CN113225937A - 一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电路板加工技术领域，具体涉及一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.金属载体开料；S2.金属柱制作；S3.绝缘层制作；S4.顶层线路制作；S5.载体去除；S6.底部线路制作。通过本发明方法，可有效提升无芯板制作方法的可加工性，同时提升产品的布局密度及层间连接密度，实现任意层的互连。
Description
技术领域
本发明属于电路板加工技术领域，具体涉及一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法。
背景技术
B2it 嵌入凸块互连技术: B2it技术是1997年6月由日本东芝开发的。B2it（BuriedBump Imterconnection Technology）是一种嵌入凸块而形成的高密度互连技术（HDI），与传统的印制板工艺最大区别是，印制板层间电气互连不是通过“孔”来形成的，而是通过一种导电胶凸块穿透半固化片连接两个面铜箔来完成的，因而不需钻孔、化学镀铜和电镀铜等生产过程。首先将导电胶（含银或铜等）印制于铜箔上，烘干后形成导电凸块。在压制互连过程中，加压和加热使导电凸块穿透半固化片树脂层，经过层压互连后的板进行传统的图像转移工艺来形成双面板。依此类推，在此双面板上叠上半固化片和带有凸块的铜箔，经过压制，图像转移便可形成4层板、6 层板等。但是，凸块印刷的精度及工艺能力有限，孔密度加工能力有限。
另外，NMBI 铜凸块导通互连：此项技术由日本North公司开发。其主要方法为：使用长在铜箔上的铜凸块来作各层间线路的导通，如此可以省去传统导通孔制作时所需的钻孔(机械钻孔或是镭射钻孔)以及电镀两个制程。更好的是，可以避免因电镀造成的镀铜不均，以致在蚀刻时线路宽度不易控制，以及造成阻抗难以掌控。但是，由于铜凸块制作的密度和一致性较差，可加工性不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法。
本发明的技术方案为：
一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 金属载体开料；
S2. 金属柱制作；
S3. 绝缘层制作；
S4. 顶层线路制作；
S5. 载体去除；
S6. 底部线路制作。
进一步的，所述金属载体为铜载体或铜合金载体。
进一步的，对于多层板，重复步骤S2-S4的流程，实现单面增层。本发明中，通过使用单面增层法可以有效避免层偏。
进一步的，步骤S2中，具体方法包括压膜—曝光显影—电镀—褪膜。采用曝光显影制作铜柱开窗，使用电镀加成的方式制作金属柱。
所述步骤S2中，具体为：压膜：贴膜速度为0.5-1.5m/min，贴膜温度为90-120℃，贴膜压力为4-8kgf/cm²，入板温度为30-60℃，出板温度为50-60℃；贴膜到曝光时间控制在0.25-24H；所述曝光：曝光能量均匀性≥90％，曝光到显影时间控制在0.25-24H；显影：显影温度为30±2℃；显影A液K2CO3或Na2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为9-12，显影B液K2CO3或Na2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为9-12；退膜：包括膨松、退膜、酸洗、溢流水洗、加压水洗、摇摆高压水洗、干板组合。
进一步的，步骤S2中，使用光敏剂或感光干膜进行压膜。
进一步的，步骤S3中，具体方法包括采用绝缘介质进行压合，再通过研磨的方式露出铜柱顶部。选用填充效果及均匀性好的绝缘介质，如现有技术中的各类绝缘树脂，进行压合。
所述绝缘介质为聚酰亚胺、PET、PEN、LCP、PEEK、PTFE、绝缘油墨、树脂的任一种。
进一步的，步骤S4中，使用SAP技术制作线路。
本发明中，线路的形成是采用半加成法，在预先制作薄铜的基板上，覆盖感光干膜，经紫外光曝光-显影，把需要的地方露出，再利用电镀把露出的地方加厚至所需要的厚度规格，然后去除感光干膜，在褪除预先制作的薄铜，保留下来所需要的线路。
进一步的，步骤S4中，具体方法包括：种种子铜—压膜—曝光显影—电镀—褪膜—褪种子铜。
