线路载板及其制作方法与流程

1.本发明涉及一种载板结构及其制作方法，尤其涉及一种线路载板及其制作方法。


背景技术：

2.一般来说，覆晶载板量产产品主流的fccsp以及fcbga均从一个核心基板(core)开始制作，用钻孔、镀铜、线路而完成二面线路。然后，在核心基板的二面制作数层或多层增层。fccsp增层的绝缘材料，例如采用bt，而fcbga增层的绝缘材料，因为线路较细，则例如采用abf。为了保持制作时载板的稳定以及避免产品板的板弯翘问题，在核心基板其上的增层层数一定需要与在其下面增层层数及其绝缘材料的厚度相等。但是，由于保持载板的稳定性，核心基板须厚度相对较厚，其机械钻孔密度较雷射盲孔为低(4x)，通过此基板的电讯传输的频宽受影响。再者，核心基板上方的增层为产品所必需，但其下方增层主要是为了维持上述所述的机械稳定，因而材料、费用以及制作时间为之增加。
3.fcbga双面增层层数多，其增层材料abf内含多半不用玻纤，因之相对热膨胀系数较高，加以芯片和载板的面积大，置放芯片后，加在上面树脂膜材(molding)膨胀系数也较高的考量，其高阶核心基板超厚，已达到1.2毫米来维持其机械的稳定性，还会增加其材料和制程成本。


技术实现要素：

4.本发明是针对一种线路载板，用无核心制程方式取代以用有核心基板的制程方式，以减少材料，提升性能，加速制程时间。
5.本发明还针对一种线路载板的制作方法，其用以制作上述的线路载板，可具有较少的制作步骤且可有效地节省制作成本。
6.根据本发明的实施例，线路载板包括第一结构层以及第二结构层。第一结构层具有至少一开口且包括至少一第一绝缘层。第一绝缘层的热膨胀系数介于2ppm/℃至5ppm/℃。第二结构层配置于第一结构层上，且与第一结构层定义出至少一凹槽。第二结构层包括至少一第二绝缘层，且第二绝缘层的热膨胀系数等于或大于第一绝缘层的热膨胀系数。
7.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的第一绝缘层的材质为玻纤树脂。
8.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的第二绝缘层的材质为双马来酰亚胺-三氮杂苯(bismaleimide triazine，bt)树脂或味之素增层膜(ajinomoto build-up film，abf)。
9.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的第二结构层还包括多个导电通孔与多层图案化线路层。第二绝缘层为多个第二绝缘层，其中导电通孔内埋于第二绝缘层，且图案化线路层与第二绝缘层交替堆迭。图案化线路层通过导电通孔而电性连接。
10.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的第一结构层还包括多个导电柱，第一绝缘层为多个第一绝缘层，而导电柱贯穿彼此相迭的第一绝缘层。第二结构层的图案化线路层通过导电通孔与第一结构层的导电柱电性连接。
11.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的第一结构层的第一绝缘层为多个第一绝缘层，且第一绝缘层彼此直接堆迭在一起。
12.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的线路载板还包括第三结构层，配置于第二结构层上且与第二结构层电性连接。第二结构层位于第一结构层与第三结构层之间。第三结构层包括至少一第三绝缘层，且第三绝缘层的热膨胀系数相同于每一第一绝缘层的热膨胀系数。
13.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的线路载板还包括胶片以及至少一第三结构层。胶片配置于第二结构层上，其中胶片处于b阶段状态。第三结构层配置于胶片上，其中第三结构层通过胶片而固定于第二结构层上。
14.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的线路载板还包括导电膏，胶片具有多个通孔，而导电膏填充于通孔内，且电性连接第三结构层与第二结构层。
15.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的线路载板还包括防焊层，配置于第二结构层上，且暴露出部分第二结构层。
