CN106507611A - 线路板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线路板的制造方法，其步骤如下。提供核心层。于所述核心层中形成通孔。于所述通孔中形成第一导体结构，所述第一导体结构覆盖所述通孔的表面的至少一部分。于所述第一导体结构的上下两侧上分别形成两个开口。每一个开口的孔径大于所述通孔的孔径。于所述两个开口中分别形成两个第二导体结构。本发明利用二次式镀孔工艺，避免铜厚过厚或是包孔现象的问题，以提升大孔径的镀孔以及大孔径与小孔径所组成的复合镀孔的可靠度，进而达到客户需求。

Description

线路板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种半导体的制造方法，尤其涉及一种线路板的制造方法。

背景技术

随着客户的产品需求增加，线路板的工艺也变得相当困难。举例而言，对于进行电镀工艺以填入大孔径的激光通孔(孔径约为500μm)的需求来说，相较于一般激光通孔的孔径(孔径约为75μm)的镀孔工艺，大孔径的激光通孔的镀孔工艺容易产生铜厚过厚或是包孔现象的问题，进而导致产品的可靠度下降。因此，如何发展一种线路板的制造方法，其可提高大孔径的镀孔的可靠度，以达到客户需求，将成为重要的课题之一。

发明内容

本发明提供一种线路板的制造方法，其可提高大孔径的镀孔的可靠度，以达到客户需求。

一种线路板的制造方法，其步骤如下。提供核心层。于所述核心层中形成通孔。于所述通孔中形成第一导体结构，所述第一导体结构覆盖所述通孔的表面的至少一部分。于所述第一导体结构的上下两侧上分别形成两个开口。每一个开口的孔径大于所述通孔的孔径。于所述两个开口中分别形成两个第二导体结构。

在本发明的一实施例中，于所述通孔中形成所述第一导体结构的步骤如下。于所述核心层的相对两侧上分别形成两个第一图案化掩膜层。进行第一电镀工艺，以于所述通孔中形成所述第一导体结构，且于所述两个第一图案化掩膜层中分别形成两个第一线路层。

在本发明的一实施例中，于所述导体结构的上下两侧上分别形成所述两个开口的步骤如下。移除所述两个第一图案化掩膜层，以暴露所述核心层的表面。于所述核心层的相对两侧上分别形成两个介电层。移除部分所述两个介电层，以分别暴露所述第一导体结构的上下两侧的表面。

在本发明的一实施例中，于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构的步骤。于所述两个介电层的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层。进行第二电镀工艺，以于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构，且于所述两个第二图案化掩膜层中分别形成两个第二线路层。

在本发明的一实施例中，所述第二电镀工艺包括一次电镀步骤、两次电镀步骤或多次电镀步骤。

在本发明的一实施例中，于所述通孔中形成所述第一导体结构的步骤如下。于所述核心层的相对两侧上分别形成两个第一图案化掩膜层。进行第一电镀工艺，以于所述通孔中形成所述第一导体结构。所述第一导体结构覆盖所述通孔的表面的至少一部分。

在本发明的一实施例中，于所述导体结构的上下两侧上分别形成所述两个开口的步骤如下。移除所述两个第一图案化掩膜层，以暴露所述核心层的表面。进行扩孔工艺，移除部分所述核心层，以分别暴露所述第一导体结构的上下两侧的表面。

在本发明的一实施例中，于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构的步骤如下。于所述核心层的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层。进行第二电镀工艺，以于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构，且于所述两个第二图案化掩膜层中分别形成两个线路层。

在本发明的一实施例中，所述第二电镀工艺包括一次电镀步骤、两次电镀步骤或多次电镀步骤。

在本发明的一实施例中，所述扩孔工艺包括激光钻孔工艺、机械钻孔工艺或其组合。

基于上述，本发明先在核心层中形成孔径较小的通孔，再于所述通孔中形成第一导体结构。接着于所述第一导体结构的上下两侧上分别形成孔径较大的两个开口。之后，再进行整个线路板面的电镀工艺。如此一来，本发明利用二次式镀孔工艺，避免铜厚过厚或是包孔现象的问题，以提升大孔径的镀孔的可靠度，进而达到客户需求。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A至图1F是本发明的第一实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图；

