CN110634792B - 一种电气互连基板制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电气互连基板制造方法，该方法包括以下步骤：S1：根据通孔在布线层中的预设位置，在基板上开设通孔和定位标记；S2：在所述基板的第一表面设置金属层；S3：所述基板的金属层一面预留触点，在金属层表面设置介质保护层；S4：所述基板通过导电材料填充所述通孔；S5：在所述基板的第二表面设置金属层；S6：分别在所述基板的第一表面和第二表面设置单面电路布线层；其中，所述第一表面的电路通过通孔中的导电材料与所述第二表面的电路典型连接。本发明提供的基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板制造方法，制作流程简洁，加工精度高，通孔内部无空洞，互连可靠，有效提高了柔性基板三维封装的密度和可靠性。

Description

一种电气互连基板制造方法
技术领域
本发明涉及微电子三维封装领域，特别涉及一种电气互连基板制造方法。
背景技术
随着电子产品向轻薄化、可穿戴化和多功能化方向发展，对封装基板在小型化、柔性化、高密度化方面提出了更高的要求。目前用于微波/ 毫米波的柔性基板材料主要有：聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、热塑性聚合物(PEN、PET)和液晶聚合物(Liquid CrystalPolymer，LCP)等。相比其它柔性材料，LCP分子结构对称性高，偶极极化弱，具有许多优异的性质，是一种高性能的柔性基板材料。
LCP材料能在极宽的频率内，保持较低的介电常数和正切损耗 (31.5GHz～104.6GHz的微波毫米波频段，测得εr＝3.15±0.05， tanθ＜0.005)；LCP在固态时高度结晶，因此热稳定性良好，其介电常数温度系数明显优于PTFE和氧化铝陶瓷材料，因此在温度变化时LCP的微波性能更加稳定；LCP流动方向的线膨胀系数一般为10-5/℃，比一般工程塑料小一个数量级，故加工尺寸精度高；LCP分子还具有“自增强”的效应，强度达到200Mpa，因此LCP基板一般很薄，常见的厚度有25μm/50μm/100μm。而传统的纯PTFE材料的强度较低，必须填充增强材料比如玻璃纤维等，才可能作为基板使用。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本申请实施例提供了一种电气互连基板制造方法。所述方法包括以下步骤：
S1：根据通孔在布线层中的预设位置，在基板上开设通孔和定位标记；
S2：在所述基板的第一表面设置金属层；
S3：所述基板的金属层一面预留触点，在金属层表面设置介质保护层；
S4：所述基板通过导电材料填充所述通孔；
S5：在所述基板的第二表面设置金属层；
S6：分别在所述基板的第一表面和第二表面设置单面电路布线层；
其中，所述第一表面的电路通过通孔中的导电材料与所述第二表面的电路典型连接。
在一个可能的实现方式中，在基板布线层上开设通孔和定位标记之前，还包括：
在所述基板的表面通过喷砂处理，以形成微观粗化表面，增强所述基板与膜层的结合力。
在一个可能的实现方式中，所述基板在开设通孔后，采用氧、氩等离子体进行活化处理。
在一个可能的实现方式中，采用激光器在去除通孔和定位标记位置的液晶聚合物层，形成镂空结构。
在一个可能的实现方式中，所述激光器所发射激光的波长为355nm的全固态紫外激光。
在一个可能的实现方式中，所述步骤S6中，所述第一表面的电路与所述第二表面的电路为同步进行或非同步进行。
在一个可能的实现方式中，所述金属层的厚度范围在10微米至200微米之间。
在一个可能的实现方式中，所述基板第一表面和第二表面的金属层为铜层，所述铜层为溅射和/或蒸发设置在所述基板表面。
在一个可能的实现方式中，所述溅射和/或蒸发设置的铜层覆盖通孔面积不小于通孔面积的50％。
在一个可能的实现方式中，所述基板的电气互连通孔直径为2微米至 20微米，使得所述通孔填充后其内部不含有空洞。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明提供的基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板制造方法，制作流程简洁，加工精度高，通孔内部无空洞，互连可靠，提高了柔性基板三维封装的密度和可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：
图1为本发明提供的方法流程图；
图2为本发明具体实施例提供的电气互连LCP基板结构图；
图3为本发明具体实施例的示意图。
标号说明：
101-LCP液晶聚合物粗化层；102-LCP液晶聚合物层；103-LCP激光纳米加工通孔；104-LCP下表面溅射/蒸发铜层；105-LCP通孔填充铜；106-LCP 上表面溅射/蒸发铜层；107-LCP上下双面布线层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
LCP作为一种新型微波/毫米波基板材料，不仅能满足高性能微波/ 毫米波系统要求，基于LCP的微波器件还可以在弯曲甚至折叠环境下使用，因此在系统集成应用研究中得到广泛的关注。采用金属化通孔，进行LCP双面电路板布线间的电气互连，可有效缩短互连距离，降低信号延时，减小寄生电感和电容，改善高频特性，从而提高系统集成性能。
