DE2144137A1 - Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung - Google Patents

Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung

Info

Publication number
DE2144137A1
DE2144137A1 DE19712144137 DE2144137A DE2144137A1 DE 2144137 A1 DE2144137 A1 DE 2144137A1 DE 19712144137 DE19712144137 DE 19712144137 DE 2144137 A DE2144137 A DE 2144137A DE 2144137 A1 DE2144137 A1 DE 2144137A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dielectric
layer
holes
process according
irradiation
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.)
Pending
Application number
DE19712144137
Other languages
English (en)
Inventor
Frank Walton Binghamton; Puterbaugh Loren Jay Endwell; N.Y. Haining (V.StA.)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of DE2144137A1 publication Critical patent/DE2144137A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/425—Plated through-holes or plated via connections characterised by the sequence of steps for plating the through-holes or via connections in relation to the conductive pattern
    • H05K3/427—Plated through-holes or plated via connections characterised by the sequence of steps for plating the through-holes or via connections in relation to the conductive pattern initial plating of through-holes in metal-clad substrates
    • 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
    • H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0023—Etching of the substrate by chemical or physical means by exposure and development of a photosensitive insulating layer
    • 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
    • H05K3/46—Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644—Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4652—Adding a circuit layer by laminating a metal foil or a preformed metal foil pattern
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0335—Layered conductors or foils
    • H05K2201/0355—Metal foils
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03—Conductive materials
    • H05K2201/0332—Structure of the conductor
    • H05K2201/0388—Other aspects of conductors
    • H05K2201/0394—Conductor crossing over a hole in the substrate or a gap between two separate substrate parts
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095—Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/09563—Metal filled via
    • 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
    • H05K2203/05—Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0548—Masks
    • H05K2203/0554—Metal used as mask for etching vias, e.g. by laser ablation
    • 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
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/4038—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections
    • H05K3/4053—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques
    • H05K3/4069—Through-connections; Vertical interconnect access [VIA] connections by thick-film techniques for via connections in organic insulating substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49156—Manufacturing circuit on or in base with selective destruction of conductive paths
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing
    • Y10T29/49124—On flat or curved insulated base, e.g., printed circuit, etc.
    • Y10T29/49155—Manufacturing circuit on or in base
    • Y10T29/49165—Manufacturing circuit on or in base by forming conductive walled aperture in base

Description

2U4137
2. September 1971 Dr.Schie/E
Docket EN 970 016 U.S. Serial No 69 646
Anmel&erin: International Business Machines Corporation, Armonk, New York 10504, Y. St. A.
Vertreter: Patentanwalt Dr.-Ing. Rudolf Schiering, 703 Böblingen/Württ., Westerwaldweg 4
Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen» parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung. Die Konstruktion der Leitungen für die Zwischenverbindung paralleler Schaltungslagen wurde lange Zeit durch Bohrungslöcher durch die Dielektrikumslage, welche zwei Schaltungslagen trennt, und durch anschließendes Ablagern eines leitfähigen Metalls in dem Bohrloch ausgeführt.
Die Miniaturisierung elektronischer Schaltungen schreitet fort, und die Leitergrößen werden immer kleiner. Verlangt wird eine Herabsetzung der Lochgröße für das Zwischenverbinden oder für die Gegenüberleitungen. Von verschiedenen Methoden zum Herstellen der Löcher hat sich erwiesen, daß das dielektrische Ätzen den Vorteil niedriger Kosten und den Vorzug hoher Produktionsfähigkeit bietet. Bei diesem Verfahren werden die Löcher in der äußeren Metallfolie ge-
- 2 209811/1284
bildet, um das Dielektrikum durch das Metall bis zum Ätzmittel zu exponieren.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß sich das Dielektrikum regelwidrig und -angerichtet auflöst, so daß im allgemeinen sphärische Löcher in der Isolation entstehe^, welche die leitfähigen Lagen trennt. Ein geätztes Loch hat deshalb gewöhnlich einen Durchmesser der ebenso groß ist wie seine Länge, Dies erfordert, daß benachbarte Gegenüberliegungslöcher ausreichend getrennt sein müssen, um mögliche Kurzschluß-Schaltungen zu überwinden. Dieses Charakteristikum gehört zu einer der Beschränkungen der Verhinderung einer größeren Schaltungsdichte. Die regelwidrige Form der Löcher führt auch zu Variationen in der Schaltungsimpedanz, nachdem das Loch mit einem Leiter gefüllt wird.
Danach besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe in der Schaffung eines besonderen Verfahrens zum Herstellen von Gegenuberliegungsloehern (vias) in einem Dielektrikum, welche gleichförmiger und fehlerfreier sind als dies bisher möglich gewesen war.
