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TWI701981B - 線路載板及其製作方法 - Google Patents

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TWI701981B
TWI701981B TW108115660A TW108115660A TWI701981B TW I701981 B TWI701981 B TW I701981B TW 108115660 A TW108115660 A TW 108115660A TW 108115660 A TW108115660 A TW 108115660A TW I701981 B TWI701981 B TW I701981B
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circuit
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林緯廸
簡俊賢
陳富揚
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欣興電子股份有限公司
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Abstract

一種線路載板,包括第一基板以及第二基板接合至第一基板。第一基板包括第一線路層以及多個導電結構電性連接至第一線路層。導電結構適於電性連接至多個電子元件。第二基板接觸第一線路層。第二基板包括多個介電層依序堆疊於第一基板上以及多個第二線路層配置於這些介電層中。第二線路層中的最底層外露於介電層,且第二線路層中的最頂層電性連接至第一線路層。導電結構包括接墊以及導電通孔。接墊通過導電通孔電性連接至第一線路層。第一線路層的線寬小於第二線路層的線寬。一種線路載板的製作方法亦被提出。

Description

線路載板及其製作方法
本發明是有關於一種線路載板及其製作方法,且特別是有關於一種具有不同線寬的線路層的線路載板。
一般而言,線路板的多層線路結構大多採用增層(build up)方式或是壓合(laminated)方式來製作,因此具有高線路密度與縮小線路間距的特性。舉例來說,多層線路結構的製作方式是將銅箔(copper foil)與膠片(PrePreg)組成增層結構,並將增層結構反覆壓合而堆疊於核心層(core)上,來形成多層線路結構,以增加多層線路結構的內部佈線空間,其中增層結構上的導電材料可依據所需的線路佈局形成導電線路,而增層結構的盲孔或通孔中可另外填充導電材料來導通各層。如此,多層線路結構可依據需求調整線路結構的數量,並以上述方法製作而成。
隨著科技的進步,各類電子產品皆朝向高速、高效能、且輕薄短小的趨勢發展。在此趨勢下,如何設計線路板,以使多個高密度線路的晶片能進行溝通,而提升訊號傳遞效率,為本領域亟需解決的課題。
本發明提供一種線路載板及其製作方法,其適於互連多個高密度線路的電子元件,降低訊號延遲並提升線路載板的性能。
本發明的線路載板的製作方法包括以下步驟。提供第一臨時載板。形成第一基板於第一臨時載板上。第一基板包括第一線路層以及多個導電結構,且導電結構適於電性連接至多個電子元件。進行接合步驟,以將第一基板接合至第二臨時載板。導電結構位於第一線路層與第二臨時載板之間。移除第一臨時載板。形成第二基板於第一基板上,以將第二基板接合至第一基板。第二基板包括多個介電層以及多個第二線路層配置在介電層中。第二線路層中的最底層外露於介電層,且第二線路層中的最頂層電性連接至第一線路層。以及,移除第二臨時載板。
在本發明的一實施例中,上述的形成第一基板的步驟包括形成離形層於第一臨時載板上。形成第一線路層於離形層上。形成絕緣層於離形層上並覆蓋第一線路層。形成導電結構於絕緣層上,且導電結構電性連接至第一線路層。以及,形成絕緣黏著材料於絕緣層上,且導電結構位於絕緣黏著材料與絕緣層之間。
在本發明的一實施例中,上述的形成第一基板的步驟更包括進行薄化程序,移除部分絕緣黏著材料,以形成絕緣黏著層並暴露出導電結構。
在本發明的一實施例中,上述的形成第二基板的步驟包括形成介電層依序堆疊於第一基板上。以及,形成第二線路層於介電層中,且第二線路層彼此電性連接。
在本發明的一實施例中,上述的形成第一基板的步驟包括形成離形層於第一臨時載板上。形成第一線路層於離形層上。以及,形成絕緣黏著材料於第一線路層上。
在本發明的一實施例中,上述的形成第一基板的步驟更包括,於形成第二基板於第一基板上的步驟之後,形成多個接觸窗於絕緣黏著材料中,以形成絕緣黏著層。以及,形成導電結構於絕緣黏著層中,且導電結構透過接觸窗電性連接至第一線路層。
在本發明的一實施例中,上述的線路載板的製作方法更包括形成多個防焊層分別於第一基板與第二基板上,部分覆蓋導電結構以及第二線路層中的最底層。以及,設置多個焊球電性連接至第二線路層中的最底層。
本發明的線路載板包括第一基板以及第二基板接合至第一基板。第一基板包括第一線路層以及多個導電結構電性連接至第一線路層。導電結構適於電性連接至多個電子元件。第二基板接觸第一線路層,包括多個介電層依序堆疊於第一基板上以及多個第二線路層配置於介電層中。這些第二線路層中的最底層外露於這些介電層,且這些第二線路層中的最頂層電性連接至第一線路層。導電結構包括接墊以及導電通孔。接墊通過導電通孔電性連接至第一線路層。每一導電通孔接觸第一線路層的底面於第二基板上的正投影位於每一接墊的頂面於第二基板上的正投影之內。第一線路層的線寬小於第二線路層的線寬。
