基板表面强化结构的制作方法

1.本实用新型有关于一种强化结构，特别是有关于一种基板表面强化结构。


背景技术：

2.请参阅图5，其为已知电子产品所使用半导体基板结构的制作工艺流程图。在图5中，第a步骤提供一基板本体21。第b步骤于基板本体21的上表面211上形成线路层22。第c步骤于线路层22上形成防焊层23。第d步骤于防焊层23周围、线路层22上形成信号传输层25，据此完成半导体基板结构2。
3.已知电子产品半导体基板结构2包含基板本体21、线路层22、防焊层23以及信号传输层25。线路层22设置于基板本体21上，用于电性连接各个电子元件，一般使用的材料为铜。防焊层23设置于线路层上22，用于保护、避免线路层22被氧化或者是避免线路层22不小心被焊锡沾到而影响电路板的功能。现今5g的电子产品为增加其信号传输速度，会在线路层22上、防焊层23周围设置可增加传输速度的信号传输层25，一般使用的材料为银。
4.承上所述，虽然在线路层22上设置可增加传输速度的信号传输层25，然而，当使用材料银的信号传输层25与使用材料铜的线路层22直接接触时，在电位差的作用下，若周遭的环境进一步遇上高温作用时，将容易产生贾凡尼效应(galvanic effect)。
5.请参阅图6a及图6b，其为根据图5制作工艺所完成半导体基板结构的剖面图及上视图。具体而言，贾凡尼效应造成的结果将使得线路层22的铜离子与信号传输层25的银离子被激发后互相置换后，将使得线路层22断裂、破损，因而使得电子元件之间无法顺利电性连接，如图6a及图6b防焊层23下方的缺口26所示。进一步而言，由于不同的金属具有不同的电位，所以当两种不同的金属互相接触时，金属之间将产生电位差，高电位金属元素的电子会往低电位的金属元素流，于是产生如同电池效应的电流流动。换句话说，当两种金属互相接触时，电位序在前面的金属对于电位序在其后面的金属将形成阳极，电位序在后面的金属对于电位序在前面的金属将形成阴极。这种电池效应的结果，因为电流的流动(从阳极流向阴极)，将使得较高电位金属发生阳极消溶腐蚀。因此，当金属之间的电位差越大，所产生的电流就会越强，腐蚀的损耗率也就越大。
6.承上所述，针对各种金属在贾凡尼效应中的电位高低排列次序，金属电位越高，其电位在上位者，可将电位在下位的金属予以还原，使其从离子状态中取代出来而还原为金属。上述线路层22使用的材料铜，相较于信号传输层25使用的材料银，由于铜的电位序相较于银的电位序较前面，因此当铜和银互相接触时，铜将形成阳极，银形成阴极。此外，由于在防焊层23与线路层22及信号传输层25周围的交接处会进行多次回焊的动作，因而产生的热能将更容易激发线路层22的铜离子与信号传输层25的银离子互相置换，亦即，在防焊层23的周围，防焊层23的第一侧面231及第二侧面232与线路层22的交接处将因为产生贾凡尼效应而断裂、破损，因而造成线路层22的可靠度问题。
7.据此，如何提供一种基板表面强化结构以解决上述问题已成为目前急需研究的课题。


