一种用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法与流程

文档序号:19940267发布日期:2020-02-14 23:04阅读:165来源:国知局
一种用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法与流程

本发明涉及半导体器件技术领域,具体为一种用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法。



背景技术:

随着工业技术的发展,精细化薄膜线路板的应用越来越广泛,与此同时也对精细化薄膜线路板提出了更高的要求。对于需要高速传输和小尺寸的产品来说,对精细化薄膜线路板的线宽线距要求越来越小,并且精细化薄膜线路板在生产过程中会经过冷热变化的环境和拉扯条件,如何保障线宽线距要求越来越小的精细化薄膜线路板在生产过程中尺寸规格保持稳定、输送定位可靠成为关注的焦点。

因此,需要一种用于制造精细化薄膜线路板的技术来解决上述问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的主要目的为:提供一种用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法,从而解决线宽线距小的精细化薄膜线路板在生产过程中尺寸规格保持稳定、输送定位可靠的问题。

为达上述主要目的,本发明提供

包括预制一种高稳定性载具,所述载具包括铁合金载体和离型部件,所述离型部件与所述铁合金载体连接,且所述铁合金载体的热膨胀系数小于承载物的热膨胀系数,所述离型部件用于分离被载物与所述铁合金载体,并且所述铁合金载体能够沿精细化薄膜线路板的制造工艺流向运动;

还包括如下步骤:

在所述铁合金载体和/或所述离型部件上配置转移介质;

在所述转移介质上形成顶金属层;

在所述顶金属层上形成顶阻焊层;

其中,所述铁合金载体用于承载所述离型部件、所述转移介质、所述顶金属层和所述顶阻焊层;所述顶阻焊层与所述顶金属层连接,所述顶金属层与所述转移介质连接,所述转移介质与所述离型部件和/或所述铁合金载体可拆卸连接,最终在所述铁合金载体上形成单层精细化薄膜线路板结构。

作为上述方案的改进,还包括如下步骤:在配置转移介质前,在所述铁合金载体或所述离型部件上形成底阻焊层及底金属层,最终在所述铁合金载体上形成双层精细化薄膜线路板结构。

作为上述方案的进一步改进,将离型剂涂覆在所述载体的设定区域内形成所述离型部件,使得所述转移介质、所述顶金属层分别与所述离型部件部分连接或整体完全连接。

作为上述方案的改进,所述转移介质包括半固化粘接介质或涂覆有粘接介质的绝缘介质,所述粘接介质涂敷在所述绝缘介质的一侧或两侧,在低于200摄氏度的固化温度下,形成厚度为2-40um的转移介质。

作为上述方案的改进,所述粘接介质为tpi胶系或环氧胶系或丙烯酸胶系。

作为上述方案的改进,通过化学镀铜、真空镀铜、粘接铜箔工艺中的一种或多种工艺的组合,形成所述顶金属层和/或所述底金属层。

作为上述方案的改进,顶金属层包括顶铜层和顶可焊金属层,在形成顶铜层后,在所述顶铜层上电镀顶可焊金属层;

和/或,

底金属层包括底铜层和底可焊金属层,在形成底铜层前,在未被离型部件覆盖的铁合金载体上电镀底可焊金属层。

作为上述方案的改进,底金属层包括底铜层和底可焊金属层,通过在所述离型部件上涂覆含感光材料的感光介质形成所述底阻焊层或在所述底可焊金属层上涂覆含感光材料的感光介质形成所述底阻焊层。

作为上述方案的改进,还包括如下步骤:在形成转移介质后,通过激光钻盲孔、盲孔金属化和电镀铜工艺形成顶金属层并将所述顶金属层和所述底金属层导通。

作为上述方案的进一步改进,在形成转移介质后,通过金属化和电镀铜工艺形成顶金属层,在顶金属层上远离所述铁合金载体的一侧配置转移介质,在所述转移介质上形成顶金属层,重复上述步骤,形成多层的转移介质和多层的顶金属层;最终通过激光钻盲孔、盲孔金属化和电镀工艺将所述底金属层和所述顶金属层导通,或将所述底金属层与多层所述顶金属层导通,最终在所述铁合金载体上形成多层精细化薄膜线路板结构。

作为上述方案的进一步改进,在所述铁合金载体的顶面和底面上均设置有离型部件,在铁合金载体顶面的离型部件和铁合金载体底面的离型部件上均执行制造薄膜线路板的方法,以在铁合金载体的顶面和底面形成双层或多层精细化薄膜线路板结构。

