基板结构的制作方法
基板结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基板结构的制作方法。该制作方法提供一基材。基材具有一核心层、一第一图案化铜层、一第二图案化铜层以及至少一导电通孔。第一图案化铜层与第二图案化铜层分别位于核心层的一第一表面与一第二表面上。导电通孔贯穿核心层且连接第一图案化铜层与第二图案化铜层。分别形成一第一防焊层与一第二防焊层于第一表面与第二表面上。第一防焊层与第二防焊层分别暴露出部分第一图案化铜层与部分第二图案化铜层。形成一第一金层于第一防焊层与第二防焊层所暴露出的第一图案化铜层与第二图案化铜层上。形成一镍层于第一金层上。形成一第二金层于镍层上。
【专利说明】基板结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基板结构的制作方法，且特别是涉及一种具有较佳制作工艺良率的基板结构的制作方法。
【背景技术】
[0002]体电路的封装是半导体后段制作工艺中相当重要一部分，其目的是使加工完成后的每一颗芯片受到保护，并且使芯片上的焊垫与印刷电路板(printed circuitboard, PCB)达成电连接。印刷电路板及芯片承载(chip carrier)基板上有许多焊点(solder joints)，且这些焊点与印刷电路板或芯片承载基板的线路层的接触面，在焊接前需经表面处理(surface finish)或金属化(Metallization)。一般来说,可在线路层的焊垫上形成镍-1E(Ni/Pd)或镍-金(Ni/Au)的双金属层或镍-1E -金(Ni/Pd/Au)的三金属层等表面处理方式。
[0003]目前的线路层的焊垫的材质大都为铜，而形成镍层于焊垫上时是采用无电电镀法(Electroless Plating),或称为化学镀(chemical plating)。由于镍层含有硼或磷的成分，意即N1-P或N1-B，因此会影响到微波通讯信号的完整性，尤其是在高频率时其影响相当明显。再者，由于是采用化学镀的方式来形成镍层，即采用还原型的镀镍方式，因此容易产生电镀液不稳定及镀层覆盖不完全的问题产生，进而导致后续化学镀钯时发生跳镀(skip plating)的现象。此外，由于无电电镀的初始过程中会产生气体(如氢气)，如果初始形成的镍层的厚度较薄，则容易产生空洞(void)或形成金属氧化物或带有杂质的硬度较大的非纯金属物质在其表面。因此，化学镀所形成的镍层的厚度通常需累积至一定的厚度以上，例如1.5微米以上，然而这样的镍层厚度易导致线路间隙较小的产品造成间距(space)不足的现象。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基板结构的制作方法，其图案化铜层上依序形成有第一金层、镍层以及第二金层，除了可具有较佳的制作工艺良率外，也可维持微波通讯信号的完整性。
[0005]为达上述目的，本发明提出一种基板结构的制作方法，其包括以下步骤。提供一基材。基材具有一核心层、一第一图案化铜层、一第二图案化铜层以及至少一导电通孔。核心层具有彼此相对的一第一表面与一第二表面。第一图案化铜层与第二图案化铜层分别位于第一表面与第二表面上。导电通孔贯穿核心层且连接第一图案化铜层与第二图案化铜层。分别形成一第一防焊层与一第二防焊层于核心层的第一表面与第二表面上。第一防焊层与第二防焊层分别暴露出部分第一图案化铜层与部分第二图案化铜层。形成一第一金层于第一防焊层与第二防焊层所暴露出的第一图案化铜层与第二图案化铜层上。形成一镍层于第一金层上。形成一第二金层于镍层上。
[0006]在本发明的一实施例中，上述形成第一金属的方法包括浸镀(immersionplating)。
[0007]在本发明的一实施例中，上述第一金层的厚度介于0.02微米至0.05微米之间。
[0008]在本发明的一实施例中，上述形成镍层的方法包括还原反应。
[0009]在本发明的一实施例中，上述镍层的厚度介于0.1微米至5微米之间。
[0010]在本发明的一实施例中，上述形成第二金属的方法包括浸镀(immersionplating)。
[0011]在本发明的一实施例中，上述第二金层的厚度介于0.02微米至0.2微米之间。
[0012]在本发明的一实施例中，上述基材还具有至少一贯孔。贯孔贯穿第一图案化铜层、核心层以及第二图案化铜层，且第一金层覆盖贯孔的内壁。
[0013]基于上述，本发明的基板结构是于其图案化铜层上依序形成有第一金层、镍层以及第二金层。相比较于现有于基板结构的图案化铜层上依序形成镍层、钯层与金层而言，本发明的基板结构的制作方法可具有较佳的制作工艺良率外，也可维持微波通讯信号的完整性。
