CN103207524B - 形成焊接掩模的方法及其装置和形成电路构图的内部介电层的方法 - Google Patents
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Abstract
在用于形成焊接掩模的方法中，将光致成像墨涂敷到载体膜上，以在载体膜上形成光致成像墨层。使光致成像墨层变干，以形成光致成像抗蚀剂层，由此形成至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜。将光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使光致成像抗蚀剂层的上表面与衬底接触。通过载体膜使光致成像抗蚀剂层曝光于成像光。从光致成像抗蚀剂层去除载体膜以形成曝光的抗蚀剂层。显影曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层；硬化显影的抗蚀剂层以在衬底上形成焊接掩模。
Description
本申请是中国发明专利申请200480042537.9的分案申请。中国发明专利申请200480042537.9的申请日是2004年3月23日，发明名称是形成焊接掩模的方法及其装置和形成电路构图的内部介电层的方法。
技术领域
本发明涉及形成用于制造印刷电路板或布线板等的焊接掩模(solder mask)的方法、和用于执行形成焊接掩模的方法的装置。本发明还涉及形成具有电路图案的内部介电层的方法。
背景技术
在印刷电路或布线板工业中，例如，受对于各种设备的小型化的增加的需求的驱动，这种小型化需要在印刷电路板或印刷布线板中使用高密度电路，焊接掩模墨越来越多地用于印刷电路板(PCB)或布线板的制造。
并且，根据对各种设备的小型化的需求，许多要被安装在其上面的部件为球栅阵列(BGA)型，因此，对于PCB需要越来越严格的要求。
在这种情况下，例如，目前为了形成用于PCB的焊接掩模一般使用液体碱性显影型焊接掩模墨，并且，还为其使用所谓的“干膜”。在焊接掩模的形成中，例如，对于PCB的焊接掩模，需要以下要求：
1.非贯穿通路孔和通孔的填充以及它们的隆起(tenting)彻底。
2.在焊接掩模形成后其平整性尽可能高，例如，±5μm或更低。
3.当为了获得高分辨率和高准确度曝光使用非接触型曝光单元和拍摄干板(photographic dry plate)时，不出现诸如所谓的“白霾(white haze)”问题的问题。
在PCB上涂敷液体碱性显影型焊接掩模墨，即使当前通过诸如丝网印刷、幕帘涂敷、喷涂和辊涂的各种涂敷方法涂敷这种液体焊接掩模墨，也难以获得非贯穿通路孔和通孔的完全填充和100％的隆起。 相反，通过使用真空层压器在PCB上层叠干膜，可基本上实现完全填充和隆起。
对于在焊接掩模形成后的其平整性，由于PCB中的铜图案和通路孔的存在，因此，使用焊接掩模墨难以获得需要的平整性。相反，干膜可获得需要的平整性。
当前可用的碱性显影型焊接掩模墨利用游离基聚合，因此，除非保护免受氧的影响，会出现对于焊接掩模的形成的氧妨碍。更具体地，当碱性显影型焊接掩模墨暴露于氧中时，形成的焊接掩模的表面颜色变白，焊接掩模的功能受到损害。这种问题称为“白霾”现象。
为了避免这种氧妨碍，使用负性膜(negative film)，因为它可与涂敷的焊接掩模墨紧密接触，并因此可保护涂敷的焊接掩模墨不受氧的影响。但是，为了获得高分辨率和高准确度曝光，负性膜并不总是合适的，因为负性膜本身在使用中伸长或收缩，并在焊接掩模的形成过程中导致与位置准确度和精度有关的问题。
为了通过避免与曝光的位置准确度和精度有关的问题获得高分辨率和高精度曝光，考虑优选使用诸如步骤和重复(step-and-repeat)型非接触曝光单元的非接触曝光单元和拍摄干板。但是，当使用非接触曝光单元和拍摄干板时，在干板和涂敷的焊接掩模墨之间不可避免地形成一定的空间。这种空间导致上述氧妨碍。
在这种意义上，当前使用的焊接掩模墨对于形成具有高分辨率和高准确度的焊接掩模是不合适的，在使用非接触曝光单元和拍摄干板时尤其如此。相反，由于干膜在用于焊接掩模的制造中时得到保护免受氧的影响，因此干膜对于形成具有高分辨率和高准确度的焊接掩模几乎没有问题。
当使用焊接掩模墨时，一般通过例如以下步骤制备焊接掩模：将焊接掩模墨涂敷到PCB上，使涂敷的焊接掩模墨变干以在PCB上形成光致成像(photoimageable)抗蚀剂层，成像曝光光致成像抗蚀剂层以对应于要形成的焊接掩模，将曝光的光致成像抗蚀剂层显影到显像的抗蚀剂层，用热的方法硬化显影的抗蚀剂层以在PCB上形成焊接 掩模。
当在低于20℃的温度下避光保存时，这种焊接掩模墨可使用6个月。当使用焊接掩模墨时，可以如希望的那样改变焊接掩模的工作尺寸和厚度。但是，如上所述，当使用这种焊接掩模墨时，难以用墨完全填充通孔和非贯穿通路孔，并且难以执行通孔的完全隆起。并且，孔隙(void)的形成是不可避免的。
通过使用焊接掩模墨获得的平整性在±20μm或更宽的范围中。并且，如上所述，当使用非接触曝光装置和拍摄干板时，由于由氧妨碍导致的上述“白霾”现象，焊接掩模的表面趋于变白。
