一种基于半加成工艺的精细线路板及其制备方法、表面处理方法和应用与流程

1.本发明属于芯片封装技术领域，具体涉及一种基于半加成工艺的精细线路板及其制备方法、表面处理方法和应用。


背景技术：

2.半加成法工艺是在生产精细线路时用于高密度ic载板的成熟生产方法。该方法的主要步骤为，首先在基底介质材料上施加铜种子层，接着图案化电镀精细线路，最后去除不必要的铜与种子层。目前，半加成工艺制备的精细线路已广泛应用于线宽线距小于50微米的高密度互连电路板。
3.半加成法工艺生产的电路板具有超细的线宽和线距以及金属线路粗糙度低等优势。但是，化学沉铜制作种子层时，依旧面临着种子层与基板附着力差及其衍生的侧壁腐蚀等问题。如果能图案化局部提高精细线路下方的种子层粘附力，则能有效减少侧壁腐蚀，线路腐蚀脱落的难题，有效提高系统的良率和生产效率。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种精细线路基板的表面处理方法，可有效提高基板的吸附金属离子性能，提高基板与精细线路的粘附力。
5.本发明的目的之二在于提供一种精细线路基板的表面处理方法的应用。
6.本发明的目的之三在于提供一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，提高精细线路与基板之间的界面结合力，精细线路的厚度可控，改善精细线路板的侧壁腐蚀和线路脱落的问题。
7.本发明的目的之四在于提供一种基于半加成工艺的精细线路板，线宽线距小，精细线路不易脱落。
8.本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
9.一种精细线路基板的表面处理方法，包括以下步骤：
10.1)将基板的表面进行亲水改性处理，形成羟基化的表面，得到亲水基板；
11.2)在所述亲水基板上覆压光阻干膜，曝光显影，形成精细线路图案，得到含图案的基板；
12.3)将所述含图案的基板通过巯基硅烷进行巯基化处理后，去除光阻干膜，得到精细线路区域表面改性的基板。
13.进一步地，步骤1)中，所述亲水改性处理的方法为等离子体处理、紫外线处理和臭氧处理中的至少一种。
14.进一步地，所述基板的材料为玻璃、陶瓷、硅片、环氧树脂、bt树脂、pi树脂中的任一种或两种以上的组合。
15.进一步地，步骤3)中，巯基化处理的操作为：将气相的巯基硅烷选择性沉积在基板
的精细线路图案区域。
16.进一步地，所述巯基硅烷为3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷和巯丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
17.本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
18.一种精细线路基板的表面处理方法的应用，所述的精细线路基板的表面处理方法在生产精细线路板中的应用。
19.本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
20.一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，包括以下步骤：
21.s1，采用所述的精细线路基板的表面处理方法对基板进行表面处理，得到表面处理的基板；
22.s2，将所述表面处理的基板表面进行铜的化学沉积，形成种子层；
23.s3，向步骤s2中的种子层进行第二次的覆压光阻干膜，曝光显影，电镀形成精细线路；
24.s4，将步骤s3中含精细线路的基板去除光阻干膜后，刻蚀去除种子层，得到精细线路板。
25.进一步地，步骤s3中，所述精细线路的金属材料为铜、金和银中的任一种或两种以上的组合物。
26.进一步地，步骤s4中，所述精细线路板中精细线路的线宽为1-200μm，线距为1-200μm。
27.本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
28.一种基于半加成工艺的精细线路板，采用所述的基于半加成工艺的精细线路板的制备方法制得。
29.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
30.本发明的一种精细线路基板的表面处理方法，先将基板的表面进行亲水改性处理，暴露出羟基，然后在对应的精细线路所需的区域中选择性沉积巯基硅烷，从而使基板覆有巯基；利用巯基与金属离子之间的强螯合作用，可有效吸附金属离子，还原后形成与基板材料具有强界面结合力的种子层，从而大幅提升种子层与基板的结合力。
31.本发明的一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，利用上述表面处理方法使基板选择性覆有巯基后，化学沉积铜的种子层，使精细线路对应的曝光区域在巯基与铜离子的强螯合作用下，具有极高的界面结合力；同时非曝光区域的铜种子层与基板的结合力弱，易于刻蚀去除铜种子层，利用半加成工艺在种子层上进一步电镀形成精细线路后，即实现精细线路的超细线宽和线距加工的效果，同时改善精细线路的侧壁腐蚀和线路脱落的问题。
32.本发明的一种基于半加成工艺的精细线路板，其线宽和线距小，厚度可控，金属线路粗糙度低，且精细线路不易脱落。
附图说明
33.图1是本发明的一种精细线路基板的表面处理方法的工艺流程图。
34.图2是本发明的一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法中化学沉积种子层
的结构示意图。
35.图3是本发明的一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法的工艺流程图。
36.图4是本发明的实施例4制得的精细线路板的实物图。
