專利名稱：：于導電芯上在通路內具有電沉積涂層的電路板和其制造方法
技術領域：
：本發明涉及電子電路領域、特別涉及組件例如芯片尺寸封裝(chipscalepackage)、和其制造方法。
背景技術：
：在微電子電路封裝中，電路和單元以尺寸增大的封裝水平制備。一般而言，最小尺寸的封裝水平通常是容納多個微電路和/或其他元件的半導體芯片。這類芯片通常由陶瓷、硅等制成。包含多層基材的中等封裝水平(即“芯片載體”)可以在其上附著容納許多微電子電路的多個小尺寸芯片。同樣，這些中等封裝水平本身可以附著至較大尺寸的電路板、母板等。中等封裝水平在整個電路組件中起到若干目的，包括結構支承、將較小尺寸的微電路和電路過渡集成到較大尺寸的板上、和使得從電路組件中散熱。用于常規中等封裝水平的基材包括多種材料，例如陶瓷、玻璃纖維增強的聚環氧化物、和聚酰亞胺。電子元件例如電阻器、晶體管和電容器常見地安裝在電路板結構例如印刷電路板上。電路板通常包括大體平整的介電材料片材以及設置在該片材的主平面或兩個主表面上的電導體。所述導體常見地由金屬材料例如銅形成并且用于使安裝至板上的電子元件互連。在所述導體設置于板的兩個主表面上的情況下，該板可以具有在介電層中延伸穿過孔(或“通孔”)以使相對表面上的導體互連的通路導體(viaconductor)。迄今已經制得引入多個層疊電路板以及另外的介電材料層的多層電路板組件，這些介電材料層將層疊體中相鄰板的相互面對的表面上的導體分開。根據需要，這些多層組件通常引入在層疊體中的各電路板上的導體之間延伸的互連以提供所需的電互連。通常，通過提供包括合適導體的單面、雙面電路板制造多層板。然后將這些板以在彼此上面的方式層疊，在每對相鄰板之間設置有一個或多個未固化或部分固化的介電材料層，通常稱為“半固化片(prepreg)”。該層疊體通常在熱和壓力下固化而形成整體物料(unitarymass)。固化后，孔典型地在需要不同板之間的電連接的位置處鉆過層疊體。然后通常通過鍍覆孔的內部以形成鍍覆的通孔，用導電材料涂覆或充填所得的孔(hole)或“通孔”。日益需要提供高密度、復雜的互連的電路板結構。發明概述在一個方面中，本發明提供了一種制造電路板的工藝，其包括提供包括在第一側面具有第一絕緣涂層和在第二側面具有第二絕緣涂層的第一導電芯的基材，在第一和第二絕緣涂層以及第一導電芯中形成開口，使所述導電芯的邊緣暴露在開口內，和將第三絕緣材料電沉積在第一導電芯的暴露邊緣上。在另一個方面中，本發明提供了一種電路板，其包括包括在第一側面具有第一絕緣涂層和在第二側面具有第二絕緣涂層的第一導電芯的基材，在第一和第二絕緣涂層以及第一導電芯中的開口，其中導電芯的邊緣暴露在開口內，和在第一導電芯的暴露邊緣上的電沉積的第三絕緣材料。附圖簡述圖1是基材的平面圖。圖2是沿著線2-2獲得的圖1的基材的橫截面圖。圖3是包括開口的基材的平面圖。圖4是沿著線4-4獲得的圖3的基材的橫截面圖。圖5是包括在導電芯的邊緣上的介電涂層的基材的平面圖。圖6是電路化基材的平面圖。圖7是沿著線7-7獲得的圖6的基材的橫截面圖。圖8是另一個電路化基材的平面圖。圖9是沿著線9-9獲得的圖8的基材的橫截面圖。圖10是具有凹芯邊緣的基材的平面圖。圖11是沿著線12-12獲得的圖12的另一個基材的橫截面圖。圖12是沿著線12-12獲得的圖11的基材的橫截面圖。圖13是包括在導電芯邊緣上的介電涂層的圖11的基材的平面圖。圖14是沿著線13-13獲得的圖13的基材的橫截面圖。圖15是電路化基材的平面圖。圖16是沿著線16-16獲得的圖15的基材的橫截面圖。圖17是多層基材的平面圖。圖18是沿著線18-18獲得的圖17的基材的橫截面圖。圖19是電路化基材的平面圖。圖20是沿著線20-20獲得的圖19的基材的橫截面圖。圖21和22是根據本發明的方面的其他基材的橫截面圖。圖23是另一個電路化基材的平面圖。圖24是沿著線24-24獲得的圖23的基材的橫截面圖。發明詳述在一個方面中，本發明涉及一種制造包括導電芯和一個或多個延伸穿過該芯的通路的電路基材的工藝。圖1是基材10的平面圖。圖2是沿著線2-2獲得的圖1的基材的橫截面圖。基材10包括導電芯12以及在芯的相對主表面18和20上的第一和第二電絕緣介電材料層14和16。芯可由多種導電材料例如金屬如未處理或鍍鋅的鋼、鋁、金、鎳、銅、鎂或者任何前述金屬的合金、以及導電的碳涂覆材料中的任一種制成。在一個方面中，芯具有約10μm約100μm、典型地約25μm約100μm的厚度。在另一個實施方案中，芯包括鎳-鐵合金。一種優選的鐵_鎳合金是INVARTM，其包含約64重量％鐵和36重量％鎳。該合金具有與用于制備芯片(chip)的硅材料相當的低的熱膨脹系數。為了防止由于正常使用期間的熱循環導致的在芯片尺寸封裝的連續的較大或較小尺寸層之間粘性連接(adhesivejoint)失敗，該性能是希望的。在施涂絕緣涂層之前，可以將金屬(通常銅)層施涂于芯以確保最佳的導電性。該金屬層以及在隨后的金屬化步驟中施涂的層可以通過常規方式，例如通過電鍍、金屬氣相沉積技術和無電鍍施涂。金屬層典型地具有約1約10μm的厚度。在本發明的一個實施方案中，基材包括由任何前述金屬或其組合組成的穿孔芯(perforatecore)。也就是說，芯可以是任何上述基材材料的片材，其中僅僅芯的一部分或者芯的全部被穿孔。