CN106255319B - 基板制造方法及激光加工装置 - Google Patents
基板制造方法及激光加工装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106255319B CN106255319B CN201610390237.4A CN201610390237A CN106255319B CN 106255319 B CN106255319 B CN 106255319B CN 201610390237 A CN201610390237 A CN 201610390237A CN 106255319 B CN106255319 B CN 106255319B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- via hole
- surface layer
- layer film
- conductor layer
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 67
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 22
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 144
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 125
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 106
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 45
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N tunicamycin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC=CC(=O)NC1C(O)C(O)C(CC(O)C2OC(C(O)C2O)N3C=CC(=O)NC3=O)OC1OC4OC(CO)C(O)C(O)C4NC(=O)C MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 17
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 15
- 239000011120 plywood Substances 0.000 description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 8
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76897—Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0044—Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
- H05K3/0047—Drilling of holes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02041—Cleaning
- H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
- H01L21/0206—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers
- H01L21/02063—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of insulating layers the processing being the formation of vias or contact holes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
- H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
- H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
- H01L21/02288—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating printing, e.g. ink-jet printing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/26—Bombardment with radiation
- H01L21/263—Bombardment with radiation with high-energy radiation
- H01L21/268—Bombardment with radiation with high-energy radiation using electromagnetic radiation, e.g. laser radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/7687—Thin films associated with contacts of capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76886—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances
- H01L21/76892—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances modifying the pattern
- H01L21/76894—Modifying permanently or temporarily the pattern or the conductivity of conductive members, e.g. formation of alloys, reduction of contact resistances modifying the pattern using a laser, e.g. laser cutting, laser direct writing, laser repair
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/10—Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
- H05K2203/107—Using laser light
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
Abstract
本发明提供一种基板制造方法,其无需提高用于吸收红外激光的光能量的材料的涂布精度也可提高激光能量的利用效率。在包括将内部导体层、绝缘层及表层导体层依次堆积的层叠结构的基板的表层导体层上,涂布吸收红外区域波长的光的用于形成表层膜的液态材料,从而形成表层膜。以俯视时射束点配置在表层膜的内部的方式使红外区域的激光束入射于表层膜,从而在表层导体层及绝缘层形成过孔。
Description
本申请主张基于2015年6月3日申请的日本专利申请第2015-112762号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
技术领域
本发明涉及一种利用激光束在表层导体层设于绝缘层之上的基板的表层导体层及绝缘层上形成过孔的方法及激光加工装置。
背景技术
作为在印刷基板表层的铜箔上形成过孔的方法,已知有利用激光束的直接加工法。直接加工法为通过使激光束入射于表层的铜箔而在铜箔及其下的树脂层形成过孔的方法。铜的光吸收率在紫外区域中较高,而在红外区域中较低。因此,对于铜箔的直接加工,通常使用紫外区域的激光束。而在使用红外区域的激光束时,为了提高铜的光吸收率,对铜箔的表面进行黑化处理等。
与红外激光光源相比,紫外激光光源的价格昂贵,而且维护费用也较高。因此,为了降低生产成本,优选使用红外激光光源。但是,若使用红外激光光源,则需要实施用于提高光吸收率的黑化处理等表面处理。
近年来,随着电子设备的小型化,期待印刷基板或转接板(interposer)的配线微细化。为了使配线微细化,要求将内层或表层上的铜箔设为较薄。若将铜箔设为较薄,则难以进行黑化处理等表面处理。
在下述专利文献1中,公开了不对铜箔进行黑化处理且利用红外激光进行钻孔加工的技术。在专利文献1中公开的加工方法中,在最表面的导体层上以图案形状涂布糊状材料。糊状材料包含蜡及金属粉末。照射光束直径比涂布有糊状材料的区域更宽的二氧化碳激光。照射的红外激光有效地被糊状材料吸收,导致糊状材料的温度上升。铜箔通过该温度的上升而被烧蚀,从而在铜箔形成孔。
专利文献1:日本特开2014-143237号公报
在专利文献1中公开的方法中,待形成孔的位置及平面形状取决于糊状材料的涂布位置及糊状材料的平面形状。因此,待形成孔的位置精度受涂布糊状材料时的位置精度的限制。要想提高孔的位置精度,需要提高涂布糊状材料时的位置精度。而且,还需要将糊状材料的平面形状调整为待形成孔的平面形状。
照射于糊状材料周围的铜箔上的红外激光的大部分成分会被铜箔表面反射。被反射的红外激光的成分对钻孔加工不起作用。因此,导致了红外激光的能量利用效率的降低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需提高用于吸收红外激光的光能量的材料的涂布精度也能够提高激光能量的利用效率的基板制造方法。本发明的另一目的在于提供一种适用于该基板制造方法的激光加工装置。
根据本发明的一种观点,提供一种基板制造方法,其具有:
在包括将内部导体层、绝缘层及表层导体层依次堆积的层叠结构的基板的所述表层导体层上,涂布吸收红外区域波长的光的用于形成表层膜的液态材料,从而形成所述表层膜的工序;
