TWI632835B - 電路板結構及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種電路板結構，包括基板、線路、及獨立金屬墊。所述基板包含有位於相反側的第一板面與第二板面。所述線路與獨立金屬墊設置於基板的第一板面，並且所述獨立金屬墊與線路呈間隔設置且相互電性隔離。其中，所述獨立金屬墊包含有設置於第一板面的接合部及形成於上述接合部上的硬金層。藉此，本發明提供一種具有獨立金屬墊的電路板結構。此外，本發明另提供一種電路板結構製造方法。

Description

電路板結構及其製造方法

本發明涉及一種電路板，尤其涉及一種具有獨立金屬墊的電路板及其製造方法。

現有電路板結構在成形金手指的時候，大致依循圖1至圖3所示的步驟，具體說明如下。如圖1，在基板1a上成形有金屬層2a，並且金屬層2a包含待鍍金區21a及非鍍金區22a，而位於上述待鍍金區21a兩側的非鍍金區22a是以防焊層3a覆蓋。如圖2，在金屬層2a的待鍍金區21a上形成金層4a，並且上述金層4a包含有功能區塊41a與無效區塊42a。如圖3，去除功能區塊41a上側的部分無效區塊42a及非鍍金區22a。

依上所述，現有電路板結構100a在金層4a的功能區塊41a之相反兩側，還留有相連接的無效區塊42a(如圖3)，並且現有電路板結構100a在圖3的步驟中還必須去除已完成鍍金的區塊。因此，現有電路板結構100a顯然產生許多不必要的貴金屬(如：金)浪費。

於是，本發明人認為上述缺陷可改善，乃特潛心研究並配合科學原理的運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺陷的本發明。

本發明實施例公開一種電路板結構及其製造方法，用來有效地改善現有電路板結構所可能產生的缺失。

本發明實施例公開一種電路板結構，包括：一基板，包含有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一線路，設置於所述基板的所述第一板面；以及一獨立金屬墊，設置於所述基板的所述第一板面，所述獨立金屬墊與所述線路呈間隔設置且相互電性隔離；其中，所述獨立金屬墊包含有設置於所述第一板面的一接合部及形成於所述接合部上的一硬金層。

優選地，所述接合部包含有設置於所述第一板面的一銅層及連接所述銅層與所述硬金層的一鎳層，所述銅層與所述線路具有相同的高度。

優選地，所述銅層側壁未包覆於所述硬金層，並且所述銅層的寬度自鄰近所述第一板面朝向遠離所述第一板面逐漸地縮小。

優選地，所述硬金層的外側部位凸伸出所述銅層。

優選地，所述電路板結構進一步包括有設置於所述第一板面的一防焊層，所述防焊層圍繞於所述獨立金屬墊外側，並且所述線路至少部分埋置於所述防焊層，而所述獨立金屬墊未接觸於所述防焊層。

優選地，所述硬金層相較於所述第一板面的高度不小於所述防焊層相較於所述第一板面的高度。

本發明實施例也公開一種電路板結構製造方法，包括：提供一基板與設置於所述基板上的一導電層；其中，所述基板包含有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述導電層設置於所述第一板面；在所述導電層的一預定區塊上形成有一鍵結層及設置於所述鍵結層的一硬金層；以及將所述導電層蝕刻成所述預定區塊及與所述預定區塊相互分離的一線路；其中，所述預定區塊、所述鍵結層、及所述硬金層合稱為一獨立金屬墊。

優選地，在所述導電層上設置有一圖案層；其中，所述圖案層具有一圖形孔，以裸露所述導電層的所述預定區塊；在所述圖形孔內的所述預定區塊上依序成形所述鍵結層與所述硬金層，而 後去除所述圖案層。

優選地，在所述硬金層及所述導電層的一預定線路區塊上形成一遮蔽層，並蝕刻未被所述遮蔽層所覆蓋的所述導電層部位，以使所述導電層成形為所述預定區塊及所述線路，而後去除所述遮蔽層。

