高密度電路板及其製造方法

2023-12-11 05:04:27 2

專利名稱：高密度電路板及其製造方法
技術領域：
本發明涉及高密度電路板及其製造方法；並且，更特別地，涉 及具有形成於基4反頂部上並糹旻注該基4反頂部內的4青細電^各圖案以 及用作隆起焊盤(bump)的焊點(pad)的高密度電路板，及其制 造方法。
背景技術：
最近，隨著在電子裝置中使用高密度和高集成度的半導體集成 電路，半導體集成電路的多針電極端子和用於安裝半導體集成電路
的密腳距的電路板已經得到迅速地發展。
作為用於將半導體集成電路安裝於電路板上的技術，倒裝片安 裝已經被廣泛用來使布線延遲最小化。此時，在倒裝片安裝中，在 電路板的焊點上形成焊料隆起焊盤後，典型地通過將倒裝片的電極 端子置於焊料隆起焊盤上而將其接合。
然而，為了將具有在個悽t上逐漸增多的電^^端子的下一代半導 體集成電路安裝在電路板上，存在著對在電路板上形成對應於小於100 /am的密腳距的隆起焊盤的需要，然而，當前所使用的焊料隆 起焊盤形成技術不能滿足這種需要。
此外，由於電路板的集成度已經增高，故安裝半導體集成電路 的電蹈4l必須以具有密扭W巨的電路圖案而形成。

發明內容
本發明涉及具有高密度電路圖案的電路板，而本發明的目的是 提供一種高密度電路板，其能夠通過將形成在基板頂部的精細電路 圖案浸注(impregnate)基板的頂部內而將電路圖案轉換為密腳距 並能夠將焊點用作隆起焊盤以及通過增大基板和電路圖案之間的 密粘著度來能夠提高可靠性。
根據本發明的第一實施例，提供了一種高密度電路板，包括 具有精細電路圖案的基板，該電路圖案被浸注頂部和底部內；過孑L， 形成於基板內部，以使基板頂部和底部的精細電路圖案彼此電導 通；焊點，形成在基板頂部的精細電路圖案上；以及阻焊劑，形成 在基板頂部和底部上，該電路板能夠將電路圖案轉換為密腳距並增 大基板和電路圖案間的密粘著度，從而提高可靠性。
此時，精細電路圖案可以具有小於15 )Lim的寬度，而精細電 路圖案、焊點、以及過孔可以由Cu或Ag製成。
此外，焊點可以具有小於70 /am的寬度，而焊點的頂部可以 被暴露在基外反的外部。
特別地，阻焊劑能夠以等於或低於焊點高度的高度而形成。此 外，可以在基板底部上形成阻焊劑，以開放基板底部上的精細電路 圖案的底部。而且，根據本發明的第一實施例，提供了用於製造高密度電路
斧反的方法，包4舌以下步驟將^青細電路圖案浸注基^反的頂部和底部 內；形成導通孔以暴露基板底部上的精細電路圖案，並在基板頂部 上形成幹膜圖案以開放導通孔和形成有焊點的區域；通過執行電鍍 工藝來糹真i裡導通孔並形成焊點；以及在基4反的頂部和底部上形成阻 焊劑以在移除幹膜圖案之後暴露焊點的頂部。
此時，將精細電3各圖案浸注基4反的頂部和底部內的步驟可以包 括以下步驟將頂部和底部上的第 一和第二覆銅箔層壓單元相對於 接合層接合起來；在第 一和第二覆銅箔層壓單元上形成精細電路圖 案；以及通過將第 一和第二覆銅箔層壓單元與接合層分離來分別翻 轉第一和第二覆銅箔層壓單元，並通過相對於基板擠壓精細電路圖 案來^1誇其浸注基4反的頂部和底部內。
此外，第一和第二覆銅箔層壓單元可以通過順次地堆疊第一銅 膜、不同的金屬層和第二銅膜來形成，精細電路圖案能夠以小於15 jum的寬度被形成，而精細電路圖案和焊點可以通過使用Cu或Ag 而形成。
此外，導通孔可以通過使用雷射處理方法或蝕刻工藝來形成， 而本發明的方法還可以包4舌在形成導通孔後4丸4於去汙工藝的步驟。
而且，本發明的方法還可以包括在形成幹膜圖案之前形成金屬 晶種層(metal seed layer),而金屬晶種層可以通過^f吏用Cu或Ag 來形成。此時，本發明的方法還可以包括在移除幹膜圖案之後移除 形成在幹膜圖案下部的金屬晶種層的步驟。
