專利名稱：多層式高密度互連印刷線路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷線路板制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多層式高密度互連 印刷線路板的制作方法。
背景技術(shù)：
近年來各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)日趨輕、薄、短、小，導(dǎo)致各種電子元件或 用以安裝電子元件的印制電路板也相對地小型化和輕量化，因此印制電路板 的高密度化要求也日益提高。而想要達(dá)到高密度化的印刷電路板，可利用在 配線層中提高配線密度的方法，也可利用將配線層堆疊成多層而形成多層印 刷電路板的方法。
制造多層式高密度互連印刷線路板的 一種常規(guī)方法為積層式，是在設(shè)有 配線層的基板上形成絕緣薄層，進(jìn)而在絕緣薄層上形成另一配線層，如此依 序反復(fù)形成絕緣薄層和配線層，進(jìn)而堆疊成多層式高密度互連印刷線路板。 多層式高密度互連印刷線路板中的線路設(shè)計(jì)必須使上下各配線層之間的部分 特定接點(diǎn)互相導(dǎo)通，目前有多種方法來達(dá)到相互導(dǎo)通的目的，如在制造中利 用激光或機(jī)械鉆孔的方式在互連部位形成介質(zhì)孔，再在介質(zhì)孔上形成能夠電 導(dǎo)通的電鍍層，另一種常用的方式是在配線層的互連部位設(shè)置實(shí)心銅柱來直 接連通另一配線層上的接點(diǎn)。
其中，利用實(shí)心銅柱互連導(dǎo)通方式比在介質(zhì)孔內(nèi)設(shè)電鍍層互連導(dǎo)通的方 式容易進(jìn)行控制，并且電導(dǎo)通效率高，因此，實(shí)心銅柱的互連導(dǎo)通方式更多 的使用在多層式印刷電路板中。
現(xiàn)有技術(shù)的利用實(shí)心銅柱互連導(dǎo)通的多層式高密度互連印刷線路板的制
作方法，參考附圖1A至附圖1J所示，參考附圖1A，步驟l:首先在在基板IO上設(shè)置銅箔配線層ll，并在銅箔配線層ll上敷:沒一層導(dǎo)電層(圖中未示出)， 然后在銅箔配線層ll上非互連部位敷設(shè)干膜并通過曝光顯影所述千膜的工藝 形成干膜的開口，所述干膜開口暴露出需要進(jìn)行配線層互連的部位，然后在 干膜開口內(nèi)電鍍沉積金屬銅，形成配線層之間的互連導(dǎo)電凸塊14,最后，去 除干膜以及導(dǎo)電層，在互連部位上形成一個實(shí)心導(dǎo)電凸塊，形成附圖1A所示 的圖形。參考附圖1B所示，進(jìn)行步驟2，在基板10上形成絕緣介質(zhì)層12，所述 絕緣介質(zhì)層完全覆蓋導(dǎo)電凸塊14，所述絕緣介質(zhì)層的形成工藝通常為層壓工 藝，參考附圖1C所示，進(jìn)行步驟3，在絕緣介質(zhì)層12以及導(dǎo)電凸塊14上形成導(dǎo) 電層15,導(dǎo)電層的材料通常為金屬銅，參考附圖1D所示，進(jìn)行步驟4，在導(dǎo)電 層15上貼附千膜16，并通過曝光顯影的工藝刻蝕所述干膜16，形成配線層的 圖形，參考附圖1E所示，進(jìn)行步驟5，通過電鍍工藝在導(dǎo)電層15上電鍍金屬銅， 形成配線層17，參考附圖1F所示，進(jìn)行步驟6，去除干膜16，并刻蝕導(dǎo)電層15, 去除未被配線層17覆蓋的導(dǎo)電層15,參考附圖1G所示，進(jìn)行步驟7，在所述配 線層17和絕緣介質(zhì)層12上形成另一導(dǎo)電層13,參考附圖1H所示，進(jìn)行步驟8， 在導(dǎo)電層13上貼附干膜18，并通過曝光、顯影工藝刻蝕干膜，形成開口，所 述開口位置暴露出導(dǎo)電層13上需要形成連接結(jié)構(gòu)的位置，參考附圖1I所示，進(jìn) 行步驟9，在開口內(nèi)電鍍金屬銅，形成導(dǎo)電凸塊19,參考附圖1J所示，進(jìn)行步 驟IO,去除干膜18。之后，重復(fù)步驟2至步驟10,即可形成多層式印刷線路板。但是，上述制作多層式印刷線路板的流程過于復(fù)雜，需要經(jīng)歷制作配線 層—敷設(shè)導(dǎo)電層—貼敷干膜—制作銅柱圖形—電鍍—......。這個流程的工藝過程比較復(fù)雜，在步驟6和步驟7中，首先去除干膜并蝕刻導(dǎo)電層之后，還需 要再次沉積導(dǎo)電層，生產(chǎn)周期過長；而且，由于前后要蝕刻兩次，線條的精 度無法保證，這對于有特性阻抗要求的高密度互連印刷線路板來講是至關(guān)重 要的。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種多層式高密度互連印刷線 路板的制作方法，簡化工藝流程，提高形成的多層式高密度互連印刷線路板 的性能。