專利名稱：襯底的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于形成電路板等的具有導(dǎo)電芯部分的襯底的制造方 法，并且具體地涉及一種包括用鍍層涂覆基部件中形成的通孔的內(nèi)面的步驟 的方法。
背景技術(shù)：
用于測試將在其上裝配半導(dǎo)體元件的電路板和測試半導(dǎo)體晶片的一些
測試襯底包括由碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)組成的芯襯底。與常規(guī)玻璃環(huán)氧 芯襯底相比，由碳纖維增強(qiáng)塑料組成的芯襯底的熱膨脹系數(shù)小，而具有這樣 的芯襯底的半導(dǎo)體板的熱膨脹系數(shù)可以對應(yīng)于將要裝配在電路板上的半導(dǎo) 體元件的熱膨脹系數(shù)。因此，可以有效避免在半導(dǎo)體元件與電路板之間生成 的熱應(yīng)力。
通過在芯襯底的兩個側(cè)面上層積線纜層來形成電路板，在芯襯底中形成 鍍通孔(PTH)部分以便相互電連接在其兩個側(cè)面上的線纜層。通過在襯底 中鉆穿通孔并且在通孔的內(nèi)面上形成鍍層(導(dǎo)電部分)來形成鍍通孔部分。
在具有例如由碳纖維增強(qiáng)塑料組成的導(dǎo)電芯部分的基部件情況下，如果 僅通過鉆穿通孔和鍍制其內(nèi)面來形成鍍通孔部分，則鍍通孔部分和芯部分會 電短路。因此，通過以下步驟在具有導(dǎo)電芯部分的芯襯底中形成鍍通孔部分
在基部件中形成直徑比鍍通孔部分的直徑更大的導(dǎo)孔(pilot hole);用絕緣 樹脂填充導(dǎo)孔；以及在填充的通孔中形成鍍通孔部分。利用這一方法，鍍通 孔部分和芯部分不會電短路(參見日本Kohyo公報第2004/064467號、日本 專利公報第2006-222216號)。
然而，如果鉆通導(dǎo)孔，則在導(dǎo)孔的內(nèi)面上形成毛剌而鍍通孔部分和芯部 分會電短路。為了解決這一問題，用絕緣層涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面以免電短路鍍通 孔和芯部分(參見日本專利公報第2006-222216號)。然而，難以理想地涂 覆導(dǎo)孔的粗糙內(nèi)面。通過在芯部分的兩個側(cè)面上層積線纜層來形成芯襯底。如果芯部分由熱 膨脹系數(shù)小的材料如碳纖維增強(qiáng)塑料組成，則大的熱應(yīng)力作用于在芯部分與 線纜層之間的邊界面，因為線纜層的熱膨脹系數(shù)比芯部分的熱膨脹系數(shù)大得 多。通過大的熱應(yīng)力，線纜層會從芯部分分裂或者會在其間形成裂縫。為了 避免該問題，必須增加在芯部分與線纜層之間的粘合強(qiáng)度。
如上所述，在具有導(dǎo)電芯部分的芯襯底中形成鍍通孔部分的情況下，在 襯底中形成通孔，然后鍍制通孔的內(nèi)面用于電連接。在這一情況下，必須保 護(hù)鍍層以確保鍍層的電連接。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題而構(gòu)思本發(fā)明。
本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠?qū)ν扛惨r底中形成的通孔的內(nèi)面的 鍍層進(jìn)行保護(hù)的適當(dāng)?shù)囊r底制造方法。
為了實現(xiàn)該目的，本發(fā)明具有以下構(gòu)成。
也就是，本發(fā)明的襯底的制造方法包括以下步驟在基部件中形成通孔； 鍍制基部件以用鍍層涂覆通孔的內(nèi)面；在基部件的表面上涂敷光致抗蝕劑； 光學(xué)曝光和顯影光致抗蝕劑以形成至少涂覆通孔的平坦區(qū)(planar area)的 抗蝕劑圖案；以及使用抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻在基部件的表面上形成的 導(dǎo)電層。在所述涂敷步驟中形成抗蝕劑圖案，以將暴露導(dǎo)電層的區(qū)域與通孔 的邊緣分隔指定距離，而指定距離長于在蝕刻步驟中蝕刻導(dǎo)電層的側(cè)面的距 離。
注意常常以制造電路板的常規(guī)方法執(zhí)行在基部件中形成通孔和在通孔 的內(nèi)面上形成導(dǎo)電層(鍍層)的步驟。在本發(fā)明的方法中，在通孔的內(nèi)面上 形成鍍層之后，當(dāng)蝕刻在基部件的表面上形成的導(dǎo)電層時，執(zhí)行蝕刻步驟而 不損壞涂覆通孔的內(nèi)面的鍍層，以按指定圖案來圖案化導(dǎo)電層。
在該方法中，基部件可以具有導(dǎo)電芯部分；通孔可以是導(dǎo)孔，用于形成 穿透導(dǎo)孔的鍍通孔部分；以及可以用鍍層涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)孔。