此時，焊點可形成小於70 ium的寬度。
9此外，本發明的方法還可以包括在形成阻焊劑後4丸行蝕刻工藝 來移除在焊點上形成的阻焊劑的步驟，而該蝕刻工藝可以使用選自 等離子蝕刻工藝、溼法蝕刻工藝或反應性離子蝕刻工藝中的任意一 種工藝。
阻焊劑可形成等於或小於焊點高度的高度。
同時，根據本發明的第二實施例，提供了一種高密度電路板，
包括基板，內部具有多層的電路圖案以及浸注頂部和底部內的精 細電路圖案；過孔，連接至每層的電路圖案，以使精細電路圖案彼 此電導通；焊點，形成在基板頂部的精細電路圖案上；以及阻焊劑， 暴露焊點的頂部，且形成在基4反的頂部和底部上。
另夕卜，根據本發明的第二實施例，提供了一種用於製造高密度 電路一反的方法，包括以下步驟將精細電路圖案浸注其內部具有多 層電路圖案的基板的頂部和底部內；形成導通孔以暴露基板底部上 的精細電路圖案，並在基板頂部上形成幹膜圖案以開放導通孔以及 形成焊點的區域；通過4丸行電鍍工藝來填埋導通孔並形成焊點；以 及在基板頂部和底部上形成阻焊劑，以在移除幹膜圖案後暴露焊點 頂部。


通過以下結合附圖對實施例的描述，本發明的總發明構思的這 些和/或其它方面和優點將變得顯而易見，並更容易理解，附圖中
圖1是示出了根據本發明第一實施例的高密度電路板的截面透 視圖；圖2是示出了根據本發明第一實施例的高密度電路板的透視
圖3是示出了根據本發明第一實施例的高密度電路板的平面
圖4至圖13是示出了製造根據本發明第一實施例的高密度電 ^各板的工藝的截面圖14是示出了根據本發明第二實施例的高密度電路板的截面 圖；以及
圖15是示出了根據本發明改進實施例的高密度電路板的截面圖。
具體實施例方式
在下文中，才艮據本發明，可以參照示出本發明優選實施例的附 圖並通過下面詳細的描述而明確理解關於高密度電路才反的4支術構 造的主體、用於製造該電路板的方法以及其實施效果。
第一實施例
在下文中，將參照附圖詳細描述根據本發明第一實施例的高密 度電路糹反的構造以及製造該電蹈4反的方法。
圖l是示出了根據本發明第一實施例的高密度電路板的截面透 視圖，圖2是示出了根據本發明第一實施例的高密度電路板的透視 圖以及圖3是示出了根據本發明第一實施例的高密度電路板的平面 圖。首先，如圖l所示，^f艮據本發明的第一實施例，高密度電鴻4反
100可以包4舌基才反110;頂部和底部4青細電3各圖案120和130，其 4皮浸注基才反110的頂部和底部內；過孑L 140，用於電導通頂部和底 部4青細電^各圖案120和130;焊點150,形成在頂部4青細電路圖案 120上；以及阻焊劑160,形成在基板110的頂部和底部上。
淨爭別;也，如圖2所示，頂部4青細電路圖案120並不粘著在基才反 IIO的頂面上，而是通過〉旻注頂部內而形成，乂人而才是高了與基^反110 的密粘著力。
因此，為滿足高密度，使頂部精細電路圖案120逐漸變窄而將 其浸注基^反110的頂部內，這可以增加粘著面積以避免頂部一t細電 路圖案120與基板110分離，還可以減小其厚度。
此外，形成在頂部精細電路圖案120的頂部上的焊點150的可 以具有等於或高於阻焊劑160高度的高度。從而，由於焊點150暴 露在外並具有預定的高度，所以可以將焊點150用作隆起焊盤。
即，當在高密度電路板100的頂部上安裝高度集成部件(諸如 倒裝片)時，可以通過將焊點150用作隆起焊盤來簡化工藝並降低 製造成本，而無需使用附加的粘著裝置(諸如焊料隆起焊盤)。
此時，如圖3所示，示出了根據本發明第一實施例的高密度電 路板100的平面圖，頂部精細電路圖案120可以具有小於15 jum 的精細圖案。