以俯视时射束点配置在所述表层膜的内部的方式使红外区域的激光束入射于所述表层膜,从而在所述表层导体层及所述绝缘层形成过孔的工序。
根据本发明的另一种观点,提供一种激光加工装置,其具有:
涂布机构,在包括将内部导体层、绝缘层及表层导体层依次堆积的层叠结构的基板上涂布用于形成表层膜的液态材料;
激光光源,输出红外区域的激光束;
导光光学系统,使从所述激光光源输出的激光束以俯视时射束点配置在由涂布在所述基板上的所述液态材料形成的所述表层膜的外围线的内侧的方式入射于所述表层膜;及
控制装置,控制所述激光光源的所述激光束的输出及基于所述涂布机构的所述液态材料的涂布。
表层膜吸收激光能量而被加热。表层膜的热量传递至表层导体层,从而在表层导体层形成过孔。如果在表层导体层形成了过孔,则其下的绝缘层吸收激光能量而在绝缘层形成过孔。根据激光束的射束点的位置及形状,确定过孔的位置及形状。因此,无需提高表层膜的涂布精度。
附图说明
图1A~图1D为基于实施例的基板制造方法的制造中途阶段中的基板的剖视图。
图1E及图1F为基于实施例的基板制造方法的制造中途阶段中的基板的剖视图,图1G为制造出的基板的剖视图。
图2A为图1F所示的制造阶段中的基板的俯视图,图2B为图1C所示的形成表层膜之后的基板的俯视图。
图3A为图1F所示的制造阶段中的基板的俯视图,图3B为图1C所示的形成表层膜之后的基板的俯视图。
图4为表示铜及环氧的光吸收率的光谱的图表。
图5A为表示表层膜与激光束的射束点之间的位置关系的俯视图,图5B为图5A的单点划线5B-5B处的剖视图。
图6A、图6C及图6E为形成过孔之后的基板表面的照片的简图,图6B、图6D及图6F分别为图6A的单点划线6B-6B处、图6C的单点划线6D-6D处及图6E的单点划线6F-6F处的剖视图。
图7为基于实施例的激光加工装置的概略图。
图8A~图8C为基于其他实施例的基板制造方法的制造中途阶段中的基板的剖视图。
图中:10-层叠板,11-绝缘层,12-内部导体层,13-绝缘层,15-带有载体的导体箔,16-表层导体层,17-剥离层,18-载体导体箔,20-基板,25-表层膜,26-用于形成表层膜的液态材料,27-表层膜的开口,30-开口,31-过孔,32-非分布区域,34-过孔导体,50-喷墨头,51-固化用光源,52-固化用光,55-激光束,56-射束点,60-激光光源,61-导光光学系统,62-光束扫描器,63-透镜,70-控制装置,71-涂布区域计算部,72-油墨喷出控制部,73-固化用光源控制部,74-光束扫描器控制部,75-激光输出控制部,76-过孔位置数据,77-涂布区域定义数据,81-送料辊,82-送料辊,83-收卷辊,84-收卷辊,85-热压接装置,90-表层导体层压接部,91-表层膜形成部,92-激光加工部。
具体实施方式
下面,参考图1A~图1G、图2A及图2B,对基于实施例的基板制造方法进行说明。
如图1A所示,准备层叠板10和带有载体的导体箔15。层叠板10包括将绝缘层11、内部导体层12及绝缘层13依次堆积的层叠结构。绝缘层11、13例如使用环氧等绝缘性树脂。内部导体层12例如使用铜箔。内部导体层12由配线图案、接地线图案、电源线图案等构成。作为一例,内部导体层12的厚度为5μm以上且10μm以下,绝缘层13的厚度为15μm以上且25μm以下。
带有载体的导体箔15具有将表层导体层16、剥离层17及载体导体箔18依次堆积的层叠结构。表层导体层16及载体导体箔18例如使用铜箔。作为一例,表层导体层16的厚度为2μm以上且5μm以下,载体导体箔18的厚度为约18μm。
使层叠板10的绝缘层13与带有载体的导体箔15的表层导体层16对置,并且热压接层叠板10和带有载体的导体箔15。
如图1B所示,从表层导体层16剥离剥离层17及载体导体箔18。表层导体层16残留在绝缘层13的表面上。通过到此为止的工序得到具有将内部导体层12、绝缘层13及表层导体层16依次堆积的层叠结构的基板20。
如图1C所示,在表层导体层16之上形成表层膜25。表层膜25配置在待形成过孔分布的区域。表层膜25使用吸收红外区域波长的光的树脂,例如环氧树脂。表层膜25也可以含有氧化铜等导热系数较高的材料的粉体。表层膜25的厚度例如为2μm以上且10μm以下。以下,对表层膜25的形成方法进行说明。
从喷墨头50向基板20喷出液滴化后的表层膜25的液态材料26。液态材料26使用光固化性树脂,例如紫外线固化性树脂。对涂布在表层导体层16的表面上的液态材料照射来自固化用光源51的固化用光52,例如紫外线。通过使涂布在表层导体层16上的液态材料26固化而形成表层膜25。
作为液态材料26的涂布机构,还可以采用除了喷墨头50以外的机构。例如,作为涂布机构,可以采用点胶机、旋转涂布机等。
如图1D所示,使红外区域的激光束55入射到待形成过孔的位置。作为激光束55的光源,例如使用二氧化碳激光光源。通过对表层膜25照射激光束55,表层膜25得到加热。该热量传递至表层导体层16,使得表层导体层16被去除,从而形成开口30。暴露于开口30的底部的绝缘层13,也通过激光束55的入射而被去除,从而形成过孔31。过孔31贯穿表层导体层16及绝缘层13而到达内部导体层12。激光束55为脉冲激光束。通过优化各激光脉冲的脉冲能量,利用单脉冲或多个脉冲形成过孔31。