在本發明的一實施例中,上述的第一基板更包括絕緣層以及絕緣黏著層。第一線路層內嵌於絕緣層的一表面。絕緣黏著層設置於絕緣層相對一表面的另一表面上。導電結構設置於絕緣層中,每一接墊的部分設置於另一表面上,且絕緣黏著層環繞每一接墊。
在本發明的一實施例中,上述的第一基板更包括絕緣黏著層。第一線路層內嵌於絕緣黏著層的一表面,且絕緣黏著層具有多個接觸窗。導電結構設置於絕緣黏著層中,接墊的部分設置於相對表面的另一表面上。導電通孔填入接觸窗中以接觸第一線路層。
在本發明的一實施例中,上述的線路載板更包括多個防焊層分別設置於第一基板與第二基板上,以及多個焊球設置於第二基板上。防焊層部分覆蓋導電結構以及這些第二線路層中的最底層。焊球電性連接至第二線路層中的最底層。
在本發明的一實施例中,上述的線路載板更包括多個經表面處理的金屬接墊。這些金屬接墊分別接觸並設置於接墊上以及這些第二線路層中的最底層上。
基於上述,本發明一實施例的線路載板及其製作方法,由於可直接將具有一般線寬的第二基板直接形成並整面地接合至具有超微細線路的第一線路層的第一基板上,因此可以直接將不同精細度製作的第一線路層以及第二線路層整合至線路載板上,而簡化製程、減少成本並提升佈線裕度。此外,多個具有高密度線路的電子元件可直接電性連接至第一基板的導電結構,因此這些電子元件可透過第一線路層而達成互連。如此一來,可以降低互連的電子元件之間的訊號延遲並提升線路載板的性能。另外,第二基板的多個增層更可支持第一基板,進而提升線路載板的整體剛性以及結構的可靠度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉實施例,並配合所附圖式作詳細說明如下。
下文列舉一些實施例並配合所附圖式來進行詳細地說明,但所提供的實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍。此外,圖式僅以說明為目的,並未依照原尺寸作圖。為了方便理解,下述說明中相同的元件將以相同之符號標示來說明。
另外,關於文中所使用之「第一」、「第二」...等用語,並非表示順序或順位的意思,應知其是為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
其次,在本文中所使用的用詞「包含」、「包括」、「具有」等等,均為開放性的用語;也就是指包含但不限於。
再者,在本文中所使用的用詞「接觸」、「相接」、「接合」等等,如無特別說明,則可代表直接接觸或者透過其他膜層間接地接觸。
圖1A至圖1K是本發明一實施例的線路載板的製造流程剖面示意圖。請先參考圖1K,在本實施例中,線路載板1包括第一基板100以及第二基板200接合至第一基板100。第一基板100包括第一線路層110以及多個導電結構130電性連接至第一線路層110。這些導電結構130適於電性連接至設置於第一基板100上的多個電子元件300。第二基板200接觸第一線路層110,且包括多個介電層220依序堆疊於第一基板100上,以及多個第二線路層210配置於這些介電層220中。這些第二線路層210中的最底層212外露於介電層220,且這些第二線路層210中的最頂層211電性連接至第一線路層110。線路載板1還包括多個防焊層SR分別設置於第一基板100與第二基板200上,以及多個焊球SB設置於第二基板200上,以電性連接至這些第二線路層210中的最底層212。以下將以依實施例簡單說明線路載板1的製作方法。
請參考圖1A、圖1B及圖1C,線路載板1(繪示於圖1K)的製作方法包括以下步驟。首先,如圖1A所示,提供第一臨時載板10。
接著,在第一臨時載板10上形成第一基板100’(繪示於圖1C)。在本實施例中,第一基板100’可為單層或多層的堆疊結構。如圖1A所示,形成第一基板100’的步驟包括先形成離形層12於第一臨時載板10上,再形成第一線路層110於離形層12上。離形層12可以是光固化離形膜(photo-curable release film)或熱固化離形膜(thermal curable release film),但本發明不以此為限。所述光固化離形膜的黏度(viscosity)會通過光固化(photo-curing)製程減小;而所述熱固化離形膜的黏度會通過熱固化(thermal-curing)製程減小。在其他實施例中,離形層12也可以是雷射離形膜(laser debond release film)。
在本實施例中,第一線路層110是以超微細線路(ultra-fine line)的工藝設置。舉例而言,第一線路層110的線寬D1(標示於圖2B)可以小於或等於5微米。在一些實施例中,第一線路層110的線寬D1可選擇性地為1微米至5微米之間,但本發明不以此為限。在上述的設置下,第一線路層110可以達到超微細線路的需求。基於導電性考量,第一線路層110一般是使用金屬材料,例如包括銅、鋁、銀、金或其他合適的材料,但本發明不以此為限。根據其他實施例,第一線路層110也可以使用其他導電材料例如是包括合金、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮化物、金屬材料的氮氧化物或是金屬材料與其他導電材料的堆疊層。在本實施例中,形成第一線路層110的方法包括電鍍(electroplating)或化學鍍(chemical plating or electroless plating),但本發明不以此為限。