此外，焊點150可以形成小於70 /am的尺寸，並且焊點150 優選地具有與頂部精細電^各圖案120或臨近的焊點150大於15 p m的間隔3巨離。
12此時，由於焊點150和頂部精細電路圖案120是由導電材料制 成的，故確保與頂部精細電路圖案120或臨近於該焊點150的焊點 150的間隔距離的原因是為了不受到臨近的焊點150或頂部精細電 ^各圖案120的電幹^l尤的影響。
而且，頂部精細電路圖案120、過孔140和焊點150可以由諸 如Cu或Ag的導電材^h製成。
同時，浸注在基板110下部上的底部精細電路圖案130由與頂 部精密電路圖案120相同的導電材料製成。此外，由於阻焊劑160 沒有形成在底部精細電路圖案130的底部上來開放底部精細電路圖 案130的底部，故底部精細電路圖案與安裝於其上的部件電連4妻。
在下文中， 一尋參照所附圖4至圖13更為詳細;也4苗述用於製造 根據本發明第 一 實施例的上述形成的高密度電路板的方法。
圖4至圖13是示出了用於製造根據本發明第一實施例的高密 度電路板的工藝的截面圖。
首先，如圖4所示，在用於製造#4居本發明第一實施例的高密 度電蹈4反100的方法中，分別通過順次堆疊第 一銅膜10和70 、不 同的金屬層20和60以及第二銅膜30和50來形成第一覆銅箔層壓 單元11和第二覆銅箔層壓單元21。
然後，第一和第二覆銅箔層壓單元11和21相對於接合層40 粘著，/人而第二銅力莫30和50 ;f皮此面對。
在將第一和第二覆銅箔層壓單元ii和21接合之後，如圖5所 示，形成了第一薄月莫圖案80以在第一銅月莫10和70上形成頂部和 底部精細電路圖案120和130。此時，優選地將第一幹膜圖案80圖樣化成具有至少15 jam的 間隔3巨離，乂人而避免了通過後續工藝所形成的頂部^青細電^各圖案 120受到臨近的頂部精細電路圖案120電幹擾的影響。
在形成第一幹膜圖案80之後，通過執行電鍍工藝，分別形成 第一覆銅箔層壓單元11的一個第一銅膜10上的底部精細電^各圖案 130和第二覆銅箔層壓單元21的另一個第一銅力莫70上的頂部^青細 電路圖案120。
特別地，電鍍工藝可以通過將第一銅膜10和70用作金屬晶種 層而使用選自化學鍍或電鍍工藝中的任意一種。此外，可以通過使 用Cu和Ag來形成頂部和底部精細電路圖案120和130。
在形成頂部和底部精細電路圖案120和130之後，移除遺留在 第一銅膜10和70的第一幹膜圖案80。
然後，如圖6所示，分別將第一覆銅箔層壓單元11和第二覆 銅箔層壓單元21相對於接合層40分離。分別翻轉並放置如此分離 的第一和第二覆銅箔層壓單元11和21，以〗吏頂部和底部^"細電^各 圖案120和130彼此面對，而後將基板110置於第一覆銅箔層壓單 元11和第二覆銅箔層壓單元21之間。
此時，如圖7所示，通過相對於基^反IIO衝齊壓第一覆銅箔層壓 單元11和第二覆銅箔層壓單元21而將頂部和底部4青細電i 各圖案 120和130浸注基^反110的頂部和底部內。
在將頂部和底部精細電路圖案120和130浸注基才反110的頂部 和底部內之後，如圖8所示，將第一和第二覆銅箔層壓單元11和 21的第二銅膜30和50以及不同的金屬層20和60順序地移除。特別地，當移除厚的第二銅膜30和50時，不同的金屬層20 和60 ^皮用作蝕刻阻止膜以避免移除第一銅膜10和70。
在移除了不同的金屬層20和60以及第二銅月莫30和50之後， 如圖9所示，在基板110中形成導通孑L 140a,從而暴露了底部精細 電^^圖案130的頂部。