優選地，所述電路板製造方法進一步包括：於所述第一板面形成一防焊層，並使所述防焊層圍繞於所述獨立金屬墊外側且將所述線路的至少部分埋置於其內。

綜上所述，本發明實施例所公開的電路板結構及其製造方法，可無須移除任何硬金層而形成獨立金屬墊，並且所述獨立金屬墊不會連接任何無效區塊，以避免電路板結構產生不必要的貴金屬(如：金)浪費。

再者，由於本實施例的電路板結構在形成獨立金屬墊的過程中，無須如習知般以非鍍金區作為待鍍金區之導引，所以本實施例的電路板結構能夠在基板上的任何位置形成有獨立金屬墊，進而使基板上的獨立金屬墊之外型、尺寸、位置、及密度，較不會受到限制，藉以有效地促進電路板結構的發展。

為能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，但是此等說明與附圖僅用來說明本發明，而非對本發明的保護範圍作任何的限制。

[先前技術]

100a‧‧‧現有電路板結構

1a‧‧‧基板

2a‧‧‧金屬層

21a‧‧‧待鍍金區

22a‧‧‧非鍍金區

3a‧‧‧防焊層

4a‧‧‧金層

41a‧‧‧功能區塊

42a‧‧‧無效區塊

[本發明實施例]

100‧‧‧電路板結構

1‧‧‧基板

11‧‧‧第一板面

12‧‧‧第二板面

13‧‧‧貫孔

2’‧‧‧預定線路區塊

2‧‧‧線路

3‧‧‧獨立金屬墊

31’‧‧‧預定區塊

31‧‧‧銅層

32‧‧‧鍵結層(鎳層)

33‧‧‧硬金層

34‧‧‧接合部

4‧‧‧防焊層

41‧‧‧開孔

10‧‧‧導電層

20‧‧‧圖案層

201‧‧‧圖形孔

30‧‧‧遮蔽層

H1、H2‧‧‧高度

圖1為現有電路板結構的製造步驟(一)。

圖2為現有電路板結構的製造步驟(二)。

圖3為現有電路板結構的製造步驟(三)。

圖4A為本發明電路板結構製造方法的步驟S110之示意圖。

圖4B為圖4A沿IVB-IVB剖線的剖視示意圖。

圖5A為本發明電路板結構製造方法的步驟S120與步驟S130之示意圖。

圖5B為圖5A沿VB-VB剖線的剖視示意圖。

圖6A為本發明電路板結構製造方法的步驟S140之示意圖。

圖6B為圖6A沿VIB-VIB剖線的剖視示意圖。

圖7A為本發明電路板結構製造方法的步驟S150之示意圖。

圖7B為圖7A沿VⅡB-VⅡB剖線的剖視示意圖。

圖8A為本發明電路板結構製造方法的步驟S160之示意圖。

圖8B為圖8A沿VⅢB-VⅢB剖線的剖視示意圖。

圖8C為圖8B中的VⅢC部位的局部放大示意圖。

請參閱圖4A至圖8C，為本發明的實施例，需先說明的是，本實施例對應附圖所提及的相關數量與外型，僅用來具體地說明本發明的實施方式，以便於了解本發明的內容，而非用來侷限本發明的保護範圍。

本實施例提供一種電路板結構100及其製造方法，上述電路板結構100例如是應用在伺服器或半導體測試等方面，但本發明不以此為限。再者，為便於理解本實施例，下述將先大致說明電路板結構製造方法的各個步驟(如：步驟S110~步驟S160)，而後再接著介紹所述電路板結構100的構造特徵。其中，在說明電路板結構製造方法的各個步驟時，圖式僅以局部區塊作為示意，此並非用以侷限本發明的數量與實施範圍。

步驟S110：請參閱圖4A和圖4B所示，提供一基板1與設置於所述基板1上的一導電層10。其中，所述基板1包含有位於相反側的一第一板面11(如圖4B中的基板1頂面)與一第二板面12(如圖4B中的基板1底面)，並且所述導電層10設置於上述基板1的第一板面11。