本發(fā)明提供一種多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，提供基板， 所述基板的一個或者兩個線路面上具有第一配線層，所述第一配線層上形成 有用于配線層之間互連的第一導(dǎo)電凸塊，包括1 )在基板上形成覆蓋第一配線層以及第一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行平整化處理暴露出第一導(dǎo)電凸塊的端面；2) 在絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；3) 在導(dǎo)電層上形成第 一絕緣層并在所述第 一絕緣層形成第二配線層圖形；4) 在所述第二配線層圖形暴露出的導(dǎo)電層上沉積導(dǎo)電材料，形成第二配 線層；5) 在所述第二配線層以及第一絕緣層上形成第二絕緣層；6) 刻蝕第二絕緣層形成開口，所述開口暴露出第二配線層，開口位置與 第一導(dǎo)電凸塊的位置對應(yīng)；7) 在開口內(nèi)沉積第二導(dǎo)電凸塊，用于相鄰配線層之間的連接；8) 去除第二絕緣層，并去除第一絕緣層和位于第一絕緣層下的導(dǎo)電層；9) 重復(fù)步驟l)至步驟8)，形成多層式高密度互連印刷線路板。 本發(fā)明的有益效果為1、本發(fā)明提供的多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，相對與現(xiàn)有 技術(shù)，在進(jìn)行步驟4 )在所述第二配線層圖形暴露出的導(dǎo)電層上沉積導(dǎo)電材料， 形成第二配線層的工藝之后，無需去除第一絕緣層，也無需刻蝕導(dǎo)電層，直 接進(jìn)行步驟5)，在所述第二配線層以及第一絕緣層上形成第二絕緣層，大大 簡化了工藝流程，提高了多層式高密度互連印刷線路板的制作速度，減少了 制作周期。2、所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，可以制作"N+M+N"結(jié) 構(gòu)的疊孔多層印制線路板，其中N為印刷線路板的層數(shù)，M為基板的層數(shù)。 這種疊孔結(jié)構(gòu)的多層印制線路板，大大提高了布線密度，縮小了板面尺寸， 真正實(shí)現(xiàn)了高密度互連，適應(yīng)了電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢。


圖1A至圖1J為現(xiàn)有技術(shù)多層式高密度互連印刷線路板的制作方法； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)多層式高密度互連印刷線路板的制作方法的工藝流程圖； 圖3A至圖3L為實(shí)施例1多層式高密度互連印刷線路板的制作方法的工藝流程截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例1多層式高密度互連印刷線路板的制作方法工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。 實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，參考附圖4 所示的工藝流程圖，步驟S300，提供基板，所述基板的一個或者兩個線路面 上具有第一配線層，所述第一配線層上形成有用于配線層之間互連的第一導(dǎo) 電凸塊，步驟S301， 1 )在基板上形成覆蓋第一配線層以及第一導(dǎo)電凸塊的絕緣介 質(zhì)層并進(jìn)行平整化處理暴露出第一導(dǎo)電凸塊的端面； 步驟S302, 2)在絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；步驟S303， 3)在導(dǎo)電層上形成第一絕緣層并在所述第一絕緣層形成第二 配線層圖形；步驟S304, 4)在所述第二配線層圖形暴露出的導(dǎo)電層上沉積導(dǎo)電材料， 形成第二配線層；步驟S305， 5)在所述第二配線層以及第一絕緣層上形成第二絕緣層； 步驟S306, 6)刻蝕第二絕緣層形成開口，所述開口暴露出第二配線層，開口位置與第一導(dǎo)電凸塊的位置對應(yīng)；步驟S307, 7)在開口內(nèi)沉積第二導(dǎo)電凸塊，用于相鄰配線層之間的連接； 步驟S308， 8)去除第二絕緣層，并去除第一絕緣層和位于第一絕緣層下的導(dǎo)電層；步驟S309， 9)重復(fù)步驟1)至步驟8),形成多層式高密度互連印刷線路板。首先，如圖3A所示，提供基板IOO,所述基板100的一個或者兩個線路 面上具有第一配線層，所述第一配線層上形成有用于配線層之間互連的第一 導(dǎo)電凸塊。所述的基板100可以是單層板，也可以是多層板，基板的材料通 常情況下為有機(jī)基板或者金屬基板例如鎳-銅板。