CN101605434A - 印制电路板导通孔成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印制电路板导通孔成型方法，包括：贴膜步骤，在钻有过孔的绝缘介质层上下两层面铜层表面贴附感光薄膜，在感光薄膜上对应于过孔的位置形成薄膜开孔；封孔电镀步骤，在绝缘介质层的第一面，通过电镀铜工艺将过孔靠该第一面的孔口端闭合；填孔电镀步骤，将过孔内完全填充满铜并使填充铜与绝缘介质层第二面的面铜层相连，即实现上下相邻线路层图形之间的实心导通孔连接；后处理步骤，对绝缘介质层两面分别实施后续处理，褪去感光薄膜、去除高出面铜层的填充铜，并整平板面，即获得可便于实施后续图形线路制作工序的平整导电面。本发明工艺简便可行，成本低，面积占用小，且孔上下对应线路球拍保留完整，未被过孔破坏，电气性能优良。

Description

印制电路板导通孔成型方法

技术领域

本发明涉及印制电路板制备技术，尤指印制电路板导通孔成型方法。

背景技术

随着集成电路发展，对集成电路封装的要求也随之提高，其中对封装使用的印制电路板的要求也是向更高布线密度、更好的电性能和热性能方向发展。为达到上述要求，开发高可靠性导通孔技术是关键，它对布线的密度和封装后的电、热性能都有着很大的影响。

众所周知，印制电路板上必须有若干导通孔用来连接绝缘介质层上下相邻导电面上的电路。如图1所示，传统的导通孔制作方法之一是机械成孔，如冲床或钻床，在绝缘介质层1上冲出或钻出所需要的通孔，然后通过沉铜、电镀工艺形成空心的导铜孔90；或者是采用如图2所示的盲过孔92、埋过孔94的方式。但是，这些传统的导铜孔对后续的工艺流程会有很大的负面影响，例如在空心导铜孔成形后的线路图形转移过程，由于空心通孔造成的基板表面的凸凹不平会造成感光抗蚀膜贴附不好，易造成线路缺陷。另外这种通孔对布线设计会有很大的影响，使球拍上布孔受到限制，使叠孔等特殊的布线结构不能实现，从而制约了布线密度的提高。如果在孔上需要继续制作导线图形的话，必须要应用专门的塞孔工艺将凹陷填平，才能实现叠孔、球拍上布孔等特殊的布线结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种印制电路板导通孔成型方法，以通过简单、方便的工艺过程实现实心导通孔，从而实现封装用印制电路板不同的导线层间的电信号的导通，保证信号传输的完整性，提高布线密度，并满足高可靠性要求、可直接在导通孔上进行引线键合操作。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种印制电路板导通孔成型方法，包括如下步骤：

贴膜步骤，在已预先机械或激光方式钻设有过孔的双面覆铜印制电路板绝缘介质层需要导通连接的绝缘介质层上下两层面铜层表面上都贴附感光薄膜，在感光薄膜上对应于过孔的位置处形成用来限定电镀铜区域的薄膜开孔；

封孔电镀步骤，在绝缘介质层的第一面，利用贴膜步骤中形成的限定电镀铜区域的薄膜开孔，通过电镀铜工艺将该过孔的靠绝缘介质层第一面的孔口端闭合；

填孔电镀步骤，利用阳极电镀工艺将过孔内完全填充满铜并使填充铜与绝缘介质层第二面的面铜层相连，从而利用填充铜即实现绝缘介质层上下相邻线路层图形之间的实心导通孔连接；

后处理步骤，对绝缘介质层第一面、第二面分别实施后续处理，以褪去感光薄膜、去除高出绝缘介质层面铜层的填充铜，并整平板面，即获得可便于实施后续图形线路制作工序的平整导电面。

进一步地，贴膜步骤中，采用感光薄膜材料贴附在绝缘介质层面铜层表面上时，利用掩膜、曝光、显影为特征的图形转移技术在感光薄膜上对应于过孔的位置处形成用来限定电镀铜区域的薄膜开孔。

