專利名稱：具有多層鍍通孔的基板及其多層鍍通孔的形成方法
具有多層鍍通孔的基板及其多層鍍通孔的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于多層電路板(multi-layer circuit board)，特別是指 一 種具有多層鍍通孔的 基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
在各類電子產(chǎn)品中一般會(huì)使用到多層電路板 作為電性訊號(hào)傳導(dǎo)、電源供應(yīng)、接地的連接。 隨著電子產(chǎn)品的多功能與復(fù)雜化發(fā)展，多層電 路板的線路層層數(shù)與縱向電連接處會(huì)增加，因 此需要數(shù)量眾多的鍍通孔(Plated Through Hole, PTH)作為不同層之間線路層的相互電性導(dǎo)通。
臺(tái)灣專利公告第589729號(hào)「具有屏蔽式鍍通 孔結(jié)構(gòu)之基板及其形成方法」，揭示一種基板 ，其鍍通孔的孔壁先形成有管狀金屬屏蔽層， 再覆蓋上一介電層，另將一訊號(hào)傳遞線路配置 于該介電層所包圍的洞口中。其中，該介電層 以填塞方式先充滿于管狀金屬屏蔽層內(nèi)，再以 鉆孔方法形成一洞口，最后再形成該訊號(hào)傳遞 線路于洞口內(nèi)。然而鉆孔對位并無法控制在相 當(dāng)準(zhǔn)確的范圍內(nèi)，該介電層的覆蓋厚度會(huì)有厚薄差異，導(dǎo)致訊號(hào)傳遞線路與管狀金屬屏蔽層 之間會(huì)有間隔的大小變化，甚至有短路的風(fēng)險(xiǎn) ,不適用于多層鍍通孔的結(jié)構(gòu)。
臺(tái)灣專利證號(hào)1242783號(hào)「孔柱分割式連通孔 結(jié)構(gòu)及其制造方法」，揭示一種孔柱分割式連 通孔結(jié)構(gòu)，包含至少兩分離式導(dǎo)體，以組成一 孔柱狀結(jié)構(gòu)，且在該兩分離式導(dǎo)體之間為縱切 或是斜切的間隙。簡而言之，就是將一鍍通孔 切割成兩半，或是切割成多片，并個(gè)別與至少 一上方線路或是下方線路相連接，然這樣的導(dǎo) 體分離，無論是切割當(dāng)時(shí)或是最終基板產(chǎn)品的 應(yīng)用，皆會(huì)有鍍通孔的結(jié)構(gòu)弱化的現(xiàn)象，易于 斷裂，無法抵抗基板的熱應(yīng)力發(fā)生。此外，該 前案所述以往同軸線式的子母貫通孔結(jié)構(gòu)會(huì)有 阻抗值高與產(chǎn)生電感效應(yīng)，皆是由于在介電層 的形成過程中以介電物質(zhì)塞孔方式填滿鍍通孔 再鉆孔形成內(nèi)貫穿孔，之后方形成內(nèi)層導(dǎo)電組 件于內(nèi)貫穿孔內(nèi)，導(dǎo)致鈹通孔內(nèi)形成的介電層 厚度為厚薄不一所引起。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有多層鍍 通孔的基板及其多層鍍通孔的形成方法，其在一 基板的一鍍通孔內(nèi)以沉積方式形成的介電層以 及一電鍍層，該介電層形成于該鍍通孔內(nèi)并局部 覆蓋該基板的線路層，并且電性隔離該電鍍層與 該基板的該鍍通孔，以節(jié)省基板的鍍通孔設(shè)置空
間，達(dá)到多層鍍通孔的功效，以降低基板尺寸或 是可供高密度線路設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的次一目的在于提供一種具有多層鍍 通孔的基板及其多層鍍通孔的形成方法，其中用 以電性隔離該鍍通孔與該電鍍層的該介電層由
電泳沉積(electrophoretic deposition)所形成，其 可控制該介電層的沉積厚度為均勻且相當(dāng)薄，無 需再鉆孔對位，能提升電性效能與降低串音 (cross-talk)效應(yīng)。
依據(jù)本發(fā)明， 一種具有多層鍍通孔的基板主 要包含一具有一鍍通孔的基板主體、一介電層以 及一電鍍層。該基板主體更具有一第一線路層與 一第二線路層，該鍍通孔電性導(dǎo)接該第一線路層 與該第二線路層。該介電層以沉積方式形成于該 鍍通孔內(nèi)，并局部覆蓋該第一線路層與該第二線 路層。該電鍍層形成于該介電層，該介電層電性 隔離該電鍍層與該鍍通孔。因此可在該鍍通孔內(nèi) 再設(shè)置由該介電層與該電鍍層組成的另一鍍通 孔，以達(dá)到多層鍍通孔的功效，其可節(jié)省基板的 鍍通孔設(shè)置空間，有效利用基板空間，以降低基 板尺寸或是可供高密度線路設(shè)計(jì)。


本案指定代表圖為圖l