Ein anderes wichtiges Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Mehrlagen-Schaltungsstruktur, in welcher gutgebildete Miniatur-Gegenüberliegungslöcher leicht herstellbar sind.
Ein anderes Ziel besteht bei der Erfindung in der Schaffung einer Methode zur Eonstruktion von Gegenüberliegungslöchern (via holes) in einem strahlungsempfindlichen Dielektrikum, die man bei aufeinanderfolgenden Lagen benutzen kann.
Ein weiteres, der Erfindung zugrunde liegendes Ziel besteht in der Schaffung einer Mehrlagen-Schaltungs-Scheiben-
- 3 209811/1284
2U4137
struktur, die man bei einem späteren Gebrauch der Gegenüberliegungslochlokalisierung durch. Exponieren mit Strahlungsenergie in Mengen produzieren kann.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Methode des Konstruierens verbesserter Gegenüberliegungslöcher entweder in einem verstärkten oder nichtverstärkten strahlungsempfindlichen Dielektrikum.
Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Methode des Konstruierens kleinerer Löcher, bei denen der erreichbare Durchmesser nur durch das Auflösungsvermögen eines strahlungsempfindlichen Dielektrikums begrenzt ist.
Die Erfindung besteht danach zur Lösung dieser Ziele im Auftragen strahlungsempfindlichen dielektrischen Materials auf metallische, elektrisch leitende Folie. Das Dielektrikum kann entweder vom mehr allgemein negativen Typ sein, der bei der Einwirkung der Strahlung nicht lösungsbildend wird, oder vom positiven Typ sein, der bei Strahlungseinwirkung lösungsbildend wird.
Wenn der negative Typ benutzt wird, dann werden die Gegenüberliegungs-Lochstellen abgeschirmt und das Dielektrikum wird der Strahlungsenergie ausgesetzt. Es wird eine zweite Folie hinzugefügt, so daß ein Sandwich für das Dielektrikum zwischen den beiden Folien entsteht. Eine der Metallfolien wird geätzt, so daß nur die löslichen dielektrischen Teile, die danach durch Lösungsmittel entfernt werden, der Strahlung ausgesetzt sind.
Ist das Dielektrikum vom positiven Typ dann findet keine Einwirkung der aktivierenden Strahlungsenergie statt bis
20981 1/128Λ
21U137
die zweite Folie mit dem Sandwich laminiert ist. Nach dem Ätzen einer Metallfolie an der gewünschten Stelle dient die Folie als eine Maske für die Strahlungsenergie, welche das Dielektrikum an den Lochstellen solubilisiert. Die Lösungsmittel können dann Dielektrikum entfernen, wo eine Strahlungsbeeinflussung vorlag, um eine Lücke zu der anderen Folie zu produzieren.
In jedem Falle kann in der Lücke eine Leitung plaziert werden, um die Zwischenverbindung herzustellen. Die Schaltungen werden in den Folienlagen in der üblichen Weise gebildet·
Durch Verwendung eines photoempfindlichen Materials als Dielektrikum kann der Vorteil einer vorzüglichen, mit der Energiebestrahlung verfügbaren Kantendefinition in Anspruch genommen werden. Dieses Verfahren verbessert auch die Lokalisierungsgenauigkeit der Löcher und eliminiert viel Ungleichförmigkeit der Lochquerschnitte·
Die Erfindung zeigt eine wünschenswerte Vielseitigkeit: sie ist gut eingerichtet für den Gebrauch bei Dielektrika entweder in Filmform oder in flüssiger Form; sie kann mit verstärkten oder nichtverstärkten Dielektrika verwendet werden und sie ist nicht beschrankt auf einen engen Bereich von Dielektrika-Dicken.
Zusammenfassend besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Bildung von Löchern in einer Isolationslage für Zwischenverbindungsleitungen zwischen elektrisch leitenden Lagen einer Mehrlagen-Schaltungseinheit, in welcher ein photoempfindliches Dielektrikum zwischen leitenden Folien plaziert ist, um einen Mehrlagen-Aufbau zu bilden. Das Dielektrikum kann entweder vom negativen oder vom positiven Typ sein, und es wird selektiv einer Strahlungsenergie aus-
- 5 -209811/1284
2U4137
gesetzt, um lösliche und nichtlösliche Teile zu produzieren. Beim negativen Typ entsteht die Einwirkung der Strahlung vor dem Zufügen beider Folien. Beim positiven Typ findet die Strahlungseinwirkung statt, nachdem beide Folien eingesetzt sind. Die Löcher werden in einer Folie oder in beiden Folien entsprechend der Lokalisierung der löslichen Teile des Dielektrikums oder entsprechend den durch die Strahlungseinwirkung nichtlösbar werdenden Teilen gebildet· Das Entwickeln entfernt dann das lösliche Dieeltrikum, was wohlgeformte Löcher für die Leitungen ergibt.
