專(zhuān)利名稱(chēng)：互連結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印制線路板，特別涉及印制線路板的互連結(jié)構(gòu)的制作方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)日趨輕、薄、短、小方向發(fā)展，因此各種電子元件或用以安裝電子元件的印制線路板也需要相對(duì)地小型化和輕量化，這對(duì)印制線路板(printed circuit board, PCB)的高密度化要求也日益提高?，F(xiàn)有技術(shù)將配線層堆疊成多層而形成高密度印刷線路板。多層式高密度印制線路板的一種常規(guī)制造方法為沉積的方法，即通常在設(shè)有配線層的基板上沉積絕緣介質(zhì)層，然后在所述絕緣介質(zhì)層上沉積另一配線層，如此依序反復(fù)沉積絕緣介質(zhì)層和配線層，進(jìn)而堆疊成高密度互連印制線路板。多層式高密度互連印刷線路板中的線路設(shè)計(jì)必須使上下各配線層之間的部分特定接點(diǎn)互相導(dǎo)通，目前有多種方法來(lái)達(dá)到相互導(dǎo)通的目的，如在制造中利用激光或機(jī)械鉆孔的方式在互連部位形成介質(zhì)孔，再在介質(zhì)孔上形成能夠電導(dǎo)通的電鍍層，另一種常用的方式是在配線層的互連部位設(shè)置導(dǎo)電凸塊(呈實(shí)心柱狀的銅塊)來(lái)直接連通另一配線層上的接點(diǎn)。其中，利用導(dǎo)電凸塊互連導(dǎo)通方式比在介質(zhì)孔內(nèi)設(shè)電鍍層互連導(dǎo)通的方式容易進(jìn)行控制，并且電導(dǎo)通效率高，因此，使用導(dǎo)電凸塊的互連導(dǎo)通方式更多地使用在多層式印刷線路板中?，F(xiàn)有技術(shù)的高密度印刷線路板用于互連導(dǎo)通的導(dǎo)電凸塊的制作方法請(qǐng)參考圖1 至圖8。首先，參考圖1，提供基板100，所述基板100上形成有第一導(dǎo)電層110，所述第一導(dǎo)電層110利用化學(xué)氣相沉積工藝制作。然后，參考圖2，在所述第一導(dǎo)電層110上形成第一絕緣掩膜層120，所述第一絕緣掩膜層120內(nèi)形成有第一掩膜層開(kāi)口，所述第一掩膜層開(kāi)口露出下方的第一導(dǎo)電層110。然后，參考圖3，進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述第一掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第一基板焊盤(pán) 130。接著，參考圖4，在所述第一絕緣掩膜層120上形成第二絕緣掩膜層140，在所述絕緣掩膜層140內(nèi)形成第二掩膜層開(kāi)口。然后，進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述第二掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第一導(dǎo)電凸塊150。接著，參考圖5，去除所述第一絕緣掩膜層120和第二絕緣掩膜層130。對(duì)所述第一導(dǎo)電層110進(jìn)行刻蝕，去除未被所述第一基板焊盤(pán)130覆蓋的第一導(dǎo)電層110。然后，參考圖6，形成與所述第一導(dǎo)電凸塊160齊平的第一絕緣介質(zhì)層160。接著，參考圖7，進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝，在所述第一絕緣介質(zhì)層160和第一導(dǎo)電凸塊150上形成第二導(dǎo)電層170。在所述第二導(dǎo)電層170上形成第三絕緣掩膜層180，所述第三絕緣掩膜層180內(nèi)形成有第三掩膜層開(kāi)口。接著，仍然參考圖7，進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述第三掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)190。接著，在所述第三絕緣掩膜層180和第二基板焊盤(pán)190上形成第四絕緣掩膜層
3200，所述第四絕緣掩膜層200內(nèi)形成有第四掩膜層開(kāi)口。接著，進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述第四掩膜層開(kāi)口內(nèi)第二導(dǎo)電凸塊210。最后，參考圖8，去除所述第三絕緣掩膜層180和第四絕緣掩膜層200。對(duì)所述第二導(dǎo)電層170進(jìn)行刻蝕，去除未被所述第二基板焊盤(pán)190覆蓋的第二導(dǎo)電層170。然后在所述基板100上形成與所述第二導(dǎo)電凸塊210齊平的第二絕緣介質(zhì)層220。上述過(guò)程中，第一導(dǎo)電層110、第一基板焊盤(pán)130、第一導(dǎo)電凸塊150、第二導(dǎo)電層 170、第二基板焊盤(pán)190、第二導(dǎo)電凸塊210構(gòu)成基板的互連結(jié)構(gòu)。在授權(quán)公告號(hào)為C擬617121Y的中國(guó)實(shí)用新型中可以發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于現(xiàn)有的印刷線路板的信息。在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的方法制作的印刷線路板可靠性無(wú)法滿足要求，電信號(hào)傳輸性能不好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種互連結(jié)構(gòu)的制作方法，所述方法改善了印刷線路板的可靠性，提高了印刷線路板的電信號(hào)傳輸性能。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的制作方法，包括提供基板，所述基板上依次形成有第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊，所述第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊利用電鍍沉積工藝形成；形成與所述第一導(dǎo)電凸塊齊平的第一絕緣介質(zhì)層；
