高密度印刷電路板及其制造方法

專利名稱：高密度印刷電路板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種印刷電路板及其制造方法，具體地說，涉及一種高密度印刷電路板及其制造方法，該方法能夠制造出較薄的印刷電路板，并可以克服由于傳統的覆銅箔層板(CCL)不用作原料，而在制造印刷電路板的傳統方法中出現的問題。
背景技術：
隨著電子工業的發展，需要具有高功能性及小尺寸的電子部件。特別地，為了減小便攜式終端的厚度，對于減小安裝在便攜式終端中的電子部件的厚度的要求正逐漸增加。
在這種情況下，降低封裝件高度是主要問題之一。
隨著移動通訊領域中的各項服務的日益增加，安裝在移動電話中的電子部件的數目也逐漸增加。由于終端用戶的要求之一是減小移動電話的面積，因此多個芯片安裝在一個內插器中的趨勢正逐漸增加。
用作使用于IC的內插器的芯片比例封裝件(CSP)已廣泛地使用于移動電話中。近來，幾乎所有的封裝件都在使用CSP，并且幾乎所有的IC都被堆置在這樣的CSP中。
但是，由于封裝件的總高度是恒定的，因此為了堆置更多的IC，就要在保持封裝件高度的同時，在兩個方向上尋求安裝IC的方法。
即，這些方法包括減小IC厚度的方法以及減小內插器厚度的方法。
IC的厚度范圍是50μm至75μm，并且已經建立了安裝IC所用的高端技術。盡管將IC做得比所述的厚度范圍更薄的研發是可以進行的，但是人們認為該技術已經到達了現有科技的極限。
內插器也可變得極薄，但是人們認為用于減小內插器厚度的技術也已到達了現有科技的極限。因此，為了進一步減小內插器的厚度，已經開始研究通過使得內插器部件的厚度驅近其下限值而減小該部件的厚度的技術。
其中，在制造印刷電路板的傳統過程中，形成電路的方法分類為蓋孔法(蝕刻法)以及加成法。
蓋孔法是這樣一種形成電路圖案的方法，即通過在CCL上形成的銅箔上形成恒定厚度的抗蝕阻劑圖案，以及通過將其上形成有抗蝕阻劑圖案的基板浸漬到蝕刻溶液內而對電路以外的其它部分進行蝕刻。
近來被廣泛使用的加成法是通過以下步驟形成電路圖案的方法，所述步驟是在CCL上形成抗電鍍圖案；僅對要形成電路的部分進行電鍍；以及去除抗電鍍圖案(plating resist pattern)。
蓋孔法具有較低的制造成本，但在形成精細電路圖案方面具有局限性。因此，為了克服該局限性采用了加成法。
圖1A至圖1D示出了使用半加成法制造印刷電路板的傳統方法。
在圖1A中，抗電鍍圖案通過在包括銅箔12以及加固基板(reinforced substrate)11的CCL的銅箔12的表面上施加抗電鍍劑(plating resist)13并延展抗電鍍劑13而形成。
通常的CCL的銅箔12的厚度是大約0.5μm至3μm。通常，感光干膜被用作抗電鍍劑13。
在圖1B中，鍍層14通過電鍍而形成。在電鍍過程中，銅箔12用作種層。但是，在這種情況下，通過電鍍形成的鍍層14的厚度由于電鍍過程中發生的偏差而無法在整個區域保持恒定。
在圖1C中，在電鍍完成之后，剩余的抗電鍍劑13被分離。
當分離抗電鍍劑13時，其通過將所得到的CCL浸漬到分離液體中而被去除。在這種情況下，存在的問題是抗電鍍劑13無法被完全清除，因此部分抗電鍍劑13會留在鍍層14的側壁上。
在圖1D中，當通過軟蝕刻清除銅箔12的不形成電路圖案的部分從而只有需要的電路圖案保留時，形成了電路圖案。
然而，即使當采用加成法時，也仍然不可能獲得所需的厚度。

發明內容
因此，本發明是針對現有技術中出現的這些問題，并且本發明的目的在于在不使用傳統CCL作為原料的情況下提供制造印刷電路板的方法。
本發明的另一目的在于提供制造較薄的印刷電路板的方法。
為了實現上述目的，本發明提供一種高密度印刷電路板，其包括具有恒定厚度的第一絕緣層以及分別被嵌入第一絕緣層兩側中的一對第一電路層。
此外，本發明提供一種制造高密度印刷電路板的方法，其包括準備一對載體膜，每個載體膜都具有形成在其一側上的銅箔；在一對載體膜的銅箔上形成均具有電路圖案的抗電鍍劑，再在其上形成鍍層；從一對載體膜上去除抗電鍍劑，再通過使得鍍層彼此相向并在一對載體膜之間放置粘合劑而將載體膜彼此粘合；去除一對載體膜，形成過孔，形成種層，再形成抗電鍍劑以僅打開過孔；以及形成鍍層，再將抗電鍍劑分離并通過蝕刻工藝去除種層。