所述SAP技术包括：制作种子铜；在所述种子铜上贴干膜；曝光显影；电镀，包括过孔镀铜和线路镀铜；褪膜：使用脱膜药水将干膜溶解；褪种子铜：将未电镀加厚的种子铜通过蚀刻药水去除干净。
所述曝光显影包括：从所述菲林底片正面采用UV光线照射，所述菲林底片有黑色和透明两部分，黑色部分光线透不过去，透明部分光线可以透过去，透过去的光线将使下面的干膜感光发生变化，完成所述菲林底片上的图形转印到所述干膜上；曝光后即可以去掉所述菲林底片或者直接使用紫外光在板面感光干膜上绘制所需线路，静置后再通过显影药水进行显影，已感光反应的干膜将仍保留，没有感光的干膜将被溶解，有导体线路部分将裸露出来，没有导体线路部分将被干膜保护住。
进一步的，步骤S5中，通过现有技术的蚀刻方法去除载体。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括根据布线密度，选择直接蚀刻金属载体，实现底部线路。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括，根据布线密度，若线宽/线距任意一个小于等于50μm，先执行步骤5去除载体，再使用步骤S4中SAP技术制作线路。
本发明的创新点在于：
本发明是由铜柱实现导通互连，使用铜或者其他导通金属作为载体，通过在载体上加成金属柱以及实现金属柱层间的导通，省去传统层间导通所需要的孔加工（机械钻孔、激光钻孔等）和孔金属化的制程，金属柱不但可以有效提升电气导通性能，而且可以提升产品导通金属柱的布局密度，线路选用SAP技术，有效提升产品的布线密度。
通过本发明方法，可有效提升无芯板制作方法的可加工性，同时提升产品的布局密度及层间连接密度，实现任意层的互连。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 金属载体开料；
S2. 金属柱制作；
S3. 绝缘层制作；
S4. 顶层线路制作；
S5. 载体去除；
S6. 底部线路制作。
进一步的，所述金属载体为铜载体或铜合金载体。
进一步的，对于多层板，重复步骤S2-S4的流程，实现单面增层。本发明中，通过使用单面增层法可以有效避免层偏。
进一步的，步骤S2中，具体方法包括压膜—曝光显影—电镀—褪膜。采用曝光显影制作铜柱开窗，使用电镀加成的方式制作金属柱。
所述步骤S2中，具体为：压膜：贴膜速度为0.7m/min，贴膜温度为110℃，贴膜压力为6kgf/cm²，入板温度为30℃，出板温度为50℃；贴膜到曝光时间控制在0.25-24H；所述曝光：曝光能量均匀性≥90％，曝光到显影时间控制在0.25-24H；显影：显影温度为30±2℃；显影A液K2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为10.7，显影B液K2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为11.5；退膜：包括膨松、退膜、酸洗、溢流水洗、加压水洗、摇摆高压水洗、干板组合。
进一步的，步骤S2中，使用光敏剂或感光干膜进行压膜。
进一步的，步骤S3中，具体方法包括采用绝缘介质进行热压合，再通过研磨的方式露出铜柱顶部。选用填充效果及均匀性好的绝缘介质，如现有技术中的各类绝缘树脂，进行热压合。
所述绝缘介质为绝缘树脂。
进一步的，步骤S4中，使用SAP技术制作线路。
本发明中，线路的形成是采用半加成法，在预先制作薄铜的基板上，覆盖感光干膜，经紫外光曝光-显影，把需要的地方露出，再利用电镀把露出的地方加厚至所需要的厚度规格，然后去除感光干膜，在褪除预先制作的薄铜，保留下来所需要的线路。
进一步的，步骤S4中，具体方法包括：种种子铜—压膜—曝光显影—电镀—褪膜—褪种子铜。
所述SAP工艺包括：制作种子铜；在所述种子上贴干膜；曝光显影；电镀，包括过孔镀铜和线路镀铜；褪膜：使用脱膜药水将干膜溶解；褪种子铜：将未电镀加厚的种子铜通过蚀刻药水去除干净。
所述曝光显影包括：直接使用紫外光在板面感光干膜上绘制所需线路，静置后再通过显影药水进行显影，已感光反应的干膜将仍保留，没有感光的干膜将被溶解，有导体线路部分将裸露出来，没有导体线路部分将被干膜保护住。
进一步的，步骤S5中，通过现有技术的蚀刻方法去除载体。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括根据布线密度，选择直接蚀刻金属载体，实现底部线路。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括，根据布线密度，若线宽/线距任意一个小于等于50μm，先执行步骤5去除载体，再使用步骤S4中SAP技术制作线路。