当前市售的干膜具有如图11所示的多层结构，并且这种干膜在商业供应中为成卷膜(roll film)的形式。
在图11中，附图标记10表示可由例如聚酯膜形成的载体膜；附图标记20是抗蚀剂层，该抗蚀剂层可以是例如用作光致成像焊接掩模层的可聚合(polymerizable)层；附图标记30是用于保护抗蚀剂层20的保护层，该保护层可以是例如聚乙烯膜。
一般地，这种干膜卷在例如-20℃的冷冻状态下被避光保存，并在使用前被解冻。
当实际使用这种干膜时，例如，一般采取以下步骤：
首先，如上所述解冻冷冻的干膜。当其温度达到例如室温时，保护层30从抗蚀剂层20剥离。
然后从保护层30已剥离的干膜上切下具有希望的尺寸的部分。
然后将切下的部分叠置在PCB上，使得抗蚀剂层20的上表面与PCB接触，并且抗蚀剂层20的一个端部20c如图13所示被定位条(tack bar)B定位在PCB上。
抗蚀剂层20然后通过载体膜10被曝光于与要形成的焊接掩模相应的成像光。载体膜10然后从抗蚀剂层20剥离。曝光的抗蚀剂层20然后被预热、被冷却到室温、并通过在其上喷射碳酸钠的水溶液被显影、然后通过在其上喷水用水冲洗抗蚀剂层20。这样显影的抗蚀剂层20然后被热致硬化，由此在PCB上形成焊接掩模。
一般地，当在低于-20℃的温度下避光保存时，这种干膜可使用3个月，当在低于0℃的温度下避光保存时，可使用两个月，当在低于20℃的温度下避光保存时，只能使用两天。
当使用这种干膜时，能够完全填充通孔和非贯穿通路孔以及完全隆起通孔而不形成孔隙。
通过使用干膜获得的平整性在±5μm或更窄的范围中。即使当使用非接触曝光装置或拍摄干板时，也不出现“白霾”现象。
但是，不能容易地如希望的那样改变焊接掩模的工作尺寸和厚度。为了改变焊接掩模的工作尺寸和厚度，需要大量不同的干膜。通过使用大量不同的干膜改变焊接掩模的工作尺寸和厚度不是实用的过程。
发明内容
根据本发明的一个方面，形成焊接掩模的方法包括：将液体光致成像墨涂敷到载体膜上，以在载体膜上形成光致成像墨层；使光致成像墨层变干，以形成光致成像抗蚀剂层，由此形成至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜；将光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使光致成像抗蚀剂层的上表面与衬底接触；通过载体膜使光致成像抗蚀剂层曝光，以形成曝光的抗蚀剂层；从曝光的抗蚀剂层去除载体膜；显影曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层；和硬化显影的抗蚀剂层以在衬底上形成焊接掩模。
根据本发明的另一方面，用于形成焊接掩模的装置包括涂敷机、干燥机、层压装置、曝光单元、去除器、显影单元和硬化单元。液体光致成像墨通过涂敷机被涂敷到载体膜上，以在载体膜上形成光致成像墨层。干燥机被配置为使光致成像墨层变干、以形成光致成像抗蚀剂层、由此形成至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜。光致成像抗蚀剂层承载膜通过层压装置被层压到衬底的至少一侧、以使所述光致成像抗蚀剂层的上表面与衬底接触。曝光单元被配置为通过载体膜使光致成像抗蚀剂层曝光、以形成曝光的抗蚀剂层。载体膜要通过去除器从曝光的抗蚀剂层被去除。显影单元被配置为使曝光的抗蚀剂层显影以形成显 影的抗蚀剂层。硬化单元被配置为硬化显影的抗蚀剂层以在衬底上形成焊接掩模。
根据本发明的另一方面，用于形成具有电路图案的内部介电层的方法包括：将介电材料墨涂敷到载体膜上，以在载体膜上形成介电材料墨层；使介电材料墨层变干，以形成介电材料层，由此形成至少一个介电层承载膜；将介电材料层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使介电材料层的上表面与衬底接触；以热的方式使介电材料层硬化，以形成硬化的介电材料层；从硬化的介电材料层去除载体膜；使硬化的介电材料层经受激光穿孔，以形成具有穿孔的电路图案的激光穿孔的硬化的介电材料层；使激光穿孔的硬化的介电材料层经受去污斑蚀刻；和用导电性材料电镀激光穿孔的硬化的介电材料层，由此形成具有电路图案的内部介电层。
附图说明
通过结合附图参照以下详细说明，本发明的更完整的认识及其许多伴随的优点将变得更好理解，因此将容易得到这种评价和优点，其中，
图1是根据本发明的第一实施例的、用于执行形成焊接掩模的方法的装置的示意图；
图2是用于本发明的第一实施例中的刻版印刷(stencil printing)单元的示意性透视图；
图3a～3c是图2中所示的刻版印刷单元的示意性断面图，用于解释在本发明的第一实施例中使用的刻版印刷方法的例子；
图4是在本发明的第一实施例中的载体膜上形成的光致成像墨层部分的示意性透视图；
图5是本发明的第一实施例中的光致成像抗蚀剂层承载膜部分的例子的示意性断面图；
图6是图5中所示的光致成像抗蚀剂层承载膜部分的示意性断面图，该承载膜部分被一折为二以在其间插入形成图案的PCB；
图7是根据本发明的第二实施例的、用于执行形成焊接掩模的方法的装置的示意图；
图8是本发明的第二实施例中的光致成像抗蚀剂层承载膜部分的示意性断面图；