如图1E所示,在基板20上形成多个过孔31。在未形成过孔31的区域残留有表层膜25。
如图1F所示,在形成过孔31之后,进行除胶渣处理而去除残留在表层导体层16之上的表层膜25(图1E)。除胶渣处理中例如可以使用高锰酸盐。通过该除胶渣处理,还去除残留在过孔31底面的树脂残渣。
如图1G所示,例如使用半加成法形成过孔导体34。过孔导体34连接绝缘层13上的导体图案(例如焊盘等)与内部导体层12。形成了过孔导体34的基板20例如用作转接板。
图2A中示出图1F所示的制造阶段中的基板20的俯视图。在基板20上形成有多个过孔31。在过孔31以外的区域,残留有表层导体层16。
图2B中示出图1C所示的形成表层膜25之后的基板20的俯视图。表层膜25形成在基板20的表层导体层16的一部分区域。虽然在该阶段并未形成过孔31(图2A),但是为了表示过孔31与表层膜25之间的相对位置关系,用虚线表示了过孔31。根据待形成过孔31的分布来确定表层膜25的形成区域(以下,称为涂布区域)。在图2A所示的例子中,过孔31大致均匀且有规则地分布在正方形或长方形的内部。涂布区域被确定为包括过孔31有规则地分布的区域。
图3A中示出图1F所示的制造阶段中的基板20的俯视图的其他例子。过孔31的分布区域包围正方形或者长方形的非分布区域32。在非分布区域32未配置有过孔31。
图3B中示出形成有与图3A的过孔31的分布相对应的表层膜25的基板20的俯视图。表层膜25具有在内部设置有与非分布区域32(图3A)相对应的开口27的正方形或者长方形的平面形状。表层膜25的外围线配置在比过孔31的正方形或长方形分布区域的外围线稍微靠外侧。表层膜25的内周线配置在比非分布区域32(图3A)的外围线稍微靠内侧。
在图2A、图2B的例子及图3A、图3B的例子中,在形成过孔31的部位(即在激光束55(图1D)的入射部位)形成表层膜25。如图3B所示,通过在表层膜25上设置与过孔31的非分布区域32相对应的开口27,能够减少表层膜25的液态材料的使用量。
接着,参考图4、图5A及图5B,对上述实施例的作用及效果进行说明。
图4中示出铜及环氧的光吸收率的光谱。用粗虚线、细实线、细虚线来分别表示经电解抛光后的铜、经粗化处理后的铜及经黑化处理后的铜的光吸收率。用粗实线来表示环氧的光吸收率。二氧化碳激光的波长在9.2μm至10.8μm的范围内。可以看出铜在二氧化碳激光的波长区域中的光吸收率极低。因此,用二氧化碳激光对铜进行加工是困难的。在二氧化碳激光的波长区域中,环氧的光吸收率非常高。
在实施例中,在图1D所示的工序中,激光束55被表层膜25吸收。表层膜25优选使用在二氧化碳激光的波长区域中光吸收率非常高的材料,例如环氧等树脂。表层膜25被激光束55加热。该热量传递至表层导体层16,从而使表层导体层16被烧蚀而形成开口30(图1D)。如果形成了开口30,则绝缘层13被激光束55加热,从而形成过孔31。
为了使在表层膜25产生的热量容易传递至表层导体层16,可以在表层膜25中混入导热系数较高的材料的粉体。作为混入于表层膜25的粉体,例如可以使用氧化铜。
图5A是表示表层膜25与激光束55(图1D)的射束点56之间的位置关系的一例的俯视图。图5B是图5A的单点划线5B-5B处的剖视图。俯视时,射束点56位于表层膜25的内部。过孔31的位置及横截面的形状取决于射束点56的位置及形状,不依赖于表层膜25的位置及平面形状。因此,表层膜25的位置及平面形状不要求较高的精度。
与通过喷墨法形成的表层膜25的形状相比,射束点56的形状可以更加接近于圆。因此,与通过表层膜25的平面形状来确定过孔31的横截面的形状的情况相比,可以使过孔31的横截面更加接近于圆。
参考图6A~图6F,对利用上述实施例的方法来形成过孔的评价实验的结果进行说明。图6A、图6C及图6E为形成过孔之后的基板表面的照片的简图,图6B、图6D及图6F分别为图6A的单点划线6B-6B处、图6C的单点划线6D-6D处及图6E的单点划线6F-6F处的剖视图。
如图6B、图6D及图6F所示,用于评价实验的基板包括绝缘层11、内部导体层12、绝缘层13及表层导体层16。内部导体层12及表层导体层16使用铜箔。内部导体层12的厚度为20μm,表层导体层16的厚度为3μm。绝缘层11、13使用环氧树脂。绝缘层13的厚度为20μm。作为加工用的激光,使用了二氧化碳激光。入射于基板的激光束为高斯光束。
激光束的入射条件如下:
·脉冲能量为4mJ;
·脉冲宽度为4.3μs;
·射束点直径(半高宽)为60μm;
·入射次数为1次。
在图6A及图6B中示出了未形成表层膜25(图1D)而对表层导体层16直接入射激光束的试样。在图6C及图6D所示的试样中,表层膜25的厚度在2μm至7μm的范围内存在偏差。在图6E及图6F所示的试样中,表层膜25的厚度在8μm至10μm的范围内存在偏差。
