專利名稱：形成焊接掩模的方法及其裝置和形成電路構(gòu)圖的內(nèi)部介電層的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及形成用于制造印刷電路板或布線板等的焊接掩模(solder mask)的方法、和用于執(zhí)行形成焊接掩模的方法的裝置。本發(fā)明還涉及形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層的方法。
背景技術(shù)：
在印刷電路或布線板工業(yè)中，例如，受對(duì)于各種設(shè)備的小型化的增加的需求的驅(qū)動(dòng)，這種小型化需要在印刷電路板或印刷布線板中使用高密度電路，焊接掩模墨越來越多地用于印刷電路板(PCB)或布線板的制造。并且，根據(jù)對(duì)各種設(shè)備的小型化的需求，許多要被安裝在其上面的部件為球柵陣列(BGA)型，因此，對(duì)于PCB需要越來越嚴(yán)格的要求。在這種情況下，例如，目前為了形成用于PCB的焊接掩模一般使用液體堿性顯影型焊接掩模墨，并且，還為其使用所謂的“干膜”。在焊接掩模的形成中，例如，對(duì)于PCB的焊接掩模，需要以下要求:1.非貫穿通路孔和通孔的填充以及它們的隆起(tenting)徹底。2.在焊接掩模形成后其平整性盡可能高，例如，±5μπι或更低。3.當(dāng)為了獲得高分辨率和高準(zhǔn)確度曝光使用非接觸型曝光單元和拍攝干板(photographic dry plate)時(shí),不出現(xiàn)諸如所謂的“白霾(white haze)”問題的問題。在PCB上涂敷液體堿性顯影型焊接掩模墨，即使當(dāng)前通過諸如絲網(wǎng)印刷、幕簾涂敷、噴涂和輥涂的各種涂敷方法涂敷這種液體焊接掩模墨，也難以獲得非貫穿通路孔和通孔的完全填充和100%的隆起。相反，通過使用真空層壓器在PCB上層疊干膜，可基本上實(shí)現(xiàn)完全填充和隆起。對(duì)于在焊接掩模形成后的其平整性，由于PCB中的銅圖案和通路孔的存在，因此，使用焊接掩模墨難以獲得需要的平整性。相反，干膜可獲得需要的平整性。當(dāng)前可用的堿性顯影型焊接掩模墨利用游離基聚合，因此，除非保護(hù)免受氧的影響，會(huì)出現(xiàn)對(duì)于焊接掩模的形成的氧妨礙。更具體地，當(dāng)堿性顯影型焊接掩模墨暴露于氧中時(shí)，形成的焊接掩模的表面顏色變白，焊接掩模的功能受到損害。這種問題稱為“白霾”現(xiàn)象。為了避免這種氧妨礙，使用負(fù)性膜(negative film)，因?yàn)樗膳c涂敷的焊接掩模墨緊密接觸，并因此可保護(hù)涂敷的焊接掩模墨不受氧的影響。但是，為了獲得高分辨率和高準(zhǔn)確度曝光，負(fù)性膜并不總是合適的，因?yàn)樨?fù)性膜本身在使用中伸長(zhǎng)或收縮，并在焊接掩模的形成過程中導(dǎo)致與位置準(zhǔn)確度和精度有關(guān)的問題。為了通過避免與曝光的位置準(zhǔn)確度和精度有關(guān)的問題獲得高分辨率和高精度曝光，考慮優(yōu)選使用諸如步驟和重復(fù)(step-and-repeat)型非接觸曝光單元的非接觸曝光單元和拍攝干板。但是，當(dāng)使用非接觸曝光單元和拍攝干板時(shí)，在干板和涂敷的焊接掩模墨之間不可避免地形成一定的空間。這種空間導(dǎo)致上述氧妨礙。在這種意義上，當(dāng)前使用的焊接掩模墨對(duì)于形成具有高分辨率和高準(zhǔn)確度的焊接掩模是不合適的，在使用非接觸曝光單元和拍攝干板時(shí)尤其如此。相反，由于干膜在用于焊接掩模的制造中時(shí)得到保護(hù)免受氧的影響，因此干膜對(duì)于形成具有高分辨率和高準(zhǔn)確度的焊接掩模幾乎沒有問題。當(dāng)使用焊接掩模墨時(shí)，一般通過例如以下步驟制備焊接掩模:將焊接掩模墨涂敷到PCB上，使涂敷的焊接掩模墨變干以在PCB上形成光致成像(photoimageable)抗蝕劑層，成像曝光光致成像抗蝕劑層以對(duì)應(yīng)于要形成的焊接掩模，將曝光的光致成像抗蝕劑層顯影到顯像的抗蝕劑層，用熱的方法硬化顯影的抗蝕劑層以在PCB上形成焊接掩模。當(dāng)在低于20°C的溫度下避光保存時(shí)，這種焊接掩模墨可使用6個(gè)月。當(dāng)使用焊接掩模墨時(shí)，可以如希望的那樣改變焊接掩模的工作尺寸和厚度。但是，如上所述，當(dāng)使用這種焊接掩模墨時(shí)，難以用墨完全填充通孔和非貫穿通路孔，并且難以執(zhí)行通孔的完全隆起。并且，孔隙(void)的形成是不可避免的。通過使用焊接掩模墨獲得的平整性在±20μπι或更寬的范圍中。并且，如上所述，當(dāng)使用非接觸曝光裝置和拍攝干板時(shí)，由于由氧妨礙導(dǎo)致的上述“白霾”現(xiàn)象，焊接掩模的表面趨于變白。當(dāng)前市售的干膜具有如圖11所示的多層結(jié)構(gòu)，并且這種干膜在商業(yè)供應(yīng)中為成卷膜(roll film)的形式。