请参阅图1-图3，给出了本发明的基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板结构及其制造方法的工艺流程图。
图1为本发明提供的方法流程图，主要包括以下步骤：
S1：LCP基板双面喷砂粗化；
S2：根据通孔在所述布线层中的预设位置，采用激光纳米加工技术，在LCP基板上布线层的相应位置处开设通孔和定位标记；
S3：LCP基板清洗除残屑，活化处理；
S4：LCP基板第一表面溅射/蒸发铜层;
S5：溅射/蒸发铜的一面预留电沉积触点后，通过介质层大面积保护；
S6：LCP基板电沉积填充通孔；
S7：LCP基板第二表面溅射/蒸发铜层；
S8：LCP基板第一表面通过介质层光刻、腐蚀、去胶，形成单面LCP 电路基板。
S9：LCP基板第二表面通过介质层光刻、腐蚀、去胶，形成含有通孔互连的双面LCP电路基板。
图2为本发明具体实施例提供的电气互连LCP基板结构图，其包括：上层电路布线层107，互连通孔105和下层电路布线层108。
图3为本发明具体实施例的示意图，其主要包括以下步骤：LCP基板双面喷砂粗化，激光纳米加工通孔，溅射/蒸发金属铜，通孔电镀填充，光刻腐蚀上层布线，光刻腐蚀下层布线。
实施例一：
本实施例提供的基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板制造方法，选用厚度90μm的LCP液晶聚合物板材。请参阅图1、图3，该基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板制造方法包括以下步骤：
S1：使用粒径5μm的SiC粉对LCP基板进行双面喷砂粗化，压强 0.02Mpa，完成后在纯水中反复超声清洗三遍，除去LCP表面残屑，氮气吹干；
S2：根据通孔在所述布线层中的预设位置，采用激光纳米加工技术，在LCP基板上布线层的相应位置处开设通孔和定位标记，通孔直径5μm，定位标记打穿基板。激光加工处LCP液晶聚合物烧蚀成气态，通孔边缘无残余碳杂质；
S3：LCP基板在纯水中反复超声清洗三遍，除去通孔内熔渣残屑，氮气吹干后置于等离子清洗机中，氧等离子体活化处理30min，等离子功率500W；
S4：LCP基板一面溅射铜层，厚度5μm；
S5：LCP基板溅射铜的一面预留电沉积触点后，通过蓝膜大面积保护，定位标记双面用蓝膜保护，未溅射铜的一面不用蓝膜保护；
S6：LCP基板电沉积铜填充通孔，LCP基板上溅射的铜层为阴极，磷铜板为阳极，镀液为硫酸铜体系，通孔填充时间10～12小时；
S7：待通孔填充完成后，除去铜层上的蓝膜，LCP基板用纯水清洗干净，氮气吹干，在LCP基板未溅射铜的另一面溅射5μm厚的铜层，介质保护对准标记；
S8：LCP基板的一面光刻介质图形、腐蚀、去胶，形成单面电路布线层；
S9：LCP基板的另一面通过对准标记，光刻介质图形、腐蚀、去胶，形成含有通孔互连的双面LCP电路基板，完成基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板制造。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本发明提供的基于激光纳米加工技术的电气互连LCP基板制造方法，制作流程简洁，加工精度高，通孔内部无空洞，互连可靠，提高了柔性基板三维封装的密度和可靠性。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性地，本申请的真正范围和精神由上述的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/ 或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/ 或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电气互连基板制造方法，其特征在于，应用于LCP基板，所述方法包括以下步骤：
S1：对LCP基板进行双面喷砂粗化，以形成微观粗化表面，完成后清洗所述LCP基板，去除LCP基板表面残屑；
S2：根据通孔在布线层中的预设位置，采用激光纳米加工技术，在LCP基板上开设通孔和定位标记；定位标记打穿基板，激光加工处LCP液晶聚合物烧蚀成气态，所述通孔的边缘无残余碳杂质；
S3：清洗LCP基板，去除所述通孔内熔渣残屑，吹干后置于等离子清洗机中，并进行氧等离子体活化处理；
S4：在所述LCP基板的第一表面溅射或蒸发形成金属层，所述金属层的厚度范围在2微米至20微米之间；
S5：所述LCP基板的金属层一面预留触点，在所述金属层上设置蓝膜保护，定位标记双面用蓝膜保护，用于防止发生电化学反应；
S6：LCP基板电沉积填充通孔，LCP基板上溅射或蒸发的金属层为阴极；
S7：通孔填充完成后，除去所述蓝膜，并在所述LCP基板的第二表面溅射或蒸发形成金属层，所述金属层的厚度范围在2微米至20微米之间；
S8：分别在所述LCP基板的第一表面和第二表面设置单面电路布线层；
其中，所述第一表面的电路通过通孔中的导电材料与所述第二表面的电路典型连接。
2.根据权利要求1所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，所述基板在开设通孔后，采用氧、氩等离子体进行活化处理。
3.根据权利要求1所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，采用激光器在去除通孔和定位标记位置的液晶聚合物层，形成镂空结构。
