專利名稱：選擇性電鍍法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電鍍法，特別是涉及一種選擇性電鍍法，用以在線路基板的二面的接合墊形成金屬層。
背景技術(shù)：
近年來隨著電子工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，印刷電路板(PrintedCircuit Board，簡(jiǎn)稱PCB)的出現(xiàn)，使得印刷電路板幾乎已取代原有的導(dǎo)線焊接組件系統(tǒng)，再加上印刷電路板可搭載各種體積精巧的電子零件，所以印刷電路板目前已廣泛地應(yīng)用于電子工業(yè)。隨著集成電路(IC)及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相繼問世，電路的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜及精細(xì)，因此，單面板型態(tài)的印刷電路板將無法提供足夠的連接線路，使得雙面板及多層板型態(tài)的印刷電路板相繼出現(xiàn)。就芯片封裝領(lǐng)域而言，印刷電路板除可作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主機(jī)板(main board)以外，具有微細(xì)線路(fine circuit)的印刷電路板還可作為芯片封裝用的線路基板。
現(xiàn)有的線路基板通常具有多層圖案化導(dǎo)電層、至少一絕緣層及多個(gè)導(dǎo)電孔道，其中絕緣層配置于相鄰的二導(dǎo)電層之間，而這些導(dǎo)電孔道則貫穿絕緣層，用以電連接位于絕緣層的上下兩面的導(dǎo)電層。因此，芯片可通過覆晶接合(flip chip bonding)或打線接合(wire bonding)等方式，而電連接至線路基板的頂面，再間接地經(jīng)由線路基板的內(nèi)部線路及其底面的接點(diǎn)(例如導(dǎo)電球或針腳等)，而進(jìn)一步地電連接至外界的電子裝置。
就打線接合及球格數(shù)組(Wire Bonding/Ball Grid Array，WB/BGA)型態(tài)的芯片封裝體而言，線路基板的頂面的圖案化導(dǎo)電層通常會(huì)形成多個(gè)接合墊，用以分別電連接多條導(dǎo)線的末端，而線路基板的底面的圖案化導(dǎo)電層也會(huì)形成多個(gè)接合墊，用以分別電連接多顆導(dǎo)電球。值得注意的是，由于圖案化導(dǎo)電層的常用材料為銅，為了避免銅材質(zhì)的接合墊發(fā)生氧化，且為了提高打?qū)Ь€的末端連接至接合墊的合格率及可靠度，所以在這些接合墊的表面均會(huì)電鍍形成一金屬層，例如一鎳金層(Ni/Au layer)。
為了在線路基板的兩面的接合墊形成一金屬層，通常是將電鍍線(plating line)形成于線路基板的周圍，并形成多條電鍍短線段(plating stub)來分別電連接這些接合墊及上述的電鍍線，使得線路基板的這些接合墊能夠經(jīng)由上述的電鍍線及電鍍短線段來提供電鍍用的電流，以便于在這些接合墊的表面電鍍形成一金屬層。然而，這樣的作法將會(huì)在線路基板的表面殘留許多電鍍短線段。值得注意的是，這些電鍍短線段將會(huì)占領(lǐng)線路基板的布線面積，因而導(dǎo)致線路基板的布線密度無法有效地提高。此外，這些電鍍短線段更會(huì)干擾到信號(hào)在線路基板上的傳輸，因而降低線路基板的整體電性效能。