在所述第一絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；刻蝕所述導(dǎo)電層形成導(dǎo)電層開(kāi)口，所述導(dǎo)電層開(kāi)口位于所述第一導(dǎo)電凸塊上方， 剩余的導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電凸塊電連接；在所述導(dǎo)電層上形成絕緣掩膜層，所述絕緣掩膜層內(nèi)形成有掩膜層開(kāi)口，所述掩膜層開(kāi)口露出下方的第一導(dǎo)電凸塊和剩余的部分導(dǎo)電層；進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)；去除絕緣掩膜層和未被第二基板焊盤(pán)覆蓋的部分導(dǎo)電層；在所述基板上形成第二絕緣介質(zhì)層，所述第二絕緣介質(zhì)層與所述第二基板焊盤(pán)齊平?？蛇x地，所述第一導(dǎo)電凸塊的寬度小于等于所述第一基板焊盤(pán)的寬度?？蛇x地，所述導(dǎo)電層的材質(zhì)為金屬，所述金屬為金、銀、銅或鋁。可選地，所述導(dǎo)電層為銅，所述導(dǎo)電層利用濕法工藝進(jìn)行刻蝕，所述濕法工藝?yán)盟嵝匀芤哼M(jìn)行?？蛇x地，所述酸性溶液為雙氧水、硫酸和水的混合溶液，其中雙氧水的濃度范圍為 10 30g/L，硫酸的濃度范圍為25 75g/L。 可選地，所述絕緣掩膜層的材質(zhì)選自光敏材質(zhì)或高分子聚合物?？蛇x地，所述第一導(dǎo)電凸塊、第一基板焊盤(pán)、導(dǎo)電層、第二基板焊盤(pán)的材質(zhì)為銅?？蛇x地，所述絕緣掩膜層采用貼附工藝、噴涂工藝或旋涂工藝制作?？蛇x地，所述第一絕緣介質(zhì)層和第二絕緣介質(zhì)層的材質(zhì)選自光敏材質(zhì)或高分子聚合物。
可選地，所述絕緣介質(zhì)層采用絲網(wǎng)印刷工藝、噴涂工藝或旋涂工藝制作?？蛇x地，所述導(dǎo)電層開(kāi)口的寬度為所述第一導(dǎo)電凸塊寬度的40 % 90 %。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)在形成有第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊的基板上形成第一絕緣介質(zhì)層，在所述第一絕緣介質(zhì)層內(nèi)形成導(dǎo)電層，刻蝕所述導(dǎo)電層形成導(dǎo)電層開(kāi)口，使得剩余的導(dǎo)電層與第一導(dǎo)電凸塊電連接，從而使得在電鍍沉積工藝時(shí)，保證全基板通電，從而能夠在絕緣掩膜層的掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)，由于所述第二基板焊盤(pán)是利用電鍍沉積工藝制作，所述第一導(dǎo)電凸塊也是利用電鍍沉積工藝制作，與現(xiàn)有技術(shù)的第一導(dǎo)電凸塊利用電鍍沉積工藝制作，第一基板焊盤(pán)利用化學(xué)氣相沉積工藝制作，從而兩者之間存在應(yīng)力相比，本發(fā)明減小了第一導(dǎo)電凸塊與第二基板焊盤(pán)之間的應(yīng)力，提高了第一導(dǎo)電凸塊與第二基板焊盤(pán)之間的連接的可靠性，避免所述第一導(dǎo)電凸塊與所述第二基板焊盤(pán)之間分離，防止印刷線路板出現(xiàn)開(kāi)路的情況；并且，由于所述第二基板焊盤(pán)利用電鍍沉積工藝形成，電鍍沉積工藝的基板焊盤(pán)的電學(xué)性能優(yōu)于化學(xué)氣相沉積的基板焊盤(pán)的性能，因此，本發(fā)明還提高了印刷線路板的互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。


圖1 圖8為現(xiàn)有技術(shù)的高密度印刷線路板用于互連導(dǎo)通的導(dǎo)電凸塊的制作方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明的互連結(jié)構(gòu)制作方法流程示意圖。圖10 圖20為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的互連結(jié)構(gòu)制作方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)有的印刷線路板的可靠性不高，且電信號(hào)傳輸性能不好，并且現(xiàn)有的印刷線路板存在開(kāi)路的問(wèn)題。造成上述問(wèn)題的原因是由于印刷線路板的互連結(jié)構(gòu)的內(nèi)部存在應(yīng)力。 具體地，由于印刷線路板的互連結(jié)構(gòu)包括基板焊盤(pán)、導(dǎo)電層、導(dǎo)電凸塊的交替排布，其中導(dǎo)電層是利用化學(xué)氣相沉積方法制作的銅層，而基板焊盤(pán)和導(dǎo)電凸塊是利用電鍍沉積工藝制作的銅層，由于化學(xué)氣相沉積的銅層與電鍍沉積的銅層之間存在應(yīng)力，使得化學(xué)氣相沉積的銅層與電鍍沉積的銅層之間的連接不可靠，即導(dǎo)電層與下方的導(dǎo)電凸塊和上方的基板焊盤(pán)的電連接不可靠，并且在應(yīng)力作用下容易分離，從而使得互連結(jié)構(gòu)失效，引起印刷線路板失效。