[0014]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，并配合所附附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1A至图1E为本发明的一实施例的一种基板结构的制作方法的剖面示意图。
[0016]主要元件符号说明
[0017]100:基板结构
[0018]110:基材
[0019]111:第一表面
[0020]112:核心层
[0021]113:第二表面
[0022]114:第一图案化铜层
[0023]116:第二图案化铜层
[0024]118:导电通孔
[0025]119:贯孔
[0026]120:第一防焊层
[0027]130:第二防焊层
[0028]140:第一金层
[0029]150:镍层
[0030]160:第二金层
【具体实施方式】
[0031]图1A至图1E为本发明的一实施例的一种基板结构的制作方法的剖面示意图。依照本实施例的基板结构的制作方法，首先，请参考图1A，提供一基材110。详细来说，基材110具有一核心层112、一第一图案化铜层114、一第二图案化铜层116以及至少一导电通孔118 (图1A中仅示意地绘示一个)。核心层112具有彼此相对的一第一表面111与一第二表面113。第一图案化铜层114与第二图案化铜层116分别位于第一表面111与第二表面113上。导电通孔118贯穿核心层112且连接第一图案化铜层114与第二图案化铜层116。此外，本实施例的基材110还具有一至少一贯孔119 (图1A中仅示意地绘示一个)，其中贯孔119贯穿第一图案化铜层114、核心层223以及第二图案化铜层116。
[0032]接着，请参考图1B，分别形成一第一防焊层120与一第二防焊层130于核心层112的第一表面111与第二表面114上。于此，第一防焊层120与第二防焊层130分别暴露出部分第一图案化铜层114与部分第二图案化铜层116，其中第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116可定义为多个接垫。
[0033]接着，请参考图1C，形成一第一金层140于第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116上。其中，第一金层140完全包覆第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116，且第一金层140覆盖贯孔119的内壁。于此，第一金层140为纯金层，且无含磷或硼的成分。本实施例形成第一金属140的方法例如是浸镀(immersion plating),或称为置换镀(displacement plating),而第一金层140的厚度例如是介于0.02微米至0.05微米之间。
[0034]之后，请参考图1D,形成一镍层150于第一金层140上,其中镍层150完全包覆第一金层140。在本实施例中，形成镍层150的方法例如是还原反应，而镍层150的厚度例如是介于0.1微米至5微米之间。
[0035]最后，请参考图1E,形成一第二金层160于镍层150上,其中第二金层160完全包覆镍层150。于此，第二金层160为纯金层，且无含磷或硼的成分。本实施例形成第二金属160的方法例如是浸镀(immersion plating),或称为置换镀(displacement plating),而第二金层160的厚度例如是介于0.02微米至0.2微米之间。至此，已完成基板结构100的制作。
[0036]由于本实施例是于第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116上依序形成有第一金层140、镍层150以及第二金层160。相比较于现有于线路层的焊垫上依序形成镍层、钯层与金层而言，第一金层140为纯金层且无含磷或硼的成分，因此不会影响微波通讯信号的完整性，故可维持微波通讯信号的完整性。再者，由于本实施例是采用浸镀(immersion plating),或称为置换镀(displacementplating),来形成第一金层140,其中浸镀(immersion plating)相比较于无电电镀法(Electroless Plating)较为稳定且镀层的覆盖完整性较佳,有利于后续镀层的形成，因此具有较佳的制作工艺良率。此外，第一金层140的厚度相对小于现有的镍层的厚度，因此可应用于线路间距较小的产品上。
[0037]综上所述，本发明的基板结构是于其图案化铜层上依序形成有第一金层、镍层以及第二金层。相较于现有于基板结构的图案化铜层上依序形成镍层、钯层与金层而言，本发明的基板结构的制作方法可具有较佳的制作工艺良率外，也可维持微波通讯信号的完整性。
[0038]虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属【技术领域】中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
