HDI电路板及其制造方法技术

本发明专利技术涉及HDI电路板及其制造方法。一种制造HDI电路板的方法包括：使用单层电路板或多层电路板作为芯板，按照金属箔、中间贴合层、芯板、中间贴合层、芯板、……、中间贴合层、金属箔的顺序进行配板并层压，其中使用一个或多个芯板(S1)；在层压后的多层板上钻孔，其包括通孔和/或盲孔(S2)；在孔的孔壁形成导电籽晶层(S3)；去除金属箔的一部分以形成电路图案，从而制得多层电路板(S4)；以及将步骤S4中制得的多层电路板作为芯板，重复步骤S1至S4一次或多次，从而制得HDI电路板(S5)，其中，步骤S3包括通过离子注入将导电材料注入到孔壁下方，以形成离子注入层作为导电籽晶层的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及HDI电路板及其制造方法。尤其是，本专利技术涉及以单层或多层电路板作为芯板且继而以该芯板为基础通过增层法形成的HDI电路板及其制造方法。
技术介绍
伴随着便携式电子产品的迅猛发展，印刷电路板向以高密度互连技术(HDI：High DensityInterconnection)为主体的密、薄、平的方向发展，即，趋向于细线路、微小孔、薄介电层的高密度互连电路板(即，HDI电路板)，而制造这种HDI电路板的关键点在于带有超薄金属层的基板、以及带有良好导电性的微小孔。在HDI电路板中，广泛地使用金属化的过孔以导通其中各层电路板上的电路图案或电子元器件等，而且通常使用铜箔作为外层材料来形成表面电路图案。在现有技术中，制造刚性覆铜板的方法主要为压合法，即，在绝缘基材的单面或双面覆上铜箔，然后用压机将铜箔与绝缘基材压合在一起。在压合过程中，铜箔越薄就越易于产生褶皱变形现象，然而铜箔受限于现有工艺水平而很难制成12μm以下的厚度。所以，在生产超薄覆铜板的过程中，通常是先对基材覆上厚约18μm的铜箔并层压，再对铜箔进行蚀刻减薄而得到超薄铜箔；或者提供具有铜箔载体、层叠在铜箔载体上的中间层以及层叠在中间层上的极薄铜层的铜箔，在生产过程中去除载体层及中间层而制得超薄铜箔。在该方法中，需要对铜箔蚀刻减薄或去除载体铜箔，因而存在工序复杂、铜利用率低、生产成本高等问题。此外，还可使用溅射法来制造刚性覆铜板，即，在真空环境下，用电离的氩离子高速轰击金属靶材的表面，使金属原子被溅射出来并沉积到基材表面上而生成导电籽晶层，然后用电镀等方法镀覆金属层。使用溅射法可容易地以较低成本制造出铜层超薄的覆铜板。但是，在溅射法中，溅射出的金属原子能量通常较小，与基材表面的结合不牢固，所得铜层的剥离强度较低。而且，在溅射法制得的覆铜板上，金属粒子分布不太均匀，存在着针孔等问题。此外，在现有技术中，制造带有金属化过孔的HDI电路板的方法主要为增层法，包括以下步骤：制造单层电路板；按照铜箔、PP(半固化片)、单层电路板、PP、单层电路板、PP、铜箔的顺序进行配板并层压，得到四层或六层板；对层压后的多层板钻通孔且对表层铜箔钻盲孔，并进行孔金属化；对最上层和最下层的铜箔进行图形电镀或全板电镀，制得带有电路图案的芯板；然后再按照铜箔、PP、芯板、PP、铜箔的顺序进行配板，重复之前的步骤，得到比芯板多两层的HDI电路板。其中，孔金属化通常是通过化学沉铜或黑孔、黑影等工艺在孔壁形成导电籽晶层且然后通过电镀等在导电籽晶层上形成导体加厚层而实现的。在通过上述方法形成HDI电路板的过程中，如果想要在多层板上钻出孔径小于100μm的孔，则当前只能采用激光钻孔技术。此时，需要事先对要钻孔部位的铜箔进行减薄，之后用激光进行钻孔，再在钻孔后进行沉铜和电镀。可是，在蚀刻减薄过程中，蚀刻位置一旦产生偏差，则导致钻孔位置也会产生偏差。而且，在对微小孔进行金属化时，电镀铜层与孔壁之间的结合力差，铜层容易从孔壁脱离。此外，采用现有技术在覆铜板上钻出微孔的最小孔径为20-50μm，当孔径小于20μm时，会产生孔的厚径比过高而在沉铜和电镀时出现孔壁铜层不均匀等问题。在微孔区域内，电流密度分布不均匀会导致铜在微孔表面的沉积速率大于孔壁和底部。因此，容易在沉积过程中形成孔洞或裂缝，还会导致孔表面的铜厚大于孔壁的铜厚。