一種無核封裝基板種子層附著力的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無核封裝基板種子層附著力的方法。其包括如下步驟：除膠渣處理階段；進入熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段或光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段；樹脂覆膜表面粗化處理階段；氮氣烤箱烘烤階段；金屬種子層磁控濺射鍍膜加工后結(jié)束。其提升金屬種子層結(jié)合力水平、提高制程良率水平。
【專利說明】—種無核封裝基板種子層附著力的方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于印制線路板制造【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種使用無核增層法進行高密度PCB封裝基板的制造技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著封裝基板制造工藝不斷向小型化和更高布線密度方向發(fā)展，所對應的布線圖層的線寬線距也越來越窄，這也同時對線路層與基材之間的附著力水平提出了更高的要求。
[0004]類似于半導體芯片的制作工藝，在使用無核增層法進行高密度PCB封裝基板制造技術(shù)中，每次在積層增層之前，必須要在順次積層的基礎(chǔ)層基材表面制備一層合適厚度的金屬種子層后，才能實現(xiàn)下一層線路圖層及層間銅柱導通圖層的圖形轉(zhuǎn)移制作。目前制作金屬種子層的流程方法是:首先對已完成研磨處理后的基礎(chǔ)層表面進行化學除膠渣(Desmear)處理一等離子體(Plasma)表面活化清潔處理一氮氣烤箱烘烤一之后采用磁控濺射鍍膜的方法完成金屬種子層的制作。然而，在實踐應用中發(fā)現(xiàn)運用這一工藝處理方法所制作的金屬種子層，其與基材之間的結(jié)合力水平只能達到3N/cm左右的最低工藝要求水平，當所制造的基板的線寬線距水平高于50um時，這樣的結(jié)合力水平尚可滿足現(xiàn)有制程要求；但是當所制造的基板的線寬線距水平低于50um以下時，則隨著線寬線距越來越窄，因線路層附著力水平太低無法抗拒后續(xù)制程所帶來的各種影響和沖擊，導致線路剝離情況越來越嚴重，從而致使制程的良率水平大幅度下降。因此為了解決這一現(xiàn)實問題，就必須探索找到一個切實有效的工藝處理方法來大幅提升金屬種子層的結(jié)合力水平，從而從根本上提高制程良率水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種大幅提升金屬種子層結(jié)合力水平、提高制程良率水平的無核封裝基板種子層附著力的方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種無核封裝基板種子層附著力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:
a.除膠渣處理階段，先將已經(jīng)過前工序完成研磨處理后的基板表面進行正常除膠渣處
理；
b.進入熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段或光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段，所述熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段后進入選擇性蝕刻處理工藝階段，所述光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段后進入樹脂光固及選擇性去除階段；
c.樹脂覆膜表面粗化處理階段，采用化學除膠渣處理工藝(Desmear)或等離子體蝕刻處理工藝(Plasma)，對樹脂覆膜表面進行進一步的粗化處理； d.氮氣烤箱烘烤階段，通過在氮氣環(huán)境下對基板進行高溫烘烤；
e.金屬種子層磁控濺射鍍膜加工后結(jié)束。
[0007]作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，所述b步驟的進入熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段還包括純樹脂液膜制備階段和樹脂液膜固化階段。
[0008]作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，所述純樹脂液膜制備階段的膜層厚度為2-5um。
[0009]作為上述技術(shù)方案的進一步優(yōu)化，所述b階段光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段還包括樹脂光固化處理階段和選擇性去除處理階段。