然後,請參考圖1B,進行鍍覆製程,以形成絕緣層120於離形層12上並覆蓋第一線路層110。換句話說,絕緣層120與第一線路層110可作為第一基板100’的多層結構中的其中一層增層。在一些實施例中,多層由第一線路層110與絕緣層120組合的增層可以依序堆疊以形成二層、三層或更多層的增層。上述的多層增層中的多層第一線路層110可透過貫穿絕緣層120的多個貫孔彼此電性連接。本實施例的圖1B為了清楚表示,僅以一層第一線路層110與一層絕緣層120進行說明,實際上第一線路層110與絕緣層110的數量並不以圖1B所繪示數量為限。
接著,在絕緣層120上形成多個接觸窗122以暴露出部分第一線路層110。然後,在絕緣層120上形成導電結構130,且導電結構130可填入接觸窗122中以電性連接至第一線路層110。在本實施例中,絕緣層120的材料包括不包含玻璃纖維布的介電材料,例如選自為ABF膜(Ajinomoto build-up film,ABF)、黏膠、感光型介電材料(photoimageable dielectric, PID)或感光性聚合體(例如苯並環丁烯,Benzocyclobutene)或其組合,但本發明不以此為限。在一些實施例中,絕緣層120的材料也可以包括具有黏著性的介電材料,例如包括環氧樹脂(epoxy resin),但不以此為限。在本實施例中,形成多個接觸窗122的方法包括微影蝕刻、機械鑽孔、雷射鑽孔或其他合適的方法,本發明不以此為限。
詳細而言,導電結構130的一部分形成於絕緣層120上,而另一部分形成於絕緣層120中。如圖1B所示,導電結構130可包括接墊132以及電性連接至接墊132的導電通孔134。接墊132設置於絕緣層120上,而導電通孔134填入接觸窗122中。如此一來,位於絕緣層120上的接墊132可透過位於絕緣層120中導電通孔134以電性連接至接觸窗122所暴露的部分第一線路層110。在本實施例中,部分接墊132也可不接觸導電通孔134而作為將位於相同平面的其他導電結構130互連(interconnect)的結構。上述的部分接墊132與連接至導電通孔134的接墊132可透過同一道圖案化程序形成,因此可被視為導電結構130的一部分,但本發明不以此為限。換句話說,在一些實施例中,將多個導電通孔134水平互連的結構也可以依需求在額外的步驟中完成。
在本實施例中,基於導電性考量,導電結構130(包括:接墊132以及導電通孔134)一般是包括金屬或金屬合金,例如為鉬、鋁、鈦、銅、金、銀或其他金屬導電材料或上述兩種以上之材料的堆疊或上述兩種以上之材料的合金,本發明不以此為限。在本實施例中,形成導電結構130的方法包括電鍍或化學鍍,但本發明不以此為限。在一些實施例中,也可以透過物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)、化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)或原子層沉積(Atomic Layer Deposition,ALD)的方式形成導電結構130。
然後,請參考圖1C,於絕緣層120上形成絕緣黏著材料140’並覆蓋導電結構130以及絕緣層120。換句話說,導電結構130會位於絕緣黏著材料140’與絕緣層120之間。至此,以大致完成尚未暴露接墊132的第一基板100’的製作。也就是說,上述的第一基板100’為包括一層第一線路層110及絕緣層120的增層、多個電性連接至第一線路層110的導電結構130以及覆蓋導電結構130的絕緣黏著材料140’的超微細線路基板。從另一角度而言,第一基板100’例如為應用超微細線路技術的重佈置線路層(redistribution layer, RDL),但本發明不以此為限。在本實施例中,絕緣黏著材料140’的材料包括選自熱固性聚合物(thermosetting polymer)或光固性聚合物(photopolymer)。熱固性聚合物例如包括:聚脂樹脂(polyester resin)、聚氨脂(polyurethanes)、三聚氰胺甲醛樹脂(melamine resin)、ABF膜(Ajinomoto build-up film)、環氧樹指(epoxy resin)、聚醯亞胺(polyimides)、矽氧樹脂(silicone)或乙烯基酯(vinyl ester)。光固性聚合物例如包括:丙烯酸酯(acrylate)或環氧樹脂(epoxy resin)。然而,本發明不以此為限。
接著,請參考圖1D,進行接合步驟,以將第一基板100’接合至第二臨時載板20。在本實施例中,第二臨時載板20的相對兩個表面皆設置有金屬層21,且在兩層金屬層21上分別設置離形層22。如圖1D所示,第一基板100’的絕緣黏著材料140’接合至第二臨時載板20上的離形層22上。此外,導電結構130位於第一線路層110與第二臨時載板20之間。從另一角度而言,第一線路層110位於絕緣層120遠離第二臨時載板20的表面101。實際上,第一線路層110是內嵌於絕緣層120的表面101。此外,接墊132可以設置於絕緣層120相對於表面101的另一表面103上,且絕緣黏著材料140’設置於另一表面103上以覆蓋接墊132,但本發明不以此為限。
在本實施例中,第二臨時載板20可以是玻璃基板(glass substrate)、矽基板(Si substrate)、陶瓷基板(ceramic substrate)或其組合,但本發明不以此為限。金屬層21的材料例如為金屬或合金,包括鋁、銅、銀、金或上述金屬的合金或其他合適的材料,本發明不以此為限。從另一角度而言,第二臨時載板20例如為雙面銅箔基板(Copper Clad Laminate,CCL),但不以此為限。在本實施例中,離形層22可以是光固化離形膜(photo-curable release film)或熱固化離形膜(thermal curable release film),但本發明不以此為限。在其他實施例中,離形層22也可以是雷射離形膜(laser debond release film)。
