[發明專利]一種基于金屬壓印的載板填孔工藝

在審

• 申請號: 202110782314.1
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113543522A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 楊冠南;姚可夫;黃鈺森;崔成強
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H05K3/40
• 分類號: H05K3/40;H05K3/42
• 代理公司: 佛山市君創知識產權代理事務所(普通合伙) 44675
• 代理人: 杜鵬飛

本發明公開一種基于金屬壓印的載板填孔工藝，包括以下步驟：(1)對待填孔的載板表面進行預處理，使載板表面與金屬不具有結合力；(2)將填充基材覆蓋在載板表面；(3)對填充基材施加垂直于載板表面的下壓力，使得填充基材發生形變并壓入載板上的通孔或盲孔中；(4)對載板和覆蓋在載板表面的填充基材進行分離處理，去除載板表面的填充基材，并讓載板上通孔或盲孔中的金屬仍然保留在內部，完成載板的填孔加工。本發明實現載板的快速填孔，以便實現通孔、盲孔的互連結構，并且填充效果好，有利于提高通孔、盲孔的導電、導熱性能。

技術領域

本發明涉及一種電路載板填充技術，具體涉及一種基于金屬壓印的載板填孔工藝。

背景技術

作為半導體與集成電路制造的核心技術之一，載板填孔技術可以獲得通孔、盲孔互連結構，具有減少延時、降低能耗、提高集成度等優點。目前，通孔、盲孔互連結構的實現，主要是采用電鍍銅填孔技術；但是，采用電鍍溶液的方式進行填孔，具有以下缺點：(1)在微孔填孔過程中，容易產生孔洞、夾口填充等缺陷；一方面影響了通孔、盲孔的導電、導熱性能，另一方面由于銅與基板材料的熱膨脹系數不匹配，容易引起應力集中，誘發裂紋并導致失效。(2)為了避免填充缺陷的產生，電鍍銅填孔過程需要使用更低的電流，影響填充效率；對于大尺寸孔洞(10μm)而言，電鍍銅填孔效率極低。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于金屬壓印的載板填孔工藝，該方法實現載板的快速填孔，以便實現通孔、盲孔的互連結構，并且填充效果好，有利于提高通孔、盲孔的導電、導熱性能。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種基于金屬壓印的載板填孔工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對待填孔的載板表面進行預處理，使載板表面與金屬不具有結合力；

(2)將填充基材覆蓋在載板表面；

(3)對填充基材施加垂直于載板表面的下壓力，使得填充基材發生形變并壓入載板上的通孔或盲孔中；

(4)對載板和覆蓋在載板表面的填充基材進行分離處理，去除載板表面的填充基材，并讓載板上通孔或盲孔中的金屬仍然保留在內部，完成載板的填孔加工。

本發明的一個優選方案，在步驟(3)中，將載板以及填充基材放置在可控氣氛下進行加工。

優選地，所述可控氣氛為空氣、氮氣、氫氣、惰性氣體、氫氣和惰性氣體的混合氣氛的其中一種。

本發明的一個優選方案，在步驟(3)中，對填充基材進行局域化加熱，使得在下壓填充基材的同時，填充基材發生形變以便壓入通孔或盲孔中，從而完成填孔。

優選地，所述局域化加熱的方式為以下的其中一種：

(a)對填充基材施加高頻電流或脈沖電流，在趨膚效應的作用下，使得靠近載板一側的填充基材表面軟化；

(b)當載板為玻璃或透光材料時，在載板一側施加光照射，使得照射光穿透載板后，直接加熱填充基材靠近載板一側的表面。

(c)在載板一側施加交變電場，實現對填充基材靠近載板一側的表面進行渦流加熱；

(d)使用加熱設備或熱流體介質對載板進行整體加熱。

優選地，對填充基材進行加熱時，加熱溫度控制范圍為：室溫-2000℃。

本發明的一個優選方案，步驟(1)中，對待填孔的載板表面進行預處理的方式為以下其中一種：

(a)將載板浸泡于含有PVP、環氧樹脂的大分子有機物溶液中，使載板表面形成有機包覆層；

(b)在載板表面沉積一層石墨；

(c)在載板表面鋪灑少量二氧化硅粉末層。