此時，用於處理通路孔140a的方法可以使用從通過使用雷射 處理方法有選擇地蝕刻恰好到底部精細電路圖案130的頂部的蝕刻 工藝或在形成幹膜圖案之後蝕刻以僅開放通路孔140a形成區域的 另一蝕刻工藝選取的4壬意一種。
在形成導通孔140a之後，優選地進一步執4於去汙處理來移除 由於蝕刻工藝而殘留在導通孔140a上的基板110塊。
然後，如圖10所示，將金屬晶種層141沉積在導通孔140a中。 同時，可以通過使用選自導電材料Cu或Ag中的任意一種來形成金 屬晶種層141。
在形成金屬晶種層141之後，在第一銅膜10和70上形成第二 幹膜圖案151。由於第二幹膜圖案151是用於形成後續的焊點的圖 案，故只有在第一銅膜上形成焊點的區域被開放。
如圖11所示，通過執行電鍍工藝(通過將第二幹膜圖案151 用作電鍍阻止膜)在第二幹膜圖案151的開放區域上形成焊點150， 並通過生長金屬晶種層141且填充導通孔140a來形成過孔140。
此時，焊點150和通路140必須由具有電學特性的材料製成， 因而其優選地通過4吏用導電材料Cu或Ag中任意一種而形成。此外，焊點150形成在精細電路圖案120的頂部上，且優選地 具有小於70 jum的尺寸。特別地，焊點150優選i也形成具有至少 15 ium的間隔距離以避免焊點受到臨近焊點150或頂部精細電路 圖案120電幹護C的影響。
在形成焊點150和過孔140之後，通過扭J於蝕刻工藝來移除沒 有形成焊點150處的基4反的頂部上的第一銅膜10和70。
然後，如圖13所示，通過相對於基板110擠壓阻焊劑而將阻 焊劑160置於基板110的頂部和底部上。
而且，優選地，底部精細電路圖案130的底部被開放，從而在 基板110的底部上所形成的阻焊劑160形成為將底部精細電路圖案 130暴露在外。此時，因為可以4吏底部4青細電3各圖案形成具有比頂 部精細電路圖案120更寬的寬度，故可以直接將其連接至外部元件 或經額外形成的焊料隆起焊盤等連接至外部元件。
特別地，按照具有等於或低於焊點150高度的高度來形成將被 暴露在外的在基糹反110的頂部上所形成的阻焊劑160。
因此，可以將焊點150用作隆起焊盤，而無需在焊點150上額 外形成焊料隆起焊盤等，來形成高密度電路板IOO。
同時，在形成阻焊劑160後，為移除在才齊壓阻焊劑160時殘留 在焊點150上的阻焊劑160，可以進一步執4亍蝕刻工藝。
此時，優選地，通過使用等離子蝕刻工藝、溼法蝕刻工藝或反 應性離子蝕刻工藝中的 一種工藝來蝕刻阻焊劑160。
16執行蝕刻工藝避免了電路板100和安裝在其上的半導體集成電 路之間的4妄合力由於殘留的阻;t旱劑160而^皮劣ib，這才羊可以？文進可靠性。
如上所述，通過用於製造根據本發明第 一 實施例的高密度電路 板的方法所製造的電路板100可通過增大頂部和底部精細電路圖案 120和130與基4反110之間的密粘著力(通過將頂部和底部4青細電 路圖案120和130浸注基才反110的頂部和底部內)來避免頂部和底 部津青細電路圖案120和130與基^反110分離。
此夕卜，可以通過將頂部和底部精細電路圖案120和130浸注到 基板110內並在其上形成焊點來減小焊點的尺寸並且減小頂部和底 部4青細電^各圖案120和130以及焊點150的高度，從而減小了電3各 板100的厚度。
第二實施例
在下文中，將參照相關附圖更為詳細地描述根據本發明第二實 施例的高密度電^各板。然而，將省略對第二實施例中與第一實施例 構造相同的結構的描述而只詳細描述與第 一實施例不同的構造。
圖14是示出了根據本發明第二實施例的高密度電路板的截面 圖以及圖15是示出了根據本發明第二實施例的高密度電路板的改 進實施例的截面圖。
首先，如圖14所示，在根據本發明第二實施例的高密度電路 板200中，將頂部和底部精細電^各圖案240和250浸注到其內部具 有兩層電路圖案220和230的第一至第三基^反210、 225和235的
