衬底的制造方法

专利名称：衬底的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于形成电路板等的具有导电芯部分的衬底的制造方 法，并且具体地涉及一种包括用镀层涂覆基部件中形成的通孔的内面的步骤 的方法。
背景技术：
用于测试将在其上装配半导体元件的电路板和测试半导体晶片的一些
测试衬底包括由碳纤维增强塑料(CFRP)组成的芯衬底。与常规玻璃环氧 芯衬底相比，由碳纤维增强塑料组成的芯衬底的热膨胀系数小，而具有这样 的芯衬底的半导体板的热膨胀系数可以对应于将要装配在电路板上的半导 体元件的热膨胀系数。因此，可以有效避免在半导体元件与电路板之间生成 的热应力。
通过在芯衬底的两个侧面上层积线缆层来形成电路板，在芯衬底中形成 镀通孔(PTH)部分以便相互电连接在其两个侧面上的线缆层。通过在衬底 中钻穿通孔并且在通孔的内面上形成镀层(导电部分)来形成镀通孔部分。
在具有例如由碳纤维增强塑料组成的导电芯部分的基部件情况下，如果 仅通过钻穿通孔和镀制其内面来形成镀通孔部分，则镀通孔部分和芯部分会 电短路。因此，通过以下步骤在具有导电芯部分的芯衬底中形成镀通孔部分
在基部件中形成直径比镀通孔部分的直径更大的导孔(pilot hole);用绝缘 树脂填充导孔；以及在填充的通孔中形成镀通孔部分。利用这一方法，镀通 孔部分和芯部分不会电短路(参见日本Kohyo公报第2004/064467号、日本 专利公报第2006-222216号)。
然而，如果钻通导孔，则在导孔的内面上形成毛剌而镀通孔部分和芯部 分会电短路。为了解决这一问题，用绝缘层涂覆导孔的内面以免电短路镀通 孔和芯部分(参见日本专利公报第2006-222216号)。然而，难以理想地涂 覆导孔的粗糙内面。通过在芯部分的两个侧面上层积线缆层来形成芯衬底。如果芯部分由热 膨胀系数小的材料如碳纤维增强塑料组成，则大的热应力作用于在芯部分与 线缆层之间的边界面，因为线缆层的热膨胀系数比芯部分的热膨胀系数大得 多。通过大的热应力，线缆层会从芯部分分裂或者会在其间形成裂缝。为了 避免该问题，必须增加在芯部分与线缆层之间的粘合强度。
如上所述，在具有导电芯部分的芯衬底中形成镀通孔部分的情况下，在 衬底中形成通孔，然后镀制通孔的内面用于电连接。在这一情况下，必须保 护镀层以确保镀层的电连接。

发明内容
为了解决上述问题而构思本发明。
本发明的一个目的是提供一种能够对涂覆衬底中形成的通孔的内面的 镀层进行保护的适当的衬底制造方法。
为了实现该目的，本发明具有以下构成。
也就是，本发明的衬底的制造方法包括以下步骤在基部件中形成通孔； 镀制基部件以用镀层涂覆通孔的内面；在基部件的表面上涂敷光致抗蚀剂； 光学曝光和显影光致抗蚀剂以形成至少涂覆通孔的平坦区(planar area)的 抗蚀剂图案；以及使用抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻在基部件的表面上形成的 导电层。在所述涂敷步骤中形成抗蚀剂图案，以将暴露导电层的区域与通孔 的边缘分隔指定距离，而指定距离长于在蚀刻步骤中蚀刻导电层的侧面的距 离。
注意常常以制造电路板的常规方法执行在基部件中形成通孔和在通孔 的内面上形成导电层(镀层)的步骤。在本发明的方法中，在通孔的内面上 形成镀层之后，当蚀刻在基部件的表面上形成的导电层时，执行蚀刻步骤而 不损坏涂覆通孔的内面的镀层，以按指定图案来图案化导电层。
在该方法中，基部件可以具有导电芯部分；通孔可以是导孔，用于形成 穿透导孔的镀通孔部分；以及可以用镀层涂覆导孔的内孔。