本发明的实施例将具有如下有益效果:

通过设置铁合金载体的热膨胀系数小于物料的热膨胀系数,在载体上设置离型部件,在离型部件上配置转移介质,在转移介质上配置顶金属层、顶阻焊层,所述载具能够承载转移介质、顶金属层、顶阻焊层沿精细化薄膜线路板的制造工艺流向运动,保障精细化薄膜线路板基材在生产过程中尺寸规格及定位的可靠性,再通过顶阻焊层与顶金属层连接,顶金属层与转移介质连接,转移介质与离型部件和/或载体可拆卸连接,在所述载具上形成单层精细化薄膜线路板结构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第一种实施方式的流程图;

图2为图1中第一种实施方式在制造过程中一种状态的截面图;

图3为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第二种实施方式的流程图;

图4为图3中第二种实施方式在制造过程中一种状态的截面图;

图5为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第三种实施方式的流程图;

图6为图5中第三种实施方式在制造过程中一种状态的截面图;

图7为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第四种实施方式的流程图;

图8为图7中第四种实施方式在制造过程中一种状态的截面图。

图中:10-铁合金载体;20-离型部件;30-转移介质;40-顶金属层;41-顶铜层;42-顶可焊金属层;50-顶阻焊层;51-底阻焊层;60-镀层;61-钝化层;70-底金属层;71-底铜层;72-底可焊金属层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

随着工业技术的发展,精细化薄膜线路板的应用越来越广,与此同时也对精细化薄膜线路板提出了更高的要求。对于需要高速传输和小尺寸的产品来说,对精细化薄膜线路板的线宽线距要求越来越小,如何能够提供稳定可靠,线宽线距小的精细化薄膜线路板(如线宽线距为10/20um,线宽线距25/25um)成为关注的焦点。经研究发现制造精细化薄膜线路板,需要克服以下几点问题:

第一,精细化薄膜线路板对铜箔的厚度要求更薄,而且铜箔的厚度与基板所能达到的线宽线距之间有着密切的关系,如果铜箔很厚,线路又非常密集,水坑效应明显,会导致残铜,甚至底铜蚀刻不净造成短路。线路越薄,蚀刻的时间越短,侧蚀越轻微,形成的精细线路质量越高,能达到更精细的线宽和线距。常规的通过微蚀液减薄铜箔的方法,由于微蚀破坏铜箔表面,使得铜箔表面出现水坑效应,进一步的在后续的精细线路的蚀刻过程中,由于基材上经过微蚀减薄的铜箔的结构不均匀,使得蚀刻精细线路的过程中导致残铜,底铜蚀刻不干净造成短路的质量隐患;而且随着铜箔厚度越来越薄,微蚀方法制造超薄铜箔的成本急剧上升,不适用于工业化生产的要求,不能满足精细精细化薄膜线路板的制造要求。

第二,精细化薄膜线路板的制造方法中会涉及冷热变化的环境和拉扯现象,在冷热变化环境下或拉扯的条件下,超薄的铜箔和超薄的介质易发生胀缩变形,如何减弱或消除铜箔、介质在冷热变化的情况下发生胀缩变形,保证精细化薄膜线路板的品质成为需要解决的重要问题。

图1为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第一种实施方式的流程图,参考图1,用于制造精细化薄膜线路板的方法包括如下步骤,s110:预制一种高稳定性载具,包括铁合金载体和离型部件,离型部件与铁合金载体连接,铁合金载体的热膨胀系数小于被载物的热膨胀系数。s120:在离型部件上配置转移介质,具体的转移介质包括半固化粘接介质或涂覆有粘接介质的绝缘介质,通过将粘接介质涂覆在绝缘介质的一侧或双层,再通过粘接介质与铁合金载体和/或离型部件连接。优选地,绝缘介质可以是pi(聚酰亚胺)或bt(树脂基板)或ptfe(聚四氟乙烯)中的一种。s130:在转移介质上通过化学镀铜、真空镀铜、粘接铜箔工艺中的一种或多种工艺的组合,形成顶金属层,顶金属层包括顶铜层和顶可焊金属层。通过载具承载、定位、运输柔软的精细化薄膜线路板基材,使得在温度有明显变化的精细化薄膜线路板生产过程中,由于载具的热膨胀系数小于物料的热膨胀系数,使得载具的变形量小于物料的变形量,再通过转移介质的一端与载具或离型部件连接,另一端与顶金属层连接,在顶金属层与铁合金载体之间形成附着力,对顶金属层起定位约束作用。在精细化薄膜线路板生产过程中由于载体的变形量小于顶金属层的变形量,以及顶金属层与铁合金载体之间设有转移介质约束顶金属层的变形量,从而保障顶金属层在生产加工过程中可靠的外形尺寸,进而保障精细化薄膜线路板结构成品的质量。s140:在离型部件上涂覆含感光材料的感光介质形成顶阻焊层,最后将相互连接的转移介质、顶金属层、顶阻焊层从载体上取下,得到单层的精细化薄膜线路板结构。

