专利名称：制作电路板的方法
技术领域：
本发明涉及一种制作电路板的方法，特别是关于一种利用电泳沉积程序来制作电路板的方法。
背景技术：
随着科技的进步以及生活品质的提高，消费者对于电子产品的要求除了功能强大以外，还进一步要求轻、薄、短、小。因此，市场上电子产品的整合度(integration)越来越高，功能也越来越强。
为了符合上述发展趋势，电子产品内用来装设电子元件的电路板也逐渐地由单一线路层发展到双层、四层、八层，甚至十层线路层以上，使得电子元件能更密集地装设在电路板上，从而缩小电子产品的体积。
一般电路板的基板除了常见的绝缘树酯类基板(如FR4)以外，还有一些具有特殊用途并较薄的电路板是利用金属基板来制作而成的。请参考图1A、图2A、图3A及图4，为现有以金属材料为基板的电路板的制程示意图。请参考图1A，首先提供一金属基板10，其中该金属基板10的材料可为铜。
接着，以旋涂的方式将一绝缘材料涂布在金属基板10上，使其形成一绝缘层12。其中，上述绝缘材料可以是聚烯亚胺(polymide)。请同时参考图1B，图1B为图1A的俯视图，显示了绝缘层12覆盖金属基板10的情况，而图1A即为沿图1B中的a-a’剖面线而得的剖面图。
请参考图2A，接着在上述绝缘层12上形成若干个孔洞14。请同时参考图2B，图2B为图2A的俯视图，而图2A即为沿图2B中的b-b’剖面线而得的剖面图。
接着，请参考图3A，先形成一金属层在绝缘层12及孔洞14上，接着进行微影、蚀刻等制程使金属层形成一线路层16。请同时参考图3B，图3B为图3A的俯视图，而图3A即为沿图3B中的c-c’剖面线而得的剖面图。
其中，该线路层16可与金属基板10产生内连线(interconnection)。然而，由于金属基板10本身也是一金属层，所以可对金属基板10进行微影、蚀刻等制程来形成另一线路层，从而形成一个具有双层线路的电路板，如图4所示。
在上述制程中，由于绝缘层12的形成是利用旋涂方式来实现的，这样的形成方式容易导致绝缘层12厚度过大，以及其平整性不佳等问题产生。
因此，为克服上述现有技术所存在的不足之处，有必要提供一种切实有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的之一在于利用电泳沉积程序来形成电路板的绝缘薄膜，以有效降低电路板的厚度，并提高线路布局的密度。
本发明的另一目的在于利用电泳沉积程序来形成电路板的绝缘薄膜，以提高电路板的电路特性。
本发明的又一目的在于在电路板线路制程中同时形成导通孔，使得在压合时即可导通不同层的线路层。这样，可避免现有导通孔是在压合后再形成，从而造成后续的对位及制程等问题，因此本发明具有较高的制程良率。
为实现上述目的，本发明提供了一种制作电路板的方法，包括如下步骤提供一第一金属基板；进行一电泳沉积程序，在该第一金属基板的一表面上形成一第一绝缘薄膜；在该第一绝缘薄膜上形成多个第一孔洞，以曝露部份的该第一金属基板；在该第一绝缘薄膜上制作一第一线路层，并覆盖该第一孔洞，使该第一线路层通过该第一孔洞连接该第一金属基板；在该第一线路层表面形成一第一金属凸块；提供一线路基板，该线路基板具有一第二线路层；以及将该第一金属基板覆盖并压合在该线路基板上， 以构成一复合基板，并通过该第一金属凸块电性连接该第一金属基板的第一线路层与该线路基板的该第二线路层。
为实现上述目的，本发明提供了另一种制作电路板的方法，包括如下步骤首先，提供一第一金属基板与一第二金属基板，并进行一电泳沉积程序，分别在第一金属基板与第二金属基板的一表面上形成一第一绝缘薄膜与一第二绝缘薄膜。接着，在第一绝缘薄膜上形成多个第一孔洞，以曝露部份的第一金属基板； 以及在第二绝缘薄膜上形成多个第二孔洞，以曝露部份的第二金属基板。