為了描述方便，將基板IOO 需要形成布線結(jié)構(gòu)的面稱為線路面。在所述基板100上形成第一配線層以及第一導(dǎo)電凸塊的具體工藝為首 先，在基板100的一個或者兩個線路面上形成第一配線層110,所述第一配線 層110的形成工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)，在此不作進(jìn)一步的描 述。第一配線層110的厚度較好的為15至20um。配線層的圖形根據(jù)多層線 路板設(shè)計(jì)的具體需要而定。在基板100的第一配線層110上形成導(dǎo)電層Ul，所述導(dǎo)電層111較好的 為采用化學(xué)鍍工藝形成的金屬銅層，用于在隨后電鍍配線層以及電鍍第一導(dǎo) 電凸塊的工藝過程中實(shí)現(xiàn)基板100的全基板導(dǎo)電，本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層 的厚度為1.5至2.0um，可以提高基板的導(dǎo)電性能，并提高基板表面形成導(dǎo)電 層111之后在空氣中的放置時間，提高工藝的可操作性。之后，如圖3B所示，然后在導(dǎo)電層111上形成絕緣層120，隨后，對所 述絕緣層120通過曝光、顯影的工藝形成開口 130,暴露出第一配線層IIO。所述開口 130的位置即為導(dǎo)電層111上需要形成第一導(dǎo)電凸塊的位置。所述的絕緣層120例如是干膜或者濕膜等材料，在本實(shí)施例中，所述絕 緣層120較好的為干膜，所述干膜為印刷線路板制作技術(shù)領(lǐng)域常用的材料， 例如型號為R3025的干膜，這是日本日立公司(Hitachi)的一種干膜產(chǎn)品。所述干膜的形成工藝采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的貼膜工藝，在本發(fā)明的 一種具體實(shí)施方式
中，所述干膜的貼附工藝具體為在貼膜之前，先對配線層進(jìn)行表面處理，去除配線層上的有機(jī)以及無機(jī)雜質(zhì)，并用去離子水沖洗， 之后，采用自動切割壓膜機(jī)，首先對自動切割壓膜機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱機(jī)溫度 為100。C土10。C,之后，在110。C士1(TC的溫度條件下，施力卩3~5 kg/cn^的壓 力，進(jìn)行貼膜處理。之后，在絕緣層120上形成開口 130,暴露出第一配線層IIO。在絕緣層 120上形成開口 130的具體工藝可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)。本 實(shí)施例給出一種具體實(shí)施方式
，例如采用干膜曝光、顯影工藝。干膜曝光采 用半自動對位曝光機(jī)，曝光能量為150~250mj/cm2，顯影采用非接觸式顯影 設(shè)備，顯影液組成例如采用臺灣友緣公司生產(chǎn)的型號為PC-550的顯影液原 液2~8% (重量百分比濃度)，碳酸鉀2~4% (重量百分比濃度)，去離子水 90 ~ 96% (重量百分比濃度)，溫度28 ~ 32°C ,噴淋壓力3.0kg/cm2，處理時間 5~ IO分鐘。之后，參考附圖3C所示，在絕緣層120開口 130暴露出的第一配線層110 上沉積導(dǎo)電材料，形成第一導(dǎo)電凸塊140,所述的導(dǎo)電材料填充所述開口 130, 較好的是填滿整個開口 130。所述導(dǎo)電材料較好的為金屬銅，用于多層式高密 度互連印刷線路^反兩個相鄰線^各面之間的導(dǎo)通。在絕緣層120開口 130暴露出的第一配線層110上沉積導(dǎo)電材料形成第 一導(dǎo)電凸塊140的工藝可以釆用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何現(xiàn)有技術(shù)，較好 的是采用電鍍工藝。9本實(shí)施例給出一種具體的電鍍形成第一導(dǎo)電凸塊的實(shí)施方式，所述導(dǎo)電凸塊為金屬銅首先，對所述基板進(jìn)行脫脂處理，將所述基板浸入溫度為20 ~ 30。C的酸性脫脂液中，酸性脫脂液的成分為安美特公司生產(chǎn)的型號為ProS4 的電鍍液2 ~ 10% (重量百分比濃度)，硫酸4 ~ 10% (重量百分比濃度)，去 離子水80~93% (重量百分比濃度)。脫脂處理主要是為了增強(qiáng)開口 130的潤 濕性并除掉絕緣層120在開口 130內(nèi)以及配線層上的殘留物，脫脂之后，在 印刷線路板垂直懸掛，做前后45。水平搖動，處理6 8分鐘，確保印制板完 全脫脂。