無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法
【專利摘要】無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，包括如下步驟：a）使用粘貼膜將兩張銅箔粘接在載板的兩面，得到一個加工板；b）對加工板進(jìn)行層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料得到新加工板；c）對加工板進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移，在加工板表面形成導(dǎo)體線路圖形；d）在加工板的導(dǎo)體圖形表面，采用層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料形成絕緣介質(zhì)層與導(dǎo)電層；e）重復(fù)步驟c、步驟d，在載板兩側(cè)形成多層半固化片板；f）將載板與半固化片板從粘貼膜間拆分開，形成兩張完全由半固化片層壓制作的無芯板；g）采用層壓、鉆孔、電鍍、圖形轉(zhuǎn)移工藝對半固化片板加工。本發(fā)明不需特殊的設(shè)備或加工工具，能大幅度的降低成本和生產(chǎn)時的風(fēng)險，提高生產(chǎn)效率和良率。
【專利說明】無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印制電路板或半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)，特別涉及印制電路板或半導(dǎo)體集成電路封裝基板制作過程中的一種無芯板工藝加工方法。該方法尤其適用超薄芯板，或任意層互連的印制電路板或半導(dǎo)體集成電路封裝基板的加工制作。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入功能化、智能化的研發(fā)階段，為滿足電子產(chǎn)品高集成度、小型化、微型化的發(fā)展需要，印制電路板或半導(dǎo)體集成電路封裝基板，在滿足電子產(chǎn)品良好的電，熱性能的前提下，也朝著輕、薄、短、小的設(shè)計(jì)趨勢發(fā)展，以此來降低印制電路板或半導(dǎo)體集成電路封裝基板的尺寸和整體厚度，以滿足電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展需要。這就意味著一方面要提高線路板每層的布線密度，另一方面要盡可能地降低絕緣介質(zhì)材料的厚度。
[0003]任意層互連技術(shù)便是該技術(shù)發(fā)展方向的一個代表，它通過可以在任意層間實(shí)現(xiàn)電信號的連接，來最大限度的利用有限的電路布設(shè)面積，使線路密度最大化，同時在該技術(shù)中也可以使用超薄的介質(zhì)材料來降低線路板或封裝基板的整體厚度，
[0004]隨著任意互連層間互連技術(shù)的發(fā)展，其制作方法也推陳出新，不斷變化。實(shí)現(xiàn)多層印制電路板或集成電路封裝基板任意層互連的工藝線路有日本North Print公司的曼哈頓凸塊互連技術(shù)(NMBI,Neo-Manhattan Bump Interconnect1n)、日本Toshiba公司隱埋凸塊互連技術(shù)(B2it,Buried Bump Interconnect1n Technology)、日本Panasonic 公司任意層間微孔互連技術(shù)(ALIVH,Any Layer Interstitial Via Hole)。這些工藝都能實(shí)現(xiàn)印制電路或集成電路封裝基板的任意層間互連，但是上述技術(shù)或者有專利保護(hù)，或者需要使用特殊的物料或特殊的設(shè)備來配套，因此在使用上都有準(zhǔn)入門檻。
[0005]目前業(yè)界最常用的制作方法為自由疊孔結(jié)構(gòu)工藝。其工藝流程參見圖1?圖7。
[0006]第一步，采用激光燒孔技術(shù)在芯板101上形成為微孔102 ；
[0007]第二步，在微孔102的表面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，然后在板面電鍍的同時將微孔102電鍍填平，使微孔102形成實(shí)心的導(dǎo)電孔103 ；
[0008]第三步，采用圖形轉(zhuǎn)移(減成法)的方法在芯板表面形成需要的導(dǎo)體線路圖形104 ；
[0009]第四步，通過積層的方法形成絕緣介質(zhì)層105，然后重復(fù)第一步到第四步，最后得到需要的任意層間互連的多層印制電路板或集成電路封裝基板。
[0010]在此方法中比較核心的問題之一是內(nèi)層芯板的加工。當(dāng)產(chǎn)品趨于輕薄化時，為了降低線路板或基板完成后的整體厚度，業(yè)界通常會用介質(zhì)層較薄的芯板來加工產(chǎn)品。但當(dāng)芯板介質(zhì)層厚度低于50微米以下時，就必須使用特殊且昂貴的超薄芯板加工設(shè)備來進(jìn)行加工，如此生產(chǎn)成本便大幅度上升了。業(yè)界也有在常規(guī)設(shè)備上使用輔助工具進(jìn)行超薄芯板的加工。例如在垂直生產(chǎn)線上采用框架，在水平生產(chǎn)線上使用導(dǎo)引板進(jìn)行輔助加工，以此來避免彎曲、折損、卡板等問題，但這些方法都存在操作復(fù)雜，效率和成品率較低等缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的目的是提出一種無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，不需特殊的設(shè)備或加工工具，如框架和導(dǎo)引板等，能大幅度的降低成本和生產(chǎn)時的風(fēng)險，提高生產(chǎn)效率和良率。