除了在線路基板的表面形成多條電鍍線及多條電鍍短線段，用以在線路基板的這些接合墊表面之外形成金屬層，為了使得這些接合墊不經(jīng)由電鍍線及電鍍短線段來提供電鍍用的電流，現(xiàn)有技術(shù)更發(fā)展出一種選擇性電鍍法，其關(guān)鍵必須在線路基板的兩面分別形成一電鍍種子層，并且在圖案化這些電鍍種子層以后，將使線路基板的兩面的這些接合墊能夠經(jīng)由電鍍種子層來提供電鍍用的電流。然而，由于現(xiàn)有的選擇性電鍍法必須形成兩電鍍種子層，并且在圖案化及后續(xù)移除這些電鍍種子層需要相當(dāng)多的步驟，如此將導(dǎo)致采用現(xiàn)有的選擇性電鍍法的線路基板制程需要較長(zhǎng)的周期及較高的成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種選擇性電鍍法，用以形成金屬層于線路基板的二面的接合墊。
為達(dá)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種選擇性電鍍法，適用于一線路基板。首先，形成圖案化的二掩模層于線路基板的頂面及底面，且二掩模層分別暴露出線路基板的頂面的第一接合墊及線路基板的底面的第二接合墊及其周圍的局部的電鍍種子層。接著，通過線路基板的底面的電鍍種子層及其內(nèi)部線路，以電鍍的方式分別形成金屬層于第一接合墊及第二接合墊的表面。之后，移除二掩模層。然后，形成一保護(hù)層于線路基板的頂面，并在移除線路基板的底面暴露出的電鍍種子層之后，移除保護(hù)層。最后，分別于線路基板的頂面及底面形成圖案化焊罩層。
基于上述，本發(fā)明是在線路基板未形成焊罩層之前，經(jīng)由線路基板的底面的電鍍種子層及其內(nèi)部線路，來提供電流至線路基板的頂面及底面的這些接合墊，并利用電鍍的方式將金屬層形成在線路基板的兩面的接合墊表面。因此，在不提供現(xiàn)有的電鍍線及電鍍短線段來電連接線路基板的頂面及底面的接合墊的情況，或是無需現(xiàn)有的雙電鍍種子層的情況之下，本發(fā)明仍可經(jīng)由單一電鍍種子層，并利用電鍍的方式將金屬層形成在線路基板的兩面的接合墊表面。


圖1A～圖1G為本發(fā)明的第一實(shí)施例的選擇性電鍍法，其應(yīng)用于一線路基板的示意圖；圖2A～圖2G為本發(fā)明的第二實(shí)施例的選擇性電鍍法，其應(yīng)用于一線路基板的示意圖。
具體實(shí)施例方式
第一實(shí)施例請(qǐng)參考圖1A～圖1G，其依序繪示本發(fā)明的第一實(shí)施例的選擇性電鍍法，其應(yīng)用于一線路基板的示意圖。
如圖1A所示，線路基板102的兩面分別具有一圖案化導(dǎo)電層(未標(biāo)示)，其在線路基板102的頂面形成多個(gè)線路105及多個(gè)接合墊104(僅繪示其二)，以及在線路基板102的底面形成多個(gè)線路(未繪示)及多個(gè)接合墊106(僅繪示其一)。另外，在以電鍍法來制作下方的這些接合墊106的過程中，一電鍍種子層110將會(huì)殘留于線路基板102的底面，故電鍍種子層110將位于線路基板102的底面及接合墊106之間。
如圖1B所示，分別形成圖案化的掩模層114及圖案化的掩模層116于線路基板102的頂面及底面，其中掩模層114的開口114a暴露出這些接合墊104，而掩模層116的開口116a則暴露出接合墊106及其周圍的局部的電鍍種子層110，換言之，掩模層114并未覆蓋這些接合墊104，而掩模層116則未覆蓋接合墊106及其周圍的局部的電鍍種子層110。此外，上述掩模層114及掩模層116的材質(zhì)均例如是光致抗蝕劑。
如圖1C所示，由于接合墊104經(jīng)由線路基板102的內(nèi)部線路(未繪示)，來電連接接合墊106，所以可經(jīng)由線路基板102的底面的電鍍種子層110及線路基板102的內(nèi)部線路(未繪示)，將電鍍用的電流提供至線路基板102的頂面的接合墊204，故可以電鍍的方式，分別形成金屬層104a及金屬層106a于這些接合墊104及接合墊106所暴露出的表面，其包括接合墊104及接合墊106的頂面及側(cè)面。值得注意的是，當(dāng)這些接合墊104及接合墊106的材質(zhì)為銅時(shí)，這些金屬層104a及金屬層106a將可分別預(yù)防這些接合墊104及接合墊106的表面發(fā)生氧化，且有助于提高這些接合墊104及接合墊106與接點(diǎn)(例如導(dǎo)線或?qū)щ娗?的接合合格率及可靠度，其中這些金屬層104a及金屬層106a例如為鎳金層。