并且，利用化學(xué)氣相沉積制作的導(dǎo)電層的電學(xué)性能不好，使得現(xiàn)有的印刷線路板的互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能不佳，影響了現(xiàn)有的印刷線路板的信號(hào)傳遞性能。對(duì)應(yīng)地，發(fā)明人提出一種互連結(jié)構(gòu)的制作方法，請(qǐng)參考圖10，所述方法包括步驟Si,提供基板，所述基板上依次形成有第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊，所述第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊利用電鍍沉積工藝形成；步驟S2，形成與所述第一導(dǎo)電凸塊齊平的第一絕緣介質(zhì)層；步驟S3，在所述第一絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；步驟S4,刻蝕所述導(dǎo)電層形成導(dǎo)電層開(kāi)口，所述導(dǎo)電層開(kāi)口位于所述第一導(dǎo)電凸塊上方，剩余的導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電凸塊電連接；步驟S5，在所述導(dǎo)電層上形成絕緣掩膜層，所述絕緣掩膜層內(nèi)形成有掩膜層開(kāi)口，所述掩膜層開(kāi)口露出下方的第一導(dǎo)電凸塊和剩余的部分導(dǎo)電層；步驟S6，進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)；步驟S7，去除絕緣掩膜層和未被第二基板焊盤(pán)覆蓋的部分導(dǎo)電層；步驟S8，在所述基板上形成第二絕緣介質(zhì)層，所述第二絕緣介質(zhì)層與所述第二基板焊盤(pán)齊平。下面將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。請(qǐng)結(jié)合圖10 20，為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的互連結(jié)構(gòu)制作方法剖面結(jié)構(gòu)示意圖。首先，請(qǐng)參考圖10，提供基板300，所述基板300的一個(gè)或兩個(gè)線路面上形成有第一導(dǎo)電層310。其中，所述基板300可以為單層板，也可以為多層板。所述基板300的材質(zhì)通常為有機(jī)基板或金屬基板(例如鎳-銅板)。所述線路面是指基板300的需要形成布線結(jié)構(gòu)的表面。本實(shí)施中，所述基板300 的一個(gè)線路面上形成有第一導(dǎo)電層310。在其他的實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層310可以分別形成于基板100的兩個(gè)線路面上，所述兩個(gè)線路面為基板100的相對(duì)的且需要形成布線結(jié)構(gòu)的表面。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層310的厚度范圍為2 5微米，其材質(zhì)為金屬。所述金屬可以為金、銀、銅或鋁等。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電層310的材質(zhì)為銅。所述第一導(dǎo)電層310覆蓋整個(gè)基板100的表面，這樣所述第一導(dǎo)電層310可以用于在后續(xù)的電鍍工藝中實(shí)現(xiàn)基板300的全基板導(dǎo)電。在本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電層310利用化學(xué)氣相沉積工藝形成。在其他的實(shí)施例中， 所述第一導(dǎo)電層310還可以利用表面貼附工藝，將銅層貼附于基板300的表面。接著，參考圖11，在所述基板300上形成第一絕緣掩膜層320，然后，利用曝光、顯影的工藝在所述第一絕緣掩膜層320形成第一掩膜層開(kāi)口，所述第一掩膜層開(kāi)口暴露出第一導(dǎo)電層310。所述第一掩膜層開(kāi)口用于在隨后的電鍍沉積工藝中形成第一基板焊盤(pán)。所述第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)可以為光敏材質(zhì)，例如是干膜或濕膜。在其他的實(shí)施例中，所述第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)還可以為高分子聚合物，例如是polymer。當(dāng)所述第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)為干膜時(shí)，可以通過(guò)貼附工藝形成于所述第一導(dǎo)電層310上方，并且通過(guò)曝光、顯影等工藝在所述第一絕緣掩膜層320內(nèi)形成露出所述第一導(dǎo)電層310 的第一掩膜層開(kāi)口 ；當(dāng)所述第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)為濕膜時(shí)，可以通過(guò)旋涂或噴涂工藝形成于所述第一導(dǎo)電層310上方，并且通過(guò)曝光、顯影工藝形成第一掩膜層開(kāi)口 ；當(dāng)所述第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)為高分子聚合物時(shí)，可以通過(guò)貼附工藝形成于所述第一導(dǎo)電層 310上方，并通過(guò)機(jī)械鉆孔或激光鉆孔的方法在所述第一絕緣掩膜層320內(nèi)形成開(kāi)口。其中機(jī)械鉆孔或激光鉆孔的方法作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做詳細(xì)的說(shuō)明。