积层板用ＵＶ固化油墨的研究(中)
2 感光蚀孔法的工业化生产
感光导孔之商业制程很多,其中ＩＢＭ公司1989年在日本Ｙａｓｕ工厂所推出的ＳＬＣ制程(ＳｕｒｆａｃｅＬａｍｉｎａｒＣｉｒｃｕｉｔｓ)最早夺得先声。杜邦亦于1997年7月推出一种干膜式的ＰＩＤ,其商名为ＶｉａＬｕｘ100,使得施工更方便,介质平坦性也将更好。ＩＢＭ另在纽约州的Ｅｎｄｉｃｏｔｔ厂及德州Ａｕｓｔｉｎ厂均曾将ＳＬＣ之溶剂显像改成水溶液显像;后者称为ＡＬＴ法曾于笔记型计算机ＴｈｉｎｋＰａｄ的主机板,以及工作站绘图卡,ＰＣＭＣＩＡ卡,ＭＣＭ-Ｌ与摄录像机之电路板方面有过量产用途。除上述Ｐｒｏｂｉｍｅｒ52或65外,尚另有ＳｈｉｐｌｙＦＰ-9500等十余种湿膜或干膜式的感光介质。现将感光蚀孔法典型商业制程汇总于下。
2.1 ＳｕｒｆａｃｅＬａｍｉｎａｒＣｉｒｃｕｉｔｓ(ＳＬＣ)
系采ＦＲ-4双面板为核心,外涂以环氧树脂为主的感光介质,于感光及溶剂显像制成裸盲孔后(Ｐｈｏｔｏ-Ｖｉａ),再做化铜电镀与蚀刻线路的加成,得到与底层互连的盲孔。如此重复即可完成“逐次积层”的多层板。此法是由ＩＢＭ于1989年在日本的Ｙａｓｕ工厂所开发,可到达3ｍｉｌ/3ｍｉｌ之线宽线距,及5～10ｍｉｌ之孔径。另外日本Ｉｂｉｄｅｎ公司亦于同年有类似的“感光成孔”法,称为ＡｄｄｔｉｖｅＢｕｉｌｄＰｒｏｃｅｓｓ (ＡＡＰ/10)。据称其线路附着力比ＳＬＣ要强三倍。
2.2 ＦｉｌｍＲｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＬａｙｅｒ(ＦＲＬ)
使用环氧树脂式“感光介质”(ＰｈｏｔｏｉｍａｇｅａｂｌｅＤｉｅｌｅｃｔｒｉｃ,ＰＩＤ)及化学铜加成,在既有的ＦＲ-4双面板上完成“感光盲孔”(Ｐｈｏｔｏｖｉａ)的积层。孔径约5-10ｍｉｌ,线宽线距可达 3ｍｉｌ/3ｍｉｌ。完工的板面可进行高密度组装。本法系由ＩＢＭ之Ｅｎｄｉｃｏｔｔ工厂在1992年所开发,1995年进入量产。系改为水溶性显像法以减少ＳＬＣ溶剂显像的缺点。后ＴＢＭ公司在德州的Ａｕｓｔｉｎ厂又改为化学铜与电镀铜的加成线路,简称ＡＬＲ (ＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＬａｍｉｎａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)法,现已进入量产阶段。
2.3 ＭｉｃｒｏｆｉｌｌｅｄＶｉａ(Ｍｆｖｉａ)
系利用ＦＲ-4双面板两面分别印上ＰＩＤ,经感光成孔及填入银膏成柱状导电物。经烘干整平及另压合上铜箔后即可得到与内层的互连,于是可再制作外层线路完成ＭＬＢ。这种采铜箔与银膏柱体紧压而导通的“盲孔”方式,可免去ＰＴＨ与镀铜的麻烦。此法现只用于Ｐｒｏｌｉｎｘ的Ｖ-ＢＧＡ产品上,台湾已有两家正在量产。上述所用银膏的银含量及品质都比一般“银贯孔”用于低阶双面板者都要高出很多。另日本ＣＭＫ所推出ＳＰＭ“银膏多层板”也采用高阶银膏做为互连,但却是用以填塞全通孔,与前述者并不完全相同。
3 积层板用ＵＶ固化油墨的研究进展
光致导通孔形成用紫外光固化油墨必要的功能涉及到多方面。首先要求感光性,其次要保证对铜层的粘接性能以及绝缘膜的电气性能等。目前,积层板所用的紫外光固化油墨大部分为环氧树脂的材料,用它制作的ＢＵＭ的有机树脂绝缘层厚度在50～100μｍ之间。
感光性绝缘树脂材料有两种形态的产品:液态和干膜。液态感光树脂具有厚薄成形好,可控制粘度、分子量等优点,缺点是生产制造中加工复杂。干膜产品光固化后的平坦性不如液态产品,但它可以简化ＢＵＭ绝缘层的生产工艺,降低成本。目前在ＢＵＭ的工业化生产中还是以液态感光树脂的使用居多。以下进一步介绍已经商品化了的液态感光绝缘树脂的性能及应用。
3.1 日立化成液态感光绝缘树脂ＢＬ-8500,ＢＬ-9700
该产品以酸改性的环氧丙烯酸树脂为主体材料,配方中还包括提高粘连性的材料,提高解像度和平坦性的助剂等。ＢＬ-8500采用丝网印刷形式涂布。曝布量需400-600ｍｊ/ｃｍ2。干燥后的绝缘层厚度为55μｍ时,解像度可达60μｍ。固化膜的玻璃化温度(Ｔｇ)为150℃。相对介电常数 (ε)为4.2(1ＭＨｚ下)。ＢＬ-9700是1997年上市的新产品,其玻璃化温度(Ｔｇ)可达160～170℃。并且涂膜具有较高的弹性。
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