如图6A及图6B所示,在未形成表层膜25的试样上形成的过孔31的开口部的直径为约35μm。与之相对的,如图6C及图6D所示,在形成有厚度为2μm~7μm范围内的表层膜25的试样上形成的过孔31的开口部的直径为约60μm。如图6E及图6F所示,在形成有厚度为8μm~10μm范围内的表层膜25的试样上形成的过孔31的开口部小于在图6C及图6D所示的试样上形成的过孔31的开口部,而大于在图6A及图6B所示的试样上形成的过孔31的开口部。
在图6C及图6D所示的试样及图6E及图6F所示的试样中,过孔31的开口部周围的表层膜25被去除,过孔31周围的表层导体层16的上表面暴露。在表层导体层16的上表面中的暴露的区域相当于激光束的射束轮廓的周边部分。该周边部分的能量密度的大小为足以去除表层膜25但是无法达到可去除表层导体层16的高温的大小。其结果,表层导体层16的上表面暴露。
从上述评价实验可知,如果形成有表层膜25(图6D、图6F),则与未形成表层膜25的情况相比,即使在激光照射条件相同的情况下也形成较大的过孔31。换言之,通过形成表层膜25,能够降低用于形成过孔31的脉冲能量密度。这是因为表层膜25吸收激光光束使得激光能量的利用效率变高。
在实施例中,通过形成表层膜25(图1D),能够降低形成过孔31所需的脉冲能量密度。因此,能够减少对暴露于过孔31的底部的内部导体层12(图1D)的损伤。并且,还可以将过孔31的内壁形状形成为圆柱状。由此,能够提高过孔导体34的形成工序的可靠性。
接着,参考图7,对基于实施例的激光加工装置进行说明。
图7表示基于实施例的激光加工装置的概略图。层叠板10(图1A)从送料辊81送出,并被收卷辊84卷取。在从送料辊81送出后到被收卷辊84卷取的期间,层叠板10通过表层导体层压接部90、表层膜形成部91及激光加工部92。
表层导体层压接部90包括送料辊82、热压接装置85及收卷辊83。送料辊82送出带有载体的导体箔15(图1A)。从送料辊82送出的带有载体的导体箔15的表层导体层16(图1A)紧贴在层叠板10的绝缘层13(图1A)上。带有载体的导体箔15以紧贴在层叠板10的状态通过热压接装置85,由此使带有载体的导体箔15的表层导体层16压接在层叠板10的绝缘层13上。
带有载体的导体箔15的载体导体箔18及剥离层17(图1B)从表层导体层16剥离,然后被收卷辊83卷取。表层导体层16保持压接于层叠板10的状态。通过以上的处理得到包括层叠板10与表层导体层16的基板20(图1B)。
表层膜形成部91包括喷墨头50(图1C)及固化用光源51(图1C)。通过从喷墨头50喷出液态材料,使液态材料涂布在基板20上。通过对涂布在基板20上的液态材料照射来自固化用光源51的光,使液态材料固化而形成表层膜25。
激光加工部92包括激光光源60及导光光学系统61。导光光学系统61包括光束扩展器、光学掩膜、场透镜、光束扫描器62及透镜63等。作为激光光源60,例如使用二氧化碳激光光源。从激光光源60输出的脉冲激光束经由光束扫描器62及透镜63而入射于基板20。光束扫描器62向二维方向扫描激光束。作为透镜63,例如使用fθ透镜。透镜63使激光束聚集在基板20的表面。通过使激光束入射于基板20,形成过孔31(图1D)。
控制装置70包括涂布区域计算部71、油墨喷出控制部72、固化用光源控制部73、光束扫描器控制部74、激光输出控制部75。在控制装置70的存储装置78中确保有可以存储过孔位置数据76及涂布区域定义数据77的区域。
涂布区域计算部71根据过孔位置数据76确定待形成表层膜25(图2B、图3B)的涂布区域。定义已确定的涂布区域的信息作为涂布区域定义数据77而存储于存储装置。
油墨喷出控制部72根据涂布区域定义数据77来控制喷墨头50。由此,将液态材料涂布在涂布区域上。固化用光源控制部73控制固化用光源51的开关。光束扫描器控制部74及激光输出控制部75根据过孔位置数据76来分别控制光束扫描器62及激光光源60。使用图7所示的激光加工装置可以执行图1B的将带有载体的导体箔15压接于层叠板10的工序至图1D的形成过孔31的工序。
接着,参考图8A~图8C,对基于其他实施例的基板制造方法进行说明。以下,对与图1A~图1G所示的实施例的不同点进行说明,并省略对相同结构的说明。
如图8A所示,在包括绝缘层11、内部导体层12、绝缘层13及表层导体层16的基板20的表面上形成表层膜25。在图1C所示的实施例中,表层导体层16配置在基板20表面的大致整个区域,而在本实施例中,表层导体层16预先被图案化。
如图8B所示,通过使激光束55入射于表层膜25而形成过孔31。激光束55为高斯光束。与高斯形状的射束轮廓周边部分相对应的区域的表层膜25被去除,暴露出表层导体层16的上表面。在光束截面的中心附近的区域,表层导体层16及绝缘层13被去除而形成过孔31。
如图8C所示,在过孔31内形成过孔导体34。过孔导体34连接形成有过孔31的位置的内部导体层12和表层导体层16。残留的表层膜25用作保护膜。
以上,根据实施例对本发明进行了说明,但是本发明并不限定于此。例如,对于本领域技术人员而言,能够进行各种变更、改良以及组合等是显而易见的。
Claims (15)
1.一种基板制造方法,其特征在于,具有:
在包括将内部导体层、绝缘层及表层导体层依次堆积的层叠结构的基板的所述表层导体层上,涂布吸收红外区域波长的光的用于形成表层膜的液态材料,从而形成所述表层膜的工序;