在圖11中，附圖標(biāo)記10表示可由例如聚酯膜形成的載體膜；附圖標(biāo)記20是抗蝕劑層，該抗蝕劑層可以是例如用作光致成像焊接掩模層的可聚合(polymerizable)層；附圖標(biāo)記30是用于保護(hù)抗蝕劑層20的保護(hù)層，該保護(hù)層可以是例如聚乙烯膜。一般地，這種干膜卷在例如_20°C的冷凍狀態(tài)下被避光保存，并在使用前被解凍。當(dāng)實(shí)際使用這種干膜時(shí)，例如，一般采取以下步驟:首先，如上所述解凍冷凍的干膜。當(dāng)其溫度達(dá)到例如室溫時(shí)，保護(hù)層30從抗蝕劑層20剝離。然后從保護(hù)層30已剝離的干膜上切下具有希望的尺寸的部分。然后將切下的部分疊置在PCB上，使得抗蝕劑層20的上表面與PCB接觸，并且抗蝕劑層20的一個(gè)端部20c如圖13所示被定位條(tack bar) B定位在PCB上?？刮g劑層20然后通過載體膜10被曝光于與要形成的焊接掩模相應(yīng)的成像光。載體膜10然后從抗蝕劑層20剝離。曝光的抗蝕劑層20然后被預(yù)熱、被冷卻到室溫、并通過在其上噴射碳酸鈉的水溶液被顯影、然后通過在其上噴水用水沖洗抗蝕劑層20。這樣顯影的抗蝕劑層20然后被熱致硬化，由此在PCB上形成焊接掩模。一般地，當(dāng)在低于-20°C的溫度下避光保存時(shí)，這種干膜可使用3個(gè)月，當(dāng)在低于(TC的溫度下避光保存時(shí)，可使用兩個(gè)月，當(dāng)在低于20°C的溫度下避光保存時(shí)，只能使用兩天。
當(dāng)使用這種干膜時(shí)，能夠完全填充通孔和非貫穿通路孔以及完全隆起通孔而不形成孔隙。通過使用干膜獲得的平整性在±5 μ m或更窄的范圍中。即使當(dāng)使用非接觸曝光裝置或拍攝干板時(shí)，也不出現(xiàn)“白霾”現(xiàn)象。但是，不能容易地如希望的那樣改變焊接掩模的工作尺寸和厚度。為了改變焊接掩模的工作尺寸和厚度，需要大量不同的干膜。通過使用大量不同的干膜改變焊接掩模的工作尺寸和厚度不是實(shí)用的過程。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，形成焊接掩模的方法包括:將液體光致成像墨涂敷到載體膜上，以在載體膜上形成光致成像墨層；使光致成像墨層變干，以形成光致成像抗蝕劑層，由此形成至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜；將光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)，以使光致成像抗蝕劑層的上表面與襯底接觸；通過載體膜使光致成像抗蝕劑層曝光，以形成曝光的抗蝕劑層；從曝光的抗蝕劑層去除載體膜；顯影曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層；和硬化顯影的抗蝕劑層以在襯底上形成焊接掩模。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于形成焊接掩模的裝置包括涂敷機(jī)、干燥機(jī)、層壓裝置、曝光單元、去除器、顯影單元和硬化單元。液體光致成像墨通過涂敷機(jī)被涂敷到載體膜上，以在載體膜上形成光致成像墨層。干燥機(jī)被配置為使光致成像墨層變干、以形成光致成像抗蝕劑層、由此形成至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜。光致成像抗蝕劑層承載膜通過層壓裝置被層壓到襯底的至少一側(cè)、以使所述光致成像抗蝕劑層的上表面與襯底接觸。曝光單元被配置為通過載體膜使光致成像抗蝕劑層曝光、以形成曝光的抗蝕劑層。載體膜要通過去除器從曝光的抗蝕劑層被去除。顯影單元被配置為使曝光的抗蝕劑層顯影以形成顯影的抗蝕劑層。硬化單元被配置為硬化顯影的抗蝕劑層以在襯底上形成焊接掩模。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層的方法包括:將介電材料墨涂敷到載體膜上，以在載體膜上形成介電材料墨層；使介電材料墨層變干，以形成介電材料層，由此形成至少一個(gè)介電層承載膜；將介電材料層承載膜層疊到襯底的至少一偵牝以使介電材料層的上表面與襯底接觸；以熱的方式使介電材料層硬化，以形成硬化的介電材料層；從硬化的介電材料層去除載體膜；使硬化的介電材料層經(jīng)受激光穿孔，以形成具有穿孔的電路圖案的激光穿孔的硬化的介電材料層；使激光穿孔的硬化的介電材料層經(jīng)受去污斑蝕刻；和用導(dǎo)電性材料電鍍激光穿孔的硬化的介電材料層，由此形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層。