脫脂之后，對所述基板進(jìn)行微蝕處理，微蝕的目的是為后續(xù)的電鍍工藝 提供一個微粗糙的表面結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)開口內(nèi)沉積的導(dǎo)電材料與底部配線層之 間的結(jié)合力。微蝕溫度控制在20~25°C，微刻蝕溶液采用過硫酸鹽與硫酸體 系，所述過硫酸鹽與硫酸體系的溶液組成為過硫酸鈉5 ~ 10% (重量百分比 濃度)，硫酸8~ 16% (重量百分比濃度)，去離子水75~85% (重量百分比濃 度)，處理時間3~5分鐘。進(jìn)行微蝕處理之后，將基板進(jìn)行酸浸處理，酸浸的目的有三個l)除去 基板的配線層表面的雜質(zhì)例如氧化物等；2)對基板進(jìn)行清潔，避免在電鍍過 程中將雜質(zhì)粒子帶入電鍍槽中，污染電鍍?nèi)芤海?)增強(qiáng)基板配線層的潤濕性。 酸浸溶液采用^5克酸溶液，其組成為^^酸10~30% (重量百分比濃度)，去離子 水70~90% (重量百分比濃度)，處理溫度為20~30°C，處理時間為1 3分 鐘。酸浸之后，即可進(jìn)行所述導(dǎo)電材料的沉積工藝，以金屬銅的電沉積為例， 采用的電鍍液的組分比例以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)電鍍液的基本成分硫酸銅8~ 15%，硫酸15 ~20%，氯離子0.004-0.006%,安美特公司生產(chǎn)的型號為Cu200 的基礎(chǔ)液6~20%, 安美特公司生產(chǎn)的型號為Cu200光亮劑0.3-0.5%, 安美特公司生產(chǎn)的型號為Cu200整平劑0.8~1.2%，去離子水45~75%。電鍍工藝為溶液溫度為24 ~ 30°C,電鍍時的電流密度為3-8ASD,電鍍時間 為60~ 180min。最后，如圖3D所示，去除所述絕緣層120。絕緣層120的去除工藝為剝 膜，采用氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液(濃度5 ~ 10%,溫度40 ~ 50°C )。再參考 附圖3E所示，刻蝕去除基板上的導(dǎo)電層111。參考附圖3F，進(jìn)行工藝步驟S301, 1 )在基板上形成覆蓋第一配線層以 及第一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行平整化處理暴露出第一導(dǎo)電凸塊的端 面；所述絕緣介質(zhì)層材料為感光樹脂，例如正丙烯酸鹽、環(huán)氧樹脂、聚酰亞 胺等，還可以是熱固性樹脂，例如聚酰亞胺或者環(huán)氧樹脂以及TaiyoHRP-700 系列環(huán)氧樹脂等。所述的TaiyoHRP-700系列環(huán)氧樹脂是日本太陽(Taiyo)油墨 制造林式會社制造的一種熱固性樹脂。在基板上形成覆蓋第 一配線層以及第 一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層的工藝為 現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例提供一種優(yōu)選的工藝方法，采用絲網(wǎng)印刷工藝在基板上 形成覆蓋第一配線層以及第一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層。具體工藝為a) 粗化所述基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊，所述的粗化工藝為本領(lǐng) 域技術(shù)人員熟知的各種現(xiàn)有技術(shù)，例如現(xiàn)有的黑氧化、棕氧化、有機(jī)棕化、 白氧化等工藝；b) 在基板的第 一配線層和第 一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行預(yù) 烘烤；c) 預(yù)固化所述絕緣介質(zhì)層；d) 平整化所述絕緣介質(zhì)層,暴露出導(dǎo)電凸塊的端面；e) 后固化所述絕緣介質(zhì)層。其中，在基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn) 行預(yù)烘烤的工藝進(jìn)行1次以上。較好的，在基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行預(yù)烘烤的工藝進(jìn)行2次，包括如下步驟在 基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷第一絕緣介質(zhì)層，絲網(wǎng)印刷的 第一絕緣介質(zhì)層的厚度為絕緣介質(zhì)層總厚度的25 %至30 % ;預(yù)烘烤第 一絕緣 介質(zhì)層；在第一絕緣介質(zhì)層上絲網(wǎng)印刷第二絕緣介質(zhì)層，絲網(wǎng)印刷的第二絕 緣介質(zhì)層的厚度為絕緣介質(zhì)層總厚度的70 %至75 % ;預(yù)烘烤第二絕緣介質(zhì)層， 第一絕緣介質(zhì)層和第二絕緣介質(zhì)層組成所述絕緣介質(zhì)層。