CN101080146A - 一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其包括以下步骤：提供一电路板，其至少一侧面上布设有一线路；在该线路表面形成一第一背胶铜箔；在该第一背胶铜箔的铜箔层中形成多个第一铜窗；在形成有第一铜窗的第一背胶铜箔表面形成一第二背胶铜箔；利用一第一激光于该第二背胶铜箔的铜箔层中开设与第一铜窗对应的多个第二铜窗；利用一第二激光从第二铜窗处去除第一、第二背胶铜箔的胶层，从而形成多个二阶盲孔。在本发明的制作方法中，第二铜窗采用紫外光开设，可大大降低第二铜窗与第一铜窗的对位误差，且制程简单、耗时短。

Description

一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法

技术领域

本发明是关于一种多层电路板的制作技术，特别涉及一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法。

背景技术

手机市场的扩大及需求量大幅度提升，随之带动了电路板的生机，目前手机所使用的电路板按制程技术大致包括传统压合板及增层法多层板(Build-up Multilayer，BUM)。BUM板为目前制造手机电路板最高阶的制程技术，即，在制作好的双面或单面板的外层另以背胶铜箔(Resin Coated CopperFoil，RCC)贴合，并以非机械方式成孔(大多为微盲孔)，成为高密度互连(HighDensity Interconnect，HDI)电路板。HDI电路板通常是指利用微盲孔搭配细线与密距以达到单位面积中能够搭载更多元件或布设更多线路的电路板。

由于HDI电路板包含多层线路板，因而各层线路板间良好的电性连通成为HDI电路板的关键技术之一。目前，各层线路板间设置二阶盲孔(Stack Via)可更好的实现电导通及电信号的传输功能。所谓二阶盲孔，是指由两个或两个以上的孔径不同的孔堆叠而成的孔结构。然而，随着电路板层数的增加，且深宽比愈高的情形下，制作对位准确的二阶盲孔成为HDI电路板的技术难点。

现有技术一种制作二阶盲孔的流程包括以下步骤：第一，提供一双面线路板，在该双面线路板的两侧线路表面各形成一层第一背胶铜箔；第二，在该两层第一背胶铜箔的铜箔层中利用化学蚀刻法开设第一铜窗；第三，在开设第一铜窗的第一背胶铜箔表面各形成一层第二背胶铜箔；第四，在第二背胶铜箔的铜箔层中利用化学蚀刻法开设与第一铜窗对应的第二铜窗；第五，利用二氧化碳激光从第二铜窗处去除第一、第二背胶铜箔的胶层后得到二阶盲孔；最后，于二阶盲孔内壁电镀铜，从而得到可使双面线路板、第一背胶铜箔以及第二背胶铜箔三层间电性连接的二阶盲孔。

然而，在上述二阶盲孔的制作流程中，第一铜窗与第二铜窗均采用化学蚀刻法开设，需要两次涂光阻、曝光、显影、蚀刻制程，该制程步骤较多，而每一步骤中难免会引入一些误差，这样得到的第一铜窗与第二铜窗的位置、尺寸均会有误差，最终得到的二阶盲孔的上下孔中心会发生较大偏移，从而影响多层线路间电信号的传输效果。另外，化学蚀刻制程中，由于蚀刻液的影响，被加工的线路板容易发生胀缩变形现象，线路板上所开设的第一铜窗与第二铜窗也会随之变形，这样会影响到最终得到的二阶盲孔的形状，进而影响到多层线路间电信号的传输效果。

因此，为改善现有技术的不足，有必要提供一种对位准确的二阶盲孔的制作方法。

发明内容

以下，将以实施例说明一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其可实现二阶盲孔的准确对位，有效改善多层线路间的导电性能以及电信号的传输效果。

一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其包括以下步骤：

(a)提供一电路板，其至少一侧面上布设有一线路；

(b)在该线路表面形成一第一背胶铜箔；

(c)在该第一背胶铜箔的铜箔层中形成多个第一铜窗；

(d)在形成有第一铜窗的第一背胶铜箔表面形成一第二背胶铜箔；

(e)利用一第一激光在该第二背胶铜箔的铜箔层中形成与第一铜窗对应的多个第二铜窗；

(f)利用一第二激光从第二铜窗处去除第一、第二背胶铜箔的胶层，从而形成多个二阶盲孔。

本实施例中，利用激光开设第二铜窗过程，相比现有技术的化学蚀刻法，制程大大简化，即只需一次对位便可完成第二铜窗的开设，降低了引入误差的几率。另外，本实施例中第二铜窗以及第一、第二背胶铜箔的胶层的去除均采用激光法，其加工时间较短，这样线路板在加工过程中几乎不会发生胀缩变形现象，加工得到的第一铜窗与第二铜窗尺寸也不会发生变化，这样，最终得到的二阶盲孔的对位比较准确。