在该方法，可以用镀层涂覆导孔的内面，可以用绝缘材料填充导孔，然 后可以在其导孔己经用绝缘材料填充的基部件的表面上涂敷光致抗蚀剂；可 以光学曝光和显影光致抗蚀剂以形成至少涂覆用绝缘材料填充的导孔的平坦区的抗蚀剂图案；可以使用抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻在基部件的表面上 形成的导电层；以及可以在所述涂敷步骤中形成抗蚀剂图案以便将暴露导电 层的区域与导孔的边缘分隔指定距离，而指定距离可以长于在所述蚀刻步骤 中蚀刻导电层的侧面的距离。利用这一方法，涂覆导孔的内面的镀层在蚀刻 步骤中不受损坏，并且可以通过按指定图案蚀刻基部件的表面上的导电层， 可以提高在基部件与其上层积的线缆层之间的粘合性。
在该方法中，可以沿着导孔的边缘在曝光和显影步骤中图案化光致抗蚀 剂以便形成环形涂覆图案，使得可以沿着导孔的边缘形成环形焊盘。
通过用镀层涂覆导孔的内面，当在导孔中形成镀通孔部分时可以防止在 镀通孔部分与芯部分之间的短路。
在该方法中，可以在用镀层镀制导孔的内面之后，通过使用镀层作为电 功率馈送层的电极沉积方法，用绝缘膜涂覆导孔的内面；以及可以用绝缘材 料填充其内面用绝缘膜涂覆的导孔，使得可以可靠地防止在镀通孔部分与芯 部分之间的电短路。在通过本发明的方法用绝缘膜涂覆导孔的内面情况下， 还可以防止损坏涂覆导孔的内面的镀层。
在该方法中，可以在用绝缘材料填充导孔之后执行用于涂覆基部件的表 面的非电解镀；以及可以在已经形成有非电解镀层的基部件的表面上涂敷光 致抗蚀剂以形成抗蚀剂图案，使得可以在去除抗蚀剂图案的步骤中从填充导 孔的绝缘材料容易地去除抗蚀剂图案。
在该方法中，可以在蚀刻导电层并且去除抗蚀剂图案之后，在芯部分的 两个侧面上层积线缆层；可以形成穿过导孔的通孔；以及可以用镀层涂覆通 孔的内面以便形成镀通孔部分。
在该方法中，可以在形成镀通孔部分之后用绝缘材料填充通孔；以及可 以蚀刻在基部件的侧面上形成的导电层以形成为指定图案，使得在基部件的 两个侧面上形成的线缆图案可以由镀通孔部分电连接。
在该方法中，可以在基部件的两个侧面上层积线缆层以制造电路板，使 得可以制造在衬底的两个侧面上层积线缆层的电路板。
可以通过构建方法在衬底的两个侧面上层积电路板的线缆层。
在该方法中，可以通过加热和加压包括碳纤维的多个预浸料将芯部分形 成为平板，使得衬底的热系数可以对应于将要在其上装配的半导体元件的热
6系数并且可以制造具有高可靠性的电路板。
在本发明的方法中，可以在蚀刻形成于基部件表面上的导电层之时防止 损坏涂覆通孔的内面的镀层，使得可以保证涂覆通孔的内面的镀层的功能。 通过按指定图案蚀刻在基部件的表面上形成的导电层，可以增加在基部件与 线缆层之间的粘合性，使得即使二者的热膨胀系数不对应仍可防止线缆层从 基部件分离以及在其间的边界面中形成裂缝。


现在将通过例子并且参照附图描述本发明的实施例，在附图中
图1A-图ID是示出了在基部件中形成导孔和除气孔的步骤的局部截面
图2A和图2B是示出了形成除气孔并且用树脂填充导孔的步骤的局部截 面图3是示出了导孔和除气孔的布置的平面图4A-图4C是示出了制造除气孔并且用树脂填充导孔的另一过程的局 部截面图5A图-5D是示出了蚀刻在基部件的两个侧面上形成的导电层的步骤 的局部截面图6A-图6C是示出了制造另一芯衬底的步骤的局部截面图7A和图7B是示出了制造另一芯衬底的进一步步骤的局部截面图8是改型的芯衬底的局部截面图；以及
图9是电路板的局部截面图。
具体实施例方式
现在将参照附图具体描述本发明的优选实施例。
(形成芯衬底的步骤)
在以下描述中将说明制造芯衬底的方法作为本发明的实施例，该芯衬底 具有包括导电芯部分的基部件。
图1A-图2B示出了以下步骤在基部件中形成将分别穿透镀通孔部分的导孔；形成除气孔；以及用绝缘材料填充导孔。
图1A示出了平板形基部件16，其包括由碳纤维增强塑料组成的芯部分 10和用预浸料12分别粘结在芯部分10的两个侧面上的铜箔14。通过以下 步骤形成芯部分10:层积各自通过向碳布(carbon cloth)注入聚合物如环氧 树脂而形成的四个预浸料；以及加热和加压所层积的预浸料以便使它们成为 一体。注意能够可选地选择构成芯部分10的包括碳纤维的层积预浸料的数 目。