[0010]本發(fā)明首先采用樹脂涂覆的方式在經(jīng)研磨處理后的基板表面制備上一薄層合適厚度的純樹脂膜層，之后通過采用相應的選擇性蝕刻工藝，將覆蓋在基板表面對應銅柱層表面區(qū)域的樹脂膜層去除掉，至此初步完成了對基板表面構(gòu)成成分的選擇性轉(zhuǎn)換處理階段。通常為了更進一步提升金屬種子層與基材涂覆層表面間的附著力水平，還需要對此純樹脂覆膜表面進行適當?shù)拇只幚黼A段，到此一個完整的結(jié)合力提升處理工藝流程全部完成，接下來的氮氣烤箱烘烤和金屬種子層濺射鍍膜均采用原有的工藝流程來加以完成。
[0011]本發(fā)明一種無核封裝基板種子層附著力的方法的有益效果主要表現(xiàn)為:幅提升金屬種子層結(jié)合力水平、提高制程良率水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實施例一的流程示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實施例二的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖及實施例描述本發(fā)明【具體實施方式】:
實施例一:
如圖1所示，作為本發(fā)明一種無核封裝基板種子層附著力的方法的最佳實施方式，其包括如下步驟:
對于采用熱固性樹脂涂覆的技術(shù)方法闡述如下:
第一步，除膠渣處理階段。
[0015]首先將已經(jīng)過前工序完成研磨處理后的基板表面進行正常除膠渣處理，對此可以選擇采用線路板制造行業(yè)所普遍使用的化學除膠渣處理工藝(Desmear)或等離子體蝕刻處理工藝(Plasma)均可。具體處理工藝參數(shù)可根據(jù)所選用基板制造所用絕緣材料的不同而進行相應的差別化調(diào)整。
[0016]第二步，熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段。
[0017]此步驟又分如下兩個處理過程來完成:
1.純樹脂液膜的制備階段:
在已完成第一步驟處理后的基板表面整版制作一薄層純樹脂液膜，考慮到對后續(xù)制程的影響，膜層的厚度最好控制在2-5um范圍以內(nèi)，膜層的厚度均勻性最好控制在土 Ium以內(nèi)。此步驟的處理工藝可以選擇采用薄膜絲印工藝、噴涂工藝，或浸涂工藝等現(xiàn)有薄膜制備工藝均可。
[0018]2.樹脂液膜的固化階段: 將已完成純樹脂液膜制作的基板進行預烘干及后固化處理工藝。預烘干可以采用線路板制造行業(yè)所普遍使用的隧道烘箱進行處理。對于熱固性樹脂涂層材料其后固化處理工藝可采用線路板制造行業(yè)所普遍使用的熱風烤箱或氮氣烤箱進行處理，具體烘烤溫度及烘烤時間設(shè)定需
依據(jù)所涂覆純樹脂液膜的固化條件而加以差別化調(diào)整。
[0019]第三步，選擇性蝕刻處理階段:
此步驟包括圖形轉(zhuǎn)移處理工藝和等離子蝕刻(Plasma)處理工藝及退膜工藝:
1.將已完成樹脂覆膜固化處理后的基板表面執(zhí)行干膜圖形轉(zhuǎn)移制作。此步驟的目的是將基板表面的銅柱面圖形區(qū)域暴露出來，而其他區(qū)域則被感光固化后的干膜所覆蓋，為接下來的等離子體蝕刻工藝做準備。其所采用的制程工藝與線路板制造行業(yè)所普遍使用的圖形轉(zhuǎn)
移工藝相同，即:干膜貼膜一曝光一顯影一送下工序制作。
[0020]2.將已完成干膜圖形轉(zhuǎn)移制作后的基板采用等離子體蝕刻(Plasma)工藝進行處理。此步驟的目的是通過等離子體蝕刻將基板上裸露出來并蓋覆在銅柱面圖形區(qū)域上的樹脂膜層去除掉，等離子體蝕刻所用加工條件及參數(shù)可依所涂覆樹脂材料及厚度不同而做相應的
差別化調(diào)整。
[0021]3.將已完成等離子體蝕刻工藝處理后的基板執(zhí)行退膜加工處理。此步驟的目的是將覆蓋在基板表面的固化干膜去除掉，其所采用的制程工藝與線路板制造行業(yè)所普遍使用的退膜工藝相同。
[0022]第四步，樹脂覆膜表面粗化處理階段:
此步驟可選擇采用化學除膠渣處理工藝(Desmear)或等離子體蝕刻處理工藝(Plasma)，其目的是對樹脂覆膜表面進行進一步的粗化處理，以期獲得最大化提升金屬種子層濺射鍍膜結(jié)合力的效果。其工藝處理條件和參數(shù)可通過采用DOE實驗方式加以優(yōu)化選擇。
[0023]第五部，氮氣烤箱烘烤處理階段:
將已完成上述處理流程的基板執(zhí)行氮氣烤箱烘烤處理。此步驟的目的是通過在氮氣環(huán)境下對基板進行高溫烘烤，以便于充分去除基板表面的水分及易揮發(fā)的有機雜氣成分，為后續(xù)執(zhí)行金屬種子層濺射鍍膜工藝做好充分的預處理準備工作；另外，之所以選擇采用氮氣環(huán)境進行
烘烤，是為了保護基板表面上分布的銅柱圖形面不被氧化。
[0024]第六步，執(zhí)行正常金屬種子層磁控濺射鍍膜加工，至此完成全部種子 層制作流程。
[0025]實施例二:
如圖2所示，對于采用光固性樹脂涂覆的技術(shù)方法闡述如下:
第一步，除膠渣處理階段:
首先將已經(jīng)過前工序完成研磨處理后的基板表面進行正常除膠渣處理，對此可以選擇采用線路板制造行業(yè)所普遍使用的化學除膠渣處理工藝(Desmear)或等離子體蝕刻處理工藝(Plasma)均可。具體處理工藝參數(shù)可根據(jù)所選用基板制造所用絕緣材料的不同而進行相應的差別化調(diào)整。