一般而言，孔(或通路)具有均勻的尺寸和形狀。當孔是圓形的，這是典型的，孔的直徑為約8密耳(203.2微米)。在穿孔基材中，根據需要孔可以更大或更小。孔的間距可以為中心到中心之間的約20密耳(508微米)，但也可以根據需要更大或更小。用于層14和16的介電涂層可由如下所述的各種涂料組合物的任一種形成。介電涂層可由熱塑性組合物形成，其中一旦被施涂，溶劑(即有機溶劑和/或水)被驅出或者蒸發，由此在基材上形成介電涂層的膜。介電涂層也可以由可固化或熱固性組合物形成，其中一旦將所述組合物施涂于基材并且固化，則形成介電涂層的固化膜。介電涂層可以是通過任何涂層施涂技術施加的任何涂層，條件是所得的涂層具有足夠低的介電常數以確保足夠的絕緣性能和阻燃性能。介電涂層也可以通過任何合適的共形涂覆(conformalcoating)方法施涂，包括例如浸涂、氣相沉積、電沉積和自泳涂裝。通過氣相沉積施涂的介電涂層的例子包括聚(對-亞二甲苯)(包括取代和未取代的聚(對-亞二甲苯))；硅倍半氧烷；聚苯并環丁烯和聚酰亞胺。正如本領域那些技術人員公知的，通過電沉積施涂的介電涂層的例子包括陽極和陰極丙烯酸類、環氧、聚酯、聚氨酯、聚酰亞胺或含油樹脂組合物。介電涂層也可以通過將可電沉積的感光組合物電沉積而形成。另外，在施涂介電涂層之前，可以預處理或者另外準備基材表面用于施涂介電材料。例如，在施涂介電材料之前清潔、漂洗和/或用附著促進劑處理可能是合適的。圖3是包括穿過基材的開口22的基材10的平面圖。圖4是沿著線4_4獲得的圖3的基材的橫截面圖。可以在施涂絕緣層之后采用任何已知技術，包括絕緣層的機械鉆孔、激光鉆孔、化學蝕刻、干等離子體蝕刻，之后芯的化學蝕刻等而產生開口。開口可以具有直徑例如約25μm的圓形橫截面形狀，或者其它橫截面形狀。作為選擇，在施涂絕緣涂層之前開口可以存在于芯中，隨后除去開口中的任何絕緣涂層。在兩者的任一情形中，開口使導電芯的邊緣24暴露。在該例子中，邊緣與開口的壁26對準。基材的一個表面上的電路可以通過穿過開口的導體與基材的相對表面上的電路電連接。導體可以完全充填開口，或部分充填開口，或者沿著開口的側面安置。在任一情形中，可能希望防止所述芯與所述開口中的導體之間的電連接。在一個方面中，本發明提供了一種使芯與開口中的導體絕緣的方法。當開口的直徑低于例如200微米時，使絕緣材料沉積在開口中的現有方法已導致堵塞開口。在不首先從堵塞的開口中除去一些絕緣材料的情況下，這種堵塞阻礙隨后在開口中形成導體。本發明提供了一種允許絕緣材料沉積在小直徑孔內而無過度堵塞的方法。在50微米的芯中，該直徑可以小于或等于200微米，或者在另一個例子中小于或等于150微米。然后可以將介電涂層施涂于芯的暴露邊緣。圖5是在導電芯的邊緣上包括介電涂層28的基材的平面圖。圖6是沿著線6-6獲得的圖5的基材的橫截面圖。通過使用電沉積工藝，僅有芯的暴露部分將被涂覆。在該例子中，僅有開口內的芯的邊緣被涂覆。在一個例子中，可以通過傳統方式或者通過層疊經構圖的金屬芯并且然后在經構圖的區域中打開電介質而使電介質_金屬芯_電介質結構直接構圖。在這些情形中，金屬芯將仍然暴露在通路(via)中。將使用可以流入通路并且使暴露的金屬芯區域充分絕緣的共形電沉積(conformalelectrod印osited)的涂層。在一個實施方案中，可以將電沉積的涂層電介質施涂在經構圖的電介質_金屬芯-電介質基材的暴露邊緣。這可以在基材上進行，其中通過傳統方式或者通過層疊經構圖的金屬芯并且然后在經構圖的區域中打開電介質而使電介質_金屬芯_電介質直接構圖。在本發明的一個特定實施方案中，通過電沉積可電沉積的涂料而將介電涂層施涂于基材。涂料組合物可以包括分散在水性介質中的樹脂相，其中基于所述樹脂相中存在的樹脂固體的總重量，樹脂相具有至少1重量％的共價鍵接的鹵素含量。廣泛種類的可電沉積的成膜聚合物是已知的并且可用于本發明的可電沉積的涂料組合物中，只要所述聚合物是“水分散性”的，即適于被溶解、分散或乳化在水中。水分散性聚合物是離子性質的，即該聚合物可以含有陰離子官能團以賦予負電荷或者陽離子官能團以賦予正電荷。在本發明的一個特定實施方案中，樹脂(a)包含陽離子鹽基團，通常是陽離子胺鹽基團。適合用作陰離子型可電沉積的涂料組合物中的樹脂(a)的成膜樹脂的非限定例子包括堿溶解的含羧酸基的聚合物，例如干性油或半干性脂肪酸酯與二羧酸或酐的反應產物或加合物；和脂肪酸酯、不飽和酸或酐和任何另外的進一步與多元醇反應的不飽和改性材料的反應產物。另外合適的是不飽和羧酸的羥基_烷基酯、不飽和羧酸和至少一種其他烯屬不飽和單體的至少部分中和的互聚物。仍然另外的合適的可電沉積樹脂包括醇酸-氨基塑料漆料(vehicle)，即包含醇酸樹脂和胺-醛樹脂的漆料。另一種合適的陰離子型可電沉積樹脂組合物包含樹脂多元醇的混合酯。也可以使用其他酸官能聚合物，例如本領域那些技術人員公知的磷化聚環氧化物或磷化丙烯酸類聚合物。另外，適用作樹脂(a)的是包含一個或多個側掛氨基甲酸酯官能團的那些樹脂。在本發明的一個特定實施方案中，含活性氫的離子型可電沉積樹脂(a)(ionicelectrod印ositableresin)是陽離子的并且能夠沉積在陰極上。這類陽離子成膜樹脂的非限定例子包括含胺鹽基團的樹脂，例如聚環氧化物和伯胺或仲胺的酸溶解的反應產物。