进一步地，在封孔电镀步骤与填孔电镀步骤之间还设有如下蚀刻除铜步骤：利用蚀刻工艺将自绝缘介质层第二面的薄膜开孔中暴露出来的面铜层去除。

进一步地，后处理步骤中，在褪去感光薄膜前，先将在填孔电镀步骤中形成的填充铜高出感光薄膜的部分采用板面磨刷工艺去除并整平；而在褪去感光薄膜后，再将在填孔电镀步骤中形成的填充铜高出绝缘介质层两面原有面铜层的部分采用磨刷工艺去除再整平板面。

进一步地，后处理步骤中，褪去一面的感光薄膜后即对自该面凸出的填充铜进行磨刷工艺去除并整平，然后再褪去另一面的感光薄膜，再对自该另一面凸出的填充铜进行磨刷工艺去除并整平。

本发明的有益效果如下：本发明方法不仅能够实现集成电路封装基板导线层间的实心导通孔连接，而且本方法与传统机械成孔技术形成的贯通空心导通孔连接方式相比，面积占用更小，且孔上下对应线路球拍保留完整，未被过孔破坏，相应的电气性能表现也更为优良，并且有高度可靠性，可直接在导通孔上进行引线键合操作。此外，本发明仅用常规的传统工艺即实现了实心导通孔连接结构，工艺简便可行，具有较低的实现成本。

附图说明

图1为传统的机械钻孔形成的导通孔结构剖面示意图；

图2为传统盲、埋导通孔结构剖面示意图；

图3是本发明方法的流程图。

图4是本发明在感光薄膜上形成薄膜开孔后的剖面示意图；

图5是本发明在封孔电镀后的剖面示意图；

图6是本发明在填孔电镀前的剖面示意图；

图7是本发明在填孔电镀后的剖面示意图；

图8是本发明在填孔电镀后磨刷处理效果的剖面示意图；

图9是本发明实心导通孔形成后的剖面示意图；

图10是本发明在形成的实心导通孔结构之后形成线路图形的剖面示意图。

具体实施方式

如图3~图10所示，本发明提供一种印制电路板导通孔成型方法，其主要包括如下步骤：

贴膜步骤，在已预先机械或激光方式钻设有过孔10的双面覆铜印制电路板基板(简称基板)需要导通连接的绝缘介质层1的上下两层面铜层2表面上都贴附感光薄膜3，在感光薄膜3上对应于过孔10的位置处形成用来限定电镀铜区域的薄膜开孔30；

封孔电镀步骤，在绝缘介质层1的第一面，利用贴膜步骤中形成的限定电镀铜区域的薄膜开孔30，通过电镀铜工艺将该过孔10的靠绝缘介质层1第一面的孔口端闭合；

蚀刻除铜步骤：利用蚀刻工艺将自绝缘介质层1第二面的薄膜开孔30中暴露出来的面铜层2去除；

填孔电镀步骤，利用阳极电镀工艺将过孔10内完全填充满铜并使填充铜42与绝缘介质层1第二面的面铜层2相连，从而利用填充铜42即实现绝缘介质层1上下相邻线路层图形之间的实心导通孔连接；

后处理步骤，对绝缘介质层1第一面、第二面分别实施后续处理，以褪去感光薄膜3、去除高出绝缘介质层1两面的面铜层2的填充铜42，并整平板面，即获得可便于实施后续图形线路制作工序的平整导电面。

以下将结合图3~图9所示结构示意图详细描述本发明方法的具体实施步骤。

贴膜步骤

由于本发明方法是采用电镀工艺将过孔内填实，所以两面的面铜层2不能加厚，因此首先需要通过贴膜制作一个图形，通过薄膜开孔30把需要加工的过孔10暴露出来，电镀时只针对过孔10的部分，所形成的薄膜开孔结构如图4所示。

封孔电镀步骤

在绝缘介质层1第一面暴露的面铜层2的孔环基础上，采用电镀工艺将绝缘介质层1过孔10的靠第一面的孔口端逐步闭合，形成过孔10一端的封闭，以作为下一步填孔电镀的平台，这样也完成了封孔铜40和绝缘介质层1第一面上的面铜层2上的线路图形的连接，具体结构如图5所示。

蚀刻除铜步骤

利用蚀刻工艺在绝缘介质层1第二面从薄膜开孔30中暴露出来的面铜层2去除以形成填孔电镀时纵向预留环，从而可避免在填孔电镀时过孔10内的填充铜过早的与绝缘介质层1第二面的面铜层2相连，而导致在过孔10内产生空洞，蚀刻除铜后的剖面结构如图6所示。

