包括导电迹线、焊盘和微通孔的电路制作方法和使用这种方法制造高集成密度的印刷电路和多层组件技术

本发明专利技术涉及在电介质（３０３）上表面制造一种包括迹线、焊盘和微通孔的电路的方法，该电介质由聚合物基体，能够诱发随后金属化的化合物，以及如果合适一种或多种其它的不导电的且惰性的填料组成，所述的电介质（３０３）覆盖有电路平面（３０２）或金属化层，包括下述步骤：ａ）钻穿所述的电介质（３０３），而不钻下面的金属化层或下面的电路层（３０２），以便在所希望位置形成一个或多个微通孔（３０４）；ｂ）通过金属化作用，同时通过沉积保护层进行选择性保护在电介质（３１４）或微通孔（３０４）表面形成金属迹线（３１２），焊盘（３１３）和微通孔（３１１）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括导电迹线、焊盘和微通孔的高集成密度互连电路的改进制造方法。在本专利技术的范围内，微“通孔”应当理解是贯穿电介质层厚度的微孔。这些微通孔在本
中通常以microvias名称为人们所知。在电子领域里，产品趋向最佳小型化并且速度性能趋向提高。这些趋势为不断增加使用的表面连接组件，例如BGA/CGA、CSP或其它Flip-Chip组件所增强。希望在三维上集成密实化同时在轴向，相继叠放越来越薄的电介质层/铜层，以便得到多层，在与这个方向垂直的平面中更近地布置越来越细的迹线和焊盘。本专利技术的方法通过生产出“细线”电路来满足这些要求，其特征在于迹线以及迹线间的宽度小于100微米，孔或通孔直径小于100微米。这种方法还确保金属层极好地粘附在电介质基体上，并且抑制出现钻蚀(underetch)现象，即该方法能够避免在微通孔中的非均匀腐蚀现象。本专利技术的方法通过减少加工步骤数目从而有可能简化通孔、焊盘和迹线的金属化的总工序，因此在经济上也是有利的。根据诸多方面的第一个方面，本专利技术提供一种在覆盖第一电路层或第一金属化层的电介质中盲孔或微通孔的形成和金属化方法，而不破坏所述的第一电路层或所述的第一金属化层。现有技术的常规方法由下述一系列不同步骤组成-腐蚀和任选地氧化由电介质支撑的金属化层(RCC排列)；-在金属化层已腐蚀和氧化的地方在电介质中切割出一个或多个微通孔；-用氧化性酸浸洗(或反萃取(stripping))处理表面，以便有利于以后金属颗粒的连接；-敏化和活化得到的表面，一般在亚锡盐酸性溶液中浸没进行这种敏化作用，而在钯盐水溶液中浸渍可以进行这种活化作用；-无电金属化所得到的活化表面，这种操作时微通孔也被金属化；-任选地通过随后的电解金属化作用增强所得到的金属层；-干燥与刷净得到的表面；-涂布构成互连电路的保护层；然后-腐蚀未保护的金属。EP 82 094还描述了一种用于塑料衬底金属化的简化方法，根据这种方法首先制造由聚合物树脂与铜氧化物颗粒结合所形成的电绝缘衬底，然后将所述树脂中的至少一部分氧化亚铜还原成金属铜，然后沉积所需的金属层，所述方法的特征尤其在于用硼氢化物进行还原成金属铜，其特征还在于该方法既不包括活化步骤，也不包括敏化步骤。使用采用EP 82 094方法所得到的金属化元件制造互连电路涉及与前面描述的类似步骤，特别是为了形成盲通孔。令人惊奇地，本专利技术人已研制出一种方法，为了制备高集成密度的集成电路，印刷线路和多层模块，这种方法可以在介质表面快速形成相互连接(迹线、焊盘和微通孔)。除其使用简单外，这种方法还具有铜在电介质表面牢固地连接和微通孔极好微型化的优点。更确切地，本专利技术的方法能够在电介质上表面制造一种互连电路，其包括迹线、焊盘和微通孔，该电介质由聚合物基体，能够诱发随后金属化的化合物，以及如果必要一种或多种其它不导电的或惰性的填料组成，所述的电介质可采用下述步骤覆盖一层电路或一层金属化层A)钻穿所述的电介质，而不钻下面的金属化层或下面的电路层，以便在所希望位置形成一个或多个微通孔；B)通过金属化作用，同时通过沉积保护层进行选择性保护，在电介质或微通孔表面形成金属迹线，焊盘和微通孔。在确定的部位通过叠放和钻孔这些层和/或沉积不同性质的材料，可以得到这些电路。因此可制造出由许多部分分开的并用电介质材料层支持的金属迹线、焊盘和微通孔。金属迹线、焊盘和微通孔构成了互连电路。这些迹线是位于电介质材料表面的电路部分。它们一般呈细线的形式。本专利技术的电路可以包括多个电路平面(level)。每个电路平面都对应于在介质材料表面上的一组迹线。这些电路平面因此被一层电介质材料分开，在这些平面之间有多处金属相连部分。在两个平面之间或在更多平面之间的这些金属相连部分称之微通孔。焊盘对应于在这些微通孔开通的区域里金属沉积物的增宽。这样的结构是本