技术实现要素：

8.鉴于上述问题，本实用新型提供一种基板表面强化结构，包含一基板本体、一线路层、一防焊层、一第一结构强化层以及一信号传输层。基板本体具有一上表面。线路层设置于基板本体的上表面上。防焊层设置于线路层上。第一结构强化层设置于防焊层周围的线路层上，并与防焊层周围接触。信号传输层设置于防焊层周围的第一结构强化层上，并与防焊层周围接触。
9.承上所述，本实用新型通过针对已知技术中常用的线路层以及信号传输层的材料进行隔离，设置至少一结构强化层在线路层以及信号传输层之间，以避免线路层以及信号传输层产生贾凡尼效应而使得线路层的结构产生破裂、断损，进而影响各个电子元件之间的电性连接。换句话说，通过本实用新型设置的基板表面强化结构，可达到强化基板表面结构的作用、减少基板本体表面结构的电阻以及提升信号传输可靠度。
附图说明
10.图1为本实用新型基板表面强化结构的制作工艺流程图；
11.图2a及图2b为根据图1制作工艺所完成基板表面强化结构的剖面图及上视图；
12.图3为本实用新型基板表面强化结构的另一制作工艺流程图；
13.图4a及图4b为根据图3制作工艺所完成基板表面强化结构的剖面图及上视图；
14.图5为已知电子产品所使用半导体基板结构的制作工艺流程图；以及
15.图6a及图6b为根据图5制作工艺所完成半导体基板结构的剖面图及上视图。
具体实施方式
16.请参阅图1，其为本实用新型基板表面强化结构的制作工艺流程图。在图1中，第a步骤提供一基板本体11。第b步骤于基板本体11的上表面111上形成线路层12。第c步骤于线路层12上形成防焊层13。第d步骤于防焊层13周围及线路层12上形成第一结构强化层14。第e步骤于防焊层13周围及第一结构强化层14上形成信号传输层15，据此完成基板表面强化结构1，其中第一结构强化层14及信号传输层15系与防焊层13周围的侧面131、132接触，其中第一侧面131与第二侧面132为防焊层13相对的侧面。
17.请参阅图2a及图2b，其为根据本实用新型图1制作工艺所完成基板表面强化结构的剖面图及上视图。基板表面强化结构1包含一基板本体11、一线路层12、一防焊层13、一第一结构强化层14以及一信号传输层15。基板本体11具有一上表面111。线路层12设置于基板本体11上表面111上。防焊层13设置于线路层12上。第一结构强化层14设置于防焊层13周围的线路层12上，并与防焊层13周围的侧面131、132接触。信号传输层15设置于防焊层13周围的第一结构强化层14上，并与防焊层13周围的侧面131、132接触。
18.承上所述，由图2a的剖面图及图2b的上视图可知，由于防焊层13的宽度w1大于线路层12的宽度w2，因此，第一结构强化层14设置于防焊层13周围第一侧面131及第二侧面132的线路层12上，并与防焊层13接触。于本实用新型另一实施例中，当防焊层13的宽度w1小于线路层12的宽度w2时，则在防焊层13周围的四个侧面131、132、133、134、线路层12上皆须设置第一结构强化层14，以避免线路层12与信号传输层15直接接触而产生贾凡尼效应。
19.于本实用新型的一实施例中，基板表面强化结构1的线路层12所使用的材料为铜。
20.于本实用新型的一实施例中，基板表面强化结构1的信号传输层15所使用的材料为银。
21.于本实用新型的一实施例中，基板表面强化结构1的第一结构强化层14可选用钯作为隔绝线路层12与信号传输层15直接接触的材料，以避免线路层12与信号传输层15产生贾凡尼效应。当选用钯作为第一结构强化层14的材料时，其厚度介于0.05至0.15微米之间。于本实用新型另一实施例中，基板表面强化结构1的第一结构强化层14可选用金作为隔绝线路层12与信号传输层15直接接触的材料，以避免线路层12与信号传输层15产生贾凡尼效应。当选用金作为第一结构强化层14的材料时，其厚度介于0.05至0.1微米之间。
22.请参阅图3，其为本实用新型基板表面强化结构的另一制作工艺流程图。在图3中，第a步骤提供一基板本体11。第b步骤于基板本体11的上表面111上形成线路层12。第c步骤于线路层12上形成防焊层13。第d步骤于防焊层13周围及线路层12上形成第一结构强化层14。第e步骤于防焊层13周围及第一结构强化层14上形成第二结构强化层16。第f步骤于防焊层13周围及第二结构强化层16上形成信号传输层15，据此完成基板表面强化结构1，其中第一结构强化层14、信号传输层15及第二结构强化层16与防焊层13周围的侧面131、132接触。
23.请参阅图4a及图4b，其为根据本实用新型图3制作工艺所完成基板表面强化结构的剖面图及上视图。与图1实施例不同之处在于图3的实施例中进一步增加第二结构强化层16，其设置于防焊层13周围、第一结构强化层14及信号传输层15之间，并与防焊层13周围接触。
24.承上所述，由图4a的剖面图及图4b的上视图可知，由于防焊层13的宽度w1大于线路层12的宽度w2，因此，第一结构强化层14及第二结构强化层16设置于防焊层13周围第一侧面131及第二侧面132的线路层12上，并与防焊层13接触。于本实用新型另一实施例中，当防焊层13的宽度w1小于线路层12的宽度w2时，则在防焊层13周围的四个侧面131、132、133、134、线路层12上皆须设置第一结构强化层14及第二结构强化层16，以避免线路层12与信号传输层15直接接触而产生贾凡尼效应，其中第一侧面131与第二侧面132为防焊层13相对的侧面，第三侧面133与第四侧面134为防焊层13相对的侧面。
25.于本实用新型的一实施例中，基板表面强化结构1的线路层12所使用的材料为铜。
26.于本实用新型的一实施例中，基板表面强化结构1的信号传输层15所使用的材料为银。
27.于本实用新型的一实施例中，基板表面强化结构1的第一结构强化层14可选用金作为隔绝线路层12与信号传输层15直接接触的材料。当选用金作为第一结构强化层14的材料时，其厚度介于0.05至0.1微米之间。此外，基板表面强化结构1的第二结构强化层16可选用钯作为隔绝线路层12与信号传输层15直接接触的材料，以避免线路层12与信号传输层15产生贾凡尼效应。当选用钯作为第二结构强化层16的材料时，其厚度介于0.05至0.15微米之间。进一步而言，第一结构强化层14的厚度小于第二结构强化层16的厚度。
28.承上所述，于上述图4a的实施例中，第一结构强化层14选用金作为强化的材料，除了作为强化、隔绝线路层12使用的材料铜以及信号传输层15使用的材料银直接接触，以避免产生贾凡尼效应之外，更可使用进一步避免线路层12使用的材料铜与第二结构强化层16使用的材料钯直接接触，以避免在钯产生孔洞(void)。此外，本实用新型通过选择金，作为
第一结构强化层14的材料，并在厚度上以较薄的厚度设置，可进一步强化基板表面的结构。
29.综上所述，本实用新型通过针对已知技术中常用的线路层以及信号传输层的材料进行隔离，设置至少一结构强化层在线路层以及信号传输层之间，以避免线路层以及信号传输层产生贾凡尼效应而使得线路层的结构产生破裂、断损，进而影响各个电子元件之间的电性连接。换句话说，通过本实用新型设置的基板表面强化结构，可达到强化基板表面结构的作用、减少基板本体表面结构的电阻以及提升信号传输可靠度。