附图说明

图1是本实施例制作二阶盲孔制程中所提供的双面板示意图。

图2是在双面板两侧线路表面形成第一背胶铜箔的示意图。

图3是在第一背胶铜箔的铜箔层中开设第一铜窗的示意图。

图4是在第一背胶铜箔表面形成第二背胶铜箔的示意图。

图5是在第二背胶铜箔的铜箔层中开设第二铜窗的示意图。

图6是从第一、第二铜窗处去除第一、第二背胶铜箔上的胶层而得到的二阶盲孔的示意图。

图7是在二阶盲孔的内壁镀铜形成的镀铜二阶盲孔示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法作进一步详细说明。

本实施例提供一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其包括以下步骤：

(a)提供一电路板，其至少一侧面上布设有一线路；

(b)在该线路表面形成一第一背胶铜箔；

(c)在该第一背胶铜箔的铜箔层中形成多个第一铜窗；

(d)在形成有第一铜窗的第一背胶铜箔表面形成一第二背胶铜箔；

(e)利用一第一激光于该第二背胶铜箔的铜箔层中形成于第一铜窗对应的多个第二铜窗；

(f)利用一第二激光从第二铜窗处去除第一、第二背胶铜箔的胶层，从而形成多个二阶盲孔。

步骤(a)中所提供的电路板可为单面板或双面板，且该单面板或双面板可为单层、双层或多层板。如图1所示，下面以一制作好线路的单层双面板10作为内层板，采用增层法进行高密度互连电路板的制作，同时，完成用于电性连接各层线路的二阶盲孔的制作，且本实施例中，二阶盲孔用于三层线路的导通，因此，其由两个孔堆叠而成。当然，该堆叠的两孔的孔径可以相同，也可以不同，本实施例中两孔的孔径不同。

步骤(b)，如图2所示，在所提供的双面板10两侧的线路表面分别形成一第一背胶铜箔20。本实施例中背胶铜箔包括覆树脂铜箔(Resin Coated CopperFoil，RCC)和铜箔加胶片增层(Build Up)，该材料易吸收红外线能量而烧灼成孔。该第一背胶铜箔20可采用人工或专用压合机压贴于双面板10的两侧线路表面，压贴时可将第一背胶铜箔20用水润湿，使其与双面板10紧密结合。本实施例中，第一背胶铜箔20可选用铜箔加胶片增层，所谓铜箔加胶片增层是指由铜箔与胶片压合而形成的覆铜基板，这里胶片通常由玻璃纤维布或棉纸形成。

步骤(c)，如图3所示，在两第一背胶铜箔20的铜箔层中开设多个第一铜窗21，用于后续二阶盲孔制作中对位所用。第一铜窗21的开设位置对应于与双面板10线路相导通的位置。由于本实施例的二阶盲孔的结构是由大小两孔堆叠而成，这里，第一铜窗21的尺寸为待制作的二阶盲孔的小孔尺寸。

第一铜窗21可采用激光法或化学蚀刻法相结合进行开设。化学蚀刻法开设第一铜窗21的具体过程如下：首先，在第一背胶铜箔20的铜箔表面涂布一光阻层，可选用正光阻或负光阻，正光阻经紫外光曝光后变为可溶解，而负光阻经紫外光曝光则因聚合物的交联变为不可溶解。本实施例选用正光阻。其次，进行曝光，利用一与所需铜窗图案相同的光罩对该光阻层曝光，进行影像转移。再次，进行显影，利用一显影液溶去光阻层的可溶解部分，未溶解的光阻层可于后续蚀刻过程保护铜箔不被蚀刻液蚀去。最后，利用一铜蚀刻液对裸露出的铜箔进行蚀刻，从而形成所需的第一铜窗21的图案。

步骤(d)，如图4所示，在两第一背胶铜箔20表面分别设置一第二背胶铜箔30。第二背胶铜箔30与第一背胶铜箔20结构及材料基本相同，同样，可采用人工或专用压合机压贴于第一背胶铜箔20表面，压贴时可将第二背胶铜箔30用水润湿，使其与第一背胶铜箔20紧密结合。本实施例中，第二背胶铜箔30可与第一背胶铜箔20的材料相同，即第二背胶铜箔30也可选用铜箔加胶片增层。

步骤(e)，如图5所示，在两第二背胶铜箔30的铜箔层中开设多个第二铜窗31，用于后续二阶盲孔制作中对位所用。第二铜窗31的尺寸大于第一铜窗21的尺寸，且第二铜窗31与第一铜窗21准确对应。以第二铜窗31与第一铜窗21为圆形孔为例，两铜窗准确对应是指两铜窗同心对准设置。第二铜窗31的尺寸为待制作的二阶盲孔的大孔尺寸。

该第二铜窗31采用第一激光开设，如紫外激光或红外激光。本施实例中采用紫外激光，如铌钇铝石榴石(Neodymium：Yttrium Aluminum Garnet，Nd:YAG)为介质的固体激光，此激光光能量较强可直接将铜箔灼烧成孔。Nd:YAG激光的原始输出波长为1064纳米，通常采用该激光的四次倍频的谐波，即266纳米的Nd:YAG激光，或者采用三次倍频的谐波，即355纳米的Nd:YAG激光。由于355纳米的Nd:YAG激光可被铜金属大量吸收，而不致反射，故可直接钻孔，省去前序的咬铜工序，因此本实施例中，优选采用355纳米的Nd:YAG激光开设第二铜窗31。

