TWI278265B - Method for fabricating circuit board with electrically conducting structure and the same - Google Patents

Description

1278265, 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種具導電結構之電路板及其製 法’尤指一種電路板之導電盲孔結構及其製法。 【先前技術】 為達電子產品縮小化及功能增加之使甩需求，電路板 或封裝基板之線路設計越來越密集。因此細線路、高密度 _，夕層電路板成為未來發展的趨勢，其中，用以電性連接 多層電路板中之線路層之間的導電結構係影響電路板之 性連接品質之重要因素之一。 習知電路板之線路層之間係透過導電盲孔電性連 接，如第1A至1C圖所示。首先請參閱第1A圖，係於 具有線路層11之電路板1上形成有一介電層12,且該舍 路層11具有至少一電性連接墊110，於該介電層12中汽 成有相對於該電性連接墊110的開孔12〇,用以露出該臂 “生連接墊110。其巾’該電性連接墊11()何藉由導電為 構（圖未示）與電路板i之内層線路（圖未示）作電性導接。 請參閱第1B圖，於該介電層12表面及其開孔12〇 形成有-導電層13’使該導電層13與電性連接墊u 性連接。 杯_ ，藉由該導電層13以於其上電鑛形成 了屬層’並於該介電層12之開孔12〇中形成導電盲孔 41，且該金屬層經圖案化製程而成為另一線路層“，使 該線路層14藉由該導電盲孔141電性連接該電路板】之線 18919 5 1278265 層 路

ο IX 然，上述習知之開孔120之孔徑縮小至小於60 # m 時，由於該介電層12厚度及開孔12〇比較大時，會使形成 於該介電層12之開孔120中之導電盲孔141在後續電路板 無船製程，以及電路板之可靠度試驗中因内應力大導致開 孔120底部形成分層或斷裂，從而導致線路斷路或是微斷 路，由此嚴重影響電路板之電性連接品質及穩定性。 另外’為增加導電盲孔與電性連接墊之結合力強度， 、知技術中通常採用微粗化方式，係利用微蝕刻技術對線 路層做粗化處理。*在祕剌程巾，因線路的線寬較細 而電性連㈣的寬度較大’則因化學職的速度不易控 制，使該電性連接墊達到適當的粗趟度時，該線路已被钱 斷；或為避免線路過份姓刻而縮短化學姓刻的時間，則易 導致該電性連接墊之_時間不足，造成該㈣連接μ Γ粗糾不足’使該導電賓孔與電性連接塾的結合性降 >低’因而容㈣致前述之斷路或微斷路之情況。 因此，如何提供一種飧敉昆 之妹人強产導電盲孔與電性連接墊 目前亟待解決之課題。 、牙心疋14只為 【發明内容】 鑑於前述習知技術之缺失，本之 提供-種具導電結構之電路板及其 ^要目的係在於 底部分層或斷裂，藉以提昇 侍避免導電結構 性。電路板之電性連接品質及穩定 18919 6 1278265 本發明之另一目的，係在於提供一種具導電結構之電 路板及其製法，得增加線路層之電性連接墊與另一線路声 之導電結構與的結合強度。 本毛月之再一目的，係在於提供一種具導電結構之電 路板及其製法，得提昇導電結構之電鍍品質及可靠度。 為達上述及其他目的，本發明係提供一種具導；結構 :路板之製法’係包括提供—電路板，該電路板係具有 —2電性連接墊之線路層；於該f路板及線路層表面形 t二：Γ且該介電層中形成有至少-開孔以外露出該 2連接墊；於該介電層開孔中之電性連接墊上形成一緩 :冓，屬層’以及於該開孔中之緩衝金屬層上形成一導電結 t緩導電結構之電路板之製法中，該導電結構及 成^ jθ之間㈣成有—導電層，藉由該導電層以形 •層表面形成另一線電結構之過程中復於該介電 该緩衝金屬層而電性連接 ¥冤、、、口構及 墊。 μ電路板之線路層的電性連接 ^述緩衝金屬層係由電錢或無電 延展性之材料製成，例如 乂风/、间 群組之合金其中之一者。μ銀、欽、鍵及前述金屬所組 ^ ^ ^^^ 又么地，該緩衝金屬層係以無電 鎳或紹製成。 、電、、、。構係由金屬銅、金、銀、 本發明亦揭示一種具導電結構之電路板，係包括：-電 18919 7 1278265' 路板：係形成具有至少一電性連接墊之線路層； 層，係形成於該具有線路層之電路板上，且該介電 成有至少-開孔以外露出該電性連接墊；緩衝金屬‘，: 形成於該介電制孔巾之電性連接墊表面；以及導電社系 構，係形成於該緩衝金屬層上。 包、° 上述緩衝金屬層與導電結構之間復形成有一導電

