線路板的線路結構及其製作方法

2023-11-04 06:23:22 2

專利名稱：線路板的線路結構及其製作方法
技術領域：
本發明涉及一種線路板(circuit board)的線^各結構(circuit structure) 及其製作方法，且特別涉及一種在同一線路層中具有內埋式線路與非內埋式 線路的線路板的線路結構及其製作方法。
背景技術：
現今的線路板技術已從一般常見的非內埋式線路板發展為內埋式線路 板(embedded circuit board )。詳細而言， 一般常見的非內埋式線路板的特徵 在於其線路是突出於介電層的表面上，而內埋式線if各板的特徵在於其線路是
內埋於介電層中。目前，線路板的線路結構通常都是透過光刻與蝕刻工藝或 雷射燒蝕方式分別所形成。有關上述形成線路板的線路結構的方法，請參考 圖1A至圖1E、圖2A至圖2C以及以下的"^兌明。
圖IA至圖IE為已知線路板的線路結構製作方法的剖面示意圖。請先 參考圖1A,依照已知的線路板的線路結構製作方法，首先，提供介電層l2， 其中介電層12具有表面12a。接著，請參考圖IB,在介電層U的表面Ua 上形成金屬層14。接著，請參考圖1C,形成圖案化掩模16於金屬層M上。 接著，請同時參考圖1C與圖1D，以圖案化掩模16為蝕刻掩模，蝕刻部分 暴露於圖案化掩模16之外的金屬層14，而形成一4殳線路圖案14a與微細線 路圖案14b。之後，移除圖案化掩模16，以暴露出一般線路圖案14a與微細 線圖案14b。至此，線路板的線路結構10已大致完成。
由於已知的線路板的線路結構10是利用光刻與蝕刻工藝，以同時於線 路層中形成一般線路圖案14a與微細線圖案14b,其中微細線路圖案14b的 線路14b，的線寬小於一般線路圖案14a的線路14a，的線寬。然而，微細線路 圖案14b的線路14b，受限於蝕刻的工藝能力，造成已知蝕刻工藝無法穩定地 控制蝕刻變異性(蝕刻液對金屬層14與介電層12表面殘銅的蝕刻程度)，因 此已知技術製作出的微細線路圖案14b的線路14b，的線寬工藝公差較大，也 就是說，蝕刻工藝無法精確地控制微細線路圖案14b的線路14b，的線寬。換言之，已知的線路板的線路結構10利用光刻與蝕刻工藝，無法在同一介電 層12的表面12a上製作出一般線路圖案14a與較精確的微細線路圖案14b。
圖2A至圖2C為已知內埋式線路板的線路結構的製作方法的剖面示意 圖。請先參考圖2A,依照已知的內埋式線路板的線路結構的製作方法，首 先，提供介電層22,其中介電層22具有表面22a。接著，請參考圖2B,在 介電層22的表面22a照射雷射光束L，以形成第一凹刻圖案22b與第二凹 刻圖案22c。之後，請參考圖2C，形成一般線路圖案24a於第一凹刻圖案 22b內以及形成微細線路圖案24b於第二凹刻圖案22c內。至此，內埋式線 路板的線路結構20已大致完成。
已知的線路板的線路結構20是利用雷射燒蝕的方式，以同時於線路層 形成一般線路圖案24a與微細線圖案24b，其中 一般線路圖案24a的線路24a， 的線寬大於微細線路圖案24b的線路24b，的線寬，也就是說，第一凹刻圖案 22b需通過雷射光束L燒蝕較大面積的介電層22來形成一般線路圖案24a 的線路24a，所需的線寬。然而，雷射燒蝕較大面積時，需耗費較多的雷射能 量與較多的時間，另介電層22於長時間的雷射燒蝕下，容易造成第一凹刻 圖案22b的底面有平整度不均的風險。換言之，雷射燒蝕的方式不適於製作 內埋式線路板的線路結構20的一般線路圖案24a,除了需消耗較多的時間 外，也有線路品質不穩定的風險。

發明內容
本發明提供一種線路板的線路結構及其製作方法，可節省工藝時間、提 升品質，並提高產能。
本發明提出一種線路板的線路結構，其包括介電層、多個第一線路以及 多個第二線路。介電層具有表面以及凹刻圖案。這些第一線路配置於介電層 的表面上。這些第二線路配置於介電層的凹刻圖案內，其中這些第二線路的 線寬分別小於這些第一線路的線寬，且任兩相鄰的這些第二線路的間距小於 任兩相鄰的這些第 一 線路的間距。
