CN1021878C - 多层印刷电路板制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用分别设计并制造好的复合结构来制造叠加多层电路板的工艺，各复合结构由通过光可处理绝缘膜支承的形成图形的导电金属箔组成。把复合层的有箔图形一面向下粘到基板或先前存在的多层结构上，有选择地除去绝缘膜的表面向下直到达下层金属点，以便无电敷镀。接着对绝缘膜上的所有小孔无电敷镀充满金属直到与上表面齐平。加上附加的已形成图形的复合层并按需要敷镀以产生隐蔽通路和一层接一层的新的导体图形层。

Description

本申请涉及由我们同时提交的称为“制作印刷电路板抗蚀图的方法”的美国专利申请742，742，该申请于1985年6月10日提交，并已转让给本申请的受让人，现在此引入以供参考。

一般来说，本发明涉及印刷电路板的制造，尤其涉及到使用普通叠加工艺来制造多层印刷电路板。

近20年来进行的电子线路元件的集成化和小型化，对印刷电路板技术的限制已经变成了一个日益复杂的问题。印刷电路板或更准确地称作为印刷线路板（PWB）起到若干主要作用，首先，电子元件诸如特殊封装的集成电路，电阻等等被安装或承载在通常为结实的插件-类似插板的平板表面上。这样，PWB对元件起到了一个支撑作用。其次，采用化学腐蚀或在板的表面镀敷导体图形，PWB在元件之间形成所需的电气连接。另外，PWB还能包括用作散热片的金属区。随着集成电路的使用逐渐增多，更高密度的连接需要双面的PWB，以便利用板另一面上的导体图形来作为附加的连接。这种趋向已扩展到称为多层PWB的许多层板的连接。层与层之间通常借助镀通孔（金属化孔）连接。

导体图形一般是对敷有铜箔的环氧树脂玻璃纤维基板进行照相蚀刻来形成的。在铜箔上涂上一层感光性树脂层，并使紫外线通过漏印板类似胶片的图形掩膜曝光形成图形。感当性树脂上曝光的区域被聚合。用化学溶液除去未聚合的区域而留下铜的区域。在剩下的经过聚合的感光性树脂保护层的下面就是所需要的导体图形。然后蚀刻掉暴露出的铜箔，并用化学方法除去剩下的感光性树脂，就露出了由此形成的导体图形。当然，这道工序存在许多通用的变化，例如，通过对抗蚀图附加电镀一层铜来形成导体。但是，所有需进行蚀刻的导体图形都有不同程度的掏蚀（undercut），这是因为只有顶 上的表面受到保护而免受蚀刻剂的蚀刻。当需要极其细的导体图线时，掏蚀变得格外易出故障。

随着电路集成度的增加，表面安装技术（SMT）已大大地加速了电子电路的致密化，能使空间需要量缩减达70%之多。表面安装器件（SMD被直接装到PWB的表面，并使用汽相焊料，焊料逆流或其它技术来焊接。对于在微小的间距内具有许多引线端的集成电路表面安装定位来说，要求PWB的导体具有非常好的分辨率。

同时，无电敷镀技术正在迅速改进。在这种系统中，广泛地由日本制造厂所使用的是在多层纸质基板上。用化学方法在大的镀槽中靠金属沉积来生成导体电路。近来，镀液配方和镀槽操作系统的改进已促进了无电敷镀技术在日本以外国家的使用。就某种方法来说，起催化作用的基板上涂有一层感光性树脂。在形成图形的保护层之后，穿过保护层的孔采用无电敷镀法充以金属。由于是用叠加金属而不是减去（即蚀刻）金属来产生导体，因此，这种工艺称为“叠加”工艺。采用这种方法，导体电路能被制成所需的厚度。一般来说，无电敷镀技术减少或消除了掏蚀后果，并产生原生金属的直边导体。但是，这种方法需要使用外国制造的催化剂来促进铜的沉积和增加附着力。

然而，SMD电路已经变得如此密集，以致多层PWB成为人们注意的焦点，并有若干种技术正在展开竞争。单层玻璃纤维环氧树脂PWB能被粘合在一起，并用对所钻的孔孔金属化来作内部连接。Cofired陶瓷生产技术使用在另外的层叠工艺中，屏蔽线的原型也已经提出来了。所有这些系统都有许多缺陷。例如，在四层PWB中的2，3层就需要一个中间连接层，通孔必需穿过整个结构，就样就要浪费1层4层上能另派用场的“空闲”（real    estate）。因此，借助现有技术是不能很好提供通常所说的在两层或更多的内层之间埋入连接的隐蔽通路的。

