CN113453436A - 一种5g通讯hdi板镂空铜柱工艺制作方法 - Google Patents

一种5g通讯hdi板镂空铜柱工艺制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，包括以下步骤：S2.1、控深锣：从HDI板远离铜柱的一侧对所需镂空区域进行控深锣；S2.2、激光烧灼：从HDI板远离铜柱的一侧对所需镂空区域进行激光烧灼，所需镂空区域被镂空成镂空区域；S2.3、等离子除胶：采用等离子除胶将所述铜柱上的黑色残留物质进行清除；S2.4、化学除胶：采用水平除胶将所述铜柱上的等离子除胶残留物质进行清洗。本发明的制作方法设计合理，（1）实现对铜柱下方的基材进行镂空的同时还可以不伤铜柱；（2）实现铜柱上没有残留，同时又不伤铜柱；（3）在品质方面：提升产品良率，提高产品核心竞争力；在效率方面：无需返工，提升产品竞争力。

Description

一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法
技术领域
本发明涉及5G通讯HDI板工艺技术领域，尤其涉及一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法。
背景技术
根据客户的样品需求，要制作如下图1所示的镂空铜柱工艺，该制作工艺难点在于：1、将铜柱（3）下方的HDI板（1）完全镂空，以形成镂空区域（2），并且不伤铜柱（3），而且铜柱（3）上不能有残留，同时又不能伤铜柱（3）；2、铜柱（3）的宽度200μm，厚度100μm，局部加厚铜工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，以实现对铜柱下方的HDI板进行镂空。
为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，包括以下步骤：
S2.1、控深锣：从HDI板远离铜柱的一侧对所需镂空区域进行控深锣；
S2.2、激光烧灼：从HDI板远离铜柱的一侧对所需镂空区域进行激光烧灼，所需镂空区域被镂空成镂空区域；
S2.3、等离子除胶：采用等离子除胶将所述铜柱上的黑色残留物质进行清除；
S2.4、化学除胶：采用水平除胶将所述铜柱上的等离子除胶残留物质进行清洗。
进一步地，在所述步骤S2.4之后设有以下步骤：
S2.5、超粗化：对所述HDI板进行超粗化；
S2.6、阻焊：对所述HDI板进行阻焊工艺处理；
S2.7、镍钯金：对所述HDI板进行镍钯金工艺处理。
进一步地，在所述步骤S2.6中，在进行阻焊工艺处理时：采用感光胶、77T网板将所述镂空区域遮盖，防止油墨进入所述镂空区域。
进一步地，
所述HDI板的板厚为800±80um；
在所述步骤S2.1中，在进行控深锣时产生的镂空深度为600-700μm；
在所述步骤S2.2中，在进行激光烧灼时所使用的激光发射器的光圈为1.1mm，在进行激光烧灼时所发射的激光次数包括三枪，在进行激光烧灼时所发射的三枪激光的脉冲宽度分别为12/6/5us，在进行激光烧灼时在所需镂空区域生成的镭射孔采用重叠设计。
进一步地，在所述步骤S2.1之前设有以下步骤：
S1.1、外层线路蚀刻：对HDI板进行外层线路蚀刻；
S1.2、整板沉铜、闪镀：对所述HDI板进行整板沉铜、闪镀；
S1.3、超粗化微蚀：对所述HDI板进行超粗化微蚀，以增强干膜附着力；
S1.4、贴膜：使用贴膜机对所述HDI板进行贴干膜；
S1.5、曝光、显影：对所述HDI板上的干膜进行曝光、显影，以使所述HDI板上的铜柱区域的干膜被显影掉；
S1.6、铜柱区域电镀：对所述HDI板上的铜柱区域进行图形电镀，所述铜柱区域内形成铜柱；
S1.7、退膜：退除所述HDI板上的干膜；