通常，這些含胺鹽基團的樹脂與如下詳述的封端異氰酸酯固化劑組合使用。異氰酸酯可以被完全封端或者異氰酸酯可以被部分封端和與樹脂主鏈反應。另外，在本發明的可電沉積涂料組合物中可使用單組分組合物作為樹脂(a)。除了上面剛論述的環氧-胺反應產物，樹脂(a)還可選自陽離子丙烯酸類樹脂。除了含胺鹽基團的樹脂，還可以使用含季銨鹽基團的樹脂。這些樹脂的例子包括由有機聚環氧化物與叔胺鹽反應形成的那些。其他陽離子樹脂的例子是含叔锍(ternarysulfonium)鹽基團的樹脂和含季鱗鹽基團的樹脂。還可以使用通過酯交換固化的成膜樹脂。另外，可以使用由曼尼希堿制備的陽離子組合物。在本發明的一個實施方案中，樹脂(a)可以包括一種或多種包含伯胺基和/或仲胺基的帶正電荷的樹脂。在一個例子中，使多胺例如二亞乙基三胺或三亞乙基四胺的聚酮亞胺衍生物與聚環氧化物反應。當反應產物用酸中和并且分散在水中時，產生游離伯胺基。另外，當聚環氧化物與過量多胺例如二亞乙基三胺和三亞乙基四胺反應并且從反應混合物中真空氣提出過量多胺時，形成等價產物。還可以有利地使用上述離子樹脂的混合物。在本發明的一個實施方案中，樹脂(a)包括具有陽離子鹽基團的聚合物，并且選自具有伯胺基、仲胺基和/或叔胺基的聚環氧化物基聚合物(例如上述的那些)和具有羥基和/或胺官能團的丙烯酸類聚合物。如前所述，在本發明的一個特定實施方案中，樹脂(a)包含陽離子鹽基團。在該情形中，該陽離子鹽基團典型地通過用無機或有機酸例如常規用于可電沉積組合物中的那些溶解樹脂而形成。溶解用酸的合適例子包括，但不限于，氨基磺酸、乙酸、乳酸和甲酸。最普遍使用氨基磺酸和乳酸。另外，如前所述，可電沉積的涂料組合物的樹脂相的共價鍵接的鹵素含量可以源自與樹脂(a)共價鍵接的鹵原子。在該情形中，共價鍵接的鹵素含量可以歸因于用于形成上述任一種成膜離子樹脂的反應物。例如，在含陰離子基團的聚合物的情形中，樹脂可以是鹵代酚例如鹵代多元酚如氯代或溴代雙酚A與含環氧基的材料例如上面相對于樹脂(a)描述的那些反應、之后用磷酸溶解的反應產物，或者作為選擇，含環氧基的化合物與鹵代羧酸反應、之后使任何殘余環氧基與磷酸反應的反應產物。然后可以用胺溶解酸基團。同樣，在含陽離子鹽基團的聚合物情形中，樹脂可以是環氧官能材料例如上述的那些與鹵代酚反應、之后使任何殘余環氧基與胺反應的反應產物。然后可用酸溶解反應產物。在本發明的一個實施方案中，樹脂(a)的共價鍵接的鹵素含量可以源自選自鹵代酚、鹵代聚烯烴、鹵代磷酸酯的至少一種和其混合物的鹵代化合物。在本發明的另一個實施方案中，樹脂(a)的共價鍵接的鹵素含量源自鹵代多元酚，例如氯代雙酚A如四氯雙酚A，或溴代雙酚A例如四溴雙酚A。另外，共價鍵接的鹵素含量可以源自鹵代環氧化合物，例如鹵代雙酚A的二縮水甘油醚。基于電沉積涂料組合物的總重量，上述含活性氫的離子型可電沉積樹脂(a)可以以590重量％，通常1080重量％，常常1070重量％，典型地1060重量％的量存在于本發明的可電沉積的涂料組合物中。如上所述，本發明的可電沉積的涂料組合物的樹脂相進一步包含(b)適于與上面剛描述的離子型可電沉積樹脂(a)的活性氫反應的固化劑。封端有機多異氰酸酯和氨基塑料固化劑均適用于本發明，不過封端異氰酸酯被典型地用于陰極電沉積。作為陰離子電沉積用的常用固化劑的氨基塑料樹脂是胺或酰胺與醛的縮合產物。合適的胺或酰胺的例子是蜜胺、苯基胍胺、脲和類似的化合物。一般而言，使用的醛是甲醛，盡管產物可由其他醛例如乙醛和糠醛制得。取決于使用的特定醛，縮合產物包含羥甲基或類似的羥烷基。優選地，這些羥甲基通過與醇反應而醚化。使用的各種醇包括含有14個碳原子的一元醇，例如甲醇、乙醇、異丙醇和正丁醇，優選甲醇。氨基塑料樹脂可在商標CYMEL下從AmericanCyanamidCo.和在商標RESIMENE下從MonsantoChemicalCo.商購獲得。氨基塑料固化劑典型地以約190重量％，通常560重量％，優選2040重量％的量與含活性氫的陰離子型可電沉積樹脂聯合使用，該百分比基于可電沉積的涂料組合物中樹脂固體的總重量。常用于陰極電沉積組合物的固化劑是封端多異氰酸酯。多異氰酸酯可以被完全封端，或被部分封端并且與聚合物主鏈反應。“封端”是指異氰酸酯基團已與化合物反應以使得所得的封端異氰酸酯基團在環境溫度下對活性氫穩定但在升高的溫度通常90°C200°C下與成膜聚合物中的活性氫呈反應性。合適的多異氰酸酯包括芳族和脂族多異氰酸酯，包括脂環族多異氰酸酯，并且代表性例子包括二苯基甲烷-4，4’_二異氰酸酯(MDI)，2，4-或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)，包括其混合物，對-亞苯基二異氰酸酯，四亞甲基二異氰酸酯和六亞甲基二異氰酸酯，二環己基甲烷_4，4’-二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，苯基甲烷_4，4’-二異氰酸酯和多亞甲基多苯基異氰酸酯(polymethylenepolyphenylisocyanate)的混合物。可以使用高級多異氰酸酯例如三異氰酸酯。一個例子將包括三苯基甲烷-4，4’，4”_三異氰酸酯。也可以使用與多元醇例如新戊二醇和三羥甲基丙烷和與聚合型多元醇例如聚己內酯二醇和三醇(NC0/0H當量比大于1)的異氰酸酯預聚物。