[發明專利]用金屬填充通孔，尤其用銅填充印刷電路板的通孔的電化方法

有效

• 申請號: 200580031504.9
• 申請日: 2005-08-30
• 公開（公告）號: CN101053286A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 貝爾特·潤辭;托馬斯·普利特;班特·若因斯;藤原敏也;何內·汪則勒;馬庫斯·約克哈尼斯;桑素·金
• 申請（專利權）人: 德國艾托科技公司
• 主分類號: H05K3/42
• 分類號: H05K3/42
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種用金屬填充通孔(through-hole)的電化方法。本方法尤其適于用銅 填充印刷電路板的通孔。本發明提供即使在小孔徑的情況下仍均勻的耐久填充，可避免 通孔中存在所不希望的內含物。此外，所述填充展示非常好的導熱性。

背景技術

電子組件不斷增加的小型化同時導致集成密度的增加。在印刷電路板中，趨于小型 化的趨勢反映在以下構造參數中：焊盤直徑(pad?diameter)和導體寬度/導體間隙的降 低以及配準改進和層數增加(參看Der?europische?Technologie-und?Trendbericht 2001/2002?über?Leiterptatten?mit?hohen?Integrationsdichten¹)。

具有這些特性的印刷電路板通常被稱為具有高集成密度(所謂的高密度互連(High Density?Interconnection，HDI))的印刷電路板。

所述高密度互連電路在印刷電路板制造中的一個重要方面在于通孔(所謂的導通孔 (via-hole))填充。通孔填充對過程控制存在極高的要求。必須考慮差異最大的鉆孔類 型，必須滿足對填充材料的各種要求并且必須考慮印刷電路板中的隨后工序。

¹The?European?Technology?and?Trend?Report?2001/2002?Concerning?Printed?Circuit Boards?with?High?Integration?Densities

本發明主要集中于填充印刷電路板中穿過整個電路板的通孔(鍍通孔(Plated Through?Hole，PTH))和內孔(埋孔(buried?via))。

原則上，所述方法適于填充差異最大的工件、尤其是含有通孔的板狀工件和板狀電 路載體中的通孔。

通孔封閉是尤其必需的，以便防止焊料在組件上沉積，從而得到高集成密度并改進 電性能。在多層印刷電路板中，在下一個內建層的層壓過程中，孔內可能出現內含物(空 氣、溶劑等)，所述內含物稍后在熱應力的情況下導致下一層中發生鼓起并由此引起開 裂。

因此，對于通孔而言，填充材料需要滿足的主要要求是：

-不含溶劑

-對套管和阻焊劑具有良好粘著特性

-對隨后步驟(例如用鎳、金或錫進行的電金屬化(galvanic?metallization))中的工 藝化學品具有抗性

-在熱風整平工藝(hot?air?leveling?process)中具有抗性。

在現有技術中描述各種填充通孔的方法。

在最簡單的情況下，使用經特別調節的阻焊劑對孔進行填充。這種填充的優點在于， 在高集成密度的情況下必需像鉚釘頭那樣突出的導通孔填充劑不會損害分辨率。然而， 不利的是存在溶劑內含物會在諸如鍍錫的隨后工序中突然蒸發并因此撕開覆蓋物的危 險。

然而，所述方法并不適于封閉內層中的通孔。此處，內層必需完全封閉以避免內含 物。

對于所述方法而言，廣泛使用堵塞法，這是因為借助于所述方法，可能通過對經填 充的通孔鍍銅來產生可無任何限制地結構化的內層。

使用諸如涂膠脂銅箔(resin-coated?copper?foil，RCC)或光致介電(photo-dielectric) 液體或干膜等各種電介質作為填充材料。

EP?0?645?950?B1描述一種制造多層電路基板的方法。使用選自由酚醛樹脂和環氧樹 脂組成的群組的熱固性樹脂作為通孔填充材料。此外，將至少一種選自由銀、鎳、銅和 其合金組成的群組的金屬粉末作為傳導物質加入樹脂中。

通常，在對印刷電路板鉆孔和鉆孔最終金屬化之后進行堵塞，然而，這是在結構化 之前進行。在導通孔被填充且堵塞糊劑被固化之后，對堵塞糊劑進行機械整平，這是因 為填充過程使其展示輕微的鉚釘頭。往往隨后用銅進行糊劑金屬化，以便產生作為最終 層的連續銅層。簡單地說，需要以下步驟：

-鉆孔

-金屬化套管

-堵塞

-刷拭、研磨

-金屬化堵塞糊劑

-施加下一內建層。