如圖1D所示，移除圖案化的掩模層114及掩模層116，而暴露出線路基板102的頂面、電鍍種子層110、第一接合墊104的金屬層104a及第二接合墊106的金屬層106a。之后，如圖1E所示，在線路基板102的頂面形成一保護(hù)層118，且保護(hù)層118全面性地覆蓋這些接合墊104，其中保護(hù)層118更覆蓋這些金屬層104a。值得注意的是，由于保護(hù)層118僅需覆蓋住接合墊104，用以防止接合墊104及電鍍種子層108在下一步驟中受到蝕除，所以保護(hù)層112的材質(zhì)不一定需要是光致抗蝕劑。接著，以快速蝕刻的方式，移除暴露于接合墊106之外的局部電鍍種子層110。最后，如圖1F所示，移除保護(hù)層118，而暴露出這些接合墊104及其金屬層104a。
如圖1G所示，形成圖案化的焊罩層120及圖案化的焊罩層122分別于線路基板102的兩面，用以保護(hù)位于線路基板102的頂面的多個(gè)線路105(如圖1F所示)，以及保護(hù)位于線路基板102的底面的多個(gè)線路(未繪示)，其中焊罩層120的開口120a暴露出這些接合墊104，而焊罩層122的開口122a則暴露出這些接合墊106。
本發(fā)明的第一實(shí)施例是經(jīng)由在制作線路基板底面的接合墊時(shí)所殘留的電鍍種子層，并經(jīng)由線路基板的內(nèi)部線路，來同時(shí)提供電鍍用的電流至線路基板兩面的接合墊，用以將金屬層電鍍至線路基板兩面的接合墊表面。
第二實(shí)施例雖然本發(fā)明的第一實(shí)施例是利用在制作線路基板底面的接合墊時(shí)所殘留的電鍍種子層，但是未必每種線路基板的制作過程在制作接合墊時(shí)都會(huì)殘留電鍍種子層，故在線路基板沒有殘留的電鍍種子層的情況之下，本發(fā)明的第二實(shí)施例將改采額外地將電鍍種子層形成至線路基板的底面，并覆蓋線路基板的底面的接合墊，來同時(shí)提供電鍍用的電流至線路基板的兩面的接合墊，用以將金屬層電鍍至線路基板兩面的接合墊表面。
請(qǐng)參考圖2A～圖2G，其依序繪示本發(fā)明的第二實(shí)施例的選擇性電鍍法，其應(yīng)用于一線路基板的示意圖。
如圖2A所示，線路基板202的兩面分別具有一圖案化導(dǎo)電層(未標(biāo)示)，其在線路基板202的頂面形成多個(gè)線路205及多個(gè)接合墊204(僅繪示其二)，以及在線路基板202的底面形成多個(gè)線路(未標(biāo)示)及多個(gè)接合墊206(僅繪示其一)。此外，為了從線路基板202的底面同時(shí)提供電鍍用的電流至接合墊204及接合墊206，必須預(yù)先將一電鍍種子層210形成于線路基板202的底面，且電鍍種子層210更覆蓋接合墊206，其中形成電鍍種子層210的方法例如為化學(xué)電鍍(chemical plating)或?yàn)R鍍(sputtering)等。
如圖2B所示，分別形成圖案化的掩模層214及圖案化的掩模層216于線路基板202的頂面及底面，其中掩模層214的開口214a暴露出這些接合墊204，而掩模層216的開口216a則暴露出接合墊206及其上方與周圍的局部的電鍍種子層210，換言之，掩模層214并未覆蓋這些接合墊204，而掩模層216則未覆蓋接合墊206及其上方與周圍的局部的電鍍種子層210。值得注意的是，掩模層216的開口216a將限定出要形成于接合墊206表面的金屬層(如圖2C的組件標(biāo)號(hào)206a)位置。