在本实施例中，芯部分10由纺织碳纤维布构成，各纺织纤维布由碳纤 维丝组成。另外，可以取代纺织碳纤维布而使用无纺碳纤维布、碳纤维网等。 碳纤维的热膨胀系数约为0 ppm/'C，而芯部分10的热膨胀系数可以通过选 择以下各项来调整碳纤维增强塑料中碳纤维的含量比、碳纤维中包括的树 脂材料；与树脂混合的填充物等。在本实施例中，芯部分10的热膨胀系数 约为1 ppmTC。
可以通过选择构成基部件的线缆层和在线缆层之间设置的绝缘层的热 膨胀系数，来调整具有由碳纤维增强塑料组成的芯部分10的整个基部件的 热膨胀系数。另外，可以通过选择基部件和构建层的热膨胀系数，来恰当地 调整通过在基部件的两个侧面上层积枸建层而形成的电路板的热膨胀系数。 半导体元件的热膨胀系数约为3.5 ppmTC。电路板的热膨胀系数可容易地对 应于将要在电路板上装配的半导体元件的热膨胀系数。
在图1B中，在基部件16中钻穿导孔18。导孔18是通过钻具在基部件 16的厚度方向上钻穿的通孔。导孔的直径大于将要在后继步骤中形成的镀通 孔部分的通孔的直径。在本实施例中，导孔18的直径为0.8 mm;镀通孔部 分的通孔的直径为0.35 mm。导孔18位于与将要在基部件中形成的镀通孔部 分对应的指定平面位置。
当钻通导孔18时，例如由于钻具的磨损而在导孔18的内面上形成毛刺， 并且导孔18具有粗糙或者不平坦的内面。另外，芯部分10的钻具尘埃将粘 附于导孔18的内面上。
在由碳纤维增强塑料组成的芯部分IO情况下，碳尘埃11粘附于导孔18 的内面上。碳尘埃11具有导电性，所以如果碳尘埃11侵入填充导孔18的 树脂20中，则树脂20的绝缘性能恶化。另外，镀通孔部分和芯部分10将电短路。
为了防止在镀通孔部分与芯部分10之间的短路，在本实施例中，在基
部件16中形成导孔18之后顺序执行非电解镀铜和电解镀铜，以用铜镀层19 涂覆导孔18的内面。通过用铜非电解镀基部件16，在导孔18的整个内面和 基部件16的整个侧面上形成铜层。然后，使用铜层作为电功率馈送层来执 行电解镀，使得可以在导孔18的内面和基部件16的两个侧面上形成镀层19 (见图1C)。通过非电解镀形成的铜层的厚度约为0.5 通过电解镀形 成的镀层19的厚度约为10-20 pm。
通过涂覆导孔18的内面，使导孔18的内面光滑，从而在不形成空穴的 情况下容易用树脂20填充导孔18。因此，镀通孔部分20和芯部分10在与 空穴对应的位置不短路。另外，粘附于导孔18的内面上的尘埃11为镀层19 所包围或者嵌入于镀层19中，使得不会从其内面剥离尘埃11。利用这一结 构，可以保证树脂20的绝缘性能。
在用树脂20填充导孔18的步骤中，执行热处理以固化树脂20,所以从 芯部分10的塑料成分生成分解气体，或者将在芯部分10中吸收的湿气汽化。
在热固化步骤过程中生成的分解气体和水汽从芯部分10移出，但是镀 层19涂覆包括导孔18内面的芯部分的整个表面。利用这一结构，气体和水 汽不能从中出去，因此它们使涂覆导孔内面的镀层19以及涂覆基部件16侧 面的铜箔14和镀层19膨胀。形成镀层19的目的在于涂覆导孔18的内面并 且使它们光滑。如果镀层19膨胀，则不能实现该目的。
当执行热固化导孔18中树脂20的步骤时，用镀层19和铜箔14完全涂 覆包括导孔18内面的基部件16的表面这一结构引起上述问题。另外，当用 预浸料加热和加压线缆片在基部件16的两个侧面上形成线缆层时，该结构 引起相同问题。
在通过在基部件16的两个侧面上形成构建层来制造电路板的情况下， 形成构建层的过程包括加热步骤，因此会出现从芯部分10或者基部件16生 成的气体所引起的使铜箔14和镀层19膨胀的问题。
