專利名稱：電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種電路板，且特別是涉及以一具有核心層的電路板單元來(lái)制作電路板，而核心層為一核心導(dǎo)電層，或?yàn)橐缓诵慕殡妼哟钆潆p導(dǎo)電層。
背景技術(shù)：
芯片倒裝焊技術(shù)(Flip Chip Bonding Technology，簡(jiǎn)稱F/C)是經(jīng)常應(yīng)用于芯片尺寸封裝(Chip Scale Package，CSP)的封裝技術(shù)。芯片倒裝焊技術(shù)主要是利用面陣列(area array)的排列方式，將多個(gè)芯片墊(die pad)配置于芯片(die)的有源表面(active surface)，并在各個(gè)芯片墊上形成凸塊(bump)，接著再將芯片翻面(flip)之后，利用芯片的芯片墊上的凸塊分別電(electrically)連接及機(jī)械(mechanically)連接至載體(carrier)(例如基板(substrate)或印刷電路板(PCB))的表面所對(duì)應(yīng)的接合墊(bonding pad)。值得注意的是，由于芯片倒裝焊技術(shù)可以應(yīng)用于高管角腳數(shù)(High Pin Count)的芯片封裝結(jié)構(gòu)，并同時(shí)具有縮小封裝面積及縮短訊號(hào)傳輸路徑等優(yōu)點(diǎn)，所以芯片倒裝焊技術(shù)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在芯片封裝領(lǐng)域。
就芯片倒裝焊技術(shù)所應(yīng)用的載體而言，由于硬式基板(rigid substrate)可提供高密度及高接點(diǎn)數(shù)的線路布局，使得倒裝片封裝結(jié)構(gòu)通常是采用硬式基板來(lái)作為載體。目前較為常見(jiàn)的硬式基板的制作工藝主要可分為迭層法(laminate)及增層法(build-up)兩大類，由于增層法所制作出的芯片載體具有較高的布線密度，其中又以增層法所制作出的硬式基板最為常見(jiàn)。
增層法的硬式基板的制作原理是以一絕緣芯層(core)作為一基礎(chǔ)層，并依照硬式基板的所需的線路布局，以機(jī)械鉆孔(mechanical drill)的方式，在絕緣芯層上形成多個(gè)通孔，并經(jīng)由鍍通孔(Plated Through Hole，PTH)的制作工藝，而形成鍍通插塞(through via)于這些通孔之內(nèi)。接著，再逐次形成介電層、已構(gòu)圖的導(dǎo)電層、介電層、已構(gòu)圖的導(dǎo)電層...，最后形成一硬式基板。此外，為電連接的兩相鄰的導(dǎo)電層，還必須在形成介電層之后，利用感光成孔(Photo Via)、雷射燒孔(Laser Ablation)及等離子蝕孔(Plasma Etching)等非機(jī)械式鉆孔的方式，在介電層上形成開(kāi)口，藉以暴露出下面的導(dǎo)電層所形成的接合墊，接著再填入或電鍍導(dǎo)電物質(zhì)于開(kāi)口之內(nèi)，從而形成導(dǎo)電插塞(conductive via)，使得二相鄰的導(dǎo)電層可經(jīng)由這些導(dǎo)電插塞，而彼此相互電連接。
值得注意的是，由于采用現(xiàn)有技術(shù)中的增層法所制作的硬式基板均必須經(jīng)過(guò)繁瑣而復(fù)雜的制作工藝步驟，包括電鍍、感光成孔、雷射燒孔及等離子蝕孔，其中電鍍及感光成孔等制作工藝步驟將使得硬式基板的制作工藝周期相當(dāng)?shù)鼐徛?，而雷射燒孔及等離子蝕孔等制作工藝步驟將使得硬式基板的制作成本相對(duì)地昂貴。此外，就現(xiàn)有技術(shù)的硬式基板的制作工藝而言，在制作工藝步驟、制作成本及制作工藝周期上均難以再繼續(xù)減少或降低。
實(shí)用新型內(nèi)容因此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電路板，用以簡(jiǎn)化電路板的制作工藝步驟及降低電路板的制作成本。
為達(dá)到本實(shí)用新型的上述的目的，本實(shí)用新型提出一種電路板，包括至少一迭合電路板單元(laminated circuit board unit)，電路板單元至少包括一核心層；一第一介電層，迭合至核心層的一面，并具有至少一第一導(dǎo)電柱，其貫穿第一介電層；一第二介電層，迭合至核心層的另一面，并具有至少一第二導(dǎo)電柱，其貫穿第二介電層；一第一導(dǎo)電層，迭合至第一介電層的較遠(yuǎn)離核心層的一面，并經(jīng)由第一導(dǎo)電柱而電連接至核心層；以及一第二導(dǎo)電層，迭合至第二介電層的較遠(yuǎn)離核心層的一面，并經(jīng)由第二導(dǎo)電柱而電連接至核心層；以及至少一第三導(dǎo)電柱，其貫穿第一介電層、核心層及第二介電層，并電連接第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層。