S1.8、微蚀：对所述HDI板进行微蚀。
进一步地，所述步骤S1.4包括以下步骤：
S1.41、真空贴膜：所述HDI板放置于真空贴膜机的内部，并使用真空贴膜机对所述HDI板进行贴干膜，所述干膜由真空贴膜机制作；
S1.42、吸真空整平干膜：先将所述真空贴膜机的内部进行抽真空，以将所述HDI板上的线路之间的气体抽调，然后真空贴膜机对所述HDI板上的干膜进行软化、平压。
进一步地，
在所述步骤S1.2中，整板沉铜的厚度≥0.5μm，闪镀的厚度为2±0.1μm；
在所述步骤S1.3中，超粗化微蚀的深度为0.5-1μm。
进一步地，
在所述步骤S1.41中，所述干膜为厚度≥100um的超厚干膜，在进行贴干膜时干膜的温度设置为20-25摄氏度；
在所述步骤S1.42中，抽真空的持续时间为60±1s；平压的压力为0.6±0.005MPA，在平压时干膜的温度为40±1摄氏度，平压的持续时间60±1s。
进一步地，
在所述步骤S1.5中，曝光后至少静置15min，然后显影；
在所述步骤S1.6中，进行图形电镀时采用的电流密度为15asf以下。
进一步地，在所述步骤S1.8与所述步骤S2.1之间设有以下步骤：S1.9、AOI检查：对所述HDI板进行AOI检查，以检查所述HDI板上是否有渗镀残留。
综上所述，运用本发明的技术方案，具有如下的有益效果：本发明的制作方法设计合理，有益效果1：（1）由于控深锣精度容易伤铜，而采用镭射时，只要铜柱没有产生棕化，基本上对铜柱伤害较少，因此本发明通过控深锣、激光烧灼的配合，从而在实现对铜柱下方的基材进行镂空的同时还可以不伤铜柱；（2）虽然控深锣、激光烧灼可以初步将镂空区域的基材打干净，但是铜柱上会残留黑色碳化物质，这种黑色碳化物质为基材镭射后不完全燃烧产物，其会影响表面处理，因此本发明通过采用等离子除胶将剩余黑色残留物质全部清除，再通过水平除胶清洗等离子除胶残留物质，从而实现铜柱上没有残留，同时又不伤铜柱；（3）从而在品质方面：提升产品良率，提高产品核心竞争力；在效率方面：无需返工，提升产品竞争力。
有益效果2：通过依次进行外层线路蚀刻、整板沉铜、闪镀、超粗化微蚀、曝光、显影、铜柱区域电镀、退膜、微蚀，从而在HDI板上形成了铜柱、线路，从而实现了局部加厚铜工艺，从而为后续的镂空工艺提供了基础。
附图说明
图1是本发明的制作方法所制作的HDI板的结构示意图；
图2是本发明的制作方法的流程图。
附图标记说明：1-HDI板，2-镂空区域，3-铜柱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但并不构成对本发明保护范围的限制。
在本发明中，为了更清楚的描述，作出如下说明：观察者面对附图1进行观察，观察者前方设为下，观察者后方设为上，应当指出文中的术语“前端”、“后端”、“左侧”“右侧”“中部”“上方”“下方”等指示方位或位置关系为基于附图所设的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述本发明，而不是指示或暗示所指的结构或零部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于为了清楚或简化描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量。
参见图1、图2，本实施例提供一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，包括以下步骤：
S2.1、控深锣：从HDI板1远离铜柱3的一侧对所需镂空区域进行控深锣；
S2.2、激光烧灼：从HDI板1远离铜柱3的一侧对所需镂空区域进行激光烧灼，所需镂空区域被镂空成镂空区域2；