因此，在本实施例的方法中，在基部件16的表面中形成除气孔140，以 可靠地形成用于排放或者清除从芯部分10生成的分解气体和/或从基部件16 生成的水汽的路径。在图ID中，在基部件16的两个侧面上涂敷干膜抗蚀剂(光致抗蚀剂)， 然后图案化光致抗蚀剂以通过光学曝光和显影光致抗蚀剂来形成暴露出与 待形成的除气孔140对应的部分的光致抗蚀剂图案170，以在抗蚀剂16的两 个侧面中形成除气孔140。
通过形成除气孔140，局部地钻穿涂覆基部件16侧面的铜箔14和在铜 箔14上层积的镀层19，以暴露涂覆芯部分10的预浸料12的表面，从而将 芯部分10连通到外界。
可以可选地选择除气孔14的位置和尺寸。在本实施例中，除气孔140 位于导孔18附近以便防止导孔18的内面上的镀层19膨胀。
在本实施例中，在除气孔IO与导孔18边缘之间的间距D为300-350 pm。 当形成除气孔140时，蚀刻除气孔140的侧面的蚀刻量依赖于镀层19和铜 箔14的厚度、蚀刻条件如蚀刻溶液等。因此，可以基于蚀刻除气孔140的 侧面的蚀刻量来设计除气孔140的位置。
当使用树脂图案70作为掩模来蚀刻基部件16的表面上的铜箔14和镀 层19时，因蚀刻溶液的侵入而造成侧面被蚀刻，而蚀刻侧面的蚀刻量按照 蚀刻条件来变化，例如铜箔14和镀层19的厚度、蚀刻溶液、蚀刻溶液的注 入压力。当设计抗蚀剂图案时，可以设置距离D以便防止蚀刻溶液到达导孔 18的内面。
在本实施例中，形成抗蚀剂图案70，以将暴露基部件16的表面上形成 的镀层19的区域与导孔18的边缘分开指定距离，而指定长度长于蚀刻除气 孔140的侧面的距离。利用这一结构，蚀刻溶液侵入到覆盖导孔18的内面 的镀层19，使得可以在蚀刻覆盖基部件16的表面的铜箔14和镀层19之时， 防止损坏涂覆导孔18的内面的镀层19。因此，可以保证涂覆导孔18的内面 的镀层19的功能。
在图2A中，通过使用抗蚀剂图案70作为掩模蚀刻镀层19和铜箔14来 形成除气孔140。预浸料12的表面在除气孔140中暴露，芯部分10经由除 气孔140连通到基部件16的外部，使得芯部分10连通到外界。
图3是在基部件16的表面中形成除气孔140的基部件16的局部平面图。 穿透基部件16的导孔18以矩阵形式规则地排列。另外，四个除气孔140十 字形地排列于各导孔18的边缘周围。预浸料12的表面在除气孔140中作为其内底面而暴露。
各除气孔140与导孔18分隔距离D。如上所述，通过将除气孔140与 导孔18的边缘分离，可以在蚀刻基部件16上的铜箔14和镀层19时防止蚀 刻涂覆导孔18的内面的镀层19。基部件16的表面涂有镀层19。注意图2A 是沿着图3中所示线A-A得到的截面图。
在基部件16中钻穿的导孔18的排列不限于矩阵形式，因此可以可选地 排列它们。多个除气孔140可以设置于相邻导孔18之间、可以相对于各导 孔18径向排列，以及可以仅规则地排列于基部件16的表面中。
如上所述，除气孔140位于导孔18的边缘附近，以从导孔18附近的部 分有效清除气体和/或水汽。如果在除了导孔18附近的部分之外的基部件16 表面中进一步形成大量除气孔140，则可以从芯部分10容易地清除气体和/ 或水汽。另夕卜，在基部件16的表面中形成许多凸凹体(asperity)即除气孔， 使得可以增加在基部件16与基部件16的表面上形成的绝缘层之间的粘合强 度。
在图2B中，在导孔18中填充树脂20作为绝缘材料。可以通过丝网印 或者使用金属掩模用树脂20填充导孔18。
在用树脂20填充导孔18之后，通过加热步骤来固化树脂20。在本实施 例中，树脂20是热固环氧树脂，并且在约16(TC的温度固化树脂20。由于 在基部件16的表面中形成除气孔140，所以可以经由除气孔140向外界排放 或者清除从芯部分10生成的分解气体和/或水汽，使得可以防止镀层19和铜 箔14的膨胀。
在热固化导孔18中的树脂20之后，研磨和打平从导孔18向外突出的 固化树脂20的端部，使得固化树脂20的端面与镀层19的表面齐平。
