由于今后的超高密度组装基板打孔加工直径微细化,必将启用波长更短的YAG激光器。因为,使用YAG激光器可对直径为,50μm以下的细小孔进行加工。此外,YAG激光器具备铜墙铁壁和树脂所吸收的光谱,它能进行一般打孔和打穿通孔。充分发挥YAG激光器这一独到特性的应用早已很普遍,日本NEC公司把它用于对树脂材料进行微细打孔,试图克服其加工速度低的缺点。 有关两种激光器性能的比较,请参阅表2。另外,二氧化碳激光器用于对树脂打孔时,存在比较严重的缺点是在打孔的底部容易出现残留树脂(被激光器照射后的熔融状态树脂又重新凝固而残留在孔底),它是造成布线连接可靠性下降的原因。然而,利用YAG激光器对树脂进行打孔时,在孔底不容易出现树脂残留,可保证布线间连接的可靠住。例如,利用YAG激光器对树脂进行打孔(孔径仅为50μm,加工后形成布线连接的断面结构图如照片1所示,金属连接面平滑,无残留树脂,确保接十分可靠。 (3)微细布线 在微细布线领域里,作为关键性的技术是新开发的全添加(Full-additive)工艺技术。然而,以往的PWB生产工艺都是采用工艺常简便的削减法(Subtractive)形成布线图形,即对布线图形以外的多余铜箔部分一律蚀刻掉而保留所要的布线图形部分。在全添加法里,首先对包括打孔区域所在的基板材料全面进行催化剂处理,随后形成电镀光致抗蚀层。在此基础上,仅对裸露催化剂部分断非电解式镀铜,于是形成所要求的布线图形。由于采用全添加法工艺,将获得如下特点(结合参阅图2所示的断面图像)。 ▲矩形断面 利用削减法蚀刻布线的线条时,由于在线条导体则壁形成下坡,给布线导体设计带来限制。例如,当要求布线导体条宽与布线导体间距分别是L/S=25/25(μm)而且导体厚也为20μm(即布线导体断面为矩形)时,用削减法几乎是不可能的。因为蚀刻宽25μm且间距也是25μm的布线导体时,除非布线导厚度控制在10μm以下,否则是蚀刻不出来的。然而,用全添加法工艺时,制造出上述要求的布线导体是游刃有余的。能制造出矩形布线导体断面结构是全添加法工艺的独到特点之一(渗阅图2所示的布线导体断面)。 ▲布线导体宽度不影响布局 利用削减工艺时,由于布线疏密程度不同而直接影响蚀刻性能,结果导致布线导体断面形状千奇百怪。但是,若利用全添加法工艺,不管布线紧密或疏松都能获得所要求的布线导体断面积。特别是,对于布线里的电流密度有严格的均匀一致性要求时,利用全添加法是非常有利的。 ▲优良电性能 全添加法工艺同以往的削减法相比,最大的优点是便于电性能改善。例如,在微细化加工过程中,布线导体宽L和布线导体间距S分别都是25μm的情况下,用削减工艺根本无法增加布线导体的横断面积,然而用全添加法却非常容易。这就意味着全添加法工艺可以设法降低布线导体的电阻,阻抗控制是很容易实现的。 ①关于电镀光致抗蚀层 电镀光抗蚀材料对于微细布线是不可缺少的重要材料,世界各个半导体厂家都给予高度重视。NEC也不例外,它所开发的电镀光致抗蚀材料具备如下特点:●对于L/S=20/20μm的布线有分辨能力;●布线导体高度允许在10μm以上;●作为非电解式镀铜光致抗蚀材料,具备耐药液浸蚀性;●曝光后成为永久性材料,适合用作基体材料;●可均匀地涂敷,具备良好的涂敷性能。 作为电镀光致抗蚀剂材料,应当具有高分辨能力的感光性而且需有耐电镀液的侵蚀性。在全添加法工艺中,由光致抗蚀材料厚度决定出布线导体的厚度。例如,NEC开发的电镀光致抗蚀树脂,采用旋转涂敷(Spin-Coat)法,旨在实现最大涂敷厚度高达20μm。为适应旋转涂敷工艺要求,对电镀光致抗蚀树脂的粘度、表面张力和延展性进行改进,使旋转涂敷精度达到3μm。 |