依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中核心層具有一核心導(dǎo)電層及至少一核心介電柱，而核心介電柱貫穿核心導(dǎo)電層。此外，第三導(dǎo)電柱貫穿核心層的核心介電柱。
依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中核心層具有一核心介電層、至少一核心導(dǎo)電柱、已構(gòu)圖的一第三導(dǎo)電層及已構(gòu)圖的一第四導(dǎo)電層，而核心導(dǎo)電柱貫穿核心介電層，且第三導(dǎo)電層及第四導(dǎo)電層分別配置于核心介電層的兩面。此外，第三導(dǎo)電柱貫穿核心層的核心介電層。
如上所述，由于本實(shí)用新型的電路板以一具有核心層的電路板單元來(lái)制作電路板，其中核心層為一核心導(dǎo)電層，或?yàn)橐缓诵慕殡妼哟钆潆p導(dǎo)電層，并可采用傳統(tǒng)的迭合的制作工藝及設(shè)備來(lái)取代現(xiàn)有技術(shù)中的增層法的電路板制作工藝，故可有效地降低電路板的制作成本及縮短電路板的制作工藝周期。
為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下
圖1A～1F依次示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第一種電路板制作工藝的流程剖面圖。
圖2A、2B依次示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第二種電路板制作工藝的初始及最終剖面圖。
圖3A～3F依次示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第三種電路板制作工藝的流程剖面圖。
圖4A、4B分別示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第四種電路板制作工藝的初始及最終剖面圖。
圖5示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的一種具有四導(dǎo)電層的電路板的剖面圖。
圖6示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的一種具有七導(dǎo)電層的電路板的剖面圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖1A～1F，其依次示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第一種電路板制作工藝的流程剖面圖。本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第一種電路板制作工藝可以制作出三層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板，即三層板。
如圖1A所示，預(yù)先提供一核心層110、一介電層120a及介電層120b。其中，核心層110具有一核心導(dǎo)電層112及多個(gè)核心介電柱114，而這些核心介電柱114貫穿核心導(dǎo)電層112，且這些核心介電柱114的兩端面大致分別共面于核心導(dǎo)電層112的兩面。此外，介電層120a則具有多個(gè)導(dǎo)電柱124a，而這些導(dǎo)電柱124a貫穿介電層120a，分別容納于介電層120a的這些通孔122a中，且這些導(dǎo)電柱124a的兩端面大致分別共面于介電層120a的兩面。另外，介電層120b則具有多個(gè)導(dǎo)電柱124b，而這些導(dǎo)電柱124b貫穿介電層120b，分別容納于介電層120b的這些通孔122b中，且這些導(dǎo)電柱124b的兩端面大致分別共面于介電層120b的兩面。
如圖1B所示，在提供介電層120a、核心層110及介電層120b之后，接著例如以迭合(laminating)的方式，堆棧介電層120a、核心層110及介電層120b，使得介電層120a、核心層110及介電層120b共同形成一迭合層108。因此，上方的導(dǎo)電柱124a可電連接至核心層110的核心導(dǎo)電層112。同樣地，下方的導(dǎo)電柱124b則可電連接至核心層110的核心導(dǎo)電層112，再經(jīng)由核心層110的核心導(dǎo)電層112，而電連接至上方的導(dǎo)電柱124a。
如圖1C所示，在形成迭合層108之后，接著例如以機(jī)械鉆孔(mechanicaldrilling)或雷射鉆孔(laser drilling)等方式，形成多個(gè)通孔142于迭合層108之中，而通孔142穿過(guò)介電層120a、核心介電柱114及介電層120b，且這些通孔142分別連接迭合層108的兩面。
如圖1D所示，在形成這些通孔142之后，接著填入導(dǎo)電物質(zhì)(例如導(dǎo)電膠等)于這些通孔142之中，因而形成多個(gè)導(dǎo)電柱144，其中這些導(dǎo)電柱144的兩端面大致分別共面于迭合層108的兩面。
