本发明涉及一种电路板及其制造方法，特别涉及一种具有均匀厚度的导电层的电路板及其制造方法。
背景技术：
印刷电路板(printed circuit board，PCB)是依电路设计，将连接电路零件的导电布线绘制布线图形，然后再以机械与化学加工、表面处理等方式，在绝缘体上形成电性导体的电路板。上述电路图案是应用印刷、微影、蚀刻及电镀等技术形成精密的配线，做为支撑电子零件及零件间电路相互连接的组装平台。
目前载板内层导通孔孔数越来越多，且因产品功能性设计因素，内层导通孔数集中于植晶区区域，使得层间导通孔密度分布不均。因为分布不均的影响，电镀过程中造成高密集孔数区分散电流，而低密集孔数区集中电流，导致孔数密集区与孔数疏松区在电镀后产生导电层厚度不均的现象，影响产品阻值、阻抗，也影响后续制程如封装时植锡球/印锡膏的稳定性。
因此，目前亟需开发一种具有均匀厚度的导电层的电路板及其制造方法。
技术实现要素：
根据一实施例，本发明提供一种电路板，包括一基板；一金属层位于基板的一表面上；一导电层位于金属层上，包括一第一导电层及一第二导电层；多个通孔包括一密集区及一疏松区，贯穿导电层、金属层、及基板；导电层具有一大致平坦的上表面，且第一导电层及第二导电层的邻接处存在一界面。
根据另一实施例，本发明提供一种电路板的制造方法，包括：在一基板的一表面上形成一金属层；形成多个通孔贯穿金属层及基板，其中这些通孔包括一密集区和一疏松区；进行一第一电镀，以在金属层上和这些通孔中形成一第一导电层，其中第一导电层包括一凹陷区对应于密集区；在第一导电层上形成一遮蔽层；在遮蔽层中形成一开口，暴露出第一导电层的凹陷区；进行一第二电镀，以在开口中形成一第二导电层，覆盖第一导电层；移除遮蔽层；在这些通孔中形成一填充物；以及进行一平坦化制程，以移除部分的第一导电层和部分的第二导电层。
根据另一实施例，本发明提供一种电路板的制造方法，包括：在一基板的一表面上形成一金属层；形成多个通孔贯穿金属层及基板，其中这些通孔包括一密集区和一疏松区；在金属层上形成一遮蔽层；在遮蔽层中形成一开口，暴露出部分的金属层及密集区；进行一第一电镀，以在开口中形成一第一导电层；移除遮蔽层；进行一第二电镀，以形成一第二导电层覆盖第一导电层及金属层且位于这些通孔中；在这些通孔中形成一填充物；以及进行一平坦化制程，以移除部分的第一导电层和部分的第二导电层。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下：
附图说明
图1A～1E为根据本发明第一实施例显示电路板的制造方法中间阶段的剖面示意图；
图2A～2E为根据本发明第二实施例显示电路板的制造方法中间阶段的剖面示意图；
图3A～3B显示现有技术制造的电路板于电镀后和整平后的粗度量仪分析结果；
图4A～4B显示本发明第一实施例制造的电路板于电镀后和整平后的粗度量仪分析结果；以及
图5A～5B显示本发明第二实施例制造的电路板于电镀后和整平后的粗度量仪分析结果。
附图标记说明：
100、200～基板
102、202～表面
110、210～金属层
120、220～通孔
122、222～密集区
124、224～疏松区
130、250～第一导电层
140、230～遮蔽层
150、240～开口
160、260～第二导电层
170、270～导电层
172、272～上表面
180、280～填充孔
S1、S2～界面
具体实施方式
以下说明本发明实施例的电路板及其制造方法。然而，可轻易了解本发明所提供的实施例仅用于说明以特定方法制作及使用本发明，并非用以局限本发明的范围。再者，在本发明实施例的附图及说明内容中是使用相同的标号来表示相同或相似的部件。
本发明利用两次电镀制程，在电镀密度较小区域额外镀上导电层，使孔数密集区的导电层厚度高于孔数疏松区的导电层厚度，经过后续整平制程之后，有效改善整体导电层的均匀性。
请参照图1E，其显示本发明第一实施例的电路板的剖面示意图。在本实施例中，电路板包括一基板100，一金属层110位于基板100上、一导电层170位于金属层110上、以及多个填充孔180，包括一密集区122及一疏松区124，贯穿导电层170、金属层110、及基板100。基板100具有相对的一表面102。在本实施例中，基板100可由树脂材料所构成。
导电层170具有一大致平坦的上表面172。导电层170包括第一导电层130及第二导电层160，且第一导电层130及第二导电层160的邻接处存在一界面S1。第一导电层130及第二导电层160可由相同或不同的导电材料组成。导电材料可例如为铜、金、镍、钯、银、锡、或前述材料的组合。在本实施例中，第一导电层130及第二导电层160皆为铜。