的技术人员公知的。根据本专利技术，在电介质上表面形成迹线、焊盘和微通孔，该电介质含有能够诱发随后金属化作用的化合物。这种电介质覆盖一层电路平面(下面的电路平面)或一层金属化层。这种电介质可以沉积在电路平面上或液体状的金属化层上，该层进行随后的固化作用。还可以以固体层压品形式使用。在后一种情况下，可以使用有两层的层压品，一面有所述的介质层，该层含有能够诱发随后金属化作用的化合物，另一面有金属层(RCC)。在该电路平面或该金属化层上贴有该两层的层压品，以便使含有能够诱发金属化作用的化合物的面覆盖该电路平面或该金属化层，并且例如通过腐蚀除去层压品的金属层。因此得到一种电介质表面，该表面使在上面形成的金属沉积物(迹线，焊盘)的剥离力变得特别大。这种技术往往称之“全蚀刻”。由这种电介质覆盖的通孔本身可以采用本专利技术的方法制造。也可以根据其它的方法制造。例如可以是在硬的或软的支持体上有一个或多个平面的印刷电路，任选地有导电的通孔。关于支持体，例如可以是在印刷电路领域中使用的注塑的绝缘材料或一般复合材料。例如可以列举以环氧树脂/玻璃纤维为基的支持体。可以是包括浸渍电介质树脂的无纺纤维网或纸的电介质材料。纤维网或纸可确保热膨胀系数(TECS)的良好均匀化。特别有利地，这种支持体是一种用环氧树脂，聚酰亚胺树脂或这些树脂混合物预浸渍的无纺芳族聚酰胺纤维(市售芳族聚酰胺)构成的网。更好地，这些芳族聚酰胺纤维(它们优选地是间-芳族聚酰胺、对-芳族聚酰胺纤维或这些纤维混合物)用官能化的聚酰胺酰亚胺树脂(具有可热交联化学单元)预浸渍。使用如在EP 0 336 856或US 4 927 900中定义的双键或马来酰亚胺基团可以实现这种官能化。有利地，这种网含有35-60重量％电介质材料，优选地44-55重量％，更好地40-50重量％，例如47重量％。例如，这种网的厚度是10-70微米，优选地15-50微米，更好地20-40微米。它的克数一般是10-50克/米2，更好地15-40克/米2。应该指出的是可以在一个或两个面上制造采用本专利技术方法得到的电路。在步骤A)过程中，钻穿电介质，以便在所需的位置形成一个或多个微通孔，而不钻下面的电路平面或下面的金属化层。这些微通孔随后进行金属化，以便使电介质的相连。可以采用等离子体或激光以一般方式进行钻孔，以激光技术得到的微通孔直径小得多，并且穿孔的速率也高得多，因而这种技术是特别优选的。在可使用的激光器中，可以列举YAG激光器，CO2激光器，YAG-CO2组合激光器或准分子激光器。本
的技术人员很容易地根据待钻孔电介质选择适当的激光器。在钻孔最后阶段应特别注意，其条件是其下面的金属化层或其下面的电路平面应该保持完好。在波长9300-10600nm下操作的CO2激光器是特别优选的，因为在实施步骤A)时可以对电介质选择性钻孔，而不触及其下面的金属化层，并且还不需要附加的调节，该金属层没有受到CO2激光器的作用。CO2激光器钻孔速度高于YAG激光器，这样还使得这种穿孔技术变得特别有利。目前YAG激光器的使用比较困难，因为它可能使下面的金属化层钻孔，并且还需要在其最后阶段精确控制钻孔操作。优选地，微通孔的直径高于电介质的厚度。在步骤B)过程中，在电介质和微通孔表面通过金属化作用形成迹线、焊盘和微通孔。为此，通过沉积保护层进行选择性保护。特别借助光敏树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
在电介质的上表面制造一种包括迹线、焊盘和微通孔的电路的方法，该电介质由聚合物基体，能够诱发随后金属化的化合物，以及如果合适一种或多种其它的不导电的且惰性的填料组成，所述的电介质覆盖有电路平面或金属化层，包括下述步骤：Ａ）钻穿所述的电介质 ，而不钻下面的金属化层或下面的电路层，以便在所希望位置形成一个或多个微通孔；Ｂ）通过金属化作用，同时通过沉积保护层进行选择性保护在电介质或微通孔表面形成金属迹线，焊盘和微通孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：R卡萨特，V洛伦茨，
申请(专利权)人：盖尔麦公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]