以俯视时射束点配置在所述表层膜的内部的方式使红外区域的激光束入射于所述表层膜,从而在所述表层导体层及所述绝缘层形成过孔的工序,
所述激光束为高斯光束,去除与高斯形状的射束轮廓周边部分相对应的区域的表层膜,使表层导体层的上表面暴露。
2.根据权利要求1所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序中,通过所述激光束的入射,在所述过孔的底面露出所述内部导体层。
3.根据权利要求1或2所述的基板制造方法,其特征在于,
形成所述表层膜的工序包括:
从喷墨头向所述基板喷出所述用于形成表层膜的液态材料的工序;及
使涂布在所述基板上的所述液态材料固化的工序。
4.根据权利要求1或2所述的基板制造方法,其特征在于,
在形成所述表层膜的工序之前,具有根据待形成的所述过孔的位置来确定待形成的所述表层膜的涂布区域的工序;
在形成所述表层膜的工序中,对所述基板的所述涂布区域涂布所述用于形成表层膜的液态材料。
5.根据权利要求3所述的基板制造方法,其特征在于,
在形成所述表层膜的工序之前,具有根据待形成的所述过孔的位置来确定待形成的所述表层膜的涂布区域的工序;
在形成所述表层膜的工序中,对所述基板的所述涂布区域涂布所述用于形成表层膜的液态材料。
6.根据权利要求1或2所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序之后,具有去除残留在所述基板上的所述表层膜的工序。
7.根据权利要求3所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序之后,具有去除残留在所述基板上的所述表层膜的工序。
8.根据权利要求4所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序之后,具有去除残留在所述基板上的所述表层膜的工序。
9.根据权利要求5所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序之后,具有去除残留在所述基板上的所述表层膜的工序。
10.根据权利要求1或2所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序中,所述绝缘层被贯穿而暴露出所述内部导体层,并且贯穿所述绝缘层的孔的开口部周围的所述表层膜被去除而暴露出所述表层导体层的上表面;
在所述形成过孔的工序之后,具有形成过孔导体的工序,所述过孔导体经由所述过孔的内部连接在所述过孔的底面露出的所述内部导体层和所述表层导体层的暴露的所述上表面。
11.根据权利要求3所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序中,所述绝缘层被贯穿而暴露出所述内部导体层,并且贯穿所述绝缘层的孔的开口部周围的所述表层膜被去除而暴露出所述表层导体层的上表面;
在所述形成过孔的工序之后,具有形成过孔导体的工序,所述过孔导体经由所述过孔的内部连接在所述过孔的底面露出的所述内部导体层和所述表层导体层的暴露的所述上表面。
12.根据权利要求4所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序中,所述绝缘层被贯穿而暴露出所述内部导体层,并且贯穿所述绝缘层的孔的开口部周围的所述表层膜被去除而暴露出所述表层导体层的上表面;
在所述形成过孔的工序之后,具有形成过孔导体的工序,所述过孔导体经由所述过孔的内部连接在所述过孔的底面露出的所述内部导体层和所述表层导体层的暴露的所述上表面。
13.根据权利要求5所述的基板制造方法,其特征在于,
在所述形成过孔的工序中,所述绝缘层被贯穿而暴露出所述内部导体层,并且贯穿所述绝缘层的孔的开口部周围的所述表层膜被去除而暴露出所述表层导体层的上表面;
在所述形成过孔的工序之后,具有形成过孔导体的工序,所述过孔导体经由所述过孔的内部连接在所述过孔的底面露出的所述内部导体层和所述表层导体层的暴露的所述上表面。
14.一种激光加工装置,其特征在于,具有:
涂布机构,在包括将内部导体层、绝缘层及表层导体层依次堆积的层叠结构的基板上涂布用于形成表层膜的液态材料;
激光光源,输出红外区域的激光束;
导光光学系统,使从所述激光光源输出的激光束以俯视时射束点配置在由涂布在所述基板上的所述液态材料形成的所述表层膜的外围线的内侧的方式入射于所述表层膜;及
控制装置,控制所述激光光源的所述激光束的输出及基于所述涂布机构的所述液态材料的涂布,
所述激光束为高斯光束,去除与高斯形状的射束轮廓周边部分相对应的区域的表层膜,使表层导体层的上表面暴露。
15.根据权利要求14所述的激光加工装置,其特征在于,
所述涂布机构包括喷墨头,所述喷墨头向所述基板喷出所述液态材料的液滴,
所述控制装置包括存储装置,所述存储装置存储表示所述基板内的所述激光束应入射的位置的位置数据,
所述控制装置根据所述位置数据,计算出所述基板的表面中的应涂布所述液态材料的涂布区域,