在一实施例中，第二导电层160位于第一导电层130上。在本实施例中，第一导电层130及第二导电层160的邻接处存在的界面S1为一凹陷界面，且第一导电层130的剖面轮廓为一凹状，而第二导电层160的剖面轮廓为一凸状，如图1E所示。
请参照图2E，其显示本发明第二实施例的电路板的剖面示意图。在本实施例中，电路板包括一基板200，一金属层210位于基板200上、一导电层270位于金属层210上、以及多个填充孔280，包括一密集区222及一疏松区224，贯穿导电层270、金属层210、及基板200。基板200具有相对的一表面202。在本实施例中，基板200可由树脂材料所构成。
导电层270具有一大致平坦的上表面272。导电层270包括第一导电层250及第二导电层260，且第一导电层250及第二导电层260的邻接处存在一界面S2。第一导电层250及第二导电层260可由相同或不同的导电材料组成。导电材料可例如为铜、金、镍、钯、银、锡、或前述材料的组合。在本实施例中，第一导电层250及第二导电层260皆为铜。
与图1E所示电路板不同之处在于，在本实施例中，第一导电层250及第二导电层260皆位于金属层210上，且第一导电层250位于填充孔280的密集区222，而第二导电层260位于填充孔280的疏松区224。在本实施例中，第一导电层250及第二导电层260的邻接处存在的界面S2为一垂直界面，如图2E所示。
相较于现有技术制造的电路板常有导电层厚度不均的问题，进而造成在整平制程后产生导电层厚度过薄的现象，本发明所制造的电路板有效降低孔数密集区和孔数疏松区的导电层的厚度差异，在整平制程的后，使导电层具有一大致平坦的上表面，有效改善整体导电层的均匀性。
第1A～1E图为根据本发明第一实施例显示的电路板制造方法中间阶段的剖面示意图。
请参照图1A，提供一基板100，其具有相对的表面102。在本实施例中，基板100可由树脂材料所构成。在基板100的表面102上形成一金属层110。接着，可通过一激光或机械钻孔制程，形成多个通孔120贯穿金属层110及基板100，其中这些通孔120包括一密集区122和一疏松区124。在进行激光或机械钻孔制程后，可进行去除胶渣的步骤，以清除激光或机械钻孔后这些通孔120内的残留物(未绘示)。
接着，请参照图1B，通过一第一电镀制程，以在金属层110上和这些通孔120中形成一第一导电层130，其中第一导电层130包括一凹陷区132对应于密集区122。凹陷区132的轮廓可由两旁向中央递减。在进行该第一电镀的前，可顺应性形成一晶种层(未显示)于金属层110上及这些通孔120中。
请参照图1C，进行影像转移制程，在第一导电层130上形成一遮蔽层140。遮蔽层140可为一光致抗蚀剂层，例如干膜。接着，通过曝光及显影制程，在遮蔽层140中形成一开口150，暴露出第一导电层130的凹陷区132。接着，在暴露出的第一导电层130上进行一第二电镀，以在开口150中形成一第二导电层160，覆盖第一导电层130。第一导电层130和第二导电层160的邻接处存在一界面S1。界面S1为一凹陷界面，且第一导电层130的剖面轮廓为一凹状，而第二导电层160的剖面轮廓为一凸状，如图1C所示。其中，界面S1的轮廓与凹陷区132的轮廓相同。
值得注意的是，第二导电层160的厚度可随第一导电层130的凹陷区132的凹陷程度进行调整。在本实施例中，第二导电层160的厚度大于等于凹陷区132的深度。
接着，请参照图1D，移除遮蔽层140。
请参照图1E，在这些通孔120中形成一填充物。填充物可为导电材料或非导电材料。接着，进行一平坦化制程，以移除部分的第一导电层130和部分的第二导电层160，形成一导电层170及多个填充孔180。导电层170具有一大致平坦的表面172。
至此，本发明第一实施例的电路板已完成，由图1E可看到，整体导电层170具有一均匀的厚度，相较于现有技术因导通孔分布不均所致导电层厚度不均的现象，于本实施例的电路板中，导电层170的厚度差异明显降低，达到整体导电层均匀性提升的目的。
本实施例针对现有技术只进行一次电镀形成导电层，而经常产生导电层厚度不均的问题，提供有效解决的方法。本实施例通过两次电镀来形成导电层，由于第一导电层130具有凹陷区132，通过第二电镀形成第二导电层160填补其凹陷区132，并使得孔数密集区的导电层厚度高于孔数疏松区的厚度，接着经过后续的整平制程，形成一平坦的导电层170，进而增进整体导电层的均匀度以及后续制程的稳定性。
第2A～2E图为根据本发明第二实施例显示的电路板制造方法中间阶段的剖面示意图。
