专利名称：制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及电路板制作领域，尤其涉及一种制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板。
背景技术：
在目前使用积层法进行高密度PCB封装基板等电路板的制造过程中，一般是采用层间绝缘层上激光钻孔+金属化制孔的层间电镀连通或直接采用图形转移+全板电镀铜柱的方法制作层间互联层。对于使用电镀铜柱法来制作层间互联层的方法，由于采用的是盲孔电镀，当干膜孔的厚径比达到1.2 1以上时，即制作铜柱时所铺设的薄膜的厚度与铜柱的直径的比值达到1.2 1以上时，由于在制作过程中需要使用多种化学药水，可能会因多种化学药水在孔内交换更替不充分等因素而造成显影不净、电镀漏镀等诸多问题的发生，从而使制程的稳定性和制程的品质合格率受到巨大的影响。目前，通常使用对显影后的铜柱图形板进行等离子蚀刻清洁(Plasma)的方式来解决显影不净的问题，也通过加大电镀铜缸药水的喷淋压力和改善药水的浸润性也来缓解电镀漏镀问题，但是，这些方法只能在一定程度上缓解显影不净和电镀漏镀这些问题，随着精细电路制作的需要，层间互联孔不断向更微细化和更高密度化方向发展，干膜孔的厚径比达到1.5 1以上，此时，上述方法将逐渐失去效用。另外，使用图形转移+全板电镀铜柱的图形电镀法制作铜柱时，由于每个制作铜柱的孔的情况均有不同，其高度分布均勻性也很难保证，这也是此种工艺方法的另一个重要缺点。
发明内容
本发明实施例提供一种制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板。以实现细微导电柱的制作，并提高导电柱的高度分布均勻性。一种制作电路板导电柱的方法，包括在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层；整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层；在所述导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层；对所述导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分；去除所述蚀刻保护层，得到导电柱。一种电路板，包括利用本发明实施例提供的制作电路板导电柱的方法制作的导电柱。一种制作电路板导电柱的系统，包括蚀刻阻挡层覆盖单元，用于在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层；导电层覆盖单元，用于整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层；
蚀刻保护层覆盖单元，用于在所述导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层；蚀刻单元，用于对所述导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分；去除单元，用于去除所述蚀刻保护层，得到导电柱。本发明实施例提供一种制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板，通过在完成线路层电镀的电路板上生成蚀刻阻挡层和导电层，再在在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，进而对导电层进行蚀刻的方式得到导电柱，最后去除所述蚀刻保护层和所述蚀刻阻挡层，由于先整板覆盖了导电层再进行蚀刻，所以不存在显影不净、电镀漏镀等诸多问题，且采用蚀刻的方式更易对导电柱的形状和规格进行控制，实现了细微导电柱的制作，并提高了导电柱的高度分布均勻性。
图1为本发明实施例中电路板导电柱制作的流程图；图2为本发明实施例中制作外层线路完成时的电路板的示意图；图3为本发明实施例中覆盖了蚀刻阻挡层的电路板的示意图；图4为本发明实施例中覆盖了导电层的电路板的示意图；图5为本发明实施例中覆盖蚀刻保护层的流程示意图；图6为本发明实施例中覆盖蚀刻保护层时覆盖临时薄膜后的电路板的示意图；图7为本发明实施例中覆盖蚀刻保护层时形成每个导电柱的开口后的电路板的示意图；图8为本发明实施例中覆盖了蚀刻保护层后的电路板的示意图；图9为本发明实施例中覆盖了蚀刻保护层并去除临时薄膜后的电路板的示意图；图10为本发明实施例中蚀刻形成导电柱后的电路板的示意图；图11为本发明实施例中去除蚀刻阻挡层和蚀刻保护层后的电路板的示意图；图12为本发明实施例中蚀刻种子层后的电路板的示意图；图13为本发明实施例中制作电路板导电柱的系统的架构图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板，通过在完成线路层电镀的电路板上生成蚀刻阻挡层和导电层，再在在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，进而对导电层进行蚀刻的方式得到导电柱，最后去除所述蚀刻保护层和所述蚀刻阻挡层，由于先整板覆盖了导电层再进行蚀刻，所以不存在显影不净、电镀漏镀等诸多问题，且采用蚀刻的方式更易对导电柱的形状和规格进行控制，实现了细微导电柱的制作，并提高了导电柱的高度分布均勻性。