進一步地說，本實施例的導電層10是通過銅電鍍方式成形於 基板的整個第一板面11，但本發明不受限於此。舉例來說，在一未繪示的實施例中，所述導電層10也可以是通過銅箔壓合方式成形於基板1的第一板面11。

再者，本實施例的基板1也可以形成有自所述第一板面11貫穿至第二板面12的多個貫孔13，並於上述每個貫孔13內設有連接於所述導電層10的一導電材料(圖中未示出)，但本發明不以此為限。

步驟S120：請參閱圖5A和圖5B所示，在所述導電層10上設置有一圖案層20。其中，所述圖案層20具有一圖形孔201，以裸露所述導電層10的一預定區塊31’。

進一步地說，本實施例的圖案層20是在導電層10上先貼附乾膜，而後將上述乾膜以曝光顯影方式形成具有特定形狀的圖形孔201，藉以使圖形孔201能夠露出設計者所需之特定形狀的預定區塊31’。其中，上述圖案層20的成形過程中，較佳的環境條件為溫度20℃~24℃、濕度50%~60%。因此，本實施例所採用的步驟S120可以依據設計者的不同需求，而實現各種形狀的預定區塊31’，藉以跳脫習知金手指的長條狀限制。

步驟S130：請參閱圖5A和圖5B所示，在所述圖形孔201內的預定區塊31’上依序成形一鍵結層32與一硬金層(hard gold layer)33，進一步地說，在所述導電層10的預定區塊31’上以例如電鍍方式沉積形成有上述鍵結層32及設置於鍵結層32的硬金層33；而後去除所述圖案層20。

其中，所述鍵結層32與硬金層33於本實施例中是大致填滿上述圖形孔201，亦即，上述硬金層33外表面大致齊平於圖案層20的外表面，但本發明不受限於此。

再者，由於所述硬金層33與材質為銅的導電層10之間難以 穩固地結合，所以本實施例是通過鍵結層32來使硬金層33能夠穩固地附著於導電層10上。更詳細地說，本實施例的鍵結層32為鎳層32，並且所述鎳層32能夠分別與硬金層33及材質為銅的導電層10產生強度較佳的鍵結。

步驟S140：請參閱圖6A和圖6B所示，在所述硬金層33及導電層10的一預定線路區塊2’上形成一遮蔽層30。也就是說，設計者能透過特定圖案的遮蔽層30覆蓋導電層10的預定線路區塊2’，來成形所需要的線路圖案。其中，上述預定線路區塊2’與預定區塊31’為導電層10中相互分離的兩個部位，並且本實施例的預定線路區塊2’可以設置於上述基板1設有貫孔13的部位上，但不以此為限。

進一步地說，本實施例的遮蔽層30是在硬金層33與導電層10上先貼附乾膜，而後將導電層10上的乾膜以曝光顯影方式形成具有特定形狀的遮蔽層30，藉以使遮蔽層30能夠覆蓋設計者所需之特定形狀的預定線路區塊2’。其中，上述遮蔽層30的成形過程中，較佳的環境條件為溫度20℃~24℃、濕度50%~60%。因此，本實施例所採用的步驟S140可以依據設計者的不同需求，而實現各種形狀的預定線路區塊2’。

步驟S150：請參閱圖7A和圖7B所示，通過蝕刻上述未被遮蔽層30覆蓋的導電層10部位，以使所述導電層10成形為(或留下)銅層31(即預定區塊31’)及至少一線路2(即預定線路區塊2’)，而後去除所述遮蔽層30。也就是說，將所述導電層10蝕刻成銅層31及與上述銅層31相互分離的至少一線路2。上述銅層31(即預定區塊31’)、鍵結層32、及硬金層33於本實施例中合稱為一獨立金屬墊3。