请参照图2A，提供一基板200，其具有相对的表面202。在本实施例中，基板200可由树脂材料所构成。在基板200的表面202上形成一金属层210。接着，可通过一激光或机械钻孔制程，形成多个通孔220贯穿金属层210及基板200，其中这些通孔220包括一密集区222和一疏松区224。在进行激光或机械钻孔制程后，可进行去除胶渣的步骤，以清除激光或机械钻孔后这些通孔220内的残留物(未绘示)。
接着，请参照图2B，在金属层210上形成一遮蔽层230。遮蔽层230可为一光致抗蚀剂层，例如干膜。在金属层210上形成遮蔽层230之前，也可顺应性形成一晶种层(未显示)于金属层210上及这些通孔220中。接着，进行影像转移制程，通过曝光及显影制程，在遮蔽层230中形成一开口240，暴露出部分的金属层210及密集区222。接着，进行一第一电镀，以在开口240中形成一第一导电层250。
应注意的是，第一导电层250的厚度可依现有技术所知的导电层厚度差异进行调整。在本实施例中，第一导电层250的厚度大于等于现有技术所知的导电层厚度差异。
接着，请参照图2C，移除遮蔽层230。
请参照图2D，进行一第二电镀，以形成一第二导电层260覆盖第一导电层250及金属层210，且第二导电层260形成于这些通孔220中。第一导电层250和第二导电层260的邻接处存在一界面S2。界面S2为一垂直界面，如图2D所示。
请参照图2E，在这些通孔220中形成一填充物。填充物可为导电材料或非导电材料。接着，进行一平坦化制程，以移除部分的第一导电层250和部分的第二导电层260，形成一导电层270及多个填充孔280。
至此，本发明第二实施例的电路板已完成，由图2E可看到，整体导电层270具有一均匀的厚度，相较于现有技术因导通孔分布不均所致导电层厚度不均的现象，于本实施例的电路板中，导电层270的厚度差异明显降低，达到整体导电层均匀性提升的目的。
值得注意的是，由于孔数分布不均的影响，第二导电层260也会产生在孔数密集区的厚度薄，而在孔数疏松区的厚度厚的现象。然而，本实施例通过在孔数密集区预先形成第一导电层250补足预期可能产生的厚度差异，进而在第二次电镀形成第二导电层260的后，使孔数密集区的导电层厚度大于孔数疏松区的厚度，接着通过后续的整平制程，形成一平坦的导电层270，以增进整体导电层的均匀度以及后续制程的稳定性。因此，本实施例也是通过两次电镀形成导电层，针对现有技术只进行一次电镀形成导电层，而经常产生导电层厚度不均的问题，提供了有效解决的方法。
因产品功能性设计因素，内层导通孔数的设计越来越多且集中于植晶区区域，使得内层导通孔数分布不均，进而导致孔数密集区与孔数疏松区在电镀后产生导电层厚度不均的现象。本发明提供的电路板制造方法利用两次电镀制程配合影像转移制程，在电镀密度较小区域额外镀上导电层，使孔数密集区的导电层厚度高于孔数疏松区的导电层厚度，经过后续整平制程的后，可大幅降低孔数密集区与孔数疏松区导电层厚度的落差，有效改善整体导电层的均匀性。在导电层厚度均匀的情况下，进行后续线路成型蚀刻制程时，能维持稳定的线宽，避免线路宽度不稳定或有残留物的情形发生。导电层厚度均匀性提升后，也可进一步提升后续制程如封装制程的稳定性。
以下提供比较例和实施例说明现有技术电路板与本发明提供的电路板的差异：
比较例
第3A、3B图分别显示现有技术制造的电路板于电镀后和整平后的粗度量仪分析结果。由第3A、3B图可看到，现有技术制造的电路板于电镀后导电层的凹陷值约为-15μm，而整平后导电层的凹陷值约为-10μm。
实施例1
第4A、4B图分别显示本发明第一实施例制造的电路板于电镀后和整平后的粗度量仪分析结果。由第4A、4B图可看到，本发明第一实施例制造的电路板于电镀后(相当于图1D所示结构)导电层的凹陷值约为+10μm，而整平后(相当于图1E所示结构)导电层的凹陷值约为-3μm。
实施例2
第5A、5B图分别显示本发明第二实施例制造的电路板于电镀后和整平后的粗度量仪分析结果。由第5A、5B图可看到，本发明第二实施例制造的电路板于电镀后(相当于图2D所示结构)导电层的凹陷值约为+5μm，而整平后(相当于图2E所示结构)导电层的凹陷值约为-4μm。
上述结果整理于下表1，比较现有技术与本发明制造的电路板可观察到，无论是利用本发明第一或第二实施例所制造的电路板，整平后的导电层厚度差异明显小于现有技术的导电层厚度差异，利用本发明第一或第二实施例所制造的电路板的导电层(铜层)厚度的均匀性获得大幅改善。
表1
虽然本发明已以数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作任意的变动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。