印刷电路板制造技术

一种印刷电路板，包括有安装表面上形成的安装焊盘的导体图形，和覆盖层体图形的焊料光刻胶掩模，其特征是，焊料光刻胶掩模中形成的开口部分的尺寸大于安装焊盘的尺寸，使焊料光刻胶掩膜不覆盖焊盘。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷电路板，特别涉及适用于用焊料凸点高密度安装并能提高连接可靠性和安装可靠性的印刷电路板。当前，总是要求电子设备有高性能。近来，在移动和便携式电子设备领域强烈要求产品超小型化，减小产品的厚度和重量。因此，在印刷电路板领域，开发了适应在布线衬底上高密度贴装电子零部件(芯片)的技术。适用于高密度安装电子零部件的常规技术中，已知的倒装式安装方法中，是在布线衬底中形成的表面安装焊盘上配置焊料凸点，并用焊料凸点连接芯片。这种倒装式组装技术的具体做法是，在布线衬底的安装表面上形成包括安装焊盘的电路导体，然后，通过焊料光刻胶掩膜将焊料加到安装焊盘上，在光刻胶掩膜的开口处形成焊料凸点，然后，对焊料凸点进行回流焊，使焊料凸点与电子另部件电连接。但是，倒装式组装技术有以下缺点。(1)倒装式组装技术中，用印有开口图形的光学掩蔽膜，将除开口以外的露出部分曝光，经过显影，使未被曝光的部分溶解并除去，然后经热固化，形成印刷电路板上加焊料的焊料光刻胶掩膜的开口部分。因此，迄今已形成的焊料光刻胶掩膜的开口部分的尺寸小于安装焊盘的尺寸。安装焊盘的外圆周边覆盖开口部分的边缘，如附图说明图1所示。即，焊料光刻胶掩模的开口边缘位于焊盘表面上。因此，当焊料光刻胶掩膜的开口以外的部分曝光时，由于入射光折射等，使焊料光刻胶掩膜上层部分与下层部分之间出现不同的硬度。特别是焊盘表面易于受表面产生的散射光的干扰。结果，在形成焊料光刻胶掩膜的开口部分时，焊料光刻胶掩膜的下层与焊盘表面之间的界面处不能充分曝光，因此，在显影时，开口部分以外的部分焊料光刻胶掩膜被腐蚀。结果，在随后的加热固化处理中焊料光刻胶掩模的开口边缘与焊盘之间的界面出现间隙。(2)当给印刷电路板中焊料光刻胶掩模的开口部分加焊料而在安装焊盘上构成焊料凸点时，必须给焊料光刻胶掩膜开口部分露出的安装焊盘镀覆Ni/Au。(1)项中所述的焊料光刻胶掩模的常规结构中，镀Ni/Au时，镀液渗入光刻胶掩模的开口边缘与焊盘之间的间隙，而且，镀膜工艺的残渣渗入到焊料光刻胶掩膜与焊盘之间。结果，出现了焊料光刻胶掩膜的开口边缘浮动(脱落)的问题。(3)当为了避免诸如焊料流动，焊料桥接等缺陷而给印刷电路板中的焊料光刻胶掩模的开口部分加焊料，在安装焊盘上形成焊料凸点时，必须在安装焊盘表面与焊料光刻胶掩模表面之间设置工艺差。因此，要求焊料光刻胶掩模的厚度要做得尽可能的厚。但是，随着电子零部件的安装密度的提高，安装焊盘变小，因此，即使设置有工艺差，也很难给焊盘加焊料。因而，在小尺寸焊盘上形成焊点凸点的过程中不可避免地出现了焊料流动，焊料桥接等缺陷。而且(1)所述的焊料光刻胶掩模的常规结构中，焊料接触焊料光刻胶掩模出现从接触点产生破裂的问题。(4)因而，为了适应电子零部件安装的高密度，通过减小电子零部件的重量，厚度和长度，使焊盘面积变小则成了一种总的趋势。为此，必须在焊料光刻胶掩模中形成细的开口部分，提高焊料掩模的分辨率。但是，用(1)所述焊料光刻胶掩模的常规结构，由于曝光时焊盘表面产生的散射光的干扰，不可能获得高分辨率。(5)要求布线衬底是多层结构的情况下，必须用焊料光刻胶掩模完全堵塞安装表面上存在的穿孔或通孔。但是，要实现完全堵塞是极其困难的，因此，会出现气泡和没被填充的部分等缺陷。这些缺陷会导致因热冲击而破裂，烧毁等问题，从而降低了连接可靠性。(6)要求布线衬底是多层结构的情况下，必须用一种新型布线安装焊盘，由通孔形成焊料凸点，将芯片连接到布线衬底上。因而，布线的长度变得较长，使布线密度下降，因此，难以按较高的密度安装零部件。本专利技术的目的是，为克服用焊料凸点(倒装式组装)高密度安装电子零部件中出现的上述问题，提供一种适于用焊料凸点高密度安装并提高连接可靠性和安装可靠性的印刷电路板。为此，本专利技术的第1个目的是，提供一种新结构的印刷电路板，它的分辨率优异，焊料光刻胶掩膜不会脱落，安装零部件用的焊料凸点能可靠地加到焊盘表面上。本专利技术的第2个目的是，提供一种新结构的印刷电路板，安装电子零部件的焊料凸点能可靠地加到焊盘表面，而不会降低布线密度和连接可靠性。而且，JP-A-4-337695公开了一种用焊料电气连接绝缘层两边设置的布线的技术。相反，本专利技术涉及一种焊料光刻胶掩模和焊料凸点的新结构，它适用于在布线衬底上安装电子零部件，它与JP-A-4-337695的技术完全不同。而且，JP-A-4-337695中所披露的技术提出，焊料与绝缘树脂层接触。但是，若该技术用于本专利技术，会出现新的问题；1，铅扩散进绝缘层的树脂中，会引起层间短路，或图形间短路。2，焊料对树脂的浸润性差，使树脂易于从接触表面剥离，使树脂从焊料构成的通孔脱落。这些事实证明，上述常规技术不可能实现本专利技术目的。为实现上述专利技术目的，本专利技术人做了各种研究。结果，专利技术人发现，将焊料光刻胶掩模的开口部分的尺寸做得比安装焊盘的尺寸大，使其不被焊盘覆盖，能实现本专利技术的第1个目的。而且，专利技术人还发现，采用使焊料凸点形成为与通孔位置匹配而不布线连接零部件的焊盘的结构，能有效实现本专利技术的第2个目的。以下将说明在上述现有技术基础上提出的本专利技术的主要特征和结构。(1)印刷电路板，它包括导体图形和覆盖导体图形的焊料光刻胶掩模，所述导体图形包括在安装表面上形成的安装焊盘，其特征是，焊料光胶掩模中形成的开口部分的尺寸大于安装焊盘的尺寸，使焊盘不覆盖焊料光刻胶掩模(第1专利技术)。(2)上述(1)项的专利技术中，规定焊料光刻胶掩模的开口边缘与安装焊盘的外圆周边缘之间的裕度是20-60μm。(3)(1)项所述专利技术中，规定焊料光刻胶掩模的厚度是15-30μm。(4)印刷电路板，它包括形成在安装表面上的焊料凸点，其特征是，焊料凸点的形成位置安排成与通孔位置匹配(第2专利技术)。(5)有电路导体与层间绝缘层交替迭置结构的印刷电路板，其中，电路导体的表面层与电路导体的内层之间的层间绝缘层设置有露出电路导体内层的开口，和由金属膜制成的用于电连接电路导体的表面层和内层的通孔，和填充并形成在通孔中的焊料凸点(第3专利技术)。(6)(4)或(5)所述专利技术要求形成焊料凸点，以填充安装表面上的通孔，并覆盖通孔正上方的位置。(7)(4)或(5)所述专利技术要求通孔的结构是，在导体层的两个表面上设置的绝缘层中形成的用于使内导体层露出绝缘层表面的凹形开口中，形成金属膜，用于电连接内外导体层。(8)(4)或(5)所述专利技术要求有焊料凸点的通孔的开口直径是50-220μm。(9)(4)或(5)所述专利技术中要求有焊料凸点的通孔的焊区直径是80-300μm。(10)印刷电路板，包括带有用焊料光刻胶掩模覆盖安装表面形成的焊料凸点的安装焊盘，其特征是，焊料凸点的形成位置与通孔位置匹配，并将焊料光刻胶掩模中形成的开口尺寸做得大于通孔焊区尺寸，使通孔与焊料光刻胶掩模不重叠(第4专利技术)。(11)印刷电路板，包括带有用焊料光刻胶掩模覆盖安装表面形成的焊料凸点的安装焊盘，其特征是，印刷电路板的结构是电路导体和层间绝缘层交替迭置的多层体，使电路导体的表面层和电路导体内层绝缘的层间绝缘层设置有使电路导体内层露出的开口部分，开口部分中形成金属膜构成的通孔，以电连接电路导体的表面层与电路导体的内层，通孔填充有焊料凸点，焊料光刻胶掩模中形成的开口部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：浅井元雄，川出雅人，平新治，
申请(专利权)人：揖斐电株式会社，
类型：发明
国别省市：