在图4A-图4B中，用镀层19涂覆导孔18的内面，然后进一步用绝缘 膜21涂覆导孔18的内面。
在图4A中，用镀层19涂覆图2A中所示导孔18。
在图4B中，通过电沉积方法在已经在导孔18的内面和基部件16的表 面上形成的铜箔14和镀层19上形成绝缘膜21。镀层19完全涂覆导孔18的 内面和基部件16的两个侧面。因此，通过使用镀层19作为电功率馈送层的 电沉积方法，可以在导孔18的内面和基部件16的整个侧面上形成绝缘膜21。例如，可以通过恒定电流方法来电沉积绝缘膜21，在该方法中在环氧树脂的 电沉积溶液中浸泡基部件，然后直流电流穿过镀层19。
形成绝缘膜21以可靠地防止在导孔18与镀通孔部分之间的短路。
在导孔18的内面和基部件16的两个侧面上电沉积绝缘膜21之后，执 行干燥过程和加热过程以固化绝缘膜21。绝缘膜21的厚度为10-20 pm。
在图4C中，用树脂20作为绝缘材料来填充已经用绝缘膜21填充其内 面的导孔18。尽管热固化导孔18中的树脂20，但是经由在基部件16的表 面中形成的除气孔140向外界排放从芯部分生成的气体和从基部件16生成 的水汽，从而可以防止使镀层19和绝缘膜21膨胀的问题。
在热固化导孔18中的树脂20之后，研磨和打平从导孔18向外突出的 固化树脂20的端部。这时，也研磨和去除涂覆基部件16表面的绝缘膜21， 而使固化树脂20的端面与基部件16的表面齐平。
通过用镀层19涂敷导孔18的内面，可以使导孔18的粗糙内面光滑， 从而当用熔融树脂20填充导孔18时在树脂20中不形成空穴。因此，可以 有效防止由树脂20中形成的空穴所引起的在芯部分与镀通孔部分之间的短 路。通过用绝缘膜21涂覆镀层19，进一步使导孔18的内面光滑，可以提高 树脂20的填充率，并且绝缘膜21使导孔18与镀通孔部分绝缘，从而可以 可靠地防止在芯部分10与镀通孔部分之间的短路。
通过以下步骤来制造本实施例的芯衬底如图2B或者图4C中所示用树 脂20填充在基部件16中钻穿的导孔18;在基部件16的两个侧面上层积线 缆层；以及形成穿透导孔18的镀通孔部分。
如果基部件16的芯部分10的热膨胀系数明显不同于线缆层的热膨胀系 数，则线缆层会与基部件16分离或者会在其间的边界面中形成裂缝。因此， 在基部件16与线缆层之间不设置导电部件如铜箔。优选地，预浸料(树脂 层)12在基部件16的表面中暴露，而线缆层中包含的绝缘层粘结于基部件 16的绝缘层。与将树脂粘结于铜箔的情况相比，大大增加了树脂(绝缘层) 之间的粘结强度。
(蚀刻导电层的步骤)
因此，图5A-图5D示出了以下步骤用干膜抗蚀剂(光致抗蚀剂)涂敷基部件16的表面；以及去除铜箔14和镀层19，其中沿着导孔18的边缘 余留具有指定宽度的铜箔14和镀层19。
在图5A中，用树脂20填充基部件16的导孔18，然后通过非电解镀用 铜镀层80涂敷基部件16的表面。
在图5B中，在基部件16的两个侧面上涂敷干膜抗蚀剂(光致抗蚀剂)， 然后光学曝光和显影光致抗蚀剂以便形成光致抗蚀剂图案72。光致抗蚀剂图 案72涂覆导孔18的平坦区并且还以指定宽度圆形地涂覆导孔18的边缘。
在图5C中，使用抗蚀剂图案72作为掩模来执行化学蚀刻，以去除和局 部地余留铜镀层80、镀层19和铜箔14。
具有指定宽度的抗蚀剂图案72涂覆导孔18及其边缘。因此，通过使用 抗蚀剂图案72作为掩模来执行蚀刻，沿着导孔18的边缘局部地余留环形铜 箔14和镀层19。
在图5D中，沿着导孔18的边缘余留铜箔14和镀层19，使得形成区域 (land) 142。预浸料12在基部件16的表面中暴露并且用树脂20填充导孔 18。使导孔18中固化树脂20的端面与区域142的端面齐平。
在图5A中所示步骤中，通过非电解镀涂覆基部件16的两个侧面，使得 当在蚀刻铜箔14和镀层19之后去除抗蚀剂图案72时，可以从导孔18中固 化的树脂20容易地仅去除抗蚀剂图案72。