S2.3、等离子除胶：采用等离子除胶将铜柱3上的黑色残留物质进行清除；作为优选，除胶时间设置20分钟；
S2.4、化学除胶：采用水平除胶将铜柱3上的等离子除胶残留物质进行清洗。
作用：（1）由于控深锣精度容易伤铜，而采用镭射时，只要铜柱没有产生棕化，基本上对铜柱伤害较少，因此本发明通过控深锣、激光烧灼的配合，从而在实现对铜柱下方的基材进行镂空的同时还可以不伤铜柱；（2）虽然控深锣、激光烧灼可以初步将镂空区域的基材打干净，但是铜柱上会残留黑色碳化物质，这种黑色碳化物质为基材镭射后不完全燃烧产物，其会影响表面处理，因此本发明通过采用等离子除胶将剩余黑色残留物质全部清除，再通过水平除胶清洗等离子除胶残留物质，从而实现铜柱上没有残留，同时又不伤铜柱；（3）从而在品质方面：提升产品良率，提高产品核心竞争力；在效率方面：无需返工，提升产品竞争力。
具体地，在步骤S2.4之后设有以下步骤：
S2.5、超粗化：对HDI板1进行超粗化；这里进行超粗化的作用在于：因为铜柱下方已经镂空，附着力不足，因此需要提高HDI板的附着力，但由于磨板磨刷会对板面线路以及铜柱产生影响，因此不能进行磨板前处理。
S2.6、阻焊：对HDI板1进行阻焊工艺处理；
S2.7、镍钯金：对HDI板1进行镍钯金工艺处理，作用：镍钯金主要是绑定用途，是一种封装工艺。
具体地，在步骤S2.6中，在进行阻焊工艺处理时：采用感光胶、77T网板将镂空区域2遮盖，防止油墨进入镂空区域2。作用：感光胶印刷以后会曝光，感光胶固化在77T网板表面，就不会到处流动，从而能够有效防止油墨进入镂空区域。作为优选，遮盖区域比镂空区域宽10mil左右*（两边各5mil）。
具体地，
HDI板1的板厚为800±80um，作为优选，板厚为800um；
在步骤S2.1中，在进行控深锣时产生的镂空深度为600-700μm，极差为100um 以内；
在步骤S2.2中，在进行激光烧灼时所使用的激光发射器的光圈为1.1mm，在进行激光烧灼时所发射的激光次数包括三枪，在进行激光烧灼时所发射的三枪激光的脉冲宽度分别为12/6/5us，在进行激光烧灼时在所需镂空区域生成的镭射孔采用重叠设计。作用：通过控深锣镂空绝大部分的基材，而少部分通过激光烧灼完成镂空，从而在提高镂空效率的情况下还可以保证铜柱不被伤到。而镭射孔重叠设计是为了不让有漏打基材的情况存在。
具体地，在步骤S2.1之前设有以下步骤：
S1.1、外层线路蚀刻：对HDI板1进行外层线路蚀刻；作用：因为是在层线路的基础上局部加厚，形成铜柱工艺的，如果直接形成铜柱工艺然后再制作外层线路，那在制作外层线路时干膜由于落差问题，会贴膜不良，因此选择在铜柱工艺进行前完成外层线路蚀刻。而外层线路采用酸蚀正常制作出来即可，这里不再详细赘述。
S1.2、整板沉铜、闪镀：对HDI板1进行整板沉铜、闪镀；
S1.3、超粗化微蚀：对HDI板1进行超粗化微蚀，以增强干膜附着力；
S1.4、贴膜：使用贴膜机对HDI板1进行贴干膜；
S1.5、曝光、显影：对HDI板1上的干膜进行曝光、显影，以使HDI板1上的铜柱3区域的干膜被显影掉；
S1.6、铜柱3区域电镀：对HDI板1上的铜柱3区域进行图形电镀，铜柱3区域内形成铜柱3；铜柱区域的宽度即为电镀后的铜柱的宽度，铜柱区域之间的距离即为铜柱的距离，铜柱区域的数量即为铜柱的数量，而铜柱区域的宽度、数量、间隔距离由曝光、显影来决定，铜柱区域的厚度由干膜的厚度来决定，铜柱的厚度由电镀的持续时间来决定，根据需要选择即可。
S1.7、退膜：退除HDI板1上的干膜；
S1.8、微蚀：对HDI板1进行微蚀，作用：通过微蚀可以去掉覆盖在外层线路上的沉铜层，还可以去掉铜柱与HDI板之间的沉铜层所带来的额外厚度，这些额外厚度可以从铜柱的上端进行去除，从而形成符合尺寸要求的初步水平铜柱及线路。由于在实际生产中，电镀沉铜都是有误差的，因此步骤S1.8的微蚀过后可能铜柱的厚度或线路会存在少量的误差，但这些误差都是允许的，只要完成线路即可。