如圖1E所示，在形成這些導(dǎo)電柱144之后，接著例如以迭合的方式，堆棧一導(dǎo)電層130a及導(dǎo)電層130b于迭合層108的兩面，即介電層120a及介電層120b的分別較遠(yuǎn)離核心層110的一面。
如圖1F所示，在堆棧導(dǎo)電層130a及導(dǎo)電層130b的后，接著例如以光刻(photolithography)及蝕刻(etching)的方式，構(gòu)圖導(dǎo)電層130a及導(dǎo)電層130b。其中，已構(gòu)圖的導(dǎo)電層130a可形成接合墊134a及導(dǎo)線136a，而部分的接合墊134a連接于導(dǎo)電柱124a或?qū)щ娭?44的頂端。同樣地，已構(gòu)圖的導(dǎo)電層130b則可形成接合墊134b及導(dǎo)線136b，而部分的接合墊134b連接于導(dǎo)電柱124b或?qū)щ娭?44的底端。因此，上方的導(dǎo)電層130a除可依次經(jīng)由導(dǎo)電柱124a、核心導(dǎo)電層112及導(dǎo)電柱124b，而電連接至下方的導(dǎo)電層130b以外，還可經(jīng)由導(dǎo)電柱144，而電連接至下方的導(dǎo)電層130b。最后完成電路板100的制作。
請(qǐng)參考圖2A、2B，其分別繪示依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第二種電路板制作工藝的初始及最終剖面圖。同樣地本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第二種電路板制作工藝亦可制作出三層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板，即三層板。值得注意的是，與第一種電路板制作工藝相比之下，如圖2A所示，除了預(yù)先提供介電層120a、核心層110及介電層120b之外，還可預(yù)先提供導(dǎo)電層131a及導(dǎo)電層131b，接著進(jìn)行如第一種電路板制作工藝的圖1B～1F所示的步驟，最終將制作出如圖2B所示的電路板102。值得注意的是，如圖2B所示，已構(gòu)圖的導(dǎo)電層130a包括雙導(dǎo)電層，而已構(gòu)圖的導(dǎo)電層130b亦包括雙導(dǎo)電層，這是因?yàn)樵诘诙N電路板制作工藝的后續(xù)步驟中，必須額外地利用另一導(dǎo)電層來(lái)壓合這些導(dǎo)電柱144的端面。
在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，第一種及第二種電路板制作工藝均于制作工藝初始時(shí)，預(yù)先提供一核心層，其由一核心導(dǎo)電層及多個(gè)核心介電柱所構(gòu)成。然而，本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例將提供第三種及第四種電路板制作工藝，其于制作工藝初始時(shí)，亦預(yù)先提供一核心層，但其包括一核心介電層及雙導(dǎo)電層，使得核心層為一雙導(dǎo)線層結(jié)構(gòu)，或可稱之為雙層板結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參考圖3A～3F，其依次示出了依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第三種電路板制作工藝的流程剖面圖。本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第三種電路板制作工藝可以制作出四層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板，即四層板。
如圖3A所示，預(yù)先提供一核心層210、一介電層220a及介電層220b。其中，核心層210包括一核心介電層212、多個(gè)核心導(dǎo)電柱214、已構(gòu)圖的導(dǎo)電層216a及已構(gòu)圖的導(dǎo)電層216b，而這些核心導(dǎo)電柱214貫穿核心介電層212，且這些核心導(dǎo)電柱214的兩端面大致分別共面于核心介電層212的兩面，而導(dǎo)電層216a及導(dǎo)電層216b則分別配置于核心介電層212的兩面。因此，上方的導(dǎo)電層216a可經(jīng)由核心導(dǎo)電柱214，而電連接至導(dǎo)電層216b。此外，介電層220a則具有多個(gè)導(dǎo)電柱224a，而這些導(dǎo)電柱224a貫穿介電層220a，且這些導(dǎo)電柱224a的兩端面大致分別共面于介電層220a的兩面。另外，介電層220b還具有多個(gè)導(dǎo)電柱224b，而這些導(dǎo)電柱224b貫穿介電層220b，且這些導(dǎo)電柱224b的兩端面大致分別共面于介電層220b的兩面。