本代表圖的組件符號(hào)說明:100基板
110基板主體111上 表面
112下表面
113第一線路層114第二線路層
115鍍通孑L
116第一電鍍層117第 一 環(huán)形墊
118第二環(huán)形墊
120介電層130第二電鍍層
131無電電鍍層
132延伸部
圖1:依據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例， 一種基 板的多層鍍通孔的立體局部剖切示 意圖。
圖2:依據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例，該具有
多層鍍通孔的基板的截面示意圖。
圖3A至3E:依據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例
，該基板于其多層鍍通孔形成過程
中的截面示意圖。
圖4:依據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例，另一種
具有多層鍍通孔的基板的截面示意圖。
圖5:依據(jù)本發(fā)明的第一具體實(shí)施例，電泳沉 積以形成該基板的介電層的反應(yīng)機(jī) 構(gòu)。
主要組件符號(hào)說明
11干膜 12 干膜
21 干膜 100基板 110基板主體
113第一線路層 115鍍通孔 116第一電鍍層
119貫穿孔 120介電層
132延伸部 200基板 210基板主體
213第一線路層
216第一電鍍層 220第一介電層 240第二介電層
22 干膜
111 上 表 面 112下表面 114第二線路層 115A無電電鍍層
117 第 一 環(huán)形墊 118第二環(huán)形墊
130 第二電鍍層 131無電電鍍層
211 上 表 面
212下表面
214 第二線路層 215鍍通孔
230第二電鍍層 250第三電鍍層
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的一實(shí)施例說明如下，如圖1與圖2 所示，一種具有多層鍍通孔的基板IOO包含一基 板主體110，該基板主體110具有一上表面111 與一下表面112，其可為多層印刷電路板。該基 板主體IIO具有一第一線路層113、 一第二線路 層114以及一鍍通孔115。該第一線路層113形 成于該基板主體IIO的該上表面111;該第二線 路層114形成于該基板主體110的該下表面112 ;該鍍通孔115由該上表面111貫穿至該下表面 112。該鍍通孔115可包含有一無電電鍍層115A 及一第一電鍍層116，以電性導(dǎo)接在該上表面 111之該第一線路層113與在該下表面112的該 第二線路層114。在本實(shí)施例中，該第一線路層 113具有一第一環(huán)形墊117，且該第二線路層114 具有一第二環(huán)形墊118，該第一電鍍層116連接 該第一環(huán)形墊U7與該第二環(huán)形墊118。
在該鍍通孔115內(nèi)形成至少一另一鍍通孔， 其由一介電層120與一第二電鍍層130所構(gòu)成。 其中，該介電層120以沉積方式形成于該鍍通孔 115內(nèi)，并且局部覆蓋該第一線路層113與該第 二線路層114。較佳地，該介電層120由電泳沉 積(electrophoretic deposition)所形成，以使在該 鍍通孔115內(nèi)形成的該介電層120具有厚度薄、 厚度均勻且覆蓋性佳的優(yōu)點(diǎn)。該介電層120的沉 積厚度介于10 50微米，不會(huì)有厚薄差異導(dǎo)致阻
塞該鍍通孔115的問題，此外，該介電層120 的電泳沉積方式具有良好選擇性，僅覆蓋于裸露 的金屬表面，不會(huì)有使鍍通孔內(nèi)產(chǎn)生電性短路與 塞孔的問題。而該第二電鍍層130形成于該介電 層120，并且由該介電層120電性隔離該第二電 鍍層130與該鍍通孔115的該第一電鍍層116。 此外，在本實(shí)施例中，該介電層120能完全覆蓋 該第一環(huán)形墊117、該第二環(huán)形墊118與該第一 電鍍層116，該介電層120具有概呈「工」字且 中心中空的截面，以達(dá)到良好的孔內(nèi)電性隔離且 中空孔徑一致以利電鍍該第二電鍍層130的功 效。
如圖2所示，該第二電鍍層130形成于在該 介電層120，并具有一延伸部132，其延伸至該 基板主體110的該上表面111，該延伸部132并 可連接至該第一線路層113的其它線路。此外， 在該鍍通孔115內(nèi)可形成至少一第二電鍍層130 并由介電層120電性隔離不同層之該第二電鍍 層130，以使該第一電鍍層116與該第二電鍍層 130可個(gè)別傳遞不同的電子訊號(hào)，以大幅減少基 板100之鍍通孔設(shè)置空間或是可供高密度基板 100的應(yīng)用。
