专利名称：多层板的结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多层板的结构，特别是一种增层式(build-up)多层板的结构，利用厚铜板以机械方式同时制作通孔(through hole)与盲孔(blind hole)，并利用导电塞孔同时导通通孔与盲孔，可减少制作多层板的步骤。
背景技术：
印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)向有电子系统产品之母之称，嵌载各式电子零组件，提供中继传输平台，是所有电子产品的必备零组件。印刷电路板可略分为单面板、双面板及多层板，由于近年来电子产品走向小型、轻量、薄型、高速、高性能、高密度、低成本化，以及电子封装技术亦朝向高脚数、精致化(fine)与集成化发展，因此印刷电路板亦走向高密度布线、细线小孔化、复合多层化、薄板化发展。在层数上最主要应用技术为增层式多层板技术(build up)及高密度互连技术(High Density Interconnection，HDI)。
所谓增层法，是在传统压合的多层板外面，再以背胶铜箔(RCC)或铜箔加胶片增层，其与内在线路板的互连采用Microvia微盲孔的途径。
图1A至图1I为传统制作增层式多层板的剖面示意图。如图1A所示，制作一具有金属层核心的三层板，首先提供一铜箔板110，其一般的厚度约为12～40微米(0.5～1.4mil)。参照图1B，一般是利用蚀刻的方式，于铜箔板110中制作若干贯洞111。接着，如图1C所示，以绝缘层112压合于铜箔板110的上下且一并填入贯洞111中，接着，于绝缘层上形成另外两层导电层113，例如铜箔层，如此形成一三层板结构。参照图1D，亦利用机械钻孔的方式，制作贯穿此三层板结构的通孔114。如图1E所示，利用激光钻孔的方式，形成盲孔130。接着，如图1F，利用如化学镀铜的方式，制作通孔114与盲孔130的孔铜115以作为电性导通之用。再者，随后利用电镀方式，于导电层113表面镀上面铜(图上未示)。接着，参照图1G，以树脂116塞孔方式，塞入导电通孔114与盲孔130中。参照图1H，再利用化学镀铜与电镀方式，于具有面铜的导电层113上形成一导电层117。最后，利用适当的方式，例如，于导电层117与113进行图案移转与蚀刻，以形成外层线路，如图1I。
然而，传统增层式多层板技术存在若干待改进之处。首先，考虑机械钻孔精度等因素，因此传统盲孔需利用激光钻孔的方式制作，激光钻孔设备昂贵，使得制程成本增加。其次，传统通孔或盲孔的导通，需以电镀化铜等湿制程方式制作，湿制程的步骤繁冗，通孔与盲孔的导通亦需分开制作，增加制程上的复杂性。再者，传统多层板于层数较少时，电路板的机械强度，往往不足以支撑其上嵌载的电子元件，且散热性也是应用电路板执行高速电子元件的因素之一。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，简化增层式多层板制程上的复杂性，提供一种多层板的结构，以机械方式制作盲孔，且可同时进行通孔与盲孔的导通制程。
对于弥补机械钻孔精度问题，本实用新型提供一种多层板的结构，以较传统铜箔厚度厚的厚导电板作为盲孔所连接的导通层之一，且同时增加多层板的机械强度与散热性。
对于简化通孔或盲孔的导通，本实用新型提供一种多层电路板的结构，利用进行导电材质塞孔的方式，制作通孔与盲孔的导通，舍弃一般的湿制程导通制程。
根据上述，为达上述目的，本实用新型提供一种制作增层式多层板的结构，包含提供一多层结构，其至少包含一厚金属板核心及表面图1A至图1I为传统制作增层式多层板的剖面示意图；图2为本实用新型的制作增层式多层板的方法流程示意图；图3A至图3F为根据本实用新型的制作增层式多层板的剖面示意图；图4为本实用新型的另一实施例的多层板结构的剖面示意图。
