WO2018149249A1

WO2018149249A1 - 下沉式高密度互连板的制作方法

Info

Publication number: WO2018149249A1
Application number: PCT/CN2018/000054
Authority: WO
Inventors: 张成立; 徐光龙; 王强
Original assignee: 宁波华远电子科技有限公司
Priority date: 2017-02-20
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2018-08-23
Also published as: KR20190120295A; CN106961808A; CN106961808B

Abstract

一种下沉式高密度互连板的制作方法，包括以下步骤：制作内层软板（4）；在内层软板（4）的上下两侧或者同一侧通过加成法工艺制作与外层硬板（1）导通的导通铜柱（2），对导通铜柱（2）进行电镀；在内层软板（4）上下二侧或者同一侧填充与外层硬板（1）相粘合的绝缘粘合层（3），并对绝缘粘合层（3）的表面进行研磨使露出导通铜柱（2）；在绝缘粘合层（3）上采用加成法电镀工艺制作外层硬板（1）线路；下沉区（6）镂空加工；最后在下沉区（6）底部进行钢板（5）补强加工。本方法采用加成电镀的导通铜柱（2）代替传统机械钻孔、激光钻孔的导通方式，最小直径可以做到0.05mm，导通铜柱（2）上还可以设计走线，且加成法制作线路的最小线宽线距可满足15um，不仅能制作出更精细的线路，还大大提升布线的密度，具有制作工艺简单，且成本较低的特点，增加了设计可布线的区域。

Description

下沉式高密度互连板的制作方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板制造技术领域，尤其涉及一种下沉式高密度互连板的制作方法。

背景技术

随着技术的不断进步，对电子产品的功能要求越来越高，同时外观上也非常注重短、小、轻、薄，为此多层集成功能的线路板越来越多的被采用，尤其是高密度互连板在近几年得到迅猛的发展。高密度互连板是一种高精度、细线条、小孔径、超薄型印制板，其在常规的线路板中引入了盲埋孔，精细线宽线距，能够制造常规多层板技术无法实现的薄型、多层、稳定的线路板，其具有以下优势，可降低印制电路板(PCB)成本，增加线路密度，拥有更加的电性能及信号正确性，可改善热性质和射频干扰、电磁波干扰的问题。

现有的高密度互连板，多采用任意层互连，在制作加工上存在制作流程冗长，成品合格率低等问题。尤其是下沉式高密度互连板多采用软硬结合板，下沉式软硬结合板产品具有模组成品更薄、芯片区平整度更好、散热性更佳的优势，但是目前普通的下沉式软硬结合板因芯片下沉区已经镂空，减少了可布线的区域，针对相同像素的产品，只能把头部尺寸加大，才有可能满足布线的要求，对线路板的布线有一定的局限性；另外，普通软硬结合板(一般的软硬结合板厚度在0.3mm以上)导通采用的是机械钻孔或者激光钻孔工艺，针对0.3mm厚度产品，机械钻孔：钻针高速旋转钻孔工艺，0.3mm厚度最小孔径为0.15mm，且导通孔上不可以走线；激光钻孔：UV或者CO2激光打孔，0.3mm厚度最小孔径为0.1mm，孔径过小会导致激光不透，孔底残胶，填孔电镀不良(空洞，破孔)等。因此，如何把下沉式结构广泛应用且不增加产品的布线区域(产品外围尺寸和层数)成为需要解决的一大难题。

经查，现有专利号为CN201510713547.0的中国发明专利《一种高密度互连板的制作方法》，其包括如下步骤：S1、内层芯板开料、第一次内层芯板线路图形制作、内层芯板压合；S2、内层芯板棕化，激光钻表层盲孔，退棕化层；S3、制作内层盲孔，内层盲孔开设于表层至待导通层，金属化处理表层盲孔和内层盲孔；S4、整板填孔电镀，将所述盲孔填平，并将内层盲孔内壁镀铜；然后进行内层镀孔，使表层盲孔与内层盲孔内铜厚满足产品要求；S5、内层盲孔树脂塞孔、内层砂带磨板，然后第二次内层线路制作；S6、压合、外层处理。这种互连板的制作方法也是采用激光钻孔进行导通，也会存在上述的缺陷。