如圖3B所示，在提供介電層220a、核心層210及介電層220b之后，接著例如以迭合的方式，堆棧介電層220a、核心層210及介電層220b，使得介電層220a、核心層210及介電層220b共同形成一迭合層208。因此，上方的導(dǎo)電柱224a可電連接至核心層210的核心導(dǎo)電柱214。同樣地，下方的導(dǎo)電柱224b也可電連接至核心層210的核心導(dǎo)電柱214，再經(jīng)由核心層210的核心導(dǎo)電柱214，而電連接至上方的導(dǎo)電柱224a。
如圖3C所示，在形成迭合層208之后，接著例如以機(jī)械鉆孔或雷射鉆孔等方式，形成多個(gè)通孔242于迭合層208之中，而通孔242穿過(guò)介電層220a、核心介電層212及介電層220b，且這些通孔242分別連接迭合層208的兩面。
如圖3D所示，在形成這些通孔242之后，接著填入導(dǎo)電物質(zhì)(例如導(dǎo)電膠等)于這些通孔242之中，因而形成多個(gè)導(dǎo)電柱244，其中這些導(dǎo)電柱244的兩端面大致分別共面于迭合層208的兩面。
如圖3E所示，在形成這些導(dǎo)電柱244之后，接著例如以迭合的方式，堆棧一導(dǎo)電層230a及導(dǎo)電層230b于迭合層208的兩面，即介電層220a及介電層220b的分別較遠(yuǎn)離核心層210的一面。
如圖3F所示，在堆棧導(dǎo)電層230a及導(dǎo)電層230b之后，接著例如以光刻及蝕刻的方式，構(gòu)圖導(dǎo)電層230a及導(dǎo)電層230b。其中，已構(gòu)圖的導(dǎo)電層230a可形成接合墊234a及導(dǎo)線236a，而部分的接合墊234a連接于導(dǎo)電柱224a或?qū)щ娭?44的頂端。同樣地，已構(gòu)圖的導(dǎo)電層230b則可形成接合墊234b及導(dǎo)線236b，而部分的接合墊234b連接于導(dǎo)電柱224b或?qū)щ娭?44的頂端。因此，上方的導(dǎo)電層230a除可依次經(jīng)由導(dǎo)電柱224a、核心導(dǎo)電柱214及導(dǎo)電柱224b，而電連接至下方的導(dǎo)電層230b以外，還可經(jīng)由導(dǎo)電柱244，電連接至下方的導(dǎo)電層230b。最后完成電路板200的制作。
請(qǐng)參考圖4A、4B，其分別示出依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第四種電路板制作工藝的初始及最終剖面圖。同樣地本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的第四種電路板制作工藝亦可制作出四層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板，即四層板。值得注意的是，與第三種電路板制作工藝相比之下，如圖4A所示，除了預(yù)先提供介電層220a、核心層210及介電層220b之外，還可預(yù)先提供導(dǎo)電層231a及導(dǎo)電層231b，接著進(jìn)行如第三種電路板制作工藝的圖3B～3F所示的步驟，最終將制作出如圖4B所示的電路板202。值得注意的是，如圖4B所示，已構(gòu)圖的導(dǎo)電層230a包括雙導(dǎo)電層，而已構(gòu)圖的導(dǎo)電層230b亦包括雙導(dǎo)電層，這是因?yàn)樵诘谒姆N電路板制作工藝的后續(xù)步驟中，必須額外地利用另一導(dǎo)電層來(lái)壓合這些導(dǎo)電柱244的端面。
如上所述，本實(shí)用新型的上述四種電路板制作工藝除可制作出上述的具有二～四層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板以外，還可利用上述的電路板作為電路板單元，制作出具有超過(guò)四層已構(gòu)圖的導(dǎo)線層的電路板。
請(qǐng)參考圖5，其示出了依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的一種具有四導(dǎo)電層的電路板的剖面圖。電路板300的結(jié)構(gòu)包括圖1F的電路板100及另一介電層及一已構(gòu)圖的導(dǎo)電層。因此，電路板300除具有導(dǎo)電柱302a及302b以外，還可形成導(dǎo)電柱302c，使得電路板300的各個(gè)已構(gòu)圖的導(dǎo)電層之間可經(jīng)由這些導(dǎo)電柱302，而彼此電連接。此外，請(qǐng)參考圖6，其示出了依照本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例的一種具有七導(dǎo)電層的電路板的剖面圖。電路板400的結(jié)構(gòu)除包括圖1F的電路板100以外，還包括圖3F的電路板200，而電路板400的各個(gè)已構(gòu)圖的導(dǎo)電層之間可經(jīng)由這些導(dǎo)電柱402a、402b，而彼此電連接。
如上所述，本實(shí)用新型的電路板主要是以核心層為基礎(chǔ)層，其中核心層為一核心導(dǎo)電層，或?yàn)橐缓诵慕殡妼哟钆潆p導(dǎo)電層，并依照核心層的組成上的差異，而制作出圖1F的三層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板及圖3F的四層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板。此外，還可利用此兩種電路板作為電路板單元，來(lái)制作出超過(guò)四導(dǎo)電層的電路板。