因此，本发明总的目的是提供在单一基板上制造包括隐蔽通路和新的导体图形的多层导体电路的技术。本发明另一个目的是在不连接的各层上产生一种不浪费空间的具有隐蔽通路的多层PWB。本发明的一个相关目的是为在用于SMD的单一基板上制造复杂的多层PWB提供一种实用的工艺。

本发明的这些及其它目的，通过采用分别制造好的，由导电箔上敷有绝缘膜所组成的复合结构而得以实现。导电侧被形成图形并经独立的工艺蚀刻。然后将该复合层的导电箔图形侧粘到下面的基板上或先前已经有的多层结构上，并除去所选择区域的绝缘膜直到下面的金属位置，以便进行无电敷镀，所有进入绝缘膜的小孔图形被无电敷镀充满原生金属，该金属高出到上表面，以形成导体和通路。当需要形成包括隐蔽通路的，实际上不受复杂性限制的多层结构时，可采用更多独特的图形复合层和敷镀。

就最佳工艺来说，绝缘膜是可光学处理的。最好是永久干燥膜（PDF）。金属箔最好是用传统方法可被光蚀刻的铜箔。由于铜箔阻挡了曝光的能量，未固化的PDF就不受预先制作导体布线图形操作的影响，（该操作使箔产生“脱板”）。当把箔片图形侧粘到下面的PWB上进行复合后，PDF通过掩膜曝光，并除去需要暴露本身敷层下面的或在PWB顶表面上的先前存在的下层金属区上的敷层。在后一种情况，任何粘接材料同时能被除去。在PDF上的小孔随后被无电敷镀以形成导体和通路。所有板上工作均在叠加方式下完成，这种方法产生的多层连续原生金属导电通道，在导线的细度方面（更高的分辨率）要比先有技术采用减成法工艺能可靠达到的要更高。因为无电敷镀能在多层基板上没有金属的一块区域中重新进行，这种技术为在不受前面一层的影响下，设计电路图形提供了最大的灵活性。而且，复合件能在并行的组件系统中作为辅助元件同时地制造好。

在另一种可采用的技术中，也使用了敷箔的复合件，该复合件的箔上侧（即外面）粘接到先前存在的PWB结构上，随后将板上的箔形成抗蚀图，以便有选择地暴露中间层连接区的绝缘材料。经蚀刻工艺除去暴露到下层金属处的绝缘材料，以便于电镀或无电敷镀。然后所有绝缘材料上的小孔敷镀充满金属，使其高出箔层表面。然后该层对第二次加工抗蚀图，以便在箔层上形成导体敷有绝缘层的附加箔片适用于PWB结构的任意一面或两面，从而可形成实际上可任何组合的多层PWB的隐蔽通路连接。

图1是使用本发明方法所制成的多层电路板的构制顺序的截面示意图。

图2是用于图1中步骤7所示的多层电路板结 构在敷有图形前后的复合层截面示意图。

图3-6是图1中步骤6和8之间的多层基板在性质不同的点上的截面示意图。

图7是用于图1中步骤8所示的另一种多层电路板结构在箔片敷有图形前后的复合层的截面示意图。

图8是一个顺序简图，表示了用敷箔复合件来制造多层PWB的另一种方法。

下面说明多层PWB的工艺，该工艺使用化学敷镀方法可在大容量的工艺敷镀槽中连续运行，以在传统基板上建立非常密集复杂的独立层，（这种敷镀槽一次能容纳大量的电路板）。当需要进行独立的复合制造时，整个工艺可高度自动地完成。本工艺将表明不仅仅是多用途的，而且与竞争技术相比较也是高度经济的。

图1示出了代表九个阶段的多层PWB结构的截面。由于在任何给定平面上的导体图形非常复杂，故为简化说明起见，省略了给定层平面上的给定导体通道的范围。正如在图1的截面中看到的那样，给定层上暴露的金属区可以只是对应于两层之间的垂直连接点，或可以是例如与该层平面上的纸垂直或斜交的穿过导体而行的一部分。步骤1至5说明穿过一层永久干燥膜无电敷镀产生单一的同一平面上的导电层。两个不同的复合件被分别加在步骤7和8。导致图1中步骤8的详细步骤具体地示于图3-6。