本實(shí)施例所述的預(yù)烘烤的溫度為預(yù)烘烤的溫度為100~120°C，預(yù)烘烤時 間為10~30min;較好的，預(yù)烘烤的溫度為110~115°C,預(yù)烘烤時間為16 ~ 20min。本實(shí)施例所述的預(yù)固化的溫度為130~160°C，預(yù)固化時間為30~60min; 較好的預(yù)固化溫度為145~155°C，預(yù)固化時間為40~60min。預(yù)固化后，所 述絕緣介質(zhì)層的硬度不小于4H,較好的是，所述絕緣介質(zhì)層的鉛筆硬度大于 等于4H小于等于6H。預(yù)固化的溫度為130~ 160。C,預(yù)固化時間為30~60min， 較好的預(yù)固化溫度為145 ~ 155°C ，預(yù)固化時間為40 ~ 60min。預(yù)固化的作用在于使絕緣介質(zhì)層的硬度相比預(yù)烘后的絕緣介質(zhì)層的硬度 增加，方便預(yù)固化之后對絕緣介質(zhì)層進(jìn)行的表面平整化處理。可以提高平整 化絕緣介質(zhì)層的效率。同時，平整化絕緣介質(zhì)層時通常會對絕緣介質(zhì)層的表 面進(jìn)行微粗化的處理，預(yù)固化可以提高微粗化時微粗化溶液對絕緣介質(zhì)層表 面的粗化能力。進(jìn)行平整化所述絕緣介質(zhì)層的工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)， 例如采用機(jī)械研磨的工藝方法，采用水平研磨機(jī)。本實(shí)施例所述的后固化的溫度為170~190°C,后固化時間為30~60min; 較好的后固化溫度為175~185°C，后固化時間為40~60min。采用所述固化 工藝之后，絕緣介質(zhì)層被完全固化，增強(qiáng)了絕緣介質(zhì)層與第一線路面以及第 二線路面以及導(dǎo)電凸塊之間的結(jié)合力。所述硬度為鉛筆硬度，鉛筆硬度的測試方法為常規(guī)的方法，本實(shí)施例給出 一種鉛筆硬度為6H的測試方法，準(zhǔn)備指定的H鉛筆，并將鉛筆削成扁平 狀，將待測的核心板水平放置在工作臺上，用鉛筆頭與核心板面成45度角度 由內(nèi)向外畫一道長6.4mm (1/4inch)的線，然后4企查所畫線是否對核心板的 絕緣介質(zhì)層有損傷，無損傷則絕緣介質(zhì)層硬度大于6H。之后，參考附圖3G，進(jìn)行步驟S302， 2)在絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層150; 所述導(dǎo)電層150較好的為金屬銅，采用化學(xué)鍍或者電鍍工藝形成，較好的為 化學(xué)鍍。本實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層的厚度為1.5至2.0um，可以提高基板的導(dǎo) 電性能，并提高基板表面形成導(dǎo)電層111之后在空氣中的放置時間，提高工 藝的可操作性。化學(xué)鍍銅的具體工藝為首先將所述絕緣介質(zhì)層的表面進(jìn)行清洗，去除 表面的無機(jī)以及有機(jī)雜質(zhì)，清洗的溶液和方法采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn) 有技術(shù)，之后，將所述基板完全浸入化學(xué)鍍銅溶液，在26 32。C的溫度條件 下，沉積時間為10 30min,形成的銅層的厚度為1.5 ~ 2.0/xm。本實(shí)施例中，所述的化學(xué)鍍銅的鍍液采用乙二胺四乙酸體系的鍍銅溶液， 所述乙二胺四乙酸體系化學(xué)銅鍍液的組成為(重量百分比濃度)曱醛1 ~3%, 氳氧化鈉0.4 ~ 0.8%，安美特公司生產(chǎn)的V銅添加劑2 ~ 6%,安美特公司生產(chǎn) 的P銅基礎(chǔ)'液6 ~ 10%，去離子水80 ~ 90%。之后，參考附圖3H,進(jìn)行步驟S303, 3 )在導(dǎo)電層上形成第一絕緣層160， 并在所述第一絕緣層160形成第二配線層圖形。所述第一絕緣層160為干膜或者濕膜等材料，在所述導(dǎo)電層150上形成 第一絕緣層160的具體工藝為貼膜工藝，在本實(shí)施例中，所述第一絕緣層160 較好的為干膜，所述干膜為印刷線路板制作技術(shù)領(lǐng)域常用的材料，例如型號 為R3025的干膜，這是日本日立公司(Hitachi)的一種干膜產(chǎn)品。所述的貼膜工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式