在本實施例中,如圖1D所示,上下的兩個第一基板100’可以同時接合至第二臨時載板20上,以於後續的步驟中,同時在上下兩個第一基板100’上形成第二基板200(繪示於圖1G)。如此一來,可以簡化製程,減少製作成本。以下將主要以第二臨時載板20下方的第一基板100’說明後續所接著進行的製程步驟。本領域具有通常知識者應當可以理解,位於第二臨時載板20上方的第一基板100’於後續所進行的製程步驟與下方的第一基板100’所進行的製程步驟相同,故不再贅述。
然後,請參考圖1D及圖1E,移除第一臨時載板10以及形成於第一臨時載板10上的離形層12,以暴露出第一線路層110。移除第一臨時載板10的方法例如包括藉由照光、加熱或是藉由雷射解離以降低離形層12的黏性,進而將第一臨時載板10與第一基板100’分離。
接著,請參考圖1F及圖1G,將第二基板200形成於第一基板100上。在本實施例中,第二基板200包括由多個介電層220以及多個第二線路層210依序交錯堆疊於第一基板100’上而形成的多個疊層。舉例而言,如圖1F及圖1G所示,形成第二基板200的步驟包括將多層介電層220依序堆疊地設置於第一基板100’上,這些介電層220的其中一者會設置於絕緣層120的表面101上。也就是說,本實施例的第二基板200是設置於絕緣層120上。然後,再於這些介電層220中形成多層第二線路層210,且位於不同水平膜層的第二線路層210彼此電性連接。從另一角度而言,每一層第二線路層210與每一層介電層220可定義出第二基板200的一個增層,而多個上述的增層可依序堆疊於第一基板100’以形成第二基板200。在本實施例中,第二基板200例如包括兩個上述的增層,但本發明不以此為限。在一些實施例中,第二基板200也可以包括一個、或三個或更多個增層,而不以圖1G所示為限。以下將以第二基板200包括上下兩個增層進行說明。
在本實施例中,如圖1F及圖1G所示,上增層(未標示)可定義為接觸第一基板100’的最上層的介電層220以及最上層的介電層220中的第二線路層210。上述最上層的介電層220可以形成多個接觸窗(未標示),以暴露第一線路層110的部分。於最上層的介電層220上形成的第二線路層210可填入這些接觸窗中以電性連接至第一線路層110。在本實施例中,如圖1F及圖1G所示,電性連接至第一線路層110的第二線路層210可被定義為第二線路層210中的最頂層211。
然後,將下增層(未標示)堆疊於上增層的表面。舉例而言,下增層可定義為接觸上增層的最下層的介電層220以及最下層的介電層220中的第二線路層210。上述最下層的介電層220可以形成多個接觸窗(未標示),以暴露最頂層211的部分。於最下層的介電層220上形成的第二線路層210可填入這些接觸窗中以電性連接至最頂層211。在本實施例中,如圖1G所示,電性連接至最頂層211的第二線路層210可被定義為第二線路層210中的最底層212,且上述的最底層212可外露於最下層的介電層220。
在本實施例中,介電層220的材料包括膠片(PrePreg)、感光型介電材料(photoimageable dielectric, PID)、感光性聚合體(例如苯並環丁烯,Benzocyclobutene)、ABF膜(Ajinomoto build-up film)、背膠銅箔(resin coated cooper foil, RCC)、玻璃纖維樹脂複合材料或其組合,但本發明不以此為限。
在本實施例中,多層第二線路層210的部分可貫穿介電層220以將不同水平面的第二線路層210彼此電性連接,且這些第二線路層210的另一部分則僅與位於相同水平面的第二線路層210互連。換句話說,第二線路層210可以提供第二基板200所需的水平及垂直連接的走線需求。
在本實施例中,第二線路層210可以一般走線或高密度(high density)走線的工藝設置。舉例而言,第二線路層210的線寬可為5微米至數百微米,但本發明不以此為限。在一些實施例中,第二線路層210的最細線寬可選擇性的為8微米至25微米,但不以此為限。基於導電性考量,第二線路層210一般是使用金屬材料,例如包括銅、鋁、銀、金或其他合適的材料,但本發明不以此為限。根據其他實施例,第二線路層210也可以使用其他導電材料例如是包括合金、金屬材料的氧化物、金屬材料的氮化物、金屬材料的氮氧化物或是金屬材料與其他導電材料的堆疊層。在本實施例中,形成第二線路層210的方法包括電鍍或化學鍍,但本發明不以此為限。
然後,請參考圖1G及圖1H,移除第二臨時載板20以將離形層22自第二臨時載板20分離。移除第二臨時載板20的方法例如包括藉由照光、加熱或是藉由雷射解離以降低離形層22的黏性,進而將第二臨時載板20上的金屬層21與離形層22分離。至此,以大致完成第二基板200的製作以及將第二基板200接合至第一基板100’的步驟。也就是說,上述的第二基板200為包括兩層具有第二線路層210及介電層220的增層的線路板。在本實施例中,具有第二線路層210的第二基板200例如為應用高密度連接板(High Density Interconnect, HDI)、無核心基板(coreless)或任意層印刷電路板(any-layer printed circuit board)的技術的基板。
值得注意的是,本實施例可直接將非應用超微細線路技術的一般線寬的第二基板200製作於具有超微細線路的第一線路層110的第一基板100’上。如此,本發明可以簡單的製程方法,直接將線寬較小的第一線路層110電性連接至線寬較大的第二線路層210。因此,可以簡化製程並減少成本。