在步骤1中，基板10被复盖上一层导电金属箔12。基板可以是由任何绝缘材料制成的薄板，例如由合成树脂，玻璃，陶瓷，涂有金属的陶瓷，层压纸，卡片纸，或纤维材料制成。合成树脂的例子中包括酚醛树脂，三聚氰胺和环氧树脂，最佳的基板是玻璃纤维环氧树脂复合板。

导体金属箔12从这样的金属中选择具有所需的电气和机械特性以及耐化学性和耐热性。用于箔片12的最佳金属是铜，典型的厚度约为0.5至3密耳。

在步骤2，金属箔12被制成图形，以便形成导电线条。在箔片12上可加上一层感光性树脂（未示出），并通过掩膜曝光。接着，除去已曝光的感光树脂，并蚀刻下层的金属，以留下所需的金属电路图形线条14。感光性树脂结构一般采用传统层叠或使用液态保护膜以离心法干燥膜层的形式涂敷。保护层可通过一张照相底图用紫外线（UV）照射曝光，或直接用电子束，或激光来形成图形。在金属箔上形成布线图形的另一方法是在我们以上参考的共同待批申请中所教导的。因为线条14并不用来构成最终完成的导体，自然，金属箔12最好非常薄，以允许在没有掏蚀问题的情况下具有高分辨率的细线条图形，掏蚀往往发生在具有较厚层的减成技术中。

在图1中的步骤3，用金属箔12形成的导电图形14被涂复一层可光学处理（photo-processible）的绝缘材料16，最好是光可硬化的不导电膜。绝缘材料16最好是采用层叠法以干燥层方法涂敷的未固化PDF。

最佳的PDF材料是由E.I.Dupout    de    Nemours    &    CO.生产的称为PAR-001的有精确浓度的紫外线固化的聚丙烯腈。这种材料的一个不良特性是不能很好地粘到铜上。这样，更广泛使用的和一般可得到的PDF包括有用于铜的粘着力促进剂，以使这种材料适合于用作焊接保护膜，或用作其它类型的图形绝缘。已知类型的PDF更普通的缺点是不适合于用作敷镀掩膜。特别是，促进铜粘着力的附加剂浸出到镀槽中，经一个不能接受的短周期后就使镀槽失效。使用在本发明中的PAR-001，没有加入铜粘着力促进剂，因此，可以用作敷镀掩膜而不会使镀槽中毒。但是，在固化后，它不能很好地粘在铜上。未固化的PDF是柔软的并稍微有点发粘，它能暂时的附着在铜上。层叠在非铜基板上的未固化PDF，一旦固化时，就永久地粘在基板材料（在此情况下是环氧树脂）上了。

在步骤4中，PDF16由紫外线通过画有所需导体图形轮廓的掩膜曝光而被形成图形。掩膜与步骤2中负的感光树脂掩膜相同。被曝光的区域18就聚合，硬化并保留下来（正如图4所示的那样）。硬化的PDF18之间的区域用化学方法除去，以形成孔隙或小孔，这些小孔使下层的铜线条14曝露出来。由小孔如此暴露的铜点，用于无电敷镀。暴露的铜线条起催化点的作用，这种催化点对镀液中的铜离子有亲和力。靠化学增长来“生长”金属的厚度，直到所有的小孔均充满或敷镀上与如步骤5所示的上表面一样高的纯铜20。

在如图1所示的步骤1-5中，由于整个一层 中的所有铜线条14均被暴露以便敷镀，所以就不会遇到PDF敷镀掩膜不粘附到铜上的问题。只有层与层之间的介面处在PDF和基板的环氧树脂之间。这样，经过固化PDF与夹在层之间的根据原始铜线条14镀了金属的导体就被永久地粘到了基板10上，而铜线条14本身也就被粘到基板10上了。

正如图1中步骤6所示，加上了第二层PDF并经过处理，以留下永久的绝缘图形22。要注意，小孔是在预先存在的金属上面形成的。但是，在这种情况下，某些金属导体区由PDF复盖而不是暴露的。