如果在没有非电解镀基部件16的两个侧面情况下在基部件16的两个侧 面上涂敷干膜抗蚀剂，则干膜抗蚀剂紧密地粘结于树脂20，因为它们是树脂。 也就是，在执行蚀刻过程之后无法从树脂20容易地去除抗蚀剂图案72。如 果从树脂20强行剥离或者化学去除干膜抗蚀剂(抗蚀剂图案72)，则会在 树脂20的端面中形成毛刺或者会损坏其端面。
另一方面，通过非电解镀铜预先涂覆基部件的表面，然后在其上涂敷干 膜抗蚀剂。因此，可以通过提起(liftoff)过程或者化学溶解铜镀层80来容 易地去除干膜抗蚀剂(抗蚀剂图案72)。通过执行非电解镀铜，在树脂20 的端面与抗蚀剂图案72之间提供铜镀层80，并且铜镀层80充当释放层。
充当释放层的铜镀层80的厚度可以约为0.5-1拜。充当释放层的非电解 镀层可以由铜以及其它金属组成。注意可以容易地执行非电解镀铜并且可以 容易地蚀刻铜层。如图5B中所示，在本实施例中，图案化干膜抗蚀剂，以当在基部件16 的两个侧面上形成抗蚀剂图案72时，沿着导孔18的边缘余留厚度为w的铜 箔14和镀层19。沿导孔18的边缘局部地余留铜箔14和镀层19,以免在蚀 刻铜箔14和镀层19之时蚀刻涂覆导孔18内面的镀层19。如果抗蚀剂图案 72仅涂覆导孔18的敞开部分，则蚀刻溶液在蚀刻铜箔14和镀层19时侵入 导孔18的内面并且蚀刻它们。
在图5B中，涂覆导孔18的各抗蚀剂图案72从导孔18的边缘延伸距离 w。在这一状态下，通过化学蚀刻铜箔14和镀层19来蚀刻区域142的侧面。 蚀刻侧面的蚀刻量依赖于蚀刻条件，例如铜箔14和镀层19的厚度、蚀刻溶 液、蚀刻溶液的注入压力。蚀刻侧面的蚀刻量约为待蚀刻的层的厚度的70 。％。因此，考虑到蚀刻侧面的蚀刻量来设置抗蚀剂图案72的延伸距离W以 防止蚀刻溶液到达导孔18的内面。也就是，必须保护涂覆导孔18内面的镀 层19。
(形成线缆层的步骤)
图6A-图7B示出了以下步骤在通过上述步骤在其中沿着导孔18的边 缘形成区域142的基部件的两个侧面上形成线缆层；以及形成镀通孔部分。
在图6A中，顺序层积预浸料40、线缆片42、预浸料44和铜箔46。各 线缆片42由绝缘树脂片41和在绝缘树脂片41的两面上形成的线缆图案42a 构成。可以通过按指定图案蚀刻由绝缘树脂片和在绝缘树脂片的两面上接合 的铜箔构成的铜粘结衬底的铜箔层来形成线缆片42，其中该绝缘树脂片由玻 璃布组成。
在图6B中，加热和加压已经在基部件16的两个侧面上正确定位的预浸 料40、线缆片42、预浸料44和铜箔46，以固化预浸料40和44并且在基部 件16上一体地层积线缆层48。通过向玻璃布注入树脂来形成预浸料40和 44，并且在层之间设置未固化的预浸料40和44。通过加热和加压过程，预 浸料40和440使线缆层48绝缘并且使它们成为一体。
在图6C中，在线缆层48已经层积于其上的基部件16中钻穿通孔50以 便形成镀通孔部分。通孔50与导孔18同轴并且在已经与线缆层48集成的 基部件16的厚度方向上通过钻具来钻穿。由于通孔50的直径小于通孔18的直径，所以树脂20在穿过树脂20的通孔50的内面中暴露。
在图7A中，通过非电解镀方法和电解镀方法用铜镀制基部件16，以便 在形成通孔50之后在通孔50的内面上形成镀通孔部分52。通过执行非电解 镀方法，用铜涂覆通孔50的内面和基部件16的整个表面。然后，使用非电 解镀方法所形成的铜层作为电功率馈送层来执行电解镀方法，使得用镀层 52a涂覆通孔50的内面和基部件16的整个表面。在通孔50的内面上形成的 镀层52a充当镀通孔部分52,该镀通孔部分52将在基部件16的两个侧面上 形成的线缆图案相互连接。
在图7B中，在形成镀通孔部分52之后，用树脂54填充通孔50，形成 盖镀层55，然后通过按指定图案蚀刻在基部件的两个侧面上形成的铜箔46、 镀层52a和盖镀层55来形成线缆图案56，从而可以制造芯衬底58。
