CN1808701B - 一种封装基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封装基板的制造方法，其利用两次的电镀制程分别完成基板上、下表面镀金区域的镍金电镀，且在电镀之前，铜层导线上的待镀金区域先由防焊阻剂定义出来，然后再进行镍金电镀，因此电镀的镍金层不会与防焊阻剂重叠，如此可以避免镍金层与防焊阻剂之间附着性不佳等问题发生，由此提高封装基板产品的可靠度。

Description

一种封装基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种封装基板制造方法，尤指一种利用通孔以及两次镍金电镀制程分别完成基板上、下表面镀金区域的镍金电镀的封装基板制造方法。

背景技术

在电子产品不断往轻、薄、短、小发展的趋势下，市场对于芯片倒装焊封装技术的重视程度逐步提高。由于覆晶技术较传统封装方式具备多重优势，使其在行动通讯环境日渐成形下，成为近年封测产业发展的重点。目前，随着采用球格阵列(BGA)、芯片倒装焊封装(Flip Chip)等这一类植球式高阶封装渐成为主流封装技术，市场对于封装时所需要的封装基板(Packaging Substrate)也日益增加。上游IDM厂与IC设计公司基于成本考虑，通常将基板采购权交由封装厂全权负责，基板电路设计也一并交由封装厂代工，所以占封装成本仍高达三成以上的IC封装基板，便成为封装厂跨入高阶封装市场时，必须掌握的最重要关键材料。而随着封装基板上的布线越趋致密化，如何提高封装基板的布线密度，同时兼顾制程的稳定可靠度、低成本以及产品的良率，即为封装基板制作的重要课题。

如该行业者所知，封装基板的制作过程中，除了于其上形成细密的导线图案(一般为铜质导线)之外，且各导线线路上的I/O接点需再经镀上一层所谓的「软金」，也就是镍金层，以提升封装基板与芯片之间在进行打金线过程中构成稳固的电性连接，同时，亦有防止铜质导线图案氧化的功能。随后，再进行印制防焊阻剂(solder mask)等表面处理(surface finish)制程，以保护形成于基板表面上的导线线路。

公知电镀镍金表面处理的作法概在未被防焊阻剂遮蔽的区域需有从基板表 面上的铜质线路延伸至基板周围的电镀延伸导线(plating bus)，以作为电镀时的导电路径，如此，才能在基板上外露于防焊阻剂外的各需镀金区域上镀一层特定厚度的镍金层。然而，上述公知作法的主要缺点在于，电镀延伸导线势必占据可利用的基板布线空间，使得基板布线密度无法提升。此外，电镀导线易受到邻近导线线路的信号干扰产生噪声问题。在公知技艺中，镍金层往往会与防焊阻剂有部分的重叠，而镍金层与防焊阻剂之间附着性不佳却会导致封装基板产品的可靠度下降。

相关公知技艺中，可参考如美国专利第6,576,540号「于接触垫上电镀镍金的结构的基板制作方法(Method For Fabricating Substrate Within A Ni/AuStructure Electroplated On Electrical Contact Pads)」，其所揭露的技术，缺点是需于线路形成后，再对基板多做一次金属化动作，造成成本的浪费。此外，更可能容易因为制程中处理不慎而有线路刮伤或撞伤的情形发生，对基板上的细线路造成影响。另一个缺点是，前述技术在线路形成后欲制作影像转移制程时，会因为基板表面的金属层是后来生成，容易于覆盖光阻剂后，产生金属层与基板表面发生剥离现象，造成良率的降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种，其利用封装基板的特色，镀金区域会于基板两面显露，且透过通孔连通，故先让基板某一面覆盖金属层，以使其全面导通，再利用通孔导通到另一面，达到使部分线路电镀镍金的封装基板制作。