图中符号说明10～20 步骤22 厚导电板24 贯洞25 通孔26 介电层28 铜箔板30 盲孔32 厚导电板33 外层电路34 介电层或绝缘层36 介电层或绝缘层38 盲孔40 通孔44 外层电路110 铜箔板111 贯洞
112 绝缘层113 导电层114 通孔115 孔铜116 树脂117 导电层130 盲孔具体实施方式
下面本实用新型结合附图详细描述如下，在详述本实用新型的实施例时，表示多层电路板的剖面图会不依一般比例作局部放大以利说明，然不应以此作为有限定的认知。此外，在实际的制作中，应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
本实用新型提供一种制作多层板的结构，应用于一封装基板或印刷电路板，包含提供一多层结构，其至少包含一厚金属板核心及表面导电层于多层结构中。以机械钻孔方式、于多层结构上制作至少一凹槽与贯穿多层结构的一贯洞，其中凹槽的一底部连接至厚金属板核心以作为盲孔之用，而贯洞作为通孔之用。以导电性材料填满凹槽与贯洞中以作为电性导通之用。
图2为本实用新型的制作增层式多层板的方法流程示意图。参照图2，本实用新型利用一厚导电板作为导电孔连接的导通板之一(步骤10)。在一实施例中，厚导电板为一厚度约为数百微米，例如250微米的铜板，较一般使用的铜箔板厚。本实用新型的厚导电板，可弥补后续机械钻孔制程中精度的问题。再者，本实用新型使用厚导电板，可提供良好的散热性与机械强度。接着，通过适当的方式，于厚导电板上蚀刻或机械方式钻出贯洞(步骤12)。之后，厚导电板与其它层板，例如介电层与铜箔板，进行叠板与压合(lamination)制程(步骤14)。在一实施例中，介电层与一般铜箔板以对称的放置，层叠于厚导电板的上下。要注意的是，虽然介电层可能因流入厚导电板上的蚀刻贯洞中，而造成贯洞上方可能会有凹陷现象，但此一部份于后续制程中可除去凹陷部分，因此并不影响本方法。
接着，利用机械钻孔方式，制作盲孔及通孔(步骤16)。在一实施例中，包含先前蚀刻贯洞的通孔(Through Hole)位置也一并于此步骤中进行机械钻孔。本实用新型利用厚导电板，使得机械钻盲孔的方式得以进行，厚导电板的厚度，弥补机械钻孔深度精度的问题，因而盲孔可利用机械钻孔的方式，制作于厚导电板上。其次，蚀刻贯洞上可能的凹陷部分，也可利用机械钻孔制作通孔而除去，不会造成不良的多层板。
之后，利用导电材质塞孔(plugging)方式塞满盲孔、通孔或埋孔(步骤18)。本实用新型不利用一般的镀铜湿制程，而直接利用导电材料塞孔，使得通孔与盲孔具有可电性导通的性质，简化利用镀铜化铜制程使通孔与盲孔具有可电性导通的步骤。之后，则可以适当的方式，于一般铜箔板上制作出所需的电路图案(步骤20)。
图3A至图3F为根据本实用新型的制作增层式多层板的剖面示意图。在一实施例中，以制作一具有金属层核心的三层板结构为例，参照图3A，提供一厚导电板22。在本实用新型中，厚导电板22的厚度可为数十至数百微米，在一较佳实施例中，厚导电板22为一厚度250微米的铜板，可作为接地层(ground plane)之用。而一般铜箔板28的厚度则约为12～40微米(0.5～1.4mil)。本实用新型的特征之一，在于利用厚导电板22，可增加多层板的机械强度，以支撑更多嵌载电子元件。同时利用厚导电板22，增加多层板的散热性，对于高速电路于多层板上执行时，能快速地分散热能。要注意的是，本实用新型的厚导电板不限于铜板，只要适合作为印刷电路板的导电材料，皆不脱离本实用新型的应用范围。
接着，如图3B所示，以适当的方式制作若干蚀刻贯洞24贯穿厚导电板22，其中，贯洞24亦可以机械方式钻出。之后，参照图3C，介电层26与铜箔板28依次形成于厚导电板22上下，此时介电层26会填入蚀刻贯洞24中。其中，介电层26与铜箔板28的形成方式，可利用适当的叠板压合方式进行。