另外，上述方法需要事先生产成品覆铜板，之后对成品覆铜板进行钻孔和孔金属化，然后通过贴膜、曝光显影、蚀刻等流程来制作表面电路图案，因而工艺流程冗长、生产成本较高。而且，在整个工艺流程中多次蚀刻金属，因而会产生大量含有金属离子的污水，对环境产生重大的危害。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题作出的，其目的在于，提供一种HDI电路板及其制造方法，以简化该HDI电路板的制造流程，提高其中金属化孔的导电性能，并且制得厚度极薄的表面电路图案层。本专利技术的第一技术方案为一种制造HDI电路板的方法，包括：使用单层电路板或多层电路板作为芯板，按照金属箔、中间贴合层、芯板、中间贴合层、芯板、……、中间贴合层、金属箔的顺序进行配板并层压，其中使用一个或多个芯板(S1)；在层压后的多层板上钻孔，其包括通孔和/或盲孔(S2)；在孔的孔壁形成导电籽晶层(S3)；去除金属箔的一部分以形成电路图案，从而制得多层电路板(S4)；以及将步骤S4中制得的多层电路板作为芯板，重复步骤S1至S4一次或多次，从而制得HDI电路板(S5)，其中，步骤S3包括通过离子注入将导电材料注入到孔壁下方，以形成离子注入层作为导电籽晶层的至少一部分。依照该方法，在HDI电路板中形成了孔，并且通过离子注入在该孔的孔壁下方形成了离子注入层。在离子注入期间，导电材料的离子以很高的速度强行地注入到孔壁下方，与孔壁下方的材料分子之间形成稳定的化学键而构成掺杂结构，相当于在孔壁下方形成了数量众多的基桩。由于基桩的存在，后续制得的导电层与基桩相连，因此与孔壁之间的结合力较高，远高于常规的磁控溅射。而且，用于离子注入的导电材料离子的尺寸通常为纳米级，在离子注入期间分布较均匀，而且到孔壁的入射角差别不大。因此，能够确保导电籽晶层或后续形成于其上的导体加厚层具有良好的均匀度和致密性，不容易出现针孔现象。而且，在微孔金属化时，容易在孔壁内部形成表面均匀致密的导电籽晶层，在后续电镀等时不会出现孔壁导体层不均匀以及孔洞或裂缝等问题，能够有效地提高金属化孔的导电性。本专利技术的第二技术方案为一种制造HDI电路板的方法，包括：使用单层电路板或多层电路板作为芯板，按照表面贴合层、芯板、中间贴合层、芯板、……、表面贴合层的顺序进行配板并层压，其中使用一个或多个芯板(S1)；在层压后的多层板上钻孔，其包括通孔和/或盲孔(S2)；在表面贴合层的外表面和孔的孔壁形成导电籽晶层(S3)；在表面贴合层的外表面上形成电路图案，从而制得多层电路板(S4)；以及将步骤S4中制得的多层电路板作为芯板，重复步骤S1至S4一次或多次，从而制得HDI电路板(S5)，其中，步骤S3包括通过离子注入将导电材料注入到表面贴合层的外表面下方和孔的孔壁下方，以形成离子注入层作为导电籽晶层的至少一部分。依照该方法，表面贴合层的外表面的金属化与孔的金属化能够同时进行。因此，可以通过一次成型而直接制得带有金属化过孔和表面电路图案的HDI电路板，无需像现有技术那样需要事先覆上较厚金属箔且之后对金属箔进行蚀刻减薄才能钻孔，并且需要通过化学沉铜或黑孔、黑影等工艺在孔壁形成导电层以得到金属化过孔。与现有技术相比，本专利技术的方法的工艺流程显著缩短，而且可以减少蚀刻液的使用，有利于环境的保护。另外，通过调整各个工艺参数，这样的方法很容易制得厚度极薄的表面电路图案层，所得的HDI电路板很容易制得较窄的线宽、线距，适合用于生产高集成度的小型电子设备。本专利技术的第三技术方案为，在第一或第二方案中，在离子注入期间，导电材料的离子获得1-1000keV的能量，被注入到孔的孔壁下方和/或表面贴合层的外表面下方1-500nm的深度，并与孔的孔壁下方和/或表面贴合层的外表面下方的基材形成稳定的掺杂结构。本专利技术的第四技术方案为，在第一或第二方案中，步骤S3还包括通过等离子体沉积将导电材料沉积到离子注入层上方，以形成等离子体沉积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造HDI电路板的方法，包括：S1：使用单层电路板或多层电路板作为芯板，按照金属箔、中间贴合层、芯板、中间贴合层、芯板、……、中间贴合层、金属箔的顺序进行配板并层压，其中使用一个或多个芯板；S2：在层压后的多层板上钻孔，其包括通孔和/或盲孔；S3：在所述孔的孔壁形成导电籽晶层；S4：去除所述金属箔的一部分以形成电路图案，从而制得多层电路板；以及S5：将步骤S4中制得的多层电路板作为芯板，重复步骤S1至S4一次或多次，从而制得HDI电路板，其中，步骤S3包括通过离子注入将导电材料注入到孔壁下方，以形成离子注入层作为所述导电籽晶层的至少一部分。