16.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的线路载板还包括多个焊球，配置于防焊层所暴露出的第二结构层上。
17.在根据本发明的实施例的线路载板中，上述的凹槽的深度介于150微米至300微米。
18.根据本发明的实施例，线路载板的制作方法包括以下步骤。提供可重复使用的载体。载体包括核心层、配置于核心层相对两侧的多个凸块、溅镀于核心层与凸块上的不锈钢层以及形成在不锈钢层上的铜层。分别压合至少一第一绝缘层及位于第一绝缘层上的至少一第二绝缘层于载体的相对两侧。绝缘层具有至少一开口，而开口暴露出凸块，且位于凸块上的部分铜层直接接触第二绝缘层。第一绝缘层的热膨胀系数介于2ppm/℃至5ppm/℃，且第二绝缘层的热膨胀系数等于或大于第一绝缘层的热膨胀系数。分离载体与第一绝缘层，而形成彼此分离的多个线路载板。每一线路载板包括彼此迭置的第一结构层与第二结构层。第一结构层包括第一绝缘层，而第二结构层包括第二绝缘层，且第一结构层与第二结构层定义出至少一凹槽。
19.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的线路载板的制作方法还包括分别压合第一绝缘层及位于第一绝缘层上的第二绝缘层于载体的相对两侧的同时，分别压合铜皮于第二绝缘层上。对铜皮及第二绝缘层进行钻孔程序、电镀程序、图案化程序以及增层程序，而形成多个导电通孔与多层图案化线路层。第二绝缘层为多个第二绝缘层，而导电通孔内埋于第二绝缘层，且图案化线路层与第二绝缘层交替堆迭。图案化线路层通过导电通孔而电性连接。
20.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的线路载板的制作方法还包括于分别压合第一绝缘层及位于第一绝缘层上的第二绝缘层于载体的相对两侧之前，形成多个导电柱于载体的相对两侧上。导电柱位于铜层上。于分别压合第一绝缘层及位于第一绝缘层上的第二绝缘层于载体的相对两侧之后，导电柱贯穿第一绝缘层，且抵接至第二绝缘层。于形成导电通孔与图案化线路层之后，图案化线路层通过导电通孔与导电柱电性连接。
21.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的线路载板的制作方法还
包括于分离载体与第一绝缘层之前，分别形成防焊层于最外侧的第二绝缘层上，其中防焊层暴露出最外侧的部分图案化线路层。
22.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的线路载板的制作方法还包括于分离载体与第一绝缘层之后，形成多个焊球于防焊层所暴露出的图案化线路层。
23.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述分离载体与第一绝缘层的步骤，包括分离铜层与不锈钢层；以及移除铜层，而暴露出第一绝缘层。
24.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的第一绝缘层的材质为玻纤树脂。
25.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的第二绝缘层的材质为双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂或味之素增层膜。
26.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述的凹槽的深度介于150微米至300微米。
27.在根据本发明的实施例的线路载板的制作方法中，上述在溅镀不锈钢层在凸块上以及形成在不锈钢层上的铜层之后，在凸块旁置放一芯片。分别压合第一绝缘层及位于第一绝缘层上的第二绝缘层的步骤时，先压合第一绝缘层，使第一绝缘层的开口暴露出凸块与芯片，而后压合第二绝缘层。
28.基于上述，在本发明的线路载板的设计中，第二结构层与具有开口的第一结构层可定义出用以放置例如是芯片或被动元件的凹槽，其中第一结构层中的第一绝缘层用低热膨胀系数仅介于2ppm/℃至5ppm/℃。藉此，配置于凹槽内且位于开口中的芯片可与第一绝缘层具有相近的热膨胀系数，有利于后续封装的可靠度。