基于電沉積浴的總重量，多異氰酸酯固化劑典型地以190重量％，通常180重量％，通常170重量％，典型地115重量％的量與含活性氫的陽離子型可電沉積樹脂(a)聯合使用。同樣合適的是β_羥基氨基甲酸酯固化劑。該β_羥基氨基甲酸酯由異氰酸酯化合物例如上面剛描述的那些中的任一種、1，2_多元醇和/或常規封端劑例如一元醇形成。同樣合適的是仲胺封端的脂族和脂環族異氰酸酯。在本發明的一個實施方案中，基于固化劑(b)中存在的全部樹脂固體的重量，固化劑(b)具有至多60重量％，典型地150重量％，通常230重量％，通常525重量％，可以為1020重量％的共價鍵接的鹵素含量。在該情形中，存在于固化劑(b)中的共價鍵接的鹵素含量可以源自例如含鹵素的封端異氰酸酯，其可以通過用合適的封端劑例如2-丁氧基乙醇至少部分封端4-氯-6-甲基-1，3-亞苯基二異氰酸酯而制備。如果部分封端，可以使任何殘余異氰酸酯基團與多元醇例如三羥甲基丙烷反應，由此增加固化劑的分子量。如上所述，在本發明的另一個實施方案中，存在于可電沉積的涂料組合物的樹脂相中的共價鍵接的鹵素含量可以源自與樹脂(a)和固化劑(b)不同并且除了它們之外還存在的組分(c)。在該情形中，組分(c)典型地是選自鹵代聚烯烴、鹵代磷酸酯、鹵代酚例如上述的任何鹵代酚、和其混合物的含共價鍵接的鹵素的化合物。如前所述，存在于可電沉積的涂料組合物的樹脂相中的共價鍵接的鹵素含量可以源自樹脂(a)、固化劑(b)、組分(c)，或者前述的任意組合，條件是共價鍵接的鹵素含量足以確保所得的電沉積涂層當電泳施涂并且固化時通過根據IPC-TM-650的阻燃性試驗，如前所述。可電沉積的涂料組合物的樹脂相的共價鍵接的鹵素含量還應該以不足以不利地影響電沉積工藝和/或所得的介電涂層性能的量存在。在本發明的一個實施方案中，可電沉積的涂料組合物可以進一步包含流變改性劑，其可以有助于光滑和均勻厚度的介電涂層沉積在孔壁或通路壁的表面上，以及在通路開口處的邊緣上(但不阻塞孔)。涂料領域中公知的各種流變改性劑的任一種可用于該目的。—種合適的流變改性劑包括通過以下方式制備的陽離子微凝膠分散體將包含胺基、典型地是伯胺基、仲胺基和其混合物的陽離子聚環氧化物-胺反應產物和多環氧化物交聯劑(poly印oxidecrosslinkingagent)的混合物分散在水性介質中，和將該混合物加熱至足以使混合物交聯的溫度，由此形成陽離子微凝膠分散體。其他合適的流變改性劑包括具有核_殼形態的陽離子微凝膠分散體。該微凝膠通過在水性介質中使陽離子成膜樹脂和熱固性交聯劑乳化，和將所得的乳液加熱至足以使兩種組分交聯的溫度而制備。陽離子微凝膠以足以進行充分的流變控制和孔邊緣覆蓋，但不足以不利地影響施涂時可電沉積的組合物的流動或者固化涂層的表面粗糙度的量存在于可電沉積的涂料組合物中。例如，基于樹脂相中存在的全部樹脂固體的重量，上面剛描述的陽離子微凝膠可以0.130重量％，典型地120重量％的量存在于可電沉積的涂料組合物的樹脂相中。可電沉積的涂料組合物為含水分散體的形式。術語“分散體”被認為是其中樹脂處于分散相中并且水處于連續相中的兩相透明、半透明或不透明的樹脂體系。樹脂相的平均粒徑一般小于1.0，通常小于0.5微米，典型地小于0.15微米。基于含水分散體的總重量，水性介質中樹脂相的濃度為至少1重量％，和通常為260重量％。當本發明的組合物為樹脂濃縮物的形式時，基于含水分散體的重量，它們一般具有2060重量％的樹脂固體含量。可電沉積的涂料組合物典型地作為兩組分提供(1)透明樹脂進料(clearresinfeed)，其一般包括含活性氫的離子型可電沉積樹脂，即主要的成膜聚合物，固化劑和任何另外的水分散性、非著色組分；和(2)顏料糊劑，其一般包括一種或多種顏料、可與主要的成膜聚合物相同或不同的水分散性研磨樹脂，和任選地，添加劑例如催化劑、和潤濕或分散助劑。使可電沉積的涂料組分⑴和⑵分散在包含水和通常，聚結溶劑的水性介質中以形成電沉積浴。作為選擇，本發明的可電沉積的組合物可作為單組分組合物(onecomponentcomposition)提供。在本發明的一個特定實施方案中，可電沉積的涂料組合物可作為基本上不含顏料的單組分組合物提供。應該理解的是存在多種通過其可以將如果使用的話組分(c)引入電沉積浴形式的可電沉積的涂料組合物的方法。組分(c)可以以“純的”方式引入，即組分(C)或其水溶液可以直接加入分散的電沉積組合物組分(1)和(2)，或者如果適用，加入分散的單組分電沉積組合物中。作為選擇，在將組分(1)和如果使用的話，組分(2)分散在水性介質中之前，組分(c)可以與透明樹脂進料(或者任何單個透明樹脂進料組分，例如成膜樹脂或固化劑)混合或分散在透明樹脂進料(或者任何單個透明樹脂進料組分，例如成膜樹脂或固化劑)中。另外，在將組分⑴和⑵分散在水性介質中之前，組分(c)可以與顏料糊劑或任何單個顏料糊劑組分例如顏料研磨樹脂混合或者分散在顏料糊劑或任何單個顏料糊劑組分例如顏料研磨樹脂中。最后，組分(c)可以在線直接加入電沉積浴。可電沉積的涂料可以為電沉積浴的形式和基于電沉積浴的總重量，典型地具有525重量％的樹脂固體含量。如上所述，除了水，水性介質還可以包含聚結溶劑。可用的聚結溶劑包括烴、醇、酯、醚和酮。可用的聚結溶劑包括醇、多元醇和酮。