:層，且形成該導電結構之過程中復於該介電 I 一線路層。 取另 •上述緩衝金屬層係由電鑛或無電電鑛方式形成且古 延展性之材料製成，例如金、:回 群細$入入甘士 + 玆鈹及則述金屬所組 中、口、益，、之一者。較佳地，該緩衝金屬層係以無電 电鑛方式形成金層。該導電結構係由金屬銅、金了 或鋁製成。 鎳 制、、相較於，知技術’本發明之具導電結構之電路板及其 .衣法’係於第一線路層之雷树、蛊妓轨l 層“性連接塾上預先形成—緩衝金 •曰。由於该緩衝金屬層之材質具有高結合強度、高延展 人’因而易與該電性連接墊以及後續形成之導電結構結、 U故增加了導電結構與電性連接墊之結合力，並且亦可 效避免導電結構底部分層或斷“導致線路

斷路的情況，蕻以挺曰命私， ^ U 猎如什電路板之電性連接品質及穩定性。 卜本毛明亦可藉由該緩衝金屬層保護覆蓋JL下之 電性連接墊，因此，名料山 ，、下之 ^ . 在檄蝕刻過程中，該電性連接墊藉由 义面之緩衝金屬層之保護而不會被咬蝕破壞，由此 可提昇後續形成導電凸塊之電鍍品f及可#度。 18919 8 1278265 【實施方式】 以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方 ^熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地 /、解柄明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同 的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可 基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種 ㈣與變更。又本發明之圖式僅為簡單說明，並非依實$ 馨尺寸描緣，亦即未反應出相關構成之實際尺寸，先予敛明丁。 [第一實施例] 以下結合第2A圖至第2D圖詳細説明本發明之具導電 結構之電路板之製法。 /' 包 …請參閱第2A目，首先，提供一電路板2,言亥電路板2 形成有至少一線路層21，且該線路層21具有至少一電性 連接墊210;於該電路板2及線路層21表面形成一介電層 22,且該介電層22中相對於該線路層21之電性連接墊21曰〇 φ形成有開孔220’俾以露出該電性連接墊21〇。其中，該電 .性連㈣210係可藉由導電結構（圖未示）與電路板^内 •層線路（圖未示）作電性導接。 請爹閱第2B圖，接著，於該介電層22之開孔中 之電性連接墊210上形成一緩衝金屬層23。於本實施例 中，該缓衝金屬層23係利用例如化學沉積、或高真空物理 沉積等無電電鍍方式形成。且該緩衝金屬層23之材質具有 高結合強度、高延展性以及高導電性，其可為金、銀、、欽、 鈹及前述金屬所組群組之合金其中一之者。較佳地，該緩 18919 9 1278265' 衝金屬層23係以無電電鍍金方式形成金層覆蓋於該電性 連接墊210之表面。由於該缓衝金屬層23之材質具有高妗 合強度及高延展性且不同於該電性連接墊2丨〇之材質，故 二者可強固結合，同時亦可藉由該緩衝金屬層23於進行微 钱刻時保護覆蓋在其下之電性連接墊21 〇。 請參閱第2C圖，然後於該介電層22表面及該缓衝金 屬層23上形成一導電層24,而該導電層以可由金屬、合 金或沉積數層金屬層所構成，如選自銅、錫、鎳、鉻、鈦、 銅-鉻合金或錫-鉛合金等所構成之群組之其中一者，戋可 使用例如聚乙炔、聚苯胺或有機硫聚合物等導電高分子材 料作為該導電層24。 清爹閱弟2D及2D，圖’之後藉由該導電層24做為電 錢製程之電流傳導路徑，以於該開孔22〇中形成滿鑛盲孔 251(如第2D圖所示）或導電盲孔252(如第2D，圖所示）之導 電結構，且使該導電結構與緩衝金屬層23電性連接；並於 ❿形成於該導電結構的同時，於該介電層22表面形成一金屬 層，而該金屬層係經圖案化製程以成為另一線路声乃:且 該線路層25係藉由該導電結構及該緩衝金屬層^電性連 接至前述之線路層2〗的電性連接墊21〇。其中該圖案化製 程係為成熟且習知之技術’故不再為文贅述。 衣 由形成本發明之具導f結構之電路 板，如第2D*2D，圖所示，係、包括一電路板2，該電路板 2係形成具有至少-電性連接塾21〇之線路層21; 一介恭 層22,係形成於該具有線路層21之電路板〕表面，且該电 18919 10 1278265 介電層22中形成有至少一開孔22〇以外露出該電性連接墊 210 ’缓衝金屬層23，係形成於該介電層22開孔220中之 二性連接墊210表面；以及一導電結構，係形成於該緩衝 金屬層23上。