37.其中，1、基板；2、种子层；3、光阻干膜；4、精细线路。
具体实施方式
38.下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
39.实施例1
40.一种精细线路基板的表面处理方法，参照图1，包括以下步骤：
41.1)将基板的表面进行亲水改性处理，形成羟基化的表面，得到亲水基板；所述基板的材料为环氧树脂；所述亲水改性处理的方法包括但不限于等离子体处理、紫外线处理和臭氧处理，优选地，本实施例所述亲水改性处理的方法为等离子体处理，处理功率为10-100w，处理时间为10s-10min。
42.2)在所述亲水基板上覆压光阻干膜，曝光显影，形成精细线路图案，得到含图案的基板；
43.3)将所述含图案的基板通过巯基硅烷进行巯基化处理后，去除光阻干膜，得到精细线路区域表面巯基化改性的基板。
44.进一步地，所述巯基硅烷为3-巯基丙基三甲氧基硅烷；本实施例的巯基化处理的具体操作为：将待处理的基板放入真空腔体中，腔体的体积为1-100l；然后在腔体内部滴入1-100ml的3-巯基丙基三甲氧基硅烷液体，之后抽真空，保持真空度小于0.1个大气压即可；真空静置30分钟，即可完成巯基化表面改性。
45.实施例2
46.一种精细线路基板的表面处理方法，参照图1，包括以下步骤：
47.1)将基板的表面进行亲水改性处理，形成羟基化的表面，得到亲水基板；所述基板的材料为bt树脂；所述亲水改性处理的方法为紫外线处理。
48.2)在所述亲水基板上覆压光阻干膜，曝光显影，形成精细线路图案，得到含图案的基板；
49.3)将所述含图案的基板通过巯基硅烷进行巯基化处理后，去除光阻干膜，得到精细线路区域表面巯基化改性的基板。
50.进一步地，巯基化处理的操作为：将气相的巯基硅烷选择性沉积在基板的精细线路图案区域；所述巯基硅烷为3-巯丙基三乙氧基硅烷。
51.实施例3
52.一种精细线路基板的表面处理方法，参照图1，包括以下步骤：
53.1)将基板的表面进行亲水改性处理，形成羟基化的表面，得到亲水基板；所述基板的材料为pi树脂；所述亲水改性处理的方法为臭氧处理。
54.2)在所述亲水基板上覆压光阻干膜，曝光显影，形成精细线路图案，得到含图案的基板；
55.3)将所述含图案的基板通过巯基硅烷进行巯基化处理后，去除光阻干膜，得到精
细线路区域表面巯基化改性的基板。
56.进一步地，巯基化处理的操作为：将气相的巯基硅烷选择性沉积在基板的精细线路图案区域；所述巯基硅烷为巯丙基甲基二甲氧基硅烷。
57.实施例4
58.一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，参照图2-3，包括以下步骤：
59.s1，采用实施例1所述的精细线路基板的表面处理方法对基板1进行表面处理，然后将所述表面处理的基板1表面进行铜的化学沉积，形成种子层2；
60.s2，向步骤s1中的种子层2进行第二次的覆压光阻干膜3，曝光显影，确定精细线路的区域；
61.s3，将步骤s2得到的基板进行电镀，电镀的金属为铜，形成精细线路4；
62.s4，将步骤s3得到的含精细线路的坯板进行去除光阻干膜3处理，暴露出种子层2；
63.s5，将步骤s4得到的坯板刻蚀去除暴露的种子层2，得到精细线路板；所述精细线路板中精细线路的线宽为1-10μm，线距为1-50μm。
64.参照图4，本实施例的精细线路板的制备方法可形成线宽和线距均在10μm以内的精细线路，且高密度的线路的结构完整，无明显的侧壁腐蚀和线路脱落脱落问题。
65.实施例5
66.一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，参照图2-3，包括以下步骤：
67.s1，采用实施例2所述的精细线路基板的表面处理方法对基板1进行表面处理，然后将所述表面处理的基板1表面进行铜的化学沉积，形成种子层2；
68.s2，向步骤s1中的种子层2进行第二次的覆压光阻干膜3，曝光显影，确定精细线路的区域；
69.s3，将步骤s2得到的基板进行电镀，电镀的金属为金，形成精细线路4；
70.s4，将步骤s3得到的含精细线路的坯板进行去除光阻干膜3处理，暴露出种子层2；
71.s5，将步骤s4得到的坯板刻蚀去除暴露的种子层2，得到精细线路板；所述精细线路板中精细线路的线宽为10-30μm，线距为10-100μm。
72.实施例6
73.一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，参照图2-3，包括以下步骤：
74.s1，采用实施例3所述的精细线路基板的表面处理方法对基板1进行表面处理，然后将所述表面处理的基板1表面进行铜的化学沉积，形成种子层2；
75.s2，向步骤s1中的种子层2进行第二次的覆压光阻干膜3，曝光显影，确定精细线路的区域；
76.s3，将步骤s2得到的基板进行电镀，电镀的金属为银，形成精细线路4；
77.s4，将步骤s3得到的含精细线路的坯板进行去除光阻干膜3处理，暴露出种子层2；
78.s5，将步骤s4得到的坯板刻蚀去除暴露的种子层2，得到精细线路板；所述精细线路板中精细线路的线宽为100-200μm，线距为50-200μm。
79.本发明的一种基于半加成工艺的精细线路板的制备方法，利用表面处理方法使基板选择性覆有巯基后，化学沉积铜的种子层，使精细线路对应的曝光区域在巯基与铜离子的强螯合作用下，具有极高的界面结合力；同时非曝光区域的铜种子层与基板的结合力弱，易于刻蚀去除铜种子层，利用半加成工艺在种子层上进一步电镀形成精细线路后，即实现
精细线路的超细线宽和线距加工的效果，同时改善精细线路的侧壁腐蚀和线路脱落的问题。
80.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。