通過以下結合附圖對實施例的詳細描述，本發明的上述和其它目的、特征和優點將變得顯而易見。
圖1A至至1D是示出了基于傳統的半加成法的制造印刷電路板的方法的視圖；圖2是示出了根據本發明實施例的高密度印刷電路板的橫截面視圖；
圖3A至圖3M是示出了制造根據本發明實施例的雙側高密度印刷電路板的方法的視圖；圖4A至圖4H是示出了在制造根據本發明實施例的高密度印刷電路板的方法中使用激光鉆形成通孔的過程的過程視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖，將對本發明進行詳細描述。
圖2是根據本發明實施例的印刷電路板的橫截面視圖。
參照圖2，在根據本發明實施例的印刷電路板中，電路圖案22被嵌入在環氧樹脂層21中。這里，電路圖案22的厚度范圍是15μm至25μm，使得印刷電路板的總厚度與傳統技術相比較可降低至30μm至50μm的范圍內的數值。阻焊劑24的厚度也可用來減小印刷電路板的總厚度，因為阻焊劑24可被施加到使得它們不會由于印刷電路板表面的平坦性而在安裝過程中引起問題的程度。
圖3A至圖3M示出了制造根據本發明實施例的高密度印刷電路板的方法。下面參照圖3A至圖3M將描述制造根據本發明實施例的高密度印刷電路板的方法。
首先，如圖3A所示，制造過程從兩個結構開始，每個結構都包括載體膜31和附于載體膜31的薄銅箔32。
制造印刷電路板通常所用的材料用作銅箔和載體膜所使用的材料。優選地，銅箔32的厚度是3μm。而且，優選地，載體膜31的厚度是15μm至100μm，并且載體膜31可使用金屬，例如銅或鋁，或者環氧樹脂用作載體膜31的材料。
薄銅箔32和載體膜31通過使用有機材料或無機材料而被粘合在一起，并且在高溫高壓過程之后，可容易地被分開。
接著，如圖3B和圖3C所示，抗蝕阻劑33a在兩個結構中一個的兩側上分層，并且抗蝕阻劑33b在兩個結構中另一個的兩側上分層，其中每個結構包括附于載體膜31上的銅箔32。接著，電路圖案通過曝光和顯影過程，形成在抗蝕阻劑33a中的任一個上以及抗蝕阻劑33b中的任一個上。
形成抗蝕阻劑33a、33b的方法分為照相法或絲鋼印刷法。照相法分為使用干膜作為抗蝕阻劑的D/F法或使用液化感光材料作為抗蝕阻劑的液相感光材料法。
接著，如圖3D和圖3E所示，通過執行使用銅箔32a、32b作為鉛線(lead line)的電鍍，鍍銅電路層34a、34b分別形成在抗蝕涂層33a、33b上，然后去除抗蝕涂層33a、33b。電鍍銅用于抗蝕阻劑33a、33b所用的鍍銅。通過電鍍銅很容易形成較厚的電鍍薄膜，并且電鍍薄膜的物理性質與化學鍍銅相比也是極佳的。
接著，如圖3F所示，通過高溫高壓過程，其上均形成有銅鍍層電路圖案34a或34b的兩個基底基板通過使用置于其間的粘合劑35而彼此粘合。
在這種情況下，鍍銅電路層34a、34b的每個表面都被施加表面處理，以便于很容易地與粘合劑35粘合，并且優選地，表面處理是黑化處理、棕黑化處理等。
優選地，在制造多層印刷電路板期間用于夾層絕緣并且在將熱應用至夾層時具有適宜粘合力的預浸料可用作粘合劑35。
預浸料是粘合劑注入到玻璃纖維材料中的一種材料，并且預浸料被置于其中形成有電路圖案的鍍銅電路層34a和34b之間，用作鍍銅電路層之間的粘合層以及其間的絕緣層。
如圖3F所示，當粘合劑35被對準時，并且在被加熱的同時，從其上、下表面對其進行按壓，如圖3G所示，粘合劑35的兩個表面被迫進入鍍銅電路層34a、34b，并且同時由于置于其間的粘合劑35，鍍銅電路層34a、34b彼此粘合。
接著，如圖3H所示，載體膜31a、31b被去除。在這種情況下，可以用手將其去除。
接著，如圖3I所示，通孔36形成在粘合的結構中，以通過鉆孔過程連接第一層和第二層之間的信號。
在這種情況下，因為鍍銅電路層34a、34b和粘合劑35必須被鉆孔，因此優選地，鉆孔工藝為使用計算機數控(CNC)鉆的機械鉆孔過程。
接著，如圖3J所示，通過化學鍍銅，整個基板上形成厚度為1.0μm至3.0μm的種層37。