請參閱圖3A至圖3E繪示該基板100的多層 鍍通孔一種具體可實(shí)施的形成過程。首先，如圖 3A所示，提供一基板主體110，該基板主體110 具有該第一線路層113與該第二線路層114，并利用機(jī)械或鐳射鉆孔方式形成一貫穿孔119，該 貫穿孔119由該基板主體110的該上表面111 貫穿至該基板100的該下表面112。在圖3B中 ，利用無電電鍍與電鍍技術(shù)將銅層沉積于該貫穿 孔119內(nèi)，以形成包含有該無電電鍍層115A與 該第一電鍍層116的該鍍通孔115，并且該鍍通 孔115電性導(dǎo)接該第一線路層113與該第二線路 層114。在本步驟中，該鍍通孔U5應(yīng)為中空且 不被填滿，其中該第一電鍍層116顯露于該鍍通 孔115中。
接著，如圖3C所示，在該基板主體110的該 上表面111與該下表面112各形成一干膜11、 12，經(jīng)曝光顯影，以局部覆蓋該第一線路層113 與該第二線路層114，該干膜11、 12顯露該第 一電鍍層116、該第一環(huán)形墊117與該第二環(huán)形 墊118。之后，利用電泳沉積技術(shù)將該介電層120 形成于該第一電鍍層116、該第一環(huán)形墊117與 該第二環(huán)形墊118。在本實(shí)施例中，該介電層120 之材質(zhì)可為聚醯亞胺(polymide, PI)，先將聚醯亞 胺的前驅(qū)物以電泳沉積方式形成于金屬表面，再 烘烤以聚合成聚醯亞胺。而該介電層120電泳沉 積的反應(yīng)機(jī)構(gòu)如圖5的化學(xué)式所示。
在移除該些干膜11、 12之后，如圖3D所示 ，再形成一干膜21、 22于該基板主體110的該 上表面111與該下表面112。在本實(shí)施例中，經(jīng) 曝光顯影之后，該干膜21、 22局部顯露該介電 層120以及局部顯露該基板主體IIO的該上表面 111與該下表面112。之后， 一無電電鍍層 13 l(electroless plating layer)形成于該介電層 120及該基板主體110的該上表面111與該下表 面112的顯露部位。接著，如圖3E所示，利用 電鍍技術(shù)可將該第二電鍍層130形成于該無電 電鍍層131，該第二電鍍層130可電性連接該第 一線路層U3與該第二線路層114，并與該第一 電鍍層116為電性隔離。最后，移除該些干膜 21、 22并進(jìn)行后制程的加工，例如熱層合、電 鍍等等，以形成該具有多層鍍通孔的基板100。 本發(fā)明的另一實(shí)施例說明如下，如圖4所示 ，另一種具有多層鍍通孔的基板200，其包含一 基板主體210，該基板主體210具有一上表面211 與一下表面212，且該基板主體210具有一第一 線路層213、一第二線路層214以及一鍍通孔215 ，在該鍍通孔215內(nèi)依續(xù)間隔形成一電鍍層及一 介電層。該鍍通孔215具有一第一電鍍層216， 以電性導(dǎo)接該第一線路層213與該第二線路層 214， 一第一介電層220以沉積方式形成于該鍍 通孔215內(nèi)并局部覆蓋該第一線路層213與該第 二線路層214， 一第二電鍍層230形成于該第一 介電層220，并由該第一介電層220電性隔離該 第一電鍍層216與該第二電鍍層230，在本實(shí)施 例中，該第二電鍍層230為一金屬屏蔽層，其為 電性獨(dú)立或是僅連接至該基板200的接地結(jié)構(gòu)。
一第二介電層240形成于該鍍通孔215內(nèi)且亦以 沉積方式形成于該第二電鍍層230， 一第三電鍍 層250形成于該鍍通孔215內(nèi)且形成于該第二介 電層240，且該第二介電層240電性隔離該第二 電鍍層230與該第三電鍍層250。該第三電鍍層 250電性連接該第一線路層213與該第二線路層 214，或者可電性連接其它線路層。由該第二電 鍍層230的金屬屏蔽效果，有效防止該第一電鍍 層216與該第三電鍍層250間產(chǎn)生串音或訊號(hào)干 擾的現(xiàn)象，以提升高密度基板200內(nèi)多層鍍通孔 215的電性效能。
本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所 界定者為準(zhǔn)，任何熟知此項(xiàng)技藝者，在不脫離本 發(fā)明的精神和范圍內(nèi)所作的任何變化與修改，均 屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍.