通過結(jié)合附圖參照以下詳細(xì)說明，本發(fā)明的更完整的認(rèn)識(shí)及其許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，因此將容易得到這種評(píng)價(jià)和優(yōu)點(diǎn)，其中，圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、用于執(zhí)行形成焊接掩模的方法的裝置的示意圖；圖2是用于本發(fā)明的第一實(shí)施例中的刻版印刷(stencil printing)單元的示意性透視圖3a 3c是圖2中所示的刻版印刷單元的示意性斷面圖，用于解釋在本發(fā)明的第一實(shí)施例中使用的刻版印刷方法的例子；圖4是在本發(fā)明的第一實(shí)施例中的載體膜上形成的光致成像墨層部分的示意性透視圖；圖5是本發(fā)明的第一實(shí)施例中的光致成像抗蝕劑層承載膜部分的例子的示意性斷面圖；圖6是圖5中所示的光致成像抗蝕劑層承載膜部分的示意性斷面圖，該承載膜部分被一折為二以在其間插入形成圖案的PCB ；圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的、用于執(zhí)行形成焊接掩模的方法的裝置的示意圖；圖8是本發(fā)明的第二實(shí)施例中的光致成像抗蝕劑層承載膜部分的示意性斷面圖；圖9是一對(duì)圖8中所示的光致成像抗蝕劑層承載膜部分的示意性斷面圖，其間插入形成圖案的PCB ；圖10是本發(fā)明的第二實(shí)施例中的光致成像抗蝕劑層承載膜部分的例子的示意性斷面圖；圖11是常規(guī)的干膜的示意性斷面圖；圖12是在在PCB上層疊干膜的過程中的、圖11中所示的常規(guī)的干膜的示意性斷面圖；圖13是圖11中所示的常規(guī)的干膜的抗蝕劑層的示意性斷面圖，該抗蝕劑的一個(gè)端部被定位條定位在PCB上。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照
實(shí)施例，其中，相似的附圖標(biāo)記在各個(gè)附圖中自始至終表示相應(yīng)或相同的要素。(例子I)圖1示意地表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、用于執(zhí)行形成焊接掩模的方法的裝置 1001。在裝置1001 中，從市售的載體膜卷(LUMIRROR T-60,由 Toray Industries, Inc.制造的膜厚為38 μ m的雙軸定向的聚酯膜)釋放載體膜1A，并將其傳送到涂敷室101中的水平、多孔真空臺(tái)IOla上。如圖2和圖3a 3c所示，通過使用刻版印刷單元12、通過刻版印刷將市售的光致成像墨2 (PSR-4000BN/CA-40BN，由TAIYO AMERICA, INC.制造的二成分液體光致成像墨)涂敷到載體膜IA上。在圖2中，附圖標(biāo)記12a表示刻版印刷單元12的刻版框；附圖標(biāo)記12b表示刻版印刷單元12的金屬刻版板,該金屬刻版板12b具有100 μ m的厚度t ;附圖標(biāo)記12d表示在金屬刻版板12b中形成的刻版開口。在該例子I中，通過以下步驟執(zhí)行上述刻版印刷:通過刮板12c將光致成像墨2通過刻版開口 12d擠壓和轉(zhuǎn)移到載體膜IA上，該刮板12c沿如圖2所示的沿金屬刻版板12b的上表面的箭頭的方向移動(dòng)。
圖3a 3c表示刻版印刷單元12的示意性斷面圖,用于解釋在例子I中使用的上述刻版印刷。如圖3b所示，刮板12c沿沿金屬刻版板12b的上表面的箭頭的方向移動(dòng)，使得通過刮板12c將光致成像墨2通過刻版開口 12d擠壓和轉(zhuǎn)移到載體膜IA上。當(dāng)光致成像墨2被完全轉(zhuǎn)移到載體膜IA上時(shí)，刻版印刷單元12沿圖3c所示的箭頭的方向被提起，使得金屬刻版板12b與載體膜IA分開，同時(shí)，如圖3c所示，光致成像墨層部分2a從刻版開口 12d抽出并保持在載體膜IA上。光致成像墨層部分2a的形狀與刻版開口 12d對(duì)應(yīng)。圖4是在載體膜IA上形成的光致成像墨層部分2a的示意性透視圖。該刻版印刷方法被重復(fù)，使得如圖1和圖4所示在載體膜IA上連續(xù)形成其間具有預(yù)定間隔的多個(gè)光致成像墨層部分2a。上面承載多個(gè)光致成像墨層部分2a的載體膜IA然后如圖1所示被傳送到干燥室201中。在干燥室201中，在載體膜IA上形成的光致成像墨層部分2a在80°C的溫度下被烘干30分鐘，由此形成厚度為50 60 μ m的光致成像抗蝕劑層部分2b。由此形成的在載體膜IA上形成的光致成像抗蝕劑層部分2b然后在上述干燥步驟后被冷卻到室溫。如圖5所示,載體膜IA的前緣(leading edge)部分然后被切割器A切成具有預(yù)定長(zhǎng)度的單元(unit)載體膜部分，該單元載體膜部分在其上承載一對(duì)光致成像抗蝕劑層部分2b。如圖1所示，通過切割器A在切割和定位(tacking)室301中實(shí)施這種切割。以下，將在其上承載一對(duì)光致成像抗蝕劑層部分2b的單元載體膜部分稱為如圖5所示的光致成像抗蝕劑層承載膜部分la。光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ia然后被一折為二，即上部分和下部分，每一部分在其上承載一個(gè)光致成像抗蝕劑層部分2b，形成圖案的PCB(印刷電路板)4如圖6所示被夾在一對(duì)光致成像抗蝕劑層部分2b之間。上下光致成像抗蝕劑層部分2b中的每一個(gè)的端部2c然后如圖6所示通過定位條B被定位在PCB4上。