在本發明的實施例中，上述的線路板的線路結構還包括圖案化沉積層。 圖案化沉積層配置於這些第一線路與介電層的表面之間以及這些第二線路 與凹刻圖案的內壁之間。
在本發明的實施例中，上述的圖案化沉積層的材料包括銅、鋁、鎳、鋅、金。
在本發明的實施例中，上述的這些第一線路的材料包括銅、鋁。 在本發明的實施例中，上述的這些第二線路的材料包括銅、鋁。 在本發明的實施例中，上述的這些第二線路與介電層的表面實質上切齊。
本發明提出一種線路板的線路結構的製作方法。首先，提供介電層。介 電層具有表面。接著，對介電層的部分表面照射雷射光束，以形成凹刻圖案。 接著，形成金屬層於介電層上，其中金屬層覆蓋表面與凹刻圖案。之後，進 行光刻及蝕刻工藝，以形成多個第一線路與多個第二線路，其中這些第一線 路位於介電層的表面上，這些第二線路位於介電層的凹刻圖案內，這些第二 線路的線寬分別小於這些第一線路的線寬，且任兩相鄰的這些第二線路的間 距小於任兩相鄰的這些第一線路的間距。
在本發明的實施例中，上述的形成金屬層於介電層上之前，還包括形成 沉積層於介電層的表面上，其中沉積層覆蓋凹刻圖案的內壁。接著，透過沉 積層而電鍍形成金屬層。
在本發明的實施例中，上述的形成沉積層的方式包括濺鍍。
在本發明的實施例中，上述形成的沉積層的材料包括銅、鋁、鎳、鋅、金。
在本發明的實施例中，上述的進行光刻及蝕刻工藝的步驟包括形成圖案 化掩模於金屬層上。接著，以圖案化掩模為蝕刻掩模，透過第一蝕刻程序移 除部分暴露於圖案化掩模之外的金屬層，以及透過第二蝕刻程序移除位於被 暴露出的部分金屬層底下的沉積層，以形成這些第 一線路與這些第二線路。 之後，移除圖案化掩模。
在本發明的實施例中，上述的該第一蝕刻程序與該第二蝕刻程序實質上 不同。
在本發明的實施例中，上述的金屬層的材料包括銅、鋁。 在本發明的實施例中，上述的這些第二線路與介電層的表面實質上切齊。
基於上述，本發明先採用雷射燒蝕技術於介電層形成凹刻圖案，接著在 採用光刻與蝕刻工藝來製作突出於介電層表面的這些第 一線路(例如是一般 線路)以及位於凹刻圖案內的這些第二線路(例如是微細線路)，相較於已知利用同一工藝技術(雷射燒蝕技術或光刻與蝕刻工藝)以同時形成微細線 路與一般線路而言，本發明的線路板的線路結構及其製作方法，可以縮短工 藝時間、提升品質，並提高產能。
為讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實
施例，並配合所附圖作詳細iJL明如下。


圖1A至圖1E為已知線路板的線路結構製作方法的剖面示意圖。
圖2A至圖2C為已知內埋式線路板的線路結構的製作方法的剖面示意圖。
圖3為本發明的實施例的一種線路板的線路結構的剖面示意圖。 圖4A至圖4G是本發明的實施例的線路板的線路結構的製作方法的剖 面示意圖。
附圖標記說明
10:線路板的線路結構12a、 22a:表面
12、 22:介電層14:金屬層
14a、 24a: —般線路圖案14a，、 14b，、 24a，、 24b，線路
14b、 24b:微細線路圖案16:圖案化掩模
20:內埋式線路板的線路結構22b:第一凹刻圖案
22c:第二凹刻圖案100:線路板的線路結構
110:介電層124:第二線路
112:表面130:沉積層
114:凹刻圖案132:圖案化沉積層
120:金屬層140:圖案化掩模
122:第一線路L:雷射光束
具體實施例方式
圖3為本發明的實施例的一種線路板的線路結構的剖面示意圖。請參考 圖3，在本實施例中，線路板的線路結構100包括介電層110、多個第一線 路122 (圖3中僅示意地繪示兩個)以及多個第二線路124 (圖3中僅示意 地繪示四個)。介電層110具有表面112以及凹刻圖案114。這些第一線路l22配置於介電層110的表面112上。這些第二線路t24配置於介電層110 的凹刻圖案114內，其中這些第二線路124的線寬分別小於這些第 一線路122 的線寬。特別是，在本實施例中，這些第一線路122與這些第二線路124同 屬於一線路層，且這些第一線路122的材料與這些第二線路124的材料可以 相同，其材料例如是銅、鋁。