權(quán)利要求
1、一種具有多層鍍通孔的基板，其特征在于，包含一基板主體，其具有一第一線路層、一第二線路層以及一鍍通孔，該鍍通孔包含有一第一電鍍層，以電性導(dǎo)接該第一線路層與該第二線路層；一介電層，其以沉積方式形成于該鍍通孔內(nèi)并局部覆蓋該第一線路層與該第二線路層；以及一第二電鍍層，其形成于該介電層，并由該介電層電性隔離該第二電鍍層與該鍍通孔的該第一電鍍層。
2、 如權(quán)利要求1所述的具有多層鍍通孔的 基板，其特征在于，其中該介電層具有概 呈「工」字且中心中空的截面。
3、 如權(quán)利要求1所述的具有多層鍍通孔的 基板，其特征在于，其中該第一線路層具 有一第一環(huán)形墊，且該第二線路層具有一 第二環(huán)形墊，該第一電鍍層連接該第一環(huán) 形墊與該第二環(huán)形墊，而且該介電層完全 覆蓋該第一環(huán)形墊、該第二環(huán)形墊與該第 一電鍍層。
4、 如權(quán)利要求1所述的具有多層鍍通孔的 基板，其特征在于，其中該第二電鍍層延伸至該基板主體上，并連接至該第一線路 層。
5、 如權(quán)利要求1所述的具有多層鍍通孔的 基板，其特征在于，另包含有一第二介電 層與一第三電鍍層，其形成于該鍍通孔， 且該第二介電層電性隔離該第二電鍍層 與該第三電鍍層。
6、 如權(quán)利要求1所述的具有多層鍍通孔的 基板，其特征在于，其中在該介電層與該 第二電鍍層之間另形成有一無電電鍍層 (electroless plating layer)。
7、 一種基板的多層鍍通孔的形成方法，其特征在于，包含提供一基板主體，其具有一第一線路層、 一第二線路層以及一鍍通孔，該鍍通孔包 含有一第一電鍍層，以電性導(dǎo)接該第一線路層與該第二線路層；以沉積方式形成一介電層于該鍍通孔內(nèi) 并局部覆蓋該第一線路層與該第二線路 層；以及形成一第二電鍍層，其形成于該介電層， 并由該介電層電性隔離該第二電鍍層與 該鍍通孔的該第一電鍍層。
8、 如權(quán)利要求7所述的基板的多層鍍通孔 的形成方法，其特征在于，其中該介電層 以電泳沉積(electrophoretic deposition)方 式形成于該第一電鍍層。
9、如權(quán)利要求7所述的基板的多層鍍通孔的形成方法，其特征在于，其中該第一線路 層具有一第一環(huán)形墊，且該第二線路層具有一第二環(huán)形墊，該第一電鍍層連接該第 一環(huán)形墊與該第二環(huán)形墊，而且該介電層 完全覆蓋該第一環(huán)形墊、該第二環(huán)形墊與 該第一電鍍層；其中該第二電鍍層延伸至該基板主體上， 并連接至該第一線路層。 10、如權(quán)利要求7所述的基板的多層鍍通孔 的形成方法，其特征在于，另包含有形 成一第二介電層與一第三電鍍層于該鍍 通孔內(nèi)，且該第二介電層電性隔離該第二 電鍍層與該第三電鍍層； 在形成該第二電鍍層之前，形成有一無電 電鍍層(electroless plating layer)于該介電層。
全文摘要
一種具有多層鍍通孔的基板，其在一基板主體的一鍍通孔內(nèi)形成至少一以沉積方式形成的介電層以及一電鍍層。該介電層局部覆蓋該基板的線路層，并電性隔離該電鍍層與該鍍通孔，以節(jié)省該基板的鍍通孔設(shè)置空間，并可達(dá)到多層鍍通孔的功效。較佳地，該介電層的形成方法為電泳沉積，以控制該介電層的沉積厚度為均勻且相當(dāng)薄，無需再鉆孔對位，并能提升電性效能與降低串音效應(yīng)。
文檔編號(hào)H05K1/00GK101198208SQ20061016109
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月6日
發(fā)明者王建皓 申請人:日月光半導(dǎo)體制造股份有限公司