如圖1所示通過定位條B在切割和定位室301中實(shí)施這種定位。夾在上下光致成像抗蝕劑層部分2b之間的PCB4然后如圖1所示被傳送到真空層壓器室401中。在真空層壓器室401中，真空層壓器(VACUUMEX，由Morton C0.Ltd.制造)(未示出)在70°C的溫度下用60秒的時(shí)間將光致成像抗蝕劑層部分2b層壓到PCB4上。然后，通過市售的曝光單元(ORC MODEL HMW680GW EXPOSURE UNIT)(未示出)、通過光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ia的載體膜部分向?qū)盈B在PCB4的兩側(cè)的光致成像抗蝕劑層部分2b施加350mJ/cm2的曝光能，使其曝光于成像光，例如與要形成的焊接掩模對(duì)應(yīng)的成像光，由此形成曝光的抗蝕劑層部分。光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ia的載體膜部分然后從成像(imagewise)曝光的抗蝕劑層部分剝離。然后使得曝光的抗蝕劑層部分保持10分鐘，然后通過在30°C的溫度下用2MPs的噴射壓力在其上噴射碳酸鈉的Iwt.%水溶液60秒使其顯影，然后通過用IMPs的噴射壓力在其上噴水45秒，用水將其清洗，由此形成顯影的抗蝕劑層部分。然后在150°C的溫度下使在PCB4上形成的這樣顯影的抗蝕劑層部分硬化60分鐘，由此在PCB4的相對(duì)的兩側(cè)的每一側(cè)形成焊接掩模。在這樣制造的兩側(cè)均形成焊接掩模的PCB4中，發(fā)現(xiàn)非貫穿通路孔和通孔的填充是徹底的并且獲得100%隆起。
并且，焊接掩模的平整性為±5 μ m或更小，并且，即使當(dāng)為了獲得高分辨率和高準(zhǔn)確度曝光使用非接觸型曝光單元和拍攝干板時(shí)，也不存在“白霾”問題。在上述第一實(shí)施例中，例如，通過使用適當(dāng)?shù)目贪嬗∷卧梢愿鶕?jù)需要改變?cè)诮饘倏贪姘?2b中形成的刻版開口的形狀和尺寸，使得光致成像抗蝕劑層部分2b的形狀和尺寸也可根據(jù)需要改變。換句話說，可以制備任意形狀和尺寸的光致成像抗蝕劑層部分
2b ο并且，在上述第一實(shí)施例中，在刻版印刷單元12中使用100 μ m厚度的刻版板12。但是，厚度“t”也可根據(jù)需要改變，使得光致成像抗蝕劑層部分2b的厚度也可根據(jù)需要改變。并且，通過用不同的光致成像墨代替光致成像墨2，或者，通過使用兩種或更多種不同的光致成像墨，例如，作為替代方案，可以例如在PCB4上形成各種焊接掩模，使得在PCB4的各側(cè)有不同的焊接掩模。并且，在該第一實(shí)施例中，光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ia承載一對(duì)光致成像抗蝕劑層部分2b。但是，要在光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ia上形成的光致成像抗蝕劑層部分2b的數(shù)量不必如例子I那樣限于2，可以設(shè)置希望的數(shù)量的光致成像抗蝕劑層部分2b。如果需要，也可為其使用不同的墨。并且，在上述第一實(shí)施例中，可以在PCB4的兩側(cè)同時(shí)或依次執(zhí)行層壓。可以在開始用于形成焊接掩模的工序之前或在工序的過程中進(jìn)行對(duì)工序的上述變化或修改。在常規(guī)的所謂的干膜的情況下，實(shí)際中難以執(zhí)行如上所述對(duì)工序的這些變化或修改。這是因?yàn)?，如上所述，常?guī)的所謂的干膜包含載體膜、在其上形成的抗蝕劑層和在抗蝕劑層上形成的保護(hù)層，并且，抗蝕劑層在使用之前已具有預(yù)定的構(gòu)造和預(yù)定的厚度并被夾在載體膜和保護(hù)膜之間。并且，常規(guī)的所謂的干膜是以一般在_20°C的冷凍狀態(tài)下保存的卷的形式市售的，并在使用前被解凍，并且，在被解凍后，在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)被使用，通常在室溫下在一天或兩天內(nèi)被使用。(例子2)圖7示意地表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的、用于執(zhí)行形成焊接掩模的方法的裝置1002。裝置1002包括膜切割和定位室302，而第一實(shí)施例中的裝置1001包括膜切割和定位室301。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，在涂敷室101和干燥室201中執(zhí)行與第一實(shí)施例基本上相同的步驟，使得在干燥室201中的載體膜IA上形成相同的光致成像抗蝕劑層部分2b。光致成像抗蝕劑層部分2b然后以與例子I相同的方式被冷卻到室溫。載體膜IA然后被切割器A連續(xù)切割，使得如圖8所示，載體膜IA的各個(gè)切割部分在其上承載一個(gè)光致成像抗蝕劑層部分2b，該切割部分在以下被稱為光致成像抗蝕劑層承載膜部分lb。