[发明专利]具有镀通孔的封装基板单元体及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种具有镀通孔的封装基板单元体及其制造方法，特别是有关于一种使基板单元体的金属层在预定钻孔位置预先形成钻孔开窗以减少钻针损耗的具有镀通孔的封装基板单元体及其制造方法。

【背景技术】

现今，半导体封装产业为了满足各种高密度封装的需求，逐渐发展出各种不同型式的封装构造，其中许多封装构造种类，例如球栅阵列封装构造(ball grid array，BGA)、针脚阵列封装构造(pin grid array，PGA)或接点阵列封装构造(land grid array，LGA)等，都是以封装基板(substrate)为基础来进行封装架构。在上述封装构造中，所述基板的一上表面承载有至少一芯片，并通过打线(wire bonding)或凸块(bumping)制造过程将芯片的数个接垫电性连接至所述基板的上表面的数个焊垫。同时，所述基板的一下表面亦必需提供大量的焊垫，以焊接数个输出端。所述基板可为单层或多层的印刷电路板，其除了在上、下表面提供表面线路(trace)层以形成所需焊垫之外，其内部亦具有至少一内线路层及数个导通孔(via)或镀通孔(plating through hole，PTH)，以重新安排上、下表面的焊垫的连接关系。更详细的说，目前，半导体集成电路(IC)封装用的基板大多是多层印刷电路板，其可选择由积层法(lamination)或增层法(build-up)来加以制作，不论是利用何种加工方法，其皆需预先制备核心基板(core board)或铜箔基板(copper clad laminate，CCL)等封装基板单元体，以方便后续进行堆叠组装。因此，如何制造高质量(quality)的封装基板单元体，亦为封装产业的一重要关键技术。

请参照图1A、1B、1C及1D所示，其揭示现有封装基板单元体进行机械钻孔及形成镀通孔(PTH)的制造过程示意图，其制造过程包含下列步骤：首先，准备数个基板单元体1，每一基板单元体1皆包含一绝缘层10及二金属层11，所述二金属层11分别形成在所述绝缘层10的二表面；接着，将所述数个基板单元体1及至少二导热盖板2堆叠在一起，其中所述导热盖板2位于所述数个基板单元体1的最外侧或夹设于各二相邻基板单元体1之间；随后，利用一钻针3对堆叠后的基板单元体1及导热盖板2进行机械钻孔(mechanical drilling)，使每一基板单元体1形成一个或以上的通孔12；在钻孔后，分离所述数个基板单元体1及导热盖板2；最后，对每一基板单元体1进行电镀工艺，以便在所述金属层11上再形成一电镀覆层13，其中所述电镀覆层13并延伸形成在所述通孔12的内壁面，因而形成一个或以上的镀通孔的构造。通过上述加工后的基板单元体1即可应用于增层法或积层法，以制作多层印刷电路板，也就是封装基板或基板条(strip)的产品。

然而，现有封装基板单元体的机械钻孔工艺在实际使用上仍具有下述问题，例如：当利用高速旋转的钻针3同时钻过层叠在一起的数个基板单元体1时，所述钻针3必需钻过数层的金属层11，由于所述金属层11的硬度高于所述绝缘层10的硬度，因此钻凿所述金属层11极易造成所述钻针3的严重损耗，由于必需频繁更换所述钻针3，因此造成机械钻孔的成本居高不下。特别是，在所述钻针3钻过所述金属层11时，也容易在所述通孔12的开口孔缘产生毛边(burr)。孔口毛边会导致孔径入口处尺寸变小，影响孔径尺寸的精度以及电镀时的电力线分布，造成孔内金属化无法进行，导致所述通孔12的孔口及孔内的电镀覆层13厚度不均，从而影响形成镀通孔的成功率及质量(quality)；并会因孔口处的电镀覆层13的应力集中使其在受到热冲击时，极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成孔口处的电镀覆层13断裂。再者，由于所述钻针3高速旋转时会产生大量热能，故需要叠加二层或以上的所述导热盖板2来将热能及时的导出，以避免所述钻针3因过热膨胀而卡死在所述通孔12内，或钻出孔径过大的通孔12。但是，由于所述导热盖板2属于耗材，因此使用愈多的导热盖板2，将愈不利于降低机械钻孔的成本。另外，为了防止所述钻针3过热，有时也可选择增加两次钻孔动作之间的间隔时间，以便让所述钻针3能充分散热冷却。但是，此举会相对延长钻孔动作的周期时间，不利于提高生产效率。此外，每次堆叠的基板单元体数量有其极限，因而会限制单一次钻孔作业可以加工的基板单元体堆叠数量，不利于提高单位时间的产量(UPH)。

故，有必要提供一种更好的具有镀通孔的封装基板单元体及其制造方法，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】