等离子气体制作精细线路的方法及含精细线路的线路板与流程

本发明涉及线路板制作的，尤其涉及等离子气体制作精细线路的方法及含精细线路的线路板。

背景技术：

1、随着电子产品的高速发展趋势，作为元器件支撑体与传输电信号载体的线路板也逐渐朝向微型化、轻量化、高密度与多功能化方向发展，因此，对线路板的性能提出更高的要求，特别是线路的精度要求越来越高，即线宽公差要求越来越小。

2、而目前行业内线路板制作线路的方法主要包含减成法、半加成法或加成法。其中减成法的线路加工能力在5mil以上，半加成法或加成法存在化学药水污染环境，加工能力无法实现2mil以下线路的问题，因此需要对精细线路的制作工艺进行研究优化改善。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供等离子气体制作精细线路的方法及含精细线路的线路板，所述方法通过等离子有机气体能够制得精度在0.5mil以内的线路板，弥补了目前行业内精细线路的制作缺陷。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种等离子气体制作精细线路的方法，所述方法包括如下步骤：

4、(1)原始基材的表面依次经贴覆第一感光干膜、曝光和显影，得到第一基材，所述第一基材的非线路区域被膜贴覆，所述第一基材的线路区域露出；

5、(2)所述第一基材中线路区域的无机物在等离子气体中经反应气化，然后依次抽真空和通入烧蚀气体，所述烧蚀气体与第一基材中线路区域发生烧蚀反应，将所述线路区域粉末化，形成线路槽；所述线路槽依次进行清洗和活化处理；

6、(3)循环进行步骤(2)直至得到完整线路槽；并去除所述第一感光干膜，得到第二基材；

7、(4)步骤(3)得到的第二基材依次经整板化学沉铜、对所述线路槽的孔位进行填孔电镀，然后将所述第二基材的表面进行减铜处理或研磨处理，直至暴露所述线路区域的基材，得到第三基材；

8、或者步骤(3)得到的第二基材经整板靶向溅镀，所述整板靶向溅镀将线路区域和线路槽的孔位的侧壁以及底部依次覆盖金属层，然后再次贴覆第二感光干膜、对所述非线路区域进行曝光固化，线路区域经显影，暴露线路区域的凹槽，所述凹槽的底部与侧壁含有一层铜，再依次对所述凹槽进行填孔电镀将凹槽镀满铜厚，去除所述第二感光干膜，并去除非线路区域以及非导通孔位的铜直至暴露所述非线路区域的基材，得到第三基材。

9、本发明中利用第一基材中线路区域的无机物在等离子气体中经反应气化，其中无机物主要为无机填料si、al或mg等物质，能够更好地控制线路板的精度；然后再通入烧蚀气体进行烧蚀，相较于其他蚀刻方法，具有不污染水，精细线路可以做到5μm的优势。后续采用整板化学沉铜、对所述线路槽的孔位进行填孔电镀的方案，具有将槽镀满后即为线路的作用，整体流程严格控制各个步骤，能够将线路的精度控制在0.5mil以内，且蚀刻的均匀性在cpk2.0以上。

10、步骤(4)中两种方案并没有优劣之分，第一种方案适用于小批量情况，具有精细加工，平整度好优势。第二种方案适用于批量生产情况，具有生产效率高的优势。

11、优选地，步骤(1)中所述第一感光干膜为感光菲林膜。

12、优选地，所述原始基材包括含铜的覆铜板或无铜覆铜板。

13、优选地，所述原始基材为含铜的覆铜板时，步骤(1)中所述显影后还包括：将裸露的铜面蚀刻去除，将所述第一基材的线路区域露出。

14、优选地，步骤(2)中所述等离子气体包括等离子氩气、氧气+氧气后再氩气或氢气+氢气再氩气组合。

15、本发明优选采用等离子气体对线路区域的无机物进行反应气化，当不进行该步骤时，将导致无法将基材内的无机物去除则无法进行下一步的烧蚀问题。

16、本发明中氧气+氧气后再氩气或氢气+氢气再氩气是指在采用等离子氩气刻蚀之前可先通入两次等离子氧气或等离子氢气，这些气体能够起到清洗表面的作用。

17、优选地，所述反应气化的温度为50～100℃，例如可以是50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、90℃或100℃等。

18、本发明对所述抽真空的绝对真空度没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知任何可用于等离子气体反应气化的真空度，例如可以是80～110pa等。

