HDI高銅厚精細線路制備關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、印制電路板（PCB）是支撐電子元件的載體，也是實現(xiàn)電信號互通的重要電子部件，是各種各樣電子產(chǎn)品實現(xiàn)其功能的基礎(chǔ)，廣泛應(yīng)用于各種類型的電子設(shè)備中。隨著電子產(chǎn)品不斷向微型化、高速化方向發(fā)展，高密度互連（HDI）印制電路板（簡稱為HDI板）應(yīng)運而生，并得到快速發(fā)展。目前，如何解決線路密度大、厚度高、形狀規(guī)則的HDI高銅厚精細線路制作的關(guān)鍵技術(shù)難題，已經(jīng)成為PCB行業(yè)的迫切任務(wù)。為此，本文以HDI高銅厚精細線路制作關(guān)鍵技術(shù)為主要研究目標，首先研

2、究了半加成工藝精細線路線銅厚度預(yù)測模型以及半加成工藝的局限性；其次，較為系統(tǒng)地研究了改良型全加成工藝制備HDI高銅厚精細線路的可行性及關(guān)鍵技術(shù)。具體研究內(nèi)容及相關(guān)結(jié)論如下：
　　1、半加成HDI工藝
　　①半加成工藝線路厚度預(yù)測模型研究。在 H2SO4-H2O2蝕刻體系下，考察了導(dǎo)電線路密度對線銅和基銅蝕刻關(guān)系的影響，結(jié)果表明：1）在一定的導(dǎo)電線路密度范圍內(nèi)，線銅與基銅的蝕刻關(guān)系符合非線性模型；2）線銅與基銅蝕刻厚度關(guān)系與導(dǎo)

3、電線路密度相關(guān)，線路密度越大，線銅與基銅蝕刻速度差異越大；3）在一定的導(dǎo)電線路密度（線寬/線距：50μm/50μm~125μm/125μm）范圍內(nèi)，線銅（y）和基銅（x）蝕刻厚度關(guān)系為：y=-0.0239x2+1.2593x；
　　②半加成工藝線路厚度預(yù)測模型應(yīng)用。1）應(yīng)用預(yù)測模型，成功制作出線寬/線距50μm/50μm、線厚29.4μm（設(shè)計值為30μm）的精細線路，試制產(chǎn)品符合質(zhì)量要求；2）根據(jù)預(yù)測模型，半加成工藝制作精細線路

4、時，其銅線的厚度總是小于電鍍增加的銅層厚度，且導(dǎo)電圖形線路密度越大，能夠獲得的最大銅線厚度越??；當線寬/線距為50μm/50μm時，可以制備出線厚30μm且品質(zhì)良好的精細線路，如果進一步增加線路厚度，則線路的規(guī)則度和品質(zhì)將會顯著下降。
　　2、改良型全加成工藝制備HDI高銅厚精細線路
　　①鋁基板鍍銅液配方研究。以現(xiàn)有的銅基板電鍍銅液為基礎(chǔ)，利用單純形優(yōu)化法獲得了鋁基板鍍銅液最佳配方，其鍍銅層的變異系數(shù)從優(yōu)化前的3.82%~

5、7.28%降低至2.71%~4.39%，即鍍銅的均勻性、穩(wěn)定性得到顯著提升；
　　②導(dǎo)電線路圖形轉(zhuǎn)移研究。應(yīng)用改良棕化工藝和最佳棕化液配方的條件下，精細線路剝離強度提升至9.245 N/cm，比現(xiàn)有棕化工藝條件下線路剝離強度（6.355 N/cm）提高了45.5%，并實現(xiàn)了導(dǎo)電線路圖形從鋁基板完整地轉(zhuǎn)移至絕緣基材。
　　3、HDI高銅厚精細線路試生產(chǎn)
　　將上述研究成果應(yīng)用于線寬/線距為50μm/50μm的 HDI高銅

6、厚精細線路試生產(chǎn)，結(jié)果表明：1）在相同的線路密度和厚度前提下，改良型全加成法制備的精細線路，其線路規(guī)則度、線路品質(zhì)遠遠優(yōu)于減成法和半加成法產(chǎn)品，即改良型全加成法更適合制作高品質(zhì)、高銅厚HDI板；2）干膜厚度影響線路圖形的解析度。在相同的線路密度和厚度前提下，如果線路厚度小于等于干膜厚度，則干膜厚度越薄，則線路規(guī)則度和品質(zhì)越高，但干膜厚度越大，電鍍過程中越不容易出現(xiàn)夾膜現(xiàn)象，線路能夠達到的厚度更厚；3）在線寬/線距為50μm/50μm，通