图9是一对图8中所示的光致成像抗蚀剂层承载膜部分的示意性断面图，其间插入形成图案的PCB；
图10是本发明的第二实施例中的光致成像抗蚀剂层承载膜部分的例子的示意性断面图；
图11是常规的干膜的示意性断面图；
图12是在在PCB上层叠干膜的过程中的、图11中所示的常规的干膜的示意性断面图；
图13是图11中所示的常规的干膜的抗蚀剂层的示意性断面图，该抗蚀剂的一个端部被定位条定位在PCB上。
具体实施方式
现在参照附图说明实施例，其中，相似的附图标记在各个附图中自始至终表示相应或相同的要素。
(例子1)
图1示意地表示根据本发明的第一实施例的、用于执行形成焊接掩模的方法的装置1001。
在装置1001中，从市售的载体膜卷(LUMIRROR T-60，由Toray Industries，Inc.制造的膜厚为38μm的双轴定向的聚酯膜)释放载体膜1A，并将其传送到涂敷室101中的水平、多孔真空台101a上。
如图2和图3a～3c所示，通过使用刻版印刷单元12、通过刻版印刷将市售的光致成像墨2(PSR-4000BN/CA-40BN，由TAIYO AMERICA，INC.制造的二成分液体光致成像墨)涂敷到载体膜1A上。
在图2中，附图标记12a表示刻版印刷单元12的刻版框；附图标记12b表示刻版印刷单元12的金属刻版板，该金属刻版板12b具有100μm的厚度t；附图标记12d表示在金属刻版板12b中形成的刻版 开口。
在该例子1中，通过以下步骤执行上述刻版印刷：通过刮板12c将光致成像墨2通过刻版开口12d挤压和转移到载体膜1A上，该刮板12c沿如图2所示的沿金属刻版板12b的上表面的箭头的方向移动。
图3a～3c表示刻版印刷单元12的示意性断面图，用于解释在例子1中使用的上述刻版印刷。如图3b所示，刮板12c沿沿金属刻版板12b的上表面的箭头的方向移动，使得通过刮板12c将光致成像墨2通过刻版开口12d挤压和转移到载体膜1A上。当光致成像墨2被完全转移到载体膜1A上时，刻版印刷单元12沿图3c所示的箭头的方向被提起，使得金属刻版板12b与载体膜1A分开，同时，如图3c所示，光致成像墨层部分2a从刻版开口12d抽出并保持在载体膜1A上。光致成像墨层部分2a的形状与刻版开口12d对应。
图4是在载体膜1A上形成的光致成像墨层部分2a的示意性透视图。
该刻版印刷方法被重复，使得如图1和图4所示在载体膜1A上连续形成其间具有预定间隔的多个光致成像墨层部分2a。
上面承载多个光致成像墨层部分2a的载体膜1A然后如图1所示被传送到干燥室201中。在干燥室201中，在载体膜1A上形成的光致成像墨层部分2a在80℃的温度下被烘干30分钟，由此形成厚度为50～60μm的光致成像抗蚀剂层部分2b。
由此形成的在载体膜1A上形成的光致成像抗蚀剂层部分2b然后在上述干燥步骤后被冷却到室温。
如图5所示，载体膜1A的前缘(leading edge)部分然后被切割器A切成具有预定长度的单元(unit)载体膜部分，该单元载体膜部分在其上承载一对光致成像抗蚀剂层部分2b。如图1所示，通过切割器A在切割和定位(tacking)室301中实施这种切割。
以下，将在其上承载一对光致成像抗蚀剂层部分2b的单元载体膜部分称为如图5所示的光致成像抗蚀剂层承载膜部分1a。
光致成像抗蚀剂层承载膜部分1a然后被一折为二，即上部分和下 部分，每一部分在其上承载一个光致成像抗蚀剂层部分2b，形成图案的PCB(印刷电路板)4如图6所示被夹在一对光致成像抗蚀剂层部分2b之间。
上下光致成像抗蚀剂层部分2b中的每一个的端部2c然后如图6所示通过定位条B被定位在PCB4上。如图1所示通过定位条B在切割和定位室301中实施这种定位。
夹在上下光致成像抗蚀剂层部分2b之间的PCB4然后如图1所示被传送到真空层压器室401中。在真空层压器室401中，真空层压器(VACUUMEX，由Morton Co.Ltd.制造)(未示出)在70℃的温度下用60秒的时间将光致成像抗蚀剂层部分2b层压到PCB4上。
然后，通过市售的曝光单元(ORC MODEL HMW680GW EXPOSURE UNIT)(未示出)、通过光致成像抗蚀剂层承载膜部分1a的载体膜部分向层叠在PCB4的两侧的光致成像抗蚀剂层部分2b施加350mJ/cm2的曝光能，使其曝光于成像光，例如与要形成的焊接掩模对应的成像光，由此形成曝光的抗蚀剂层部分。
光致成像抗蚀剂层承载膜部分1a的载体膜部分然后从成像(imagewise)曝光的抗蚀剂层部分剥离。然后使得曝光的抗蚀剂层部分保持10分钟，然后通过在30℃的温度下用2MPs的喷射压力在其上喷射碳酸钠的1wt.％水溶液60秒使其显影，然后通过用1MPs的喷射压力在其上喷水45秒，用水将其清洗，由此形成显影的抗蚀剂层部分。
然后在150℃的温度下使在PCB4上形成的这样显影的抗蚀剂层部分硬化60分钟，由此在PCB4的相对的两侧的每一侧形成焊接掩模。
在这样制造的两侧均形成焊接掩模的PCB4中，发现非贯穿通路孔和通孔的填充是彻底的并且获得100％隆起。
并且，焊接掩模的平整性为±5μm或更小，并且，即使当为了获得高分辨率和高准确度曝光使用非接触型曝光单元和拍摄干板时，也不存在“白霾”问题。
