大于12pm。
7. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該晶種層 為銅、鉭或兩者的組合。
8. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該金屬為 銅、鋁、鎳、金或上述的組合。
9. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中形成該底 墊片的步驟包括于該上表面銅箔和下表面銅箔涂布一第一光阻； 進(jìn)行一第一微影步驟，使該下表面銅箔的第一光阻形成一第一 開口，該第一開口對應(yīng)于該底墊片的預(yù)定位置；進(jìn)行一電鍍工藝，于該第一開口中形成該底墊片；以及去除該第一光阻。
10. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中該激光 鉆孔使用二氧化碳激光。
11. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中形成該 通孔的步驟包括進(jìn)行一第二微影步驟，使上表面銅箔形成一第二開口，沿該第 二開口對該雙面銅箔基板進(jìn)行激光鉆孔，以形成該通孔；以及去除該激光鉆孔所產(chǎn)生的殘?jiān)?br> 12. 如權(quán)利要求1所述的高密度基板的制作方法，其中形成該導(dǎo)通孔的步驟包括于該晶種層之上涂布一第二光阻；進(jìn)行一第三微影步驟，使該第二光阻露出該通孔中的晶種層； 進(jìn)行一線路電鍍，于該第二光阻所露出的晶種層鍍上該金屬； 將該第二光阻去除；以及進(jìn)行一蝕刻步驟，去除非線路電鍍區(qū)的晶種層與銅箔。
13. —種高密度基板，包括 —基板！一上表面銅箔，形成于該基板的上表面；一通孔，穿過該上表面銅箔與該基板；一晶種層，順應(yīng)地形成于該通孔中；一金屬，設(shè)置于該晶種層上且填入該通孔；一下表面銅箔，形成于該基板的下表面；以及一底墊片，直接形成于該下表面銅箔之上，且對應(yīng)于該通孔。
14. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板，其中該基板的核心材質(zhì) 為紙質(zhì)酚醛樹脂、復(fù)合環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂或玻璃纖維。
15. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板，其中該銅箔的厚度小于4jam。
16. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板，其中該通孔的形成方法 利用激光鉆孔法。
17. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板，其中該激光鉆孔法利用二氧化碳激光。
18. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板，或兩者的組合。
19. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板， 銅、鋁、鎳、金或上述的組合。
20. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板， 鎳、金或上述的組合。
21. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板， 于該通孔的大小。
22. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板， 于12拜。
23. 如權(quán)利要求13所述的高密度基板， 于該下表面銅箔之上是指該底墊片與該下層。其中該晶種層為銅、鉭其中該底墊片的材質(zhì)為其中該金屬為銅、鋁、其中該底墊片的面積大其中該底墊片的厚度大其中該底墊片直接形成 表面銅箔之間沒有晶種
全文摘要
本發(fā)明提供一種高密度基板及其制作方法，制作方法包括以下步驟提供一雙面銅箔基板，其具有一上表面銅箔和一下表面銅箔；于該下表面銅箔形成一底墊片，該底墊片設(shè)置于一通孔的預(yù)定位置；以激光鉆孔形成該通孔，該通孔穿過該上表面銅箔與該基板，但不穿透該底墊片；于該通孔中順應(yīng)地形成一晶種層；以及于該晶種層上電鍍一金屬以形成一導(dǎo)通孔。
文檔編號(hào)H05K1/11GK101594750SQ20081010855
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者尚希賢, 莊景名, 李孟翰, 藍(lán)蔚文 申請人:南亞電路板股份有限公司