【权利要求】
1.一种基板结构的制作方法，包括: 提供一基材，该基材具有核心层、第一图案化铜层、第二图案化铜层以及至少一导电通孔，其中该核心层具有彼此相对的第一表面与第二表面，该第一图案化铜层与该第二图案化铜层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该导电通孔贯穿该核心层且连接该第一图案化铜层与该第二图案化铜层； 分别形成一第一防焊层与一第二防焊层于该核心层的该第一表面与该第二表面上，其中该第一防焊层与该第二防焊层分别暴露出部分该第一图案化铜层与部分该第二图案化铜层； 形成一第一金层于该第一防焊层与该第二防焊层所暴露出的该第一图案化铜层与该第二图案化铜层上； 形成一镍层于该第一金层上；以及 形成一第二金层于该镍层上。
2.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中形成该第一金属的方法包括浸镀。
3.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该第一金层的厚度介于0.02微米至0.05微米之间。
4.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中形成该镍层的方法包括还原反应。
5.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该镍层的厚度介于0.1微米至5微米之间。
6.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中形成该第二金属的方法包括浸镀。
7.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该第二金层的厚度介于0.02微米至0.2微米之间。
8.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该基材还具有至少一贯孔，该贯孔贯穿该第一图案化铜层、该核心层以及该第二图案化铜层，且该第一金层覆盖该贯孔的内壁。
【文档编号】H01L21/48GK103531485SQ201210352995
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】陈庆盛 申请人:旭德科技股份有限公司
【专利摘要】本发明公开一种基板结构的制作方法。该制作方法提供一基材。基材具有一核心层、一第一图案化铜层、一第二图案化铜层以及至少一导电通孔。第一图案化铜层与第二图案化铜层分别位于核心层的一第一表面与一第二表面上。导电通孔贯穿核心层且连接第一图案化铜层与第二图案化铜层。分别形成一第一防焊层与一第二防焊层于第一表面与第二表面上。第一防焊层与第二防焊层分别暴露出部分第一图案化铜层与部分第二图案化铜层。形成一第一金层于第一防焊层与第二防焊层所暴露出的第一图案化铜层与第二图案化铜层上。形成一镍层于第一金层上。形成一第二金层于镍层上。
【专利说明】基板结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基板结构的制作方法，且特别是涉及一种具有较佳制作工艺良率的基板结构的制作方法。
【背景技术】
[0002]体电路的封装是半导体后段制作工艺中相当重要一部分，其目的是使加工完成后的每一颗芯片受到保护，并且使芯片上的焊垫与印刷电路板(printed circuitboard, PCB)达成电连接。印刷电路板及芯片承载(chip carrier)基板上有许多焊点(solder joints)，且这些焊点与印刷电路板或芯片承载基板的线路层的接触面，在焊接前需经表面处理(surface finish)或金属化(Metallization)。一般来说,可在线路层的焊垫上形成镍-1E(Ni/Pd)或镍-金(Ni/Au)的双金属层或镍-1E -金(Ni/Pd/Au)的三金属层等表面处理方式。
[0003]目前的线路层的焊垫的材质大都为铜，而形成镍层于焊垫上时是采用无电电镀法(Electroless Plating),或称为化学镀(chemical plating)。由于镍层含有硼或磷的成分，意即N1-P或N1-B，因此会影响到微波通讯信号的完整性，尤其是在高频率时其影响相当明显。再者，由于是采用化学镀的方式来形成镍层，即采用还原型的镀镍方式，因此容易产生电镀液不稳定及镀层覆盖不完全的问题产生，进而导致后续化学镀钯时发生跳镀(skip plating)的现象。此外，由于无电电镀的初始过程中会产生气体(如氢气)，如果初始形成的镍层的厚度较薄，则容易产生空洞(void)或形成金属氧化物或带有杂质的硬度较大的非纯金属物质在其表面。因此，化学镀所形成的镍层的厚度通常需累积至一定的厚度以上，例如1.5微米以上，然而这样的镍层厚度易导致线路间隙较小的产品造成间距(space)不足的现象。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种基板结构的制作方法，其图案化铜层上依序形成有第一金层、镍层以及第二金层，除了可具有较佳的制作工艺良率外，也可维持微波通讯信号的完整性。