4.根据权利要求3所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，所述激光器所发射激光的波长为355nm的全固态紫外激光。
5.根据权利要求1所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，所述步骤S8中，所述第一表面的电路与所述第二表面的电路为同步进行或非同步进行。
6.根据权利要求1所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，所述基板第一表面和第二表面的金属层为铜层，所述铜层为溅射和/或蒸发设置在所述基板表面。
7.根据权利要求6所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，所述溅射和/或蒸发设置的铜层覆盖通孔面积不小于通孔面积的50％。
8.根据权利要求1所述的电气互连基板制造方法，其特征在于，所述基板的电气互连通孔直径为10微米至200微米，使得所述通孔填充后其内部不含有空洞。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111163582B (zh) * 2020-01-02 2022-01-25 上海航天电子通讯设备研究所 一种基于激光纳米加工技术的垂直互连基板及其制造方法
CN112802820B (zh) * 2021-01-15 2022-03-11 上海航天电子通讯设备研究所 基于硅铝合金垂直互连封装基板和lcp重布线的三维封装结构及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1933696A (zh) * 2005-07-22 2007-03-21 索尼株式会社 多层布线板及其制作方法
CN102931130A (zh) * 2011-08-11 2013-02-13 应用材料公司 灰化后侧壁修复
WO2013137220A1 (ja) * 2012-03-14 2013-09-19 日立化成株式会社 研磨方法
CN103904022A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 中国科学院金属研究所 一种基于化学镀镍合金的通孔填充方法及其应用
CN104701249A (zh) * 2015-02-09 2015-06-10 大连理工大学 一种金属间化合物填充的三维封装垂直通孔及其制备方法
CN108598061A (zh) * 2018-05-04 2018-09-28 上海交通大学 一种陶瓷转接板结构及其制造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003023106A (ja) * 2001-07-10 2003-01-24 Mitsubishi Electric Corp キャパシタの製造方法
JP3904484B2 (ja) * 2002-06-19 2007-04-11 新光電気工業株式会社 シリコン基板のスルーホールプラギング方法
JP4440554B2 (ja) * 2002-09-24 2010-03-24 浜松ホトニクス株式会社 半導体装置
US6852627B2 (en) * 2003-03-05 2005-02-08 Micron Technology, Inc. Conductive through wafer vias
US7101792B2 (en) * 2003-10-09 2006-09-05 Micron Technology, Inc. Methods of plating via interconnects
WO2005122657A1 (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Ibiden Co., Ltd. フレックスリジッド配線板とその製造方法
JP5539511B2 (ja) * 2010-06-15 2014-07-02 東京エレクトロン株式会社 半導体装置の製造方法
CN103646923A (zh) * 2013-12-19 2014-03-19 中国科学院半导体研究所 一种晶圆级基板微通孔电镀方法
JP2019516858A (ja) * 2016-03-30 2019-06-20 コーニング インコーポレイテッド 基板内のビアを金属化する方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1933696A (zh) * 2005-07-22 2007-03-21 索尼株式会社 多层布线板及其制作方法
CN102931130A (zh) * 2011-08-11 2013-02-13 应用材料公司 灰化后侧壁修复
WO2013137220A1 (ja) * 2012-03-14 2013-09-19 日立化成株式会社 研磨方法
CN103904022A (zh) * 2012-12-25 2014-07-02 中国科学院金属研究所 一种基于化学镀镍合金的通孔填充方法及其应用
CN104701249A (zh) * 2015-02-09 2015-06-10 大连理工大学 一种金属间化合物填充的三维封装垂直通孔及其制备方法
CN108598061A (zh) * 2018-05-04 2018-09-28 上海交通大学 一种陶瓷转接板结构及其制造方法

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