因为在步骤6存在铜与PDF层到层之间的介面，在那里铜导体对先有的层是易“脱掉的”，因此，必然提出粘接问题。结果证明，PDF必然会十分良好地粘到锡上。因此，作为PDF粘接的一种技术是在步骤5中使金属导体20的暴露表面上复盖一层锡。这可以在PDF的层叠未固化之前。通过一种浸涂锡层的步骤来实现。浸涂锡层被用作薄镀以加速其它工序中的焊接。所产生的涂层是非常薄的，大约为几埃，但作为铜与PDF之间的联系是完全适用的。另一种技术，在步骤5中对预先存的板上导体无电敷镀锡也能满足需要。

经过层叠并在PDF22上形成图形后，必需敷镀暴露的金属点20。把铜，更贵重的金属无电敷镀到锡上是困难的，最好考虑在敷镀前首先用“锡剥离槽”除去暴露的超薄锡镀层。然后如步骤4和5那样通过PDF上的孔隙对暴露的铜进行无电敷镀。所形成的结构示于图3。

要在没有下层金属的地方加上新的单独的电路导体图形，就要用在独立的“脱板”工序中制造，由图2所示的“复合物”24。一层非常薄的铜箔涂层26（半英两铜箔约半密耳厚）通过热轧层叠到未固化PDF片28的一侧。铜箔侧接着构成照相图形以产生薄的导体图线条30。薄的箔可被蚀刻成非常细的线条。金属箔26可使用传统的技术进行光蚀刻，诸如应用紫外线感光树脂，暴露在有光化性的紫外线下，剥离暴露的部分并接着蚀刻下层的铜箔，并除去未暴露的保护层。金属箔26的作用是作为光敏性的PDF28的遮光板，以使PDF被导体图形遮光而保持原状（即，留下未聚合部位）。

接着，仍旧带有未固化PDF的复合件24，其铜箔图形侧向下粘到多层基板的上表面32上（如图3所示）。但是，首先要把双面有效的膜粘合剂敷镀到先前存在的基板表面32上。聚丙烯膜粘合剂是适用于可剥去载体之间厚度为1，2或3密耳的夹层的。在把复合件粘到基板上之后，即把PDF28进行光处理以留下硬化的绝缘体图形34（如图4和5所示）。图5对应于图1中整个工序略图的步骤7。无论何处的铜箔线条均存在于复合件的下侧，上面复盖的PDF是有孔的，以留出洞和槽来形成通路和导体。铜箔线条是催化点或作为敷镀时的起点。这样，铜箔与PDF粘接仅仅是暂时的，而且在PDF未固化状态下不会有什么问题。另外，在基板表面32上的金属区是要通过该新层来敷镀的，它们是通过PDF上的小孔而暴露的。相同的溶剂（例如1.1.1三氯乙烷）除去不聚合的PDF以及聚丙烯膜。然后，如图6所示，铜底的孔隙被无电敷镀。

图5和6所示的PDF构成图形和敷镀操作过程类似于图1中的步骤4和5。但是，作为某些敷镀的开始点，即图5所示的铜点30与（例如）专门用于图1中步骤4和6的先前存在的铜点是显然不同的。图5中的点30，实际上是箔镀层26（图2）的下面，导体图形30就是在这一层上形成的。这些在复合件上的非常薄的箔导体30，在某些区域（这些区域，先前的层下面没有金属）上形成新的无电敷镀点。硬化的PDF绝缘层22和聚丙烯粘接膜就位于铜箔点30的下面。要注意，可以除去区域36内不与自己的导电图形涂层一致的复合的PDF，以便用敷镀连接到相邻的层。因此，采用复合件使敷镀现有或新的金属方面具有灵活性。另外某些在先前存在的基板表面32上暴露的导体将不再使用，即，并不电气连接到新的层上。这样，复合层和基板之间的聚丙烯膜附着层解决了两个不同的问题：它不仅把复合层底上的线条粘到基板表面32上的下层固体的PDF上，而且也把暴露的不用的铜导体粘到复合层的未固化PDF上。

要注意，虽然同样的聚丙烯粘接膜技术可用于图1中的步骤1-5来代替导体图形镀锡，但是最好要尽量减少附着膜的数目，因为它们的温度稳定性不如PDF。这样，在单独加上PDF时（即，非 复合），最好在下层的铜上镀以锡。