作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)選自干膜，其可以使用簡(jiǎn)單的曝光、顯影工藝形成開(kāi)口，并且在需要去除時(shí)，可以通過(guò)刻蝕工藝去除。本實(shí)施例中，所述干膜的型號(hào)為R3025的干膜，其為日本日立公司(Hitachi)的一種干膜產(chǎn)品，可以利用貼附工藝形成。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述干膜的貼附工藝具體為在貼膜之前，先對(duì)第一導(dǎo)電層310進(jìn)行表面處理，去除第一導(dǎo)電層310上的有機(jī)以及無(wú)機(jī)雜質(zhì)，并用去離子水沖洗，之后，采用自動(dòng)切割壓膜機(jī)，首先對(duì)自動(dòng)切割壓膜機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱機(jī)溫度為 IOO0C 士 10°C，之后，在110°C 士 10°c的溫度條件下，施加3 5kg/cm2的壓力，進(jìn)行貼膜處理。之后，在第一絕緣掩膜層320內(nèi)形成第一掩膜層開(kāi)口，暴露出第一導(dǎo)電層310。在第一絕緣掩膜層320內(nèi)形成第一掩膜層開(kāi)口的具體工藝可以采用干膜曝光、顯影工藝。作為一個(gè)實(shí)施例，干膜曝光采用半自動(dòng)對(duì)位曝光機(jī)，曝光能量為150 250mj/cm2，顯影采用非接觸式顯影設(shè)備，顯影液組成例如采用臺(tái)灣友緣公司生產(chǎn)的型號(hào)為PC-550的顯影液原液 2 8% (重量百分比濃度)，碳酸鉀2 4% (重量百分比濃度)，去離子水90 96% (重量百分比濃度)，溫度28 32°C，噴淋壓力3. Okg/cm2，處理時(shí)間5 10分鐘。然后，參考圖12，在所述第一絕緣掩膜層320的第一掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第一基板焊盤(pán)330。所述第一基板焊盤(pán)330的材質(zhì)為金屬，所述金屬可以為金、銀、銅或鋁等。本實(shí)施例中，所述第一基板焊盤(pán)330的材質(zhì)為銅，其制作方法為電鍍沉積工藝。電鍍時(shí)第一導(dǎo)電層310在基板300上形成全基板導(dǎo)電，由于部分的第一導(dǎo)電層310上覆蓋有第一絕緣掩膜層320，因此，電鍍沉積工藝僅在第一絕緣掩膜層320未覆蓋的第一導(dǎo)電層320表面形成第一基板焊盤(pán)330。所述第一基板焊盤(pán)330部分覆蓋所述第一導(dǎo)電層310。作為一個(gè)實(shí)施例，所述第一基板焊盤(pán)320的制作方法包括首先，對(duì)所述基板300進(jìn)行脫脂處理，將所述基板300浸入溫度為20 30°C的酸性脫脂液中，酸性脫脂液的成分為安美特公司生產(chǎn)的型號(hào)為ftX) S4的電鍍液2 10% (重量百分比濃度)，硫酸4 10% (重量百分比濃度)，去離子水80 93% (重量百分比濃度)。脫脂處理主要是為了增強(qiáng)第一絕緣掩膜層320內(nèi)的第一絕緣層開(kāi)口的潤(rùn)濕性并除掉第一絕緣掩膜層320在所述第一絕緣層開(kāi)口內(nèi)以及第一導(dǎo)電層320上的殘留物，脫脂之后，在所述基板300垂直懸掛，做前后45°水平搖動(dòng)，處理6 8分鐘，確保所述基板300 完全脫脂。脫脂之后，對(duì)所述基板300進(jìn)行微蝕處理，微蝕的目的是為后續(xù)的電鍍工藝提供一個(gè)微粗糙的表面結(jié)構(gòu)，以增強(qiáng)所述第一絕緣層開(kāi)口內(nèi)沉積的導(dǎo)電材料(本實(shí)施例中為銅)與所述第一導(dǎo)電層310之間的結(jié)合力。微蝕溫度控制在20 25°C，微刻蝕溶液采用過(guò)硫酸鹽與硫酸體系，所述過(guò)硫酸鹽與硫酸體系的溶液組成為過(guò)硫酸鈉5 10% (重量百分比濃度)，硫酸8 16% (重量百分比濃度)，去離子水75 85% (重量百分比濃度)， 處理時(shí)間3 5分鐘。進(jìn)行微蝕處理之后，將基板300進(jìn)行酸浸處理，酸浸的目的有三個(gè)第一，除去所述基板300的第一導(dǎo)電層310表面的雜質(zhì)例如氧化物等；第二，對(duì)所述基板300進(jìn)行清潔， 避免在電鍍過(guò)程中將雜質(zhì)粒子帶入電鍍槽中，污染電鍍?nèi)芤?；第三，增?qiáng)所述基板300上的第一導(dǎo)電層310的潤(rùn)濕性。酸浸溶液采用硫酸溶液，其組成為硫酸10 30% (重量百分比濃度)，去離子水70 90% (重量百分比濃度)，處理溫度為20 30°C，處理時(shí)間為1 3分鐘。酸浸之后，即可進(jìn)行所述導(dǎo)電材料的沉積工藝，以金屬銅的電鍍沉積為例，采用的電鍍液的組分比例以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)電鍍液的基本成分硫酸銅8 15%，硫酸15 20%， 氯離子0. 004 0. 006 %，安美特公司生產(chǎn)的型號(hào)為Cu200的基礎(chǔ)液6 20 %，安美特公司生產(chǎn)的型號(hào)為Cu200光亮劑0. 3 0. 5%，安美特公司生產(chǎn)的型號(hào)為Cu200整平劑0. 8