在芯衬底58的两个侧面上形成的线缆图案56通过镀通孔部分52相互 电连接。另外，线缆层48中的内线缆图案42a在适当位置连接到镀通孔部 分52。
在芯衬底58中，用镀层19涂覆在包括芯部分10的基部件16中形成的 导孔18的内面，使得可以防止芯部分10与镀通孔部分52之间的短路。
图8示出了包括图4C中所示的基部件16的芯衬底58，其中用镀层19 和绝缘膜21涂覆导孔18的内面。
在这一情况下，也可以通过在基部件16的两个侧面上层积线缆层48以 及图6A-图7B中所示过程来制造芯衬底58。线缆图案56形成于芯衬底58 的两个侧面上，并且线缆图案56通过镀通孔部分52相互电连接。
在本实施例的芯衬底58中，用镀层19和绝缘膜21双重涂覆在芯部分 10中形成的导孔18的内面，并且绝缘膜21在导孔18的内面上暴露。因此， 即使在用树脂20填充导孔18时，在树脂20中形成了空穴并且空穴造成镀 通孔部分52中的膨胀部分52b，绝缘膜21仍存在于膨胀部分52b与镀层19 之间，从而可以防止镀通孔部分52与芯部分IO之间的短路。
(制造电路板的步骤)
可以通过在芯衬底58的两个侧面上层积线缆图案来制造电路板。
在图9中所示电路板中，在图7B中所示芯衬底16的两个侧面上，形成各由两个构建层(build-up layer) 60a和60b构成的构建层60。
各第一构建层60a包括绝缘层61a;在绝缘层61a的表面上形成的线
缆图案62a;以及将下方线缆图案56电连接到上方线缆图案62a的通路63a。
各第二构建层60b包括绝缘层61b;线缆图案62b;以及通路63b。
在芯衬底58的两个侧面上形成的构建层60中包括的线缆图案62a和62b
通过镀通孔部分52以及通路63a和63b相互电连接。 将说明形成构建层60的步骤。
首先，通过层积绝缘树脂膜如环氧膜在芯衬底58的两个侧面上形成绝 缘层61a，并且通过激光装置在绝缘层61中钻穿通路孔，在这些通路孔中将 形成通路63a并且暴露芯衬底58的侧面上形成的线缆图案56。
接着，对通路孔的内面进行去污(desmear)处理，以使其内面粗糙，然 后通过非电解镀用铜层涂覆通路孔的内面和绝缘层61的表面。
然后，用光致抗蚀剂涂覆非电解镀铜层，并且通过光学曝光和显影光致 抗蚀剂来形成抗蚀剂图案，在这些抗蚀剂图案中暴露非电解镀铜层中将要作 为线缆图案62a而形成的部分。
另外，执行使用抗蚀剂图案作为掩模而使用非电解镀铜层作为电功率馈 送层的电解镀，以便向非电解镀铜层的暴露部分供应铜，以增加其中的铜。 在这一步骤中，用电解镀方法所供应的铜填充通路孔并且形成通路63a。
接着，去除抗蚀剂图案并且蚀刻和去除非电解镀铜层的暴露部分，使得 在绝缘层61a的表面上以预定图案形成线缆图案62a。
可以与第一构建层60a —样形成第二构建层60b。
在最外层中图案化半导体元件将要连接到的电极或者外部连接器将要 连接到的连接焊盘，并且用保护膜涂覆除了暴露部分之外的最外层如电极、 连接器。暴露电极或者连接焊盘例如镀金以求保护。
可以通过其它方法来制造电路板。在芯衬底58的两个侧面上形成线缆 层的步骤不限于上述步骤。
在上述实施例中，基部件具有由导电碳纤维增强塑料组成的芯部分10。
本发明可以应用于具有由其它导电材料组成的芯部分或者由树脂组成 的芯部分的衬底。
另外，本发明可以应用于包括以下步骤的方法在通孔的内面上形成镀层；以及形成用于防止蚀刻镀层的抗蚀剂图案。
可以在不脱离本发明实质特征的精神情况下以其它具体形式实现本发 明。当前实施例因此被认为在所有方面都为例示而不是限制，本发明的范围 由所附权利要求而不是以上描述来指明，落入权利要求的含义和等效范围内 的所有变化因此都将为本发明所涵盖。
权利要求
