CN101636041B - 基板表面平坦化系统及基板表面平坦化方法 - Google Patents

Abstract

一种基板表面平坦化系统，用于进行基板表面平坦化，其包括光学检查装置、覆盖层形成装置以及抛光装置。所述光学检查装置用于扫描得到所述基板表面的影像，并从基板表面的凹陷中筛选出尺寸大于一预定值的凹陷，即特定凹陷。所述覆盖层形成装置用于在所述特定凹陷内形成覆盖层。所述抛光装置用于抛光基板表面覆盖层以外的部分，以提高基板表面的平坦度。本技术方案还提供一种使用该基板表面平坦化系统进行基板表面平坦化的方法。

Description

基板表面平坦化系统及基板表面平坦化方法

技术领域

本发明涉及基板技术领域，尤其涉及一种基板表面平坦化系统以及使用该基板表面平坦化系统进行基板表面平坦化的方法。

背景技术

随着电子产品往小型化、高速化方向的发展，基板也从单面基板、双面基板往多层基板方向发展。多层基板是指具有多层导电线路的基板，由于其具有较多的布线面积、较高的装配密度而得到广泛的应用，请参见Takahashi，A.等人于1992年发表于IEEE Trans.onComponents，Packaging，and Manufacturing Technology的文献High density multilayerprinted circuit board for HITAC M-880。

多层基板的各层导电线路之间通过导孔实现电气连通。所述导孔依不同的设计可以为通孔、盲孔或埋孔。导孔内壁镀层的质量十分重要，其会影响各层导电线路之间的连通效果，进而影响多层基板的工作性能。

多层基板的导孔通常通过如下方法制作。首先在覆铜板(Copper Clad Laminate，CCL)的预定位置钻孔，所述覆铜板是指包括铜箔和树脂层的板状基材。然后进行化学镀铜工序，在孔壁及覆铜板的铜箔表面形成极薄的化学铜层。由于化学镀铜层的厚度为几个微米或更小，为确保孔壁铜层的连续性和可靠性，在化学镀铜后还需要进行电镀铜工序，以在化学镀铜层上形成较厚的电镀铜层。然而，该电镀铜层表面极易发生铜凹陷，使得覆铜板表面平坦度降低。铜凹陷的深度为几个微米或更大，当凹陷的深度大于5微米，将会对后续的线路制作、防焊处理等工序会产生直接的影响，进而降低电路板的质量及良率。然而，几微米的铜凹陷用人眼不容易观察到，并且要从其中筛选出凹陷深度大于某一定值的并对其进行处理更需要消耗大量人力及时间。

因此，有必要提供一种基板表面平坦化系统以及使用该基板表面平坦化系统进行基板表面平坦化的方法。

发明内容

以下将以实施例说明一种基板表面平坦化系统以及使用该基板表面平坦化系统进行基板表面平坦化的方法。

一种基板表面平坦化系统，用于进行基板表面平坦化，其包括光学检查装置、覆盖层形成装置以及抛光装置。所述光学检查装置用于扫描得到所述基板表面的影像，并从基板表面的凹陷中筛选出尺寸大于一预定值的凹陷，即特定凹陷。所述覆盖层形成装置用于在所述特定凹陷内形成覆盖层。所述抛光装置用于抛光基板表面覆盖层以外的部分，以提高基板表面的平坦度。

一种基板表面平坦化方法，包括以下步骤：

使用光学检查装置扫描所述基板的表面，得到基板表面的影像并从基板表面的凹陷中筛选出尺寸大于预定值的凹陷，即特定凹陷；

使用覆盖层形成装置在所述特定凹陷内形成覆盖层；

使用抛光装置对基板表面覆盖层以外的部分进行抛光处理，以提高基板表面平坦度。

本技术方案的基板表面平坦化系统将光学检查装置与覆盖层形成装置及抛光装置结合。使用该基板表面平坦化系统进行基板表面平坦化的方法可快速地找到发生凹陷的位置并筛选出尺寸大于一预定值的凹陷，即特定凹陷，进而在所述特定凹陷处形成覆盖层，再由抛光装置对基板表面进行抛光处理，可节省大量人力并提高效率。

附图说明

图1是本技术方案提供的基板表面平坦化系统的结构示意图。

图2是本技术方案提供的基板的结构示意图。

图3是使用本技术方案提供的基板表面平坦化方法的覆盖层形成后的基板结构示意图。

图4是使用本技术方案提供的基板表面平坦化方法的抛光步骤基板结构示意图。

图5是使用本技术方案提供的基板表面平坦化方法的电镀步骤后基板结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例，对本技术方案的基板表面平坦化系统及使用该基板表面平坦化系统进行基板表面平坦化的方法作进一步的详细说明。