在該方法，可以用鍍層涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面，可以用絕緣材料填充導(dǎo)孔，然 后可以在其導(dǎo)孔己經(jīng)用絕緣材料填充的基部件的表面上涂敷光致抗蝕劑；可 以光學(xué)曝光和顯影光致抗蝕劑以形成至少涂覆用絕緣材料填充的導(dǎo)孔的平坦區(qū)的抗蝕劑圖案；可以使用抗蝕劑圖案作為掩模來蝕刻在基部件的表面上 形成的導(dǎo)電層；以及可以在所述涂敷步驟中形成抗蝕劑圖案以便將暴露導(dǎo)電 層的區(qū)域與導(dǎo)孔的邊緣分隔指定距離，而指定距離可以長于在所述蝕刻步驟 中蝕刻導(dǎo)電層的側(cè)面的距離。利用這一方法，涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面的鍍層在蝕刻 步驟中不受損壞，并且可以通過按指定圖案蝕刻基部件的表面上的導(dǎo)電層， 可以提高在基部件與其上層積的線纜層之間的粘合性。
在該方法中，可以沿著導(dǎo)孔的邊緣在曝光和顯影步驟中圖案化光致抗蝕 劑以便形成環(huán)形涂覆圖案，使得可以沿著導(dǎo)孔的邊緣形成環(huán)形焊盤。
通過用鍍層涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面，當(dāng)在導(dǎo)孔中形成鍍通孔部分時可以防止在 鍍通孔部分與芯部分之間的短路。
在該方法中，可以在用鍍層鍍制導(dǎo)孔的內(nèi)面之后，通過使用鍍層作為電 功率饋送層的電極沉積方法，用絕緣膜涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面；以及可以用絕緣材 料填充其內(nèi)面用絕緣膜涂覆的導(dǎo)孔，使得可以可靠地防止在鍍通孔部分與芯 部分之間的電短路。在通過本發(fā)明的方法用絕緣膜涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面情況下， 還可以防止損壞涂覆導(dǎo)孔的內(nèi)面的鍍層。
在該方法中，可以在用絕緣材料填充導(dǎo)孔之后執(zhí)行用于涂覆基部件的表 面的非電解鍍；以及可以在已經(jīng)形成有非電解鍍層的基部件的表面上涂敷光 致抗蝕劑以形成抗蝕劑圖案，使得可以在去除抗蝕劑圖案的步驟中從填充導(dǎo) 孔的絕緣材料容易地去除抗蝕劑圖案。
在該方法中，可以在蝕刻導(dǎo)電層并且去除抗蝕劑圖案之后，在芯部分的 兩個側(cè)面上層積線纜層；可以形成穿過導(dǎo)孔的通孔；以及可以用鍍層涂覆通 孔的內(nèi)面以便形成鍍通孔部分。
在該方法中，可以在形成鍍通孔部分之后用絕緣材料填充通孔；以及可 以蝕刻在基部件的側(cè)面上形成的導(dǎo)電層以形成為指定圖案，使得在基部件的 兩個側(cè)面上形成的線纜圖案可以由鍍通孔部分電連接。
在該方法中，可以在基部件的兩個側(cè)面上層積線纜層以制造電路板，使 得可以制造在襯底的兩個側(cè)面上層積線纜層的電路板。
可以通過構(gòu)建方法在襯底的兩個側(cè)面上層積電路板的線纜層。
在該方法中，可以通過加熱和加壓包括碳纖維的多個預(yù)浸料將芯部分形 成為平板，使得襯底的熱系數(shù)可以對應(yīng)于將要在其上裝配的半導(dǎo)體元件的熱
6系數(shù)并且可以制造具有高可靠性的電路板。
在本發(fā)明的方法中，可以在蝕刻形成于基部件表面上的導(dǎo)電層之時防止 損壞涂覆通孔的內(nèi)面的鍍層，使得可以保證涂覆通孔的內(nèi)面的鍍層的功能。 通過按指定圖案蝕刻在基部件的表面上形成的導(dǎo)電層，可以增加在基部件與 線纜層之間的粘合性，使得即使二者的熱膨脹系數(shù)不對應(yīng)仍可防止線纜層從 基部件分離以及在其間的邊界面中形成裂縫。


現(xiàn)在將通過例子并且參照附圖描述本發(fā)明的實施例，在附圖中
圖1A-圖ID是示出了在基部件中形成導(dǎo)孔和除氣孔的步驟的局部截面
圖2A和圖2B是示出了形成除氣孔并且用樹脂填充導(dǎo)孔的步驟的局部截 面圖3是示出了導(dǎo)孔和除氣孔的布置的平面圖4A-圖4C是示出了制造除氣孔并且用樹脂填充導(dǎo)孔的另一過程的局 部截面圖5A圖-5D是示出了蝕刻在基部件的兩個側(cè)面上形成的導(dǎo)電層的步驟 的局部截面圖6A-圖6C是示出了制造另一芯襯底的步驟的局部截面圖7A和圖7B是示出了制造另一芯襯底的進(jìn)一步步驟的局部截面圖8是改型的芯襯底的局部截面圖；以及
圖9是電路板的局部截面圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
(形成芯襯底的步驟)
在以下描述中將說明制造芯襯底的方法作為本發(fā)明的實施例，該芯襯底 具有包括導(dǎo)電芯部分的基部件。