通过本发明方法，可有效提升无芯板制作方法的可加工性，同时提升产品的布局密度及层间连接密度，实现任意层的互连。
实施例2
一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 金属载体开料；
S2. 金属柱制作；
S3. 绝缘层制作；
S4. 顶层线路制作；
S5. 载体去除；
S6. 底部线路制作。
进一步的，所述金属载体为铜载体或铜合金载体。
进一步的，对于多层板，重复步骤S2-S4的流程，实现单面增层。本发明中，通过使用单面增层法可以有效避免层偏。
进一步的，步骤S2中，具体方法包括压膜—曝光显影—电镀—褪膜。采用曝光显影制作铜柱开窗，使用电镀加成的方式制作金属柱。
所述步骤S2中，具体为：压膜：贴膜速度为1m/min，贴膜温度为100℃，贴膜压力为5kgf/cm²，入板温度为45℃，出板温度为55℃；贴膜到曝光时间控制在0.25-24H；所述曝光：曝光能量均匀性≥90％，曝光到显影时间控制在0.25-24H；显影：显影温度为30±2℃；显影A液K2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为10.5，显影B液K2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为12；退膜：包括膨松、退膜、酸洗、溢流水洗、加压水洗、摇摆高压水洗、干板组合。
进一步的，步骤S2中，使用光敏剂或感光干膜进行压膜。
进一步的，步骤S3中，具体方法包括采用绝缘介质进行压合，再通过研磨的方式露出铜柱顶部。选用填充效果及均匀性好的绝缘介质，如现有技术中的各类绝缘树脂，进行压合。
所述绝缘介质为PTFE。
进一步的，步骤S4中，使用SAP工艺制作线路。
本发明中，线路的形成是采用半加成法，在预先制作薄铜的基板上，覆盖感光干膜，经紫外光曝光-显影，把需要的地方露出，再利用电镀把露出的地方加厚至所需要的厚度规格，然后去除感光干膜，在褪除预先制作的薄铜，保留下来所需要的线路。
进一步的，步骤S4中，具体方法包括：种种子铜—压膜—曝光显影—电镀—褪膜—褪种子铜。
所述SAP工艺包括：制作种子铜；在所述种子铜上贴干膜；曝光显影；电镀，包括过孔镀铜和线路镀铜；褪膜：使用脱膜药水将干膜溶解；褪种子铜：将未电镀加厚的种子铜通过蚀刻药水去除干净。
所述曝光显影包括：直接使用紫外光在板面感光干膜上绘制所需线路，静置后再通过显影药水进行显影，已感光反应的干膜将仍保留，没有感光的干膜将被溶解，有导体线路部分将裸露出来，没有导体线路部分将被干膜保护住。
进一步的，步骤S5中，通过现有技术的蚀刻方法去除载体。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括根据布线密度，选择直接蚀刻金属载体，实现底部线路。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括，根据布线密度，若线宽/线距任意一个小于等于50μm，先执行步骤5去除载体，再使用步骤S4中SAP工艺制作线路。
通过本发明方法，可有效提升无芯板制作方法的可加工性，同时提升产品的布局密度及层间连接密度，实现任意层的互连。
实施例3
一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 金属载体开料；
S2. 金属柱制作；
S3. 绝缘层制作；
S4. 顶层线路制作；
S5. 载体去除；
S6. 底部线路制作。
进一步的，所述金属载体为铜载体或铜合金载体。
进一步的，对于多层板，重复步骤S2-S4的流程，实现单面增层。本发明中，通过使用单面增层法可以有效避免层偏。
进一步的，步骤S2中，具体方法包括压膜—曝光显影—电镀—褪膜。采用曝光显影制作铜柱开窗，使用电镀加成的方式制作金属柱。
所述步骤S2中，具体为：压膜：贴膜速度为1.3m/min，贴膜温度为120℃，贴膜压力为7kgf/cm²，入板温度为30℃，出板温度为80℃；贴膜到曝光时间控制在0.25-24H；所述曝光：曝光能量均匀性≥90％，曝光到显影时间控制在0.25-24H；显影：显影温度为30±2℃；显影A液K2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为12，显影B液K2CO3的控制范围为10±2g/l，pH值为12；退膜：包括膨松、退膜、酸洗、溢流水洗、加压水洗、摇摆高压水洗、干板组合。
