[发明专利]用于制造印刷电路和多层印刷电路的自动直接乳化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及印刷电路板技术，更具体地涉及用于制造多层印刷电路的 直接乳化工艺以及用于制造印刷电路和多层印刷电路的自动直接乳化工 艺。用于制造多层电路的直接乳化工艺包括：a)用能在衬底上产生光敏表面 的溶液涂敷未金属化的衬底；b)利用电路设计使已涂敷的衬底成像；c)使已 成像的衬底显影；d)将显影图像直接镀敷到已涂敷的衬底上；e)用液态光可 成像覆盖涂层涂敷已镀敷衬底；f)用预先设计的电路系统使已涂敷和已镀敷 的衬底成像；g)使液态光可成像覆盖涂层显影；以及重复步骤a)到d)。然 后重复步骤e)到g)以及随后的步骤a)到d)，直到获得多层电路的所需数量 的层。本发明还涉及通过该方法获得的多层印刷电路。

背景技术

在印刷电路板产业中，存在向更高速度和频率以及更强功能性同时降 低成本的持续不断的驱动力。对更低价格的普遍关注已经迫使制造商采用 全球范围内新地点的更低劳动力成本模型。当今的复杂互连结构所需的技 术进步已经带来了对高密度互连工艺、微孔、新工艺/材料类型以及更薄材 料的需求。互连产业一直在寻找剔除零件的人力成本并提高质量的新方法。 然而，真正需要的是新的范例、通过制造不一定要仅依赖于传统的印刷电 路板工艺来制造通孔和迹线的高级互连来创造价值的新方法。

在许多市场和应用中都能发现对采用新的印刷电路板技术的驱动力。 虽然不像早期的采纳者那样考虑，但针对高频天线、设备封装以及其它高 级互连的现代国防/航天计划采用了更新的材料系统和制造技术，以减少重 量和提高它们系统的性能。前沿医用超声成像、汽车防撞以及商用设备封 装设计具有相似的挑战，这驱使设计者和制造商关注印刷电路板产业中出 现的更新颖的解决方案。对成本高效射频识别标签的需要使许多公司探索 不同的方法来制造它们。最近出现了关于将新的喷墨印刷技术应用于印刷 电路板制造、颠覆用于制造互连的普遍接受的方法的许多文献。这些都是 印刷电路板产业向进步和更确定未来的健康发展的示例，无论它是改良性 的还是革命性的。

用于制造印刷电路和印刷电路板的现有技术工艺通常使用卤化银聚酯 基膜来连同若干其它步骤和工艺产生期望印刷电路的图像，以供形成和显 影该印刷电路。光绘机是通常使用卤化银聚酯膜作为介质来对电路设计成 像的一种设备。然后这种设备用于后续加工以使电路成像以便金属化或印 刷和蚀刻特别设计的电路。这已知为印刷和蚀刻工艺或镀敷和蚀刻工艺。

用于形成印刷电路板的现有技术工艺的一个示例包括以下步骤：建立 CAD/CAM设计、将与设计有关的数据发送至光绘机、对卤化银聚酯膜光 绘、根据所发送的数据显影出图像、制造中间工具、擦洗或清洗衬底以供 成像、用干膜涂敷衬底、用该设计使衬底成像、显影该图像、蚀刻该图像、 以及然后剥去剩余的干膜。该现有技术工艺需要若干步骤，而且对成像、 显影以及蚀刻微细线图像有限制。利用该工艺，能前后一致地执行细至 0.003英寸的微细线成像。当使用该现有技术工艺使更微细线的成像例如使 细至0.025英寸的微细线成像时会产生问题，而且不是前后一致的。此外， 必须购买有铜粘附至面板的层压板，而这种类型的加工具有凹割 (undercutting)和粗糙边缘的固有问题，这些问题会引起高速RF应用的“损 耗”问题。换言之，在该工艺的情况下，任何粗糙凸起或凹割起小型天线的 作用，从而信号传输速度在高频应用期间被降低或损耗。高频应用需要平 滑的图像和非常薄的铜。

此外，较新的喷墨技术虽然能向制造商提供某些成本收益，但仍遭受 与电性能、可靠性以及成本有关的某些不确定性。在体积卷式连续生产技 术中能否实现成本高效的喷墨基电路制造的预期仍有待观察。

因此，存在对便于微细线成像同时降低用于柔性、刚性或柔性-刚性结 合构造的传统印刷电路板工艺的成本的用于制造多层印刷电路的新方法的 需要。此外，需要能消除在现有技术工艺中使用的许多步骤、同时仍能利 用小于2微米的微细线成像制造具有无凹割的非常平的不粗糙表面的多层 印刷电路的用于制造多层印刷电路和多层电路互连的自动化方法。

发明内容