专利名称：电路基板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路基板，且特别是涉及一种具有槽状的导电通孔的电路基板。
背景技术：
由于电子科技的进步及需求，各种电子相关产品无不朝向小型化及多功能化的方向发展，并带动相关半导体工艺技术朝向更高的集成度迈进。为了使封装后的晶片体积更小、复杂度更高，诸如倒装片(Flip Chip，FC)封装、球脚格状阵列(Ball Grid Array，BGA)封装以及晶片尺寸封装(ChipScale Package，CSP)等封装技术更广为产业界所利用。此外，就印刷电路版(PCB)而言，为了提高电路密度，也应用了例如增层法(Build-Up)或迭层法(Lamination)等形成具有多层电路的印刷电路版，而上述的BGA封装所使用的封装基板亦在此应用范围内。然而，无论是封装基板或是多层印刷电路版，皆具有多个贯穿多层基板的导电通孔(Plating Through Hole，PTH)，以连接不同的图案化电路层，来作为不同电路层之间的讯号连接路径。
请参考图1，其显示公知的一种电路基板的剖面示意图。如图1所示，电路基板100为一多层封装基板，其中介电芯层(dielectric core)102具有一上表面102a、对应的一下表面102b以及贯穿介电芯层102的一通孔102c。此外导电通孔104位于通孔102c内，其包括分别配置于上表面102a与下表面102b的一上接点垫104a与一下接点垫104b，以及覆盖通孔102c的内壁的一导电层104c，其中导电层104c连接上接点垫104a与下接点垫104b，以使介电芯层102的上层电路的讯号可透过导电层104c传递至介电芯层102的下层电路。
上述的导电通孔可应用于单层或多层印刷电路版，其中二个以上的不同的图案化电路层可藉由导电通孔相互连接，以达到讯号传递的目的。值得一提的是，公知在介电芯层上形成导电通孔时，皆需牺牲部分的介电芯层表面的可布线面积，以形成通孔以及通孔旁的开口接垫(via land)，而在导电通孔周围的电路亦需进行绕线的设计。因此，在大量使用导电通孔的情形下，将使得介电芯层上的电路布局受到限制，且亦无法有效提高电路的集成度。
有鉴于此，近年来已有人提出具有多重传输通道的导电通孔，其利用加工技术于同一通孔内形成多个独立的传输通道，以连接不同的上下层电路。如此一来，单一的导电通孔便可同时传递多个不同的讯号，因此不仅可免去绕线的困扰，且电路基板内的导电通孔的数目亦可被大幅降低。
然而，值得一提的是，不论对于上述的单一或多重传输电路的导电通孔而言，公知在制作上皆以机械钻孔或激光钻孔等方式于介电芯层上形成圆形的通孔。不幸的是，这些圆形通孔的外形以及圆形通孔之间所需保留的间距，都将对整体的电路布局造成相当程度的限制。举例而言，通孔的孔径有其最小尺寸上的限制，例如一般高密度电路基板的设计线宽约为30微米，导电通孔的孔径约为300微米，若再加上通孔周围的开口接垫时，整个导电通孔的直径将到达450微米左右，亦即在介电芯层上每增加一导电通孔时，将相对占用直径约450微米的圆形区域。因此，如何对电路基板的导电通孔的结构与配置提供一优选的设计，实乃增加电路集成度，进而提高产品竞争力的重要关键。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的就是在提供一种电路基板，其具有槽状的导电通孔，用以取代公知的圆形的导电通孔，以期增加电路基板的可布线面积，并缩短整体电路布局的绕线长度。
基于上述目的，本实用新型更提出一种电路基板，其例如包括至少一叠合层、一上第一导电平面、一下第一导电平面、至少一上第二导电平面、至少一下第二导电平面、一第一槽孔导电壁以及至少一第二槽孔导电壁。其中，叠合层具有一第一表面以及对应的一第二表面，且叠合层具有一线性槽孔，其贯穿叠合层。此外，上第一导电平面与上第二导电平面配置于叠合层的第一表面，且上第二导电平面围绕于上第一导电平面的外围，而下第一导电平面与下第二导电平面配置于叠合层的第二表面，且下第一导电平面围绕于下第二导电平面的外围。另外，第一槽孔导电壁配置于线性槽孔内壁，并连接上第一导电平面以及下第一导电平面，而第二槽孔导电壁配置于线性槽孔内壁，并与第一槽孔导电壁相互独立，且第二槽孔导电壁连接上第二导电平面以及下第二导电平面。