中，所述干膜的貼附工藝具體為采用自動切割壓膜機(jī)，首先對自 動切割壓膜機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱機(jī)溫度為100。C士10。C，之后，在110。C士10。C的 溫度條件下，施力卩3 5kg/cn^的壓力，將干膜貼附在第一絕緣層160上。貼附干膜之后，對所述第一絕緣層160進(jìn)行曝光、顯影，形成第二配線 層的圖形，第二配線層的圖形根據(jù)工藝設(shè)計(jì)的需要而定。對干膜進(jìn)行曝光的工藝為現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)施例中，給出一種具體的實(shí) 施工藝，采用半自動對位曝光機(jī)，曝光能量為20 ~ 45mj/cm2。曝光之后，對所述第一絕緣層160進(jìn)行顯影處理，顯影工藝可以采用本 領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)施例的一個具體實(shí)施工藝中，顯影液 組成為臺灣友緣公司生產(chǎn)的型號為PC-550的顯影液原液2 ~ 8% (重量百分 比濃度)，碳酸鉀2~4% (重量百分比濃度)，去離子水90~96% (重量百分 比濃度)，溫度28 ~ 32°C ,噴淋壓力3.0kg/cm2,處理時間5 ~ 10分鐘。進(jìn)行曝光顯影之后，所述第一絕緣層160就形成所需的第二配線層的圖形。之后，參考附圖31,進(jìn)行步驟S304， 4)在所述第二配線層圖形暴露出的 導(dǎo)電層上沉積導(dǎo)電材料，形成第二配線層170。在第二配線層170的圖形暴露出的導(dǎo)電層上沉積的導(dǎo)電材料為銅等金屬 材料，電鍍之后，形成第二配線層170，所述第二配線層170的厚度也是根據(jù) 印刷線路板線路設(shè)計(jì)的需要而定，本實(shí)施例中，所述第二配線層170的厚度 為15至20um。本實(shí)施例中，形成第二配線層的工藝采用電鍍工藝，電鍍?nèi)芤汉碗婂兊?工藝方法都可以采用現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)施例中， 一個具體的實(shí)施工藝中，所 述電鍍銅溶液的基本成分(重量百分比濃度)硫酸銅4~8%， H2S04: 12 ~ 18%，氯離子0.004 ~ 0.006%,其余為去離子水。上述電鍍工藝的工藝條件為使電鍍?nèi)芤旱娜芤簻囟葹?4~28°C，電鍍時的電流密度為1 ~ 2ASD ，電鍍時間為45 ~ 90分鐘。在本實(shí)施例中，在所述第二配線層圖形暴露出的導(dǎo)電層上沉積導(dǎo)電材料， 形成第二配線層170之后，無需去除導(dǎo)電層上的第一絕緣層160,也無需去除 第一絕緣層160下的導(dǎo)電層150,即可進(jìn)行步驟S305, 5 )在所述第二配線層 以及第一絕緣層上形成第二絕緣層，形成所謂"膜上膜，，工藝，簡化了工藝 流程，節(jié)約了勞動成本和時間成本，減小了形成多層式高密度印刷線路板的 工藝時間。之后，參考附圖3J，進(jìn)行步驟S305, 5 )在所述第二配線層170以及第 一絕緣層160上形成第二絕緣層180;在本實(shí)施例中，所述第二絕緣層180較 好的為干膜，所述干膜為印刷線路板制作技術(shù)領(lǐng)域常用的材料，例如型號為 R3025的干膜，這是日本日立公司(Hitachi)的一種干膜產(chǎn)品。所述的貼膜工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)，在本發(fā)明的一種具 體實(shí)施方式中，所述干膜的貼附工藝具體為采用自動切割壓膜機(jī)，首先對 自動切割壓膜機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱機(jī)溫度為100。C土10。C,之后，在110。C士10。C 的溫度條件下，施力。3-5kg/cn^的壓力，將干膜貼附在第一絕緣層160上。之后，進(jìn)行步驟S306, 6)在第二絕緣層180上形成開口，所述開口暴露 出第二配線層，開口位置為需要進(jìn)行層間互連的位置，與第一導(dǎo)電凸塊的位 置對應(yīng)；在第二絕緣層180上形成開口的工藝為對第二絕緣層180進(jìn)行曝光、 顯影。由于開口位置與第一導(dǎo)電凸塊的位置對應(yīng)，因此，本實(shí)施例形成的多 層高密度印刷線路板為孔上疊孔式的線路板結(jié)構(gòu)。對第二絕緣層180進(jìn)行曝光的工藝為現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)施例中，給出一 種具體的實(shí)施工藝，采用半自動對位曝光機(jī)，曝光能量為20~45mj/cm2。