还有专利号为CN201510419085.1的中国发明专利《一种软硬结合电路板及其制造方法》，包括：一软性电路板，其软性基板的表面设有绝缘的软板覆盖膜，在软板覆盖膜上设有导通窗；一熔结镀层，设于导通窗的铜面上；一硬性电路板，其上设有与导通窗相对应的、加热压合或者超声波加热熔接后与熔结镀层互熔的金属熔结层；一结合胶层，设于软板覆盖膜上。制备时，软板覆盖膜上开导通窗，导通窗的铜面制作熔结镀层；贴上结合胶层；硬性电路板上制作金属熔结层：将金属熔结层与导通窗的熔结镀层相对接，通过加热压合使二者互熔形成导通层，实现软性电路板与硬性电路板之间线路导道。这种软硬结合电路板是采用金属熔接互连的方法进行制备，采用金属熔接柱代替原先的机械钻孔或激光钻孔，最小直径可以做到0.05mm，增加了设计可布线的区域，但是其外层线路的制作采用的是普通蚀刻(减法)工艺，普通蚀刻(减法)工艺制作线路：最小线宽距约50\50um，且铜厚越厚线路越难蚀刻，蚀刻的毛边越大，当铜厚度超过20um时，50\50um线宽无法蚀刻制作。因此，金属熔接互连的方法在线路制作的精细方面还不够理想，因此在制作工艺上还需要改进优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、结合牢固的下沉式高密度互连板的制作方法，制得的软硬结合板平整度好、线路更为精细，同时提升了布线密度，增加了设计可布线的区域。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种下沉式高密度互连板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制作内层软板；

2)在内层软板的上下表面或者同一侧表面通过加成法工艺制作与外层硬板导通的导通铜柱，对导通铜柱进行电镀；

3)在内层软板上下二侧或者同一侧填充与外层硬板相粘合的绝缘粘合层，并对绝缘粘合层的表面进行研磨使露出导通铜柱；

4)在绝缘粘合层上沉积一层导电种子铜，采用加成法工艺制作外层硬板线路；

5)阻焊、表面处理工序正常加工；

6)下沉区镂空加工；

7)最后在下沉区底部进行钢板补强加工。

所述步骤1)制作内层软板具体为：先对内层软板开料，进行钻孔及电镀导通，采用机械钻孔或者激光钻孔，然后对内层软板线路蚀刻，并制作内层软板线路种子铜。

所述步骤2)制作导通铜柱前先对内层软板的上下二侧或者同一侧制作种子铜，导通铜柱电镀后再对内层软板的上下二侧或者同一侧退作种子铜，然后压合覆盖膜。

优选，所述导通铜柱的直径最小为0.05mm。

作为改进，所述导通铜柱上可设计走线。

所述步骤2)或者步骤4)中加成法工艺制作线路的工艺流程为：种种子铜→压膜→曝光→显影→电镀→退膜→退种子铜。

优选，所述加成法工艺制作线路的小线宽距为15\15um，铜厚对线路没有局限性。

所述内层软板和外层硬板为单层或多层板。

最后，所述下沉区镂空加工包括内层软板镂空或者内层软板不镂空两种情形。

与现有技术相比，本发明的优点在于：加成电镀的导通铜柱代替了原有硬板的机械钻孔、激光钻孔的导通方式，最小直径可以做到0.05mm，导通柱形状可以多种变化，导通柱上还可以设计走线，同时，加成法制作线路的最小线宽线距可满足15\15um，不仅能制作出更精细的线路，还省出了很多的布线空间，由于过孔和走线占整个产品的70％左右，通过减小导通直径、线宽线距的设计会在原有的基础上多出约30-40％，大大提升布线的密度，针对相同像素的产品，即使产品尺寸不增加也能满足布线要求，布线将不再受到制作工艺的局限；另外，在内层软板的覆盖膜上贴有绝缘粘合层，从而大大提高软硬板的结合力，防止分层脱离；采用钢板作为支撑，产品尺寸更加稳定。本发明制作工艺简单，且成本较低，制得的高密度互连板平整度好、尺寸稳定、线路更为精细，同时大大提升了布线密度，增加了设计可布线的区域。

附图说明

图1是本发明的实施例提供的下沉式高密度互连板的结构剖视图；

图2是图1中内层软板的结构剖视图；

图3是在内层软板上导通铜柱电镀的结构示意图；

图4是在内层软板上压合绝缘粘合层并研磨的结构示意图；

图5是外层硬板线路加成的结构示意图；

图6是加工下沉区的结构示意图；

图7是加工底部补强钢板的结构示意图；

图8适合全开窗对称结构封装的软硬结合板结构示意图；

图9适合全开窗不对称结构封装的软硬结合板结构示意图；

图10适合半开窗不对称结构封装的软硬结合板结构示意图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～10所示，

本实施例的软硬结合电路板的制作方法，其工艺流程为：

内层软板4正常制作——导通铜柱2电镀——绝缘粘合层3压合——绝缘粘合层3研磨——外层硬板1线路形成(加成法电镀工艺)——下沉区6加工——钢板5加工

具体包括以下步骤：

1)制作内层软板4(如图2)，内层软板4采用常规方法进行制作，具体包括：先对内层软板4开料，进行钻孔及电镀导通，钻孔可以采用机械钻孔或者激光钻孔，然后对内层软板4线路蚀刻，并制作软板线路种子铜；