本发明提供一种制作电路板导电柱的方法，其特征在于，包括在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层；整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层；在所述导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层；对所述导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分；
去除所述蚀刻保护层，得到导电柱。优选地，在本发明的各实施例中，所述蚀刻阻挡层的厚度为lum-4um，例如为3um ； 和/或所述蚀刻阻挡层的材料为锡或镍。优选地，在本发明的各实施例中，所述导电层的高度大于或等于所述电路板所需结合的介质层的厚度的1. 2-2. 0倍，优选地大于或等于所述介质层的厚度的1. 5-1. 8倍，例如为1. 6倍。优选地，在本发明的各实施例中，所述导电层的材料包括铜、锡、或导电塑料。优选地，在本发明的各实施例中，所述在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，具体包括在所述导电层上覆盖临时薄膜；在所述临时薄膜上形成每个导电柱的开口 ；在每个开口中覆盖蚀刻保护材料，并褪掉所述临时薄膜的其余部分。优选地，在本发明的各实施例中，所述蚀刻保护层的厚度为5um-7um，例如为6um ； 和/或所述蚀刻保护层的材料为锡或镍。优选地，在本发明的各实施例中，所述对所述导电层进行蚀刻，具体为采用碱性蚀刻药水对所述导电层进行蚀刻。本发明提供一种电路板，其特征在于，包括利用如前所述的方法制作的导电柱。优选地，在本发明的各实施例中，所述导电柱具有的锥度为0-60度，优选地为 15-45度，例如为20度、30度或40度。本发明提供一种利用如前所述的方法制作电路板导电柱的系统，其特征在于，包括蚀刻阻挡层覆盖单元，用于在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层；导电层覆盖单元，用于整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层；蚀刻保护层覆盖单元，用于在所述导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层；蚀刻单元，用于对所述导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分；去除单元，用于去除所述蚀刻保护层，得到导电柱。如图1所示，本发明实施例提供的制作电路板导电柱的方法包括步骤S101、在完成线路层制作的电路板上生成蚀刻阻挡层；步骤S102、整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层；步骤S103、在导电层上制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层；步骤S104、对导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分；步骤S105、去除蚀刻保护层，得到导电柱。至此即完成的电路板导电柱的制作，在后续过程中，还可以根据需要去除蚀刻阻挡层。在步骤SlOl中，覆盖的蚀刻阻挡层的方式可以采用沉积的方式，在已完成线路层制作的电路板上进行整板沉积。该蚀刻阻挡层可以采用厚度为lum-4um锡层或镍层，例如采用厚度为3um的锡层或镍层。如图2所示，本发明实施例中所说的完成线路层制作的电路板指的是已完成线路层退膜并保留有种子层1的半成品基板，例如运用半加成法，通过图形转移和全板电镀进行多层线路板导电线路层2的积层制作，在完成了线路层2的电镀后，再将保护干膜彻底退除净尽的半成品板，图2中种子层1覆盖在电路板主体0上，线路层2已经制作完毕。进行整板沉积蚀刻阻挡层后，整个电路板上均覆盖一层蚀刻阻挡层，如图3所示， 该蚀刻阻挡层3不会被蚀刻导电层的药水所蚀刻掉。