图2为图1中第一种实施方式在制造过程中一种状态的截面图,参考图2,在铁合金载体10的上部设置着离型部件20,在离型部件20的上部连接有转移介质30,在转移介质30上连接着顶金属层40,顶金属层40包括具有开窗的顶铜层41和顶可焊金属层42,具有开窗的顶铜层41连接在转移介质30上,顶可焊金属层42连接在顶铜层41上,顶阻焊层50设置在顶铜层41的开窗内并延伸至顶可焊金属层42的上表面的端部,形成单层精细化薄膜线路板。

图3为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第二种实施方式的流程图,参考图3,用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法包括如下步骤,s210:预制一种高可靠性载具,包括铁合金载体和具有开窗的离型部件,离型部件与铁合金载体连接,铁合金载体的热膨胀系数小于被载物的热膨胀系数。s220:在具有开窗的离型部件上非开窗的部分形成底阻焊层。s230:在铁合金载体上对应离型部件开窗的位置电镀形成镀层。s240:在镀层上形成钝化层,镀层和钝化层的厚度之和与离型层的厚度一致。s250:在钝化层上形成底可焊金属层,再形成底铜层。s260:在底铜层上配置转移介质,转移介质可以是粘接介质和绝缘介质,绝缘介质可以是pi或bt或ptfe中的一种,粘接介质涂敷在绝缘介质的单侧或双侧,通过粘接介质粘接在底阻焊层或底金属层上。s270:在转移介质上通过化学镀铜、真空镀铜、粘接铜箔工艺中的一种或多种工艺的组合形成具有开窗的顶金属层。s280:在顶铜层的开窗处涂覆含感光材料的感光介质形成顶阻焊层。s290:在裸露的顶金属层上形成顶可焊金属层。最终形成双层精细化薄膜线路板。

在上述实施方式一和实施方式二中,顶金属层与离型部件可以是部分连接,也可以是整体完全连接,在实际的设置过程中,可根据实际使用场景的需要进行调整,本发明的实施例对此不做限制;转移介质中的粘接介质可以是tpi胶系或环氧胶系或丙烯酸胶系,在实际使用过程中操作人员可根据需要进行选用,并且转移介质在低于200摄氏度的固化温度下,形成厚度为2-40um的转移介质,保障转移介质一方面与顶金属层连接的可靠性,另一方面与载体或离型部件之间连接的可靠性。

图4为图3中第二种实施方式在制造过程中一种状态的示意图,参考图4,精细化薄膜线路板包括铁合金载体10,在铁合金载体10的上部设置有具有开窗的离型部件20,在离型部件20的开窗内设置着镀层60,在镀层60的上部为钝化层61,在钝化层61的上部设有底金属层70,底金属层70包括底铜层71和底可焊金属层72,在离型部件20的非开窗区域填充有底阻焊层51,在底阻焊层51的上部为转移介质30。在转移介质30的上部为具有开窗的顶金属层40,顶金属层40包括顶铜层41和顶可焊金属层42,顶铜层41连接在转移介质30的上部,顶可焊金属层42连接在顶铜层41的上部。顶阻焊层50设置在顶金属层40的开窗内。

图5为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第三种实施方式的流程图,参考图5,用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法,包括如下步骤,s310:预制一种高可靠性载具,包括铁合金载体和具有开窗的离型部件,离型部件与铁合金载体连接,铁合金载体的热膨胀系数小于被载物的热膨胀系数。s320:在离型部件上非开窗的位置涂覆含感光材料的感光介质形成底阻焊层。s330:在铁合金载体上对应离型部件开窗的位置电镀形成镀层。s340:在镀层上形成钝化层,镀层和钝化层的厚度之和与离型层的厚度一致。s350:在钝化层上涂覆含感光材料的感光介质形成底可焊金属层,再形成底铜层。s360:在底铜层上配置转移介质,转移介质可以是半固化粘接介质或涂覆有粘接介质的绝缘介质,绝缘介质可以是pi或bt或ptfe中的一种,粘接介质涂敷在绝缘介质的单侧或双侧,通过粘接介质粘接在顶阻焊层或顶金属层上。s370:在转移介质上打通孔,使底铜层与转移介质外表面通过通孔连通,之后在转移介质上通过化学镀铜、真空镀铜、粘接铜箔工艺中的一种或多种工艺的组合形成具有开窗的顶铜层,在通孔内进行电镀,导通底铜层和顶铜层。s380:在通孔内和通孔周边的顶铜层上形成顶可焊金属层,在顶铜层上非顶可焊金属层区域形成顶阻焊层。