然后，在第一绝缘薄膜上制作一第一线路层，并覆盖第一孔洞，使第一线路层通过第一孔洞连接第一金属基板；以及在第二绝缘薄膜上制作一第二线路层，并覆盖第二孔洞，使第二线路层通过第二孔洞连接第二金属基板。
随后，在第一线路层表面形成一第一金属凸块，以及在第二线路层表面形成一第二金属凸块。接着，将第一金属基板覆盖并压合在第二金属基板上，以构成一复合基板。其中，第二金属凸块可与第一金属凸块连接，以形成第一线路层与第二线路层之间电性连接的通道。
最后，在复合基板未覆盖第一绝缘薄膜及第二绝缘薄膜的两侧表面上形成一第三线路层与一第四线路层，之后再分别在第三线路层与第四线路层上形成一介电层，以完成电路板的制作。
与现有技术相比，本发明利用电泳沉积程序来形成绝缘薄膜，可有效降低电路板的厚度，提高线路布局的密度并提高电路板的电路特性。同时，在电路板线路制程中同时形成金属凸块(导通孔)，使得在压合时即可导通不同层的线路层，因此本发明具有较高的制程良率。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
图1A、图2A、图3A及图4为一系列的电路板剖面图，用以说明现有电路板的制作流程；图1B为图1A的俯视示意图；图2B为图2A的俯视示意图；图3B为图3A的俯视示意图；图5A、图6A、图7A及图8至图11为一系列的电路板剖面图，用以说明本发明第一实施例中电路板的制作流程；图5B为图5A的俯视示意图；图6B为图6A的俯视示意图；图7B为图7A的俯视示意图；及图12至图14为一系列的电路板剖面图，用以说明本发明第二实施例中电路板的制作流程。
具体实施例方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合
如下图5A、图6A、图7A、图8、图9、图10及图11显示为本发明制作电路板的方法的第一实施例的示意图。请参考图5A，首先提供一第一金属基板20，并进行一电泳沉积程序，在第一金属基板20表面形成一第一绝缘薄膜22。请同时参考图5B，图5B为图5A的俯视图，显示了第一绝缘薄膜22覆盖第一金属基板20的情况，而图5A即为沿图5B中的d-d’剖面线而得的剖面图。
其中，第一金属基板20的材料可为铜或铝。而上述电泳沉积程序包括下列步骤在第一金属基板20表面沉积高分子微胞，接着进行一热处理程序，使高分子微胞聚合成第一绝缘薄膜22。
其中，高分子微胞先被分散在溶液中，再利用电场作用，将高分子微胞电泳沉积在第一金属基板20表面。由于溶液中的微胞是一种未聚合的高分子，沉积在第一金属基板20表面时，仍呈胶状。因此，需进行一热处理程序，至少包含脱水及环化的过程，使高分子微胞聚合成所需的高分子型态。
而高分子微胞包含硅氧无机粒子及高分子前驱物，高分子前驱物可从聚醯亚胺树脂及其衍生物、环氧树脂及其衍生物、含卤素的高分子树脂、含磷、硅、硫的耐燃性高分子树脂的组合中选取。
值得注意的是，电泳沉积程序的优点是可依照沉积的电流、电压或时间来控制绝缘薄膜的厚度，并且其厚度甚至可控制在10微米以下。另外，由于绝缘薄膜是以沉积方式来形成，所以沉积的膜层会相当均匀并且平整。因此，本发明的绝缘薄膜的厚度比现有绝缘层的厚度薄了许多，并且更为平整。
接着，请参考图6A，在第一金属基板20上形成第一绝缘薄膜22之后，在第一绝缘薄膜22形成多个第一孔洞24，以曝露部份的第一金属基板20。请同时参考图6B，图6B为图6A的俯视图，显示第一绝缘薄膜22上形成多个第一孔洞24的情况。而图6A即为沿图6B中的e-e’剖面线而得的剖面图。其中，上述第一孔洞24通过雷射钻孔而形成。然而，当第一绝缘薄膜22的材料为感光材料时，第一孔洞24也可利用曝光显影的方式来制作，或者利用蚀刻方法来形成。