在上述第一实施例中，例如，通过使用适当的刻版印刷单元，可以根据需要改变在金属刻版板12b中形成的刻版开口的形状和尺寸，使得光致成像抗蚀剂层部分2b的形状和尺寸也可根据需要改变。换句话说，可以制备任意形状和尺寸的光致成像抗蚀剂层部分2b。
并且，在上述第一实施例中，在刻版印刷单元12中使用100μm厚度的刻版板12。但是，厚度“t”也可根据需要改变，使得光致成像抗蚀剂层部分2b的厚度也可根据需要改变。
并且，通过用不同的光致成像墨代替光致成像墨2，或者，通过使用两种或更多种不同的光致成像墨，例如，作为替代方案，可以例如在PCB4上形成各种焊接掩模，使得在PCB4的各侧有不同的焊接掩模。
并且，在该第一实施例中，光致成像抗蚀剂层承载膜部分1a承载一对光致成像抗蚀剂层部分2b。但是，要在光致成像抗蚀剂层承载膜部分1a上形成的光致成像抗蚀剂层部分2b的数量不必如例子1那样限于2，可以设置希望的数量的光致成像抗蚀剂层部分2b。如果需要，也可为其使用不同的墨。
并且，在上述第一实施例中，可以在PCB4的两侧同时或依次执行层压。
可以在开始用于形成焊接掩模的工序之前或在工序的过程中进行对工序的上述变化或修改。
在常规的所谓的干膜的情况下，实际中难以执行如上所述对工序的这些变化或修改。这是因为，如上所述，常规的所谓的干膜包含载体膜、在其上形成的抗蚀剂层和在抗蚀剂层上形成的保护层，并且，抗蚀剂层在使用之前已具有预定的构造和预定的厚度并被夹在载体膜和保护膜之间。并且，常规的所谓的干膜是以一般在-20℃的冷冻状态下保存的卷的形式市售的，并在使用前被解冻，并且，在被解冻后，在预定的时间周期内被使用，通常在室温下在一天或两天内被使用。
(例子2)
图7示意地表示根据本发明的第二实施例的、用于执行形成焊接 掩模的方法的装置1002。
装置1002包括膜切割和定位室302，而第一实施例中的装置1001包括膜切割和定位室301。
在本发明的该实施例中，在涂敷室101和干燥室201中执行与第一实施例基本上相同的步骤，使得在干燥室201中的载体膜1A上形成相同的光致成像抗蚀剂层部分2b。光致成像抗蚀剂层部分2b然后以与例子1相同的方式被冷却到室温。
载体膜1A然后被切割器A连续切割，使得如图8所示，载体膜1A的各个切割部分在其上承载一个光致成像抗蚀剂层部分2b，该切割部分在以下被称为光致成像抗蚀剂层承载膜部分1b。如图7所示，通过切割器A在切割和定位室302中执行这种切割。
一对光致成像抗蚀剂层承载膜部分1b然后被传送到形成图案的PCB4上，使得其中一个光致成像抗蚀剂层承载膜部分1b被翻转以导致光致成像抗蚀剂层部分2b中的每一个的上表面与形成图案的PCB4的两侧紧密接触，由此，形成图案的PCB4如图9所示被夹在其间。
光致成像抗蚀剂层部分2b中的每一个的端部2c如图9所示通过定位条B被定位在PCB4上。如图7所示通过定位条B在切割和定位室302中执行这种定位。
置于一对光致成像抗蚀剂层部分2b之间的PCB4然后如图7所示被传送到真空层压器室401中。在真空层压器室401中，与例子1中使用的相同的真空层压器(VACUUMEX，由Morton Co.Ltd.制造)(未示出)以与例子1相同的方式在70℃的温度下用60秒的时间将光致成像抗蚀剂层部分2b层压到PCB4上。
然后，以与例子1相同的方式，通过与例子1中使用的相同的市售的曝光单元(ORC MODEL HMW680GW EXPOSURE UNIT)(未示出)、通过光致成像抗蚀剂层承载膜部分1b中的每一个的载体膜部分向层叠在PCB4的两侧的光致成像抗蚀剂层部分2b施加350mJ/cm2的曝光能，使其曝光于成像光，例如与要形成的焊接掩模对应的成像光，由此形成曝光的抗蚀剂层部分。
上下载体膜部分中的每一个然后从成像(imagewise)曝光的抗蚀剂层部分剥离。然后使得成像的曝光的抗蚀剂层部分保持10分钟，然后使其以与例子1相同的方式显影。
然后也以与例子1基本上相同的方式使在PCB4上形成的这样显影的抗蚀剂层部分硬化，由此在PCB4的相对的两侧的每一侧形成焊接掩模。
在这样制造的两侧均形成焊接掩模的PCB4中，发现非贯穿通路孔和通孔的填充是彻底的并且获得100％隆起。
并且，焊接掩模的平整性为±5μm或更小，并且，即使当为了获得高分辨率和高准确度曝光使用非接触型曝光单元和拍摄干板时，也不存在“白霾”问题。
在上述第二实施例中，与第一实施例相同，可以根据需要制备具有任意的厚度的任意形状和尺寸的光致成像抗蚀剂层部分2b。并且，可以使用两种或更多种不同的光致成像墨，例如，作为替代方案，使得可以例如在PCB4上形成各种焊接掩模，使得在PCB4的各侧有不同的焊接掩模。
出于与例子1中讨论的相同的原因，当使用所谓的干膜时，难以在实际中实施对工序的这些变化或修改。
在本发明的方法的上述第二实施例中，当仅在PCB的一侧形成焊接掩模时，不必翻转其中一个光致成像抗蚀剂层承载膜部分以导致光致成像抗蚀剂层部分2b中的每一个的上表面与形成图案的PCB4的两侧紧密接触。
并且，光致成像抗蚀剂层可以为连续层的形状，并且不必要求光致成像抗蚀剂层如图7所示包括多个分开的光致成像抗蚀剂部分2b。
并且，在本发明的形成焊接掩模的方法的第二实施例中，例如，可以组合使用一对装置1002。在一个装置1002中，使用载体膜1A，在另一装置1002中，使用载体膜2A。载体膜1A和载体膜2A可以相同或不同。