步骤(f)，如图6所示，利用第二激光从第二铜窗31处去除第一、第二背胶铜箔的胶层，从而得到所需求的二阶盲孔40。这里第二激光可采用紫外激光或红外激光，只要能使第一、第二背胶铜箔的胶层灼烧成孔即可，本实施例中采用红外激光，如二氧化碳激光。

红外激光法是利用红外线的热效应来完成盲孔的加工，不同材料对红外线具有不同的吸收率，可根据材料的吸收率选取合适的激光及其波长。例如本实施例中，背胶铜箔的胶层为有机树脂可对二氧化碳激光进行强烈吸收，并转化为热能使气蒸发掉，因此采用二氧化碳激光法。另外，考虑到金属铜对二氧化碳激光吸收率很低，因此，铜箔不会被激光光烧灼。故，该步骤中加工二阶盲孔40时，因第二铜窗31尺寸大于第一铜窗21而露出的第一背胶铜箔20的铜箔不会被二氧化碳激光所烧灼，同时，加工完二阶盲孔40后而露出的双面板10两侧的线路也不会被二氧化碳激光所烧灼。

加工完二阶盲孔40后，还需进一步在该二阶盲孔40的内壁形成铜层。该过程可采用电镀或无电镀法形成铜层，对于电性连接三层线路的二阶盲孔40可优选采用电镀法。该电镀法具体过程为：首先利用一整孔剂使二阶盲孔内壁带正电荷，然后使带负电荷的石墨粉体吸附于二阶盲孔40内壁表面，以利于铜层附着于二阶盲孔40内壁上，最后将该压贴有第一、第二背胶铜箔20，30的双面板10浸入电镀液中进行电镀，得到内壁镀有铜层的镀铜二阶盲孔50，如图7所示。

对于电性连接较多层数线路的二阶盲孔，这种二阶盲孔的孔深与孔径比值较大，若于盲孔内壁吸附石墨粉体，势必会堵塞盲孔，而直接于盲孔内壁电镀铜层又比较困难，因此，可采用无电镀即化学镀法用于在这种二阶盲孔的孔壁上形成导电铜层。

本实施例中，利用紫外激光法开设第二铜窗过程，相比现有技术的化学蚀刻法，制程大大简化，即只需一次对位便可完成第二铜窗的开设，降低了引入误差的几率。另外，本实施例中第二铜窗以及第一、第二背胶铜箔的胶层的去除均采用激光法，其加工时间较短，这样线路板在加工过程中几乎不会发生胀缩变形现象，加工得到的第一铜窗与第二铜窗尺寸也不会发生变化，这样，最终得到的二阶盲孔的对位比较准确。

Claims (15)

1.一种制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其包括以下步骤：

提供一电路板，其至少一侧面上形成有一线路；

在该线路表面形成一第一背胶铜箔；

在该第一背胶铜箔的铜箔层中上形成多个第一铜窗；

在形成有第一铜窗的第一背胶铜箔表面形成一第二背胶铜箔；

利用一第一激光于该第二背胶铜箔的铜箔层中形成与第一铜窗对应的多个第二铜窗；

利用一第二激光从第二铜窗处去除第一、第二背胶铜箔的胶层，从而得到多个二阶盲孔。

2.如权利要求1所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，所提供的线路板为单层线路板、双层线路板或多层线路板。

3.如权利要求1所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，利用化学蚀刻法形成第一铜窗。

4.如权利要求1所述的高密度互连电路板二阶盲孔的制作方法，其特征在于，利用紫外激光法形成第一铜窗。

5.如权利要求4所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，形成第二铜窗的第一激光为紫外激光或红外激光。

6.如权利要求5所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，该第一激光为采用Nd:YAG激光为激光源的紫外激光。

7.如权利要求6所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，该第一激光采用波长266纳米的Nd:YAG激光作为激光源。

8.如权利要求6所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，该第一激光采用波长355纳米的Nd:YAG激光作为激光源。

9.如权利要求1所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，去除第一、第二背胶铜箔的胶层的第二激光为红外激光或紫外激光。

10.如权利要求9所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，所述第二激光为采用脉冲式二氧化碳激光作为激光源的红外激光。

11.如权利要求10所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，所述第二激光为波长在9400纳米～10600纳米范围内的脉冲式二氧化碳激光。

12.如权利要求1所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，进一步于所得的二阶盲孔内壁上形成铜层。

13.如权利要求12所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，利用电镀法在二阶盲孔内壁形成铜层。

14.如权利要求1所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，该第一背胶铜箔为覆树脂铜箔或铜箔加胶片增层。

15.如权利要求1所述的制作高密度互连电路板的二阶盲孔的方法，其特征在于，该第二背胶铜箔为覆树脂铜箔或铜箔加胶片增层。

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