其中，上述”蝕刻”於本實施例中是以化學蝕刻方式實施，並 且上述化學蝕刻較佳是採用的不會侵蝕硬金層33的蝕刻液，藉以利於獨立金屬墊3的硬金層33能夠維持設計者所預定的外型，但本發明不受限於此。

再者，所述獨立金屬墊3的硬金層33於本實施例中適用於接觸式連接，藉以通過碰觸外部元件而形成連通，進而應用在伺服器或半導體測試等方面，但本發明不以此為限。

步驟S160：請參閱圖8A和圖8B所示，於所述基板1的第一板面11形成一防焊層4，並使所述防焊層4圍繞於所述獨立金屬墊3外側且將所述線路2的至少部分埋置於其內。進一步地說，所述防焊層4能設有用來露出部分線路2的至少一開孔41，以使上述經由開孔41露出的線路2部位能夠連接(如：焊接或插接等)於一外部元件。

再者，所述防焊層4在成形的過程中，較佳是防焊層4未接觸於獨立金屬墊3，並且所述硬金層33相較於第一板面11的高度H1不小於所述防焊層4相較於第一板面11的高度H2，但本發明不受限於此。

據此，經由實施上述步驟S110~S160之後，即可製造完成本實施例的電路板結構100，但上述各個步驟S110~S160在實際運用時，能夠以合理的方式置換、變化或取代，而不侷限於本實施例所載。舉例來說，所述基板1的第一板面11與第二板面12可以皆成形有獨立金屬墊3，或者是上述第一板面11與第二板面12的其中之一成形有獨立金屬墊3。

再者，本實施例於下述將接著說明經由實施步驟S110~S160所完成的電路板結構100之構造特徵，但本發明的電路板結構100並不侷限於以步驟S110~S160所完成。

請參閱圖8A至圖8C，所述電路板結構100包括一基板1、設置於所述基板1且相互分離的一線路2與一獨立金屬墊3、及設置於所述基板1的一防焊層4。其中，所述基板1包含有位於相反側的一第一板面11與一第二板面12，並且上述線路2、獨立金屬墊3、及防焊層4皆設置於基板1的第一板面11。

再者，所述獨立金屬墊3與線路2呈間隔設置且相互電性隔離，並且所述獨立金屬墊3包含有設置於上述第一板面11的一接合部34及形成於接合部34上的一硬金層33。

更詳細地說，所述接合部34於本實施例中包含有設置於所述基板1第一板面11的一銅層31及連接上述銅層31與硬金層33的一鎳層32，並且本實施例中的銅層31與線路2是通過相同的導電層10所製造而具有相同的高度。須說明的是，本實施例的接合部34雖是以銅層31與鎳層32為例，但本發明的接合部34不排除以其他構造或材質取代上述銅層31與鎳層32。

進一步地說，所述銅層31側壁未包覆於所述硬金層33與鎳層32，並且銅層31的寬度自鄰近第一板面11朝向遠離第一板面11(如圖8B中的由下而上之方向)逐漸地縮小。所述硬金層33與鎳層32的寬度大致相等，並且所述硬金層33與鎳層32的外側部位凸伸出上述銅層3，而所述硬金層33相較於第一板面11的高度H1不小於(如：大於)所述防焊層4相較於第一板面11的高度H2。

另，所述防焊層4圍繞於獨立金屬墊3外側，並且所述線路2至少部分埋置於所述防焊層4內。其中，所述獨立金屬墊3較佳是未接觸於防焊層4。

綜上所述，本發明實施例所公開電路板結構及其製造方法，可無須移除任何硬金層33而形成獨立金屬墊3，並且所述獨立金屬墊3不會連接任何無效區塊，以避免電路板結構100產生不必 要的貴金屬浪費。

再者，由於本實施例的電路板結構100在形成獨立金屬墊3的過程中，無須如習知般以非鍍金區作為待鍍金區之導引(如圖1)，所以本實施例的電路板結構100能夠在基板1上的任何位置形成有獨立金屬墊3，進而使基板1上的獨立金屬墊3之外型、尺寸、位置、及密度，較不會受到限制，藉以有效地促進電路板結構100的發展。