71.2%,去離子水45 75%。電鍍工藝為溶液溫度為M 30°C，電鍍時(shí)的電流密度為3 8ASD,電鍍時(shí)間為10 180min。然后，參考圖12，在所述第一絕緣掩膜層320和第一基板焊盤(pán)330上形成第二絕緣掩膜層340。所述第二絕緣掩膜層340的材質(zhì)可以為光敏材質(zhì)、高分子聚合物。本實(shí)施例中，所述第二絕緣掩膜層340的材質(zhì)與第一絕緣掩膜層320的材質(zhì)相同，具體的制作方法可以參考本實(shí)施例中制作第一絕緣掩膜層320的方法，在此不做贅述。然后，仍然參考圖12，在所述第二絕緣掩膜層340內(nèi)形成第二掩膜層開(kāi)口，所述第二掩膜層開(kāi)口的位置與所述第一基板焊盤(pán)330的位置對(duì)應(yīng)。形成所述第二掩膜層開(kāi)口的方法可以通過(guò)曝光、顯影工藝。所述曝光、顯影工藝作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做詳細(xì)的說(shuō)明。所述第二掩膜層開(kāi)口用于進(jìn)行電鍍沉積工藝，形成第一導(dǎo)電凸塊。本實(shí)施例中，所述第二掩膜層開(kāi)口的寬度小于等于所述第一基板焊盤(pán)330的寬度，優(yōu)選地，所述第二掩膜層開(kāi)口的寬度等于所述第一極板焊盤(pán)的寬度。所述第二掩膜層開(kāi)口的深度決定了最終形成的第一導(dǎo)電凸塊的深度，本實(shí)施例中，所述第二掩膜層開(kāi)口的深度范圍為15 25微米。然后，仍然參考圖12，進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述第二掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第一導(dǎo)電凸塊350。所述第一導(dǎo)電凸塊350的材質(zhì)為金屬，所述第一導(dǎo)電凸塊350的材質(zhì)與第一基板焊盤(pán)330的材質(zhì)相同。本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電凸塊350的材質(zhì)為銅。所述第一導(dǎo)電凸塊350利用電鍍沉積工藝形成。電鍍沉積工藝方法與本實(shí)施例形成第一基板焊盤(pán)330的方法相同，在此不做贅述。然后，請(qǐng)參考圖13，去除所述第一絕緣掩膜層320和第二絕緣掩膜層340(結(jié)合圖 12)。所述第一絕緣掩膜層320和第二絕緣掩膜層340的去處工藝為剝膜，采用氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液(濃度5 10%，溫度40 50°C )。然后，對(duì)所述第一導(dǎo)電層310進(jìn)行刻蝕，去除未被所述第一極板焊盤(pán)330覆蓋的第一導(dǎo)電層310。所述刻蝕方法為濕法刻蝕。所述濕法刻蝕利用酸性溶液進(jìn)行。本實(shí)施例中，所述酸性溶液為雙氧水、硫酸和水的混合溶液，其中雙氧水的濃度范圍為10 30g/L，硫酸的濃度范圍為25 75g/L，在上述溶液的刻蝕作用下，對(duì)所述第一導(dǎo)電層310的刻蝕速率為0. 8 1. 5微米/分鐘，基于上述刻蝕速率，可以干凈的去除未被第一基板焊盤(pán)310覆蓋的第一導(dǎo)電層310，而不會(huì)損傷所述基板300。需要說(shuō)明的是，刻蝕所述第一導(dǎo)電層310的同時(shí)，對(duì)所述第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350有刻蝕作用，因此，所述第一基板焊盤(pán)330的寬度、所述第一導(dǎo)電凸塊350的深度和寬度的均有所減小，但是所述減小對(duì)第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350的實(shí)際尺寸影響較小，在圖中并未示出。但是，在實(shí)際中，所述第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊 350的尺寸需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置(即所述第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350的尺寸選擇比目標(biāo)的第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350的尺寸略大)，使得經(jīng)過(guò)酸性溶液刻蝕后的第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350的尺寸符合實(shí)際要求。接著，請(qǐng)仍然參考圖14，形成與所述第一導(dǎo)電凸塊350齊平的第一絕緣介質(zhì)層 360。所述第一絕緣介質(zhì)層360的材料為光敏材質(zhì)，例如光敏樹(shù)脂，所述光敏樹(shù)脂可以為正丙烯酸鹽、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺等，所述第一絕緣介質(zhì)層360的材質(zhì)還可為玻璃纖維、高分子聚合物或熱固性樹(shù)脂。其中所述熱固性樹(shù)脂可以為聚酰亞胺或者環(huán)氧樹(shù)脂以及Taiyo HRP-700系列環(huán)氧樹(shù)脂等。所述的Taiyo HRP-700系列環(huán)氧樹(shù)脂是日本太陽(yáng)(Taiyo)油墨制造株式會(huì)社制造的一種熱固性樹(shù)脂。 作為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述第一絕緣介質(zhì)層360采用絲網(wǎng)印刷工藝形成。具體包括粗化所述基板300、第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350，所述的粗化工藝可以為黑氧化、棕氧化、有機(jī)棕化或白氧化工藝； 在基板300、第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行預(yù)烘烤；預(yù)固化所述絕緣介質(zhì)層；平整化所述絕緣介質(zhì)層，暴露出導(dǎo)電凸塊的端面；后固化所述絕緣介質(zhì)層，形成第一絕緣介質(zhì)層360。