[0012]本發(fā)明采用粘貼膜將兩片相同銅箔或芯板粘貼在一片有一定厚度的載板上一起加工，增加了加工板的整體厚度和剛度，從而降低了薄板加工的難度和風(fēng)險，并且提高了產(chǎn)能。經(jīng)過一次或多次層壓、導(dǎo)電孔制作、圖形轉(zhuǎn)移，當(dāng)載板兩邊的待加工線路板或基板達(dá)到一定厚度和剛度后，再利用堿性或者酸性溶液將兩塊待加工線路板或基板從粘貼膜處分離，然后采用常規(guī)制程工藝進(jìn)行后續(xù)加工。
[0013]本發(fā)明無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，包括如下步驟:
[0014]a)使用粘貼膜將兩張銅箔粘接在載板的兩面，得到一個厚度、剛度都能滿足普通設(shè)備加工要求的加工板；
[0015]b)對粘接后的加工板進(jìn)行層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料得到新的加工板；
[0016]c)對新的加工板進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移加工，在加工板表面形成需要的導(dǎo)體線路圖形；
[0017]d)在加工板的導(dǎo)體線路圖形表面，采用層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料的方法形成絕緣介質(zhì)層與導(dǎo)電層；
[0018]e)重復(fù)步驟C、步驟d，在載板的兩側(cè)形成由載板間隔、包含導(dǎo)體線路圖形、絕緣介質(zhì)層與導(dǎo)電層的多層半固化片板；
[0019]f)當(dāng)半固化片板的厚度和剛度滿足普通設(shè)備加工要求的時候，再將載板與層壓后的半固化片板從粘貼膜間拆分開，形成兩張完全由半固化片層壓制作的無芯板，這時每一張半固化片板都有足夠的厚度和剛度，可滿足在普通設(shè)備上加工的需要；
[0020]g)采用常規(guī)的層壓、鉆孔、電鍍、圖形轉(zhuǎn)移工藝對兩張半固化片板分別加工，直到完成其余所需制作工序。
[0021]進(jìn)一步，在步驟a)中，是利用粘貼膜的粘性將兩張銅箔貼附在載板上；并在步驟f)中，通過使用堿性藥水，或酸性藥水溶解、腐蝕粘貼膜，從而達(dá)到將半固化片板與載板分開的目的。
[0022]本發(fā)明所述的粘貼膜不僅具有粘貼特性，同時還具有被堿性或者酸性溶液溶解、腐蝕的特性。
[0023]再有，在上述步驟c)和g)中，對加工板或多層半固化片板采用激光燒蝕或等離子體方法加工微孔，孔徑為15-200微米，導(dǎo)電化處理和電鍍后在進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移的加工。對微孔的表面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，形成一層導(dǎo)電的種子層，以此為基礎(chǔ)，對基板進(jìn)行整板電鍍。電鍍可以是普通的板面電鍍，將微孔孔壁的銅電鍍加厚，或是在板面電鍍的同時，將微孔電鍍填平形成實(shí)心導(dǎo)電過孔。
[0024]另外，本發(fā)明在經(jīng)過電鍍的基板表面，通過貼膜、曝光、顯影和蝕刻等步驟，形成所需的導(dǎo)體線路圖形。然后采用積層的方法形成絕緣介質(zhì)層和導(dǎo)體銅層。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0026]本發(fā)明加工方法在超薄芯板加工方面有非常大的優(yōu)勢，不需輔助特殊設(shè)備和加工工具，并且能有效提高產(chǎn)能和良率，從而大幅度降低成本和風(fēng)險。
[0027]本發(fā)明特別適用于含任意層互連的印制電路板或半導(dǎo)體集成電路封裝基板的加工制作，也適用于含超薄芯板的普通印制電路板或半導(dǎo)體集成電路封裝基板的生產(chǎn)，并可以進(jìn)一步提高布線密度和減小線路板與基板的大小尺寸和完成厚度，從而使產(chǎn)品更微型化。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1?圖7是原有業(yè)界使用最多的自由疊孔結(jié)構(gòu)工藝制作流程圖；
[0029]圖8?圖16是本發(fā)明實(shí)例制作流程圖；
[0030]其中:
[0031]圖8是用粘貼膜將兩片銅箔貼在載板上的剖視圖；
[0032]圖9是基板的第一次積層結(jié)構(gòu)；
[0033]圖10是導(dǎo)體線路圖形的形成；
[0034]圖11是多層基板的二次積層結(jié)構(gòu)及微孔的形成；
[0035]圖12是微孔的填孔及導(dǎo)電線路的行成；
[0036]圖13是多層基板的三次積層及本發(fā)明的結(jié)果；
[0037]圖14是將基板從粘貼膜處分離的示意圖，每張基板都有足夠的厚度和剛度，可滿足普通設(shè)備加工的需求；
[0038]圖15是基板形成微孔，微孔填孔及形成導(dǎo)體線路圖形的示意圖；
[0039]圖16是多層基板的第四次積層結(jié)構(gòu)，微孔的形成和填孔及形成導(dǎo)體線路圖形示意圖，也是本發(fā)明方法制造的多層基板示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040]以下參照附圖對本發(fā)明的制作方法做進(jìn)一步地說明。