Ein Verfahren zum Herstellen von Schaltungen mit Klemmenlöchern durch Ätzen ist bei doppelseitig bedruckten elektrischen Schaltungen durch die amerikanische Patentschrift 3 369 293 bekanntgeworden. Bei diesem Verfahren wird jedoch von der erfindungsgemäßen Folienmethode kein Gebrauch gemacht .
Die Erfindung sei nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen für beispielsweise und bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert. Aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben sich weitere vorteilhafte^. Eigenschaften der Erfindung .
Die Figuren la bis Ig sind Querschnitts-Darstellungen eines Mehrlagen-Schaltungsaufbaus, wie man ihn in den verschiedenen Verfahrensstufen der Konstruktion nach der Erfindung vorfindet, wenn ein Dielektrikum vom Negativtyp verwendet wird.
Die Figuren 2a bis 2x sind Querschnitts-Darstellungen eines gemäß der Erfindung konstruierten Schaltungsaufbaus mit einer Modifikation der in den Figuren la bis Ig gezeigten Ausführungsform der Erfindung.
209811/1284
Pig. 3 ist eine Querschnitts-Darstellung eines gemäß den Figuren la Ms Ig konstruierten Mehrlagen-Schaltungsaufbaus, wobei das Muster des der Strahlung ausgesetzten Dielektrikums abgewandelt worden ist.
Fig. 4- ist eine Querschnitts-Darstellung eines gemäß der Erfindung konstruierten Schaltungsaufbaues, wobei dem Dielektrikum verstärkendes Material zugefügt ist.
Die Figuren 5a bis 5c sind Querschnitts-Darstellungen eines Mehrlagen-Schaltungsauf baus, wie man ihn in den Konstrukti ons-Verfahrens stufen nach der Erfindung vorfindet, wenn ein Dielektrikum vom Positivtyp benutzt wird.
Fig. 6 ist eine Querschnittsdarstellung des Schaltungsaufbaus nach den Figuren If und 5c» wobei die zweite Metallfolie auch entfernt wird.
In Fig. 1 sind die Konstruktionsschnitte eines Schaltungsaufbaus gezeigt, wenn man energieempfindliche Dielektrika vom Negativtyp verwendet. Nach Fig. la sind ein Paar von Metall-) folienlagen 10, 11 ge mit einer Lage 12 bzw. 13 aus photoempfindlichem, dielektrischem Material bedeckt.
Die Metallfolie kann aus Kupfer sein, während als dielektrisches Material kommerziell verfügbare Photodeckschichten, z. B. Riston, eine Film-Deckschicht der Firma E. I. Du Pont de Nemours Company, oder flüssige Decksubstanzen, z. B. Roskydal UVIO von Naftone, Inc. oder Dynachem UV Curing Eesin von der Dynachem Corporation verwendet werden können.
Filmdeckschichten sind vorteilhaft beim Aufbau dickerer Isolationslagen 12, 13, weil damit Vielschichten leicht zusammenhaften können. Die Photodeckschicht wird in der üblichen Weise nach den Liefervorschriften des Herstellers
209811/1284 " ? "
2U4137
angewendet. Flüssige Deckschichten kann man leicht bei Anwendung folgender Schichten aufbauen, wenn die erste Schicht oder die vorhergehenden Schichten getrocknet sind.
Nach dem Auftragen der Schichten 12, 13 wird von jeder das photoempfindliche Material mit einer passenden Strahlung, gewöhnlich mit Licht im ultraviolettem Bereich, "bestrahlt, um das Material, wie im Falle der Fig. Ib, zu polymerisieren oder zu verknüpfen. Die Bestrahlung erfolgt aus der Energiequelle 14 über die Masken 15. Diese Masken haben zum Schütze der Lochstellen gegen die Strahlung undurchlässige Bereiche 16. Das photoempfindliche Material polymerisiert in den der Strahlung ausgesetzten Teilen, so daß nichtexponierte Teile 18, 19 zurückbleiben, die für das Entfernen während der späteren Entwicklung löslich sind.
Die Masken 15 werden nach dem Bestrahlen entfernt, und die beiden Folienteile samt den bestrahlten Dielektrika werden vereinigt, so daß die beiden dielektrischen Lagen zueinander benachbart und mit den nichtpolymerisxerten Teilen 18, 19 in der in Fig. Ic gezeigten Weise ausgerichtet sind. Die ivonstruktion der individuellen Zusammensetzungen nach den Figuren la und Ib wird vorzugsweise durch Bildung von Registrationslochern vor dem Bestrahlen gemacht, so daß die Ausrichtung der nichtbestrahlten Teile in knappen Toleranzen gehalten werden kann.
