專利名稱：電路板結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路板結(jié)構(gòu)，更特別涉及焊墊層及環(huán)狀抗蝕層的形成方法。
背景技術(shù)：
印刷電路板(Printed Circuit Board簡稱PCB)是依電路設(shè)計(jì)，將連接電路零件 的電氣布線繪制布線圖形，然后再以機(jī)械與化學(xué)加工、表面處理等方式，在絕緣體上使電氣 導(dǎo)體重現(xiàn)所構(gòu)成的電路板。換言之，印刷電路板是搭配電子零件之前的基板。該類產(chǎn)品的 作用是將各項(xiàng)電子零件以電路板所形成的電子電路，發(fā)揮各項(xiàng)電子零組件的功能，以達(dá)到 信號處理的目的。由于印刷電路板設(shè)計(jì)品質(zhì)的優(yōu)劣，不但直接影響電子產(chǎn)品的可靠度，也可 左右系統(tǒng)產(chǎn)品整體的性能及競爭力。上述電路圖案是應(yīng)用印刷、光刻、蝕刻及電鍍等技術(shù)形 成精密的配線，作為支撐電子零件及零件間電路相互接續(xù)的組裝基地。因此，高密度化及多 層化的配線形成技術(shù)成為印刷電路板制造業(yè)發(fā)展的主流。在多層電路板的設(shè)計(jì)中，基板的焊接面(solder side)及元件面 (componentside)最外層的金屬圖案(通常為銅層)扮演焊墊層(bonding pad)，通過焊球 與外部其他電子元件接線，如圖IA-圖ID所示。在圖IA中，核心板10具有導(dǎo)電通孔12以 電性連結(jié)元件面10A與焊接面10B的增層線路結(jié)構(gòu)11。在增層線路結(jié)構(gòu)11中，被絕緣層 13分隔的內(nèi)層線路層IlA及最外層的焊墊層IlB之間具有導(dǎo)盲孔14。接著如圖IB所示， 以綠漆層15覆蓋焊墊層IlB后，形成開口 16露出部分焊墊層11B。接著如圖IC所示，進(jìn)行 表面處理，形成金屬保護(hù)層17于露出的焊墊層IlB上。最后如圖ID所示，于開口 16中置 入焊球18，回焊后可形成焊錫凸塊。上述方法形成的產(chǎn)品中，開口 16周圍的綠漆層15底部易受蝕刻或表面處理等步 驟影響，與焊墊層IlB分層而形成縫隙。上述縫隙在填入焊球及后續(xù)的回焊工藝后會繼續(xù) 擴(kuò)大，焊料會隨著縫隙延伸至其他區(qū)域，并造成短路且降低可靠性，如圖IE及其局部放大 IF所示。在美國專利US 7，213，3 案中，提供了一種形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的方法。此案以晶種層 搭配電鍍銅層形成二層電性連接墊后，蝕刻電鍍銅層至部分晶種層以形成開環(huán)。其可增加 錫球接觸面積，提升封裝可靠性。上述蝕刻步驟同時(shí)移除部分綠漆、電鍍銅層、與晶種層。接 著進(jìn)行表面處理形成金屬保護(hù)層于晶種層上，再進(jìn)行印刷植球。此作法易造成綠漆開環(huán)過 深，導(dǎo)致縱橫比過大，錫膏不易注入。此外，錫球底部的晶種層過薄易與錫膏結(jié)合形成合金 層，導(dǎo)致晶種層厚度更薄，反而影響可靠性結(jié)果。綜上所述，目前仍需新的電路板結(jié)構(gòu)以克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，包 括提供核心板；形成內(nèi)層線路層于核心板的表面上；形成焊墊層于內(nèi)層線路層上；形成環(huán) 狀抗蝕層于焊墊層上；形成抗焊絕緣層于環(huán)狀抗蝕層及焊墊層上；以及形成開口露出部分焊墊層；其中開口的半徑小于環(huán)狀抗蝕層的半徑，且焊墊層的表面無凹陷。本發(fā)明更提供一種電路板結(jié)構(gòu)，包括核心板；內(nèi)層線路層，位于核心板的表面上； 焊墊層，位于內(nèi)層線路層上；環(huán)狀抗蝕層，位于焊墊層上；抗焊絕緣層，位于環(huán)狀抗蝕層及 焊墊層上，且抗焊絕緣層具有開口露出部分焊墊層；其中開口的半徑小于環(huán)狀抗蝕層的半 徑，且焊墊層的表面無凹陷。本發(fā)明具有工藝簡單，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。