2)内层软板4退种子铜，压合覆盖膜；

3)在内层软板的上下两侧或者同一侧表面通过加成法工艺制作与外层硬板1导通的导通铜柱2，对导通铜柱2进行电镀(如图3)，导通铜柱2的直径最小为0.05mm，导通铜柱2上可设计走线，导通铜柱2不局限于圆柱形状，可以多种变化形状，便于电路连接；

导通铜柱采用加成法工艺制作，加成法电镀工艺的具体流程为：种种子铜(沉铜)→压膜→曝光→显影→图形电镀→退膜→退种子铜(微蚀)，从而制作出导通铜柱；

4)在内层软板4上下二侧或者同一侧填充与外层硬板1相粘合的绝缘粘合层3，并对绝缘粘合层3的表面进行研磨使露出导通铜柱2(如图4)；

5)在绝缘粘合层3上使用加成法工艺电镀制作外层硬板1，这一层是直接电镀的，此时外层线路就已经形成，使用加成法即电镀了外层硬板1，同时也制作了外层硬板线路(如图5)，加成法电镀工艺制作线路：最小线宽距为15\15um，铜厚对线路没有局限性，就是它一般铜厚和线路的比例可以小于或等于1∶1左右，线路没有毛边，而普通蚀刻制作线路是铜厚/线路＜0.4；

加成法电镀工艺的具体流程为：种种子铜→压膜→曝光→显影→图形电镀→退膜→退种子铜(微蚀)，此时线路加成工艺完成，若层数较多时，循环此步骤即可；

6)下沉区6镂空加工(如图6)；包括内层软板镂空或者内层软板不镂空两种情形；

7)最后在下沉区6底部进行钢板5补强加工，即得到成品(如图1)。

由于软硬结合板可以将外层硬板1分布在内层软板4的两侧或者同一侧，内层软板4分为镂空或者不镂空两情形，就相对应地形成三种封装结构，请见图8-10。

本实施例中的内层软板4为单层，外层硬板1为上下二层，也可设计成内层软板为二层或多层，由于本发明采用导通铜柱代替了原有的机械钻孔、激光钻孔的导通方式，使得最小直径可以做到0.05mm，导通柱上还可以设计走线，并可以采用各种形状，同时，加成法制作线路的最小线宽线距可满足15\15um，不仅能制作出更精细的线路，还省出了很多的布线空间，通过减小导通直径、线宽线距的设计可在原有的基础上多出约30-40％，大大提升布线的密度，针对相同像素的产品，即使产品尺寸不增加也能满足布线要求，布线将不再受到制作工艺的局限。本发明与现有的普通下沉式软硬结合板相比较具有几大显著优势：

1、线路更细，容易布线，普通工艺实现下沉式结构，因下沉部分镂空减少了可布线的区域，因工艺的限制，无法再减小线路和过孔的尺寸；

2、尺寸安定：作业过程中使用刚性载板作为支撑载体，产品尺寸稳定，与普通RF板比较，C3RF产品尺寸安定性更佳；

3、使用导通铜柱替代了激光钻孔+填孔工艺，避免了此工艺的众多失效模式发生。

以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

一种下沉式高密度互连板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制作内层软板(4)；

2)在内层软板(4)的上下表面或者同一侧表面通过加成法工艺制作与外层硬板(1)导通的导通铜柱(2)，对导通铜柱(2)进行电镀；

3)在内层软板(4)上下二侧或者同一侧填充与外层硬板(1)相粘合的绝缘粘合层(3)，并对绝缘粘合层(3)的表面进行研磨使露出导通铜柱(2)；

4)在绝缘粘合层(3)上沉积一层导电种子铜，采用加成法工艺制作外层硬板(1)线路；

5)阻焊、表面处理工序正常加工；

6)下沉区(6)镂空加工；

7)最后在下沉区(6)底部进行钢板(5)补强加工。
根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤1)制作内层软板(4)具体为；先对内层软板(4)开料，进行钻孔及电镀导通，采用机械钻孔或者激光钻孔，然后对内层软板(4)线路蚀刻，并制作内层软板(4)线路种子铜。
根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤2)制作导通铜柱(2)前先对内层软板(4)的上下二侧或者同一侧制作种子铜，导通铜柱(2)电镀后再对内层软板(4)的上下二侧或者同一侧退作种子铜，然后压合覆盖膜。
根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述导通铜柱(2)的直径最小为0.05mm。
根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述导通铜柱(2)上可设计走线。
根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤2)或者步骤4)中加成法工艺制作线路的工艺流程为：种种子铜→压膜→曝光→显影→电镀→退膜→退种子铜。
据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：所述加成法工艺制作线路的小线宽距为15\15um，铜厚对线路没有局限性。
据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述内层软板(4)和外层硬板(1)为单层或多层板。
据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述下沉区(6)镂空加工包括内层软板(4)镂空或者内层软板(4)不镂空两种情形。