填孔电镀步骤

采用阳极电镀工艺，将过孔10用铜填实，借助于填充铜40完成和绝缘介质层1第二面的面铜层2上的线路图形的连接，保证过孔10内填充铜和绝缘介质层1第二面的面铜层2连接无间隙，填孔电镀后的剖面结构如图7所示。

后处理步骤

填孔电镀步骤之后的后处理步骤主要目的即是将感光薄膜3褪去，并将填充铜42高出面铜层2的部分去除，再整平板面，其通常又包括如下处理：

a、初次整平

采用板面磨刷方式，将填孔电镀时在两面形成的填充铜42的高出感光薄膜3的部分去除，处理后的剖面结构如图8所示。

b、褪膜

即将贴在面铜层2表面的感光薄膜3褪去。

c、再整平

对褪去了感光薄膜3后自绝缘介质层1相应一面凸出的填充铜40采用磨刷的方法，填充铜42高出面铜层2的部分去除。通常是褪去绝缘介质层1一面的面铜层2上的感光薄膜3后即对该面填充铜42进行再整平处理；然后再对绝缘介质层1另一面采用同样的方式进行褪膜及再整平处理，经过后处理后的剖面结构如图9所示。

经过上述导通孔成型方法处理之后，即获得了可供线路图形制作的平整导电面，即可进行后续的线路图形制作工序，可根据需要，采用加成法或减成法，在绝缘介质层1的两个面铜层2与填充铜42共同构成的导电面分别完成线路图形的制作，形成的线路图形如图10所示。

Claims (5)

1.一种印制电路板导通孔成型方法，其特征在于，其包括如下步骤：

贴膜步骤，在已预先机械或激光方式钻设有过孔的双面覆铜印制电路板绝缘介质层需要导通连接的绝缘介质层上下两层面铜层表面上都贴附感光薄膜，在感光薄膜上对应于过孔的位置处形成用来限定电镀铜区域的薄膜开孔；

封孔电镀步骤，在绝缘介质层的第一面，利用贴膜步骤中形成的限定电镀铜区域的薄膜开孔，通过电镀铜工艺将该过孔的靠绝缘介质层第一面的孔口端闭合；

填孔电镀步骤，利用阳极电镀工艺将过孔内完全填充满铜并使填充铜与绝缘介质层第二面的面铜层相连，从而利用填充铜即实现绝缘介质层上下相邻线路层图形之间的实心导通孔连接；

后处理步骤，对绝缘介质层第一面、第二面分别实施后续处理，以褪去感光薄膜、去除高出绝缘介质层面铜层的填充铜，并整平板面，即获得可便于实施后续图形线路制作工序的平整导电面。

2.根据权利要求1所述的印制电路板导通孔成型方法，其特征在于：贴膜步骤中，采用感光薄膜材料贴附在绝缘介质层面铜层表面上时，利用掩膜、曝光、显影为特征的图形转移技术在感光薄膜上对应于过孔的位置处形成用来限定电镀铜区域的薄膜开孔。

3.如权利要求1所述印制电路板导通孔成型方法，其特征在于：在封孔电镀步骤与填孔电镀步骤之间还设有如下蚀刻除铜步骤：利用蚀刻工艺将自绝缘介质层第二面的薄膜开孔中暴露出来的面铜层去除。

4.如权利要求1或2或3所述的印制电路板导通孔成型方法，其特征在于：后处理步骤中，在褪去感光薄膜前，先将在填孔电镀步骤中形成的填充铜高出感光薄膜的部分采用板面磨刷工艺去除并整平；而在褪去感光薄膜后，再将在填孔电镀步骤中形成的填充铜高出绝缘介质层两面原有面铜层的部分采用磨刷工艺去除再整平板面。

5.如权利要求4所述的印制电路板导通孔成型方法，其特征在于：后处理步骤中，褪去一面的感光薄膜后即对自该面凸出的填充铜进行磨刷工艺去除并整平，然后再褪去另一面的感光薄膜，再对自该另一面凸出的填充铜进行磨刷工艺去除并整平。

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