附图说明
29.图1a至图1g是依照本发明的一实施例的一种线路载板的制作方法的剖面示意图；
30.图2是于图1g的线路载板在载板部分制作完成后配置一芯片的剖面示意图；
31.图3a是本发明的另一实施例的一种线路载板及配置于此线路载板上的芯片及埋入式芯片的剖面示意图；
32.图3b为是本发明的另一实施例的一种线路载板的局部俯视示意图；
33.图4是本发明的另一实施例的一种线路载板及配置于此线路载板上的芯片的剖面示意图；
34.图5是本发明的另一实施例的一种线路载板及配置于此线路载板上的芯片的剖面示意图。
35.附图标记说明
36.10:载体；
37.12:核心层；
38.14a、14b:凸块；
39.16:不锈钢层；
40.18:铜层；
41.20:芯片；
42.22:接垫；
43.25:底胶；
44.30:焊球；
45.40:埋入式芯片；
46.100a、100b、100c、100d、100e:线路载板；
47.110a、110b:第一结构层；
48.120a、120b:第二结构层；
49.111、113:开口；
50.112、114:第一绝缘层；
51.122、124:第二绝缘层；
52.123、127、151、153、155:图案化线路层；
53.125、129、156、157:导电通孔；
54.130:防焊层；
55.140:焊球；
56.150、170:第三结构层；
57.152、154:第三绝缘层；
58.160:胶片；
59.162:通孔；
60.180:导电膏；
61.c、c1、c2、c3、c4:凹槽；
62.d:深度；
63.h:高度；
64.p:导电柱；
65.s:铜皮。
具体实施方式
66.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
67.图1a至图1g是依照本发明的一实施例的一种线路载板的制作方法的剖面示意图。关于本实施例的线路载板的制作方法，首先，请参考图1a，提供可重复使用的载体10。详细来说，载体10包括核心层12、配置于核心层12相对两侧的多个凸块14a、14b、溅镀于核心层12与凸块14a、14b上的不锈钢层16以及形成在不锈钢层16上的铜层18。此处，核心层12例如是不锈钢基板或核心基板(即硬板，包括玻纤树脂基材及位于玻纤树脂基材相对两侧的铜箔)，但不以此为限。凸块14a、14b的高度h例如是150微米至300微米，其中凸块14a、14b的高度h即为后续形成的凹槽c的深度d(请参考图1g)。此外，本实施例的载体10的热膨胀系数例如是17ppm/℃，可降低后续制程中的应力。
68.接着，请再参考图1a，可选择性地，形成多个导电柱p于载体10的相对两侧上，其中导电柱p位于铜层18上。
69.接着，请同时参考图1b与图1c，以热压合的方式，分别压合第一绝缘层112、114、位于第一绝缘层114上的第二绝缘层122以及位于第二绝缘层122上的铜皮s于载体10的相对
两侧。第一绝缘层112、114分别具有开口111、113，且开口111、113彼此连通，其中开口暴露出凸块14a、14b，且位于凸块14a、14b上的部分铜层18直接接触第二绝缘层122。开口111、113的形成方式例如是通过雷射烧蚀第一绝缘层112、114来形成。此时，导电柱p贯穿第一绝缘层112、114，且抵接至第二绝缘层122。特别是，第一绝缘层112、114用低的热膨胀系数材料，例如是介于2ppm/℃至5ppm/℃，且第二绝缘层122的热膨胀系数等于或大于第一绝缘层112、114的热膨胀系数。此处，第一绝缘层112、114的材质例如为玻纤树脂，而第二绝缘层122、124的材质为双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(bt树脂)或味之素增层膜(abf)。
70.接着，请同时参考图1d与图1e，对铜皮s及第二绝缘层122进行钻孔程序、电镀程序、图案化程序以及增层程序，而形成多个导电通孔125、129、多层图案化线路层123、127及第二绝缘层124。导电通孔125、129内埋于第二绝缘层122、124，且图案化线路层123、127与第二绝缘层122、124交替堆迭。图案化线路层123、127通过导电通孔125、129而电性连接，且图案化线路层123、127通过导电通孔125、129与导电柱p电性连接。