對于通孔內壁的鍍銅的執行順序是化學鍍銅和電鍍銅，因為被鉆的通孔的內壁是由用作絕緣體的環氧樹脂制成的，因此電鍍銅由于電解而無法進行。因而，首先，進行化學鍍銅，接著再進行電鍍銅，從而通孔內壁完全被鍍銅。
化學鍍銅是為諸如樹脂、陶瓷、及玻璃的非導電體的表面提供導電性的一種獨特的方法。
由于通過執行化學鍍銅而使得通孔的內孔具有導電性，所以電鍍銅得以進行。在這種情況下，抗蝕阻劑38形成在連通部分(viaportion)以外的其它部分上，以便于僅對于連通部分進行鍍銅。即，在施加抗蝕阻劑38之后，僅暴露連通部分。
接著，通過僅對連通部分進行電鍍銅而形成鍍銅層39。在這種情況下，通過電鍍容易形成較厚的電鍍薄膜，并且與化學鍍相比電鍍薄膜的物理性質也是極佳的。
通孔36的內壁通過使用鍍銅層39而被電鍍，同時通孔36的內部填充鍍銅層39。
接著，如圖3K所示，在鍍銅層39形成之后，抗蝕涂層38被去除以暴露種層37。
接著，如圖3L所示，通過蝕刻過程去除種層37和銅箔32a、32b。這里，連續執行蝕刻過程直到粘合劑35被暴露。
即，通過蝕刻種層37以及銅箔32a、32b的表面使得粘合劑35的圖案向外暴露。通過這些過程，當隨后形成了四層印刷電路板時，核心層形成，其中第一層電路圖案和第二層電路圖案形成在核心層的上、下表面上。
此外，如圖3M所示，阻焊劑40被施加，待表面處理(鍍金或有機表面保護(OSP)處理)的部分通過曝光和顯影過程而被形成，并且執行表面處理，從而完整地制造了內插器。
圖4A至圖4H是示出了在制造根據本發明實施例的高密度印刷電路板的方法中使用激光鉆而形成通孔的過程的過程視圖。
首先，參照圖4A，兩個鍍銅電路層44a、44b的上部鍍銅電路層44a的其中形成連通的部分形成圓環40。
通過高溫高壓過程使用粘合劑45將兩個基底基板彼此粘合，在該基底基板上形成有上鍍銅電路層44a和下鍍銅電路層44b，上鍍銅電路層44a包括圓環40，該圓環40形成在其中將形成通路的部分上。
在這種情況下，鍍銅電路層44a、44b中的每個的表面受到表面處理，以便容易地粘附于粘合劑45，并且優選地，表面處理是黑化處理、棕黑化處理等。
優選地，在制造多層印刷電路板期間用于夾層絕緣并且在將熱應用至夾層時具有適宜粘合力的預浸料用作粘合劑45。
如圖4A所示，當粘合劑45被對準時，在受熱的同時，從其上、下表面對其進行按壓，粘合劑45的兩個表面被迫進入鍍銅電路層44a、44b中，同時鍍銅電路層44a、44b通過粘合劑45彼此粘合。
接著，如圖4B所示，載體膜41a、41b被去除。在這種情況下，可以用手將其去除。
接著，如圖4C所示，載體膜41a、41b被去除，接著再通過蝕刻過程去除種層42a、42b。
接著，如圖4D所示，通過激光鉆孔過程，通孔46形成在所得結構中，以連接第一層與第二層之間的信號。在這種情況下，使用激光鉆，以便不影響下鍍銅電路層44b。由于上鍍銅電路層44a上已經形成了圓環40，并且其中將形成連通的部分的鍍銅電路層44a被去除，所以不必執行去除鍍銅電路層44a的過程。
接著，如圖4E所示，通過化學鍍銅，在形成連通46的整個基板上形成厚度為1.0μm至3.0μm的種層47。
對于通孔內壁的鍍銅的執行順序是化學鍍銅和電鍍銅，因為被鉆得的通孔內壁是由用作絕緣體的環氧樹脂制成的，因此無法進行電鍍銅。因而，首先，進行化學鍍銅，接著再進行電鍍銅，從而通孔內壁完全被鍍銅。
在這種情況下，為了僅對連通部分進行鍍銅，抗電鍍劑48形成在連通以外的部分。即，在施加抗電鍍劑48之后，僅暴露連通部分。
接著，如圖4F所示，通過僅對連通部分進行電鍍銅而形成鍍銅層49。在這種情況下，通過電鍍容易形成較厚的電鍍薄膜，并且與化學鍍相比該電鍍薄膜的物理性質也是極佳的。
通孔46的內壁通過使用鍍銅層49而被電鍍，同時通孔46的內部填充鍍銅層49。
接著，如圖4G所示，在形成鍍銅層49之后，去除抗電鍍劑49以暴露種層47。
接著，通過蝕刻過程去除種層47以及銅箔42a、42b。在這種情況下，連續執行蝕刻過程直到粘合劑45被暴露。
即，通過蝕刻種層47和銅箔42a、42b的表面，粘合劑45的圖案向外暴露。通過這些過程，當隨后形成了四層印刷電路板時，核心層形成，其中第一層電路圖案和第二層電路圖案形成在核心層的上、下表面上。