如圖2C所示，由于接合墊204經(jīng)由線路基板202的內(nèi)部線路(未繪示)，來電連接接合墊206，所以可經(jīng)由線路基板202底面的電鍍種子層210及線路基板202的內(nèi)部線路(未繪示)，將電鍍用的電流提供至線路基板202頂面的接合墊204，故可以電鍍的方式，分別形成金屬層204a及金屬層206a于這些接合墊204及接合墊206所暴露出的表面，其包括接合墊204及接合墊206的頂面及側(cè)面。
如圖2D所示，移除圖案化的掩模層214及掩模層216，而暴露出線路基板202的頂面、電鍍種子層210、第一接合墊204的金屬層204a及第二接合墊206的金屬層206a。之后，如圖2E所示，在線路基板202的頂面形成一保護(hù)層218，且保護(hù)層218全面性地覆蓋這些接合墊204，其中保護(hù)層218更覆蓋這些金屬層204a。最后，如圖2F所示，移除保護(hù)層218，而暴露出這些接合墊204及其金屬層204a。
如圖2G所示，分別在線路基板202的兩面形成圖案化的焊罩層220及圖案化的焊罩層222，用以保護(hù)位于線路基板202頂面的多個(gè)線路205(如圖2F所示)，以及保護(hù)位于線路基板202底面的多個(gè)線路(未繪示)，其中焊罩層220的開口220a暴露出這些接合墊204，而焊罩層222的開口222a則暴露出這些接合墊206。
本發(fā)明的第二實(shí)施例是在線路基板的兩面均無電鍍種子層的情況下，可預(yù)先形成電鍍種子層至線路基板的一面(例如底面)，故可經(jīng)由此電鍍種子層來將電鍍用的電流提供至線路基板的兩面的接合墊，用以在這些接合墊的表面形成金屬層。
綜上所述，本發(fā)明是在線路基板未形成焊罩層之前，經(jīng)由線路基板底面的單一電鍍種子層及線路基板的內(nèi)部線路，來提供電流至線路基板的頂面及底面的這些接合墊，并利用電鍍的方式將金屬層形成在線路基板兩面的這些接合墊表面。因此，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點(diǎn)(1)由于本發(fā)明無需現(xiàn)有的電鍍線及電鍍短線段來電連接線路基板頂面的接合墊，并可經(jīng)由單一電鍍種子層及線路基板的內(nèi)部線路，且以電鍍的方式將金屬層形成在線路基板兩面的接合墊表面，所以采用本發(fā)明的線路基板將可獲得較大的布線空間及較高的布線密度。
(2)由于本發(fā)明無需現(xiàn)有的電鍍線及電鍍短線段來電連接線路基板頂面的接合墊，并可經(jīng)由單一電鍍種子層及線路基板的內(nèi)部線路，且以電鍍的方式將金屬層形成在線路基板兩面的接合墊表面，使得采用本發(fā)明的線路基板將不會(huì)殘留有上述的電鍍短線段來干擾信號(hào)的傳輸，所以采用本發(fā)明的線路基板將具有較佳的電效能。
(3)相比較于現(xiàn)有的選擇性電鍍法必須形成兩電鍍種子層及其所衍生出的步驟及成本，由于本發(fā)明僅需單一電鍍種子層及搭配線路基板的內(nèi)部線路，即可提供電鍍用的電流至線路基板的兩面的接合墊，且以電鍍的方式將金屬層形成在線路基板的兩面的接合墊表面，所以本發(fā)明將可有效地降低線路基板的制作工工藝的周期及成本。
雖然結(jié)合以上一較佳實(shí)施例揭露了本發(fā)明，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作一些的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種選擇性電鍍法，包括提供一線路基板，其中該線路基板具有一電鍍種子層、至少一第一接合墊及至少一第二接合墊，而該第一接合墊配置于該線路基板的一第一面，且該電鍍種子層及該第二接合墊配置于該線路基板的對(duì)應(yīng)于該第一面的一第二面，而該第一接合墊