專利名稱：基板結構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明有關一種基板結構及其制造方法，且特別是有關一種適用于倒裝片式芯片的基板結構及其制造方法。
背景技術：
請參照圖1A，其繪示現有的基板結構示意圖。現有的基板結構，例如是適用于倒裝 片式芯片的基板結構100具有一基材116、一導電部102及一絕緣層104。導電部102用以 與一芯片(未繪示)，例如是倒裝片式芯片電性連接。部份的導電部102與絕緣層104，例 如是綠漆(Solder mask)接觸。圖IA中的干膜106是為了限定出導電部102的范圍，而于 導電部102形成之前所形成。并于導電部102形成后被移除，以形成基板結構100。干膜 106的形成過程中須使用光掩模限定出干膜106的范圍。然而，由于導電部102的材質，例如是錫鉛合金，與絕緣層104的材質不同。因此 具有不同熱膨脹系數，使基板結構100于制作過程中或基板結構100在通電運作時，容易因 脹縮現象導致導電部102與干膜106的接觸面P產生裂痕C，因而導致導電部102的破壞。此外，請參照圖1B，其繪示圖IA的干膜對位異常的示意圖。由于光掩模需要極精 密的對位精度，若對位準度偏差太大時，將使干膜106發(fā)生如圖IB的偏位問題。如此，將影 響接下來的工序中導電部的形成，使得導電部也會隨之發(fā)生偏位問題。請參照圖1C，其繪示另一型態(tài)的現有的基板結構的示意圖?，F有的基板結構108 具有一錫球110、一絕緣層118、，因為絕緣層開口 112內的轉角處114的表面張力較大的關 系，基板結構108的錫球110無法確實填滿轉角處114。如此，也會影響錫球110的電性連 接品質。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基板結構及其制造方法，基板結構的導電部完整地填滿 絕緣層開口內的轉角處，從而提升導電部的電性連接品質。根據本發(fā)明的一方面，提出一種基板結構。基板結構包括一基材、一第一絕緣層、 一導電部、一第二絕緣層、一第一種子層及一導電層?；木哂幸坏谝痪€路層及一第二線路 層，分別形成于基板的相對兩面。第一絕緣層形成于第一線路層上，第一絕緣層具有一第一 絕緣層開口，第一絕緣層開口于第一絕緣層的外表面露出一第一開口并露出第一線路層的 一部份。導電部形成于第一絕緣層開口，用以與一芯片電性連接且被第一開口的邊緣所圍 繞，而露出的第一線路層的部份與導電部接觸。第二絕緣層形成于第二線路層上，第二絕緣 層具有一第二絕緣層開口。第一種子層形成于第二絕緣層開口內。導電層形成于第一種子 層上，用以與一電路板電性連接。根據本發(fā)明的另一方面，提出一種基板結構的制造方法。制造方法包括以下步驟。 提供一基材，基材具有一第一線路層及一第二線路層，分別形成于基板的相對兩面。形成一 第一絕緣層于第一線路層上，第一絕緣層具有一第一絕緣層開口，第一絕緣層開口于第一絕緣層的外表面露出一第一開口并露出第一線路層的一部份。形成一第二絕緣層于第二線 路層上，第二絕緣層具有一第二絕緣層開口。形成一第一種子層于第二絕緣層并同時形成 一第二種子層于第一絕緣層。移除第二種子層。形成一導電部于第一絕緣層開口并同時 形成一導電層于第一種子層上，導電部是用以與一芯片電性連接且被第一開口的邊緣所圍 繞，而露出的第一線路層的部份與導電部接觸。導電層是用以與一電路板電性連接。


為讓本發(fā)明的上述內容能更明顯易懂，下面將配合附圖對本發(fā)明的較佳實施例作 詳細說明，其中圖IA繪示現有的基板結構示意圖。圖IB繪示圖IA的干膜對位異常的示意圖。圖IC繪示另一型態(tài)的現有的基板結構的示意圖。圖2繪示依照本發(fā)明較佳實施例的基板結構。圖3繪示圖2中局部的基板結構的俯視圖。圖4繪示另一實施例的基板結構的導電部示意圖。圖5繪示另一實施例的導電部形成有保護層的示意圖。圖6繪示依照本發(fā)明較佳實施例的基板結構的制造方法流程圖。圖7A繪示本實施例的基材示意圖。圖7B繪示圖7A的基材上形成有第一絕緣層的示意圖。圖7C繪示圖7B的基材上形成有第二絕緣層的示意圖。圖7D繪示圖7C的基材上形成有第一種子層與第二種子層的示意圖。圖7E繪示圖7D的基材上移除第二種子層的示意圖。圖7F繪示圖7E的基材上形成有光刻膠層的示意圖。圖7G繪示圖7F的基材上形成有導電部與導電層的示意圖。