以与第二实施例完全相同的方式，如图10所示，在两个装置1002 中的每一个中形成光致成像抗蚀剂层承载膜部分1b，然后将它们同时或依次传送到形成图案的PCB4上，以使光致成像抗蚀剂层部分2b中的每一个的上表面与形成图案的PCB4的两侧紧密接触，由此以与图9中所示的例子2相同的方式将形成图案的PCB4夹在其间。
然后，执行与第二实施例相同的过程，由此也可在PCB4的相对的两侧的每一侧形成相同或不同的焊接掩模。
(比较例)
通过使以冷冻状态保存的具有如图11所示的多层结构的市售干膜焊接掩模(厚度为30μm的PFR-800AUS402，由TAIYO AMERICA，INC.制造)(以下称为干膜)保持在室温，将其解冻。
当干膜的温度达到室温时，保护层30从抗蚀剂层20剥离。然后如图12所示通过切割器A以预定的尺寸切取干膜。然后如图12所示将切下的部分叠置在形成图案的PCB上，使得抗蚀剂层20的上表面与形成图案的PCB的表面接触。抗蚀剂层20的端部2c然后如图13所示被定位条(tack bar)B定位在PCB上。通过重复上述过程，PCB4被夹在两个抗蚀剂层20之间。
利用真空层压器(VACUUMEX，由Morton Co.Ltd.制造)(未示出)在70℃的温度下用60秒的时间将抗蚀剂层20层压到PCB4上。
然后，通过市售的曝光单元(ORC MODEL HMW680GW EXPOSURE UNIT)(未示出)、通过载体膜10向层叠的抗蚀剂层20施加420mJ/cm2的曝光能，使其曝光于成像光，例如与要形成的焊接掩模对应的成像光。
载体膜10然后从成像的曝光的抗蚀剂层20剥离。抗蚀剂层20然后在80℃的温度下经受热处理5分钟，并然后被冷却，直到其温度达到室温。
然后通过在30℃的温度下用2MPs的喷射压力在曝光的抗蚀剂层20上喷射碳酸钠的1wt.％水溶液120秒使该曝光的抗蚀剂层20显影，然后通过用0.1MPs的喷射压力在该曝光的抗蚀剂层20上喷水45秒， 在25℃的温度下用水清洗该曝光的抗蚀剂层20。然后在150℃的温度下使在PCB4上形成的这样显影的抗蚀剂层20硬化60分钟，由此在PCB4的相对的两侧的每一侧形成焊接掩模。
在这样制造的两侧均形成焊接掩模的PCB4中，发现非贯穿通路孔和通孔的填充是彻底的并且获得100％隆起。
并且，焊接掩模的平整性为±5μm或更小，并且，即使当为了获得高分辨率和高准确度曝光使用非接触型曝光单元和拍摄干板时，也不存在“白霾”问题。
在上述实施例中，衬底可以为刚性衬底或柔性衬底。这种衬底可以为刚性的印刷电路板、柔性的印刷电路板或可以在下面的例子3制造的具有电路板的内部介电层。
(例子3)
以与例子1基本上相同的方式，从与例子1中使用的相同的市售的载体膜卷(LUMIRROR T-60，由Toray Industries，Inc.制造的膜厚为38μm的双轴定向的聚酯膜)释放载体膜1A，并将其传送到涂敷室101中的水平、多孔真空台101a上。
以与例子1相同的方式，通过刻版印刷将市售的介电材料(HBI-200BC/TA-20BC，由TAIYO AMERICA，INC.制造的二成分热硬化型墨)涂敷到载体膜1A上，以形成介电材料墨层。
以与例子1中相同的方式在80℃的温度下将由此形成的介电材料墨层烘干30分钟，由此形成介电材料层部分。然后，在与例子1相同的过程之后，真空层压器(VACUUMEX，由Morton Co.Ltd.制造)(未示出)在70℃的温度下用60秒的时间将介电材料层部分层压到PCB4的两侧。
然后，通过在150℃的温度下加热60分钟，以热的方式使介电材料层部分硬化以形成硬化的介电材料层。然后从硬化的介电材料层去除载体膜。硬化的介电材料层然后经受激光穿孔，以形成具有穿孔的电路图案的、激光穿孔的硬化的介电材料层。激光穿孔的硬化的介电材料层然后经受去污斑(desmear)蚀刻。对激光穿孔的硬化的介 电材料层镀铜，由此形成具有电路图案的内部介电层。
对于上述电镀，可以使用其它常规的导电性金属和其它导电性材料以代替铜。
很显然，鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的。因此应理解，在所附的权利要求的范围内，可以以与这里具体说明的方式不同的方式实施本发明。
Claims (27)
1.一种形成焊接掩模的方法，包括:
将液体光致成像墨涂敷到载体膜上，以在所述载体膜上形成液体光致成像墨层；
使所述液体光致成像墨层变干，以形成包含多个分开的光致成像抗蚀剂层部分的光致成像抗蚀剂层，由此形成包含多个光致成像抗蚀剂层承载膜部分的至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载至少一个所述光致成像抗蚀剂层部分；
将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使所述光致成像抗蚀剂层的上表面与所述衬底接触；
通过所述载体膜曝光所述光致成像抗蚀剂层，以形成曝光的抗蚀剂层；
从所述曝光的抗蚀剂层去除所述载体膜；
显影所述曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层；