图2A至图2D是本发明的第二实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图；

图3A至图3E是本发明的第三实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图；

图4A至图4E是本发明的第四实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图。

附图标记说明：

10、30：通孔；

20、40、104、214：开口；

100、200：核心层；

102、202：第一图案化掩膜层；

106、206：第一导体结构；

108：第一线路层；

110：介电层；

111：图案化掩膜层；

112、212：第二图案化掩膜层；

116、116a、216、216a：第二导体结构；

118、218：第二线路层；

S1：第一侧；

S2：第二侧。

具体实施方式

图1A至图1F是本发明的第一实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图。

请参照图1A，提供核心层100。核心层100的材料可包括金属材料、介电材料或其组合。核心层100例如是铜箔基板(copper clad laminate，以下简称CCL)。核心层100具有相对的第一侧S1以及第二侧S2。在一实施例中，核心层100的厚度小于200μm。在本实施例中，由于第一侧S1以及第二侧S2的工艺相同，故以下以第一侧S1的工艺为举例说明，其后不再加以赘述第二侧S2的工艺。另外，下文中所述“核心层100的相对两侧”也可用以表示核心层100的第一侧S1以及第二侧S2。

之后，于核心层100中形成通孔10。通孔10贯穿核心层100。换言之，通孔10从核心层100的第一侧S1延伸至核心层100的第二侧S2。在一实施例中，通孔10的孔径可例如是50μm至120μm。接着，在核心层100的相对两侧分别形成两个第一图案化掩膜层102。第一图案化掩膜层102具有多个开口104，开口104的其中之一对应于通孔10，以暴露通孔10的表面。在一实施例中，第一图案化掩膜层102可例如是干膜的光刻胶层。

请参照图1B，进行第一电镀工艺，以于通孔10中形成第一导体结构106且于第一图案化掩膜层102中分别形成两个第一线路层108。但本发明不以此为限，在其他实施例中，也可不形成第一线路层108于第一图案化掩膜层102中。在本实施例中，第一导体结构106不仅覆盖通孔10的表面，还延伸覆盖至核心层100的相对两侧的部分表面。在一实施例中，第一导体结构106与第一线路层108的材料相同，其包括金属材料，可例如是银、镍、铜、金、钯或其组合。

请参照图1C，移除第一图案化掩膜层102，以暴露核心层100的部分表面。

请参照图1D，于核心层100的相对两侧上分别形成两个介电层110。介电层110具有开口20，开口20暴露第一导体结构106的上下两侧的表面。详细地说，先形成介电层覆盖第一导体结构106以及第一线路层108，并填满第一线路层108之间的空隙(未示出)。在一实施例中，形成介电层的方法可例如热压合工艺。在一实施例中，介电层的材料可包括介电材料，介电材料可例如是胶片(prepreg)、味之素积层(Ajinomoto Build-up Film,ABF)膜或其组合。然后，移除部分介电层，以分别暴露第一导体结构106的上下两侧的表面以及第一导体结构106与第一线路层108之间的部分介电层110的表面。在一实施例中，移除部分介电层的方法可例如是钻孔工艺或是蚀刻工艺。钻孔工艺包括激光钻孔工艺、机械钻孔工艺或其组合。在一实施例中，开口20的孔径可例如是300μm至800μm。在一实施例中，开口20的孔径大于通孔10的孔径。在一实施例中，开口20可例如是盲孔，配置于介电层110中，且对应第一导体结构106。

请参照图1E，于两个介电层110的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层112。然后，进行第二电镀工艺，以于两个开口20中分别形成两个第二导体结构116，且于两个第二图案化掩膜层112中分别形成两个第二线路层118。第二导体结构116不仅覆盖开口20的表面，还延伸覆盖至第二图案化掩膜层112的侧壁。在一实施例中，第二导体结构116与第二线路层118的材料相同，其包括金属材料，可例如是银、镍、铜、金、钯或其组合。

请参照图1F，移除第二图案化掩膜层112，以暴露介电层110的部分表面。在一实施例中，第二导体结构116的顶面高于介电层110的顶面。在后续工艺中，也可通过热压合工艺将增层结构反复压合而堆叠于核心层100上，来形成多个线路结构，以增加线路板的内部布线空间。值得注意的是，虽然图1F中仅示出两个第二导体结构116分别配置于第一导体结构106的上下两侧，但本发明不限于此。在其他实施例中，可以是一个或多个导体结构配置在第一导体结构106的单一侧(可例如是上侧或下侧)。

图2A至图2D是本发明的第二实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图。

值得注意的是，由于开口20具有较大的孔径，因此，在本实施例中，可进行两次电镀步骤的第二电镀工艺，以于两个开口20中分别形成两个第二导体结构116。但本发明不以此为限，在其他实施例中，所述第二电镀工艺可例如是一次电镀步骤、两次电镀步骤或多次电镀步骤。