请参考图7A，形成第一孔洞24之后，在第一绝缘薄膜22上制作一第一线路层26，并覆盖上述第一孔洞24，使第一线路层26通过第一孔洞24连接第一金属基板20，而形成内连线(interconnection)。请同时参考图7B，图7B为图7A的俯视图，显示第一线路层26的布线情况。而图7A即为沿图7B中的f-f’剖面线而得的剖面图。
其中，第一线路层26的形成方式包括下列步骤首先，形成一金属层覆盖在第一绝缘薄膜22及第一孔洞24上。接着，在上述金属层上形成一图案化光阻层，并进行蚀刻将金属层图案化，以形成第一线路层26。最后再移除图案化光阻层。在较佳实施例中，该图案化光阻层为干膜。
请参考图8，制作第一线路层26之后，在第一线路层26表面形成一第一金属凸块27。其中，第一金属凸块27可利用电镀的方式来形成。
请参考图9，进一步提供一第二金属基板30，并进行与上述第一金属基板20相同的制作过程，制程如下所述。在第二金属基板30的一表面进行电泳沉积程序，以形成一第二绝缘薄膜32，并在第二绝缘薄膜32上形成多个第二孔洞34，以曝露部份的第二金属基板30。
在第二绝缘薄膜32上制作一第二线路层36，并覆盖第二孔洞34，使第二线路层36通过第二孔洞34连接第二金属基板30。并且，在第二线路层36表面形成一第二金属凸块37。
请继续参考图9，将第一金属基板20覆盖并压合在第二金属基板30上，以构成一复合基板5。其中，第一金属基板20与第二金属基板30压合在一介电层40的两侧。
并且，两金属基板压合时，第二金属凸块37可与第一金属凸块27连接，以提供第一线路层26与第二线路层36之间电性连接的通道，如图10所示。此时，两金属凸块27、37的连接起到了导孔(via)的作用，形成了线路层间电性连接的通道。
请参考图11，由于在复合基板5未覆盖第一绝缘薄膜22及第二绝缘薄膜32的两侧表面均为金属层，所以，可在复合基板5的两侧面分别制作一第三线路层28与一第四线路层38。也就是说，原来的金属基板被用来制作成最外层布线。
其中，第三线路层28与第四线路层38的制作过程如下所述。分别形成一图案化光阻层在复合基板5未覆盖第一绝缘薄膜22及第二绝缘薄膜32的两侧面的金属层表面。接着，蚀刻上述部分金属层，再移除图案化光阻层，以完成两线路层的制作。
值得注意的是，为了避免金属基板的挠曲性过高，而造成制程中基板支撑力不足而产生翘曲的问题，通常制程中所提供的金属基板均具有一定的厚度，以使金属基板具有足够的刚性。
由于金属基板较厚，所以在制作第三线路层28与第四线路层38之前，会先进行一薄化处理。其中，所谓薄化处理可利用机械研磨或者化学蚀刻的方式，将复合基板5两侧的金属层薄化，以降低金属层的厚度。
而当第三线路层28与第四线路层38制作完成之后，再在两线路层表面分别形成一焊罩层(solder mask)，以保护线路。
请参考图12至图14，为本发明制作电路板的方法第二实施例的示意图。如第一实施例的制作步骤，并请参考图12，当在第一线路层26表面形成第一金属凸块27之后，可再提供一线路基板50，该线路基板50具有一第二线路层56。其中，该线路基板50的基板材料可以是金属或其它一般常用的绝缘材料。并且，该线路基板50可以是具有多层线路层的电路板。
请继续参考图12，将第一金属基板20覆盖并压合在线路基板50上，而构成一复合基板。其中，第一金属基板20与线路基板50压合在一介电层40的两侧。
并且，两基板压合而构成的复合基板6，是通过第一金属凸块27来作为第一金属基板20的第一线路层26与线路基板50的第二线路层56之间电性连接的通道，如图13所示。此时，第一金属凸块27具有导孔(via)的功能。
请参考图14，由于复合基板6未覆盖第一绝缘薄膜22的表面为金属层，所以，可在复合基板6的第一金属基板20未覆盖第一绝缘薄膜22的表面上形成一第三线路层28。