值得一提的是，線路板的線路結構100可以僅具有單一線路層，或是具 有多層線路層。也就是說，線路板可以是單層線路板(single layer circuit board )、雙層線路板(double layer circuit board)或多層線路4反(multi-layer circuit board )。在本實施例中，圖3僅以線路板的線路結構100為單層線路 層進行說明。
詳細而言，這些第一線路122位於介電層110的表面112上，也就是說， 這些第一線路122突出於介電層110的表面112，此為一般常見的非內埋式 線路。這些第二線路124位於介電層110的凹刻圖案114內，且這些第二線 路124與介電層110的表面112實質上切齊，換言之，線路板的線路結構100 的這些第二線路124基本上可算是一種內埋式線路。
此外，在本實施例中，這些第二線路124的線寬分別小於這些第一線路 122的線寬，也就是說，這些第一線路122相對於這些第二線路124而言， 可視為一般線路，這些第二線路124相對於這些第一線路122而言，可視為 微細線路。舉例而言，在本實施例中，這些第二線路124的線寬例如小於50 微米(pm)，而這些第二線路124的線寬小於第一線路122的線寬，換言之， 這些第一線路122的線寬為50微米(pm)以上。另外，任兩相鄰的這些第 二線路124的間距小於任兩相鄰的這些第一線路122的間距。詳細而言，通 常任兩相鄰的這些第一線路122的間距實質上與每一第一線路122的線寬相 同，也就是說，第一線路122的線寬設計為50微米((jm)時，任兩相鄰的 這些第一線路122的間距也會設計為50微米(nm)。同理，任兩相鄰的這 些第二線路124的間距實質上與每一第二線路124的線寬相同。在此必須說 明的是，在其他的實施例中，若線路有信號傳輸功能的特性阻抗的指定需求 時，其線寬與兩相鄰的線;洛的間距亦可不相同。
筒言之，本實施例的線路板的線路結構100，其在同一線路層中具有突 出於介電層110的表面112的這些第一線^各122以及內埋於介電層110的凹 刻圖案114內的這些第二線路124，其中這些第二線路124的線寬分別小於這些第一線路122的線寬，且任兩相鄰的這些第二線路124的間距小於任兩 相鄰的這些第一線路122的間距。換言之，本發明的線路板的線路結構100 於同 一線路層中具有內埋式的微細線路與非內埋式的 一般線路。
以上僅介紹本發明的線路板的線路結構100，並未介紹本發明的線路板 的線路結構100的製作方法。對此，以下將以實施例來說明線路板的線路結 構100A的製作方法，且實施例中以單層線路板的線路結構為例，並配合圖 4A至圖4G對線路板的線路結構100A的製作方法進行詳細的說明。
圖4A至圖4G是本發明的實施例的線路板的線路結構的製作方法的剖 面示意圖。請先參考圖4A，依照本實施例的線路板的線路結構100A的製作 方法，首先，提供介電層110,其中介電層110具有表面112。
接著，請參考圖4B，對介電層110的部分表面112照射雷射光束L，以 形成凹刻圖案114,而雷射光束L可以是由二氧化碳雷射光源、紫外光雷射 光源或其他適當的雷射機臺所提供。在此必須說明的是，由於本實施例的凹 刻圖案114是利用雷射光束L來形成，所以凹刻圖案114可以形成於介電層 110的表面112的任意位置，因此，圖4B的凹刻圖案114的位置與排列方 式僅為舉例ijt明，並不以此限。
接著，請參考圖4C，形成沉積層130於介電層110的表面112上，且 沉積層130覆蓋凹刻圖案114的內壁。在本實施例中，形成沉積層130的方 式包括濺鍍，且沉積層130例如是以化學銅層所沉積而成，以有助於後續進 行電鍍工藝。當然，在其他未繪示的實施例中，沉積層130的材料也可以是 與將來所形成的這些第一線路122與這些第二線路124 (請參考圖4E)的材 料不同，其材料例如是鋁、鎳、鋅、或金。
接著，請參考圖4D，透過沉積層130而電鍍形成金屬層l20,其中金屬 層120覆蓋介電層IIO的表面112與凹刻圖案114。在本實施例中，金屬層 120的材料包括銅。當然，在其他的未繪示的實施例中，金屬層120的材料 亦可以是包括鋁。