为此，本发明提出一种封装基板的制造方法，包含有下列步骤：提供一基板，并于上形成通孔；于该基板的上、下表面以及该通孔的内壁上形成一第一金属层；进行一微影以及蚀刻制程，将该第一金属层于该基板的上表面定义成第一导线图案，于该基板的下表面定义成第二导线图案，且该第一导线图案与该第二导线图案经由该通孔构成电连接；于该基板的上、下表面覆盖一防焊阻剂，且该防焊阻剂填满该通孔；于该防焊阻剂中形成一第一开口以及一第二开口，其中该第一开口暴露出部分该第一导线图案，而该第二开口暴露出部分该第二导线图案；于该基板的上表面形成一第一导电层，且该第一导电层覆盖该防焊阻剂以及该第一开口，并与该第一导线图案接触；于该第一导电层上覆盖一第一绝缘层；于该第二开口暴露出的部分该第二导线图案上电镀一第二金属层；剥除该第一绝缘层；进行一蚀刻制程，蚀刻掉该第一导电层，以暴露出该第一开口内的该第一导线图案；于该基板的下表面形成一第四导电层，且该第四导电层覆盖该防焊阻剂以及该第二开口，并与该第三导电层接触；于该第四导电层上覆盖一第二绝缘层；以及于该第一开口暴露出的部分该第一导线图案上电镀一第五导电层。

本发明的特点和优点是：本发明提出的封装基板的制造方法，其利用两次的电镀制程分别完成基板上、下表面镀金区域的镍金电镀，且在电镀之前，铜层导线上的待镀金区域先由防焊阻剂定义出来，然后再进行镍金电镀，因此电镀的镍金层不会与防焊阻剂重叠，如此可以避免镍金层与防焊阻剂之间附着性不佳等问题发生，由此提高封装基板产品的可靠度。

附图说明

图1至图12为本发明封装基板制作方法的具体实施例的剖面示意图。

附图标号说明：

10基板                12通孔

18铜层                22铜层垫

24铜层垫              26通孔铜金属

30防焊阻剂

32开口                34开口

38导电层              40绝缘层

48导电层              50绝缘层

52镍金层              62镍金层

101上表面             102下表面

105待镀金区域         106待镀金区域

具体施方式

为了更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。然而附图仅供参考与辅助说明用，并非用来对本发明加以限制。

本发明主要是针对封装基板产品无拉导线时，需以特殊流程，以达到在部分线路上电镀镍金层的目的。本发明的主要特征在于利用两次的电镀制程分别完成基板上、下表面镀金区域的镍金电镀，且在电镀之前，铜层导线上的待镀金区域先由防焊阻剂定义出来，然后再进行镍金电镀，因此电镀的镍金层不会与防焊阻剂重叠，如此可以避免镍金层与防焊阻剂之间附着性不佳等问题发生，藉此提高封装基板产品的可靠度。

请参阅图1至图12，其绘示的是本发明封装基板制作方法的具体实施例的剖面示意图。首先，如图1所示，提供一基板10，其有上表面101以及下表面102，且基板10已经先以钻通孔制程处理过，于其上形成通孔12。

如图2所示，进行一金属化制程，于基板10以及通孔12的表面上形成铜层18。铜层18可以是化学沉积铜层，其厚度约为10微米以下。接着，如图3所示，进行微影以及蚀刻制程，将铜层18在基板10的上表面101定义成铜层垫22，同时使铜层18在基板10的下表面102定义成铜层垫24，其中铜层垫22与铜层垫24两者经由通孔12侧壁上的通孔铜金属26构成电连结。

如图4所示，于基板10的上表面101以及下表面102覆盖防焊阻剂30，并且填满通孔12。如熟习该项技艺者所知，防焊阻剂30乃可吸收光的光阻成分，利用曝光以及显影制程可以于防焊阻剂30形成开口32以及开口34，其分别定义出在铜层垫22上的待镀金区域105以及在铜层垫24上的待镀金区域106。

如图5所示，接着在基板10的上表面101全部覆盖一导电层38，其覆盖的区域包括有防焊阻剂30以及暴露出来的铜层垫22及基材10。导电层38可以是金属层，例如铜层，或者是其它任何可以导电的材料所构成。如图6所示，然后再于导电层38上覆盖一绝缘层40，例如防焊阻剂。