[0005]为达上述目的，本发明提出一种基板结构的制作方法，其包括以下步骤。提供一基材。基材具有一核心层、一第一图案化铜层、一第二图案化铜层以及至少一导电通孔。核心层具有彼此相对的一第一表面与一第二表面。第一图案化铜层与第二图案化铜层分别位于第一表面与第二表面上。导电通孔贯穿核心层且连接第一图案化铜层与第二图案化铜层。分别形成一第一防焊层与一第二防焊层于核心层的第一表面与第二表面上。第一防焊层与第二防焊层分别暴露出部分第一图案化铜层与部分第二图案化铜层。形成一第一金层于第一防焊层与第二防焊层所暴露出的第一图案化铜层与第二图案化铜层上。形成一镍层于第一金层上。形成一第二金层于镍层上。
[0006]在本发明的一实施例中，上述形成第一金属的方法包括浸镀(immersionplating)。
[0007]在本发明的一实施例中，上述第一金层的厚度介于0.02微米至0.05微米之间。
[0008]在本发明的一实施例中，上述形成镍层的方法包括还原反应。
[0009]在本发明的一实施例中，上述镍层的厚度介于0.1微米至5微米之间。
[0010]在本发明的一实施例中，上述形成第二金属的方法包括浸镀(immersionplating)。
[0011]在本发明的一实施例中，上述第二金层的厚度介于0.02微米至0.2微米之间。
[0012]在本发明的一实施例中，上述基材还具有至少一贯孔。贯孔贯穿第一图案化铜层、核心层以及第二图案化铜层，且第一金层覆盖贯孔的内壁。
[0013]基于上述，本发明的基板结构是于其图案化铜层上依序形成有第一金层、镍层以及第二金层。相比较于现有于基板结构的图案化铜层上依序形成镍层、钯层与金层而言，本发明的基板结构的制作方法可具有较佳的制作工艺良率外，也可维持微波通讯信号的完整性。
[0014]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，并配合所附附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1A至图1E为本发明的一实施例的一种基板结构的制作方法的剖面示意图。
[0016]主要元件符号说明
[0017]100:基板结构
[0018]110:基材
[0019]111:第一表面
[0020]112:核心层
[0021]113:第二表面
[0022]114:第一图案化铜层
[0023]116:第二图案化铜层
[0024]118:导电通孔
[0025]119:贯孔
[0026]120:第一防焊层
[0027]130:第二防焊层
[0028]140:第一金层
[0029]150:镍层
[0030]160:第二金层
【具体实施方式】
[0031]图1A至图1E为本发明的一实施例的一种基板结构的制作方法的剖面示意图。依照本实施例的基板结构的制作方法，首先，请参考图1A，提供一基材110。详细来说，基材110具有一核心层112、一第一图案化铜层114、一第二图案化铜层116以及至少一导电通孔118 (图1A中仅示意地绘示一个)。核心层112具有彼此相对的一第一表面111与一第二表面113。第一图案化铜层114与第二图案化铜层116分别位于第一表面111与第二表面113上。导电通孔118贯穿核心层112且连接第一图案化铜层114与第二图案化铜层116。此外，本实施例的基材110还具有一至少一贯孔119 (图1A中仅示意地绘示一个)，其中贯孔119贯穿第一图案化铜层114、核心层223以及第二图案化铜层116。
[0032]接着，请参考图1B，分别形成一第一防焊层120与一第二防焊层130于核心层112的第一表面111与第二表面114上。于此，第一防焊层120与第二防焊层130分别暴露出部分第一图案化铜层114与部分第二图案化铜层116，其中第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116可定义为多个接垫。
[0033]接着，请参考图1C，形成一第一金层140于第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116上。其中，第一金层140完全包覆第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116，且第一金层140覆盖贯孔119的内壁。于此，第一金层140为纯金层，且无含磷或硼的成分。本实施例形成第一金属140的方法例如是浸镀(immersion plating),或称为置换镀(displacement plating),而第一金层140的厚度例如是介于0.02微米至0.05微米之间。