基于上述，本实用新型提出一种具有槽状的导电通孔的电路基板，且此槽状的导电通孔内的多个传输通道可藉由钻孔方式形成，透过这些传输通道可同时传递多个讯号，因此可增加布局设计的弹性以及电路的集成度。此外，藉由本实用新型的线性槽孔的设计，还可以改善公知大量使用圆形导电通孔的情形，因而可增加电路基板的可布线面积，并缩短整体电路布局的绕线长度。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为显示公知的一种电路基板的剖面示意图；图2为显示本实用新型的优选实施例的一种电路基板的局部剖面示意图；图3为显示本实用新型的优选实施例的一种电路基板的局部俯视示意图；图4A～4C分别显示具有不同型态的线性槽孔的电路基板的局部俯视示意图；图5A与5B分别显示本实用新型的第二实施例的一种电路基板的俯视示意图及其A-A’剖面示意图；图6A～6E依序显示本实用新型的优选实施例的一种导电通孔的制作方法的俯视示意图；图7A～7E依序显示图6A～6E的B-B’剖面示意图；图8与9分别显示本实用新型的导电通孔的制作方法中，以圆形钻头移除槽孔内的导电层的俯视示意图。
附图标记说明100电路基板102介电芯层102a上表面
102b下表面102c通孔104导电通孔104a上接点垫104b下接点垫104c导电层200电路基板202叠合层202a上表面202b下表面202c线性槽孔204导电通孔206传输通道206a上接点垫206b下接点垫206c传输导线302叠合层302a上表面302c线性槽孔306a上接点垫306c传输导线308延伸中心线410L形的线性槽孔410a延伸中心线420S形的线性槽孔420a延伸中心线430U形的线性槽孔430a延伸中心线500电路基板502叠合层502a上表面
502b下表面502c线性槽孔506第一传输通道506a上电源平面506b第一槽孔导电壁506c上电源平面507a第一上接点垫507c第一下接点垫508第二传输通道508a上接地平面508b第二槽孔导电壁508c下接地平面509a第二上接点垫509b第二下接点垫602叠合层602a上表面602b下表面602c线性槽孔604a上层导电层604b下层导电层604c槽孔导电层606传输通道606a上接点垫606b下接点垫606c传输导线608a上层线段608b下层线段608c槽孔线段802a线性槽孔806讯号传输通道902a线性槽孔
912讯号传输通道914电源传输通道916接地传输通道d外径m宽度具体实施方式
请参考图2，其显示本实用新型的优选实施例的一种电路基板的局部剖面示意图。电路基板200例如为一多层的封装基板，其中一导电通孔204例如配置于电路基板200的一叠合层202上，此叠合层202例如可为图2所示的介电芯层。当然，导电通孔204亦可连接电路基板200内的任两个电路层，换言之，叠合层除可由单一介电层所构成之外，还可以包括多个介电层与至少一导电层，且导电层位于任二相邻的介电层之间。然而，为简化说明，下文将仅就导电通孔204位于介电芯层上的情形进行说明。
请再参考图2，叠合层202例如具有一上表面202a以及对应的一下表面202b，且叠合层202具有I形的一线性槽孔202c(linear slot)，其贯穿叠合层202。藉由此线性槽孔202c便可形成槽状的导电通孔204，而本实用新型的槽状导电通孔204例如可具有多个传输通道206，用以提供多重的讯号传输路径。每一传输通道206例如可包括一上接点垫206a、一下接点垫206b以及一传输导线206c，其中传输导线206c延伸配置于叠合层202的上表面202a、线性槽孔202c的内壁以及叠合层202的下表面202b。此外，上接点垫206a与下接点垫206b分别配置于叠合层202的上表面202a与下表面202b，用以作为焊垫(bonding pad)或开口接垫(via land)，而传输导线206c的两端分别延伸连接上接点垫206a与下接点垫206b，以传递上下层电路的讯号。
藉由上述实施例的槽状导电通孔的设计，本实用新型的电路基板可提供多重的讯号传输路径。请参考图3，其显示本实用新型的优选实施例的一种电路基板的局部俯视示意图，其中为简化图示，图3仅显示电路基板的叠合层与导电通孔。如图3所示，叠合层302的上表面302a配置有多个上接点垫306a，以及对应连接上接点垫306a的局部的传输导线306c。不同的讯号可同时由不同的上接点垫306a进入，并透过传输导线306c的传输，而到达叠合层302下方的电路。此外，藉由叠合层302上的线性槽孔302c，当可较公知的圆形通孔容纳更多的传输通道，因此可减少电路基板上通孔的数目，进而大幅增加电路基板的可布线面积。
请再参考图3，其中依照本实用新型的特征，本实用新型的线性槽孔302c的延伸中心线308为一开放线段，因此线性槽孔302c的外型其并不限定为图2与3所示的I形的线性槽孔。请参考图4A～4C，其分别显示具有不同型态的线性槽孔的电路基板的局部俯视示意图，其中为简化图示，图4A～4C仅显示电路基板的叠合层与导电通孔。图4A所显示者为一L形的线性槽孔410，其延伸中心线410a呈L形，图4B所显示者为一S形的线性槽孔420，其延伸中心线420a呈S形，而图4C所显示者为一U形的线性槽孔430，其延伸中心线430a呈U形。