接著,請參考圖1H及圖1I,在本實施例中,形成第一基板100的步驟還包括進行薄化程序。上述的薄化程序可以移除部分絕緣黏著材料140’,以形成絕緣黏著層140並暴露出導電結構130的接墊132。在本實施例中,進行薄化程序的步驟前,可先移除離形層22。移除離形層22的方法與移除第二臨時載板20的方法相似,故不再贅述,但不以此為限。在一些實施例中,也可以於進行薄化程序的同時,一併移除離形層22。
在本實施例中,薄化製程包括透過反應離子電漿蝕刻(Reactive-Ion Etching,RIE)製程、透過半調式光罩(half tone mask,HTM)、灰階光罩(grey tone mask)或相轉移光罩(phase shift mask)進行顯影製程以移除部分的絕緣黏著材料140’,但本發明不以此為限。在上述的設置下,形成的絕緣黏著層140可暴露出接墊132並部分地接觸接墊132的側壁(未標示)。簡言之,對尚未暴露接墊132的第一基板100’進行薄化製程以暴露出接墊132,進而完成第一基板100的製作。在本實施例中,絕緣黏著層140環繞並接觸接墊132的邊緣(如圖2A所示),以半露出接墊132而使接墊132可以部分地嵌入絕緣黏著層140。從另一角度而言,這些導電結構130的接墊132之間具有絕緣黏著層140。如此,絕緣黏著層140除了可以增加接墊132的結構可靠度外,更可以保護接墊132以及絕緣層120,還可以具有防焊的效果,而省去設置防焊層SR的步驟以簡化製程並節省成本。
然後,請參考圖1J,形成多個防焊層SR分別於第一基板100與第二基板200上。在本實施例中,兩個防焊層SR分別部分覆蓋第一基板100上的導電結構130以及第二基板200上的第二線路層210中的最底層212。舉例而言,第一基板100及第二基板200上的防焊層SR上可具有多個接觸窗(未標示),以分別暴露接墊132以及第二線路層210的最底層212。在本實施例中,防焊層SR的材料包括綠漆、感光型介電材料、ABF膜、以及高分子樹脂材料,但本發明不以此為限。
接著,請參考圖1J及圖1K,將多個電子元件300設置於第一基板100上以電性連接至接墊132及第一線路層110。在本實施例中,電子元件300舉例為晶片。如圖1K所述,多個電子元件300例如包括第一電子元件310以及第二電子元件320,且第一電子元件310以及第二電子元件320分別具有高密度設置的多個導電凸塊311、321。在本實施例中,第一電子元件310以及第二電子元件320還分別具有焊球312、322分別設置於導電凸塊311、321上,但本發明不以此為限。第一電子元件310以及第二電子元件320可透過導電凸塊311、321以及焊球312、322以電性連接至接墊132。基於導電性考量,導電凸塊311、321一般是使用金屬材料或合金,例如包括銅、鋁、銀、金或上述金屬的合金或其他合適的材料,但本發明不以此為限。
最後,將多個焊球SB設置於第二基板200上並電性連接第二線路層210中的最底層212。至此,已完成線路載板1的製作。
圖2A是圖1A的區域R中接墊的頂面的局部上視示意圖,圖2A為了方便說明及觀察,僅示意性地繪示部分構件。圖2B是圖1A的區域R中導電通孔的底面與第一線路層的局部上視示意圖,圖2B為了方便說明及觀察,僅示意性地繪示部分構件。請參考圖1及圖2A,圖2A所繪示的是區域R中的接墊132位於絕緣黏著層140的平面。接墊132(標示於圖1K)中具有頂面132T。在本實施例中,由於第一基板100例如為應用超微細線路技術的重佈置線路層,因此多個導電結構130之間可具有精細的間距。舉例而言,相鄰的任兩個導電結構130的接墊132之間的間距W1可以小於或等於60微米。在一些實施例中,相鄰任兩個接墊132之間的最小間距W1可以選擇性地為10微米至60微米。
Figure 02_image001
Figure 02_image002
請參考圖1及圖2B,圖2B所繪示的是區域R中的導電通孔134接觸第一線路層110而位於絕緣層120的界面。導電通孔134(標示於圖1K)中具有底面134B。在本實施例中,底面134B的直徑D2可以小於或等於30微米。在一些實施例中,相鄰底面134B的直徑D2可以選擇性地為10微米至30微米。相較於底面134B的直徑D2,第一線路層110的線寬D1可以小於或等於底面134B的直徑D2。
在上述的設置下,請參考圖1、圖2A及圖2B,導電通孔134接觸第一線路層110的底面134B於第二基板200上的正投影會位於接墊132的頂面132T於第二基板200上的正投影之內。換句話說,導電通孔134的剖面形狀例如是錐狀(taper),而在接觸接墊132的部分具有較大的面積,而在接觸第一線路層110的部分具有較小的面積。如此,第一線路層110可以超微細線路工藝的設置下還具有良好的設計裕度。
值得注意的是,本發明一實施例的線路載板1,由於其第一基板100為應用超微細線路技術的重佈置線路層,因此具有超微細線寬的第一線路層110以及以精細間距設置的接墊132。在上述的設置下,具有高密度線路的電子元件300(包括:第一電子元件310及第二電子元件320)可直接電性連接至接墊132,並透過第一線路層110而達成互連。換句話說,線路載板1適於互連多個高密度線路的電子元件300,因而可以降低訊號延遲並提升線路載板1的性能。
此外,多個電子元件300還可透過第一基板100的第一導電層100直接電性連接至第二基板200的第二導電層210(包括最頂層211以及最底層212)。因此,除了可以整面地具有超微細線路的第一基板100接合至第二基板200,以簡化製程並提升線路載板1的佈線裕度,更可透過第二基板200的多個介電層220所形成的增層以支持第一基板100,進而提升線路載板1的整體剛性,以提升結構的可靠度。