图6为图5中第二种实施方式在制造过程中一种状态的示意图,参考图6,在铁合金载体10的上部为具有开窗的离型部件20,在离型部件20的开窗内设有镀层60,在镀层60上部连接着钝化层61,镀层60与钝化层61的厚度之和与离型部件20的厚度一致。在钝化层61的上部为具有开窗的底金属层70,底金属层70包括底铜层71和底可焊金属层72,底铜层71与底可焊金属层72连接。在离型部件20上部对应的非开窗区域设置有底阻焊层51,在底阻焊层51的上部为转移介质30,在转移介质30上打通孔,在转移介质30上形成顶金属层40,顶金属层40包括顶铜层41和顶可焊金属层42,顶铜层41连接在转移介质30的上部,在顶铜层41的上部包覆着顶阻焊层50。

图7为本发明用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法第四种实施方式的流程图,参考图7,用高稳定性载具制造精细化薄膜线路板的方法,包括如下步骤,s410:预制一种高可靠性载具,包括铁合金载体和具有开窗的离型部件,离型部件连接在铁合金载体的顶面和底面,铁合金载体的热膨胀系数小于被载物的热膨胀系数。s420:在铁合金载体顶面和底面的离型部件上非开窗的位置涂覆含感光材料的感光介质形成底阻焊层。s430:在铁合金载体上对应离型部件开窗的位置电镀形成镀层。s440:在镀层上形成钝化层,镀层和钝化层的厚度之和与离型层的厚度一致。s450:在钝化层上涂覆含感光材料的感光介质形成底可焊金属层,再形成底铜层。s460:在底铜层上配置转移介质,转移介质可以是半固化粘接介质或涂覆有粘接介质的绝缘介质,绝缘介质可以是pi或bt或ptfe中的一种,粘接介质涂敷在绝缘介质的单侧或双侧,通过粘接介质粘接在顶阻焊层或顶金属层上。s470:在转移介质上打通孔,使底铜层与转移介质外表面通过通孔连通,之后在转移介质上通过化学镀铜、真空镀铜、粘接铜箔工艺中的一种或多种工艺的组合形成具有开窗的顶铜层,在通孔内进行电镀,导通底铜层和顶铜层。s480:在通孔内和通孔周边的顶铜层上形成顶可焊金属层,在顶铜层上非顶可焊金属层区域形成顶阻焊层,进而形成一种在铁合金载体的顶面和底面均形成有薄膜线路板结构的制造精细化薄膜线路板的方法。

需要说明,本实施例的制造方法在执行的过程中可以同时在铁合金载体顶面的离型部件、铁合金载体底面的离型部件上进行实施,也可以分别在铁合金载体顶面的离型部件、铁合金载体底面的离型部件上进行实施。

图8为图7中第四种实施方式在制造过程中一种状态的示意图,参考图8,在铁合金载体10的顶部和底部形成有成对称设置的多层精细化薄膜线路板结构。具体地,在铁合金载体10的顶面和底面设置有具有开窗的离型部件20,在离型部件20的开窗内设有镀层60,在镀层60上部连接着钝化层61,镀层60与钝化层61的厚度之和与离型部件20的厚度一致。在钝化层61的上部为具有开窗的底金属层70,底金属层70包括底铜层71和底可焊金属层72,底铜层71与底可焊金属层72连接。在离型部件20上部对应的非开窗区域设置有底阻焊层51,在底阻焊层51的上部为转移介质30,在转移介质30上打通孔,之后在转移介质30上形成顶金属层40,顶金属层40包括顶铜层41和顶可焊金属层42,顶铜层41连接在转移介质30的上部,在顶铜层41的上部包覆着顶阻焊层50。

需要说明,本发明实施例中所指顶可焊金属层和底可焊金属层,可以是锡、银、金、镍、钯中的一种。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

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