對第二絕緣層180進(jìn)行顯影處理的工藝可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的 現(xiàn)有技術(shù)，在本實(shí)施例的一個具體實(shí)施工藝中，顯影液組成為臺灣友舌彖么、 司生產(chǎn)的型號為PC-550的顯影液原液2 ~ 8% (重量百分比濃度)，碳酸鉀2 ~4%(重量百分比濃度)，去離子水90 ~ 96%(重量百分比濃度)，溫度28 ~ 32°C, 噴淋壓力3.0kg/cm2,處理時間5 ~ 10分鐘。之后，參考附圖3K，步驟S307, 7)在開口內(nèi)沉積第二導(dǎo)電凸塊190,用 于相鄰配線層之間的連接。所述第二導(dǎo)電凸塊190較好的為金屬銅，第二導(dǎo)電凸塊190的形成工藝 可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的任何現(xiàn)有技術(shù)，較好的是采用電鍍工藝。本實(shí)施例給出一種具體的電鍍形成第二導(dǎo)電凸塊的實(shí)施方式，所述第二 導(dǎo)電凸塊為金屬銅首先，對所述基板進(jìn)行脫脂處理，將所述基板浸入溫度 為20 30。C的酸性脫脂液中，酸性脫脂液的成分為安美特公司生產(chǎn)的型號 為Pro S4的電鍍液2~10% (重量百分比濃度)，硫酸4~10% (重量百分比 濃度)，去離子水80~93% (重量百分比濃度)。脫脂處理主要是為了增強(qiáng)開 口的潤濕性并除掉第二絕緣層180在開口內(nèi)以及配線層上的殘留物，脫脂之 后，在印刷線路板垂直懸掛，做前后45。水平搖動，處理6 8分鐘，確保印 制板完全脫脂。脫脂之后，對所述基板進(jìn)行微蝕處理，微蝕的目的是為后續(xù)的電鍍工藝 提供一個微粗糙的表面結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)開口內(nèi)沉積的導(dǎo)電材料與底部配線層之 間的結(jié)合力。為了達(dá)到理想的效果，微蝕深度至少要達(dá)到0.8~1.2/xm,溫度 控制在20 25。C,微刻蝕溶液采用過硫酸鹽與硫酸體系，所述過硫酸鹽與硫 酸體系的溶液組成為過硫酸鈉5 ~ 10%(重量百分比濃度)，硫酸8 ~ 16%(重 量百分比濃度)，去離子水75~85%(重量百分比濃度)，處理時間3 5分鐘。進(jìn)行微蝕處理之后，將基板進(jìn)行酸浸處理，酸浸的目的有三個l)除去 基板的配線層表面的雜質(zhì)例如氧化物等；2)對基板進(jìn)行清潔，避免在電鍍過 程中將雜質(zhì)粒子帶入電鍍槽中，污染電鍍?nèi)芤海?)增強(qiáng)基板配線層的潤濕性。 酸浸溶液采用硫酸溶液，其組成為硫酸10~30% (重量百分比濃度)，去離子 水70 ~ 90% (重量百分比濃度)，處理溫度為20 ~ 30°C ,處理時間為1 ~ 3分鐘。
酸浸之后，即可進(jìn)行所述導(dǎo)電材料的沉積工藝，以金屬銅的電沉積為例，
采用的電鍍液的組分比例以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)電鍍液的基本成分硫酸銅8~ 15%,硫酸15~20%,氯離子0.004-0.006%,安美特公司生產(chǎn)的型號為Cu200 的基礎(chǔ)液6~20%,安美特公司生產(chǎn)的型號為Cu200光亮劑0.3~0.5%，安 美特公司生產(chǎn)的型號為Cu200整平劑0.8~1.2%，去離子水45~75%。電鍍 工藝為溶液溫度為24~30°C,電鍍時的電流密度為3~8ASD，電鍍時間為 60 ~ 180min。
之后，進(jìn)行步驟S308， 8)去除第二絕緣層180，并去除第一絕緣層160 和位于第一絕緣層160下的導(dǎo)電層150;
最后，進(jìn)行步驟S309， 9)重復(fù)步驟1)至步驟8)，形成多層式高密度互 連印刷線路板。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng) 域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因 此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，提供基板，所述基板 的一個或者兩個線路面上具有第一配線層，所述第一配線層上形成有用于配線層之間互連的第一導(dǎo)電凸塊，其特征在于，包括1 )在基板上形成覆蓋第一配線層以及第一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行 平整化處理暴露出第一導(dǎo)電凸塊的端面；2)在絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；3 )在導(dǎo)電層上形成第一絕緣層并在所述第一絕緣層形成第二配線層圖形；4) 在所述第二配線層圖形暴露出的導(dǎo)電層上沉積導(dǎo)電材料，形成第二配 線層；5) 在所述第二配線層以及第一絕緣層上形成第二絕緣層；6) 刻蝕第二絕緣層形成開口，所述開口暴露出第二配線層，開口位置與 第一導(dǎo)電凸塊的位置對應(yīng)；7) 在開口內(nèi)沉積第二導(dǎo)電凸塊，用于相鄰配線層之間的連接；8) 去除第二絕緣層、第一絕緣層和位于第一絕緣層下的導(dǎo)電層；9) 重復(fù)步驟l)至步驟8)，形成多層式高密度互連印刷線路板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，所述導(dǎo)電層厚度為1.5 um至2.0um。
3. 沖艮據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，所述導(dǎo)電層為銅。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，所述采用化學(xué)鍍形成導(dǎo)電層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，所述導(dǎo)電凸塊為金屬銅。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，所述第一絕緣層和第二絕緣層為干膜。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，所述第 一絕緣層和第二絕緣層都采用貼附工藝形成在基板的配線層 上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特征在于，采用絲網(wǎng)印刷工藝形成所述絕緣介質(zhì)層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，在基板上形成覆蓋第 一配線層以及第 一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層的工 藝包括a) 粗化所述基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊；b) 在基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行預(yù) 烘烤；c )預(yù)固化所述絕緣介質(zhì)層；d) 平整化所述絕緣介質(zhì)層，暴露出導(dǎo)電凸塊的端面；e) 后固化所述絕緣介質(zhì)層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，其特 征在于，在基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行 預(yù)烘烤的工藝為在基板的第一配線層和第一導(dǎo)電凸塊上絲網(wǎng)印刷第一絕緣介質(zhì)層，絲網(wǎng) 印刷的第一絕緣介質(zhì)層的厚度為絕緣介質(zhì)層總厚度的25 %至30% ; 預(yù)烘烤第一絕緣介質(zhì)層；在第 一絕緣介質(zhì)層上絲網(wǎng)印刷第二絕緣介質(zhì)層，絲網(wǎng)印刷的第二絕緣介 質(zhì)層的厚度為絕緣介質(zhì)層總厚度的70 %至75 % ;預(yù)烘烤第二絕緣介質(zhì)層，第一絕緣介質(zhì)層和第二絕緣介質(zhì)層組成所述絕 緣介質(zhì)層。 ，
全文摘要
一種多層式高密度互連印刷線路板的制作方法，基板的一個或者兩個線路面上具有第一配線層，第一配線層上形成有用于配線層之間互連的第一導(dǎo)電凸塊，包括在基板上形成覆蓋第一配線層以及第一導(dǎo)電凸塊的絕緣介質(zhì)層；在絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；在導(dǎo)電層上形成第一絕緣層并在第一絕緣層形成第二配線層圖形；沉積導(dǎo)電材料，形成第二配線層；在第二配線層以及第一絕緣層上形成第二絕緣層；刻蝕第二絕緣層形成開口，所述開口暴露出第二配線層；在開口內(nèi)沉積第二導(dǎo)電凸塊；去除第二絕緣層，并去除第一絕緣層和位于第一絕緣層下的導(dǎo)電層；重復(fù)所述步驟，形成多層式高密度互連印刷線路板。所述方法大大簡化了工藝流程。
文檔編號H05K1/11GK101312619SQ200710040960
公開日2008年11月26日 申請日期2007年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者劉秋華, 吳小龍, 吳梅珠, 張伯興, 徐杰棟, 郭雙全 申請人:無錫江南計(jì)算技術(shù)研究所