Die bestrahlten Lagen 12, 13 haften durch natürliches Haftvermögen, das nach jedem Bestrahlen zurückbleibt, und durch angewandte Wärme und Druck.
Die Polymerisation der unbestrahlten Deckschicht ist gewöiinlich eine direkte Funktion der Temperatur und der Zeit. Das Laminieren sollte deshalb innerhalb vorgeschriebener
- 8 20981 1/1284
Grenzen getan sein, um ein Querverbinden der Teile 18, 19 nach Fig. Ic zu vermeiden, "Riston" kann beispielsweise nach dem Bestrahlen dadurch passend laminiert werden, daß man es für eine Dauer von zehn Minuten und Druck von 5 Pfund, je ^uadratzoll einer Temperatur von 120°C aussetzt. Im Falle des "Eiston" kann auch das Polyester-Schutzdeckblatt von jeder Lage vor dieser Laminier-Verfahrensstufe entfernt werden.
Wenn die einheitliche Struktur durch den Iiaminxer-Verfahrensschritt gebildet ist, wird eine der Metallfolienlagen behandelt, um darin ein Loch zu bilden, das mit den nichtbestrah.lten dielektrischen Teilen 18, 19» vgl. Fig· ld, ausgerichtet ist. Dieser Verfahrensschritt wird in konventioneller Weise durch Auftragen einer Photodeckschicht 20, durch Bestrahlen der Deckschicht über die Maske 15 aus der Strahlungsquelle 14, durch Entwickeln der Deckschicht zum Bloßlegen des gewünschten Metallbereichs unter der undurchlässigen Maskenfläche und durch Aussetzung des Metalls einem Ätzmittel ausgeübt. Es sei erwähnt, daß der Folien-Dielektrikum-Auf bau mit der Deckschicht mit der selben Maske bestrahlt werden kann, wobei die Ausrichtstifte benutzt werden, die bei den vorangegangenen Bestrahlungen des Negativdielektrikums verwendet waren.
Das Resultat des Metallfolienätzens ist in Fig. Ie veranschaulicht. Danach wird das Metall der Lage 10 direkt über dem unbestrahlten Dielektrikum 18, 19 entfernt. Die dielektrischen Teile 18, 19 werden jetzt durch den üblichen Prozeß entwickelt. Für das lösliche photoempfindliche Dielektrikum werden die erforderlichen Lösungsmittel benutzt. Damit werden die Teile 18, 19 längs der Strahlungsgrenze entfernt, so daß die Boden-Folienlage 11 unbedeckt ist. Da das Dielektrikum längs einer Geraden in vertikalen Linien während des Bestrahlens polymerisiert war, ist
- 9 -209811/1284
2U4137
das entsteilende Loch 21 zylindrisch und von gleichförmigem Querschnitt. Dies steht im Gegensatz zur üblichen unregelmäßigen Loch-Konfiguration, die durch Ätzen gebildet wird, oder zu den rohbeseiteten Löchern, die man beim Bohren bekommt .
Eine G-egenüberliegend-Verbindung kann zwischen leitenden Folienlagen 10 und 11 durch bekannte Verfahren gemacht werden. Zum Beispiel kann durch Elektroplattieren oder durch Füllung des Loches mit einer leitenden, härtbaren Paste ein Stift 22 oder vorgeformter Klumpen gebildet werden. Danach wird die belichtete Photodeckschicht 20 entfernt. Übrig bleiben die beiden selektiv gekoppelten Kupferlagen 10 und 11 frei für die folgende Bildung der Stromkreislinien. Die Stromkreislinien können durch das übliche substrative "Verfahren des selektiven Ätzens gebildet werden«
Das vorstehend beschriebene Verfahren zum Aufbau der Gegenüberliegendlöcher kann auf verschiedene Weise abgewandelt werden. Eine derartige Modifikation besteht in dem Anbringen, des photoempfindlichen Dielektrikums nur an eine Metallfolie, anschließendem Belichten und anschließendem Anbringen der zweiten Folie.
Nach Fig. 2a bis Fig. 2c wird eine photoempfindliche dielektrische Lage JO auf eine Metallfolie 31 aufgebracht und unter einer Maske 32 mit einer aktivierenden Strahlung aus der Strahlungsquelle 33 bestrahlt. Das Dieelektrikum wird polymerisiert oder insolubilisiert und zwar unter dem transparenten Teil der Maske. Es bleibt löslich in dem Teil 36 unter dem undurchlässigen Bereich
Nach dem Bestrahlen wird die Maske 32 entfernt, und eine zweite Metallfolienlage wird mit einem exponierten Dielek-
- 10 209811/1284
- ίο -
trikum 30 als Oberteil der leitenden Lage laminiert. Dieser Vorgang ist in Fig. 2b dargestellt.