请参考图2A，图2A中的核心层100、第一线路层108以及介电层110的形成方法、步骤以及材料与图1A至图1D的形成方法、步骤以及材料相似，于此便不再赘述。之后，于两个介电层110的相对两侧上分别形成两个图案化掩膜层111。图案化掩膜层111覆盖介电层110的表面，仅暴露出开口20的表面。然后，进行所述第二电镀工艺的第一次电镀步骤，以于两个开口20中分别形成两个第二导体结构116a。第二导体结构116a仅覆盖部分开口20的侧壁。换言之，第二导体结构116a未填满整个开口20。

请参照图2B，移除掩膜层111，接着，于两个介电层110的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层112。第二图案化掩膜层112暴露出开口20的表面以及介电层110的部分表面。

请参照图2C与图2D，进行第二电镀工艺的第二次电镀步骤，以于两个开口20中分别形成两个第二导体结构116，且于两个第二图案化掩膜层112中分别形成两个第二线路层118。第二导体结构116不仅覆盖开口20的表面，还延伸覆盖至第二图案化掩膜层112的侧壁。接着，移除第二图案化掩膜层112，以暴露介电层110的表面。

以下的实施例中，相同或相似的元件、构件、层以相似的元件符号来表示。举例来说，图1A的核心层100以及图2A的核心层100与图3A的核心层200以及图4A的核心层200为相同或相似的构件。于此不再逐一赘述。

图3A至图3E是本发明的第三实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图。

请参照图3A，提供核心层200。之后，于核心层100中形成通孔30。通孔30贯穿核心层200。接着，在核心层200的相对两侧分别形成两个第一图案化掩膜层202。第一图案化掩膜层202覆盖核心层200的表面且仅暴露通孔30的表面，以避免后续电镀工艺将导体材料电镀至核心层200的表面。然后，进行第一电镀工艺，以于通孔30中形成第一导体结构206。第一导体结构206覆盖通孔30的表面的至少一部分。在一实施例中，第一导体结构206仅覆盖通孔30的中间部分。在一实施例中，核心层200的厚度大于200μm。在一实施例中，通孔30的孔径可例如是50μm至120μm。

请参照图3B，移除第一图案化掩膜层202，以暴露核心层200的表面。之后，进行扩孔工艺，移除部分核心层200，以于核心层100中分别形成两个开口40。两个开口40分别暴露第一导体结构206的上下两侧的表面以及核心层200的部分表面。在一实施例中，开口40的孔径可例如是300μm至800μm。在一实施例中，开口40的孔径大于通孔30的孔径。在一实施例中，开口40可例如是盲孔，配置于核心层200中，且对应第一导体结构206。在一实施例中，所述扩孔工艺可例如是激光钻孔工艺、机械钻孔工艺或其组合。

请参照图3C与图3D，于核心层200的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层212。第二图案化掩膜层212具有多个开口214。开口214的其中之一对应于开口40，以暴露开口40的表面。然后，进行第二电镀工艺，以于两个开口40中分别形成两个第二导体结构216，且于两个第二图案化掩膜层212中分别形成两个第二线路层218。第二导体结构216不仅覆盖开口40的表面，还延伸覆盖至第二图案化掩膜层212的侧壁以及核心层200的部分顶面。在一实施例中，第二导体结构216与第二线路层218的材料相同，其包括金属材料，可例如是银、镍、铜、金、钯或其组合。

请参照图3E，移除第二图案化掩膜层212，以暴露核心层200的表面。在一实施例中，第二导体结构216的顶面高于核心层200相对两侧的表面。在后续工艺中，也可通过热压合工艺将增层结构反复压合而堆叠于核心层200上，来形成多个线路结构，以增加线路板的内部布线空间。

本实施例可通过在孔径较小的通孔30中形成第一导体结构206，之后，再于第一导体结构206的上下两侧上分别形成孔径较大的两个开口40，接着于开口40中形成第二导体结构216。因此，本实施例的二次式镀孔工艺(其包括第一电镀工艺以及第二电镀工艺)可解决由于通孔30的孔径较小，使得后续电镀工艺中的化学反应所产生的气泡容易停滞在通孔30中无法排出，进而导致严重的包孔现象的问题。另一方面，本实施例也可解决一次式镀孔工艺所导致铜厚过厚的问题。如此一来，本实施例便可提升大孔径的镀孔以及大孔径与小孔径所组成的复合镀孔的可靠度，进而达到客户需求。

图4A至图4E是本发明的第四实施例所示出的一种线路板的制造方法的剖面示意图。

由于开口40具有较大的孔径，因此，在本实施例中，可进行两次电镀步骤的第二电镀工艺，以于两个开口40中分别形成两个第二导体结构216。但本发明不以此为限，在其他实施例中，所述第二电镀工艺可例如是一次电镀步骤、两次电镀步骤或多次电镀步骤。