以上所述僅為本發明的優選可行實施例，並非用來侷限本發明的保護範圍，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的權利要求書的保護範圍。

Claims (10)

1. 一種電路板結構，包括：一基板，包含有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一線路，設置於所述基板的所述第一板面；以及一獨立金屬墊，設置於所述基板的所述第一板面，所述獨立金屬墊與所述線路呈間隔設置且相互電性隔離；其中，所述獨立金屬墊包含有設置於所述第一板面的一接合部及形成於所述接合部上的一硬金層；其中，所述獨立金屬墊的所述硬金層用於接觸式連接，以通過碰觸一外部元件而形成連通。
2. 如請求項1所述的電路板結構，其中，所述接合部包含有設置於所述第一板面的一銅層及連接所述銅層與所述硬金層的一鎳層，所述銅層與所述線路具有相同的高度。
3. 一種電路板結構，包括：一基板，包含有位於相反側的一第一板面與一第二板面；一線路，設置於所述基板的所述第一板面；以及一獨立金屬墊，設置於所述基板的所述第一板面，所述獨立金屬墊與所述線路呈間隔設置且相互電性隔離；其中，所述獨立金屬墊包含有設置於所述第一板面的一接合部及形成於所述接合部上的一硬金層；其中，所述接合部包含有設置於所述第一板面的一銅層及連接所述銅層與所述硬金層的一鎳層，所述銅層側壁未包覆於所述硬金層，並且所述銅層的寬度自鄰近所述第一板面朝向遠離所述第一板面逐漸地縮小。
4. 如請求項3所述的電路板結構，其中，所述硬金層的外側部位凸伸出所述銅層。
5. 一種電路板結構，包括有：一基板，包含有位於相反側的一第一板面與一第二板面； 一線路，設置於所述基板的所述第一板面；一獨立金屬墊，設置於所述基板的所述第一板面，所述獨立金屬墊與所述線路呈間隔設置且相互電性隔離；其中，所述獨立金屬墊包含有設置於所述第一板面的一接合部及形成於所述接合部上的一硬金層；以及一防焊層，設置於所述第一板面，所述防焊層圍繞於所述獨立金屬墊外側，並且所述線路至少部分埋置於所述防焊層，而所述獨立金屬墊未接觸於所述防焊層。
6. 如請求項5所述的電路板結構，其中，所述硬金層相較於所述第一板面的高度不小於所述防焊層相較於所述第一板面的高度。
7. 一種電路板結構製造方法，包括：提供一基板與設置於所述基板上的一導電層；其中，所述基板包含有位於相反側的一第一板面與一第二板面，所述導電層設置於所述第一板面；在所述導電層的一預定區塊上形成有一鍵結層及設置於所述鍵結層的一硬金層；以及將所述導電層蝕刻成所述預定區塊及與所述預定區塊相互分離的一線路；其中，所述預定區塊、所述鍵結層、及所述硬金層合稱為一獨立金屬墊。
8. 如請求項7所述的電路板結構製造方法，其中，在所述導電層上設置有一圖案層；其中，所述圖案層具有一圖形孔，以裸露所述導電層的所述預定區塊；在所述圖形孔內的所述預定區塊上依序成形所述鍵結層與所述硬金層，而後去除所述圖案層。
9. 如請求項7所述的電路板結構製造方法，其中，在所述硬金層及所述導電層的一預定線路區塊上形成一遮蔽層，並蝕刻未被所述遮蔽層所覆蓋的所述導電層部位，以使所述導電層成形為所述預定區塊及所述線路，而後去除所述遮蔽層。
10. 如請求項7至9中任一項所述的電路板結構製造方法，其進一步包括：於所述第一板面形成一防焊層，並使所述防焊層圍繞於所述獨立金屬墊外側且將所述線路的至少部分埋置於其內。