電連接于該第二接合墊；形成圖案化的一第一掩模層及圖案化的一第二掩模層分別于該線路基板的該第一面及該第二面，其中該第一掩模層未覆蓋該第一接合墊，而該第二掩模層未覆蓋該第二接合墊及其周圍的局部的該電鍍種子層；電鍍一第一金屬層及一第二金屬層分別于該電鍍種子層、該第一接合墊及該第二接合墊所暴露出的表面；移除該第一掩模層及該第二掩模層；形成一保護(hù)層于該線路基板的該第一面，且該保護(hù)層還覆蓋該第一金屬層；移除暴露出的至少局部的該電鍍種子層；移除該保護(hù)層；以及在該線路基板的該第一面及該第二面分別形成一圖案化焊罩層(soldermask)。
2.如權(quán)利要求1所述的選擇性電鍍法，其中移除暴露出的局部的該電鍍種子層的方法包括快速蝕刻。
3.一種選擇性電鍍法，包括提供一線路基板，其中該線路基板具有一電鍍種子層、至少一第一接合墊及至少一第二接合墊，而該第一接合墊配置于該線路基板的一第一面，且該電鍍種子層及該第二接合墊配置于該線路基板的對(duì)應(yīng)于該第一面的一第二面，且該電鍍種子層位于該線路基板的該第二面及該第二接合墊之間，而該第一接合墊電連接于該第二接合墊；形成圖案化的一第一掩模層及圖案化的一第二掩模層分別于該線路基板的該第一面及該第二面，其中該第一掩模層未覆蓋該第一接合墊，而該第二掩模層未覆蓋該第二接合墊及其周圍的局部的該電鍍種子層；分別在該電鍍種子層、該第一接合墊及該第二接合墊所暴露出的表面電鍍一第一金屬層及一第二金屬層；移除該第一掩模層及該第二掩模層；在該線路基板的該第一面形成一保護(hù)層，且該保護(hù)層還覆蓋該第一金屬層；移除暴露出的至少局部的該電鍍種子層；移除該保護(hù)層；以及在該線路基板的該第一面及該第二面分別形成一圖案化焊罩層(soldermask)。
4.如權(quán)利要求3所述的選擇性電鍍法，其中移除暴露出的局部的該電鍍種子層的方法包括快速蝕刻。
5.一種選擇性電鍍法，包括提供一線路基板，其中該線路基板具有一電鍍種子層、至少一第一接合墊及至少一第二接合墊，而該第一接合墊配置于該線路基板的一第一面，且該電鍍種子層及該第二接合墊配置于該線路基板的對(duì)應(yīng)于該第一面的一第二面，且該電鍍種子層覆蓋該線路基板的該第二面及該第二接合墊，而該第一接合墊電連接于該第二接合墊；形成圖案化的一第一掩模層及圖案化的一第二掩模層分別于該線路基板的該第一面及該第二面，其中該第一掩模層未覆蓋該第一接合墊，而該第二掩模層未覆蓋該第二接合墊及其周圍的局部的該電鍍種子層；電鍍一第一金屬層及一第二金屬層分別于該電鍍種子層及該第一接合墊所暴露出的表面；移除該第一掩模層及該第二掩模層；在該線路基板的該第一面形成一保護(hù)層，且該保護(hù)層還覆蓋該第一金屬層；移除暴露出的至少局部的該電鍍種子層；移除該保護(hù)層；以及在該線路基板的該第一面及該第二面分別形成一圖案化焊罩層(soldermask)。
6.如權(quán)利要求5所述的選擇性電鍍法，其中移除暴露出的局部的該電鍍種子層的方法包括快速蝕刻。
全文摘要
一種選擇性電鍍法，適用于一線路基板。首先，在線路基板的頂面及底面形成圖案化的二掩模層，且二掩模層分別暴露出線路基板頂面的第一接合墊及線路基板底面的第二接合墊及其周圍的局部的電鍍種子層。接著，通過線路基板底面的電鍍種子層及其內(nèi)部線路，以電鍍的方式分別在第一接合墊及第二接合墊的表面形成金屬層。之后，移除二掩模層。然后，在線路基板頂面形成一保護(hù)層，并在移除線路基板的底面暴露出電鍍種子層之后，移除保護(hù)層。最后，分別在線路基板的頂面及底面形成圖案化焊罩層。
文檔編號(hào)C25D5/02GK1529545SQ03124880
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29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