此外，復包括一形成於該緩衝金屬層23及 $電結構之間的導電層24。其中，該緩衝金屬層係由無電 包鍍方式形成具高延展性之材料製成，且較佳地，該緩衝 :金屬層係以無電電鍍方式形成一金（Au)層。 •[第二實施例] 請參閱第3A圖至第3C圖係為本發明之具導電結構之 ，路板之製法的另一實施例。與前一實施例之不同處係於 ;丨電層之開孔中先形成導電層，之後再於 成緩衝金屬層及導電結構。 ^ 請茶閱第3A圖，於該電路板2形成有至少一線路層 21 ’且該線路層21具有至少一電性連接墊21〇;於該電路 板2及線路層21表面形成一介電層22，且該介電層中 鲁相=於該線路層21之電性連接墊21〇形成有開孔22〇，俾 :，以露出該電性連接墊21〇。然後於該介電層22表面及其開 孔22〇中形成一導電層24，使該導電層24與電性連接墊 21 〇電性連接。 凊苓閱第3B圖，接著，於該介電層22之表面形成一 阻層26，且該阻層26中形成開孔260以相對於該介電層 22之開孔220,又該阻層開孔26〇之孔徑尺寸大於該介曰電 層開孔220，俾以露出該阻層開孔260中之介電層22表面 上的導電層24;之後於該介電層開孔22〇中之電性連接墊 18919 11 1278265 210及阻層開孔260上的導電層24以化學沉積、或高真空 物理沉積等無電電鍍方式或電鍍方式形成一緩衝金屬層 23,使該緩衝金屬層23形成於介電層開孔26〇中之電性連 接墊210上、介電層開孔220之孔壁及介電層26上表面鄰 近開孔220周緣。 請麥閲第3C及3C’圖，之後藉由該導電層24做為電 鍍製程之電流傳導路徑，以於該介電層22之開孔22〇中的 緩衝金屬層23表面形成滿鍍盲孔251(如第3c圖所示）或 導電盲孔252(如第3C，圖所示）之導電結構，且使該導電結 構與緩衝金屬層23電性連接；並於形成於該導電結構的 同日守，於该介電層22表面形成一金屬層，而該金屬層係經 圖案化製程以成為另一線路層25，且該線路層乃係藉由 该導電結構及該緩衝金屬層23電性連接至前述之線路層 21的電性連接墊21〇。其中該圖案化製程係為成熟且習知 之技術，故不再為文贅述。 • 由前述之製法，可形成本發明之具導電結構之電路 板，，如第3C及3C，圖所示，係包括一電路板2,該電路板 2係形成具有至少一電性連接墊21〇之線路層2ι ; 一介電 =22,係形成於該具有線路層21之電路板]表面，且該 電層22中形成有至少一開孔220以外露出該電性連接墊 =〇’緩衝金屬層23，係形成於該介電層22開孔22〇中之 =性連接墊210表面、介電層開孔之孔壁及介電層上表面 郇近開孔周緣；以及一係為滿鍍盲孔251或導電盲孔Μ] 之導電結構，係形成於該緩衝金屬層23上。此外，復包括 18919 12 1278265 -形成於該電性連接墊21〇與缓衝金屬層23之間的導電層 24 〇 綜上所述，本發明主要係於用以接置導電結構之電性 連接塾士預先形成一緩衝金屬層。由於該緩衝金屬層之材 貝具=间結合強度、高延展性，因而易與該電性連接墊以 及後績形成之導電結構結合，俾藉由該緩衝金屬層以增加 該導電結構與電性連接塾之結合強度，並且亦可有效避免 導電結構底部分層或斷裂而導致之斷路或微斷路，故可提 昇電路板之電性連接品質及穩定性。此外，由於該緩衝金 屬層係覆蓋於電性連接録面，因此，在微㈣過程中， 該電性連接墊藉由覆蓋其表面之緩衝金屬層之保護而不會 過度鞋刻而破壞’而可提昇後續形成導電結構之電鑛品 及可靠度。 、 上述實施例僅例示性說明本發明之原理及其功效，而 非用於限制本發明。任何熟悉此項技藝之人士均可在不違 ►背本發明之精神及範訂，對上料施舰行修飾盘改 變。因此’本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利 範圍所列。 【圖式簡單說明】 第1A至⑴圖係顯示習知之具導電結構之電路 視圖； i制第2A至2D圖係顯示本發明之具導電結構之電路板及 第2D，圖係為第2D圖之另—實施例的剖視圖； 18919 13 1278265 第3A至3C圖係顯示本發明之具導電結構之電路板及 其製法的剖視圖；以及 弟3 C ’圖係為弟3 C圖之另*~貫施例的剖視圖。 【主要元件符號說明】 1、2 電路板 11 、 14 、 21 、25 線路層 110 、 210 電性連接墊 • 12 、 22 介電層 • 120、220 開孔 13、24 導電層 141 導電盲孔 23 緩衝金屬層 251 滿鍍盲孔 252 導電盲孔 14 18919