【技术特征摘要】
1. 一种制造HDI电路板的方法，包括：S1：使用单层电路板或多层电路板作为芯板，按照金属箔、中间贴合层、芯板、中间贴合层、芯板、……、中间贴合层、金属箔的顺序进行配板并层压，其中使用一个或多个芯板；S2：在层压后的多层板上钻孔，其包括通孔和/或盲孔；S3：在所述孔的孔壁形成导电籽晶层；S4：去除所述金属箔的一部分以形成电路图案，从而制得多层电路板；以及S5：将步骤S4中制得的多层电路板作为芯板，重复步骤S1至S4一次或多次，从而制得HDI电路板，其中，步骤S3包括通过离子注入将导电材料注入到孔壁下方，以形成离子注入层作为所述导电籽晶层的至少一部分。2. 一种制造HDI电路板的方法，包括：S1：使用单层电路板或多层电路板作为芯板，按照表面贴合层、芯板、中间贴合层、芯板、……、表面贴合层的顺序进行配板并层压，其中使用一个或多个芯板；S2：在层压后的多层板上钻孔，其包括通孔和/或盲孔；S3：在所述表面贴合层的外表面和所述孔的孔壁形成导电籽晶层；S4：在所述表面贴合层的外表面上形成电路图案，从而制得多层电路板；以及S5：将步骤S4中制得的多层电路板作为芯板，重复步骤S1至S4一次或多次，从而制得HDI电路板，其中，步骤S3包括通过离子注入将导电材料注入到所述表面贴合层的外表面下方和所述孔的孔壁下方，以形成离子注入层作为所述导电籽晶层的至少一部分。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述离子注入期间，所述导电材料的离子获得1-1000keV的能量，被注入到所述孔的孔壁下方和/或所述表面贴合层的外表面下方1-500nm的深度，并与所述孔的孔壁下方和/或所述表面贴合层的外表面下方的基材形成稳定的掺杂结构。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S3还包括通过等离子体沉积将导电材料沉积到所述离子注入层上方，以形成等离子体沉积层，所述等离子体沉积层与所述离子注入层组成所述导电籽晶层。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述等离子体沉积期间，所述导电材料的离子获得1-1000eV的能量，形成厚度为1-10000nm的等离子体沉积层。6. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，构成所述导电籽晶层的导电材料包括Ti、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或多种。7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S3之后、步骤S4之前，所述方法还包括：在所述导电籽晶层上形成导体加厚层。8. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：先在所述导电籽晶层上形成导体加厚层，然后在位于所述表面贴合层的外表面上方的所述导体加厚层上进行图形电镀或全板电镀，从而得到所述电路图案。9. 根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，通过电镀、化学镀、真空蒸发镀、溅射中的一种或多种，采用Al、Mn、Fe、Ti、Cr、Co、Ni、Cu、Ag、Au、V、Zr、Mo、Nb以及它们之间的合金中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志刚，吴香兰，白四平，王志建，张金强，程文则，
申请(专利权)人：珠海市创元开耀电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44