具體實施例方式請參照圖2，其繪示依照本發(fā)明較佳實施例的基板結構。本實施例以一適用于倒裝 片式芯片的基板結構100為例作說明。基板結構200包括一基材202、一第一絕緣層204、 一導電部206、一第二絕緣層208、一第一種子層210及一導電層212?；?02具有一第一線路層214及一第二線路層216，分別形成于基板202的相對 兩面且基材202還具有一通孔(Via) 220作為第一線路層214與第二線路層216的電性連 接通道。此外，第一絕緣層204，例如是綠漆，形成于第一線路層214，第一絕緣層204具有 一第一絕緣層開口 224，第一絕緣層開口 224于第一絕緣層204的外表面226露出一第一開 口 228并露出第一線路層214的一部份246。雖然本實施例的基材202是以具有兩層線路層，即第一線路層214及第二線路層 216為例作說明，然此非用以限定本發(fā)明，基材202也可以是具有多于兩層線路層的多層結 構板。第二絕緣層208，例如是綠漆，形成于第二線路層216上，第二絕緣層208具有一第 二絕緣層開口 232。第一種子層210形成于第二絕緣層開口 232內，于本實施例中，基板結構200僅于基材202的一側具有種子層，即第一種子層210。而導電層212形成于第一種子層210上，用以與一電路板(未繪示)作電性連接。導電部206形成于第一絕緣層204，用以與一芯片(未繪示)電性連接且露出的 第一線路層214的部份246與導電部206完全接觸。如此，如圖2所示，導電部206確實地 填滿第一開口 228的轉角處234，有助于電性連接的品質。此外，導電部206的外表面236 為一弧面且低于第一開口 228，然此非用以限定本發(fā)明的導電部206的高度。因此，導電部 206的外表面236亦可平齊于或突出于第一開口 228。此外，如圖2所示，導電部206形成于第一開口 228內，并沒有與第一絕緣層204的 外表面226接觸。更進一步地說，請參照圖3，其繪示圖2中局部的基板結構的俯視圖。本 實施例的導電部206被第一開口 228的邊緣230所圍繞，并未與第一絕緣層204的外表面 226接觸。如此，本實施例的導電部206并不會發(fā)生如圖IA的裂痕C。此外，于另一實施態(tài)樣中，請參照圖4，其繪示另一實施例的基板結構的導電部示 意圖。導電部254的外表面248突出于第一開口 228(第一開口 228繪示于圖2)且導電部 254剛好接觸第一開口 228的邊緣230 (邊緣230繪示于圖3)。如此，導電部254未與第一 絕緣層204的外表面226接觸，同樣不會發(fā)生如圖IA的裂痕C。此外，導電部206的材質可選擇自分屬不同種類的導電性材料，例如是金、銀、鎳、 鈀、錫或銅。而導電層212的材質與導電部206是相同。此外，請參照圖5，其繪示另一實施例的導電部上形成有保護層的示意圖。在另一 實施例中導電部250的外表面252可形成一保護層238，用以保護導電部250及提升導電部 250的電性連接品質。保護層的材質為金、銀、鎳、鈀、有機保護層(Organic Solderability Preservative, 0SP)、化學鎳金(Electroless Ni&ImmersionGold, ENIG)、化學鎳鈀金 (Electroless Ni/Pd&Immersion Gold, ENEPIG)或錫。以下將介紹依照本發(fā)明較佳實施例的基板結構的制造方法。請參照圖6，其繪示依 照本發(fā)明較佳實施例的基板結構的制造方法流程圖。制造方法包括以下步驟。首先，請同時參照圖7A，其繪示本實施例的基材示意圖。于步驟S702中，提供基材 202。基材202具有第一線路層214及第二線路層216，分別形成于基板202的相對兩面且 基材202還具有通孔220作為第一線路層214與第二線路層216的電性連接通道。接著，請同時參照圖7B，其繪示圖7A的基材上形成有第一絕緣層的示意圖。于步 驟S704中，形成第一絕緣層204于第一線路層214上。第一絕緣層204具有第一絕緣層開 口 224，第一絕緣層開口 224于第一絕緣層204的外表面226露出第一開口 228。再來，請同時參照圖7C，其繪示圖7B的基材上形成有第二絕緣層的示意圖。