其中，第三线路层28的制作过程如下所述在复合基板6的第一金属基板20未覆盖第一绝缘薄膜22的金属层表面形成一图案化光阻层。接着，蚀刻上述部分金属层，再移除图案化光阻层，以完成第三线路层28的制作。
值得注意的是，在制作第三线路层28之前，可先进行一薄化处理。通过薄化处理，将第一金属基板20的金属层厚度降低至适合制作线路层的厚度。而当第三线路层28制作完成之后，再在其表面形成一焊罩层(solder mask)，以保护线路。
综上所述，与现有技术相比，通过本发明制作电路板的方法所制作的电路板具有下列优点一、由于电路板的绝缘薄膜上利用电泳沉积程序来形成的，所以绝缘薄膜的厚度较小。因此，可大幅降低电路板的厚度，并提高线路布局的密度。
二、由于电泳沉积程序所形成的绝缘薄膜具有较佳的平整性，所以形成在绝缘薄膜上的线路层将具有较佳的电路特性。
三、由于在线路制程中同时形成了金属凸块(导通孔)，使得在压合时即可导通不同层的线路层。因此，可避免现有导通孔是在压合后再形成，而存在对位及制程等问题，所以本发明具有较高的制程良率。
权利要求
1.一种制作电路板的方法，包括下列步骤(a)提供一第一金属基板；(b)在所述第一金属基板的一表面上形成一第一绝缘薄膜；(c)在所述第一绝缘薄膜上形成多个第一孔洞，以曝露部份的所述第一金属基板；(d)在所述第一绝缘薄膜上制作一第一线路层，并覆盖所述第一孔洞，使所述第一线路层通过所述第一孔洞连接所述第一金属基板；(e)提供一线路基板，所述线路基板具有一第二线路层；以及(f)将所述第一金属基板覆盖并压合在所述线路基板上，以构成一复合基板；其特征在于步骤(b)是通过进行一电泳沉积程序而实现，步骤(d)步骤(e)之间进一步包括在所述第一线路层表面形成一第一金属凸块这一步骤，而步骤(f)进一步包括通过所述第一金属凸块电性连接所述第一金属基板的第一线路层与所述线路基板的所述第二线路层。
2.如权利要求1所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(b)中的电泳沉积程序包括下列步骤在所述第一金属基板表面上沉积高分子微胞；以及进行一热处理程序，使所述高分子微胞聚合成所述第一绝缘薄膜。
3.如权利要求2所述制作电路板的方法，其特征在于所述高分子微胞包含硅氧无机粒子及高分子前驱物，所述高分子前驱物可从聚醯亚胺树脂及其衍生物、环氧树脂及其衍生物、含卤素的高分子树脂、含磷、硅、硫的耐燃性高分子树脂的组合中选取。
4.如权利要求2所述制作电路板的方法，其特征在于所述热处理程序至少包含脱水及环化的过程。
5.如权利要求1所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(c)中形成的所述第一孔洞是通过雷射钻孔、蚀刻或曝光显影的方式而形成。
6.如权利要求1所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(d)中所述第一线路层的形成方法包括下列子步骤形成一金属层覆盖在所述第一绝缘薄膜及所述第一孔洞上；在所述金属层上形成一图案化光阻层；进行蚀刻将所述金属层图案化，以形成所述第一线路层；以及移除所述图案化光阻层。
7.如权利要求1所述制作电路板的方法，其特征在于所述第一金属凸块是通过电镀的方式形成在所述第一线路层上。
8.如权利要求1所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(f)之后，进一步包括一薄化处理。
9.如权利要求8所述制作电路板的方法，其特征在于所述薄化处理包括机械研磨或化学蚀刻的方式。
10.如权利要求1所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(f)之后，进一步包括形成一第三线路层在所述复合基板的所述第一金属基板未覆盖所述第一绝缘薄膜的表面上。