其中，在基板300、第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350上絲網(wǎng)印刷絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行預(yù)烘烤的工藝進(jìn)行1次以上。作為優(yōu)選的實(shí)施例，在基板300的第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350上絲網(wǎng)印刷形成絕緣介質(zhì)層并進(jìn)行預(yù)烘烤的工藝進(jìn)行2次，包括如下步驟在板300的第一基板焊盤(pán)330和第一導(dǎo)電凸塊350上絲網(wǎng)印刷第一子絕緣介質(zhì)層，絲網(wǎng)印刷的第一子絕緣介質(zhì)層的厚度為第一絕緣介質(zhì)層360總厚度的25%至30% ；預(yù)烘烤第第一子絕緣介質(zhì)層；在第一子絕緣介質(zhì)層上絲網(wǎng)印刷第二子絕緣介質(zhì)層，絲網(wǎng)印刷的第二子絕緣介質(zhì)層的厚度為第一絕緣介質(zhì)層360總厚度的70%至75% ；預(yù)烘烤第二子絕緣介質(zhì)層，第二子絕緣介質(zhì)層和第一子絕緣介質(zhì)層組成所述第一絕緣介質(zhì)層360。其中，預(yù)烘烤的溫度為預(yù)烘烤的溫度為100 120°C，預(yù)烘烤時(shí)間為10 30min ； 較好的，預(yù)烘烤的溫度為110 115°c，預(yù)烘烤時(shí)間為16 20min。所述的預(yù)固化的溫度為130 160°C，預(yù)固化時(shí)間為30 60min ；較好的預(yù)固化溫度為145 155°C，預(yù)固化時(shí)間為40 60min。預(yù)固化后，所述第一絕緣介質(zhì)層360的硬度不小于4H，較好的是，所述第一絕緣介質(zhì)層360的鉛筆硬度大于等于4H小于等于6H。預(yù)固化的溫度為130 160°C，預(yù)固化時(shí)間為30 60min，較好的預(yù)固化溫度為145 155°C，預(yù)固化時(shí)間為40 60min。預(yù)固化的作用在于使第一絕緣介質(zhì)層360的硬度相比預(yù)烘后的第一絕緣介質(zhì)層 360的硬度增加，方便預(yù)固化之后對(duì)第一絕緣介質(zhì)層360進(jìn)行的表面平坦化處理?？梢蕴岣咂秸^緣介質(zhì)層的效率。同時(shí)，平坦化所述第一絕緣介質(zhì)層360時(shí)通常會(huì)對(duì)其表面進(jìn)行微粗化的處理，預(yù)固化可以提高微粗化時(shí)微粗化溶液對(duì)所述第一絕緣介質(zhì)層360表面的粗化能力。進(jìn)行平坦化所述第一絕緣介質(zhì)層360的工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的現(xiàn)有技術(shù)， 例如采用機(jī)械研磨的工藝方法，采用水平研磨機(jī)。本實(shí)施例所述的后固化的溫度為170 190°C，后固化時(shí)間為30 60min ；較好的后固化溫度為175 185°C，后固化時(shí)間為40 60min。采用所述固化工藝之后，所述第一絕緣介質(zhì)層150被完全固化，增強(qiáng)了第一絕緣介質(zhì)層360與基板300、第一基板焊盤(pán)330及第一導(dǎo)電凸塊350之間的結(jié)合力。
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所述硬度為鉛筆硬度，作為一個(gè)實(shí)施例，所述鉛筆硬度的測(cè)試方法為準(zhǔn)備指定的 H鉛筆，并將鉛筆削成扁平狀，將待測(cè)的核心板水平放置在工作臺(tái)上，用鉛筆頭與核心板面成45度角度由內(nèi)向外畫(huà)一道長(zhǎng)6. 4mm(l/4inch)的線，然后檢查所畫(huà)線是否對(duì)核心板的絕緣介質(zhì)層有損傷，無(wú)損傷則絕緣介質(zhì)層硬度大于ML然后，參考圖15，在所述基板300上形成覆蓋所述第一絕緣介質(zhì)層360和第一導(dǎo)電凸塊350的上表面的第二導(dǎo)電層370。所述第二導(dǎo)電層370用于在后續(xù)電鍍工藝時(shí)使所述基板300全通電。本實(shí)施例中， 所述第二導(dǎo)電層370的厚度為2至5微米，可以提高基板的導(dǎo)電性能。所述第二導(dǎo)電層370的材質(zhì)為銅，采用化學(xué)氣相沉積工藝或者電鍍沉積工藝形成。本實(shí)施例中，所述第二導(dǎo)電層370利用化學(xué)氣相沉積工藝形成。形成所述第二導(dǎo)電層370的化學(xué)氣相沉積工藝的具體工藝為首先將所述第一絕緣介質(zhì)層360和第一導(dǎo)電凸塊350的表面進(jìn)行清洗，去除所述表面的無(wú)機(jī)以及有機(jī)雜質(zhì)，然后進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝，形成第二導(dǎo)電層370。清洗的溶液和方法以及化學(xué)氣相沉積的方法與現(xiàn)有技術(shù)相同，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做詳細(xì)的說(shuō)明。然后，請(qǐng)參考圖16，對(duì)所述第二導(dǎo)電層370進(jìn)行刻蝕，在所述第二導(dǎo)電層370內(nèi)形成與所述第一導(dǎo)電凸塊350的位置對(duì)應(yīng)的第一導(dǎo)電層開(kāi)口，所述第一導(dǎo)電層開(kāi)口位于所述第一導(dǎo)電凸塊350上方，剩余的第二導(dǎo)電層370與第一導(dǎo)電凸塊350電連接。所述剩余的第二導(dǎo)電層370用于在后續(xù)進(jìn)行電鍍沉積形成第二基板焊盤(pán)的工藝中使得所述基板300的全基板導(dǎo)電。