参照图3D，利用机械钻孔的方式，制作通孔25与盲孔30。选择适当的钻头，以机械钻孔方式于蚀刻贯洞24上下钻出通孔25贯穿此多层结构。本实用新型的特征之一，在于同时利用机械钻孔方式取代一般激光钻孔方式，于此多层结构上钻出凹槽以作为盲孔30。一般而言，机械钻孔的深度精度可能不如激光钻孔，若以一般厚度的铜箔板作为导通层时，盲孔深度可能不及或穿过铜箔板。然而，本实用新型利用厚导电板22，可弥补机械钻孔深度的精度问题，因此可利用一般机械钻孔机台，选择适当的钻头，便可制作盲孔，而不需购置昂贵的激光钻孔机台。
参照图3E，以导电材料塞孔的方式，取代传统湿制程方式，使得通孔25与盲孔30皆因导电塞孔而具有电性导通的性质。在本实用新型中，导电材料可以是金属、合金或是导电胶，例如焊锡，只要可应用于塞孔制程，皆属于本实用新型应用范围。接着，如图3F所示，利用传统适当的方式，于铜箔板28上作出所需的外层电路33。
图4为根据本实用新型的制作增层式多层板的另一实施例的剖面示意图。在此实施例中，以四层板结构为例，四层板中的中间两层导电金属层以本实用新型的厚导电板32制作，两厚导电板32之间，为作为核心(core)的介电层或绝缘层36，两厚导电板32与外层导电金属层之间亦为介电层或绝缘层34。外层导电金属层为一般厚度的铜箔板或导电层，做出外层线路44。以机械钻孔方式制作、导电材料塞孔的导电通孔40贯穿此四层板。此外，本实用新型的特征之一，以机械钻孔方式制作、亦以导电材料塞孔的导电盲孔38则连接到厚导电板32。因为与导电盲孔38连接的导电层利用厚导电板制作，因此可弥补机械钻孔深度的精度问题。
综上所述，本实用新型以厚导电层作为导电盲孔所欲连接的接地或线路层，可弥补机械钻孔深度的精度问题，因此可利用机械钻孔方式制作钻出盲孔，而不需要利用昂贵的激光钻孔；再者，本实用新型利用导电材质同时制作通孔与盲孔的电性导通，简化一般利用湿制程制作导通的冗长制程。
以上所述的实施例仅为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以之限定本实用新型的保护范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的权利要求书内。
权利要求1.一种多层板的结构，其特征在于，包含一多层结构，该多层结构至少包含一第一导电层及一第一介电层，其中该第一介电层邻接于该第一导电层靠近该多层结构表面的一面；至少一导电盲孔，该导电盲孔的形状以机械钻孔方式形成，该导电盲孔贯穿该第一介电层，其底部连接至该第一导电层，其中该导电盲孔充满一导电性材料；至少一导电通孔，该导电通孔以机械钻孔方式形成，该导电通孔贯穿该多层结构，其中该导电通孔充满该导电性材料；及至少一图案化的第二导电层，位于该多层结构的表面，该第二导电层通过该导电盲孔电性连接至该第一导电层，其中该第一导电层的厚度远大于该第二导电层。
2.如权利要求1所述的多层板的结构，其特征在于，该导电材料为金属、合金及导电胶其中之一。
3.如权利要求1所述的多层板的结构，其特征在于，该第一导电层可作为该多层板的核心层。
4.如权利要求1所述的多层板的结构，其特征在于，该第一导电层可作为该多层板的接地层。
专利摘要本实用新型涉及一种多层板的结构，包含提供一多层结构，其至少包含一厚导电层于多层结构中，以机械钻孔方式、于多层结构上制作一凹槽，凹槽的底部连接至厚导电层中以作为盲孔之用，以导电性材料填满凹槽中以作为电性导通之用，在制作盲孔开口与填充导通材料时，可同时进行多层板通孔的制作与导通，简化了一般增层式多层板的制程。
文档编号H05K1/02GK2617121SQ0325656
公开日2004年5月19日 申请日期2003年4月25日 优先权日2003年4月25日
发明者何昆耀, 宫振越 申请人:威盛电子股份有限公司