綜上所述，本實(shí)用新型的電路板可利用傳統(tǒng)價(jià)廉的迭合法的電路板制作工藝及設(shè)備，來(lái)取代現(xiàn)有技術(shù)中的價(jià)昂的增層法的電路板制作工藝，故可有效地簡(jiǎn)化電路板的制作工藝步驟及降低電路板的制作成本。此外，本實(shí)用新型的電路板制作工藝?yán)脗鹘y(tǒng)的構(gòu)圖及迭合的制作工藝，故可有效地縮短電路板的制作工藝周期，并可應(yīng)用于電路板的大規(guī)模生產(chǎn)。
雖然本實(shí)用新型已以一優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，可作各種改進(jìn)與改動(dòng)，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以后附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種電路板，其特征在于，該電路板包括至少一迭合電路板單元，所述迭合電路板單元至少包括一核心層；一第一介電層，迭合至所述核心層的一面，并具有至少一第一導(dǎo)電柱，其貫穿所述第一介電層；一第二介電層，迭合至所述核心層的另一面，并具有至少一第二導(dǎo)電柱，其貫穿所述第二介電層；一第一導(dǎo)電層，迭合至所述第一介電層的較遠(yuǎn)離所述核心層的一面，并經(jīng)由所述第一導(dǎo)電柱而電連接至所述核心層；一第二導(dǎo)電層，迭合至所述第二介電層的較遠(yuǎn)離所述核心層的一面，并經(jīng)由所述第二導(dǎo)電柱而電連接至所述核心層；以及至少一第三導(dǎo)電柱，貫穿所述第一介電層、所述核心層及所述第二介電層，并電連接所述第一導(dǎo)電層及所述第二導(dǎo)電層。
2.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述第一導(dǎo)電層為一已構(gòu)圖的導(dǎo)電層。
3.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述第二導(dǎo)電層為一已構(gòu)圖的導(dǎo)電層。
4.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述核心層具有一核心導(dǎo)電層及至少一核心介電柱，而所述核心介電柱貫穿所述核心導(dǎo)電層。
5.如權(quán)利要求4所述的電路板，其特征在于，所述第三導(dǎo)電柱為貫穿所述核心層的所述核心介電柱。
6.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，所述核心層具有一核心介電層、至少一核心導(dǎo)電柱、已構(gòu)圖的一第三導(dǎo)電層及已構(gòu)圖的一第四導(dǎo)電層，而所述核心導(dǎo)電柱貫穿所述核心介電層，且所述第三導(dǎo)電層及所述第四導(dǎo)電層分別配置于所述核心介電層的兩面。
7.如權(quán)利要求6所述的電路板，其特征在于，所述第三導(dǎo)電柱為貫穿所述核心層的所述核心介電層。
8.如權(quán)利要求1所述的電路板，其特征在于，還包括至少一第三介電層，其迭合至所述電路板單元的一面，并具有至少一第四導(dǎo)電柱，其貫穿所述第三介電層。
9.如權(quán)利要求8所述的電路板，其特征在于，還包括已構(gòu)圖的一第五導(dǎo)電層，其迭合至所述第三介電層的較遠(yuǎn)離所述電路板單元的一面。
10.如權(quán)利要求8所述的電路板，其特征在于，還包括一第五導(dǎo)電柱，其貫穿所述電路板單元及所述第三介電層。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電路板，其核心層為基礎(chǔ)層，該核心層為一核心導(dǎo)電層，或?yàn)橐缓诵慕殡妼哟钆潆p導(dǎo)電層，并依照核心層的組成上的差異，而制作出三或四層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板。此外，還可利用此兩種電路板作為電路板單元，來(lái)制作出超過(guò)四層已構(gòu)圖的導(dǎo)電層的電路板。由于此電路板制作工藝?yán)脗鹘y(tǒng)價(jià)廉的迭合的制作工藝及設(shè)備來(lái)取代昂貴的增層法的電路板制作工藝，故可有效地簡(jiǎn)化電路板的制作步驟、降低電路板的制作成本及縮短電路板的制作工藝周期。
文檔編號(hào)H05K3/46GK2662596SQ0326492
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月13日
發(fā)明者何昆耀, 宮振越 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司