71.接着，请再参考图1e，分别形成防焊层130于最外侧的第二绝缘层124上，其中防焊层130暴露出最外侧的部分图案化线路层127，用以作为与外部电路电性连接的接点。
72.之后，请同时参考图1f与图1g，分离载体10与第一绝缘层112、114，而形成彼此分离的两个线路载板100a。分离载体10与第一绝缘层112、114的步骤包括，先分离铜层18与不锈钢层16，之后再移除铜层18，而暴露出第一绝缘层112。此处，每一线路载板100a包括彼此迭置的第一结构层110a与第二结构层120a。第一结构层110a包括第一绝缘层112、114及导电柱p，而第二结构层120a包括第二绝缘层122、124、导电通孔125、129以及图案化线路层123、127，且第一结构层110a与第二结构层120a定义出凹槽c。此处，凹槽c的深度d例如是介于150微米至300微米。
73.最后，请再参考图1g，形成焊球140于防焊层130所暴露出的图案化线路层127。至此，已完成线路载板100a的制作。
74.在结构上，请再参考图1g，线路载板100a包括第一结构层110a以及第二结构层120a。第一结构层110a具有开口111、113且包括第一绝缘层112、114。第一绝缘层112、114的热膨胀系数介于2ppm/℃至5ppm/℃。第二结构层120a配置于第一结构层110a上，且与第一结构层110a定义出凹槽c。第二结构层120a包括第二绝缘层122、124，且第二绝缘层122、124的热膨胀系数等于或大于第一绝缘层112、114的热膨胀系数。较佳地，第一绝缘层112、114的材质例如为玻纤树脂，第二绝缘层122、124的材质例如为双马来酰亚胺-三氮杂苯树脂(简称bt树脂)或味之素增层膜(abf)。
75.更进一步来说，在本实施例中，第一结构层110a还包括导电柱p，且导电柱p贯穿彼此相迭的第一绝缘层112、114。换言之，第一结构层110a可视为一种垫材，其上并未设置线路。第二结构层120a还包括导电通孔125、129与图案化线路层123、127。导电通孔125、129内埋于第二绝缘层122、124，且图案化线路层123、127与第二绝缘层122、124交替堆迭。图案化线路层123、127通过导电通孔125、129而电性连接，且图案化线路层123、127通过导电通孔125、129与第一结构层110a的导电柱p电性连接。在本实施例中，由于没有核心基板，不必考虑其上方与下方机械平衡的问题，因此每一增层都由于其功能性的需要，故总增层数减少，最多可减少二分之一。
76.再者，本实施例的线路载板100a还包括防焊层130，配置于第二结构层120a上，且
暴露出第二结构层120a的部分图案化线路层127。此外，本实施例的线路载板100a还包括多个焊球140，其中焊球140配置于防焊层130所暴露出的图案化线路层127上。
77.简言之，在本实施例的线路载板100a的设计中，第二结构层120a与具有开口111、113的第一结构层110a可定义出用以放置例如是芯片(即凹槽c)与/或埋入式芯片的位置，其中第一结构层110a中的第一绝缘层112、114的低热膨胀系数仅介于2ppm/℃至5ppm/℃。藉此，配置于凹槽c内且位于开口111、113中的芯片可与第一绝缘层112、114具有相近的热膨胀系数，有利于后续封装的可靠度。再者，本实施例的载体10为可重复使用的载具，因此于拆板后，仍可再次使用，可降低制作成本。此外，拆板后可同时形成两个线路载板100a，因此可降低生产成本。
78.在应用上，请参考图2，其中图2是于图1g的线路载板在载板部分制作完成后配置芯片的剖面示意图。芯片20可设置在图1g中的线路载板100a的凹槽c内，其中芯片20的接垫22通过焊球30而电性连接第二结构层120a的导电通孔125。也就是说，芯片20是以覆晶的方式配置于线路载板100a上。底胶25填入凹槽c中以覆盖芯片20的接垫22与焊球30。
79.由于本实施例无须使用树脂膜材(molding)，即可对芯片20进行封装，因此可降低成本及减少材料间相互作用的复杂性及整体产品的厚度。再者，由于芯片20是配置于线路载板100a的凹槽c内，可受到保护且可通过可靠度的落摔实验。此外，芯片20相对远离凹槽c的表面是暴露出于外，且没有被封装材料所覆盖，因此可具有较佳的散热效果。