作用：通过依次进行外层线路蚀刻、整板沉铜、闪镀、超粗化微蚀、曝光、显影、铜柱区域电镀、退膜、微蚀，从而在HDI板上形成了铜柱、线路，从而实现了局部加厚铜工艺，从而为后续的镂空工艺提供了基础。而上面的步骤顺序也是有严格限定的，因为如果直接在贴干膜之前就在HDI板上先电镀100um的铜层，那么HDI整个板都是覆盖有厚铜层，而由于铜柱以外的地方属于精细线路，铜太厚，线路就制作不出来了。
具体地，步骤S1.4包括以下步骤：
S1.41、真空贴膜：HDI板1放置于真空贴膜机的内部，并使用真空贴膜机对HDI板1进行贴干膜，干膜由真空贴膜机制作；
S1.42、吸真空整平干膜：先将真空贴膜机的内部进行抽真空，以将HDI板1上的线路之间的气体抽调，然后真空贴膜机对HDI板1上的干膜进行软化、平压。在步骤S1.4中，温度可以根据不同厂商干膜TG值确认，但是需要确认只能感光，不能感热材料。现有技术存在的问题：线路蚀刻后，普通贴膜机贴膜后，线路之间会形成干膜搭桥现象，进而在电镀时出现干膜渗镀现象，同时干膜会完全覆盖原有线路，只留需要设置铜柱的部分，因此干膜不平整也会影响线路的对准度。而本发明因为采用真空贴膜机贴干膜，所以抽真空时会将线路之间的空气抽掉，然后软化干膜，而干膜软化后填充性会增强，这样就不会形成干膜搭桥现象。
具体地，
在所述步骤S1.2中，整板沉铜的厚度≥0.5μm，闪镀的厚度为2±0.1μm；
在所述步骤S1.3中，超粗化微蚀的深度为0.5-1μm。
具体地，
在所述步骤S1.41中，所述干膜为厚度≥100um的超厚干膜，在进行贴干膜时干膜的温度设置为20-25摄氏度；当然，超厚干膜的具体厚度还可以根据所需要制作的铜柱的厚度来进行相应的选择，这里以厚度为100um的超厚干膜为例进行说明，采用厚度≥100um的超厚干膜可以防止电镀铜厚高度超过干膜，形成夹膜，到时候不好退膜。
在所述步骤S1.42中，抽真空的持续时间为60±1s；平压的压力为0.6±0.005MPA，在平压时干膜的温度为40±1摄氏度，平压的持续时间60±1s。而抽真空的持续时间、干膜的温度的具体参数取决于干膜的特性。
具体地，
在所述步骤S1.5中，曝光后至少静置15min，然后显影；因为干膜光反应需要时间，然后显影。显影后留下的干膜将需要设置铜柱的区域进行裸露。
在所述步骤S1.6中，进行图形电镀时采用的电流密度为15asf以下，作用：采用15asf以下密度，长时间电镀，可以增加电镀的均匀性。这里的长时间电镀是指电镀到铜柱完成。
具体地，在步骤S1.8与步骤S2.1之间设有以下步骤：S1.9、AOI检查：对HDI板1进行AOI检查，以检查HDI板1上是否有渗镀残留。作用：采用真空贴膜，贴膜结合力在高压下会强，如果渗镀，能修就修，不能修就报废，从而通过AOI检查来保证产品质量。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
S2.1、控深锣：从HDI板远离铜柱的一侧对所需镂空区域进行控深锣；
S2.2、激光烧灼：从HDI板远离铜柱的一侧对所需镂空区域进行激光烧灼，所需镂空区域被镂空成镂空区域；
S2.3、等离子除胶：采用等离子除胶将所述铜柱上的黑色残留物质进行清除；
S2.4、化学除胶：采用水平除胶将所述铜柱上的等离子除胶残留物质进行清洗。
2.根据权利要求1所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：在所述步骤S2.4之后设有以下步骤：
S2.5、超粗化：对所述HDI板进行超粗化；
S2.6、阻焊：对所述HDI板进行阻焊工艺处理；