Danach kann die Metallfolie 35 mit Deckschichtmaterial beschichtet und selektiv bei Ausrichtung mit dem nichtbestrahlten dielektrischen Teil 36, wie in Verbindung mit Fig. Ie beschrieben wurde, weggeätzt werden. Nachdem die Folie geätzt ist, kann das lösliche Dielektrikum entfernt werden, so daß das Loch 37 zurückbleibt, das sich bis zur Oberfläche der Folie 31 ausdehnt. Dann kann ein verbindender Leiter zwischen die beiden Folienlagen hinzugefügt werden.
Die eben beschriebene Abwandlung wird nicht bevorzugt, weil die photoempfindlichen Dielektrika nicht das beste Anhaftvermögen nach dem Bestrahlen zeigen. Aus diesem Grunde verlangt das Verfahren nach den Figuren 2a bis 2c stärkere Erwärmung und höheren Druck oder die selektive Anwendung eines Haftmittels bei der Laminierung der zweiten Folie 35· Diese Dielektrika zeigen jedoch ein befriedigendes Haftvermögen beim Laminieren mit gleichen Materialien nach dem Bestrahlen.
Um den Vorteil der größeren Kohäsion des unbelichteten, photoempfindlichen Dielektrikums in Anspruch zu nehmen, können jene ursprünglich polymerisierten Bereiche dafür in der in Fig. 3 gezeigten Weise modifiziert sein. Hier ist das photempfindliche Dielektrikum in der üblichen nichtexponierten Weise auf die Folienlage 41 aufgetragen. Danach wird eine Maske 4-2 über das Dielektrikum 40 zum Belichten in Position gebracht.
Die Maske 40 unterscheidet sich jedoch von der oben beschriebenen Maske dadurch, daß der Hauptteil der Maske
- 11 -
209811/1284
·- li -
undurchlässig gemacht ist, so daß nur ein schmales ringförmiges Gebiet übrigbleibt, das die äußerste Stelle eines Loches 44 umgibt. Mit solch einer Maske bleibt der größte Teil der oberen Oberfläche des Dielektrikums 40 unbelichtet, so daß es bessere Haftqualitäten beim Verbinden entweder mit einer zweiten Lage aus Dielektrikum oder mit einer Metallfolie hat. Der schmale ringförmige, polymerisierte Teil 45 dient dazu, die Lochkonfiguration im Dielektrikum zu definieren.
Für einige Fälle ist es erwünscht, daß das Dielektrikum zwischen leitenden Lagen mit faserigem Material, insbesondere mit Glasfasern, verstärkt wird.
Fig. 4 zeigt, wie derartiges Fasermaterial in das unbelichtete photoempfindliche Dielektrikum eingebettet werden kann und daß das Dielektrikum und die Folie in der üblichen weise behandelt werden können.
Im vorliegenden Fall werden dieeltrische Schichten 50, 51 auf ihre zugehörigen Metallfolien 52, 53 aufgetragen, belichtet und miteinander laminiert. Die Folie 53 wird weggeätzt und das Loch 5^ im Dielektrikum gebildet. In dieser Verfahrensstufe bleiben die Fasern 55 im Loch 5^ unversehrte Sie können durch Anwendung eines passenden Lösungsmittels entfernt werden. Wenn die Fasern aus Glas sind, dann kann man dafür Flußsäure (Fluorwasserstoffsäure) benutzen. In manchen Fällen kann es erwünscht sein, was von der Dichte der Fasern abhängt, die Fasern an der Stelle zu belassen und durch sie von der unteren Folienlage 52 zu galvanisieren.
Die Figuren 5a bis 5c veranschaulichen den Via-Lochbildungsprozeß nach der Erfindung bei Verwendung eines fositiv-
- 12. 20981 1 / 1284
2U4137
Dielektrikums. Da dieses Dielektrikum bei Bestrahlung aus einer Strahlungsquelle löslich wird, können beide Bestandteile der Folie und die Deckschicht 60, 61 und 62, 63 zu einem Zusammenbau unmittelbar nach dem Auftragen jeder dielektrischen Lage auf jede Folienlage vereinigt werden. Nach dem Vereinigen wird eine der Folienschichten 60 an der Via-Lochsteile 64- in Fig. 5b weggeätzt.