所述控制装置控制所述液态材料从所述喷墨头的喷出,以使所述液态材料涂布在所述涂布区域。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015112762A JP6501627B2 (ja) | 2015-06-03 | 2015-06-03 | レーザ加工装置 |
JP2015-112762 | 2015-06-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106255319A CN106255319A (zh) | 2016-12-21 |
CN106255319B true CN106255319B (zh) | 2019-03-08 |
Family
ID=57575233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610390237.4A Expired - Fee Related CN106255319B (zh) | 2015-06-03 | 2016-06-02 | 基板制造方法及激光加工装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6501627B2 (zh) |
KR (1) | KR101840932B1 (zh) |
CN (1) | CN106255319B (zh) |
TW (1) | TWI630857B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7154147B2 (ja) * | 2019-01-31 | 2022-10-17 | 京セラ株式会社 | 印刷配線板の製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1344484A (zh) * | 1999-03-23 | 2002-04-10 | 瑟基特.弗依卢森堡贸易公司 | 制造多层印刷电路板的方法及用于其中的复合片 |
CN104160792A (zh) * | 2012-03-09 | 2014-11-19 | 三井金属矿业株式会社 | 印刷布线板的制造方法及激光加工用铜箔 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4078715B2 (ja) * | 1998-06-02 | 2008-04-23 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 信頼性に優れたビア孔の形成方法 |
JP2001144411A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-05-25 | Mec Kk | プリント配線板の孔あけ法およびそれに用いる表面処理剤 |
JP2003248207A (ja) * | 2002-02-22 | 2003-09-05 | Fujitsu Display Technologies Corp | 液晶表示パネルの製造方法および製造装置 |
JP2006202840A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-03 | Seiko Epson Corp | 配線基板の製造方法 |
JPWO2007029508A1 (ja) * | 2005-09-02 | 2009-03-19 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 近赤外線吸収材料及びその製造方法 |
JP2011171724A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-09-01 | Shibaura Mechatronics Corp | 基板の配線修正方法、基板の配線修正装置及び基板の配線形成装置 |
JP2014143237A (ja) | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Toppan Printing Co Ltd | ビアホールの形成方法及び多層プリント配線板の製造方法 |
-
2015
- 2015-06-03 JP JP2015112762A patent/JP6501627B2/ja active Active
-
2016
- 2016-06-01 KR KR1020160067893A patent/KR101840932B1/ko active IP Right Grant
- 2016-06-02 TW TW105117381A patent/TWI630857B/zh not_active IP Right Cessation
- 2016-06-02 CN CN201610390237.4A patent/CN106255319B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1344484A (zh) * | 1999-03-23 | 2002-04-10 | 瑟基特.弗依卢森堡贸易公司 | 制造多层印刷电路板的方法及用于其中的复合片 |