如图7所示，接着进行电镀镍金制程，使铜层垫24经由通孔12导通至铜层垫22以及导电层38，并使导电层38外接至一预定电压，以使待镀金区域106内的铜层垫24上得以电镀一镍金层52。由于本发明是先以防焊阻剂30定义出待镀金区域106，再进行电镀，因此，镍金层52不会与防焊阻剂30重叠，如此可以避免镍金层与防焊阻剂之间附着性不佳等问题发生，藉此提高封装基板产品的可靠度。而由于在基板10的上表面101上方覆盖有绝缘层40，因此不会电镀镍金。

在完成待镀金区域106的电镀镍金制程之后，如图8所示，将覆盖在基板10的上表面101上方的绝缘层40剥除。如图9所示，然后进行一微蚀刻制程，将剥除绝缘层40之后所暴露出来的导电层38蚀刻掉，暴露出待镀金区域105内的铜层垫22。

以下通过图10至图12介绍在基板10的上表面101的待镀金区域105内电镀镍金的步骤。基本上，在基板10的上表面101的待镀金区域105内电镀镍金的步骤与前述在基板10的下表面102的待镀金区域106内电镀镍金的步骤相同。

首先，如图10所示，在基板10的下表面102全部覆盖一导电层48，其覆盖的区域包括有防焊阻剂30以及暴露出来的镍金层52。同样的，导电层48可以是金属层，例如铜层，或者是其它任何可以导电的材料所构成。然后，再于导电层48上覆盖一绝缘层50，例如防焊阻剂或光刻胶(光阻)材料。

如图11所示，进行电镀镍金制程，使铜层垫22经由通孔12导通至铜层垫24、镍金层52以及导电层48，并使导电层48外接至一预定电压，以使待镀金区域105内的铜层垫22上得以电镀一镍金层62。由于在基板10的下表面102上方覆盖有绝缘层50，因此不会再电镀镍金。

最后，如图1图所示，将覆盖在基板10的下表面102上方的绝缘层50剥除，然后进行一微蚀刻制程，将剥除绝缘层50之后所暴露出来的导电层48蚀刻掉，暴露出镍金层52。

以上所述仅为本发明的具体实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种封装基板的制造方法，包含有下列步骤：

提供一基板，并于其上形成通孔；

于该基板的上、下表面以及该通孔的内壁上形成一第一导电层；

进行一微影以及蚀刻制程，将该第一导电层于该基板的上表面定义成第一导线图案，于该基板的下表面定义成第二导线图案，且该第一导线图案与该第二导线图案经由该通孔构成电连接；

于该基板的上、下表面覆盖一防焊阻剂，且该防焊阻剂填满该通孔；

于该防焊阻剂中形成一第一开口以及一第二开口，其中该第一开口暴露出部分该第一导线图案，而该第二开口暴露出部分该第二导线图案；

仅于该基板的上表面形成一第二导电层，且该第二导电层覆盖该防焊阻剂以及该第一开口，并与该第一导线图案接触；

于该第二导电层上覆盖一第一绝缘层；

于该第二开口暴露出的部分该第二导线图案上电镀一第三导电层；

剥除该第一绝缘层；

进行一蚀刻制程，蚀刻掉该第二导电层，以暴露出该第一开口内的该第一导线图案；

于该基板的下表面形成一第四导电层，且该第四导电层覆盖该防焊阻剂以及该第二开口，并与该第三导电层接触；

于该第四导电层上覆盖一第二绝缘层；以及

于该第一开口暴露出的部分该第一导线图案上电镀一第五导电层。

2.如权利要求1所述的封装基板的制造方法，其特征在于，该第四导电层为铜层。

3.如权利要求1所述的封装基板的制造方法，其特征在于，该第五导电层包含有金以及镍。

4.如权利要求1所述的封装基板的制造方法，其特征在于，该第一导电层为铜层。

5.如权利要求1所述的封装基板的制造方法，其特征在于，该第三导电层包含有金以及镍。

6.如权利要求1所述的封装基板的制造方法，其特征在于，该第二导电层为铜层。

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