Die geätzte Folienlage dient als Maske, um Energie aus der Quelle 65 zum lösbar zumachend en Teil 66 des bestrahlten Dielektrikums einzulassen. Das folgende Entwickeln des Dielektrikums entfernt dann den löslichen Teil, so daß ein Loch 67, vgl. Fig. 5c» beim Belichten des oberen Teiles der Oberfläche der Folienlage, ähnlich wie bei Fig. If, zurückbleibt»
In dem Loch kann jetzt ein Zwischenverbindungsleiter gebildet werden. Ein passendes positives Dielektrikum ist Shipley AZ 119, das bei der Firma Shipley Company, Ine erhältlich ist.
Wie an Hand der Fig. 4- beschrieben wurde, können bei positiven Dielektrika auch verstärkende Litzen verwendet werden. Man kann dies leicht durch Eintauchen eines verstärkenden Materials, gewöhEuich ein Gewebe, in das Dielektrikum tun, wenn dieses im flüssigen Zustand ist. Dann wird das gesättigte Gewebe auf die Metallfolie aufgebracht. Wie bei dem negativen Dielektrikum kann ein Lösungsmittel benutzt werden, um aus dem Via-Loch Verstärkungslitze zu entfernen.
Die Fig. 6 zeis<t eine Modifikation des Verfahrens, bei welchem die Metallfolienlage 11 nach Fig. If auch bei Ausrichtung mit dem Loch 21 entfernt werden kann, so daß
- 13 20981 1 / 1284
2U4137
plattierte Durchgangslocher im Bedarfsfalle liergestelltwerden können.
Die Folienlage 11 kann natürlich gleichzeitig mit der Lage 10 am oberen Teil des Aufbaus weggeätzt werden, um Verfahrenszeit zu sparen. Wenn "beide leitenden Schichten entfernt sind, können Löcher mit größeren Aspektverhältnis der Tiefe zum Durchmesser hergestellt werden.
Wenn bei der Erfindung Metallfolie, ζ. B. aus 1/2 Unze Kupfer, verwendet wird, wird die Zusammensetzung aus Folie und Dielektrikum wegen der geringen strukturellen Festigkeit schwierig zu handhaben.
Dieses Problem wird durch Montage der Folie auf einen zeitweiligen Matrizenuntersatz erleichtert. Solch ein Untersatz könnte ein rostfreies Stahlblättchen von 0,60 Zoll Dicke sein, auf welches die Folie durch ein leicht lösliches Haftmittel befestigt wird. Nachdem die beiden Folienbestandteile zusammengebaut sind, kann der eine Untersatz oder beide Matrizenuntersatze entfernt und das "Verfahren fortgesetzt werden.
Als Adhäsionsmittel kann man plättchenlöslichen Polyvinylalkohol in Lösung oder in Blättchenform oder Eiston verwenden, das auf den Unterlagenbord mit dem Schutzfilm aufgetragen wird. Ein zweites Ristonblättchen, das auf die Folie mit seiner Schutzscnicht aufgetragen wurde, wird ent_ ferntjund das unbeschichtete Riston auf die erste Schutzschicht auf dem Untersatzelement aufgetragen.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung eindeutig hervorgeht, kann das Verfahren sowohl mit negativem als auch mit positivem Dielektrikum in leicht abgewandelter Form benutzt werden, um nacheinander leitende Lagen hinzuzufügen. Wenn
- 14- 209811/1284
21U137
zwei Lagen aus dielektrischem Material vereinigt werden,
kann natürlich eine auf einer leitenden Lage plaziert
werden, welche geformte Stromkreislinien aufweist. Die dielektrische Lage wird über den größten Teil der Oberfläche am anderen Dielektrikum festgemacht, das schon bei Entfernung der Folie bestrahlt ist·
Die dritte Folienlage und ihr befestigtes Dielektrikum
wird in der normalen Weise hinzugefügt· Wenn eine einzelne " Lage aus Dielektrikum benutzt wird, um die dritte leitende Lage hinzuzufügen, kann wie zu Anfang an die Original-Viellagen-Packung oder an die neue dritte Lage festgemacht werden. Nach dem Entfernen der löslichen Teile des Dielektrikums kann der Rest weiter kuriert werden oder querverbunden werden.
Patentansprüche
- 15 209811/1284

Claims (10)

21U137 Patentansprüche
1. )JVerfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbinaungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltunü-slagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung durch Ätzen, wobei die Lochung in einer isolierenden Lage vorgesehen wird, welche zwei leitende Lagen trennt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lage aus elektrisch isolierendem Material auf einer Lage aus elektrisch leitendem Material befestigt wird, wobei das isolierende Material die Eigenschaft besitzt, eine Änderung der Löslichkeit zu zeigen, wenn es einer auffallenden Strahlungsenergie ausgesetzt wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlung der isolierenden Schicht selektiv erfolgt, um relativ lösliche und unlösliche Teile in dieser Schicht herzustellen.