进一步的，步骤S2中，使用光敏剂或感光干膜进行压膜。
进一步的，步骤S3中，具体方法包括采用绝缘介质进行压合，再通过研磨的方式露出铜柱顶部。选用填充效果及均匀性好的绝缘介质，如现有技术中的各类绝缘树脂，进行压合。
所述绝缘介质为聚酰亚胺。
进一步的，步骤S4中，使用SAP技术制作线路。
本发明中，线路的形成是采用半加成法，在预先制作薄铜的基板上，覆盖感光干膜，经紫外光曝光-显影，把需要的地方露出，再利用电镀把露出的地方加厚至所需要的厚度规格，然后去除感光干膜，在褪除预先制作的薄铜，保留下来所需要的线路。
进一步的，步骤S4中，具体方法包括：种种子铜—压膜—曝光显影—电镀—褪膜—褪种子铜。
所述SAP工艺包括：制作种子铜；在所述种子铜上贴干膜；曝光显影；电镀，包括过孔镀铜和线路镀铜；褪膜：使用脱膜药水将干膜溶解；褪种子铜：将未电镀加厚的种子铜通过蚀刻药水去除干净。
所述曝光显影包括：直接使用紫外光在板面感光干膜上绘制所需线路，静置后再通过显影药水进行显影，已感光反应的干膜将仍保留，没有感光的干膜将被溶解，有导体线路部分将裸露出来，没有导体线路部分将被干膜保护住。
进一步的，步骤S5中，通过现有技术的蚀刻方法去除载体。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括根据布线密度，选择直接蚀刻金属载体，实现底部线路。
进一步的，步骤S6中，具体方法包括，根据布线密度，若线宽/线距任意一个小于等于50μm，先执行步骤5去除载体，再使用步骤S4中SAP技术制作线路。
通过本发明方法，可有效提升无芯板制作方法的可加工性，同时提升产品的布局密度及层间连接密度，实现任意层的互连。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过本领域任一现有技术实现。
Claims (10)
1.一种应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 金属载体开料；
S2. 金属柱制作；
S3. 绝缘层制作；
S4. 顶层线路制作；
S5. 载体去除；
S6. 底部线路制作。
2.根据权利要求1所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，所述金属载体为铜载体或铜合金载体。
3.根据权利要求1或2所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，对于多层板，重复步骤S2-S4的流程，实现单面增层。
4.根据权利要求3所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S2中，具体方法包括压膜—曝光显影—电镀—褪膜。
5.根据权利要求4所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S2中，使用光敏剂或感光干膜进行压膜。
6.根据权利要求3所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S3中，具体方法包括采用绝缘介质进行压合，再通过研磨的方式露出铜柱顶部。
7.根据权利要求3所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S4中，使用SAP技术制作线路。
8.根据权利要求7所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S4中，具体方法包括：种种子铜—压膜—曝光显影—电镀—褪膜—褪种子铜。
9.根据权利要求3所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S5中，通过蚀刻的方法去除载体。
10.根据权利要求3所述的应用于高密度互连电路板无芯板的制作方法，其特征在于，步骤S6中，具体方法包括根据布线密度，选择直接蚀刻金属载体，实现底部线路；
若线宽/线距任意一个小于等于50μm，先执行步骤5去除载体，再使用步骤S4中SAP技术制作线路。
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