具體的聚結溶劑包括異丙醇、丁醇、2-乙基己醇、異佛爾酮、2-甲氧基戊酮、乙二醇和丙二醇以及二醇醚例如乙二醇的單乙醚、單丁醚和單己醚。基于水性介質的總重量，聚結溶劑的量一般為約0.0125重量％，和當使用時，優選約0.05約5重量％。盡管典型地基本上不含顏料，但如果希望，顏料組合物和/或各種添加劑例如表11面活性劑、潤濕劑或催化劑可以被包含在分散體中。顏料組合物可以是包含顏料例如鐵氧化物、鉻酸鍶、炭黑、二氧化鈦、滑石、硫酸鋇以及本領域公知的顏色賦予顏料的常規類型。電沉積浴通常基本上不含含鉻和/或含鉛的顏料。通常，分散體的顏料含量以顏料/樹脂比例表示。在本發明的實踐中，當使用顏料時，顏料/樹脂比例通常為約0.0211。基于樹脂固體的重量，上述其他添加劑通常以0.0110重量％的量處于分散體中。上述可電沉積的涂料組合物和施涂該組合物的方法詳細描述于U.S.專利Nos.7，000，313和6，713，587中，其披露內容通過引用并入本文。任一種前述可電沉積的涂料組合物可以電泳施涂于導電基材(或已例如通過金屬化使其導電的基材)的暴露區域。用于電沉積的外加電壓可以變化，并且可以為例如低至約1伏特至高達數千伏特，但典型地為約50約500伏特。電流密度通常為約0.5安培約5安培/平方英尺(約0.5約5毫安/平方厘米)和傾向于在電沉積期間下降，這表明在基材的所有暴露表面上形成絕緣共形膜(conformalfilm)。在通過電沉積施涂涂料后，可以使其固化。例如，可以使其在升高的溫度90°C300°C下熱固化140分鐘，以在基材的所有暴露表面之上形成共形介電涂層。在固化期間，涂層可以薄并且鋪展以覆蓋芯邊緣24的角30和32。將介電涂料施涂于開口內的芯的所有暴露表面以在其上形成共形涂層。這里使用的“共形(conformal)”膜或涂層是指符合基材形貌的具有基本均勻厚度的膜或涂層。介電涂膜28的厚度可以不超過約50微米，通常不超過約25微米，典型地不超過約20微米。出于各種原因，希望較低的膜厚度。例如，具有低膜厚的介電涂層允許較小尺寸的通路。電沉積的介電涂層可以具有不超過4.00，有時不超過約3.50，常常不超過約3.30，通常不超過約3.00，典型地不超過約2.80的介電常數。另外，固化的膜典型地可以具有小于或等于約0.02，通常小于或等于約0.15，可以為小于或等于約0.01的介電損耗因子。另外，具有低介電常數的材料可以允許具有較低膜的介電涂層。介電材料是非導電物質或絕緣體。“介電常數”是介電材料儲存電荷的能力的指標或度量。介電常數與材料的電容直接成正比，這意味著如果材料的介電常數降低，則電容降低。對于高頻率、高速度數字應用而言希望低介電材料，其中基材和涂層的電容對于電路的可靠運行是關鍵的。例如，目前的計算機操作被多層組件上的電路通道與集成電路之間的耦合電容限制，因為集成電路之間的計算速度被該電容降低并且操作所需的功率增加。在施涂介電涂層之后，進一步的加工可以包括所述絕緣層之一或者兩者的電路化，和在開口中形成電導體。在一個例子中，可以用導電材料充填開口例如銅。該導電材料將通過電沉積的介電材料與芯層電絕緣。圖7是電路化基材的平面圖。圖8是沿著線8-8獲得的圖7的基材的橫截面圖。在圖7和8的例子中，在基材上形成包括導體部分36、38、40和42的電路34。導體38充填開口并且通過電沉積材料與芯層絕緣。可以使用已知技術施加電路化。例如，可以將導電層施涂于介電材料層和可以將抗蝕劑層施涂于導電層。然后將抗蝕劑構圖并且除去部分導電層，留下電路導體。隨后剝離抗蝕劑，使電路導體暴露。另外的導體或接觸(contact)可以通過以下方式形成通過化學、機械或激光燒蝕或者采用掩模技術以防止在選擇的區域施涂涂層或者否則以預定圖案除去部分介電涂層以使部分導電芯暴露，和將金屬層施涂于部分介電涂層以形成導體和接觸。至少一個介電涂層的金屬化也可用于形成與介電涂層的表面相鄰的接觸和導體。典型地通過將金屬層施涂于所有表面，允許形成金屬化通路穿過基材(即通孔)和/或到達(但非穿過)芯(即盲孔)進行金屬化。金屬層的厚度典型地為約550微米。為了在金屬化步驟之前增強金屬層對介電涂層的附著力，可以將所有表面用離子束、電子束、電暈放電或等離子體轟擊處理，隨后將附著促進劑層施涂于所有表面。附著促進劑層可以具有505000埃的厚度，并且典型地是選自鉻、鈦、鎳、鈷、銫、鐵、鋁、銅、金、鎢和鋅、以及其合金和氧化物的金屬或金屬氧化物。金屬化后，可以將由光致抗蝕劑(或抗蝕劑)組合物形成的感光層施涂于金屬層。任選地，在施涂感光層之前，可以將金屬化基材清潔和預處理，例如用酸蝕刻劑處理以除去氧化的金屬。感光層可以是正性或負性感光層。感光層典型地具有約2約50微米的厚度并且可以通過光刻加工領域中的那些技術人員已知的任何方法施涂。加成法或減成法可用于產生所希望的電路圖案。合適的正性作用的感光樹脂包括本領域技術實踐者已知的那些的任一種。例子包括二硝基-芐基官能聚合物。該樹脂具有高的感光度。在一個例子中，樹脂質感光層是包含二硝基-芐基官能聚合物的組合物，其典型地通過噴涂施涂。硝基芐基官能聚合物也是合適的。感光層也可以是包含二硝基芐基官能聚氨酯和環氧-胺聚合物的可電沉積組合物。負性作用的光致抗蝕劑包括液體或干膜型組合物。液體組合物可以通過輥涂技術、幕涂或電沉積施涂。