图6相当于图1中叠加下一层之前的步骤8。在图6所示的把小孔敷镀成与正在增长的多层结构顶表面齐平的工序之后，既可如图1中的步骤6那样单独加入PDF（象步骤3-5），也可在图1中的步骤7加入如图7的另一复合层。图7示出了第二复合层40，在该层上与图2有点相似，形成有性质不同的导体图形30′。复合层40的下面粘有铜箔，PDF采用与上述相同并举例说明于图3，4和5的工序进行光处理，而随意地留下如图1的步骤8所示的构形，剩余硬化的PDF42上保留了经过老的和新金属上的小孔，新金属是由所敷的图形30′提供的。小孔从铜点开始被敷镀到如图1的步骤9所示的顶表面一样高，以完成该图例说明中的多层结构。表面上所安装的元件被直接附装到顶部导体表面上。将用焊接保护膜（没示出）来保护表面的导体，留下的只是些需要焊接元件的暴露点。

当需要产生一块特殊的多层PWB时，可以改变或重复图1中的步骤3至5和7至9。

虽然这种复合物是作为用于先前存在的多层基板上来说明的，但是，该复合物也能同样容易地用作诸如环氧玻璃板之类的绝缘基板上的第一电路层。需要时，可以接着加上附加的复合和绝缘层。

本方法的一个主要特点在于能毫无困难地在多层结构的上面直接工作，灵活地设计任何导电金属图形30和30′。例如，可采用与原来已经构成的多层基板性质不同的各种改进方法。还有，可同时地准备大量电路或预先使实际装配时间减到最少。

利用光可处理绝缘材料和图形导电箔复合的方法具有如下优于先有技术方法的附加优点：（1）图形铜箔形成能直接适用于多层板上的导电电路，而不需要进一步敷镀或蚀刻;（2）不需要埋入导线;（3）复合件形成垂直连接和隐蔽通路，而不必在多个绝缘层上钻孔和对其敷镀金属，以及（4）随着导体分辨率，轮廓和形状的改进，板上工艺完全是叠加法，产生的导电通道是由连续的原生金属形成的。简单地通过浸入到一个无电敷镀槽中来减少工艺步骤和增加基板导体金属化的能力，使叠加电路板能以更大的容量来制造，这种方法与传统工艺相比，批量生产的成本更低。再者，无电敷镀为制造具有密集的，小直径通路（大的高宽比）更高密度板提供了一种方法，这种方法不同于半加成工艺或利用电镀技术的工艺。

在图1-7中所说明的上述技术的一个固有缺点是：由于未固化PDF是软的并能稍微伸展，因此当将其重合到现成的多层PWB表面时，需要考虑到图形箔复合件的尺寸稳定性。另外，适合于镀槽用的PDF非铜粘合需要额外的粘接或镀锡之序。然而上述工艺的优点大大超过了它的这些缺点，在图8中详细示出了另一种能完全避免这些特有缺点的技术，这种技术使用一种可蚀刻的绝缘材料敷箔，而不用光可处理的PDF绝缘体。

该方法以铜箔敷在一种绝缘材料50的两面（图8的步骤1）开始，外面的箔层52和54用抗蚀方法被蚀刻，在箔上形成小孔或微孔56，以便有选择地暴露绝缘材料。孔56并不是导体图形，而是进入绝缘体50的小的窗口或通道（步骤2）。

外面的箔层52和54用作绝缘层50蚀刻时的抗蚀掩膜。绝缘体50通过小孔56被暴露，以便用任何一种方法从一个箔层蚀刻到另一层。适用于聚合物绝缘材料蚀刻的方法有各种化学液体，等离子体或“干式”蚀刻，或一种合适的激光能量。箔层52和54在蚀刻工序中保护了下层的绝缘体，因而使绝缘体能有选择性地在其上形成从箔上各个窗口56到复合层另一面上的下层箔层的孔或空洞58。

接着，绝缘体50上的空洞58如步骤4所示被充满金属，从而形成箔层52和54之间的内连柱或通路60。由于通路60是从一层完全贯通到另一层，因此这和步骤2和3所示的无论从一个面上还是另一个面上或两个面上所形成的窗口没有任何区别。在任何情况下，空洞58利用敷镀金属的方法被充满金属。可以用无电敷镀，或者，由于箔层52和54是完整无缺的（即没有形成图形），因此在空洞58的壁上用标准孔金属化工序中的无电敷镀镀上一层薄的起始层后，也可采用电镀。接着进行电镀的无电敷镀敏化技术包括在空洞内敷镀起催化作用的敏化溶液，以便形成催化点进行无电敷镀一薄层铜。一旦经过敷镀，孔中的薄层铜与外面的箔表面就形成了一个连续不断的导电体，这样就可采用更快的电镀方法去进行剩余部分的敷镀。对于具有大的高宽比的洞进行电镀是困难的，但是，在图1的非常薄的绝缘体上的空洞可以具有比较小的高宽比，在这种情况下是能进行电镀的。总之，它可以利用任何一种合乎要求的已知技术（诸如脉冲 敷镀，机械搅拌和空气喷射）来增强孔的电镀效果。一个典型的孔或窗口大约为4密耳宽。理想的外部绝缘层大约为1至2密耳厚，所以，为便于敷镀，绝缘体空洞的高宽比大约为2。