如圖7所示，通過切割器A在切割和定位室302中執(zhí)行這種切割。一對(duì)光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ib然后被傳送到形成圖案的PCB4上，使得其中一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ib被翻轉(zhuǎn)以導(dǎo)致光致成像抗蝕劑層部分2b中的每一個(gè)的上表面與形成圖案的PCB4的兩側(cè)緊密接觸，由此，形成圖案的PCB4如圖9所示被夾在其間。光致成像抗蝕劑層部分2b中的每一個(gè)的端部2c如圖9所示通過定位條B被定位在PCB4上。如圖7所示通過定位條B在切割和定位室302中執(zhí)行這種定位。置于一對(duì)光致成像抗蝕劑層部分2b之間的PCB4然后如圖7所示被傳送到真空層壓器室401中。在真空層壓器室401中，與例子I中使用的相同的真空層壓器(VACUUMEX，由Morton C0.Ltd.制造)(未示出)以與例子I相同的方式在70°C的溫度下用60秒的時(shí)間將光致成像抗蝕劑層部分2b層壓到PCB4上。然后，以與例子I相同的方式，通過與例子I中使用的相同的市售的曝光單元(0RCMODEL HMW680GW EXPOSURE UNIT)(未示出)、通過光致成像抗蝕劑層承載膜部分Ib中的每一個(gè)的載體膜部分向?qū)盈B在PCB4的兩側(cè)的光致成像抗蝕劑層部分2b施加350mJ/cm2的曝光能，使其曝光于成像光，例如與要形成的焊接掩模對(duì)應(yīng)的成像光，由此形成曝光的抗蝕劑層部分。上下載體膜部分中的每一個(gè)然后從成像(imagewise)曝光的抗蝕劑層部分剝離。然后使得成像的曝光的抗蝕劑層部分保持10分鐘，然后使其以與例子I相同的方式顯影。然后也以與例子I基本上相同的方式使在PCB4上形成的這樣顯影的抗蝕劑層部分硬化，由此在PCB4的相對(duì)的兩側(cè)的每一側(cè)形成焊接掩模。在這樣制造的兩側(cè)均形成焊接掩模的PCB4中，發(fā)現(xiàn)非貫穿通路孔和通孔的填充是徹底的并且獲得100%隆起。并且，焊接掩模的平整性為±5 μ m或更小，并且，即使當(dāng)為了獲得高分辨率和高準(zhǔn)確度曝光使用非接觸型曝光單元和拍攝干板時(shí)，也不存在“白霾”問題。在上述第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例相同，可以根據(jù)需要制備具有任意的厚度的任意形狀和尺寸的光致成像抗蝕劑層部分2b。并且，可以使用兩種或更多種不同的光致成像墨，例如，作為替代方案，使得可以例如在PCB4上形成各種焊接掩模，使得在PCB4的各側(cè)有不同的焊接掩模。出于與例子I中討論的相同的原因，當(dāng)使用所謂的干膜時(shí)，難以在實(shí)際中實(shí)施對(duì)工序的這些變化或修改。在本發(fā)明的方法的上述第二實(shí)施例中，當(dāng)僅在PCB的一側(cè)形成焊接掩模時(shí)，不必翻轉(zhuǎn)其中一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分以導(dǎo)致光致成像抗蝕劑層部分2b中的每一個(gè)的上表面與形成圖案的PCB4的兩側(cè)緊密接觸。并且，光致成像抗蝕劑層可以為連續(xù)層的形狀，并且不必要求光致成像抗蝕劑層如圖7所示包括多個(gè)分開的光致成像抗蝕劑部分2b。并且，在本發(fā)明的形成焊接掩模的方法的第二實(shí)施例中，例如，可以組合使用一對(duì)裝置1002。在一個(gè)裝置1002中，使用載體膜1A，在另一裝置1002中，使用載體膜2A。載體膜IA和載體膜2A可以相同或不同。以與第二實(shí)施例完全相同的方式，如圖10所示，在兩個(gè)裝置1002中的每一個(gè)中形成光致成像抗蝕劑層承載膜部分lb，然后將它們同時(shí)或依次傳送到形成圖案的PCB4上，以使光致成像抗蝕劑層部分2b中的每一個(gè)的上表面與形成圖案的PCB4的兩側(cè)緊密接觸，由此以與圖9中所示的例子2相同的方式將形成圖案的PCB4夾在其間。然后，執(zhí)行與第二實(shí)施例相同的過程，由此也可在PCB4的相對(duì)的兩側(cè)的每一側(cè)形成相同或不同的焊接掩模。(比較例)通過使以冷凍狀態(tài)保存的具有如圖11所示的多層結(jié)構(gòu)的市售干膜焊接掩模(厚度為30 μ m的PFR-800AUS402，由TAIYO AMERICA, INC.制造)(以下稱為干膜)保持在室溫，將其解凍。當(dāng)干膜的溫度達(dá)到室溫時(shí)，保護(hù)層30從抗蝕劑層20剝離。然后如圖12所示通過切割器A以預(yù)定的尺寸切取干膜。然后如圖12所示將切下的部分疊置在形成圖案的PCB上，使得抗蝕劑層20的上表面與形成圖案的PCB的表面接觸?？刮g劑層20的端部2c然后如圖13所示被定位條(tack bar)B定位在PCB上。通過重復(fù)上述過程，PCB4被夾在兩個(gè)抗蝕劑層20之間。