優選地，液體光致抗蝕劑通過電沉積、更優選陽離子電沉積施涂。可電沉積組合物包含離子聚合物材料，該材料可以是陽離子或陰離子的并且可以選自聚酯、聚氨酯、丙烯酸類和聚環氧化物。施涂感光層后，可以將具有所希望圖案的光掩模置于感光層之上和使層狀基材暴露于足夠水平的合適的光化輻射源。如本文使用的，術語“足夠水平的光化輻射”是指在負性作用的抗蝕劑情況下使得在輻射暴露區域中的單體聚合的光化水平，或者在正性作用的抗蝕劑情況下使聚合物解聚或使聚合物更可溶的光化水平。這導致在輻射暴露區域和輻射遮蓋區域之間的溶解性差異。可以在暴露于輻射源之后除去光掩模和使用常規顯影溶液以除去感光層的更可溶部分和揭開下方金屬層的被選擇區域而使得層狀基材顯影。在該步驟中揭開的金屬可以然后采用金屬蝕刻劑進行蝕刻，所述蝕刻劑將金屬轉化成水溶性金屬絡合物。可以通過水噴射除去所述水溶性絡合物。感光層在蝕刻步驟中保護位于其下方的任何金屬。不受蝕刻劑影響的殘余感光層可以然后通過化學氣提工藝除去以提供通過如上文所述形成的金屬化通路連接的電路圖案。在基材上制備電路圖案后，可以在一個或多個后續步驟中附著其它電路元件以形成電路組件。另外的元件可以包括通過上文所述的任何工藝制備的一個或多個多層電路組13件、較小尺寸元件(例如半導體芯片)、插入層(interposerlayer)、較大尺寸電路卡或母板、以及有源或無源元件。可以采用常規粘合劑、表面安裝技術、引線接合或者倒裝技術來附著元件。在另一個例子中，一個或多個電導體可以形成于開口的壁上。這些導體將通過電沉積的介電材料與芯層電絕緣。圖9是另一個電路化基材50的平面圖。圖10是沿著線10-10獲得的圖9的基材的橫截面圖。在圖9和10的例子中，在基材上形成包括導體部分M、56、58、60和62的電路52。導體56和58與開口的壁64相鄰設置并且通過電沉積的材料28與芯層絕緣。圖11是包括通過基材的開口82的另一個基材70的平面圖。圖12是沿著線12_12獲得的圖11的基材的橫截面圖。基材70包括導電芯72以及在芯的相對主表面78和80上的第一和第二電絕緣介電材料層74和76。芯可以具有低至約5μm的厚度。可以使用任何已知技術產生開口82，如上所述的。開口可以具有直徑例如約25μm的圓形橫截面形狀，或另外的橫截面形狀。開口使導電芯的邊緣84暴露。為了將通路的潛在阻塞(potentialblocking)最小化，在施涂電沉積的介電涂料之前可以用酸蝕刻使芯凹進。作為選擇，如果通路被未反應的電沉積的涂料阻塞，則可以在烘焙前用加壓水噴射或者在烘焙后用激光蝕刻打開通路。在該例子中，除去芯的邊緣84的一部分以產生具有深度Dl的凹進。該部分可以通過蝕刻芯的暴露邊緣而除去。可以使用酸蝕刻劑例如HC1/CuC1x/H202混合物(其中X=1,2)在約1.5的pH下完成蝕刻。每一組分的確切組成將取決于溶液是新鮮的還是處于經調節的平衡下而變化。蝕刻量已顯示出與基材通過溶液的速度成正比。因此如果基材通過蝕刻溶液，例如在傳送機上通過，則可通過改變傳送機的速度調節蝕刻量。不同的蝕刻劑可用于不同的基材芯材料。蝕刻后，使芯的邊緣凹進距開口的壁86為Dl的距離。然后可以使用任一種前述工藝和材料在芯的邊緣上形成介電材料層。在一個例子中，芯的厚度與蝕刻距離Dl的比例為約2。圖13是基材70的平面圖。圖14是沿著線14_14獲得的圖13的基材的橫截面圖。可以使用電沉積將介電涂層88施涂于暴露邊緣。如圖14中所示，介電層的表面90可與開口的壁86對準。為了實現介電層的表面和壁相符合，可以使用與用于制備開口的那些類似的技術將開口擴展(ream)或者另外加工。例如，可以再次將開口鉆孔，或者可以使用等離子體蝕刻或其他材料除去技術使開口進一步成形。在其他例子中，介電層的表面可以相對于壁86凹進，或者其可以突出到開口中。圖15是電路化基材的平面圖。圖16是沿著線16-16獲得的圖15的基材的橫截面圖。在圖15和16的例子中，在基材上形成包括導體部分102、104、106和108的電路100。導體104充填開口并且通過電沉積的材料88與芯層絕緣。在另一個例子中，如圖9和10中所示，在開口的壁上可以形成一個或多個電導體。這些導體將通過電沉積的介電材料與芯層電絕緣。圖17是多層基材120的平面圖。圖18是沿著線18_18獲得的圖17的基材的橫截面圖。基材包括第一和第二導電芯122和124，以及第一、第二和第三絕緣材料層1沈、1觀和130。使用上述技術在基材中形成開口132。在該例子中，兩個芯從開口的壁134凹進。如電壓源140所示，可以通過將電壓僅施加給該芯而使介電涂層138選擇性地電沉積在一個芯122上。該例子說明了多個芯的使用，其中只有被選擇的一個芯包括在與開口相鄰的邊緣上的電沉積涂層。在電沉積介電涂層后，可以將開口擴展以使介電涂層的表面與開口的壁對準。在另一個例子中，芯的邊緣可以是未蝕刻的，使得它們與開口的壁對準。圖19是電路化基材120的平面圖。圖20是沿著線20_20獲得的圖19的基材的橫截面圖。在圖19和20中，在基材上形成包括導體部分152、154、156和158的電路150。導體巧4位于開口中并且通過電沉積的材料138與芯122層絕緣。導體部分巧4在邊緣160處與芯I24電接觸。圖19和20的基材表明該基材可以包括多個芯和所述芯的邊緣可以選擇性地用介電涂層涂覆，由此允許在通路中的導體與未涂覆的芯的邊緣之間的電接觸。