頂吾P和底吾P內。此時，在高密度電路才反200內部，形成過孑L215以7吏頂部^青細 電^各圖案240和底部精細電路圖案250彼此電導通。
此外，如圖15所示，在#4居本發明第二實施例的改進實例的 高密度電路板300中，將頂部和底部精細電路圖案360和370浸注 到具有四層電路圖案320、 330、 340和350的第一至第五基板310、 325、 335、 345和355的頂吾卩和底部內。
此時，如圖14和圖15所示，通過與上述第一實施例相同的方 法來形成包括多層電路圖案層的電路板200和300的頂部和底部精 糹田電路圖案240、 250、 360和370。
即，可以通過翻轉第一和第二覆銅箔層壓單元以^使它們朝向獨: 此並擠壓它們，來將形成於第一和第二覆銅箔層壓單元11和21上 的頂部和底部4青細電路圖案240、 250、 360和370》'曼注到基^反內。
如上所述，根據本發明優選實施例，高密度電路板及其製造方 法具有以下優點，可以通過將形成於基板頂部上的精細電^各圖案浸 注基板的頂部內並將形成於基板頂部上的焊點用作隆起焊盤，來將 電路圖案轉換成密腳距。
此外，根據本發明，另一個優點是，可以通過增大基板和電路 圖案之間的粘著力並通過將電路圖案浸注基板內來避免電路圖案 與基板分離，從而提高可靠性。
如上所述，雖然已經示出並描述了本發明的一些優選實施例， 然而本領域的技術人員應該理解，在不背離本發明的原理和精神的 情況下，在所附斥又利要求及其等效替換所限定的範圍內，可以對這 些實施例估支出^l換、修-改和改變。
權利要求
1.一種高密度電路板，包括基板，包括浸注到頂部和底部內的精細電路圖案；過孔，形成在所述基板內部，以使所述基板的頂部和底部的所述精細電路圖案彼此電導通；焊點，形成在所述基板的頂部的所述精細電路圖案上；以及阻焊劑，形成在所述基板的頂部和底部上。
2. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述精細電路圖 案具有小於15 /am的寬度。
3. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述精細電路圖 案、所述焊點、和所述過孔由Cu或Ag製成。
4. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述焊點具有小 於70 jum的寬度。
5. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述焊點的頂部 暴露在所述基板的外部。
6. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述阻焊劑形成 有等於所述焊點高度的高度。
7. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述阻焊劑形成 有低於所述焊點高度的高度。
8. 根據權利要求1所述的高密度電路板，其中，所述基板的底部 上的所述阻焊劑形成為開放所述基板的底部上的所述精細電 ^各圖案的底部。
9. 一種高密度電路板，包括基板，內部包括多層的電路圖案以及浸注到頂部和底部 內的^青細電路圖案；過孔，連接至所述電路圖案的每一層，以4吏所述精細電 路圖案彼此電導通；焊點，形成在所述基板的頂部的所述精細電路圖案上；以及阻焊劑，暴露所述焊點的頂部並形成在所述基4反的頂部 和底部上。