利用真空層壓器(VACUUMEX，由Morton C0.Ltd.制造)(未示出)在70°C的溫度下用60秒的時(shí)間將抗蝕劑層20層壓到PCB4上。然后，通過市售的曝光單元(ORC MODEL HMW680GW EXPOSURE UNIT)(未示出)、通過載體膜10向?qū)盈B的抗蝕劑層20施加420mJ/cm2的曝光能，使其曝光于成像光，例如與要形成的焊接掩模對(duì)應(yīng)的成像光。載體膜10然后從成像的曝光的抗蝕劑層20剝離?？刮g劑層20然后在80°C的溫度下經(jīng)受熱處理5分鐘，并然后被冷卻，直到其溫度達(dá)到室溫。然后通過在30°C的溫度下用2MPs的噴射壓力在曝光的抗蝕劑層20上噴射碳酸鈉的Iwt.%水溶液120秒使該曝光的抗蝕劑層20顯影，然后通過用0.1MPs的噴射壓力在該曝光的抗蝕劑層20上噴水45秒，在25°C的溫度下用水清洗該曝光的抗蝕劑層20。然后在150°C的溫度下使在PCB4上形成的這樣顯影的抗蝕劑層20硬化60分鐘，由此在PCB4的相對(duì)的兩側(cè)的每一側(cè)形成焊接掩模。在這樣制造的兩側(cè)均形成焊接掩模的PCB4中，發(fā)現(xiàn)非貫穿通路孔和通孔的填充是徹底的并且獲得100%隆起。并且，焊接掩模的平整性為±5 μ m或更小，并且，即使當(dāng)為了獲得高分辨率和高準(zhǔn)確度曝光使用非接觸型曝光單元和拍攝干板時(shí)，也不存在“白霾”問題。在上述實(shí)施例中，襯底可以為剛性襯底或柔性襯底。這種襯底可以為剛性的印刷電路板、柔性的印刷電路板或可以在下面的例子3制造的具有電路板的內(nèi)部介電層。(例子3)以與例子I基本上相同的方式，從與例子I中使用的相同的市售的載體膜卷(LUMIRROR T-60,由Toray Industries, Inc.制造的膜厚為38 μ m的雙軸定向的聚酯膜)釋放載體膜1A，并將其傳送到涂敷室101中的水平、多孔真空臺(tái)IOla上。以與例子I相同的方式，通過刻版印刷將市售的介電材料(HB1-200BC/TA-20BC，由TAIYO AMERICA, INC.制造的二成分熱硬化型墨)涂敷到載體膜IA上，以形成介電材料墨層。以與例子I中相同的方式在80°C的溫度下將由此形成的介電材料墨層烘干30分鐘，由此形成介電材料層部分。然后，在與例子I相同的過程之后，真空層壓器(VACUUMEX，由Morton C0.Ltd.制造)(未示出)在70°C的溫度下用60秒的時(shí)間將介電材料層部分層壓到PCB4的兩側(cè)。
然后，通過在150°C的溫度下加熱60分鐘，以熱的方式使介電材料層部分硬化以形成硬化的介電材料層。然后從硬化的介電材料層去除載體膜。硬化的介電材料層然后經(jīng)受激光穿孔，以形成具有穿孔的電路圖案的、激光穿孔的硬化的介電材料層。激光穿孔的硬化的介電材料層然后經(jīng)受去污斑(desmear)蝕刻。對(duì)激光穿孔的硬化的介電材料層鍍銅，由此形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層。對(duì)于上述電鍍，可以使用其它常規(guī)的導(dǎo)電性金屬和其它導(dǎo)電性材料以代替銅。很顯然，鑒于上述教導(dǎo)，本發(fā)明的許多修改和變化是可能的。因此應(yīng)理解，在所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以以與這里具體說明的方式不同的方式實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種形成焊接掩模的方法，包括: 將液體光致成像墨涂敷到載體膜上，以在所述載體膜上形成液體光致成像墨層； 使所述液體光致成像墨層變干，以形成包含多個(gè)分開的光致成像抗蝕劑層部分的光致成像抗蝕劑層，由此形成包含多個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分的至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載至少一個(gè)所述光致成像抗蝕劑層部分； 將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)，以使所述光致成像抗蝕劑層的上表面與所述襯底接觸； 通過所述載體膜曝光所述光致成像抗蝕劑層，以形成曝光的抗蝕劑層； 從所述曝光的抗蝕劑層去除所述載體膜； 顯影所述曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層； 硬化所述顯影的抗蝕劑層以在所述襯底上形成焊接掩模；以及在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底的至少一側(cè)之前，將所述光致成像抗蝕劑層承載膜切割成多個(gè)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分，以使所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載所述分開的光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)的步驟中，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分被層疊到所述襯底的至少一側(cè)，以使所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)的上表面與所述襯底接觸。