除上述实施例之外，本实用新型的导电通孔亦可用于连接电路基板的一电源平面与一接地平面。
请同时参考图5A与5B，其分别显示本实用新型的第二实施例的一种电路基板的俯视示意图及其A-A’剖面示意图，其中为简化图示，图5A仅显示电路基板的叠合层、电源平面与导电通孔，而图5B仅显示电路基板的叠合层、电源平面、接地平面与导电通孔。电路基板500的一叠合层502的上表面502a例如配置有一上电源平面506a与一上接地平面508a，其中上接地平面508a围绕于上电源平面506a的外围，而上电源平面506a例如具有多个第一上接点垫507a，且上接地平面508a例如具有多个第二上接点垫509a。此外，叠合层502的下表面502a例如配置有一下电源平面506c与一下接地平面508c，其中下接地平面508c围绕于下电源平面506c的外围，而下电源平面506c例如具有多个第一下接点垫507c，且下接地平面508c例如具有多个第二下接点垫509c。另外，叠合层502例如具有I形的一线性槽孔502c，且线性槽孔502c内例如配置有一第一槽孔导电壁506b与相独立的一第二槽孔导电壁506b。其中，第一槽孔导电壁506b连接上电源平面506a与下电源平面506c而构成一第一传输通道506(斜线区域)，用以作为供给电源的用，而第二槽孔导电壁508b连接上接地平面508a与下接地平面508c而构成一第二传输通道508(斜线区域)，用以作为接地的用。
针对上述本实用新型的具有槽状导电通孔的电路基板，本实用新型在此还提出一种导电通孔的制作方法。请依序参考图6A～6E与7A～7E，其分别依序显示本实用新型的优选实施例的一种导电通孔的制作方法的俯视示意图及其B-B’剖面示意图。
首先，如图6A与7A所示，提供一叠合层602、一上层导电层604a以及一下层导电层604b，其中上层导电层604a与下层导电层604b分别位于叠合层602的上表面602a与对应的下表面602b。在此步骤中，例如可直接提供一介电层的上下表面分别贴附有铜箔的一单层板，或在一基材上以电镀的方式形成上述的上层导电层604a与下层导电层604b。
接着，如图6B与7B所示，形成一线性槽孔602c于叠合层602、上层导电层604a以及下层导电层604b上，并使线性槽孔602c贯穿叠合层602、上层导电层604a以及下层导电层604b。形成此线性槽孔602c的方法例如可藉由一刀具沿一切削路径进行铣削(milling)，其中切削路径为一开放线段，例如可为上述实施例所提及的I形、L形、S形或U形等。此外，亦可例如藉由机械冲孔(punching)的方式，直接形成线性槽孔602c。
然后，如图6C与7C所示，形成一槽孔导电层604c于线性槽孔602c的内壁，其中形成此槽孔导电层604c时，例如可先于线性槽孔602c的内壁形成较薄的一电镀种子层(未显示)后，再于电镀种子层(未显示)上电镀一金属层(未显示)，以使电镀种子层与金属层形成槽孔导电层604c。
随后，如图6D与7D所示，移除部份的槽孔导电层604c，以使剩余部分的槽孔导电层604c形成多个彼此独立的槽孔线段608c。在此步骤中，可藉由例如机械钻孔或激光钻孔等方式移除部份的槽孔导电层604c。
值得一提的是，本实用新型的导电通孔的制作方法亦可在形成电镀种子层后，先移除部分的电镀种子层，之后再于电镀种子层的剩余部分上电镀一金属层，以使电镀种子层的剩余部分与金属层形成多个槽孔线段。此外，在本实用新型的一优选实施例中，其中在形成上述的槽孔线段之后，还可以填充一介电材料于线性槽孔内，并使介电材料覆盖槽孔线段，而此介电材料例如可以是塞孔用油墨。另外，填充介电材料之后，还可以藉由例如研磨(grinding)等方式来薄化上层导电层与下层导电层。
最后，如图6E与7E所示，图案化上层导电层604a与下层导电层604b，以于叠合层602的上表面602a形成相互独立的多个上接点垫606a以及与上接点垫606a相连接的多个上层线段608a。并且，于叠合层602的下表面602b形成多个下接点垫606b以及与下接点垫606b相连接的多个下层线段608b。如此一来，每一对应的上层线段608a、槽孔线段608c与下层线段608b构成一传输导线606c，而每一传输导线606c更与其对应的上接点垫606a与下接点垫606b构成一传输通道606。