[0026]第二步，光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段:
此步驟又分如下兩個處理過程來完成:
1.純樹脂液膜的制備:
在已完成第一步驟處理后的基板表面整版制作一薄層純樹脂液膜，考慮到對后續(xù)制程的影響，膜層的厚度最好控制在2-5um范圍以內(nèi)，膜層的厚度均勻性最好控制在土 Ium以內(nèi)。此步驟的處理工藝可以選擇采用薄膜絲印工藝、噴涂工藝，或浸涂工藝等現(xiàn)有薄膜制備工藝均可。
[0027]2.樹脂液膜的預固化處理:
將已完成純樹脂液膜制作的基板進行預烘干處理。此步驟的目的是將樹脂液中的稀釋劑成分去除掉，同時使樹脂處于半固化狀態(tài)。預烘干可以采用線路板制造行業(yè)所普遍使用的隧道烘箱進行處理。
[0028]第三步，樹脂光固及選擇性去除階段:
此步驟包括樹脂光固化處理階段和選擇性去除處理階段:
1.將已完成樹脂覆膜預固化處理后的基板表面執(zhí)行選擇性圖形曝光處理工藝。此步驟的目的是通過選擇性圖形曝光處理，將除基板表面的銅柱面圖形區(qū)域之外的其他區(qū)域表面的感光樹脂層進行曝光固化，為接下來的選擇性樹脂去除做準備。其所采用的制程工藝與線路
板制造行業(yè)所普遍使用的直接圖形曝光工藝(DI)相同。
[0029]2.將已完成上述工藝處理后的基板采用選擇性樹脂去除工藝進行處理。此步驟的目的是通過使用對應的樹脂稀釋劑溶液，將基板上蓋覆在銅柱面圖形區(qū)域上未參與光固化反應的樹脂膜層去除掉，同時保留已光固的樹脂膜層區(qū)域。
[0030]第四步，樹脂覆膜表面粗化處理階段:
此步驟可選擇采用化學除膠渣處理工藝(Desmear)或等離子體蝕刻處理工藝(Plasma)，其目的是對樹脂覆膜表面進行進一步的粗化處理，以期獲得最大化提升金屬種子層濺射鍍膜結(jié)合力的效果。其工藝處理條件和參數(shù)可通過采用DOE實驗方式加以優(yōu)化選擇。
[0031]第五部，氮氣烤箱烘烤處理階段:
將已完成上述處理流程的基板執(zhí)行氮氣烤箱烘烤處理。此步驟的目的是通過在氮氣環(huán)境下對基板進行高溫烘烤，以便于充分去除基板表面的水分及易揮發(fā)的有機雜氣成分，為后續(xù)執(zhí)行金屬種子層濺射鍍膜工藝做好充分的預處理準備工作。另外，之所以選擇采用氮氣環(huán)境進行
烘烤，是為了保護基板表面上分布的銅柱圖形面不被氧化。
[0032]第六步，執(zhí)行正常金屬種子層磁控濺射鍍膜加工，至此完成全部種子 層制作流程。
[0033]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變化。
[0034]不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和范圍可以做出許多其他改變和改型。應當理解，本發(fā)明不限于特定的實施方式，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種無核封裝基板種子層附著力的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 除膠渣處理階段，先將已經(jīng)過前工序完成研磨處理后的基板表面進行正常除膠渣處理； 進入熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段或光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段，所述熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段后進入選擇性蝕刻處理工藝階段，所述光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段后進入樹脂光固及選擇性去除階段； 樹脂覆膜表面粗化處理階段，采用化學除膠渣處理工藝(Desmear)或等離子體蝕刻處理工藝(Plasma)，對樹脂覆膜表面進行進一步的粗化處理； 氮氣烤箱烘烤階段，通過在氮氣環(huán)境下對基板進行高溫烘烤； 金屬種子層磁控濺射鍍膜加工后結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無核封裝基板種子層附著力的方法，其特征在于，所述b步驟的進入熱固性樹脂液膜涂覆及固化處理階段還包括純樹脂液膜制備階段和樹脂液膜固化階段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無核封裝基板種子層附著力的方法，其特征在于，所述純樹脂液膜制備階段的膜層厚度為2-5um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無核封裝基板種子層附著力的方法，其特征在于，所述b階段光固性樹脂液膜涂覆及預固化處理階段還包括樹脂光固化處理階段和選擇性去除處理階段。
【文檔編號】H05K3/38GK103717009SQ201210375696
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月8日
【發(fā)明者】李興濤, 徐光遠, 蔣傳江, 李延奇 申請人:蘇州卓融水處理科技有限公司