在步骤S102中，还需要整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层，如图 4所示，该导电层4整板覆盖在电路板的蚀刻阻挡层3上。由于导电柱是通过蚀刻该导电层4获得的，所以导电层4的高度要大于或等于所需导电柱的高度，较佳的，由于导电柱的高度通常为该电路板所需结合的介质层的厚度的1. 2-2. 0倍，所以导电层4的高度通常大于或等于该电路板所需结合的介质层的厚度的 1. 2-2. 0倍，优选地，导电层4的高度可以设置为大于或等于介质层的厚度的1. 5-1. 8倍，例如导电层4的高度可以设置为介质层的厚度的1. 6倍。根据所需要制作的电路板的需求，导电层4的材料可以包括铜、锡、或导电塑料， 当然，在实际制作电路板时，还可以采用其它导电材料来制作导电层4。在步骤S103中，需要在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，本发明实施例提供一种具体的覆盖蚀刻保护层的方法，如图5所示，包括步骤S501、在导电层上覆盖临时薄膜；步骤S502、在临时薄膜上形成每个导电柱的开口 ；步骤S503、在每个开口中覆盖蚀刻保护材料，并褪掉临时薄膜的其余部分。如图6所示，临时薄膜5覆盖在导电层上，该临时薄膜可以为较常用的感光薄膜， 但本发明实施例并不限于此，还可以是其他类型的薄膜。在步骤S502中，在临时薄膜上形成每个导电柱的开口，如图7所示，对于感光薄膜，可以在该感光薄膜上显影出每个导电柱的开口 ；对于其他类型的薄膜，则可以采用与其对应的方式，在薄膜上形成每个导电柱的开口，例如通过激光打孔的方式，在木质薄膜上
形成每个导电柱的开口。或者，通过化学腐蚀的方法，在塑胶薄膜上形成每个导电柱的开□。在步骤S503中，在每个开口中覆盖蚀刻保护层，如图8所示，蚀刻保护层6覆盖在每个开口处的导电层4上，图9为褪掉剩余的临时薄膜后的电路板，仅在需要在制作导电柱的部位覆盖有蚀刻保护层6，当然，如果蚀刻药水可以去除临时薄膜5，也可以不进行步骤 S503中的褪膜步骤，直接在如图8所示的电路板上进行步骤S104中的蚀刻。蚀刻保护层6需要使用锡或镍等不会被蚀刻导电层的药水所蚀刻掉的材料制作， 蚀刻保护层6主要用于在蚀刻过程中保护导电柱部位的导电层4不被蚀刻，进而通过蚀刻在蚀刻保护层6下面形成导电柱。当蚀刻保护层6其厚度为5um-7um时，即可以达到较佳的蚀刻保护作用，例如，可以采用厚度为6um的锡层或镍层作为蚀刻保护层6。在步骤S104中，对导电层进行蚀刻得到导电柱，进行蚀刻时，可以采用碱性蚀刻药水对导电层进行蚀刻，采取适当的碱性蚀刻工艺参数的控制，即可获得所需直径尺寸大小的导电柱；通过蚀刻的方法获得导电柱可以有效解决和避免目前使用图形电镀法所存在的显影不净和电镀漏镀等问题，且蚀刻法应用广泛，工艺成熟，易于掌控，容易控制导电柱的形状和大小。
在进行蚀刻时，可以通过调整蚀刻药水的浓度、温度和喷压等参数来获得所需的导电柱的形状和规格，由于导电层表面接触的蚀刻药水较多，接触时间较长，所以导电柱通常会被蚀刻成圆锥台的形状，如图10所示，导电柱7是导电层4经过蚀刻后残余的部分，为上细下宽的圆锥台形状，根据实际需要导电柱的锥度可以为0-60度，优选地为15-45度，例如为20度、30度或40度，其中锥度是指圆锥台的斜面与圆锥台的高线之间的角度，由于圆锥台形状的导电柱7的顶部较为尖锐，所以在层压时，导电柱7更容易穿透半固化介质层中的玻璃纤维层，从而可以有效防止导电柱不能穿透玻璃纤维层导致的磨板后玻璃纤维暴露严重的问题。在步骤S105中，根据蚀刻保护层6和蚀刻阻挡层3所使用的材料，可以使用专用的选择性褪锡或褪镍药水来去除蚀刻保护层6和蚀刻阻挡层3，如图11所示，为去除蚀刻保护层6和蚀刻阻挡层3后的电路板。在去除蚀刻保护层6和蚀刻阻挡层3后，可以通过快速蚀刻等方式去除种子层1， 图12为去除种子层1后的电路板。根据上述制作电路板导电柱的过程，可以获得一种电路板，该电路板包括利用上述方法制作的导电柱。其中，导电柱可以具有0-60度的锥度，优选地为15-45度，例如为20度、30度或
40度。本发明实施例中，针对上述的制作电路板导电柱的方法，可以提供一种制作电路板导电柱的系统，用于制作前述的电路板导电柱，参见图13，包括蚀刻阻挡层覆盖单元 100、导电层覆盖单元200、蚀刻保护层覆盖单元300、蚀刻单元400和去除单元500。其中，蚀刻阻挡层覆盖单元100，用于在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层；导电层覆盖单元200，用于整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层；蚀刻保护层覆盖单元300，用于在导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层；蚀刻单元400，用于对导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分；去除单元500，用于去除蚀刻保护层，得到导电柱。