CN104160792A (zh) * | 2012-03-09 | 2014-11-19 | 三井金属矿业株式会社 | 印刷布线板的制造方法及激光加工用铜箔 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106255319A (zh) | 2016-12-21 |
KR20160142779A (ko) | 2016-12-13 |
TWI630857B (zh) | 2018-07-21 |
TW201701741A (zh) | 2017-01-01 |
JP2016225554A (ja) | 2016-12-28 |
KR101840932B1 (ko) | 2018-03-21 |
JP6501627B2 (ja) | 2019-04-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1163552B2 (en) | Method of forming a masking pattern on a surface | |
CN104247579B (zh) | 光伏背板的激光图案化 | |
GB2352688A (en) | Method of forming a masking or spacer pattern on a substrate using inkjet droplet deposition | |
US9325053B2 (en) | Method for producing a radio frequency identification (RFID) transponder | |
US7989148B2 (en) | Method for forming photoelectric composite board | |
CN104513978B (zh) | 金属覆膜形成方法、金属覆膜形成产品的制造方法以及制造装置 | |
US20060118233A1 (en) | System and method for forming high resolution electronic circuits on a substrate | |
CA2272653A1 (en) | Laser based method and system for integrated circuit repair or reconfiguration | |
US20050029711A1 (en) | Method of making three-dimensional object | |
KR102345450B1 (ko) | 펄스-모드 직접-기록 레이저 금속화 | |
CN110637354A (zh) | 于未事先图样化的基板上电器互连的电路元件 | |
US20090011143A1 (en) | Pattern forming apparatus and pattern forming method | |
CN106255319B (zh) | 基板制造方法及激光加工装置 | |
KR101172924B1 (ko) | Euv 광원, euv 노광 장치 및 반도체 장치의 제조방법 | |
KR102603669B1 (ko) | 재료 전사 방법 | |
JP2013510416A (ja) | モールドコンパウンドに封入されたデバイスの繊細な構造を露出させるための方法及びシステム | |
RU2528086C1 (ru) | Ударно-точечный способ прямого нанесения помехозащищенных символьных меток и устройство для их считывания и декодирования | |
JP6341635B2 (ja) | 薄膜形成方法及び薄膜形成装置 | |
CN103909351A (zh) | 线路板以及此线路板的激光钻孔方法 | |
JP2008188661A (ja) | レーザ加工方法 | |
US12046575B2 (en) | Method to electrically connect chip with top connectors using 3D printing | |
CN106981457A (zh) | 用于屏蔽集成电路高密度封装电磁干扰方法及激光加工设备 | |
US20200350275A1 (en) | Method to electrically connect chip with top connectors using 3d printing | |
US11229123B2 (en) | Method of manufacturing the printed board | |
JPH07290266A (ja) | レーザ加工装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190308 |