接著，請參考圖4E,進行光刻及蝕刻工藝。以下介紹形成第一線路l22 與第二線路124的實施例，但不以此為限。首先，形成圖案化掩模MO於金 屬層120上。接著，請同時參考圖4E與圖4F，以圖案化掩模140為蝕刻掩 模，透過第一蝕刻程序移除部分暴露於圖案化掩模140之外的金屬層120， 以及透過第二蝕刻程序移除位於被暴露出的部分金屬層120底下的沉積層B0，以形成多個第一線路122 (圖4F甲僅示意地繪示兩個)、多個第二線 路(圖4F中僅示意地繪示四個)以及圖案化沉積層132,其中這些第二 線路124的線寬分別小於這些第一線路122的線寬，且任兩相鄰的這些第二 線路124的間距小於任兩相鄰的這些第一線路122的間距。
詳細而言，這些第一線路122形成於介電層110的表面112上與圖案化 掩模140之間，而這些第二線路124形成於介電層110的凹刻圖案114內， 且這些第二線路124與介電層110的表面112實質上切齊。換言之，這些突 出於介電層110的表面112的第一線路122可視為一般常見的非內埋式線路， 而這些內埋於介電層110的凹刻圖案114內的第二線路124可視為一種內埋 式線路。此外，圖案化沉積層132是位於這些第一線路122與介電層IIO的 表面112之間以及這些第二線路124與介電層IIO的凹刻圖案114的內壁之 間。
具體而言，由於本實施例的這些第一線路122的線寬較大，其例如為50 微米(pm)以上，所以採用適於製作較大線寬的光刻及蝕刻工藝，在介電 層110的表面112上形成這些第一線路122。特別是，由於這些第一線路l22 的線寬較大，因此這些第一線路122不受光刻及蝕刻工藝能力的限制。此外， 由於光刻及蝕刻工藝的工藝速度快，因此可縮短這些第一線路122的工藝時 間。
承上述，本實施例的這些第二線路124形成於介電層110的凹刻圖案ll4 內，而凹刻圖案114是利用雷射光束L燒蝕介電層110所形成(請參考圖4B ), 換言之，雷射光束L所燒蝕的凹刻圖案114的寬度即這些第二線路124的線 寬。也就是說，可通過控制雷射光束L的能量與燒蝕速率來得到所需的凹刻 圖案114的寬度，以精確地控制這些第二線路124的線寬。此外，由於這些 第二線路124的線寬較小，其例如為小於50微米(pm)，因此雷射光束L (請參考圖4B)燒蝕介電層110的時間很短，換言之，可縮短凹刻圖案1" 的工藝時間。
在此必須說明的是，在其他未繪示的實施例中，當沉積層130的材料與 金屬層120的材料不同時，透過第一次蝕刻程序移除部分暴露於圖案化掩模 140之外的金屬層120後，可通過金屬層120底下被暴露出的沉積層130作 為圖案化蝕刻的指標作用，用以辨識金屬層120的蝕刻進度。當然，在本實 施例中，第一蝕刻程序與第二蝕刻程序實質上不同，其中蝕刻程序包括蝕刻藥水與蝕刻操作條件等，換言之，移除金屬層120'與移除沉積層130是分別 採用不同的蝕刻程序。
之後，請參考圖4G,移除圖案化掩模140，以暴露出這些第一線路122。 至此，在介電層110的表面112已完成這些第一線路122,在介電層110的 凹刻圖案114內已完成這些第二線路124,換言之，線路板的線路結構100A 已大致完成。
簡言之，本實施例的線路板的線路結構100A是釆用雷射光束L以及減 成法(subtractive process)所製作，線路^反的線路結構100A先利用雷射光 束L於介電層110的表面112形成凹刻圖案114，之後，電鍍金屬層120並 以圖案化掩模140為蝕刻掩模，蝕刻部分暴露於圖案化掩模140之外的金屬 層120，然後，在移除圖案化掩模140，以構成內埋於介電層110的這些第 二線路124與突出於介電層110的這些第一線路122。由於本實施例採用不 同的工藝技術的優勢來形成這些第一線路122與這些第二線路124，因此於 製作方法的過程中，可以有效地縮短工藝時間、提升品質，並提高產能。