接着，外面的箔层52和54利用传统的技术或用我们上述参考的共同待批申请中所示的蚀刻图形的方法被重新蚀刻成导体图形52′和54′。箔层在形成图形时留下了一个双面导体图形，可以把只有一面敷箔的绝缘材料叠加层（敷层向外）粘到其一面或两面。图8的步骤6示出了一种双面方法，在该方法中，其外侧带有铜箔敷层68和70的绝缘层64和66被粘到步骤5的结构上。正如步骤7所示的那样，铜箔敷层68和70经过蚀刻形成小孔72，这些小孔与原始绝缘层50的表面上所形成的两层导体图形上的下层铜点对准。暴露的绝缘材料利用上面提到的任一技术被再次蚀刻掉，只是在两层不同的绝缘层64和66上形成小孔。正如图8的步骤8所示，形成的空洞74随后被镀满金属，从而把诸如52′这样的下层点连到外面的箔层（如步骤9所示）。并再次用单独的无电敷镀或经敏化的无电敷镀再加电镀。

前面图8的工艺，对种类繁多的材料体系是有用的。例如，敷箔绝缘层能利用如图1方法中使用的粘合技术来实现粘合，或利用本身具有粘性的热固性或热塑性绝缘材料，用压或轧的粘合操作来实现粘合。本发明也特别适合于非常薄的材料。作为一个例子使用（0.001-0.002英寸）薄的热塑性板（例如，Dupont聚四氟乙烯FEP）并同时用热轧法把外面箔层和绝缘板粘合到“芯板”结构上，这种芯板可以是如上述方法制造好的一般的硬性双面板（PTH型）或诸如聚酰亚胺之类的柔性薄芯板。当使用热塑性绝缘材料时，必须考虑到芯板结构的尺寸稳定性，而且在这种情况下，应避免使用聚四氟乙烯热塑芯板。

由图8的步骤10所产生的结构表示了一种具有四层导体层和三层绝缘层的多层PWB。中间绝缘层50应是一种尺寸稳定性适应于应用的材料。特别理想的组合可以用Dupont制造的聚酰亚胺Kapton材料作芯板50，用聚四氟乙烯层作绝缘体64和66。在图8的步骤10之后，如果不需要附加层，则在此表面上所暴露的裸铜体应被复盖一层焊料保护膜，该膜露出用于SMD焊接所需的端点。这些点然后被涂以焊料。

对于复杂电路图形，诸如Kapton或聚四氟乙烯这类聚酰亚胺绝缘材料的蚀刻使用干式的等离子体辉光放电或湿式的化学蚀刻要优于激光束蚀刻。由于激光蚀刻是非成批工艺，每一通道必须单独形成，一次一层。对于聚四氟乙烯由快速的等离子体蚀刻，对聚酰亚胺，适宜用乙醇氢氧化钾溶液喷射或浸入的蚀刻技术。

通道点的敷镀能用许多方法和多种变化来实现。例如，整个外面箔层同时和通道点一起可被敷镀到给定的厚度。用另一种改型的方法，在敷镀之前可在外面箔层上敷镀保护膜，以使只有所需的导体图形被全部敷镀，或只有通道被敷镀。由于外面的箔层是连续的，电镀金属可用作该处的蚀刻保护膜，诸如有选择地通过复盖在铜箔导体图形上的感光性树脂膜敷镀一层锡铅合金，该感光性树脂膜在除去本底的铜期间用作一种蚀刻保护膜。一种类似技术详述于上面引证的我们共同待批的构成抗蚀图方法的申请中。