1.一种衬底的制造方法，包括以下步骤在基部件中形成通孔；镀制所述基部件，以用镀层涂覆所述通孔的内面；在所述基部件的表面上涂敷光致抗蚀剂；光学曝光和显影所述光致抗蚀剂，以形成至少涂覆所述通孔的平坦区的抗蚀剂图案；以及使用所述抗蚀剂图案作为掩模，蚀刻在所述基部件的表面上形成的导电层，其中在所述涂敷步骤中形成所述抗蚀剂图案，以将暴露所述导电层的区域与所述通孔的边缘分隔指定距离，所述指定距离长于在所述蚀刻步骤中蚀刻所述导电层的侧面的距离。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中 所述基部件具有导电芯部分；所述通孔是导孔，用于形成穿透所述导孔的镀通孔部分；以及 用所述镀层涂覆所述导孔的内孔。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中用所述镀层涂覆所述导孔的内面，用绝缘材料填充所述导孔，然后在所 述基部件的表面上涂敷所述光致抗蚀剂，所述基部件的导孔已经填充有所述 绝缘材料；光学曝光和显影所述光致抗蚀剂，以形成至少涂覆所述导孔的平坦区的 所述抗蚀剂图案，所述导孔填充有所述绝缘材料；使用所述抗蚀剂图案作为所述掩模，蚀刻在所述基部件的表面上形成的 所述导电层；以及在所述涂敷步骤中形成所述抗蚀剂图案，以将暴露所述导电层的所述区 域与所述导孔的边缘分隔指定距离，所述指定距离长于在所述蚀刻步骤中蚀 刻所述导电层的侧面的距离。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中在所述曝光和显影步骤中，沿着所述导孔的边缘图案化所述光致抗蚀剂，以形成环形涂覆图案。
5. 根据权利要求3所述的方法，其中在用所述镀层镀制所述导孔的内面之后，通过使用所述镀层作为电功率 馈送层的电沉积方法，用绝缘膜涂覆所述导孔的内面；以及 用所述绝缘材料填充内面涂覆有所述绝缘膜的所述导孔。
6. 根据权利要求3所述的方法，其中在用所述绝缘材料填充所述导孔之后，执行用于涂覆所述基部件的表面 的非电解镀；以及在己经形成有非电解镀层的所述基部件的表面上涂敷所述光致抗蚀剂， 以形成所述抗蚀剂图案。
7. 根据权利要求3所述的方法，其中在蚀刻所述导电层并且去除所述抗蚀剂图案之后，在所述芯部分的两个 侧面上层积线缆层；形成穿过所述导孔的通孔；以及 用镀层涂覆所述通孔的内面以形成镀通孔部分。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中在形成所述镀通孔部分之后，用绝缘材料填充所述通孔；以及 蚀刻在所述基部件的侧面上形成的所述导电层，以形成指定图案，使得 在所述基部件的两个侧面上形成的线缆图案能够通过所述镀通孔部分电连接。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中 在所述基部件的两个侧面上层积线缆层，以制造电路板。
10. 根据权利要求9所述的方法，其中 通过构建方法在所述衬底的两个侧面上层积所述线缆层。
11. 根据权利要求2所述的方法，其中通过加热和加压包括碳纤维的多个预浸料，将所述芯部分形成为平板。
全文摘要
本发明涉及一种衬底的制造方法，其包括以下步骤在基部件中形成通孔；镀制基部件以用镀层涂覆通孔的内面；在基部件上涂敷光致抗蚀剂；光学曝光和显影光致抗蚀剂以形成至少涂覆通孔的平坦区的抗蚀剂图案；以及蚀刻在基部件的表面上形成的导电层。形成抗蚀剂图案以将暴露导电层的区域与通孔的边缘分隔指定距离，指定距离长于在蚀刻步骤中蚀刻导电层的侧面的距离。本发明可以防止损坏涂覆通孔的内面的镀层，从而可以保护涂覆通孔的内面的镀层。
文档编号H05K3/42GK101409983SQ200810129729
公开日2009年4月15日 申请日期2008年8月11日 优先权日2007年10月12日
发明者中川隆, 前原靖友, 吉村英明, 尾崎德一, 山胁清吾, 平野伸, 阿部知行, 饭田宪司 申请人:富士通株式会社