簡言之,由於本實施例的線路載板1的製作方法可直接將具有一般線寬的第二基板200直接形成並整面地接合至具有超微細線路的第一線路層110的第一基板100上,因此可以直接將不同精細度製作的第一線路層110以及第二線路層210整合至線路載板1上,而簡化製程、減少成本並提升佈線裕度。此外,多個具有高密度線路的電子元件300(包括:第一電子元件310及第二電子元件320)可直接電性連接至以精細間距設置的接墊132的第一基板100。在上述的設置下,這些電子元件300可透過第一線路層110而達成互連。如此一來,線路載板1適於將多個高密度線路的電子元件300互連,因而降低訊號延遲並提升線路載板1的性能。另外,第二基板200更可支持第一基板100,進而提升線路載板1的整體剛性,以提升結構的可靠度。
下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容,其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件,關於省略了相同技術內容的部分說明可參考前述實施例,下述實施例中不再重複贅述。
圖3A至圖3K是本發明另一實施例的線路載板的製造流程剖面示意圖。請先參考圖1K及圖3K,本實施例的線路載板1A與圖1K的線路載板1相似,主要的差異在於:線路載板1A是先完成第二基板200的設置,再完成導電結構130設置。因此,於結構上可直接以絕緣黏著層140A覆蓋第一線路層110而作為第一基板100A的增層,因此不需額外使用絕緣層120(繪示於圖1K)。以下將簡單的說明線路載板1A的製作流程。相同或近似的元件以及步驟則不再贅述。
請參考圖3A,將第一線路層110形成於第一臨時載板10上。
請參考圖3B,將絕緣黏著材料140’形成於第一線路層110上,以形成第一基板100’’。換句話說,本實施例的第一基板100’’包括由第一線路層110與絕緣黏著材料140’所組成的一層增層,但本發明不以此為限。在一些實施例中,第一基板100’’也可以包括多層由第一線路層110與絕緣黏著材料140’所依序堆疊組成的多層增層。本實施例的第一基板100’’例如是尚未在暴露的第一線路層110上設置導電結構130的基板,而會在後續的步驟中,形成具有導電結構130的第一基板100A(繪示於圖3I)。
請參考圖3C及圖3D,將第一基板100’’設置於第二臨時載板20上。接著,移除第一臨時載板10及第一臨時載板10上的離形層12。
請參考圖3E及圖3F,將第二基板200設置於第一基板100’’的絕緣黏著材料140’的表面101A上。舉例而言,第二基板200包括由介電層220以及第二線路層210所組成的多個增層(例如為兩個增層)。詳細而言,可先將一介電層220設置於絕緣材料層140’的表面101A上後,再形成第二線路層210的最頂層211以透過接觸窗(未標示)而電性連接至第一線路層110。接著,再將另一介電層220覆蓋最頂層211,再形成第二線路層210的最底層212以透過接觸窗(未標示)而電性連接至最頂層211。如圖3E及圖3F所示,絕緣黏著材料140’還具有相對表面101A的另一表面103A,且另一表面103A位於絕緣黏著材料140’與第二臨時載板20之間。
請參考圖3G,移除第二臨時載板20,而完成將第二基板200接合並形成於第一基板100’’的步驟。
請參考圖3G及圖3H,將多個接觸窗142形成於絕緣黏著材料140’中,以形成絕緣黏著層140A。
請參考圖3I,然後,形成多個導電結構130於絕緣黏著層140A中。至此,完成第一基板100A的設置。在本實施例中,第一基板100A包括第一線路層110內嵌於絕緣黏著層140A的表面101A上以及導電結構130設置於絕緣黏著層140A中。導電結構130的接墊132設置於另一表面103A上。絕緣黏著層140A的多個接觸窗142暴露出第一線路層110,且導電結構130的導電通孔134填入接觸窗142中以接觸並電性連接至第一線路層110。在本實施例中,形成多個接觸窗142的方法包括微影蝕刻、機械鑽孔、雷射鑽孔或其他合適的方法,本發明不以此為限。
請參考圖3J,接著,形成多個防焊層SR分別於第一基板100A與第二基板200上。在本實施例中,兩個防焊層SR分別部分覆蓋第一基板100A上的導電結構130以及第二基板200上的第二線路層210中的最底層212。
請參考圖3K,然後,將多個電子元件300設置於第一基板100上以電性連接至接墊132及第一線路層110。在本實施例中,多個電子元件300例如包括第一電子元件310以及第二電子元件320,且第一電子元件310以及第二電子元件320分別具有高密度設置的多個導電凸塊311、321。在本實施例中,第一電子元件310以及第二電子元件320還分別具有焊球312、322分別設置於導電凸塊311、321上,但本發明不以此為限。第一電子元件310以及第二電子元件320可透過導電凸塊311、321以及焊球312、322以電性連接至接墊132。
最後,將多個焊球SB設置於第二基板200上並電性連接第二線路層210中的最底層212。至此,已完成線路載板1A的製作。在上述的設置下,由於可先將第二基板200形成於第一基板100A的絕緣黏著材料140’,再完成導電結構130的設置,因此可以絕緣黏著層140A取代絕緣層120,而進一步簡化製程,節省成本。此外,藉由上述的設計,本實施例的線路載板1A還可獲致與上述實施例相同的效果,故於此不再贅述。