Claims (1)

1278265十、申請專利範圍： 一種，導電結構之電路板之製法，包括： 提供一電路板’該電路板係具有至少一電性連接墊 之線路層； 於該電路板及線路層I面形成一介電層，且該介電 層中开v成有至少一開孔以外露出該電性連接墊； 於該介電層開孔中之電性連接墊上形成一緩衝金 屬層，以及 於該開孔中之緩衝金屬層上形成—導電結構。 如申請專利範圍第！項之製法，復包括於該緩衝金屬 層與該導電結構之間形成一導電層。 如申請專利範圍第2項之製法，其中，該緩衝金屬層 係由無電電鍍方式形成。 如申請專利範圍第1項之製法，復包括於該電性連接 墊與緩衝金屬層之間形成一導電層。 如申請專利範圍第4項之製法，其中，該緩衝金屬層 係由無電電鍍及電鍍方式其中一者形成。 :申請專利範圍第5項之製法，其中，該緩衝金屬層 设可形成於介電層開孔之孔壁及介電層上表面鄰近開 孔周緣。 :申請專利範園第！項之製法，其中，該缓衝金屬層 係由具兩延展性之材料製成。 .如申請專利範圍第7項之製法，其中，該緩衝金屬層 較佳係為金層。 2· 3. 4. ❿5· 6· 18919 15 1278265 如申請專利範圍第1項萝， ^ 構過裎中藉於1人币、 其中，形成該導電結 中设於齡電層表面形成另一線路層， 一係透過該導電結構及該緩衝 衝金屬層電性連揍至兪 处之線路層的電性連接墊。 10·如申請專利範圍第i項之製法，其中 為滿鑛盲孔及導電盲孔其中—者。、、‘。構係 u.—種具導電結構之電路板，包括： #層；-電路板’係形成具有至少—電性連接塾之線路 一介電層，係形成於該具有線路層 且該介電層中形成有至少一之電路:表面’ 墊； A yr路出该電性連接 一緩衝金屬層，係形成於該介電 接墊表面；以及 -層開孔中之電性連 導電結構，係形成於該緩衝金 π如申請專利範圍第心之結構，复m •與該導電結構之間復具有-導電層、。中’_衝金屬層 該緩衝金屬 13·如申请專利範圍第12項之結構，其中 係由無電電鍍方式形成。 該電性連接 14·如申請專利範圍第u項之結構，其中 與緩衝金屬層之間復具有一導電層。 該緩衝金屬 15·如申請專利範圍第14項之結構，其中_ 係由無電電鍍及電鍍方式其中一者形成。 16·如申請專利範圍第15項之結構， 一肀，该緩衝金屬 18919 16 1278265 復可形成於介電層開孔之孔壁及介電層上表面鄭 孔周緣0 幵 π·如申請專利範圍第心之結構，其中，該缓衝 係由尚延展性之材料製成。 每 18. 如申請專利範圍第I? ^ 較佳係為金層。 、、σ ，、，该緩衝金屬層 19. 如申請專利範圍第 面形成另-線路層:、、、°復包括於該介電層表 該緩衝金屬層電：連；：i:層：透過該導 墊。 4接至“之線路層的電性連接 20. =請專利範圍第U項之結構，， 為滿鍍盲孔及導電盲孔其中者/、 ϋ亥V電結構係 18919 17