于步 驟S706中，形成第二絕緣層208于第二線路層216上，第二絕緣層208具有第二絕緣層開 Π 232。然后，請同時參照圖7D，其繪示圖7C的基材上形成有第一種子層與第二種子層的 示意圖。于步驟S708中，形成第一種子層210于第二絕緣層208并同時形成一第二種子層 240于第一絕緣層204。形成第一種子層210與第二種子層240的方式例如是以無電鍍方 式(electroless plating)或減鍍方式完成。然后，請同時參照圖7E，其繪示圖7D的基材上移除第二種子層的示意圖。于步驟 S710中，移除第二種子層240。移除第二種子層240可采用蝕刻方式，例如是濕蝕刻或干蝕刻完成。如此，本實施例的基板結構200僅于基材202的一側具有種子層，即第一種子層 210，而于基材202的另一側則不具有種子層。然后，請同時參照圖7F，其繪示圖7E的基材上形成有光刻膠層的示意圖。于步驟 S712中，形成一光刻膠層242，例如是一干膜(Dry Film)于第二絕緣層208上。光刻膠層 242具有一第二開口 244，第二開口 244露出第二絕緣層開口 232。然后，請同時參照圖7G，其繪示圖7F的基材上形成有導電部與導電層的示意圖。 于步驟S714中，形成導電部206于第一絕緣層開口 224并同時形成導電層212于第二絕緣 層開口 232。導電部206用以與芯片電性連接且被第一開口 228的邊緣所圍繞，如圖3所 示。而導電層212用以與電路板電性連接。形成導電部206與導電層212的步驟可用電鍍 方式或化學沉積方式完成。由于第一線路層214與第二線路層216是通過通孔220作電性導通，若是采用電 鍍方式，當電鍍設備的電極與第一種子層210電性連接時，第一線路層214與第二線路層 216同時導通。因此，導電部206與導電層212是同時形成。也就是說導電部206的材質與 導電層212的材質是相同的。其中，導電部206的材質可以是金、銀、鎳、鈀、錫或銅。此外，導電部206及導電層212的材質可選自多種不同種類的材料，當中包含價格 較便宜的金屬，例如銅。相較于現有技術所采用的錫鉛合金而言，本實施例的導電部206及 導電層212的成本確實降低許多。在本步驟中，可通過控制工藝參數，例如是電鍍時間、電流值或電壓值來控制導電 部206的高度，以使導電部的高度如圖2或圖4所示。如圖2所示，導電部206的外表面 236低于第一絕緣層204的外表面226?；蛘呷鐖D4所示，導電部254剛好接觸第一開口 228 (第一開口 228繪示于圖2)的邊緣230 (邊緣230繪示于圖3)，而使導電部206的外表 面236突出于第一開口 228。此外，由于第二種子層240已被移除而電鍍電極僅與第一種子層210電性連接，所 以導電部206是漸進地隆起而成形，如此使導電部206的外表面236呈一弧面。弧面的最 高點位于中間位置，因此有利于與芯片準確地對位，此有助于提升電性連接的品質。導電部206以電鍍方式或化學沉積方式形成于第一絕緣層開口 224內，過程中并 不需使用光掩模，因此不會發(fā)生因光掩模的對位不準所導致的偏位問題。更進一步地說，本 實施例的導電部206并不會發(fā)生偏位問題。此外，如圖5所示，于步驟S714后，也可以形成保護層238于圖7G中導電部206 的外表面236上，可保護導電部206。保護層的材質為金、銀、鎳、鈀、有機保護層、化學鎳金、 化學鎳鈀金或錫。然后，于步驟S716中，移除光刻膠層242。至此，形成如圖2所示的基板結構200。 移除光刻膠層242的步驟例如是以蝕刻方式、剝離方式(Stripping)完成。至此，完成基板 結構200。本發(fā)明上述實施例所揭露的基板結構及其制造方法，具有多項優(yōu)點，以下僅列舉 部分優(yōu)點說明如下 (1)導電部確實地填滿第一開口的轉角處，此有助于電性連接的品質。(2)導電部的外表面為一弧面，弧面的最高點位于中間位置，因此有利于與芯片準 確地對位，提升電性連接品質。
(3)形成導電部的過程中并不需使用光掩模，因此無光掩模才需要的對位精度要 求。因此，本發(fā)明的導電部并不會發(fā)生偏位問題。(4)導電部及導電層的材質可以是價格較便宜的金屬，例如銅。相較于現有技術所 采用的錫鉛合金，成本降低許多。