綜上所述，由於本發明採用雷射燒蝕以及光刻及蝕刻工藝技術，以於同 一線路層中分別形成突出於介電層表面的這些第一線路以及內埋於介電層 凹刻圖案內的這些第二線路，其中這些第二線路的線寬分別小於這些第一線 路的線寬，且任兩相鄰的這些第二線路的間距小於任兩相鄰的這些第一線路 的間距。如此，本發明的線路板的線路結構即可於同一線路層中具有內埋式 的微細線路與非內埋式的一般線路，相較於已知利用同一工藝技術以同時形 成微細線路與一般線路而言，本發明的線路板的線路結構及其製作方法，可 以縮短工藝時間、提升品質，並提高產能。
雖然本發明已以實施例:坡露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬 技術領域中普通技術人員，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權利要求所界定的為準。
ii
權利要求
1.一種線路板的線路結構，包括介電層，具有表面以及凹刻圖案；多個第一線路，配置於該介電層的該表面上；以及多個第二線路，配置於該介電層的該凹刻圖案內，其中所述第二線路的線寬分別小於所述第一線路的線寬，且任兩相鄰的所述第二線路的間距小於任兩相鄰的所述第一線路的間距。
2. 如權利要求1所述的線路板的線路結構，還包括圖案化沉積層，配置於所述第一線路與該介電層的該表面之間以及所迷第二線路與該凹刻圖案的內壁之間。
3. 如權利要求2所述的線路板的線路結構，其中該圖案化沉積層的材料包括銅、鉛、鎳、鋅或金。
4. 如權利要求1所述的線路板的線路結構，其中所述第一線路的材料包括銅或鋁。
5. 如權利要求1所述的線路板的線路結構，其中所述第二線路的材料包括銅或鋁。
6. 如權利要求1所述的線路板的線路結構，其中所述第二線路與該介電層的該表面實質上切齊。
7. —種線路板的線路結構的製作方法，包括提供介電層，具有表面；對該介電層的部分該表面照射雷射光束，以形成凹刻圖案；形成金屬層於該介電層上，其中該金屬層覆蓋該表面與該凹刻圖案；以及進行光刻及蝕刻工藝，以形成多個第一線if各與多個第二線路，其中所述第一線路位於該介電層的該表面上，所述第二線路位於該介電層的該凹刻圖案內，所述第二線路的線寬分別小於所述第一線路的線寬，且任兩相鄰的所述第二線路的間距小於任兩相鄰的所述第一線路的間距。
8. 如權利要求7所述的線路板的線路結構的製作方法，其中形成該金屬層於該介電層上之前，還包括形成沉積層於該介電層的該表面上，其中該沉積層覆蓋該凹刻圖案的內壁；以及透過該沉積層而電鍍形成該金屬層。
9. 如權利要求8所述的線路板的線路結構的製作方法，其中形成該沉積 層的方式包括濺鍍。
10. 如權利要求8所述的線路板的線路結構的製作方法，其中該沉積層 的材料包括銅、鋁、鎳、鋅或金。
11. 如權利要求8所述的線路板的線路結構的製作方法，其中進行該光 刻及蝕刻工藝的步驟，包括形成圖案化掩模於該金屬層上；以該圖案化掩模為蝕刻掩模，透過第一蝕刻程序移除部分暴露於該圖案 化掩模之外的該金屬層，以及透過第二蝕刻程序移除位於被暴露出的部分該 金屬層底下的該沉積層，以形成所述第一線路與所述第二線路；以及移除該圖案化掩模。
12. 如權利要求11所述的線路板的線路結構的製作方法，其中該第一蝕 刻程序與該第二蝕刻程序實質上不同。
13. 如權利要求7所述的線路板的線路結構的製作方法，該金屬層的材 料包括銅或鋁。
14. 如權利要求7所述的線路板的線路結構的製作方法，其中所述第二 線路與該介電層的該表面實質上切齊。
全文摘要
本發明公開了一種線路板的線路結構及其製作方法。一種線路板的線路結構，包括介電層、多個第一線路以及多個第二線路。介電層具有表面以及凹刻圖案。第一線路配置於介電層的表面上。第二線路配置於介電層的凹刻圖案內，其中第二線路的線寬小於第一線路的線寬，且任兩相鄰的這些第二線路的間距小於任兩相鄰的這些第一線路的間距。
文檔編號H05K1/02GK101686599SQ20081016623
公開日2010年3月31日 申請日期2008年9月24日 優先權日2008年9月24日
發明者餘丞博 申請人:欣興電子股份有限公司