[发明专利]多层基板及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种多层基板及其制造方法，且特别是有关于一种软性多层基板及其制造方法。

【背景技术】

请参考图1，是现有技术以热压、贴合方式制作一多层基板的简单示意图。现有技术主要以双面热压、贴合方式制作多层基板。首先，现有技术是提供一表层具有铜箔层102的芯板100(core)，对铜箔层102进行曝光、显影等制程形成具有图样的铜箔层102(作为传输信号使用的金属线路层)。接着，再交互迭合另一胶片(prepreg)104、已形成金属线路的另一芯板100以及又一胶片104，于此胶片104迭上最外层的另一铜箔层102后，再对多层基板进行高温热压，对最外层的铜箔层102，进行曝光、显影等制程以在最外层的铜箔层102形成线路图样。接着，再于其上以涂布方式形成一防焊层106(solder mask)。

上述以热压、贴合方式制作多层基板的现有技术，不同材质层间均需有胶片104才能相互贴合，且由于现今电路设计的复杂度，使得各种必须的配合作业，例如：钻孔、镀孔、蚀刻、洗净、研磨、黑化处理等各种制程，以及前述各种制程所必要的前处理等，使得现有制程繁复且需利用到多种复合材料，例如：具有铜箔层102的芯板100、胶片104以及防焊层106。因此，不但容易因其中单一制程的失败，造成多层基板整体制造良率的降低，更由于材料杂多造成制程质量与制造成本不易控制。

此外，现今电子产品的小型化趋势乃为不可挡的必然演变，然而前述热压、贴合方式制作的多层基板却有其尺寸缩小的极限。就现有技术而言，芯板厚度约为100μm，胶片厚度约为50μm，因此，8层多层基板的成品厚度即大约为600μm左右。且现有技术中介电层(其定义为两铜箔层间的任何物质)的材料繁多，芯板以及胶片的材质均为复合材料，电性(如：介电常数Dk)、机械性(如：热膨胀系数CTE)等均会有匹配不易的问题。

并且，现有技术的介电层的厚度也将导致其间的金属线路传输信号时，因其与邻近金属线路的距离以及与参考电位层(Reference Plane)的距离相当，甚至更近(理论上，任何金属线路与邻近金属线路越远，与参考电位层的距离越近为较佳)，则易受其它金属线路的传输信号干扰，使相互邻近的金属线路传输信号的电场、电性相互影响，导致信号完整性不佳，如：高密度带线(Stripline)传输高频信号时的串扰，导通孔(Via)的寄生电感与电容所致的高频噪声以及反向耦合干扰(Backward Coupling)等严重问题。

就传输高频信号而言，本发明制作薄层介电层的目的主要有3项：(1)传输信号路径及回流路径形成的回路面积小，不易受其它信号干扰。(2)减少高密度带线传输高频信号时的串扰，而提升布线密度。(3)导通孔减短，可以减少其寄生电感与电容造成的高频噪声。

业界于制作多层基板时，会有不同产品间信号相互传输时，各自产品用来传输信号的金属线路最好能有相同阻抗的考虑，亦即所谓的『阻抗匹配』。原因在于如果不同产品的金属线路具有不同的阻抗，传输的信号遭遇到不同阻抗的金属线路连接接口时，会产生反射成分以及入射成分，导致信号的完整性被破坏。因此，于制作多层基板时均会有一预设的阻抗匹配。

请一并参考图2以及图3，图2绘示一金属线路位于一薄介电层内的剖面图。图3绘示图2的多层基板中，以相邻金属层为接地的金属线路的匹配阻抗值以及金属线路与接地面距离/金属线路宽度(H₁/W)的关系图。图2中的金属线路201位于一介电层内，介电层的介电系数假设为ε_r，金属线路201宽度为W，高度为T，与上下邻近的金属层(可视下方邻近的金属层为接地)的距离分别为H₂以及H₁。图3则表示图2中金属线路201的匹配阻抗相关数值与比值H₁/W间的关系。因此，为配合前述预先设定的匹配阻抗值以及预定的H₁/H₂值时，H₁/W必然仅有唯一解。

因此，为制作尺寸更小的多层基板，但仍要满足预设匹配阻抗的前提下，H₁值要愈小，亦即介电层厚度要愈薄。