3.如權(quán)利要求 1所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是剛性襯底。
4.如權(quán)利要求3所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述剛性襯底是在其上形成所述焊接掩模前的剛性印刷電路板。
5.如權(quán)利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是柔性襯底。
6.如權(quán)利要求5所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述柔性襯底是在其上形成所述焊接掩模前的柔性印刷電路板。
7.如權(quán)利要求1所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是具有電路圖案的內(nèi)部介電層。
8.一種形成焊接掩模的方法，包括: 將液體光致成像墨涂敷到載體膜上，以在所述載體膜上形成液體光致成像墨層； 使所述液體光致成像墨層變干，以形成包含多個(gè)分開的光致成像抗蝕劑層部分的光致成像抗蝕劑層，由此形成包含多個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分的至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載至少一個(gè)所述光致成像抗蝕劑層部分； 將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)，以使所述光致成像抗蝕劑層的上表面與所述襯底接觸； 通過所述載體膜曝光所述光致成像抗蝕劑層，以形成曝光的抗蝕劑層； 從所述曝光的抗蝕劑層去除所述載體膜； 顯影所述曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層； 硬化所述顯影的抗蝕劑層以在所述襯底上形成焊接掩模；以及 在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上之前，將所述光致成像抗蝕劑層承載膜的前緣部分一折為二，以使所述襯底被夾在至少一對(duì)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分的所述光致成像抗蝕劑層部分之間。
9.如權(quán)利要求8所述的形成焊接掩模的方法，還包括: 在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上的步驟之前，將所述光致成像抗蝕劑層承載膜的所述折后的前緣部分中的所述光致成像抗蝕劑層部分的至少一個(gè)部分定位在所述襯底上。
10.如權(quán)利要求9所述的形成焊接掩模的方法，還包括: 在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上的步驟之前，當(dāng)所述襯底被夾在至少一對(duì)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分的所述光致成像抗蝕劑層部分之間、且所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)部分被定位在所述襯底上時(shí)，切取所述折后的前緣部分。
11.如權(quán)利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是剛性襯底。
12.如權(quán)利要求11所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述剛性襯底是在其上形成所述焊接掩模前的剛性印刷電路板。
13.如權(quán)利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是柔性襯底。
14.如權(quán)利要求13所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述柔性襯底是在其上形成所述焊接掩模前的柔性印刷電路板。
15.如權(quán)利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是具有電路圖案的內(nèi)部介電層。
16.如權(quán)利要求8所述的形成焊接掩模的方法，其中，在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)的步驟中，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分被層疊到所述襯底的至少一側(cè)，以使所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)的上表面與所述襯底接觸。