10. —種用於製造高密度電路板的方法，包括以下步驟將精細電路圖案浸注到基板的頂部和底部內；形成導通孔，以暴露所述基4反的底部的所述4青細電^各圖 案，並在所述基^反的頂部上形成幹膜圖案以開》文所述導通孔和 形成有所述焊點的區域；通過執行電鍍工藝來填埋所述導通孔並形成所述焊點；以及在所述基^反的頂部和底部上形成阻焊劑，以在移除所述 幹膜圖案之後暴露所述焊點的頂部。
11. 根據權利要求IO所述的方法，其中，將所述精細電路圖案浸 注到所述基板的頂部和底部內的步驟，包括以下步驟相對於4妄合層4妄合頂部和底部上的第一覆銅箔層壓單元 和第二覆銅箔層壓單元。在所述第一覆銅箔層壓單元和所述第二覆銅箔層壓單元上形成所述精細電路圖案；以及通過將所述第一覆銅箔層壓單元和所述第二覆銅蕩層壓 單元與所述接合層分離，分別將所述第一覆銅箔層壓單元和所 述第二覆銅箔層壓單元翻轉，以及相對於所述基板擠壓所述第 一覆銅箔層壓單元和所述第二覆銅箔層壓單元，來將所述精細 電路圖案浸注到所述基板的頂部和底部內。
12. 根據權利要求10所述的方法，其中，通過順次地堆疊第一銅 膜、不同的金屬層和第二銅膜，來形成所述第一覆銅箔層壓單 元和所述第二覆銅箔層壓單元。
13. 根據權利要求10所述的方法, 形成所述津f細電路圖案。
14. 才艮才居4又利要求10所述的方法， 述焊點由Cu或Ag製成。
15. 根據權利要求10所述的方法， 刻工藝來形成所述導通孔。
16. 根據權利要求10所述的方法， 執行去汙處理的步驟。
17. 根據權利要求10所述的方法， 前形成金屬晶種層的步驟。其中，以小於15 jum的寬度 其中，所述精細電路圖案和所 其中，通過雷射處理方法或蝕 還包4舌在形成所述導通孔之後 還包括在形成所述幹膜圖案之
18. 才艮據權利要求17所述的方法，其中，所述金屬晶種層由Cu 或Ag製成。
19. 根據權利要求17所述的方法，還包括在移除所述幹膜圖案之 後移除形成在所述幹膜圖案的底部上的所述金屬晶種層的步 驟。
20. 才艮據4又利要求10所述的方法，其中，以小於70 /am的寬度形成所述焊點。
21. 根據權利要求10所述的方法，還包括以下步驟在形成所述 阻焊劑之後執行蝕刻工藝用以移除形成在所述焊點上的所述 阻焊劑。
22. 根據權利要求21所述的方法，其中，所述蝕刻工藝使用選自 等離子蝕刻工藝、溼法蝕刻工藝或反應性離子蝕刻工藝中的任 意一種工藝。
23. 根據權利要求IO所述的方法，其中，以等於所述焊點高度的 高度來形成所述阻焊劑。
24. 根據權利要求10所述的方法，其中，以低於所述焊點高度的 高度來形成所述阻焊劑。
25. —種用於製造高密度電路板的方法，包括以下步驟將精細電路圖案浸注到基4反的頂部和底部內，其中所述 基板內部具有多層的電路圖案；形成導通孔以暴露在所述基4反的底部上的所述^"細電路 圖案，並在所述基板的頂部上形成幹膜圖案以開放所述導通孔 以及形成有所述焊點的區域；通過執行電鍍工藝來填埋所述導通孔並形成所述焊點；以及在所述基糹反的頂部和底部上形成阻焊劑，以在移除所述 幹膜圖案之後暴露所述焊點的頂部。
全文摘要
本發明涉及一種通過將精細電路圖案浸注基板頂部內來增加電路密度的高密度電路板，及其製造方法。根據本發明，高密度電路板包括基板，具有浸注頂部和底部內的精細電路圖案；過孔，形成在基板內部，以使基板頂部和底部的精細電路圖案彼此電導通；焊點，形成在基板頂部的精細電路圖案上；以及阻焊劑，形成在基板的頂部和底部上，該高密度電路板能夠將電路圖案轉換為密腳距並增大基板和電路圖案間的密粘著度，從而提高可靠性。
文檔編號H05K3/46GK101557674SQ20081012522
公開日2009年10月14日 申請日期2008年6月16日 優先權日2008年4月7日
發明者姜明衫 申請人:三星電機株式會社