所述第二導(dǎo)電層開(kāi)口的寬度應(yīng)小于等于所述第一導(dǎo)電凸塊350的寬度。作為優(yōu)選的實(shí)施例，所述第二導(dǎo)電層開(kāi)口的寬度等于第一導(dǎo)電凸塊350的40% 90%。所述第二導(dǎo)電層370的刻蝕方法與現(xiàn)有技術(shù)相同，作為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做詳細(xì)的說(shuō)明。然后，請(qǐng)參考17，在所述第二導(dǎo)電層370上形成第三絕緣掩膜層380。所述第三掩膜層380內(nèi)形成有第三掩膜層開(kāi)口，所述第三掩膜層開(kāi)口的位置與所述第一導(dǎo)電凸塊350 的位置對(duì)應(yīng)。所述第三掩膜層開(kāi)口的寬度大于等于所述第一導(dǎo)電層開(kāi)口的寬度，所述第三掩膜層開(kāi)口用于進(jìn)行電鍍沉積工藝，形成第二基板焊盤(pán)。本實(shí)施例中，所述第三掩膜層開(kāi)口的寬度等于第二掩膜層開(kāi)口的寬度，以使得形成的第二基板焊盤(pán)的寬度等于第一基板焊盤(pán)的寬度。在其他的實(shí)施例中，所述第三掩膜層開(kāi)口的寬度還可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行具體的設(shè)置。所述第三掩膜層開(kāi)口的深度等于所述第三掩膜層380的厚度，本實(shí)施例中，所述深度的范圍為15 20微米。所述第三絕緣掩膜層380的材質(zhì)和制作方法可以參考本實(shí)施例中形成第一絕緣掩膜層和第二絕緣掩膜層的材質(zhì)和制作方法，在此不做贅述。接著，仍然參考圖17，在所述第三絕緣掩膜層380內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)390。所述第二基板焊盤(pán)390部分覆蓋所述第一導(dǎo)電凸塊350。由于所述第二基板焊盤(pán)390通過(guò)電鍍沉積形成，下方的第一導(dǎo)電凸塊350也通過(guò)電鍍沉積形成，所述第二基板焊盤(pán)390直接形成于所述第一導(dǎo)電凸塊350上，第二基板焊盤(pán)390直接與所述第一導(dǎo)電凸塊350電連接，與現(xiàn)有技術(shù)的第二基板焊盤(pán)與第二導(dǎo)電凸塊之間通過(guò)第二導(dǎo)電層電連接相比，大大減小了第一導(dǎo)電凸塊與第二導(dǎo)電層、以及第二基板焊盤(pán)與第二導(dǎo)電層之間的應(yīng)力，改善了互連結(jié)構(gòu)的可靠性。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)電凸塊350與第二基板焊盤(pán)390之間存在部分第二導(dǎo)電層370，使得所述第一導(dǎo)電凸塊350與第二導(dǎo)電層370直接、以及第二基板焊盤(pán)390與所述第二導(dǎo)電層370之間存在應(yīng)力，但是所述應(yīng)力較小，對(duì)互連結(jié)構(gòu)的影響不大， 幾乎可以忽略不計(jì)。作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，還需要在所述第二基板焊盤(pán)390上制作第二導(dǎo)電凸塊、第三基板焊盤(pán)、第三導(dǎo)電凸塊。具體地，請(qǐng)參考圖18，在所述第三絕緣掩膜層380和第二基板焊盤(pán)390上形成第四絕緣掩膜層400，在所述第四絕緣掩膜層400內(nèi)形成第四掩膜層開(kāi)口。所述第四掩膜層 400的制作方法請(qǐng)參考本實(shí)施例中制作第一絕緣掩膜層、第二絕緣掩膜層、第三絕緣掩膜層的方法，在此不做贅述。本實(shí)施例中，所述第四絕緣掩膜層開(kāi)口深度范圍為15 12微米，所述第四絕緣掩膜層開(kāi)口的寬度可以根據(jù)工藝需要進(jìn)行具體設(shè)置。作為一個(gè)實(shí)施例，所述第四絕緣掩膜層開(kāi)口的寬度等于第一導(dǎo)電凸塊350的寬度。然后，進(jìn)行沉積工藝，在所述第四絕緣掩膜層內(nèi)形成第二導(dǎo)電凸塊410。所述第二導(dǎo)電凸塊410的深度范圍70 90微米。最后，參考圖19，去除所述第三絕緣掩膜層380和第四絕緣掩膜層400，并去除未被所述第二基板焊盤(pán)390覆蓋的第二導(dǎo)電層370，去除的所述第三絕緣掩膜層380和第四絕緣掩膜層方法為剝膜工藝，請(qǐng)參考本實(shí)施中去除第一絕緣掩膜層和第二絕緣掩膜層的剝膜工藝，去除所述第二導(dǎo)電層370的方法為濕法刻蝕工藝，請(qǐng)參考實(shí)施例中刻蝕所述第一導(dǎo)電層310的濕法工藝，在此不做贅述。最后，參考圖20，在所述第二導(dǎo)電凸塊410上形成第三導(dǎo)電層430、第三基板焊盤(pán) 440和第三導(dǎo)電凸塊460。所述第三導(dǎo)電層430、第三基板焊盤(pán)440和第三導(dǎo)電凸塊460的制作方法參考本實(shí)施例中制作第二導(dǎo)電層、第二基板焊盤(pán)和第二導(dǎo)電凸塊的方法，在此不再贅述。所述第三導(dǎo)電層430內(nèi)形成有第三導(dǎo)電層開(kāi)口，所述第三基板焊盤(pán)440通過(guò)所述第三導(dǎo)電層開(kāi)口與下方的第二導(dǎo)電凸塊410電連接。所述第三導(dǎo)電凸塊460位于所述第三基板焊盤(pán)440上方。最后，形成與所述第三導(dǎo)電凸塊460齊平的第三絕緣介質(zhì)層450。所述第三絕緣介質(zhì)層450的制作方法可以參考本實(shí)施例制作第一絕緣介質(zhì)層和第二絕緣介質(zhì)層的方法。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明僅以基板的一個(gè)線路面為例進(jìn)行示意，說(shuō)明了形成3層互連結(jié)構(gòu)的制作過(guò)程。