图8的方法在材料和易于对准这方面提供了优越性，从而使最终合成包括隐蔽通路的导体图形成为可能。当通路本身并不经过光处理，而是通过箔保护膜蚀刻形成时，绝缘材料的选择并不限于光致反应聚合物，另一方面永久干燥膜固化时易损坏，故图8的方法可用柔性热塑的材料来作为绝缘层。但是，在（例如）使用聚四氟乙烯制成的绝缘层与稳定的芯板材料连接，并为便于对准，在一道板上工序中形成所有的导体图形时，可以不管其尺寸稳定性。如果需要用粘合材料粘接绝缘层时，有许多材料适用于图8的工艺。例如，可以使用聚丙烯粘合材料并为去除到下面的铜点中用等离子体蚀刻。稳定的多层PWB芯板结构可以通过诸如叠加，半叠加或图形敷镀工艺制作双面PTH板的这类传统的PWB技术来提供。作为对外层焊料保护的代替，除了芯板内侧的通道采用PTH的方法外，多层化可由敷箔绝缘板加到芯板表面导体图形上来构成类似图8的步骤6所示的结构。

典型的多层PWB有一个具有两层绝缘层的内部芯板，一层是电压层而另一层是接地层，以实现高容量。信号层形成在PWB的外层上。一个特别有利的系统应使带有用于各种电路的电压层和接地层的内部芯板标准化。即应具有用于各种电路的足 够数量的电源和接地平面层及各种位置的穿通连接。标准化的电压接地平面结构为测试以多层PWB形式构成的复杂电路样机提供了较快的周转。

对于图8的工艺，另一种可能应用的绝缘材料系统是使用（例如）注入聚四氟乙烯或其它热塑或热固树脂的玻璃网或筛。使用网或筛不仅增强了塑料的尺寸稳定性，而且也能获得精确的厚度。另一种可能方案是使用环氧玻璃纤维板作为绝缘层。等离子体蚀刻清除来自玻璃布的塑料，但必须考虑穿过玻璃布敷镀的需要性。

本领域的技术人员根据上面详细说明和附图可以在不脱离本发明的原理和精神的情况下对制造多层电路板的这一方法作出各种变化和改进。例如，虽然图1示出了制造单面多层PWB的方法，但在许多情况下，把图1的方法用于在分层的两面上同时制造有点类似于另一种方法图8所示出的双面那样的双面板是可能的，并无疑是最佳的。另外，虽然图1和图8变换方法在一种情况下偏重于光可处理绝缘层，在另一种情况下偏重非光可处理绝缘层，但是非光可处理绝缘层可使用图1的方法通过激光束直接在绝缘层上钻孔例如，激光束会被现有的多层PWB结构上的下层金属点反射。来用于预先加工图2中的复合层24。这种方法的缺点在于不是“批量生产”，而且需要直接的能量。但是，这类改型均被认为包含在所附权利要求书的范围之内。

Claims (23)

1、一种制造电气内连接板的方法，该方法包括以下步骤：

在一永久绝缘膜层的一侧上限定一导电金属图形；

将所述绝缘层敷设到一金属导体支承基板，使导电图形那侧面向下与所述基板的表面邻接；

以预定图形使所述绝缘层形成小孔，以便暴露下面的金属点；及

从所述暴露的金属点起敷镀金属，直到充满所述绝缘层上的小孔，以形成实心的导体和内层通路。

2、如权利要求1的方法，其特征在于在所述绝缘层上形成小孔的步骤包括在所述绝缘层上形成这样的空洞，这些空洞可向下到达由所述绝缘层支承的导电图形以及到达在所述基板上的金属点。