硬化所述显影的抗蚀剂层以在所述衬底上形成焊接掩模；以及
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底的至少一侧之前，将所述光致成像抗蚀剂层承载膜切割成多个所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分，以使所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载所述分开的光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个。
2.如权利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧的步骤中，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分被层叠到所述衬底的至少一侧，以使所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个的上表面与所述衬底接触。
3.如权利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是刚性衬底。
4.如权利要求3所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述刚性衬底是在其上形成所述焊接掩模前的刚性印刷电路板。
5.如权利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是柔性衬底。
6.如权利要求5所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述柔性衬底是在其上形成所述焊接掩模前的柔性印刷电路板。
7.如权利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是具有电路图案的内部介电层。
8.一种形成焊接掩模的方法，包括:
将液体光致成像墨涂敷到载体膜上，以在所述载体膜上形成液体光致成像墨层；
使所述液体光致成像墨层变干，以形成包含多个分开的光致成像抗蚀剂层部分的光致成像抗蚀剂层，由此形成包含多个光致成像抗蚀剂层承载膜部分的至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载至少一个所述光致成像抗蚀剂层部分；
将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使所述光致成像抗蚀剂层的上表面与所述衬底接触；
通过所述载体膜曝光所述光致成像抗蚀剂层，以形成曝光的抗蚀剂层；
从所述曝光的抗蚀剂层去除所述载体膜；
显影所述曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层；
硬化所述显影的抗蚀剂层以在所述衬底上形成焊接掩模；以及
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上之前，将所述光致成像抗蚀剂层承载膜的前缘部分一折为二，以使所述衬底被夹在至少一对所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分的所述光致成像抗蚀剂层部分之间。
9.如权利要求8所述的形成焊接掩模的方法，还包括:
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上的步骤之前，将所述光致成像抗蚀剂层承载膜的折后的前缘部分中的所述光致成像抗蚀剂层部分的至少一个部分定位在所述衬底上。
10.如权利要求9所述的形成焊接掩模的方法，还包括:
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上的步骤之前，当所述衬底被夹在至少一对所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分的所述光致成像抗蚀剂层部分之间、且所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个部分被定位在所述衬底上时，切除所述折后的前缘部分。
11.如权利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是刚性衬底。
12.如权利要求11所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述刚性衬底是在其上形成所述焊接掩模前的刚性印刷电路板。
13.如权利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是柔性衬底。
14.如权利要求13所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述柔性衬底是在其上形成所述焊接掩模前的柔性印刷电路板。
15.如权利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是具有电路图案的内部介电层。