圖1A-圖2B示出了以下步驟在基部件中形成將分別穿透鍍通孔部分的導(dǎo)孔；形成除氣孔；以及用絕緣材料填充導(dǎo)孔。
圖1A示出了平板形基部件16，其包括由碳纖維增強(qiáng)塑料組成的芯部分 10和用預(yù)浸料12分別粘結(jié)在芯部分10的兩個側(cè)面上的銅箔14。通過以下 步驟形成芯部分10:層積各自通過向碳布(carbon cloth)注入聚合物如環(huán)氧 樹脂而形成的四個預(yù)浸料；以及加熱和加壓所層積的預(yù)浸料以便使它們成為 一體。注意能夠可選地選擇構(gòu)成芯部分10的包括碳纖維的層積預(yù)浸料的數(shù) 目。
在本實施例中，芯部分10由紡織碳纖維布構(gòu)成，各紡織纖維布由碳纖 維絲組成。另外，可以取代紡織碳纖維布而使用無紡碳纖維布、碳纖維網(wǎng)等。 碳纖維的熱膨脹系數(shù)約為0 ppm/'C，而芯部分10的熱膨脹系數(shù)可以通過選 擇以下各項來調(diào)整碳纖維增強(qiáng)塑料中碳纖維的含量比、碳纖維中包括的樹 脂材料；與樹脂混合的填充物等。在本實施例中，芯部分10的熱膨脹系數(shù) 約為1 ppmTC。
可以通過選擇構(gòu)成基部件的線纜層和在線纜層之間設(shè)置的絕緣層的熱 膨脹系數(shù)，來調(diào)整具有由碳纖維增強(qiáng)塑料組成的芯部分10的整個基部件的 熱膨脹系數(shù)。另外，可以通過選擇基部件和構(gòu)建層的熱膨脹系數(shù)，來恰當(dāng)?shù)?調(diào)整通過在基部件的兩個側(cè)面上層積枸建層而形成的電路板的熱膨脹系數(shù)。 半導(dǎo)體元件的熱膨脹系數(shù)約為3.5 ppmTC。電路板的熱膨脹系數(shù)可容易地對 應(yīng)于將要在電路板上裝配的半導(dǎo)體元件的熱膨脹系數(shù)。
在圖1B中，在基部件16中鉆穿導(dǎo)孔18。導(dǎo)孔18是通過鉆具在基部件 16的厚度方向上鉆穿的通孔。導(dǎo)孔的直徑大于將要在后繼步驟中形成的鍍通 孔部分的通孔的直徑。在本實施例中，導(dǎo)孔18的直徑為0.8 mm;鍍通孔部 分的通孔的直徑為0.35 mm。導(dǎo)孔18位于與將要在基部件中形成的鍍通孔部 分對應(yīng)的指定平面位置。
當(dāng)鉆通導(dǎo)孔18時，例如由于鉆具的磨損而在導(dǎo)孔18的內(nèi)面上形成毛刺， 并且導(dǎo)孔18具有粗糙或者不平坦的內(nèi)面。另外，芯部分10的鉆具塵埃將粘 附于導(dǎo)孔18的內(nèi)面上。
在由碳纖維增強(qiáng)塑料組成的芯部分IO情況下，碳塵埃11粘附于導(dǎo)孔18 的內(nèi)面上。碳塵埃11具有導(dǎo)電性，所以如果碳塵埃11侵入填充導(dǎo)孔18的 樹脂20中，則樹脂20的絕緣性能惡化。另外，鍍通孔部分和芯部分10將電短路。
為了防止在鍍通孔部分與芯部分10之間的短路，在本實施例中，在基
部件16中形成導(dǎo)孔18之后順序執(zhí)行非電解鍍銅和電解鍍銅，以用銅鍍層19 涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面。通過用銅非電解鍍基部件16，在導(dǎo)孔18的整個內(nèi)面和 基部件16的整個側(cè)面上形成銅層。然后，使用銅層作為電功率饋送層來執(zhí) 行電解鍍，使得可以在導(dǎo)孔18的內(nèi)面和基部件16的兩個側(cè)面上形成鍍層19 (見圖1C)。通過非電解鍍形成的銅層的厚度約為0.5 通過電解鍍形 成的鍍層19的厚度約為10-20 pm。
通過涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面，使導(dǎo)孔18的內(nèi)面光滑，從而在不形成空穴的 情況下容易用樹脂20填充導(dǎo)孔18。因此，鍍通孔部分20和芯部分10在與 空穴對應(yīng)的位置不短路。另外，粘附于導(dǎo)孔18的內(nèi)面上的塵埃11為鍍層19 所包圍或者嵌入于鍍層19中，使得不會從其內(nèi)面剝離塵埃11。利用這一結(jié) 構(gòu)，可以保證樹脂20的絕緣性能。
在用樹脂20填充導(dǎo)孔18的步驟中，執(zhí)行熱處理以固化樹脂20,所以從 芯部分10的塑料成分生成分解氣體，或者將在芯部分10中吸收的濕氣汽化。
在熱固化步驟過程中生成的分解氣體和水汽從芯部分10移出，但是鍍 層19涂覆包括導(dǎo)孔18內(nèi)面的芯部分的整個表面。利用這一結(jié)構(gòu)，氣體和水 汽不能從中出去，因此它們使涂覆導(dǎo)孔內(nèi)面的鍍層19以及涂覆基部件16側(cè) 面的銅箔14和鍍層19膨脹。形成鍍層19的目的在于涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面并 且使它們光滑。如果鍍層19膨脹，則不能實現(xiàn)該目的。
