[发明专利]导电凸块的制造方法及具有导电凸块的电路板结构

说明书

技术领域

本发明是有关于一种电路板结构(circuit board structure)，且特别是有关于一种具有导电凸块(conductive bump)的电路板结构以及此导电凸块的制造方法。

背景技术

近年来，随着电子技术的日新月异，以及高科技电子产业的相继问世，使得更人性化、功能更佳的电子产品不断地推陈出新，并朝向轻、薄、短、小的趋势迈进。在此趋势的下，由于电路板具有布线细密、组装紧凑及性能良好等优点，因此电路板便成为承载多个电子元件(例如：芯片)以及使这些电子元件彼此电性连接的主要媒介之一。

覆晶式(flip chip)封装是芯片与电路板封装的一种方式。电路板上具有多个接垫，且电路板可藉由配置于接垫上的焊料以回焊的方式与芯片作电性连接。近年来，由于电子元件(例如芯片)之间所需传递的讯号日益增加，因此电路板所需具有的接垫数也日益增加，然而，电路板上的空间有限，因此接垫之间的间距朝向微间距(fine pitch)发展。

图1为习知一种电路板结构的剖面示意图。请参考图1，在习知技术中，电路板结构10A包括一电路板10、多个接垫14(图1中仅示意地绘示两个)、一防焊层16以及多个焊料凸块18。电路板10具有一表面12，这些接垫14配置于电路板10的表面12上。防焊层16覆盖电路板10的表面12，并具有多个焊罩定义型(Solder Mask Defined，SMD)开口17(图1中仅示意地绘是两个)，其中这些开口17分别暴露出这些接垫14。这些焊料凸块18(图1中仅示意地绘示两个)分别覆盖于这些接垫14上且分别突出于这些开口17外。

在后续的工艺中，是以回焊的方式使电路板结构10A与芯片(未绘示)藉由配置于两者之间的这些焊料凸块18电性与结构性连接。。此外，防焊层16的开口17在微间距的这些接垫14上方的孔径缩小，导致开口17的纵横比增加，更不利于印刷或植入大尺寸的焊料凸块18。同时，当在这些接垫14上配置大尺寸的焊料凸块18并与芯片以回焊的方式接合时，这些焊料凸块18会因回焊受热而呈现熔融状态，由于这些接垫14是以微间距排列于电路板10的表面上，因此容易导致回焊过程中呈熔融状态的焊料凸块18发生桥接(如图1的P处)现象及短路问题，而无法提供微间距的电性连接结构。

发明内容

本发明提供一种导电凸块的制造方法，其利用无电电镀工艺于接垫上形成厚金属层，来相对降低防焊层的开口的纵横比(开口深度/开口孔径的比值)，可以避免于回焊焊料时发生焊料桥接短路的现象，进而可提高生产良率。

本发明提供一种具有导电凸块的电路板结构，其藉由接垫上的厚金属层的高度，来相对降低防焊层的开口的纵横比，可以减少焊料的使用量。

本发明提出一种导电凸块的制造方法。首先，提供一电路板。电路板具有一表面，且表面上配置有多个以间距排列的接垫。接着，形成一防焊层于电路板上。防焊层覆盖表面且具有多个开口，其中这些开口分别暴露出这些接垫。接着，进行一无电电镀工艺，以于这些接垫的表面分别形成一厚金属层，其中厚金属层的厚度大于4微米或防焊层高度的1/5且小于防焊层的高度，然后形成一保护层于厚金属层上。

在本发明的一实施例中，上述的制造方法再以植球或印刷方式形成多个焊料凸块于每一保护层上，其中每一焊料凸块覆盖每一厚金属层且突出于每一开口外，再回焊这些焊料凸块，致使焊料熔融而凝聚。

在本发明的一实施例中，上述的厚金属层的材质包括铜。

在本发明的一实施例中，上述的以植球或印刷方式形成这些焊料凸块时，还包括进行一焊球回焊及压合工艺，以将这些焊料凸块压合成硬币状(coin)并覆盖于厚金属层上。

本发明提出一种导电凸块的制造方法。首先，提供一电路板。电路板具有一表面，且表面上配置有多个以间距排列的接垫。接着，进行一无电电镀工艺，以于这些接垫的表面分别形成一厚金属层。形成至少一防焊层于电路板上。防焊层覆盖电路板的表面且厚金属层突出于防焊层之外，其中厚金属层为厚度大于防焊层且小于防焊层高度两倍的柱状凸块。然后，形成一保护层于厚金属层上。

在本发明的一实施例中，上述的厚金属层的材质包括铜。

在本发明的一实施例中，上述的形成保护层的方法包括无电电镀法。

在本发明的一实施例中，上述的防焊层包括一第一防焊层与一第二防焊层，且形成防焊层的步骤，首先，形成第一防焊层于电路板上，其中第一防焊层覆盖电路板的表面。之后，形成第二防焊层于第一防焊层上，其中第二防焊层覆盖第一防焊层。