16.如权利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧的步骤中，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分被层叠到所述衬底的至少一侧，以使所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个的上表面与所述衬底接触。
17.一种形成焊接掩模的方法，包括:
将液体光致成像墨涂敷到载体膜上，以在所述载体膜上形成液体光致成像墨层；
使所述液体光致成像墨层变干，以形成包含多个分开的光致成像抗蚀剂层部分的光致成像抗蚀剂层，由此形成包含多个光致成像抗蚀剂层承载膜部分的至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载至少一个所述光致成像抗蚀剂层部分；
将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使所述光致成像抗蚀剂层的上表面与所述衬底接触；
通过所述载体膜曝光所述光致成像抗蚀剂层，以形成曝光的抗蚀剂层；
从所述曝光的抗蚀剂层去除所述载体膜；
显影所述曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层；
硬化所述显影的抗蚀剂层以在所述衬底上形成焊接掩模；
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上的步骤之前，将所述衬底置于一对所述光致成像抗蚀剂层承载部分之间，以使由所述光致成像抗蚀剂层承载部分承载的所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个与所述衬底的至少一侧接触；
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上的步骤之前，在所述衬底被置于所述一对光致成像抗蚀剂层承载部分之间时，将所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个部分定位到所述衬底上；以及
在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上之前，当所述衬底被置于至少一对所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分的所述光致成像抗蚀剂层部分之间、且所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个部分被定位在所述衬底上时，切除所述一对光致成像抗蚀剂层承载部分。
18.如权利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是刚性衬底。
19.如权利要求18所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述刚性衬底是在其上形成所述焊接掩模前的刚性印刷电路板。
20.如权利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是柔性衬底。
21.如权利要求20所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述柔性衬底是在其上形成所述焊接掩模前的柔性印刷电路板。
22.如权利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述衬底是具有电路图案的内部介电层。
23.如权利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧的步骤中，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分被层叠到所述衬底的至少一侧，以使所述光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个的上表面与所述衬底接触。
24.一种用于形成焊接掩模的装置，包括:
用于将液体光致成像墨涂敷到载体膜上、以在所述载体膜上形成液体光致成像墨层的装置；
用于使所述液体光致成像墨层变干以形成包含多个分开的光致成像抗蚀剂层部分的光致成像抗蚀剂层、由此形成包含多个光致成像抗蚀剂层承载膜部分的至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜的装置，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载至少一个所述光致成像抗蚀剂层部分；
用于将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧、以使所述光致成像抗蚀剂层的上表面与所述衬底接触的装置；
用于通过所述载体膜曝光所述光致成像抗蚀剂层、以形成曝光的抗蚀剂层的装置；
用于从所述曝光的抗蚀剂层去除所述载体膜的装置；