圖4是本發明又一實施例的線路載板的剖面示意圖。請參考圖1K及圖4,本實施例的線路載板1B與圖1K的線路載板1相似,主要的差異在於:線路載板1B更包括多個經表面處理的金屬接墊160。這些金屬接墊160、260分別接觸並設置於接墊132以及第二線路層210中的最底層212上。從另一角度而言,金屬接墊160可以位於接墊132與電路元件300(包括:第一電路元件310以及第二電路元件320)的焊球312、322之間。金屬接墊260可以位於第二線路層210的最底層212與焊球SB之間。
在本實施例中,金屬接墊160、260的形成方法包括對接墊132以及第二線路層210的最底層212進行表面處理。表面處理包括無電鍍鎳無電鍍鈀浸金(electroless nickel/electroless palladium/ immersion gold, ENEPIG)、無電鍍鎳自催化金(electroless nickel autocatalytic gold, ENAG)、浸鍍錫(immersion tin, IT)、微錫球植球(Micro-ball)、以及305錫銀銅合金錫膏(SAC 305)。在上述的設置下,金屬接墊160、260除了可以保護接墊132以及第二線路層210,還可以提升接墊132以及第二線路層210的導電性,進一步提升線路載板1B的整體性能。此外,藉由上述的設計,本實施例的線路載板1B還可獲致與上述實施例相同的效果,故於此不再贅述。
綜上所述,本發明一實施例的線路載板及其製作方法,由於可直接將具有一般線寬的第二基板直接形成並整面地接合至具有超微細線路的第一線路層的第一基板上,因此可以直接將不同精細度製作的第一線路層以及第二線路層整合至線路載板上,而簡化製程、減少成本並提升佈線裕度。此外,多個具有高密度線路的電子元件(包括:第一電子元件及第二電子元件)可直接電性連接至以精細間距設置的接墊的第一基板。在上述的設置下,這些電子元件可透過第一線路層而達成互連。如此一來,線路載板適於將多個高密度線路的電子元件互連,因而降低訊號延遲並提升線路載板的性能。另外,第二基板的多個增層更可支持第一基板,進而提升線路載板的整體剛性,以提升結構的可靠度。
此外,線路載板還可透過絕緣黏著層半露出接墊,以增加接墊的結構可靠度外,更可以保護接墊以及絕緣層,還可以具有防焊的效果,而省去設置防焊層的步驟以簡化製程並節省成本。
另外,線路載板的製作方法還可以先完成第二基板的設置,再完成第一基板上的導電結構的設置。因此,可直接以絕緣黏著層覆蓋第一線路層,進而取代絕緣層,以進一步簡化製程,節省成本。
更進一步而言,線路載板還可包括金屬接墊設置於接墊以及第二線路層的最底層上。因此,金屬接墊可以保護接墊以及第二線路層,還可以提升接墊以及第二線路層的導電性,而進一步提升線路載板的整體性能。
雖然本發明已以實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明的精神和範圍內,當可作些許的更動與潤飾,故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1、1A、1B:線路載板 10:第一臨時載板 12、22:離形層 20:第二臨時載板 21:金屬層 100、100’、100’’、100A:第一基板 101、101A:表面 103、103A:另一表面 110:第一線路層 120:絕緣層 122、142:接觸窗 130:導電結構 132:接墊 132T:頂面 134:導電通孔 134B:底面 140、140A:絕緣黏著層 140’:絕緣黏著材料 160、260:金屬接墊 200:第二基板 210:第二線路層 211:最頂層 212:最底層 220:介電層 300:電子元件 310:第一電子元件 311、321:導電凸塊 312、322、SB:焊球 320:第二電子元件 D1:線寬 D2:直徑 R:區域 SR:防焊層 W1:間距
圖1A至圖1K是本發明一實施例的線路載板的製造流程剖面示意圖。 圖2A是圖1A的區域R中接墊的頂面的局部上視示意圖。 圖2B是圖1A的區域R中導電通孔的底面與第一線路層的局部上視示意圖。 圖3A至圖3K是本發明另一實施例的線路載板的製造流程剖面示意圖。 圖4是本發明又一實施例的線路載板的剖面示意圖。
1:線路載板
100:第一基板
101:表面
103:另一表面
110:第一線路層
120:絕緣層
122:接觸窗
130:導電結構
132:接墊
132T:頂面
134:導電通孔
134B:底面
140:絕緣黏著層
200:第二基板
210:第二線路層
211:最頂層
212:最底層
220:介電層
300:電子元件
310:第一電子元件
311、321:導電凸塊
312、322、SB:焊球
320:第二電子元件
R:區域
SR:防焊層
W1:間距

Claims (20)

  1. 一種線路載板的製作方法,包括: 提供一第一臨時載板; 形成一第一基板於該第一臨時載板上,該第一基板包括一第一線路層以及多個導電結構,該些導電結構適於電性連接至多個電子元件; 進行接合步驟,以將該第一基板接合至一第二臨時載板,且該些導電結構位於該第一線路層與該第二臨時載板之間; 移除該第一臨時載板; 形成一第二基板於該第一基板上,以將該第二基板接合至該第一基板,該第二基板包括: 多個介電層;以及 多個第二線路層,配置在該些介電層中,該些第二線路層中的最底層外露於該些介電層,且該些第二線路層中的最頂層電性連接至該第一線路層;以及 移除該第二臨時載板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的線路載板的製作方法,其中形成該第一基板的步驟包括: 形成一離形層於該第一臨時載板上; 形成該第一線路層於該離形層上; 形成一絕緣層於該離形層上並覆蓋該第一線路層; 形成該些導電結構於該絕緣層上,且該些導電結構電性連接至該第一線路層;以及 形成一絕緣黏著材料於該絕緣層上,且該些導電結構位於該絕緣黏著材料與該絕緣層之間。