當(dāng)執(zhí)行熱固化導(dǎo)孔18中樹脂20的步驟時，用鍍層19和銅箔14完全涂 覆包括導(dǎo)孔18內(nèi)面的基部件16的表面這一結(jié)構(gòu)引起上述問題。另外，當(dāng)用 預(yù)浸料加熱和加壓線纜片在基部件16的兩個側(cè)面上形成線纜層時，該結(jié)構(gòu) 引起相同問題。
在通過在基部件16的兩個側(cè)面上形成構(gòu)建層來制造電路板的情況下， 形成構(gòu)建層的過程包括加熱步驟，因此會出現(xiàn)從芯部分10或者基部件16生 成的氣體所引起的使銅箔14和鍍層19膨脹的問題。
因此，在本實施例的方法中，在基部件16的表面中形成除氣孔140，以 可靠地形成用于排放或者清除從芯部分10生成的分解氣體和/或從基部件16 生成的水汽的路徑。在圖ID中，在基部件16的兩個側(cè)面上涂敷干膜抗蝕劑(光致抗蝕劑)， 然后圖案化光致抗蝕劑以通過光學(xué)曝光和顯影光致抗蝕劑來形成暴露出與 待形成的除氣孔140對應(yīng)的部分的光致抗蝕劑圖案170，以在抗蝕劑16的兩 個側(cè)面中形成除氣孔140。
通過形成除氣孔140，局部地鉆穿涂覆基部件16側(cè)面的銅箔14和在銅 箔14上層積的鍍層19，以暴露涂覆芯部分10的預(yù)浸料12的表面，從而將 芯部分10連通到外界。
可以可選地選擇除氣孔14的位置和尺寸。在本實施例中，除氣孔140 位于導(dǎo)孔18附近以便防止導(dǎo)孔18的內(nèi)面上的鍍層19膨脹。
在本實施例中，在除氣孔IO與導(dǎo)孔18邊緣之間的間距D為300-350 pm。 當(dāng)形成除氣孔140時，蝕刻除氣孔140的側(cè)面的蝕刻量依賴于鍍層19和銅 箔14的厚度、蝕刻條件如蝕刻溶液等。因此，可以基于蝕刻除氣孔140的 側(cè)面的蝕刻量來設(shè)計除氣孔140的位置。
當(dāng)使用樹脂圖案70作為掩模來蝕刻基部件16的表面上的銅箔14和鍍 層19時，因蝕刻溶液的侵入而造成側(cè)面被蝕刻，而蝕刻側(cè)面的蝕刻量按照 蝕刻條件來變化，例如銅箔14和鍍層19的厚度、蝕刻溶液、蝕刻溶液的注 入壓力。當(dāng)設(shè)計抗蝕劑圖案時，可以設(shè)置距離D以便防止蝕刻溶液到達(dá)導(dǎo)孔 18的內(nèi)面。
在本實施例中，形成抗蝕劑圖案70，以將暴露基部件16的表面上形成 的鍍層19的區(qū)域與導(dǎo)孔18的邊緣分開指定距離，而指定長度長于蝕刻除氣 孔140的側(cè)面的距離。利用這一結(jié)構(gòu)，蝕刻溶液侵入到覆蓋導(dǎo)孔18的內(nèi)面 的鍍層19，使得可以在蝕刻覆蓋基部件16的表面的銅箔14和鍍層19之時， 防止損壞涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面的鍍層19。因此，可以保證涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面 的鍍層19的功能。
在圖2A中，通過使用抗蝕劑圖案70作為掩模蝕刻鍍層19和銅箔14來 形成除氣孔140。預(yù)浸料12的表面在除氣孔140中暴露，芯部分10經(jīng)由除 氣孔140連通到基部件16的外部，使得芯部分10連通到外界。
圖3是在基部件16的表面中形成除氣孔140的基部件16的局部平面圖。 穿透基部件16的導(dǎo)孔18以矩陣形式規(guī)則地排列。另外，四個除氣孔140十 字形地排列于各導(dǎo)孔18的邊緣周圍。預(yù)浸料12的表面在除氣孔140中作為其內(nèi)底面而暴露。
各除氣孔140與導(dǎo)孔18分隔距離D。如上所述，通過將除氣孔140與 導(dǎo)孔18的邊緣分離，可以在蝕刻基部件16上的銅箔14和鍍層19時防止蝕 刻涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面的鍍層19?；考?6的表面涂有鍍層19。注意圖2A 是沿著圖3中所示線A-A得到的截面圖。
在基部件16中鉆穿的導(dǎo)孔18的排列不限于矩陣形式，因此可以可選地 排列它們。多個除氣孔140可以設(shè)置于相鄰導(dǎo)孔18之間、可以相對于各導(dǎo) 孔18徑向排列，以及可以僅規(guī)則地排列于基部件16的表面中。
如上所述，除氣孔140位于導(dǎo)孔18的邊緣附近，以從導(dǎo)孔18附近的部 分有效清除氣體和/或水汽。如果在除了導(dǎo)孔18附近的部分之外的基部件16 表面中進(jìn)一步形成大量除氣孔140，則可以從芯部分10容易地清除氣體和/ 或水汽。另夕卜，在基部件16的表面中形成許多凸凹體(asperity)即除氣孔， 使得可以增加在基部件16與基部件16的表面上形成的絕緣層之間的粘合強(qiáng) 度。