3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Lage aus leitendem Material auf der Oberfläche der isolierenden Lage entgegengesetzt zur zuerst befestigten leitenden Lage festgemacht wird.
4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil einer der leitenden Lagen entfernt wird, um einen Teil der isolierenden Lage zu belichten.,
5·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, aaß ein Teil der isolierenden Lage bei erfolgtem Exponieren und Solubilisieren entfernt wird, um eine Lücke für die Bestrahlung einer anderen leitenden Lage herzustellen.
20981 1 / 1 284
2H4137
6.) Verfahren nach den Ansprüchen 1' bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen leitenden Folien ein photoempfindliches Dielektrikum plaziert wird, das entweder vom negativen oder vom positiven Typ ist und aus einer Strahlungsquelle selektiv bestrahlt wird, so daß lösliche und unlösliche Teile entstehen.
7.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Dielektrikums vom Negativtyp das Bestrahlen vor dem Hinzufügen beider Folien erfolgt.
8.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß in einer oder in beiden Folien Löcher gebildet werden entsprechend der Lokalisierung der löslichen Teile des Dielektrikums oder der durch Bestrahlen zu solubilisierenden Teile und daß dann lösliches Dielektrikum entfernt wird, um Löcher für die Leiter zu gewinnen.
9·) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als isolierendes Material ein solches Material benutzt wird, welches beim Bestrahlen polymerisiert.
10.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß das isolierende Material mit verstärkender Litze oder Fasern, insbesondere Glasfasern, versehen wird, insbesondere eingebettet versehen wird.
209811/1284
DE19712144137 1970-09-04 1971-09-03 Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung Pending DE2144137A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US6964670A 1970-09-04 1970-09-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2144137A1 true DE2144137A1 (de) 1972-03-09

Family

ID=22090315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712144137 Pending DE2144137A1 (de) 1970-09-04 1971-09-03 Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US3778900A (de)
DE (1) DE2144137A1 (de)
FR (1) FR2101773A5 (de)
GB (1) GB1326129A (de)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4008300A (en) * 1974-10-15 1977-02-15 A & P Products Incorporated Multi-conductor element and method of making same
US4054483A (en) * 1976-12-22 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Additives process for producing plated holes in printed circuit elements
US4054479A (en) * 1976-12-22 1977-10-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Additive process for producing printed circuit elements using a self-supported photosensitive sheet
US4157407A (en) * 1978-02-13 1979-06-05 E. I. Du Pont De Nemours And Company Toning and solvent washout process for making conductive interconnections
US4341591A (en) * 1981-04-08 1982-07-27 Rca Corporation Method of fabricating a color-selection structure for a CRT
US4413051A (en) * 1981-05-04 1983-11-01 Dynamics Research Corporation Method for providing high resolution, highly defined, thick film patterns
US4487828A (en) * 1983-06-03 1984-12-11 At&T Technologies, Inc. Method of manufacturing printed circuit boards
EP0168509B1 (de) * 1984-07-16 1989-03-22 Ibm Deutschland Gmbh Herstellung von Verbindungslöchern in Kunstoffplatten und Anwendung des Verfahrens
CA1276972C (en) * 1986-10-22 1990-11-27 David S. Strong Multi-cell metal/air battery
JP2702507B2 (ja) * 1988-05-31 1998-01-21 キヤノン株式会社 電気的接続部材及びその製造方法
US5216807A (en) * 1988-05-31 1993-06-08 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing electrical connection members
US5807453A (en) * 1995-05-04 1998-09-15 Tessera, Inc. Fabrication of leads on semiconductor connection components
WO1998047332A1 (en) * 1997-04-16 1998-10-22 Alliedsignal Inc. Positive working photodefinable resin coated metal for mass production of microvias in multilayer printed wiring boards
US6255039B1 (en) * 1997-04-16 2001-07-03 Isola Laminate Systems Corp. Fabrication of high density multilayer interconnect printed circuit boards
US6120693A (en) * 1998-11-06 2000-09-19 Alliedsignal Inc. Method of manufacturing an interlayer via and a laminate precursor useful for same
US6103134A (en) * 1998-12-31 2000-08-15 Motorola, Inc. Circuit board features with reduced parasitic capacitance and method therefor
GB2369453B (en) * 2000-11-24 2002-07-31 Bookham Technology Plc Fabrication of integrated circuit