[0034]之后，请参考图1D,形成一镍层150于第一金层140上,其中镍层150完全包覆第一金层140。在本实施例中，形成镍层150的方法例如是还原反应，而镍层150的厚度例如是介于0.1微米至5微米之间。
[0035]最后，请参考图1E,形成一第二金层160于镍层150上,其中第二金层160完全包覆镍层150。于此，第二金层160为纯金层，且无含磷或硼的成分。本实施例形成第二金属160的方法例如是浸镀(immersion plating),或称为置换镀(displacement plating),而第二金层160的厚度例如是介于0.02微米至0.2微米之间。至此，已完成基板结构100的制作。
[0036]由于本实施例是于第一防焊层120与第二防焊层130所暴露出的第一图案化铜层114与第二图案化铜层116上依序形成有第一金层140、镍层150以及第二金层160。相比较于现有于线路层的焊垫上依序形成镍层、钯层与金层而言，第一金层140为纯金层且无含磷或硼的成分，因此不会影响微波通讯信号的完整性，故可维持微波通讯信号的完整性。再者，由于本实施例是采用浸镀(immersion plating),或称为置换镀(displacementplating),来形成第一金层140,其中浸镀(immersion plating)相比较于无电电镀法(Electroless Plating)较为稳定且镀层的覆盖完整性较佳,有利于后续镀层的形成，因此具有较佳的制作工艺良率。此外，第一金层140的厚度相对小于现有的镍层的厚度，因此可应用于线路间距较小的产品上。
[0037]综上所述，本发明的基板结构是于其图案化铜层上依序形成有第一金层、镍层以及第二金层。相较于现有于基板结构的图案化铜层上依序形成镍层、钯层与金层而言，本发明的基板结构的制作方法可具有较佳的制作工艺良率外，也可维持微波通讯信号的完整性。
[0038]虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属【技术领域】中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。
【权利要求】
1.一种基板结构的制作方法，包括: 提供一基材，该基材具有核心层、第一图案化铜层、第二图案化铜层以及至少一导电通孔，其中该核心层具有彼此相对的第一表面与第二表面，该第一图案化铜层与该第二图案化铜层分别位于该第一表面与该第二表面上，而该导电通孔贯穿该核心层且连接该第一图案化铜层与该第二图案化铜层； 分别形成一第一防焊层与一第二防焊层于该核心层的该第一表面与该第二表面上，其中该第一防焊层与该第二防焊层分别暴露出部分该第一图案化铜层与部分该第二图案化铜层； 形成一第一金层于该第一防焊层与该第二防焊层所暴露出的该第一图案化铜层与该第二图案化铜层上； 形成一镍层于该第一金层上；以及 形成一第二金层于该镍层上。
2.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中形成该第一金属的方法包括浸镀。
3.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该第一金层的厚度介于0.02微米至0.05微米之间。
4.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中形成该镍层的方法包括还原反应。
5.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该镍层的厚度介于0.1微米至5微米之间。
6.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中形成该第二金属的方法包括浸镀。
7.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该第二金层的厚度介于0.02微米至0.2微米之间。
8.如权利要求1所述的基板结构的制作方法，其中该基材还具有至少一贯孔，该贯孔贯穿该第一图案化铜层、该核心层以及该第二图案化铜层，且该第一金层覆盖该贯孔的内壁。
【文档编号】H01L21/48GK103531485SQ201210352995
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年9月20日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】陈庆盛 申请人:旭德科技股份有限公司
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