用于显影所述曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层的装置；
用于硬化所述显影的抗蚀剂层以在所述衬底上形成焊接掩模的装置；和
用于在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底的至少一侧之前，将所述光致成像抗蚀剂层承载膜切割成多个所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分，以使所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载所述分开的光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个的切割装置。
25.一种用于形成具有电路图案的内部介电层的方法，包括：
将液体介电材料墨涂敷到载体膜上，以在所述载体膜上形成液体介电材料墨层；
使所述液体介电材料墨层变干，以形成包含多个分开的介电材料层部分的介电材料层，由此形成包含多个介电材料层承载膜部分的至少一个介电层承载膜，所述介电材料层承载膜部分的每一个在其上承载至少一个所述介电材料层部分；
将所述介电材料层承载膜层叠到衬底的至少一侧，以使所述介电材料层的上表面与所述衬底接触；
以热的方式使所述介电材料层硬化，以形成硬化的介电材料层，从所述硬化的介电材料层去除所述载体膜；
所述硬化的介电材料层经受激光穿孔，以形成具有穿孔的电路图案的激光穿孔的硬化的介电材料层；
使所述激光穿孔的硬化的介电材料层经受去污斑蚀刻；
用导电性材料电镀所述激光穿孔的硬化的介电材料层，由此形成具有电路图案的内部介电层；和
切割和折叠之一，所述切割包含在将所述介电材料层承载膜层叠到所述衬底的至少一侧之前，将所述介电材料层承载膜切割成多个所述介电材料层承载膜部分，以使所述介电材料层承载膜部分中的每一个在其上承载所述分开的介电材料层部分中的至少一个，所述折叠包含在将所述介电材料层承载膜层叠到所述衬底上之前，将所述介电材料层承载膜的前缘部分一折为二，以使所述衬底被夹在至少一对所述介电材料层承载膜部分的所述介电材料层部分之间。
26.如权利要求25所述的用于形成具有电路图案的内部介电层的方法，其中，所述导电性材料是铜。
27.一种用于形成焊接掩模的装置，包括：
将液体光致成像墨涂敷到载体膜上、以在所述载体膜上形成液体光致成像墨层的涂敷机；
被配置为使所述液体光致成像墨层变干以形成包含多个分开的光致成像抗蚀剂层部分的光致成像抗蚀剂层、由此形成包含多个光致成像抗蚀剂层承载膜部分的至少一个光致成像抗蚀剂层承载膜的干燥机，所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载至少一个所述光致成像抗蚀剂层部分；
将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到衬底的至少一侧、以使所述光致成像抗蚀剂层的上表面与所述衬底接触的层压装置；
被配置为通过所述载体膜曝光所述光致成像抗蚀剂层、以形成曝光的抗蚀剂层的曝光单元；
从所述曝光的抗蚀剂层去除所述载体膜的去除器；
被配置为显影所述曝光的抗蚀剂层以形成显影的抗蚀剂层的显影单元；
被配置为硬化所述显影的抗蚀剂层以在所述衬底上形成焊接掩模的硬化单元；以及
切割装置和折叠装置之一，所述切割装置被配置为在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底的至少一侧之前，将所述光致成像抗蚀剂层承载膜切割成多个所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分，以使所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分中的每一个在其上承载所述分开的光致成像抗蚀剂层部分中的至少一个，所述折叠装置被配置为在将所述光致成像抗蚀剂层承载膜层叠到所述衬底上之前，将所述光致成像抗蚀剂层承载膜的前缘部分一折为二，以使所述衬底被夹在至少一对所述光致成像抗蚀剂层承载膜部分的所述光致成像抗蚀剂层部分之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20130621 Address after: Nevada Applicant after: TAIYO AMERICA Inc. Applicant after: TAIYO HOLDINGS Co.,Ltd. Address before: Nevada Applicant before: TAIYO AMERICA Inc. Applicant before: LIQUID IMAGE SYSTEMS, Inc. Applicant before: TAIYO HOLDINGS Co.,Ltd. |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140820 |
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| CX01 | Expiry of patent term |