US6930256B1 (en) * 2002-05-01 2005-08-16 Amkor Technology, Inc. Integrated circuit substrate having laser-embedded conductive patterns and method therefor
JP2003022850A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Tokyo Electron Ltd フィードスルーの製造方法およびフィードスルー
US9691635B1 (en) 2002-05-01 2017-06-27 Amkor Technology, Inc. Buildup dielectric layer having metallization pattern semiconductor package fabrication method
US7670962B2 (en) 2002-05-01 2010-03-02 Amkor Technology, Inc. Substrate having stiffener fabrication method
US7548430B1 (en) 2002-05-01 2009-06-16 Amkor Technology, Inc. Buildup dielectric and metallization process and semiconductor package
US11081370B2 (en) 2004-03-23 2021-08-03 Amkor Technology Singapore Holding Pte. Ltd. Methods of manufacturing an encapsulated semiconductor device
US10811277B2 (en) 2004-03-23 2020-10-20 Amkor Technology, Inc. Encapsulated semiconductor package
US7145238B1 (en) 2004-05-05 2006-12-05 Amkor Technology, Inc. Semiconductor package and substrate having multi-level vias
US8826531B1 (en) 2005-04-05 2014-09-09 Amkor Technology, Inc. Method for making an integrated circuit substrate having laminated laser-embedded circuit layers
US7589398B1 (en) 2006-10-04 2009-09-15 Amkor Technology, Inc. Embedded metal features structure
US7752752B1 (en) 2007-01-09 2010-07-13 Amkor Technology, Inc. Method of fabricating an embedded circuit pattern
US8872329B1 (en) 2009-01-09 2014-10-28 Amkor Technology, Inc. Extended landing pad substrate package structure and method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3060076A (en) * 1957-09-30 1962-10-23 Automated Circuits Inc Method of making bases for printed electric circuits
US3271180A (en) * 1962-06-19 1966-09-06 Ibm Photolytic processes for fabricating thin film patterns
US3311966A (en) * 1962-09-24 1967-04-04 North American Aviation Inc Method of fabricating multilayer printed-wiring boards
US3264402A (en) * 1962-09-24 1966-08-02 North American Aviation Inc Multilayer printed-wiring boards
US3369293A (en) * 1963-10-29 1968-02-20 Mc Donnell Douglas Corp Method of manufacturing etched circuitry
US3319317A (en) * 1963-12-23 1967-05-16 Ibm Method of making a multilayered laminated circuit board
US3476561A (en) * 1965-08-30 1969-11-04 Ibm Photoetch method

Also Published As

Publication number Publication date
FR2101773A5 (de) 1972-03-31
GB1326129A (en) 1973-08-08
US3778900A (en) 1973-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2144137A1 (de) Verfahren zum Herstellen der Löcher für die Verbindungen zwischen elektrischen, parallel übereinander liegenden Schaltungslagen einer Mehrlagen-Schaltungspackung
DE102006050890B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit feinen Leiterstrukturen und lötaugenfreien Durchkontaktierungen
DE2227701C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Schal tungs-Zwischenverbindungen
DE69937153T2 (de) Gedruckte leiterplatte und verfahren zu deren herstellung
EP0239158B1 (de) Leiterplatte für gedruckte Schaltungen und Verfahren zur Herstellung solcher Leiterplatten
DE1271235B (de) Verfahren zur Herstellung von leitenden Verbindungen zwischen den leitenden Schichten einer elektrischen Schaltungsplatte
DE19962422C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Mehrlagenleiterplatte
DE102006045127A1 (de) Verfahren zum Herstellen einer hochdichten Leiterplatte
DE1817434B2 (de) Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Leitungsanordnung
DE2733746A1 (de) Mehrschichtige gedruckte schaltungsplatte und verfahren zu ihrer herstellung
DE2558367A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mehrschichtigen gedruckten schaltung
DE3800890C2 (de)
DE3013667C2 (de) Leiterplatte und Verfahren zu deren Herstellung
DE2045830A1 (de) Koaxiale Schaltungsanordnung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1924775A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte
DE4203114A1 (de) Bandtraeger fuer halbleitergeraete und verfahren zur herstellung desselben
EP0584386A1 (de) Leiterplatte und Herstellungsverfahren für Leiterplatten
DE102018201911B4 (de) Elektrisches Verbindungsverfahren einer gedruckten Schaltung
EP3017666B1 (de) Verfahren zum ankontaktieren und umverdrahten eines in einer leiterplatte eingebetteten elektronischen bauteils
DE2015643A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Mehrschi cht-Stromkreispaneelen
DE2360259A1 (de) Gedruckte flachspule
CH628195A5 (en) Printed-circuit board having at least two wiring layers
DE1123723B (de) Verfahren zum Herstellen gedruckter Schaltungen
DE69931551T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer mit elektroplattiertem Sackloch versehenen mehrschichtigen Leiterplatte
DE2645947C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung