[发明专利]一种用于高密度多层电路板铜箔间导电的微孔制造方法

说明书

技术领域

本发明属于高密度印刷电路板制造领域，涉及一种高密度印刷电路板制造中的层间连接技术，尤其是一种用于高密度多层电路板铜箔间导电的微孔制造方法。

背景技术

在现代电子制造业中提高集成度，缩小产品体积与重量是不断的技术追求。各种灵巧、便携电子设备(如笔记本电脑、移动通讯、移动医疗仪器等)广泛应用于日常生活及国防建设。由于大规模集成电路技术飞速发展，电路板的体积是制约高可靠电子产品进一步微型化的重要因素。于是产生了高密度布线多层电路板(HDPCB)。而在高密度布线多层电路板中，不同层级之间的连导是通过制造沿厚度方向的盲孔并在其中进行铜沉积而实现电连接。这些孔占据了线路板面积的相当部分。通过孔的微型化以减少所占面积是提高连接密度的重要途径。因此，在铜箔上及介质板内的微孔制备技术是高密度布线电路板制造的关键技术之一。

铜箔上及介质板内的微孔制备，如果采用传统的机械钻孔工艺，不但孔径在100微米以上，而且机械钻孔很难用于形成在多层连接中所要求的盲孔，这类盲孔末端既要求完全抵达内层铜箔表面，又不能对内层铜箔有损害。所以用机械钻孔显然无法满足这种微孔制备要求。

目前，激光钻孔技术现已广泛应用于HDPCB工业中的微孔制造。其中，CO₂激光器、YAG/UV激光器和excimer激光器已被用来进行微孔制造。但这三种激光器具有以下的不足之处：

(1)CO₂激光工作波长通常为9.3-10.6μm。电路板中有机基板材料在这一红外波长区域有强烈的吸收，而CO₂激光在铜箔表面的反射率约为95％，因此，CO₂激光可以被用来对介质层钻孔，而遇到介质中的层间铜箔表面时则被反射，所以特别适合用于多层连接中的盲孔制备。但CO₂激光不能被用于直接在铜箔上钻造微孔。

(2)三倍频YAG激光器的工作波长为355nm，铜金属在这一波长的吸收率较高(约70％)，所以可被用来对铜进行钻孔与切割。但由于一般YAG激光器三倍频后能量密度较小，钻孔时必须采取旋进切割方式，而不能象CO₂激光钻介质板那样用一个激光脉冲瞬间将铜箔钻透，所以生产效率很低。

(3)Excimer激光器由于成本高昂，维护不便，还未能在HDPCB制造中应用。

所以，目前铜箔微孔的制造是采用类似于集成电路(IC)制造中的光刻腐蚀工艺。首先在铜箔表面涂覆感光胶，然后再曝光、酸性腐蚀而在铜箔上形成微通孔，之后再清洗光刻胶。在后续工艺中，用CO₂激光在铜箔微孔处向下层的有机介质钻孔。由于光刻腐蚀工艺产生的有机和酸性污染物排放量十分大。在我国某些地区就集中了许多跨国公司的这类生产线，造成了对环境的严重污染。为了减小我国电子工业对环境的污染程度，达到可持续发展的需要，研制一种新的微孔制造技术是本领域所迫切希望的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于高密度多层电路板铜箔间导电的微孔制造方法，该方法利用现有的二氧化碳激光器直接在铜箔和其下面的有机介质中钻成微孔，将铜箔微孔制造和介质中的微孔制造这两个原来分离的工艺制程合而为一，简化生产工艺，提高生产率，同时大大减少了酸性物质和有机污染物的排放。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种用于高密度多层电路板铜箔间导电的微孔制造方法，具体包括如下步骤：

(1)首先在高密度多层电路板的表面铜箔上以局部电镀的方法在待钻微孔的位置沉积厚度为4.5～5.0微米的含锡金属层；

(2)用85J/cm²～150J/cm²能量密度的脉冲二氧化碳激光微束在镀有含锡金属层的位置钻孔，使含锡金属层底部的表面铜箔被熔蚀形成铜箔微孔；

(3)再以70J/cm²～85J/cm²能量密度的脉冲二氧化碳激光微束对准表面铜箔的铜箔微孔处对其下的基板介质钻基板介质孔直至层间铜箔。并且在钻孔过程中，以有机溶剂同步清洗钻孔形成的有机物和碳化物粉末，所述有机溶剂为乙醇或IPA.酒精。

以上所述局部电镀的方法是：

1)在高密度多层电路板的表面铜箔上粘贴一层绝缘胶带；

2)用20J/cm²密度的脉冲二氧化碳激光微束烧蚀掉待钻微孔处的绝缘胶带，使待钻微孔处的表面铜箔暴露在外；