S2.7、镍钯金：对所述HDI板进行镍钯金工艺处理。
3.根据权利要求2所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：在所述步骤S2.6中，在进行阻焊工艺处理时：采用感光胶、77T网板将所述镂空区域遮盖，防止油墨进入所述镂空区域。
4.根据权利要求1到3任一项所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：
所述HDI板的板厚为800±80um；
在所述步骤S2.1中，在进行控深锣时产生的镂空深度为600-700μm；
在所述步骤S2.2中，在进行激光烧灼时所使用的激光发射器的光圈为1.1mm，在进行激光烧灼时所发射的激光次数包括三枪，在进行激光烧灼时所发射的三枪激光的脉冲宽度分别为12/6/5us，在进行激光烧灼时在所需镂空区域生成的镭射孔采用重叠设计。
5.根据权利要求1到3任一项所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：在所述步骤S2.1之前设有以下步骤：
S1.1、外层线路蚀刻：对HDI板进行外层线路蚀刻；
S1.2、整板沉铜、闪镀：对所述HDI板进行整板沉铜、闪镀；
S1.3、超粗化微蚀：对所述HDI板进行超粗化微蚀，以增强干膜附着力；
S1.4、贴膜：使用贴膜机对所述HDI板进行贴干膜；
S1.5、曝光、显影：对所述HDI板上的干膜进行曝光、显影，以使所述HDI板上的铜柱区域的干膜被显影掉；
S1.6、铜柱区域电镀：对所述HDI板上的铜柱区域进行图形电镀，所述铜柱区域内形成铜柱；
S1.7、退膜：退除所述HDI板上的干膜；
S1.8、微蚀：对所述HDI板进行微蚀。
6.根据权利要求5所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：所述步骤S1.4包括以下步骤：
S1.41、真空贴膜：所述HDI板放置于真空贴膜机的内部，并使用真空贴膜机对所述HDI板进行贴干膜，所述干膜由真空贴膜机制作；
S1.42、吸真空整平干膜：先将所述真空贴膜机的内部进行抽真空，以将所述HDI板上的线路之间的气体抽调，然后真空贴膜机对所述HDI板上的干膜进行软化、平压。
7.根据权利要求6所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：
在所述步骤S1.2中，整板沉铜的厚度≥0.5μm，闪镀的厚度为2±0.1μm；
在所述步骤S1.3中，超粗化微蚀的深度为0.5-1μm。
8.根据权利要求7所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：
在所述步骤S1.41中，所述干膜为厚度≥100um的超厚干膜，在进行贴干膜时干膜的温度设置为20-25摄氏度；
在所述步骤S1.42中，抽真空的持续时间为60±1s；平压的压力为0.6±0.005MPA，在平压时干膜的温度为40±1摄氏度，平压的持续时间60±1s。
9.根据权利要求8所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：
在所述步骤S1.5中，曝光后至少静置15min，然后显影；
在所述步骤S1.6中，进行图形电镀时采用的电流密度为15asf以下。
10.根据权利要求6到9任一项所述一种5G通讯HDI板镂空铜柱工艺制作方法，其特征在于：在所述步骤S1.8与所述步骤S2.1之间设有以下步骤：S1.9、AOI检查：对所述HDI板进行AOI检查，以检查所述HDI板上是否有渗镀残留。
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