在圖2B中，在導(dǎo)孔18中填充樹脂20作為絕緣材料?？梢酝ㄟ^絲網(wǎng)印 或者使用金屬掩模用樹脂20填充導(dǎo)孔18。
在用樹脂20填充導(dǎo)孔18之后，通過加熱步驟來固化樹脂20。在本實施 例中，樹脂20是熱固環(huán)氧樹脂，并且在約16(TC的溫度固化樹脂20。由于 在基部件16的表面中形成除氣孔140，所以可以經(jīng)由除氣孔140向外界排放 或者清除從芯部分10生成的分解氣體和/或水汽，使得可以防止鍍層19和銅 箔14的膨脹。
在熱固化導(dǎo)孔18中的樹脂20之后，研磨和打平從導(dǎo)孔18向外突出的 固化樹脂20的端部，使得固化樹脂20的端面與鍍層19的表面齊平。
在圖4A-圖4B中，用鍍層19涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面，然后進(jìn)一步用絕緣 膜21涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面。
在圖4A中，用鍍層19涂覆圖2A中所示導(dǎo)孔18。
在圖4B中，通過電沉積方法在已經(jīng)在導(dǎo)孔18的內(nèi)面和基部件16的表 面上形成的銅箔14和鍍層19上形成絕緣膜21。鍍層19完全涂覆導(dǎo)孔18的 內(nèi)面和基部件16的兩個側(cè)面。因此，通過使用鍍層19作為電功率饋送層的 電沉積方法，可以在導(dǎo)孔18的內(nèi)面和基部件16的整個側(cè)面上形成絕緣膜21。例如，可以通過恒定電流方法來電沉積絕緣膜21，在該方法中在環(huán)氧樹脂的 電沉積溶液中浸泡基部件，然后直流電流穿過鍍層19。
形成絕緣膜21以可靠地防止在導(dǎo)孔18與鍍通孔部分之間的短路。
在導(dǎo)孔18的內(nèi)面和基部件16的兩個側(cè)面上電沉積絕緣膜21之后，執(zhí) 行干燥過程和加熱過程以固化絕緣膜21。絕緣膜21的厚度為10-20 pm。
在圖4C中，用樹脂20作為絕緣材料來填充已經(jīng)用絕緣膜21填充其內(nèi) 面的導(dǎo)孔18。盡管熱固化導(dǎo)孔18中的樹脂20，但是經(jīng)由在基部件16的表 面中形成的除氣孔140向外界排放從芯部分生成的氣體和從基部件16生成 的水汽，從而可以防止使鍍層19和絕緣膜21膨脹的問題。
在熱固化導(dǎo)孔18中的樹脂20之后，研磨和打平從導(dǎo)孔18向外突出的 固化樹脂20的端部。這時，也研磨和去除涂覆基部件16表面的絕緣膜21， 而使固化樹脂20的端面與基部件16的表面齊平。
通過用鍍層19涂敷導(dǎo)孔18的內(nèi)面，可以使導(dǎo)孔18的粗糙內(nèi)面光滑， 從而當(dāng)用熔融樹脂20填充導(dǎo)孔18時在樹脂20中不形成空穴。因此，可以 有效防止由樹脂20中形成的空穴所引起的在芯部分與鍍通孔部分之間的短 路。通過用絕緣膜21涂覆鍍層19，進(jìn)一步使導(dǎo)孔18的內(nèi)面光滑，可以提高 樹脂20的填充率，并且絕緣膜21使導(dǎo)孔18與鍍通孔部分絕緣，從而可以 可靠地防止在芯部分10與鍍通孔部分之間的短路。
通過以下步驟來制造本實施例的芯襯底如圖2B或者圖4C中所示用樹 脂20填充在基部件16中鉆穿的導(dǎo)孔18;在基部件16的兩個側(cè)面上層積線 纜層；以及形成穿透導(dǎo)孔18的鍍通孔部分。
如果基部件16的芯部分10的熱膨脹系數(shù)明顯不同于線纜層的熱膨脹系 數(shù)，則線纜層會與基部件16分離或者會在其間的邊界面中形成裂縫。因此， 在基部件16與線纜層之間不設(shè)置導(dǎo)電部件如銅箔。優(yōu)選地，預(yù)浸料(樹脂 層)12在基部件16的表面中暴露，而線纜層中包含的絕緣層粘結(jié)于基部件 16的絕緣層。與將樹脂粘結(jié)于銅箔的情況相比，大大增加了樹脂(絕緣層) 之間的粘結(jié)強(qiáng)度。
(蝕刻導(dǎo)電層的步驟)
因此，圖5A-圖5D示出了以下步驟用干膜抗蝕劑(光致抗蝕劑)涂敷基部件16的表面；以及去除銅箔14和鍍層19，其中沿著導(dǎo)孔18的邊緣 余留具有指定寬度的銅箔14和鍍層19。
在圖5A中，用樹脂20填充基部件16的導(dǎo)孔18，然后通過非電解鍍用 銅鍍層80涂敷基部件16的表面。
在圖5B中，在基部件16的兩個側(cè)面上涂敷干膜抗蝕劑(光致抗蝕劑)， 然后光學(xué)曝光和顯影光致抗蝕劑以便形成光致抗蝕劑圖案72。光致抗蝕劑圖 案72涂覆導(dǎo)孔18的平坦區(qū)并且還以指定寬度圓形地涂覆導(dǎo)孔18的邊緣。
在圖5C中，使用抗蝕劑圖案72作為掩模來執(zhí)行化學(xué)蝕刻，以去除和局 部地余留銅鍍層80、鍍層19和銅箔14。
具有指定寬度的抗蝕劑圖案72涂覆導(dǎo)孔18及其邊緣。因此，通過使用 抗蝕劑圖案72作為掩模來執(zhí)行蝕刻，沿著導(dǎo)孔18的邊緣局部地余留環(huán)形銅 箔14和鍍層19。