[0041]參見圖8?圖16，本發(fā)明無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，主要制作過程如下:
[0042]第一步，在載板201上貼上粘貼膜202，通過壓合方法將兩片銅箔203壓貼在粘貼膜202上，使之與載板貼合在一起，得到基板1，如圖8所示；
[0043]第二步，基板I通過普通積層方法層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料得到新的加工板，其中204為絕緣介質(zhì)材料,如圖9所示；
[0044]第三步，在基板I兩表面通過貼膜、曝光、顯影和蝕刻等步驟形成所需導(dǎo)體線路圖形205，如圖10所示；
[0045]第四步，采用二氧化碳激光燒蝕在基板I表面形成所需直徑的微孔206，微孔直徑可為50-200微米，如圖11 ；
[0046]第五步，對微孔206的表面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，形成導(dǎo)電種子層，以此為基礎(chǔ)，對基板進(jìn)行整板電鍍，此電鍍可為普通板面電鍍，將微孔孔壁的銅電鍍加厚，也可以是在板面電鍍的同時，將微孔電鍍填平形成實(shí)心的導(dǎo)電微孔，如圖12中的盲孔207 ;然后再重復(fù)第三步在電鍍后基板兩表面通過貼膜、曝光、顯影和蝕刻等步驟形成所需導(dǎo)體線路圖形205’ ；
[0047]第六步，在新形成的導(dǎo)體線路圖形205’表面，采用積層的方法，形成絕緣介質(zhì)層203，如圖 13 ；
[0048]第七步，用堿性或酸性溶液將基板從粘貼膜202處拆分開來，去除帶粘貼膜的載板201，形成兩張一模一樣的基板1、1’，這時每一張基板都有足夠的厚度和剛度，可滿足普通設(shè)備加工的需求,如圖14 ；
[0049]第九步，通過二氧化碳激光燒蝕導(dǎo)電化處理、電鍍與圖形轉(zhuǎn)移等步驟，在基板的兩表面形成所需的導(dǎo)體線路圖形205”，如圖15 ；
[0050]第十步，重復(fù)第二步，第四步，第五步，形成所需的含任意層互連結(jié)構(gòu)的高密度互連印制電路板，如圖16所示，其中204為通過積層方法形成的絕緣介質(zhì)材料，205為導(dǎo)體線路圖形，206為實(shí)心導(dǎo)電微孔。
【權(quán)利要求】
1.無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，包括如下步驟: a)使用粘貼膜將兩張銅箔粘接在載板的兩面，得到一個厚度、剛度都能滿足普通設(shè)備加工要求的加工板； b)對粘接后的加工板進(jìn)行層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料得到新的加工板； c)對新的加工板進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移加工，在加工板表面形成需要的導(dǎo)體線路圖形； d)在加工板的導(dǎo)體線路圖形表面，采用層壓絕緣介質(zhì)材料、導(dǎo)電材料形成絕緣介質(zhì)層與導(dǎo)電層； e)重復(fù)步驟C、步驟d，在載板的兩側(cè)形成由載板間隔、包含導(dǎo)體線路圖形、絕緣介質(zhì)層與導(dǎo)電層的多層半固化片板； f)當(dāng)半固化片板的厚度和剛度滿足普通設(shè)備加工要求的時候，再將載板與層壓后的半固化片板從粘貼膜間拆分開，形成兩張完全由半固化片層壓制作的無芯板，這時每一張半固化片板都有足夠的厚度和剛度，可滿足在普通設(shè)備上加工的需要； g)采用常規(guī)的層壓、鉆孔、電鍍、圖形轉(zhuǎn)移工藝對兩張多層半固化片板分別加工，直到完成其余所需制作工序。
2.如權(quán)利要求1所述的無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，其特征是，在步驟a)中，是利用粘貼膜的粘性將兩張銅箔貼附在載板上；并在步驟f )中，通過使用堿性藥水，或酸性藥水溶解、腐蝕粘貼膜，從而達(dá)到將半固化片板與載板分開的目的。
3.如權(quán)利要求1所述的無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，其特征是，在上述步驟c)和g)中，對加工板或半固化片板采用激光燒蝕或等離子體方法加工微孔，孔徑為15?200微米，導(dǎo)電化處理和電鍍后在進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移的加工。
4.如權(quán)利要求3所述的無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，其特征是，對微孔的表面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，形成一層導(dǎo)電的種子層，以此為基礎(chǔ)，對多層半固化片板進(jìn)行整板電鍍。
5.如權(quán)利要求3或4所述的無芯板工藝制作印制電路板或集成電路封裝基板的方法，其特征是，電鍍可以是普通的板面電鍍，將微孔孔壁的金屬層電鍍加厚，或是在板面電鍍的同時，將微孔電鍍填平形成實(shí)心導(dǎo)電過孔。
【文檔編號】H01L21/48GK104284530SQ201310291586
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】常明, 劉臻祎 申請人:上海美維科技有限公司