接著如圖觀所示，以抗焊絕緣層27如綠漆覆蓋上述結(jié)構(gòu)，其形成方法可為涂布 法。在本發(fā)明一實(shí)施例中，抗焊絕緣層27的厚度大于環(huán)狀抗蝕層25的厚度以完全覆蓋環(huán) 狀抗蝕層。接著如圖2L所示，移除部分抗焊絕緣層27以形成開口四露出部分焊墊層11B。 上述移除步驟可為激光剝除，光刻工藝(曝光/顯影)，或等離子體蝕刻。在本發(fā)明一實(shí)施 例中，開口四的半徑小于環(huán)狀抗蝕層25的半徑。接著如圖2M所示，進(jìn)行表面處理以形成金屬保護(hù)層31于開口四底部。金屬保護(hù) 層的材料可為鎳、金、錫、錫鉛、鋁、鉻、鈦、鎢、或銅，其形成方式可為物理氣相沉積(PVD)、化 學(xué)氣相沉積(CVD)、電鍍、濺鍍、或無電解電鍍。在本發(fā)明一實(shí)施例中，金屬保護(hù)層的厚度小 于環(huán)狀抗蝕層25的厚度。金屬保護(hù)層31的作用在于防止焊墊層氧化及增加焊料間的結(jié)合 能力。接著如圖2N所示，形成焊球33于開口四中。至此則完成本發(fā)明的電路板結(jié)構(gòu)。 焊球33的材料可為錫、錫鉛、錫銀銅、錫銅、錫鉍、錫鉍鎳、或上述的合金。與公知技術(shù)相較，即使環(huán)狀抗蝕層25其環(huán)內(nèi)的抗焊絕緣層27因激光剝除或等離 子體蝕刻(圖2L)、或表面處理(圖2M)等步驟造成側(cè)蝕，環(huán)狀抗蝕層25仍會阻擋側(cè)蝕造成 的縫隙。如此一來，焊球33的焊料將會保留于環(huán)狀抗蝕層25內(nèi)，而不會延伸至其他焊墊層 造成短路。在本發(fā)明一實(shí)施例中，更在圖2J移除圖案化光致抗蝕劑層2 及23C的步驟后， 并在圖I形成抗焊絕緣層27的步驟前，形成防蝕金屬層35于焊墊層IlB及環(huán)狀抗蝕層25 的上表面及側(cè)壁上，如圖4A所示。上述防蝕金屬層35的形成方法類似表面處理(ASF)，其 材料可為鎳、錫、鈀、金、鋁、鎢、鉻等表面處理金屬。采用防蝕金屬層的目的在于強(qiáng)化作用， 因?yàn)樯鲜霏h(huán)狀抗蝕層25與焊墊層IlB交接處于工藝中仍可能發(fā)生咬蝕情形，為防較薄的環(huán) 狀抗蝕層25或其與焊墊層IlB交接處遭咬蝕破壞，特加入此防蝕金屬層35以加強(qiáng)抗蝕效 果。在形成防蝕金屬層35后，后續(xù)形成抗焊絕緣層27、形成開口 29、形成金屬保護(hù)層31、及 形成焊球33等步驟均與圖2K-圖2N所述的步驟類似，其結(jié)構(gòu)如圖4B所示。在本發(fā)明一實(shí)施例中，在圖2G形成焊墊層IlB的步驟后，將圖案化光致抗蝕劑層 2 移除如圖5A所示。接著形成圖案化光致抗蝕劑層23D如圖5B所示，再以前述的半加 成法形成環(huán)狀抗蝕層37如圖5C所示，之后移除圖案化光致抗蝕劑層23D及露出的晶種層 21B如圖5D所示。與圖2J的環(huán)狀抗蝕層25相較，圖5D的環(huán)狀抗蝕層37進(jìn)一步保護(hù)焊墊 層IlB的側(cè)壁，且可根據(jù)產(chǎn)品調(diào)整環(huán)狀抗蝕層大小。在移除圖案化光致抗蝕劑層23D及其 下方的晶種層21B后，后續(xù)形成抗焊絕緣層27、形成開口 29、形成金屬保護(hù)層31、及形成焊 球33等步驟均與2N所述的步驟類似，其結(jié)構(gòu)如圖5E所示。在本發(fā)明一實(shí)施例中，更在圖5D移除圖案化光致抗蝕劑層23D的步驟后，并在形 成抗焊絕緣層27的步驟前(參考圖2K)，形成防蝕金屬層35于焊墊層IlB的上表面與環(huán)狀 抗蝕層37的上表面及側(cè)壁上，如圖6A所示。上述防蝕金屬層35的形成方法類似表面處理 (ASF)，其材料可為鎳、錫、鈀、金、鋁、鎢、鉻等表面處理金屬。采用防蝕金屬層的目的在于強(qiáng) 化作用，因?yàn)樯鲜霏h(huán)狀抗蝕層37與焊墊層IlB交接處于工藝中仍可能發(fā)生咬蝕情形，為防 較薄的環(huán)狀抗蝕層37或其與焊墊層IlB交接處遭咬蝕破壞，特加入此防蝕金屬層35以加 強(qiáng)抗蝕效果。在形成防蝕金屬層35后，后續(xù)形成抗焊絕緣層27、形成開口 29、形成金屬保護(hù)層31、及形成焊球33等步驟均與2N所述的步驟類似，其結(jié)構(gòu)如圖6B所示。
雖然本發(fā)明已以數(shù)個(gè)較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作任意的更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā) 明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，包括 提供一核心板；形成一內(nèi)層線路層于該核心板的表面上；形成一焊墊層于該內(nèi)層線路層上；形成一環(huán)狀抗蝕層于該焊墊層上；形成一抗焊絕緣層于該環(huán)狀抗蝕層及該焊墊層上；以及形成一開口露出部分該焊墊層；其中該開口的半徑小于該環(huán)狀抗蝕層的半徑，且該焊墊層的表面無凹陷。
2.如權(quán)利要求1所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，在形成該開口露出部分該焊墊層的步 驟后，還包括形成一焊球于該開口中。
