采用RCC与化学蚀刻法制作高密度互连

文章摘要：3，1浓硫酸的作用与影响 因为RCC材料不含玻璃纤维，加热的浓硫酸在较强的喷射压力下能较快去除环氧介质，而又省掉去玻璃纤维的工序。其腐蚀深度与时间、浓度的关系：腐蚀树脂的深度(μm) 90％ 92％ 94％ 96％ 98％ 浓硫酸的浓度T=38℃ t=60s,无喷淋压力下，浓硫酸浓度与腐蚀深度关系图 因盲孔一般都是小于0．3mm的微小孔，而浓硫酸因其粘度高难以进孔。若将其加热可有效的增加流动度，并辅之以机械振动或喷淋压力，热的浓硫酸就能充分发挥自身优势。而浓硫酸对铜表面和下一层的铜无腐蚀作用，且能有效的清除环氧树脂，不象机械钻孔、激光钻孔那样产生树脂腻污，也不会出现类似机械钻孔钻到下一层铜箔的

采用RCC与化学蚀刻法制作高密度互连,标签：蚀刻加工,蚀刻技术,http://www.88dzw.com
　　3，1浓硫酸的作用与影响 　　因为RCC材料不含玻璃纤维，加热的浓硫酸在较强的喷射压力下能较快去除环氧介质，而又省掉去玻璃纤维的工序。其腐蚀深度与时间、浓度的关系：　　腐蚀树脂的深度(μm) 　　90％ 92％ 94％ 96％ 98％ 浓硫酸的浓度　　T=38℃ t=60s,无喷淋压力下，浓硫酸浓度与腐蚀深度关系图 　　因盲孔一般都是小于0．3mm的微小孔，而浓硫酸因其粘度高难以进孔。若将其加热可有效的增加流动度，并辅之以机械振动或喷淋压力，热的浓硫酸就能充分发挥自身优势。而浓硫酸对铜表面和下一层的铜无腐蚀作用，且能有效的清除环氧树脂，不象机械钻孔、激光钻孔那样产生树脂腻污，也不会出现类似机械钻孔钻到下一层铜箔的情形。如下图四是没有机械喷淋条件下，浓硫酸蚀刻出的盲孔的显微剖切照片。如有均匀的喷淋压力盲孔的孔壁会更直，侧蚀会更小。 　　因浓硫酸蚀刻环氧介质时，其蚀刻能力是各向同性的，当它垂直蚀孔的同时也侧向蚀刻，导致铜箔下面产生侧蚀的问题。又因为浓硫酸吸水性强，浓度易变，因此严格监控浓硫酸浓度，固定温度指数，根据RCC材料的树脂厚度和硫酸的浓度、温度关系图三决定洗孔的时间，才能确保环氧介质被去掉而产生的侧蚀又最小。 　　所以化学蚀刻法在涂树脂铜箔上制盲孔是一项低成本而又可靠的工艺方法。 　　

      3．2化学沉铜 　　含盲孔的印制板生产过程需要重点控制的另一个工序为化学沉铜，因积层法制多层板，需一次或多次沉铜。盲孔孔径小，化学镀铜溶液难以进孔，而且不如贯通孔，溶液能够顺利进出交换更新。因此实现盲孔的金属化使层与层之间连通便成为至关重要的工作。而RCC材料较其他环氧覆铜板薄，对制作相伺孔径(0．3mm)的盲孔，其层与层间板厚孔径比如下：材料类型 RCC材料铜箔厚度 18μm树脂厚度 50μm 100μm板厚孔径比(盲孔) 0．23：1 0．39：1 　　由上表可见，利用RCC材料作盲孔，板厚孔径比小于1：1，孔金属化相对容易许多。板厚孔径比大大减小，有利于活化溶液、还原溶液、化学镀铜溶液在孔内的交换。另外，化学镀铜生产线再辅之以阴极移动、空气搅拌，减少气泡在盲孔内滞留的机会，就可确保盲孔的电气互连万无一失。用浓硫酸蚀刻出来的孔较机械钻孔÷激光成孔更彻底，无污物，减少了盲孔孔金属化前的清洁处理工作。而且孔金属化后可避免镀层不牢、热冲击脱落等问题。
　　3．3多层盲孔 　　多层盲孔的制作有几种流程，以1／2／3层盲孔的六层板为例(树脂厚度为70gm)： 　　方法一：加工完的内层板(3／4)→外压涂树脂铜箔(2，5)→盲孔图形转移→腐蚀铜箔，形成裸窗口→浓硫酸喷射去除环氧介质(70lμm)形成盲孔→孔金属化→电镀铜加厚→黑化→压涂树脂铜箔→形成盲孔(同上) 此流程采用循序渐进的方式加工盲孔，既常规积层法，工序多，且不易控制。因为需两 次浓硫酸洗孔，两次孔金属化；且因为内层盲孔金属化，黑化必须注意微蚀量，防止孔壁铜被蚀去过多。它的特点是盲孔、埋孔分散在不同层，用积层法可以很好的实现。 　

   　方法二：加工完的内层板(3／4)→外压涂树脂铜箔(2，5)→盲孔图形转移→腐蚀铜箔，形成裸窗口→浓硫酸喷射去除环氧介质(70μm)形成盲孔→黑化→压涂树脂铜箔(1， 6)→盲孔图形转移→腐蚀铜箔，形成裸窗口→浓硫酸喷射去除环氧介质(140μm)形成盲孔→孔金属化→电镀铜加厚此流程比方法一少一孔金属化、电镀铜加厚工序，但因第一次形成盲孔后未金属化，第二次层压树脂仍会流入，所以第一次浓硫酸喷射去除环氧介质的意义不大。 　　方法三：加工完的内层板(3／4)→压涂树脂铜箔(2，5)→盲孔图形转移→腐蚀铜箔，形成裸窗口→黑化→外压涂树脂铜箔(1，6)→盲孔图形转移→腐蚀铜箔，形成裸窗口→浓硫酸喷射去除环氧介质(140μm)形成盲孔→孔金属化→电镀铜加厚 　　此流程最为简洁，因为只需一次浓硫酸喷射去除环氧介质，孔金属化，工序少，容易控制，缩短周期。如果只有盲孔且盲孔集中在1／2／3层或者只有埋孔且集中在2／3层，用此法简便易行。Z 　　3．4问题 　　3．4，1因盲孔孔径小，多层盲孔图形转移时应注意定位精确，否则盲孔重合度差。 　　3．4．2浓硫酸喷射去除环氧介质形成盲孔后的检验也是一个难点。用检孔镜查孔时，盲孔下层正好显现一同心圆斑则能保证盲孔的连通。掌握浓硫酸洗孔的最佳深度，使两层间的树脂刚好去掉，孔金属化后与下一层连通，又使盲孔位置的铜突沿最小。

　　3．4．3层压也是制作盲孔的关键工序，控制与普通内层板基本一致。为了达到满意的层压效果，对于盲孔应注意填孔，避免气泡难以排除而最终影响层与层间的结合力。但因 RCC材料具有较薄的优势，孔径又很小时，孔内滞留的气体相对较少，利用真空压机进行层压，控制好升温速率、压力，得到合格的层压板亦非难事。 　　 四结论　　涂树脂铜箔与化学蚀刻法结合应用于埋盲孔的制作，成本低，小批量和大规模生产都适用，在国内市场具有广阔的发展前景。

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