承上所述，本实用新型的导电通孔的制作方法可提供一槽状的导电通孔，并可于导电通孔内形成多个相互独立的传输通道，以提供多重的讯号传输路径。此外，本实用新型的导电通孔的制作方法例如可藉由公知用以形成圆形通孔的钻头移除槽孔内的导电层。请参考图8与9，其分别显示本实用新型的导电通孔的制作方法中，以圆形钻头移除槽孔内的导电层的俯视示意图。如图8所示，沿着线性槽孔802a的线性方向依序形成多个相互连接的钻孔，其中钻孔的外径d略大于或等于线性槽孔802a的宽度m，因此每进行一次钻孔的动作，便可于线性槽孔802a的两侧形成对应的讯号传输通道806，如此将有助于加快工艺速度。
除此之外，请再参考上述图5A与5B所显示的电路基板，本实用新型亦可在一次钻孔的动作中，仅移除单侧的部分的槽孔导电层(未显示)，以区隔出不同的槽孔线段(槽孔导电壁506b、508b)，并于图案化上层导电层与下层导电层时，于叠合层的上下表面分别形成上电源平面506a、上接地平面508a、下电源平面506c以及下接地平面508c多个导电平面，以构成用以供给电源的第一传输通道506以及用以接地的第二传输通道508。当然，除上述的电源传输通道与接地传输通道之外，本实用新型还可以于同一导电通孔内形成两个以上的不同功能的传输通道。如图9所示的导电通孔即同时具有讯号传输通道912、电源传输通道914以及接地传输通道916。
综上所述，本实用新型提出一种具有槽状的导电通孔的电路基板。其中，电路基板上的线性槽孔例如可藉由铣削或冲孔的方式形成，而线性槽孔内的多个传输通道可藉由钻孔方式形成。本实用新型的电路基板至少具有下列特征与优点(1)每一导电通孔可提供多重的传输通道，以同时传递多个讯号，因此有助于提高电路的集成度。
(2)每一导电通孔可提供多重的传输通道，因而可相对减少于电路基板上穿孔的次数，大幅增加电路基板的可布线面积，且缩短整体电路布局的绕线长度。
(3)以线性槽孔的设计取代以往圆形通孔的设计，且可藉由钻孔的动作于线性槽孔内形成多重电路，因此可达到高生产效率与低生产成本的目标。
虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟习此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当以所附的权利要求书所界定的为准。
权利要求1.一种电路基板，其特征在于，包括至少一叠合层，具有一第一表面以及对应的一第二表面，其中该叠合层具有一线性槽孔，其贯穿该叠合层；一上第一导电平面，配置于该叠合层的该第一表面；至少一上第二导电平面，配置于该叠合层的该第一表面，且该上第二导电平面围绕于该上第一导电平面的外围；至少一下第二导电平面，配置于该叠合层的该第二表面；一下第一导电平面，配置于该叠合层的该第二表面，且该下第一导电平面围绕于该下第二导电平面的外围；一第一槽孔导电壁，配置于该线性槽孔内壁，并连接该上第一导电平面以及该下第一导电平面；以及至少一第二槽孔导电壁，配置于该线性槽孔内壁，并与该第一槽孔导电壁相互独立，且该第二槽孔导电壁连接该上第二导电平面以及该下第二导电平面。
2.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于，该第一导电平面包括电源平面，而该第二导电平面包括接地平面。
3.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于，该叠合层由单一介电层所构成。
4.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于，该叠合层包括多个介电层与至少一导电层，且该导电层位于任意二个相邻的该些介电层之间。
5.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于，该线性槽孔的一延伸中心线为一开放线段。
6.如权利要求5所述的电路基板，其特征在于，该延伸中心线呈I形、L形、S形与U形中的一种。
7.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于，还包括一介电材料，且该介电材料填充于该线性槽孔内，并覆盖该第一槽孔导电壁与该第二槽孔导电壁。
8.如权利要求1所述的电路基板，其特征在于，该些导电平面分别具有多个接点垫。
专利摘要一种电路基板，其具有一线性槽孔，且线性槽孔内可形成具有多重的传输通道的槽状的导电通孔，以同时传递多个讯号。此电路基板有助于提高电路的集成度，缩短整体电路布局的绕线长度，并可提高生产效率与降低成本。
文档编号H05K3/46GK2710315SQ20042005938
公开日2005年7月13日 申请日期2004年5月21日 优先权日2004年5月21日
发明者许志行 申请人:威盛电子股份有限公司