优选地，在本发明各实施例中，电路板包括线路板，或封装基板。本发明实施例提供一种制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板，通过在完成线路层电镀的电路板上生成蚀刻阻挡层和导电层，再在在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，进而对导电层进行蚀刻的方式得到导电柱，最后去除所述蚀刻保护层和所述蚀刻阻挡层，由于先整板覆盖了导电层再进行蚀刻，所以不存在显影不净、电镀漏镀等诸多问题，且采用蚀刻的方式更易对导电柱的形状和规格进行控制，实现了细微导电柱的制作，并提高了导电柱的高度分布均勻性。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种制作电路板导电柱的方法，其特征在于，包括 在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层；整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层； 在所述导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层； 对所述导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分； 去除所述蚀刻保护层，得到导电柱。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蚀刻阻挡层的厚度为lum-4um，例如为 3um ；和/或所述蚀刻阻挡层的材料为锡或镍。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述导电层的高度大于或等于所述电路板所需结合的介质层的厚度的1. 2-2. 0倍，优选地大于或等于所述介质层的厚度的 1.5-1. 8倍，例如为1.6倍。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述导电层的材料包括铜、 锡、或导电塑料。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，具体包括在所述导电层上覆盖临时薄膜；在所述临时薄膜上形成每个导电柱的开口；在每个开口中覆盖蚀刻保护材料，并褪掉所述临时薄膜的其余部分。
6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述蚀刻保护层的厚度为 5um-7um，例如为6um ；和/或所述蚀刻保护层的材料为锡或镍。
7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述导电层进行蚀刻，具体为采用碱性蚀刻药水对所述导电层进行蚀刻。
8.一种电路板，其特征在于，包括利用如权利要求1-7中任一项所述的方法制作的导电柱。
9.如权利要求8所述的电路板，其特征在于，所述导电柱具有的锥度为0-60度，优选地为15-45度，例如为20度、30度或40度。
10.一种利用如权利要求1-7中任一项所述的方法制作电路板导电柱的系统，其特征在于，包括蚀刻阻挡层覆盖单元，用于在完成线路层制作的电路板上覆盖蚀刻阻挡层； 导电层覆盖单元，用于整版覆盖高度大于或等于所需导电柱高度的导电层； 蚀刻保护层覆盖单元，用于在所述导电层上的制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层； 蚀刻单元，用于对所述导电层进行蚀刻以去除未被所述蚀刻保护层覆盖的部分； 去除单元，用于去除所述蚀刻保护层，得到导电柱。
全文摘要
本发明公开了一种制作电路板导电柱的方法、系统以及电路板，涉及电路板制作技术，通过在完成线路层电镀的电路板上生成蚀刻阻挡层和导电层，再在在制作导电柱的部位覆盖蚀刻保护层，进而对导电层进行蚀刻的方式得到导电柱，最后去除所述蚀刻保护层和所述蚀刻阻挡层，由于先整板覆盖了导电层再进行蚀刻，所以不存在显影不净、电镀漏镀等诸多问题，且采用蚀刻的方式更易对导电柱的形状和规格进行控制，实现了细微导电柱的制作，并提高了导电柱的高度分布均匀性。
文档编号H05K1/11GK102573329SQ20101058921
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者朱兴华, 苏新虹 申请人:北大方正集团有限公司