在其他的實(shí)施例中，還可以在基板的兩個(gè)線路面形成互連結(jié)構(gòu)，并且還可以形成具有更多更配線層的互連結(jié)構(gòu)。綜上，本發(fā)明提供的互連結(jié)構(gòu)，由于利用電鍍沉積工藝在不同層的絕緣介質(zhì)層之間形成導(dǎo)電凸塊，不同層的絕緣介質(zhì)層之間的導(dǎo)電凸塊受到的應(yīng)力小，避免了現(xiàn)有技術(shù)利用化學(xué)氣相沉積的導(dǎo)電層和電鍍沉積的導(dǎo)電凸塊之間的應(yīng)力問(wèn)題，減小了互連結(jié)構(gòu)受到的應(yīng)力，提高了互連結(jié)構(gòu)的可靠性，避免了印刷線路板開(kāi)路的問(wèn)題，提高了印刷線路板的電信號(hào)的傳輸可靠性。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括提供基板，所述基板上依次形成有第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊，所述第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊利用電鍍沉積工藝形成；形成與所述第一導(dǎo)電凸塊齊平的第一絕緣介質(zhì)層；在所述第一絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；刻蝕所述導(dǎo)電層形成導(dǎo)電層開(kāi)口，所述導(dǎo)電層開(kāi)口位于所述第一導(dǎo)電凸塊上方，剩余的導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電凸塊電連接；在所述導(dǎo)電層上形成絕緣掩膜層，所述絕緣掩膜層內(nèi)形成有掩膜層開(kāi)口，所述掩膜層開(kāi)口露出下方的第一導(dǎo)電凸塊和剩余的部分導(dǎo)電層；進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)；去除絕緣掩膜層和未被第二基板焊盤(pán)覆蓋的部分導(dǎo)電層；在所述基板上形成第二絕緣介質(zhì)層，所述第二絕緣介質(zhì)層與所述第二基板焊盤(pán)齊平。
2.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電凸塊的寬度小于等于所述第一基板焊盤(pán)的寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材質(zhì)為金屬， 所述金屬為金、銀、銅或鋁。
4.如權(quán)利要求3所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層為銅，所述導(dǎo)電層利用濕法工藝進(jìn)行刻蝕，所述濕法工藝?yán)盟嵝匀芤哼M(jìn)行。
5.如權(quán)利要求4所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述酸性溶液為雙氧水、硫酸和水的混合溶液，其中雙氧水的濃度范圍為10 30g/L，硫酸的濃度范圍為25 75g/L。
6.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述絕緣掩膜層的材質(zhì)選自光敏材質(zhì)或高分子聚合物。
7.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述第一導(dǎo)電凸塊、第一基板焊盤(pán)、導(dǎo)電層、第二基板焊盤(pán)的材質(zhì)為銅。
8.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述絕緣掩膜層采用貼附工藝、噴涂工藝或旋涂工藝制作。
9.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述第一絕緣介質(zhì)層和第二絕緣介質(zhì)層的材質(zhì)選自光敏材質(zhì)或高分子聚合物。
10.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層采用絲網(wǎng)印刷工藝、噴涂工藝或旋涂工藝制作。
11.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層開(kāi)口的寬度為所述第一導(dǎo)電凸塊寬度的40% 90%。
全文摘要
本發(fā)明提供互連結(jié)構(gòu)的制作方法，包括提供基板，所述基板上依次形成有第一基板焊盤(pán)和第一導(dǎo)電凸塊；形成與所述第一導(dǎo)電凸塊齊平的第一絕緣介質(zhì)層；在第一絕緣介質(zhì)層上形成導(dǎo)電層；刻蝕所述導(dǎo)電層形成導(dǎo)電層開(kāi)口；在所述導(dǎo)電層上形成絕緣掩膜層，所述絕緣掩膜層內(nèi)形成有掩膜層開(kāi)口，所述掩膜層開(kāi)口露出下方的第一導(dǎo)電凸塊和剩余的部分導(dǎo)電層；進(jìn)行電鍍沉積工藝，在所述掩膜層開(kāi)口內(nèi)形成第二基板焊盤(pán)；去除絕緣掩膜層和未被第二基板焊盤(pán)覆蓋的部分導(dǎo)電層；在所述基板上形成第二絕緣介質(zhì)層，所述第二絕緣介質(zhì)層與所述第二基板焊盤(pán)齊平。本發(fā)明提高了印刷線路板互連結(jié)構(gòu)的可靠性。
文檔編號(hào)H05K3/40GK102469701SQ201010538429
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者劉曉陽(yáng), 劉秋華, 吳小龍, 吳梅珠, 徐杰棟, 毛少吳, 胡廣群, 邵鳴達(dá), 陳文錄 申請(qǐng)人:無(wú)錫江南計(jì)算技術(shù)研究所