(5)導電部的外表面可形成保護層，以保護導電部或提升導電部的電性連接品質。 保護層的材質可選自分屬不同種類的材料，例如是金、銀、鎳、鈀、有機保護層、化學鎳金、化 學鎳鈀金或錫。(6)導電部并未與第一絕緣層的外表面接觸，因此避免脹縮現象的發(fā)生。所以本發(fā) 明的導電部并不會發(fā)生如圖IA的裂痕C。綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明。本 發(fā)明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種等同 的改變或替換。因此，本發(fā)明的保護范圍當視后附的本申請權利要求范圍所界定的為準。
權利要求
一種基板結構，其特征在于，包括一基材，具有一第一線路層及一第二線路層，分別形成于該基板的相對兩面；一第一絕緣層，形成于該第一線路層上，該第一絕緣層具有一第一絕緣層開口，該第一絕緣層開口于該第一絕緣層的外表面露出一第一開口并露出該第一線路層的一部份；一導電部，形成于該第一絕緣層開口，用以與一芯片電性連接且被該第一開口的邊緣所圍繞，而該第一線路層的該部份與該導電部接觸；一第二絕緣層，形成于該第二線路層上，該第二絕緣層具有一第二絕緣層開口；一第一種子層，形成于該第二絕緣層上；以及一導電層，形成于該第一種子層上，用以與一電路板電性連接。
2.根據權利要求1所述的基板結構，其特征在于，該導電部的外表面低于或與該第一 開口平齊。
3.根據權利要求1所述的基板結構，其特征在于，該導電部的外表面突出于該第一開
4.根據權利要求1所述的基板結構，其特征在于，該導電部的外表面為一弧面。
5.根據權利要求1所述的基板結構，其特征在于，該導電部的材質為金、銀、鎳、鈀、錫 或銅。
6.一種基板結構的制造方法，其特征在于，包括提供一基材，該基材具有一第一線路層及一第二線路層，分別形成于該基板的相對兩形成一第一絕緣層于該第一線路層上，該第一絕緣層具有一第一絕緣層開口，該第一 絕緣層開口于該第一絕緣層的外表面露出一第一開口并露出該第一線路層的一部份；形成一第二絕緣層于該第二線路層上，該第二絕緣層具有一第二絕緣層開口 ；形成一第一種子層于該第二絕緣層并同時形成一第二種子層于該第一絕緣層；移除該第二種子層；以及形成一導電部于該第一絕緣層開口并同時形成一導電層于該第一種子層上，該導電部 是用以與一芯片電性連接且被該第一開口的邊緣所圍繞而該第一線路層的該部份與該導 電部接觸，該導電層是用以與一電路板電性連接。
7.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，于移除該第二種子層的該步驟之后， 該制造方法還包括形成一光刻膠層于該第二絕緣層上，該光刻膠層具有一第二開口，該第二開口是露出 該第二絕緣層開口。
8.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，同時形成該導電部與該導電層的該 步驟是以電鍍方式或是化學沉積完成。
9.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，同時形成該第一種子層與該第二種 子層的該步驟是以無電鍍方式或濺鍍方式完成。
10.根據權利要求6所述的制造方法，其特征在于，于同時形成該導電部與該導電層的 該步驟之后，該制造方法還包括形成一保護層于該導電部的外表面上，用以保護該導電部。
全文摘要
本發(fā)明是一種基板結構及其制造方法?；褰Y構包括一基材、一第一絕緣層、一導電部、一第二絕緣層、一種子層及一導電層?；木哂幸坏谝痪€路層及一第二線路層，分別形成于基板的相對兩面。第一絕緣層形成于第一線路層上，第一絕緣層具有一第一絕緣層開口，第一絕緣層開口于第一絕緣層的外表面露出一第一開口。導電部形成于第一絕緣層開口，用以與一芯片電性連接，且導電部被第一開口的邊緣所圍繞。第二絕緣層形成于第二線路層上，第二絕緣層具有一第二絕緣層開口。種子層形成于第二絕緣層開口內。導電層形成于種子層上，用以與一電路板電性連接。
文檔編號H01L23/13GK101866905SQ20091013284
公開日2010年10月20日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權日2009年4月16日
發(fā)明者李志成 申請人:日月光半導體制造股份有限公司