80.在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。
81.图3a是本发明的另一实施例的一种线路载板及配置于此线路载板上的芯片及埋入式芯片的剖面示意图。请同时参考图1b与图3a，本实施例的线路载板100b在溅镀不锈钢层16在凸块14a、14b上以及形成铜层18之后，在凸块14a、14b旁置放埋入式芯片40，接着，压合第一绝缘层112、114，第一绝缘层112、114具有对应的开口在凸块14a、14b以及埋入式芯片40的位置上。在本实施例中，芯片20配置于线路载板100b的凹槽c1中，且芯片20的接垫22通过焊球30而电性连接线路载板100b。埋入式芯片40配置于线路载板100b的凹槽c1之侧边，且由钻孔及镀铜而直接接触第二线路层120a。
82.图3b为是本发明的另一实施例的一种线路载板的局部俯视示意图。请同时参考图2与图3b，本实施例的线路载板100c与上述的线路载板100a相似，两者的差异在于：在本实施例中，线路载板100c具有四个凹槽c1、c2、c3、c4，其中每一凹槽c1、c2、c3、c4的底部皆没有圆角或倒角的设计。
83.须说明的是，本发明并不限制线路载板的凹槽数量以及配置于其内的构件。凹槽的个数可仅只有一个，也可以有多个。配置于凹槽内的构件可以是只有芯片、或只有散热块、或芯片与散热块的组合，此皆属于本发明所欲保护的范围。
84.图4是本发明的另一实施例的一种线路载板及配置于此线路载板上的芯片的剖面示意图。请同时参考图2与图4，本实施例的线路载板100d与上述的线路载板100a相似，两者的差异在于：本实施例的线路载板100d的第一结构层110b没有配置导电柱，其中第一结构层110b的第一绝缘层112、114彼此直接堆迭在一起。第二结构层120b的第二绝缘层122有七层，而图案化线路层123有六层，其中导电通孔125内埋于第二绝缘层122，而图案化线路层
123与第二绝缘层122交替堆迭，且图案化线路层123通过导电通孔125而电性连接。
85.此外，本实施例的线路载板100d还包括第三结构层150，配置于第二结构层120b上且与第二结构层120b电性连接，其中第二结构层120b位于第一结构层110b与第三结构层150之间。第三结构层150包括第三绝缘层152、154，且第三绝缘层152、154的热膨胀系数相同于每一第一绝缘层112、114的热膨胀系数。再者，本实施例的第三结构层150还包括导电通孔156、157与图案化线路层151、153、155。导电通孔156、157内埋于第三绝缘层152、154，且图案化线路层151、153、155与第三绝缘层152、154交替堆迭。图案化线路层151、153、155通过导电通孔156、157而电性连接，且图案化线路层151、153、155通过导电通孔156、157与第二结构层120b的导电通孔125电性连接。
86.图5是本发明的另一实施例的一种线路载板及配置于此线路载板上的芯片的剖面示意图。请同时参考图4与图5，本实施例的线路载板100e与上述的线路载板100d相似，两者的差异在于：在本实施例中，第三结构层170可为一层或多层已分开制作完成的结构层。再者，本实施例的线路载板100e还包括胶片160，配置于第二结构层120b上，其中胶片160处于b阶段状态。第三结构层170配置于胶片160上，其中第三结构层170通过胶片160而固定于第二结构层120b上。此处，是通过对位压合的方式，使第三结构层170通过胶片160而定位于第二结构层120b上。此外，本实施例的线路载板100e还包括导电膏180，胶片160具有多个通孔162，而导电膏180填充于通孔162内，且电性连接第三结构层170与第二结构层120b。也就是说，当将第三结构层170对位压合于胶片160上时，导电膏180可直接电性连接第三结构层170与第二结构层120b。
87.综上所述，在本发明的线路载板的设计中，第二结构层与具有开口的第一结构层可定义出用以放置例如是芯片与/或散热块的凹槽，其中第一结构层中的第一绝缘层的低热膨胀系数仅介于2ppm/℃至5ppm/℃。藉此，配置于凹槽内且位于开口中的芯片可与第一绝缘层具有相近的热膨胀系数，有利于后续封装的可靠度。
88.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。