在圖5D中，沿著導(dǎo)孔18的邊緣余留銅箔14和鍍層19，使得形成區(qū)域 (land) 142。預(yù)浸料12在基部件16的表面中暴露并且用樹脂20填充導(dǎo)孔 18。使導(dǎo)孔18中固化樹脂20的端面與區(qū)域142的端面齊平。
在圖5A中所示步驟中，通過非電解鍍涂覆基部件16的兩個側(cè)面，使得 當(dāng)在蝕刻銅箔14和鍍層19之后去除抗蝕劑圖案72時，可以從導(dǎo)孔18中固 化的樹脂20容易地僅去除抗蝕劑圖案72。
如果在沒有非電解鍍基部件16的兩個側(cè)面情況下在基部件16的兩個側(cè) 面上涂敷干膜抗蝕劑，則干膜抗蝕劑緊密地粘結(jié)于樹脂20，因為它們是樹脂。 也就是，在執(zhí)行蝕刻過程之后無法從樹脂20容易地去除抗蝕劑圖案72。如 果從樹脂20強(qiáng)行剝離或者化學(xué)去除干膜抗蝕劑(抗蝕劑圖案72)，則會在 樹脂20的端面中形成毛刺或者會損壞其端面。
另一方面，通過非電解鍍銅預(yù)先涂覆基部件的表面，然后在其上涂敷干 膜抗蝕劑。因此，可以通過提起(liftoff)過程或者化學(xué)溶解銅鍍層80來容 易地去除干膜抗蝕劑(抗蝕劑圖案72)。通過執(zhí)行非電解鍍銅，在樹脂20 的端面與抗蝕劑圖案72之間提供銅鍍層80，并且銅鍍層80充當(dāng)釋放層。
充當(dāng)釋放層的銅鍍層80的厚度可以約為0.5-1拜。充當(dāng)釋放層的非電解 鍍層可以由銅以及其它金屬組成。注意可以容易地執(zhí)行非電解鍍銅并且可以 容易地蝕刻銅層。如圖5B中所示，在本實施例中，圖案化干膜抗蝕劑，以當(dāng)在基部件16 的兩個側(cè)面上形成抗蝕劑圖案72時，沿著導(dǎo)孔18的邊緣余留厚度為w的銅 箔14和鍍層19。沿導(dǎo)孔18的邊緣局部地余留銅箔14和鍍層19,以免在蝕 刻銅箔14和鍍層19之時蝕刻涂覆導(dǎo)孔18內(nèi)面的鍍層19。如果抗蝕劑圖案 72僅涂覆導(dǎo)孔18的敞開部分，則蝕刻溶液在蝕刻銅箔14和鍍層19時侵入 導(dǎo)孔18的內(nèi)面并且蝕刻它們。
在圖5B中，涂覆導(dǎo)孔18的各抗蝕劑圖案72從導(dǎo)孔18的邊緣延伸距離 w。在這一狀態(tài)下，通過化學(xué)蝕刻銅箔14和鍍層19來蝕刻區(qū)域142的側(cè)面。 蝕刻側(cè)面的蝕刻量依賴于蝕刻條件，例如銅箔14和鍍層19的厚度、蝕刻溶 液、蝕刻溶液的注入壓力。蝕刻側(cè)面的蝕刻量約為待蝕刻的層的厚度的70 。％。因此，考慮到蝕刻側(cè)面的蝕刻量來設(shè)置抗蝕劑圖案72的延伸距離W以 防止蝕刻溶液到達(dá)導(dǎo)孔18的內(nèi)面。也就是，必須保護(hù)涂覆導(dǎo)孔18內(nèi)面的鍍 層19。
(形成線纜層的步驟)
圖6A-圖7B示出了以下步驟在通過上述步驟在其中沿著導(dǎo)孔18的邊 緣形成區(qū)域142的基部件的兩個側(cè)面上形成線纜層；以及形成鍍通孔部分。
在圖6A中，順序?qū)臃e預(yù)浸料40、線纜片42、預(yù)浸料44和銅箔46。各 線纜片42由絕緣樹脂片41和在絕緣樹脂片41的兩面上形成的線纜圖案42a 構(gòu)成。可以通過按指定圖案蝕刻由絕緣樹脂片和在絕緣樹脂片的兩面上接合 的銅箔構(gòu)成的銅粘結(jié)襯底的銅箔層來形成線纜片42，其中該絕緣樹脂片由玻 璃布組成。
在圖6B中，加熱和加壓已經(jīng)在基部件16的兩個側(cè)面上正確定位的預(yù)浸 料40、線纜片42、預(yù)浸料44和銅箔46，以固化預(yù)浸料40和44并且在基部 件16上一體地層積線纜層48。通過向玻璃布注入樹脂來形成預(yù)浸料40和 44，并且在層之間設(shè)置未固化的預(yù)浸料40和44。通過加熱和加壓過程，預(yù) 浸料40和440使線纜層48絕緣并且使它們成為一體。
在圖6C中，在線纜層48已經(jīng)層積于其上的基部件16中鉆穿通孔50以 便形成鍍通孔部分。通孔50與導(dǎo)孔18同軸并且在已經(jīng)與線纜層48集成的 基部件16的厚度方向上通過鉆具來鉆穿。由于通孔50的直徑小于通孔18的直徑，所以樹脂20在穿過樹脂20的通孔50的內(nèi)面中暴露。
在圖7A中，通過非電解鍍方法和電解鍍方法用銅鍍制基部件16，以便 在形成通孔50之后在通孔50的內(nèi)面上形成鍍通孔部分52。通過執(zhí)行非電解 鍍方法，用銅涂覆通孔50的內(nèi)面和基部件16的整個表面。然后，使用非電 解鍍方法所形成的銅層作為電功率饋送層來執(zhí)行電解鍍方法，使得用鍍層 52a涂覆通孔50的內(nèi)面和基部件16的整個表面。在通孔50的內(nèi)面上形成的 鍍層52a充當(dāng)鍍通孔部分52,該鍍通孔部分52將在基部件16的兩個側(cè)面上 形成的線纜圖案相互連接。