3、一种制造电气内连接板的方法，包括以下步骤：

-制备在其一面敷有可形成图形的绝缘膜，同带有可形成图形可无电敷镀的金属箔的复合层。

-除去所述复合层上的部分所述金属箔以确定一个导体图形，

-把所述复合层的导体图形面向下地敷设到先存的基板上，

-有选择性地除去部分所述膜来形成孔洞。这些孔洞至少部分地露出作为催化敷镀点的所述敷箔导体图形的下面，和

-无电敷镀所述孔洞使其充满金属。

4、如权利要求3的方法，特征在于还包括重复以复合层为基础，构成多层复合层的所述各步骤。

5、如权利要求3的方法，特征在于其中所述绝缘膜是可光处理的以及所述除去所述膜的步骤是通过对所述膜进行光处理来完成的。

6、如权利要求5的方法，特征在于其中所述绝缘膜是未固化的永久性干膜。

7、如权利要求6的方法，特征在于其中所述金属是铜;所述永久性干膜实际上没有铜的附着力促进附加剂，以免使所述无电敷镀步骤中所用的镀液中毒。

8、如权利要求7的方法，特征在于其中所述敷设复合层的步骤包括一种粘接层敷设在所述基板和所述复合层之间。

9、如权利要求8的方法，特征在于其中所述粘接层是由可与部分所述膜一起被除去以形成所述孔洞的材料所形成的。

10、如权利要求3的方法，特征在于其中所述除去箔步骤包括使用感光性树脂来确定所述导体图形。

11、如权利要求3的方法，特征在于还包括以下步骤：

-首先制备表面上暴露有金属导体的基板，及

-有选择地除去部分所述膜的步骤，以露出所有所述敷箔图形的下面和至少某些在基板表面上的金属导体部位。

12、如权利要求11的方法，特征在于其中所述敷设步骤包括把所述复合层粘合到带有粘接材料层的基板上。

13、一种制造电气内连接板的方法，该方法包括以下步骤：

将一种导电金属箔敷设到一未反应的光可处理的绝缘材料上，

在该以所述金属箔为壳体的未反应绝缘材料上，对金属箔形成图形，和

将该绝缘材料与形成图形的金属箔复合层敷设到一基板并使形成图形的金属箔邻接该基板。

14、一种制造电路板的方法，该方法包括以下步骤：

制备包括一片带有已经形成图形的导电金属层的绝缘材料的复合层;

将所述复合层敷设到一基板;和

在将复合层敷设到该基板之后，仅对所述绝缘材料片形成图形。

15、制造电路板的方法，该方法包括以下步骤：

制备包括一片带有已经形成图形的导电金属层的未反应光可处理的绝缘材料的复合层;

将所述复合层敷设到一基板;和

在将复合层敷设到该基板之后，用光学处理法，对所述绝缘材料片形成图形。

16、一种制造电路板的方法，该方法包括以下步骤：

制备包括一片带有已经形成图形的导电金属层的绝缘材料的复合层;

将所述复合层敷设到一基板，

在将复合层敷设到该基板之后，对所述绝缘材料片形成图形;和

从所述基板上的底层铜点起通过所述已形成图形的绝缘材料进行无电镀敷。

17、制造多层电路板的方法，特征在于包括：

1）把导电金属箔涂敷到一块绝缘基板上，

2）在导电金属箔上形成图形，

3）把光可处理的绝缘材料敷设到该形成图形的金属箔上，

4）在绝缘材料上形成图形以形成空洞，这些空洞暴露出下层的形成图形的金属箔的表面，

5）通过所述空洞对暴露的导电金属进行无电敷镀，一直到所述绝缘材料的表面，和

6）加上光可处理绝缘材料附加层，并在其上形成图形，对通过绝缘材料光处理而暴露的导电金属进行无电敷镀以形成垂直连接，

7）制备其一面敷有导电金属箔的光可处理绝缘材料复合层，其中箔上被形成有作为导电金属电路的图形，其中的绝缘材料在形成图形的工序中被箔隔离，

8）把复合层上形成图形的金属电路面粘接到基板上的经过无电敷镀-形成图形的绝缘材料的顶层，

9）在复合层的绝缘材料上形成图形，并对暴露的导电金属进行无电敷镀以形成一个平的表面，和

10）把步骤6与步骤7至9交换以形成多层电路板。

18、如权利要求17的方法，特征在于还包括从这样的一组材料中选择绝缘材料：这些材料不需要附加的催化点，便能用导电金属溶液来无电敷镀。

19、如权利要求17的方法，特征在于进一步包括使绝缘材料形成催化点的处理，以便接着用导电金属溶液进行无电敷镀。

20、如权利要求17的方法，特征在于还包括在导电金属箔上敷设感光树脂来形成图形，通过掩膜使感光树脂暴光，蚀刻感光树脂和暴露的下层金属箔，以形成电路图形。

21、如权利要求17的方法，其特征在于所述金属是铜，并进一步包括在步骤（3）之前，对形成图形的箔镀以锡。

22、如权利要求21的方法，特征在于其中粘接步骤（8）是通过在基板和复合层之间加一粘接膜层来完成的。

23、如权利要求17的方法，特征在于还包括绝缘材料利用激光束来形成图形。

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