圖21和22是根據本發明的方面的其他基材的橫截面圖。在圖21中，在基材上形成包括導體部分172、174和176的電路170。導體部分174沿著開口的壁設置并且通過電沉積材料138與芯122層絕緣。導體部分174在邊緣160處與芯124電接觸。在圖22中，在基材上形成包括導體部分182、184和186的電路180。導體部分184沿著開口的壁設置并且通過電沉積的材料138與芯122層絕緣。導體部分184在邊緣190處與導電層188電接觸。圖22與圖23的結構類似，但第二導電芯被導電層188代替并且頂部絕緣層被除去。圖23是另一個電路化基材的平面圖。圖M是沿著線24-獲得的圖23的基材的橫截面圖。在圖23和M的例子中，在基材上形成包括導體部分202、204、206和208的電路200。導體部分204沿著開口的側面設置并且通過電沉積的材料88與芯層絕緣。在另一個例子中，可以在一個或多個預定位置處除去介電涂層以使芯的邊緣的一個或多個部分暴露。可以通過各種方法例如通過燒蝕技術除去介電涂層。典型地使用激光或通過其他常規技術，例如機械鉆孔和化學或等離子體蝕刻技術進行該燒蝕。在另一個方面中，本發明涉及制造基材組件的工藝，其包括提供包括導電芯以及在芯的相對側面上的第一和第二絕緣層的基材(例如上面詳述的那些的任一種)，在基材中形成開口以使導電芯的邊緣暴露，和使介電涂層(例如上面詳述的那些的任一種)電沉積到芯的暴露邊緣上。該工藝可以進一步包括在施涂介電涂層之前除去邊緣附近的一部分導電芯的步驟。介電涂層可以從開口的壁凹進，與壁對準，或者從壁突出。為了使介電涂層表面與壁對準，可以將開口擴展。在多個方面中，本發明允許使用現有的加工技術用于許多基材制造，同時提供允許小通路尺寸的方法。在一個方面中，本發明可以包括防止通路被電沉積的涂層(尤其對于小直徑通路)阻塞或者除去外來涂層的方法。除了使用已證實的層疊工藝獲得金屬芯技術的優點，可以潛在地制得較小直徑(<100微米)、更緊密充填的通路。該優點可以在現有生產工藝的最少改變的情況下獲得。應該理解的是任一種本發明工藝可以在不偏離本發明的范圍的情況下包括一個或多個額外的步驟。同樣，步驟進行的順序可以在不偏離本發明的范圍的情況下根據需要改變。如本說明書中使用，除非相反地說明，數值參數是近似值，其可以根據將通過本發明獲得的所希望的性能而變化。因此，每一數值參數應該至少根據具有所報導的有效數位的數目并且通過采用一般舍入技術，或者通過考慮典型的生產容差來理解。除了在工作例中，或者在另外說明的情況下，表示在說明書和權利要求書中使用的尺寸、成分量、工藝參數等的所有數值將被理解為在所有情形中由術語“約”修飾。因此，除非相反地說明，在以下說明書和附屬的權利要求書中描述的數值參數是近似值，其可以根據將通過本發明獲得的所希望的性能而變化。至少地并且不試圖限制等同原則應用于權利要求書的范圍，每一數值參數應該至少根據具有所報導的有效數位的數目并且通過采用一般舍入技術來理解。盡管描述本發明的寬范圍的數值范圍和參數是近似值，但描述于具體實例中的數值被盡可能準確地報導。然而，任何數值固有地含有由在它們各自的試驗測量中發現的標準偏差必然導致的一定誤差。另外，應該理解的是本文中列出的所有數值范圍意在包括其中包含的所有子范圍。例如，范圍“110”意在包括在所列出的最小值1與所列出的最大值10之間并且包括端值的所有子范圍，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范圍。本領域那些技術人員將理解的是可以在不偏離其廣泛發明概念的情況下對上述實施方案進行改變。因此，應理解本發明不限于披露的特定實施方案，但其意在覆蓋處于由附屬的權利要求書定義的處于本發明的精神和范圍內的變換方式。權利要求1.一種制造電路板的工藝，其包括提供包括在第一側面具有第一絕緣涂層和在第二側面具有第二絕緣涂層的第一導電芯的基材；在第一和第二絕緣涂層以及第一導電芯中形成開口，使導電芯的邊緣暴露在開口內；和將第三絕緣材料電沉積在第一導電芯的暴露邊緣上。2.權利要求1的工藝，其進一步包括將第三絕緣材料固化。3.權利要求1的工藝，其進一步包括將導電材料沉積在開口內，其中導電材料通過第三絕緣材料與第一導電芯電絕緣。4.權利要求1的工藝，其進一步包括用導電材料充填開口，其中導電材料通過第三絕緣材料與第一導電芯電絕緣。5.權利要求1的工藝，其進一步包括在電沉積步驟之前除去一部分導電芯以在開口的壁中生成空腔，其中第三絕緣材料被沉積在空腔中。6.權利要求5的工藝，其中除去步驟通過蝕刻導電芯而進行。7.權利要求5的工藝，其進一步包括擴展開口。8.權利要求1的工藝，其中基材包括與第一導電芯電絕緣的第二導電層，并且該工藝進一步包括將導電材料沉積在開口內，其中導電材料通過第三絕緣材料與第一導電芯電絕緣，并且與第二導電層電連接。9.權利要求1的工藝，其中基材包括與第一導電層電絕緣的第二導電芯，并且該工藝進一步包括用導電材料充填開口，其中導電材料通過第三絕緣材料與第一導電芯電絕緣，并且與第二導電層電連接。10.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括陰極環氧樹脂。11.