此外，如圖4H所示，施加阻焊劑50，待表面處理(鍍金或OSP處理)的部分通過曝光和顯影過程而被形成，并執行表面處理，從而完整地制造了內插器。
如上所述，根據本發明，可以減小內插器的總厚度大約60μm至110μm。
此外，根據本發明，由于使用種層形成電路使得實現了精細圖案，電路的粘合力被增加，在后續的過程中不會出現由于粘合力不足而引起的劣質，以及不會發生電線斷裂。
此外，根據本發明，由于去除了種層并且去除部分作為平坦性的參考基準，所以圖案的平坦性好于傳統工藝。
如上所述，雖然為了說明的目的已經公開了本發明的優選實施例，但是本領域技術人員應當了解，在不背離所附權利要求公開的本發明的范圍和精神的前提下可以有各種修改、增加、和替換。
權利要求
1.一種高密度印刷電路板，包括第一絕緣層，其具有恒定厚度；以及一對第一電路層，其分別嵌入在所述第一絕緣層的兩側中。
2.根據權利要求1所述的高密度印刷電路板，還包括第二絕緣層，其以恒定厚度形成在所述一對第一電路層中的一個的一側上；以及一對第二電路層，其分別嵌入在所述第二絕緣層的兩側中。
3.根據權利要求1或2所述的高密度印刷電路板，其中，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層是預浸料。
4.根據權利要求1或2所述的高密度印刷電路板，還包括阻焊劑，其分別形成在所述印刷電路板的兩側上。
5.一種制造高密度印刷電路板的方法，包括步驟1準備一對載體膜，其中每個均具有形成在其一側上的銅箔；步驟2在所述一對載體膜的所述銅箔上形成均具有電路圖案的抗電鍍劑，再在其上形成鍍層；步驟3從所述一對載體膜上去除所述抗電鍍劑，再通過使得所述鍍層彼此面對并在所述一對載體膜之間放置粘合劑而將所述載體膜彼此粘合；步驟4去除所述一對載體膜，形成通孔，形成種層，再形成所述抗電鍍劑以僅打開所述通孔；以及步驟5進行電鍍，再將所述抗電鍍劑分離并通過蝕刻工藝去除所述種層。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述步驟2包括步驟2-1在所述一對載體膜的每個的所述銅箔上形成抗電鍍劑；步驟2-2在每個所述抗電鍍劑中形成所述電路圖案；以及步驟2-3通過使用所述銅箔作為電鍍鉛線的電鍍形成鍍層。
7.根據權利要求5所述的方法，其中所述步驟3包括步驟3-1從所述一對載體膜上去除所述抗電鍍劑，再將粘合劑放置在所述一對載體膜之間；以及步驟3-2在所述一對載體膜的所述鍍層彼此面對并且所述粘合劑被放置于所述一對載體膜之間的情況下將所述載體膜彼此粘合。
8.根據權利要求5所述的方法，其中所述步驟4包括步驟4-1去除所述一對載體膜；步驟4-2通過鉆孔過程形成所述通孔；以及步驟4-3形成種層，形成所述抗電鍍劑，并且打開所述通孔。
9.根據權利要求5所述的方法，其中所述步驟5包括步驟5-1在電鍍之后分離所述抗電鍍劑；以及步驟5-2通過蝕刻工藝去除所述種層。
10.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述步驟2中，當所述電路圖案形成在所述抗電鍍劑中時，在所述抗電鍍劑中的一個中形成圓環，以暴露其中將要形成所述通孔的部分，并且其中所述步驟4包括步驟4-1去除所述載體膜；步驟4-2通過所述蝕刻工藝去除所述銅箔以打開所述所形成的通孔；步驟4-3通過激光鉆孔過程形成所述通孔；以及步驟4-4形成種層，形成所述抗電鍍劑，再打開所述通孔。
全文摘要
本發明涉及一種高密度印刷電路板及其制造方法，該方法能夠制造出較薄的印刷電路板，并可以克服由于傳統的CCL不用作原料，而在制造印刷電路板的傳統方法中出現的問題。該高密度印刷電路板包括具有恒定厚度的第一絕緣層以及被分別嵌入在該第一絕緣層的兩側中的一對第一電路層。
文檔編號H05K3/46GK1968565SQ20061014520
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月17日 優先權日2005年11月18日
發明者姜明杉 申請人:三星電機株式會社