19、优选地，所述烧蚀气体包括四氟化碳气体。

20、本发明对所述烧蚀气体的流量没有特殊限定，可根据原始基材的填料和需要蚀刻的线路槽的深度、宽度，密度来决定。

21、优选地，所述烧蚀反应的温度为180～190℃，例如可以是180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃或190℃等。

22、优选地，所述线路槽先经冷却后再进行清洗。

23、优选地，步骤(4)中所述金属层自所述第二基材依次包括钛层和铜层。

24、优选地，所述第二感光干膜包括感光菲林膜。

25、优选地，线路板为多层板时，所述方法在步骤(4)之后还包括：将做至少两个制作完的第三基材与半固化片压合成为多层板。

26、优选地，线路板为hdi板或外层线路板时，所述方法在步骤(4)之后还包括：可以使用铜箔的光面与半固化片接触，并压合，然后去除铜箔漏出基材。或是光滑的抗220度高温的塑质材料，压合后可以直接揭去.

27、本发明所述方法可以用于加工线路的内层线路与外层线路。加工的对象可以时含铜的覆铜板，压合后制作线路前的多层线路板，也适用于无铜覆铜板或压合后无铜面的多层线路板。

28、针对hdi板，其余加工流程与hdi的加工流程可以一致。

29、本发明对整板化学沉铜、填孔电镀、减铜处理或研磨处理步骤没有特殊要求，可采用本领域技术人员熟知的任何可行的步骤或工艺进行，也可根据实际情况进行适应性调整。

30、本发明中研磨处理的详细步骤包括：陶瓷打磨-->沙袋打磨--->不织布打磨，或固定后采用晶元打磨设备打磨，行业内普遍认知的打磨设备均可，对此不作特殊限定。

31、本发明对所述第一感光干膜和第二感光干膜的厚度没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何可用于本领域的厚度，也可根据实际情况进行调整。

32、第二方面，本发明提供一种含精细线路的线路板，所述含精细线路的线路板中精细线路采用第一方面所述的等离子气体制作精细线路的方法制得。

33、本发明第二方面提供的线路板含精细线路，提高了线路板的精度。

34、优选地，所述线路板包括多层线路板或单层线路板。

35、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

36、本发明提供的等离子气体制作精细线路的方法可达到线路精度0.5mil，0.5mil的公差在10％以内，且蚀刻均匀性≥cpk2.0，有利于线路板也逐渐朝向微型化、轻量化、高密度与多功能化方向发展。

技术特征：

1.一种等离子气体制作精细线路的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述第一感光干膜为感光菲林膜。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述原始基材包括含铜的覆铜板或无铜覆铜板。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始基材为含铜的覆铜板时，步骤(1)中所述显影后还包括：将裸露的铜面蚀刻去除，将所述第一基材的线路区域露出。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述等离子气体包括等离子氩气、氧气+氧气后再氩气或氢气+氢气再氩气。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应气化的温度为50～100℃；优选地，所述烧蚀气体包括四氟化碳气体；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述金属层自所述第二基材依次包括钛层和铜层；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，线路板为多层板时，所述方法在步骤(4)之后还包括：将做至少两个制作完的第三基材与半固化片压合成为多层板；

9.一种含精细线路的线路板，其特征在于，所述含精细线路的线路板中精细线路采用权利要求1～8任一项所述的等离子气体制作精细线路的方法制得。

10.根据权利要求9所述的含精细线路的线路板，其特征在于，所述线路板包括多层线路板或单层线路板。

技术总结
本发明提供等离子气体制作精细线路的方法及含精细线路的线路板，所述方法包括如下步骤：原始基材的表面依次经贴覆第一感光干膜、曝光和显影，得到第一基材，所述第一基材的非线路区域被膜贴覆，所述第一基材的线路区域露出；所述第一基材中线路区域的无机物在等离子气体中经反应气化，然后依次抽真空和通入烧蚀气体，所述烧蚀气体与第一基材中线路区域发生烧蚀反应，将所述线路区域粉末化，形成线路槽；所述线路槽依次进行清洗和活化处理；循环进行直至得到完整线路槽；并去除所述第一感光干膜，得到第二基材；第二基材经过后续处理得到含精细线路的线路板。本发明所述方法适用范围广，精度可达到0.5mil以内。

技术研发人员：王永军,孙丽丽
受保护的技术使用者：沪士电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15