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的線路載板的製作方法,其中形成該第一基板的步驟更包括進行一薄化程序,移除部分該絕緣黏著材料,以形成一絕緣黏著層並暴露出該些導電結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的線路載板的製作方法,其中形成該第二基板的步驟包括: 形成該些介電層依序堆疊於該第一基板上;以及 形成該些第二線路層於該些介電層中,且該些第二線路層彼此電性連接。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的線路載板的製作方法,其中該第二基板設置於該絕緣層上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的線路載板的製作方法,其中形成該第一基板的步驟包括: 形成一離形層於該第一臨時載板上; 形成該第一線路層於該離形層上;以及 形成一絕緣黏著材料於該第一線路層上。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的線路載板的製作方法,其中該第二基板設置於該絕緣黏著材料上。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的線路載板的製作方法,其中形成該第一基板的步驟更包括: 於形成該第二基板於該第一基板上的步驟之後,形成多個接觸窗於該絕緣黏著材料中,以形成一絕緣黏著層;以及 形成該些導電結構於該絕緣黏著層中,且該些導電結構透過該些接觸窗電性連接至該第一線路層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的線路載板的製作方法,更包括: 形成多個防焊層分別於該第一基板與該第二基板上,部分覆蓋該些導電結構以及該些第二線路層中的最底層;以及 設置多個焊球電性連接至該些第二線路層中的最底層。
  10. 一種線路載板,包括: 一第一基板,包括一第一線路層以及多個導電結構電性連接至該第一線路層,該些導電結構適於電性連接至多個電子元件;以及 一第二基板接合至該第一基板,且接觸該第一線路層,該第二基板包括: 多個介電層依序堆疊於該第一基板上;以及 多個第二線路層配置於該些介電層中,該些第二線路層中的最底層外露於該些介電層,且該些第二線路層中的最頂層電性連接至該第一線路層, 其中該些導電結構包括多個接墊以及多個導電通孔,該些接墊通過該些導電通孔電性連接至該第一線路層, 其中每一該些導電通孔接觸該第一線路層的一底面於該第二基板上的正投影位於每一該些接墊的一頂面於該第二基板上的正投影之內, 其中該第一線路層的線寬小於該第二線路層的線寬。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,其中該第一基板更包括: 一絕緣層,該第一線路層內嵌於該絕緣層的一表面;以及 一絕緣黏著層設置於該絕緣層相對該表面的另一表面上, 其中該些導電結構設置於該絕緣層中,每一該些接墊的部分設置於該另一表面上,且該絕緣黏著層環繞每一該些接墊。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的線路載板,其中該絕緣層的材料選自ABF膜、黏膠或感光型介電材料。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的線路載板,其中該絕緣黏著層的材料選自熱固性聚合物或光固性聚合物。
  14. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,其中該第一基板更包括: 一絕緣黏著層,該第一線路層內嵌於該絕緣黏著層的一表面,且該絕緣黏著層具有多個接觸窗, 其中該些導電結構設置於該絕緣黏著層中,該些接墊的部分設置於相對該表面的另一表面上,且該些導電通孔分別填入該些接觸窗中,以接觸該第一線路層。
  15. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,更包括: 多個防焊層分別設置於該第一基板與該第二基板上,部分覆蓋該些導電結構以及該些第二線路層中的最底層;以及 多個焊球設置於該第二基板上,電性連接至該些第二線路層中的最底層。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,其中該些接墊中的相鄰任二者之間的間距為10微米至60微米之間。
  17. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,其中該第一線路層的線寬為1微米至5微米之間。
  18. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,其中該第一線路層的線寬小於或等於每一該些導電通孔的該底面的直徑。
  19. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,其中該些接墊適於電性連接至該些電子元件。
  20. 如申請專利範圍第10項所述的線路載板,更包括多個經表面處理的金屬接墊,該些金屬接墊分別接觸並設置於該些接墊上以及該些第二線路層中的最底層上。
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