11.如权利要求10所述制作电路板的方法，其特征在于上述形成所述第三线路层的步骤包括下列子步骤形成一图案化光阻层在所述复合基板的所述第一金属基板未覆盖所述第一绝缘薄膜的金属层表面上；蚀刻上述部分金属层；以及移除所述图案化光阻层。
12.一种制作电路板的方法，包括下列步骤(a)提供一第一金属基板与一第二金属基板；(b)分别在所述第一金属基板与所述第二金属基板的一表面上形成一第一绝缘薄膜与一第二绝缘薄膜；(c)在所述第一绝缘薄膜上形成多个第一孔洞，以曝露部份的所述第一金属基板，以及在所述第二绝缘薄膜上形成多个第二孔洞，以曝露部份的所述第二金属基板；(d)在所述第一绝缘薄膜上制作一第一线路层，并覆盖所述第一孔洞，使所述第一线路层通过所述第一孔洞连接所述第一金属基板，以及在所述第二绝缘薄膜上制作一第二线路层，并覆盖所述第二孔洞，使所述第二线路层通过所述第二孔洞连接所述第二金属基板；(e)将所述第一金属基板覆盖并压合在所述第二金属基板上，以构成一复合基板；(f)在所述复合基板未覆盖所述第一绝缘薄膜及所述第二绝缘薄膜的两侧表面上形成一第三线路层与一第四线路层；以及(g)在所述第三线路层与所述第四线路层上分别形成一焊罩层；其特征在于步骤(b)是通过进行一电泳沉积程序而实现，步骤(d)步骤(e)之间进一步包括在所述第一线路层表面形成一第一金属凸块，以及在所述第二线路层表面形成一第二金属凸块这一步骤，而步骤(f)进一步包括连接所述第二金属凸块与所述第一金属凸块，以提供所述第一线路层与所述第二线路层之间电性连接的通道。
13.如权利要求12所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(b)中的电泳沉积程序包括下列步骤在所述第一金属基板与所述第二金属基板表面上沉积高分子微胞；以及进行一热处理程序，使所述高分子微胞聚合成所述第一绝缘薄膜与所述第二绝缘薄膜。
14.如权利要求13所述制作电路板的方法，其特征在于所述高分子微胞包含硅氧无机粒子及高分子前驱物，所述高分子前驱物可从聚醯亚胺树脂及其衍生物、环氧树脂及其衍生物、含卤素的高分子树脂、含磷、硅、硫的耐燃性高分子树脂的组合中选取。
15.如权利要求12所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(e)之后，进一步包括一薄化处理。
16.如权利要求12所述制作电路板的方法，其特征在于步骤(f)包括下列子步骤在所述复合基板未覆盖所述第一绝缘薄膜及所述第二绝缘薄膜的两侧面的金属层表面上分别形成一图案化光阻层；蚀刻上述部分金属层；以及移除所述图案化光阻层。
全文摘要
一种制作电路板的方法，包括如下步骤首先，提供一金属基板，并进行一电泳沉积程序，以在金属基板表面形成一绝缘薄膜。接着，在绝缘薄膜上形成多个孔洞，以曝露部分的金属基板。然后，在绝缘薄膜上制作一线路层，并覆盖上述孔洞，使线路层通过孔洞连接金属基板。再在该线路层表面形成一金属凸块。之后，通过微影及蚀刻等动作，将金属基板制作成另一线路层，而形成一具有双层线路的电路板。该电路板可通过金属凸块与另一基板电性连接而构成一复合基板。本发明利用电泳沉积程序来形成绝缘薄膜，可有效降低电路板的厚度，提高线路布局的密度并提高电路板的电路特性。同时，在电路板线路制程中同时形成金属凸块(导通孔)，使得在压合时即可导通不同层的线路层，因此本发明具有较高的制程良率。
文档编号H05K3/46GK101087494SQ200710138448
公开日2007年12月12日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者王建皓 申请人:日月光半导体制造股份有限公司