在圖7B中，在形成鍍通孔部分52之后，用樹脂54填充通孔50，形成 蓋鍍層55，然后通過按指定圖案蝕刻在基部件的兩個側(cè)面上形成的銅箔46、 鍍層52a和蓋鍍層55來形成線纜圖案56，從而可以制造芯襯底58。
在芯襯底58的兩個側(cè)面上形成的線纜圖案56通過鍍通孔部分52相互 電連接。另外，線纜層48中的內(nèi)線纜圖案42a在適當(dāng)位置連接到鍍通孔部 分52。
在芯襯底58中，用鍍層19涂覆在包括芯部分10的基部件16中形成的 導(dǎo)孔18的內(nèi)面，使得可以防止芯部分10與鍍通孔部分52之間的短路。
圖8示出了包括圖4C中所示的基部件16的芯襯底58，其中用鍍層19 和絕緣膜21涂覆導(dǎo)孔18的內(nèi)面。
在這一情況下，也可以通過在基部件16的兩個側(cè)面上層積線纜層48以 及圖6A-圖7B中所示過程來制造芯襯底58。線纜圖案56形成于芯襯底58 的兩個側(cè)面上，并且線纜圖案56通過鍍通孔部分52相互電連接。
在本實施例的芯襯底58中，用鍍層19和絕緣膜21雙重涂覆在芯部分 10中形成的導(dǎo)孔18的內(nèi)面，并且絕緣膜21在導(dǎo)孔18的內(nèi)面上暴露。因此， 即使在用樹脂20填充導(dǎo)孔18時，在樹脂20中形成了空穴并且空穴造成鍍 通孔部分52中的膨脹部分52b，絕緣膜21仍存在于膨脹部分52b與鍍層19 之間，從而可以防止鍍通孔部分52與芯部分IO之間的短路。
(制造電路板的步驟)
可以通過在芯襯底58的兩個側(cè)面上層積線纜圖案來制造電路板。
在圖9中所示電路板中，在圖7B中所示芯襯底16的兩個側(cè)面上，形成各由兩個構(gòu)建層(build-up layer) 60a和60b構(gòu)成的構(gòu)建層60。
各第一構(gòu)建層60a包括絕緣層61a;在絕緣層61a的表面上形成的線
纜圖案62a;以及將下方線纜圖案56電連接到上方線纜圖案62a的通路63a。
各第二構(gòu)建層60b包括絕緣層61b;線纜圖案62b;以及通路63b。
在芯襯底58的兩個側(cè)面上形成的構(gòu)建層60中包括的線纜圖案62a和62b
通過鍍通孔部分52以及通路63a和63b相互電連接。 將說明形成構(gòu)建層60的步驟。
首先，通過層積絕緣樹脂膜如環(huán)氧膜在芯襯底58的兩個側(cè)面上形成絕 緣層61a，并且通過激光裝置在絕緣層61中鉆穿通路孔，在這些通路孔中將 形成通路63a并且暴露芯襯底58的側(cè)面上形成的線纜圖案56。
接著，對通路孔的內(nèi)面進(jìn)行去污(desmear)處理，以使其內(nèi)面粗糙，然 后通過非電解鍍用銅層涂覆通路孔的內(nèi)面和絕緣層61的表面。
然后，用光致抗蝕劑涂覆非電解鍍銅層，并且通過光學(xué)曝光和顯影光致 抗蝕劑來形成抗蝕劑圖案，在這些抗蝕劑圖案中暴露非電解鍍銅層中將要作 為線纜圖案62a而形成的部分。
另外，執(zhí)行使用抗蝕劑圖案作為掩模而使用非電解鍍銅層作為電功率饋 送層的電解鍍，以便向非電解鍍銅層的暴露部分供應(yīng)銅，以增加其中的銅。 在這一步驟中，用電解鍍方法所供應(yīng)的銅填充通路孔并且形成通路63a。
接著，去除抗蝕劑圖案并且蝕刻和去除非電解鍍銅層的暴露部分，使得 在絕緣層61a的表面上以預(yù)定圖案形成線纜圖案62a。
可以與第一構(gòu)建層60a —樣形成第二構(gòu)建層60b。
在最外層中圖案化半導(dǎo)體元件將要連接到的電極或者外部連接器將要 連接到的連接焊盤，并且用保護(hù)膜涂覆除了暴露部分之外的最外層如電極、 連接器。暴露電極或者連接焊盤例如鍍金以求保護(hù)。
可以通過其它方法來制造電路板。在芯襯底58的兩個側(cè)面上形成線纜 層的步驟不限于上述步驟。
在上述實施例中，基部件具有由導(dǎo)電碳纖維增強(qiáng)塑料組成的芯部分10。
本發(fā)明可以應(yīng)用于具有由其它導(dǎo)電材料組成的芯部分或者由樹脂組成 的芯部分的襯底。
另外，本發(fā)明可以應(yīng)用于包括以下步驟的方法在通孔的內(nèi)面上形成鍍層；以及形成用于防止蝕刻鍍層的抗蝕劑圖案。