请参阅图1，本技术方案提供的基板表面平坦化系统100用于提高基板200的表面平坦度。所述基板表面平坦化系统100包括传送装置10、机架20、光学检查装置30、覆盖层形成装置40、抛光装置50、控制装置60。本实施例中，待处理的基板200为一个电路板。请参阅图2，所述待处理的基板200包括绝缘层210、第一导电层220及第二导电层230。所述第一导电层220及第二导电层230分别位于所述绝缘层210的相对的两个表面。基板200还设有一导孔240，导孔240连接第一导电层220及第二导电层230，且所述导孔240与第一导电层220连接处有一个凹陷241，所述凹陷241具有一个凹陷面242。凹陷241的深度大于5微米。可以理解。具体操作中，基板电镀过程中形成的凹陷可能有多个，且凹陷程度不一，本实施例中，仅以该凹陷241为例来进行说明。

所述传送装置10用于传输待处理的基板200。传送装置10可以为机械手或传送带，本实施例中，采用传送带来传输待处理的基板200。

所述机架20用于承载所述光学检查装置30、覆盖层形成装置40、抛光装置50及控制装置60。本实施例中，机架20位于传送装置10正上方，其具有一主体部21及四个支撑部22。所述光学检查装置30、覆盖层形成装置40、抛光装置50及控制装置60均固定于所述主体部21上。

所述光学检查装置30用于扫描得到基板200表面的影像，并从基板200表面的凹陷中筛选出尺寸大于一预定值的凹陷，即特定凹陷。光学检查装置30包括光源31、摄像装置32以及处理器33。所述摄像装置32扫描基板200的表面，得到影像，传送给处理器33。处理器33对基板200表面的影像进行分析，从所有凹陷中筛选出特定凹陷。对于不同的工作对象，该特定凹陷的介定值是可以不同的。本实施例中，该特定凹陷的介定值为5微米，即深度大于5微米的凹陷为特定凹陷。

所述覆盖层形成装置40用于在特定凹陷处形成覆盖层。覆盖层形成装置40与光学检查装置30相邻设置。本实施例中，所述覆盖层形成装置40为一个喷写装置，其包括一个保护剂储存盒41以及一喷写头42。所述保护剂储存盒41中可储存干膜光阻、湿膜光阻、防焊材料或塞孔阻剂等，本实施例中保护剂储存盒41中储存的是塞孔阻剂。

所述抛光装置50用于抛光基板200表面覆盖层以外的部分，以提高基板表面的平坦度。抛光装置50设置于覆盖层形成装置40之后。所述抛光装置50可以为蚀刻/微蚀刻槽或者磨刷机。

所述控制装置60用于控制传送装置10、光学检查装置30、覆盖层形成装置40及抛光装置50，以实现所述基板表面平坦化系统100的连续工作。

可以理解，还可在所述覆盖层形成装置40及抛光装置50间设置一烘干装置70，以利于保护剂的干燥或熟化。

本技术方案的基板表面平坦化系统100将光学检查装置30与覆盖层形成装置40及抛光装置50结合。可实现在短时间内找出人眼不易观察到基板200表面的凹陷并对其进行筛选，节省大量的人力及时间，提高生产效率。

本技术方案还提供一种采用如上所述的基板表面平坦化系统100进行基板200表面平坦化的方法，其包括以下步骤：

第一步，使用光学检查装置30扫描基板200表面，得到基板200表面的影像并从基板200表面的凹陷中筛选出尺寸大于预定值的凹陷，即特定凹陷。

将所述待处理的基板200置于传送装置10上，基板200的第一导电层220相对于机架20的主体部21设置。将待处理的基板200移动至所述光学检查装置30处，由所述光学检查装置30对第一导电层220进行光学检查，并将结果传送至控制装置60。具体地，所述光源31对第一导电层220照明，所述摄像装置32摄取第一导电层220的图像，所述处理器33对第一导电层220的影像进行分析，从所有凹陷中筛选出尺寸大于预定值的凹陷，即特定凹陷。并将特定凹陷的形状位置信息传送至控制装置60。本实施例中，凹陷深度大于5微米的被定义为特定凹陷。

第二步，使用覆盖层形成装置40在所述特定凹陷内形成覆盖层。

具体地，所述控制装置60接收到第一导电层220的图像之后，启动传送装置10将待处理的基板200移动至所述覆盖层形成装置40处，所述覆盖层形成装置40在控制装置60的作用下，对第一导电层220选择性地涂覆保护剂，即在特定凹陷内形成覆盖层。所述保护剂可以为干膜光阻、湿膜光阻、防焊材料或塞孔阻剂等，本实施例中采用的是塞孔阻剂。由于所述凹陷241的深度大于5微米，故为特定凹陷。请一并参阅图2及图3，保护剂喷到凹陷241内，并在凹陷面242上形成一覆盖层243，覆盖层243将该凹陷241部分填充或填满。