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括分散在水性介質中的樹脂相，其中基于所述樹脂相中存在的樹脂固體的總重量，樹脂相具有至少1重量％的共價鍵接的鹵素含量。12.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括包含陽離子官能團以賦予正電荷的水分散性聚合物。13.權利要求12的工藝，其中陽離子官能團包括陽離子鹽基團。14.權利要求13的工藝，其中陽離子鹽基團包括陽離子胺鹽基團。15.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括含活性氫的離子型可電沉積樹脂。16.權利要求15的工藝，其中含活性氫的離子型可電沉積樹脂是陽離子型的并且能夠沉積在陰極上。17.權利要求15的工藝，其中含活性氫的離子型可電沉積樹脂包括含陽離子鹽基團的聚合物。18.權利要求17的工藝，其中樹脂是如下的反應產物環氧官能材料與鹵代酚反應、之后使任何殘余環氧基與胺反應。19.權利要求18的工藝，其中反應產物用酸溶解。20.權利要求15的工藝，其中含活性氫的離子型可電沉積樹脂包括含胺鹽基團的樹脂。21.權利要求20的工藝，其中含胺鹽基團的樹脂包括聚環氧化物和伯胺或仲胺的酸溶解的反應產物。22.權利要求15的工藝，其中含活性氫的離子型可電沉積樹脂占可電沉積涂層的約10約70重量％。23.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括通過酯交換固化的樹脂。24.權利要求23的工藝，其中樹脂包含陽離子鹽基團。25.權利要求24的工藝，其中樹脂通過用無機或有機酸溶解成膜樹脂而形成。26.權利要求24的工藝，其中樹脂通過用氨基磺酸溶解成膜樹脂而形成。27.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括衍生自選自鹵代酚或溴代雙酚的至少一種的鹵代化合物的樹脂。28.權利要求27的工藝，其中溴代雙酚包括四溴雙酚A。29.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包含離子型可電沉積樹脂和適于與該樹脂的活性氫反應的固化劑。30.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料進一步包含流變改性劑。31.權利要求30的工藝，其中流變改性劑包括通過將包含胺基的陽離子聚環氧化物_胺反應產物的混合物分散在水性介質中制備的陽離子微凝膠分散體。32.權利要求31的工藝，其中胺基包括伯胺基、仲胺基或其混合物，和多環氧化物交聯劑。33.權利要求1的工藝，其進一步包括將第三絕緣材料加熱至足以使第三絕緣材料交聯的溫度，由此形成陽離子微凝膠分散體。34.權利要求33的工藝，其中基于全部樹脂固體的重量，微凝膠以約1約20重量％的量存在于第三絕緣材料的樹脂相中。35.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包括透明樹脂進料，該進料包括含活性氫的離子型可電沉積樹脂。36.權利要求35的工藝，其中樹脂包含成膜聚合物、固化劑和催化劑。37.權利要求35的工藝，其中樹脂包括基本上不含顏料的單組分組合物。38.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料包含含有聚結溶劑的水性介質。39.權利要求38的工藝，其中聚結溶劑包括乙二醇的單丁醚或單己醚。40.權利要求1的工藝，其中使用約50和約500伏電壓施加第三絕緣材料。41.權利要求1的工藝，其進一步包括在約90°C約300°C溫度下將第三絕緣材料固化140分鐘。42.權利要求1的工藝，其中第三絕緣材料具有不超過約3.50的介電常數。43.權利要求1的工藝，其中開口具有小于約200微米的直徑。44.一種電路板，其包括包括在第一側面具有第一絕緣涂層和在第二側面具有第二絕緣涂層的第一導電芯的基材；在第一和第二絕緣涂層以及第一導電芯中的開口，其中導電芯的邊緣暴露在開口內；和在第一導電芯的暴露邊緣上的電沉積的第三絕緣材料。45.權利要求44的電路板，其進一步包括開口內的導電材料，其中導電材料通過第三絕緣材料與第一導電芯電絕緣。46.權利要求44的電路板，其進一步包括在開口的壁中的空腔，其中第三絕緣材料被沉積在空腔中。47.權利要求44的電路板，其中基材進一步包括與第一導電芯電絕緣的第二導電層，和開口內的導電材料，其中導電材料通過第三絕緣材料與第一導電芯電絕緣并且與第二導電層電連接。全文摘要一種制造電路板的工藝包括提供包括在第一側面具有第一絕緣涂層(14)和在第二側面具有第二絕緣涂層(16)的第一導電芯(12)的基材(10)，在第一和第二絕緣涂層以及第一導電芯中形成開口(22)，使導電芯的邊緣(24)暴露在開口內，和將第三絕緣材料(28)電沉積在第一導電芯的暴露邊緣上。還提供了使用該工藝制造的電路板。文檔編號H05K3/44GK102217431SQ200880126272公開日2011年10月12日申請日期2008年12月10日優先權日2008年1月11日發明者A·E·王,K·C·奧爾森,M·J·鮑里克申請人:Ppg工業俄亥俄公司