可以在不脫離本發(fā)明實質(zhì)特征的精神情況下以其它具體形式實現(xiàn)本發(fā) 明。當(dāng)前實施例因此被認(rèn)為在所有方面都為例示而不是限制，本發(fā)明的范圍 由所附權(quán)利要求而不是以上描述來指明，落入權(quán)利要求的含義和等效范圍內(nèi) 的所有變化因此都將為本發(fā)明所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種襯底的制造方法，包括以下步驟在基部件中形成通孔；鍍制所述基部件，以用鍍層涂覆所述通孔的內(nèi)面；在所述基部件的表面上涂敷光致抗蝕劑；光學(xué)曝光和顯影所述光致抗蝕劑，以形成至少涂覆所述通孔的平坦區(qū)的抗蝕劑圖案；以及使用所述抗蝕劑圖案作為掩模，蝕刻在所述基部件的表面上形成的導(dǎo)電層，其中在所述涂敷步驟中形成所述抗蝕劑圖案，以將暴露所述導(dǎo)電層的區(qū)域與所述通孔的邊緣分隔指定距離，所述指定距離長于在所述蝕刻步驟中蝕刻所述導(dǎo)電層的側(cè)面的距離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中 所述基部件具有導(dǎo)電芯部分；所述通孔是導(dǎo)孔，用于形成穿透所述導(dǎo)孔的鍍通孔部分；以及 用所述鍍層涂覆所述導(dǎo)孔的內(nèi)孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中用所述鍍層涂覆所述導(dǎo)孔的內(nèi)面，用絕緣材料填充所述導(dǎo)孔，然后在所 述基部件的表面上涂敷所述光致抗蝕劑，所述基部件的導(dǎo)孔已經(jīng)填充有所述 絕緣材料；光學(xué)曝光和顯影所述光致抗蝕劑，以形成至少涂覆所述導(dǎo)孔的平坦區(qū)的 所述抗蝕劑圖案，所述導(dǎo)孔填充有所述絕緣材料；使用所述抗蝕劑圖案作為所述掩模，蝕刻在所述基部件的表面上形成的 所述導(dǎo)電層；以及在所述涂敷步驟中形成所述抗蝕劑圖案，以將暴露所述導(dǎo)電層的所述區(qū) 域與所述導(dǎo)孔的邊緣分隔指定距離，所述指定距離長于在所述蝕刻步驟中蝕 刻所述導(dǎo)電層的側(cè)面的距離。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在所述曝光和顯影步驟中，沿著所述導(dǎo)孔的邊緣圖案化所述光致抗蝕劑，以形成環(huán)形涂覆圖案。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在用所述鍍層鍍制所述導(dǎo)孔的內(nèi)面之后，通過使用所述鍍層作為電功率 饋送層的電沉積方法，用絕緣膜涂覆所述導(dǎo)孔的內(nèi)面；以及 用所述絕緣材料填充內(nèi)面涂覆有所述絕緣膜的所述導(dǎo)孔。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在用所述絕緣材料填充所述導(dǎo)孔之后，執(zhí)行用于涂覆所述基部件的表面 的非電解鍍；以及在己經(jīng)形成有非電解鍍層的所述基部件的表面上涂敷所述光致抗蝕劑， 以形成所述抗蝕劑圖案。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在蝕刻所述導(dǎo)電層并且去除所述抗蝕劑圖案之后，在所述芯部分的兩個 側(cè)面上層積線纜層；形成穿過所述導(dǎo)孔的通孔；以及 用鍍層涂覆所述通孔的內(nèi)面以形成鍍通孔部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在形成所述鍍通孔部分之后，用絕緣材料填充所述通孔；以及 蝕刻在所述基部件的側(cè)面上形成的所述導(dǎo)電層，以形成指定圖案，使得 在所述基部件的兩個側(cè)面上形成的線纜圖案能夠通過所述鍍通孔部分電連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中 在所述基部件的兩個側(cè)面上層積線纜層，以制造電路板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中 通過構(gòu)建方法在所述襯底的兩個側(cè)面上層積所述線纜層。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過加熱和加壓包括碳纖維的多個預(yù)浸料，將所述芯部分形成為平板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種襯底的制造方法，其包括以下步驟在基部件中形成通孔；鍍制基部件以用鍍層涂覆通孔的內(nèi)面；在基部件上涂敷光致抗蝕劑；光學(xué)曝光和顯影光致抗蝕劑以形成至少涂覆通孔的平坦區(qū)的抗蝕劑圖案；以及蝕刻在基部件的表面上形成的導(dǎo)電層。形成抗蝕劑圖案以將暴露導(dǎo)電層的區(qū)域與通孔的邊緣分隔指定距離，指定距離長于在蝕刻步驟中蝕刻導(dǎo)電層的側(cè)面的距離。本發(fā)明可以防止損壞涂覆通孔的內(nèi)面的鍍層，從而可以保護(hù)涂覆通孔的內(nèi)面的鍍層。
文檔編號H05K3/42GK101409983SQ200810129729
公開日2009年4月15日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者中川隆, 前原靖友, 吉村英明, 尾崎德一, 山脅清吾, 平野伸, 阿部知行, 飯?zhí)飸椝?申請人:富士通株式會社