3.如權(quán)利要求2所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，還包括形成一金屬保護(hù)層于該焊球與 該焊墊層之間。
4.如權(quán)利要求1所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，其中該抗焊絕緣層的厚度大于該環(huán)狀 抗蝕層的厚度，以完全包覆該環(huán)狀抗蝕層。
5.如權(quán)利要求1所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，還包括形成一防蝕金屬層于該環(huán)狀抗 蝕層與該焊墊層的上表面及側(cè)壁上。
6.如權(quán)利要求1所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，其中形成該焊墊層于該內(nèi)層線路層上 的步驟包括形成一晶種層于該內(nèi)層線路上；形成一第一圖案化光致抗蝕劑層于該晶種層上，露出部分該晶種層；以及 形成該焊墊層于露出的該晶種層上。
7.如權(quán)利要求6所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，其中形成該環(huán)狀抗蝕層于該焊墊層上 的步驟包括形成一第二圖案化光致抗蝕劑層于部分該焊墊層上，露出該焊墊層的外環(huán)； 形成一環(huán)狀抗蝕層于該焊墊層的外環(huán)上；移除該第一圖案化光致抗蝕劑層及該第二圖案化光致抗蝕劑層，露出部分該晶種層；以及移除露出的部分該晶種層。
8.如權(quán)利要求6所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，其中形成該環(huán)狀抗蝕層于該焊墊層上 的步驟包括移除該第一圖案化光致抗蝕劑層；形成一第三圖案化光致抗蝕劑層于部分該焊墊層及部分該晶種層上，露出該焊墊層的 外環(huán)及圍繞該焊墊層外環(huán)的部分該晶種層；形成一環(huán)狀抗蝕層于該焊墊層的外環(huán)及圍繞該焊墊層外環(huán)的部分該晶種層上； 移除該第三圖案化光致抗蝕劑層，露出部分該晶種層；以及 移除露出的部分該晶種層。
9.如權(quán)利要求8所述的電路板結(jié)構(gòu)的形成方法，還包括形成一防蝕金屬層于該環(huán)狀抗 蝕層的上表面及側(cè)壁與該焊墊層的上表面。
10.一種電路板結(jié)構(gòu)，包括一核心板；一內(nèi)層線路層，位于該核心板的表面上； 一焊墊層，位于該內(nèi)層線路層上； 一環(huán)狀抗蝕層，位于該焊墊層的外環(huán)上；以及一抗焊絕緣層，位于該環(huán)狀抗蝕層及該焊墊層上，且該抗焊絕緣層具有一開口露出部 分該焊墊層；其中該開口的半徑小于該環(huán)狀抗蝕層的半徑，且該焊墊層的表面無凹陷。
11.如權(quán)利要求10所述的電路板結(jié)構(gòu)，還包括一焊球位于該開口中。
12.如權(quán)利要求11所述的電路板結(jié)構(gòu)，還包括一金屬保護(hù)層位于該焊球與該焊墊層之間。
13.如權(quán)利要求10所述的電路板結(jié)構(gòu)，其中該抗焊絕緣層的厚度大于該環(huán)狀抗蝕層的 厚度以完全包覆該環(huán)狀抗蝕層。
14.如權(quán)利要求10所述的電路板結(jié)構(gòu)，還包含一防蝕金屬層位于該環(huán)狀抗蝕層與該焊 墊層的上表面及側(cè)壁上。
15.如權(quán)利要求10所述的電路板結(jié)構(gòu)，其中該環(huán)狀抗蝕層覆蓋該焊墊層的外環(huán)側(cè)壁。
16.如權(quán)利要求15所述的電路板結(jié)構(gòu)，還包含一防蝕金屬層位于該環(huán)狀抗蝕層的上表 面及側(cè)壁與該焊墊層的上表面。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電路板結(jié)構(gòu)及其形成方法，該方法包括提供核心板；形成內(nèi)層線路層于核心板的表面上；形成焊墊層于內(nèi)層線路層上；形成環(huán)狀抗蝕層于焊墊層上；形成抗焊絕緣層于環(huán)狀抗蝕層及焊墊層上；以及形成開口露出部分焊墊層；其中開口的半徑小于環(huán)狀抗蝕層的半徑，且焊墊層的表面無凹陷。上述結(jié)構(gòu)可避免焊料沿著抗焊絕緣層底部的縫隙延伸至其他區(qū)域。
文檔編號H05K3/46GK102076180SQ200910226419
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日
發(fā)明者林賢杰 申請人:南亞電路板股份有限公司