请参照图4A与图4B，其形成方法、步骤以及材料与图3A与图3B相似，于此便不再赘述。

接着，请参照图4C，于核心层200的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层212。第二图案化掩膜层212具有多个开口214。开口214的其中之一对应于开口40，以暴露开口40的表面。然后，进行第二电镀工艺的第一次电镀步骤，以于两个开口40中分别形成两个第二导体结构216a。第二导体结构216a仅覆盖部分开口40的侧壁。换言之，第二导体结构216a未填满整个开口40。

接着，请参照图4D，进行第二电镀工艺的第二次电镀步骤，于第二导体结构216a上继续填入导体结构，以于两个开口40中分别形成两个第二导体结构216，且于两个第二图案化掩膜层212中分别形成两个第二线路层218。第二导体结构216不仅覆盖开口40的表面，还延伸覆盖至第二图案化掩膜层212的侧壁以及核心层200的部分顶面。在一实施例中，第二导体结构216与第二线路层218的材料相同，其包括金属材料，可例如是银、镍、铜、金、钯或其组合。

参照图4E，移除第二图案化掩膜层212，以暴露核心层200的表面。

综上所述，本发明先在核心层中形成孔径较小的通孔，再于所述通孔中形成第一导体结构。接着于所述第一导体结构的上下两侧上分别形成孔径较大的两个开口。之后，再进行整个线路板面的电镀工艺。如此一来，本发明利用二次式镀孔工艺，避免铜厚过厚或是包孔现象的问题，以提升大孔径的镀孔以及大孔径与小孔径所组成的复合镀孔的可靠度，进而达到客户需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种线路板的制造方法，其特征在于，包括：

提供核心层；

于所述核心层中形成通孔；

于所述通孔中形成第一导体结构，所述第一导体结构覆盖所述通孔的表面的至少一部分；

于所述第一导体结构的上下两侧上分别形成两个开口，其中每一个开口的孔径大于所述通孔的孔径；以及

于所述两个开口中分别形成两个第二导体结构。

2.根据权利要求1所述的线路板的制造方法，其特征在于，于所述通孔中形成所述第一导体结构的步骤包括：

于所述核心层的相对两侧上分别形成两个第一图案化掩膜层；以及

进行第一电镀工艺，以于所述通孔中形成所述第一导体结构，且于所述两个第一图案化掩膜层中分别形成两个第一线路层。

3.根据权利要求2所述的线路板的制造方法，其特征在于，于所述导体结构的上下两侧上分别形成所述两个开口的步骤包括：

移除所述两个第一图案化掩膜层，以暴露所述核心层的表面；

于所述核心层的相对两侧上分别形成两个介电层；以及

移除部分所述两个介电层，以分别暴露所述第一导体结构的上下两侧的表面。

4.根据权利要求3所述的线路板的制造方法，其特征在于，于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构的步骤包括：

于所述两个介电层的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层；以及

进行第二电镀工艺，以于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构，且于所述两个第二图案化掩膜层中分别形成两个第二线路层。

5.根据权利要求4所述的线路板的制造方法，其特征在于，所述第二电镀工艺包括一次电镀步骤、两次电镀步骤或多次电镀步骤。

6.根据权利要求1所述的线路板的制造方法，其特征在于，于所述通孔中形成所述第一导体结构的步骤包括：

于所述核心层的相对两侧上分别形成两个第一图案化掩膜层；以及

进行第一电镀工艺，以于所述通孔中形成所述第一导体结构，所述第一导体结构覆盖所述通孔的表面的至少一部分。

7.根据权利要求6所述的线路板的制造方法，其特征在于，于所述导体结构的上下两侧上分别形成所述两个开口的步骤包括：

移除所述两个第一图案化掩膜层，以暴露所述核心层的表面；以及

进行扩孔工艺，移除部分所述核心层，以分别暴露所述第一导体结构的上下两侧的表面。

8.根据权利要求7所述的线路板的制造方法，其特征在于，于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构的步骤包括：

于所述核心层的相对两侧上分别形成两个第二图案化掩膜层；以及

进行第二电镀工艺，以于所述两个开口中分别形成所述两个第二导体结构，且于所述两个第二图案化掩膜层中分别形成两个线路层。

9.根据权利要求8所述的线路板的制造方法，其特征在于，所述第二电镀工艺包括一次电镀步骤、两次电镀步骤或多次电镀步骤。

10.根据权利要求7所述的线路板的制造方法，其特征在于，所述扩孔工艺包括激光钻孔工艺、机械钻孔工艺或其组合。