第三步，使用抛光装置50对基板200表面覆盖层243以外的部分进行抛光处理，以提高基板200表面平坦度。

将待处理的基板200移动至所述抛光装置50处，并对第一导电层220上覆盖层243以外的部分进行抛光处理。该抛光处理过程可采用物理磨刷或化学蚀刻等方法。本实施例中采用化学蚀刻的方法，先后经历水洗、蚀刻、水洗及抗氧化等步骤。由于该凹陷面242上形成有覆盖层243，第一导电层220上所述凹陷241周围的导电物质被蚀刻，造成第一导电层220的厚度减少，从而所述凹陷241的凹陷深度降低或基本消失，达到提高基板200表面平坦度的目的。请参阅图4，多余表层铜221被蚀刻掉，覆盖层242自然脱落，仅留下靠近绝缘层210一端的内层铜222，从而使得待处理的基板200的铜层表面平坦化。可以理解，有部分深度较大的凹陷处经过抛光步骤仍会存在一定的凹陷，且其中残留有部分保护层243，此时，需要用碱液对其进行处理以除去其中的塞孔阻剂。

可以理解，当采用化学蚀刻/微蚀刻方法对基板200进行抛光处理时，为加快蚀刻的速度并优化蚀刻的效果，形成于特定凹陷内的覆盖层的厚度最大值可为相应凹陷深度的1/3至2/3范围内。

进行抛光处理后，基板200表面平坦度得到提高，但可以理解，所述绝缘层210上背离所述第二导电层230的一侧仅覆盖有内层铜222，为提高该基板200的可靠度，还可在抛光处理之后设置一个电镀步骤。请参阅图5，电镀步骤完成后，所述内层铜222表面又增加一电镀层250。

使用该基板表面平坦化系统100进行基板200表面平坦化的方法可快速地找到发生凹陷的位置并筛选出尺寸大于一预定值的凹陷，即特定凹陷，进而在所述特定凹陷处形成覆盖层，再由抛光装置50对基板200表面进行抛光处理，可节省大量人力并提高效率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基板表面平坦化系统，用于进行基板表面平坦化，其包括：

光学检查装置，其用于扫描得到所述基板表面的影像，并从基板表面的凹陷中筛选出尺寸大于一预定值的凹陷，即特定凹陷；

覆盖层形成装置，其用于在所述特定凹陷内形成覆盖层；

抛光装置，其用于抛光基板表面覆盖层以外的部分，以提高基板表面的平坦度。

2.如权利要求1所述的基板表面平坦化系统，其特征在于，进一步包括一个传送装置，所述传送装置为传送带或机械手。

3.如权利要求2所述的基板表面平坦化系统，其特征在于，进一步包括一个控制装置，其与所述传送装置、光学检查装置、覆盖层形成装置及抛光装置电气连接，以实现所述基板表面平坦化系统的连续工作。

4.如权利要求1所述的基板表面平坦化系统，其特征在于，进一步包括一个烘烤装置，其设置于所述覆盖层形成装置及抛光装置之间。

5.如权利要求1所述的基板表面平坦化系统，其特征在于，所述覆盖层形成装置为一个保护剂喷写装置，其包括一个保护剂储存盒以及一个喷写头。

6.如权利要求1所述的基板表面平坦化系统，其特征在于，所述抛光装置为磨刷机或蚀刻槽。

7.一种基板表面平坦化方法，包括：

使用光学检查装置扫描所述基板的表面，得到基板表面的影像并从基板表面的凹陷中筛选出尺寸大于预定值的凹陷，即特定凹陷；

使用覆盖层形成装置在所述特定凹陷内形成覆盖层；

使用抛光装置对基板表面覆盖层以外的部分进行抛光处理，以提高基板表面平坦度。

8.如权利要求7所述的基板表面平坦化方法，其特征在于，所述覆盖层采用干膜光阻、湿膜光阻、防焊材料或塞孔阻剂。

9.如权利要求7所述的基板表面平坦化方法，其特征在于，所述抛光处理为物理磨刷或化学蚀刻过程。

10.如权利要求9所述的基板表面平坦化方法，其特征在于，所述抛光处理为化学蚀刻过程，覆盖层的厚度最大值为相应的凹陷深度的三分之一到三分之二范围内。

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