17.一種形成焊接掩模的方法，包括: 將液體光致成像墨涂敷到載體膜上，以在所述載體膜上形成液體光致成像墨層； 使所述液體光致成像墨層變干，以形成包含多個(gè)分開的光致成像抗蝕劑層部分的光致成像抗蝕劑層，由此形成包含多個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分的至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載至少一個(gè)所述光致成像抗蝕劑層部分； 將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)，以使所述光致成像抗蝕劑層的上表面與所述襯底接觸； 通過所述載體膜曝光所述光致成像抗蝕劑層，以形成曝光的抗蝕劑層； 從所述曝光的抗蝕劑層去除所述載體膜； 顯影所述曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層； 硬化所述顯影的抗蝕劑層以在所述襯底上形成焊接掩模； 在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上的步驟之前，將所述襯底置于一對(duì)所述光致成像抗蝕劑層承載部分之間，以使由所述光致成像抗蝕劑層承載部分承載的所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)與所述襯底的至少一側(cè)接觸； 在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上的步驟之前，在所述襯底被置于所述一對(duì)光致成像抗蝕劑層承載部分之間時(shí)，將所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)部分定位到所述襯底上；以及 在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上之前，當(dāng)所述襯底被置于至少一對(duì)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分的所述光致成像抗蝕劑層部分之間、且所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)部分被定位在所述襯底上時(shí)，切取所述一對(duì)光致成像抗蝕劑層承載部分。
18.如權(quán)利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是剛性襯底。
19.如權(quán)利要求18所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述剛性襯底是在其上形成所述焊接掩模前的剛性印刷電路板。
20.如權(quán)利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是柔性襯底。
21.如權(quán)利要求20所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述柔性襯底是在其上形成所述焊接掩模前的柔性印刷電路板。
22.如權(quán)利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，所述襯底是具有電路圖案的內(nèi)部介電層。
23.如權(quán)利要求17所述的形成焊接掩模的方法，其中，在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)的步驟中，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分被層疊到所述襯底的至少一側(cè)，以使所述光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)的上表面與所述襯底接觸。
24.一種用于形成焊接掩模的裝置，包括: 用于將液體光致成像 墨涂敷到載體膜上、以在所述載體膜上形成液體光致成像墨層的裝置； 用于使所述液體光致成像墨層變干以形成包含多個(gè)分開的光致成像抗蝕劑層部分的光致成像抗蝕劑層、由此形成包含多個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分的至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜的裝置，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載至少一個(gè)所述光致成像抗蝕劑層部分； 用于將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)、以使所述光致成像抗蝕劑層的上表面與所述襯底接觸的裝置； 用于通過所述載體膜曝光所述光致成像抗蝕劑層、以形成曝光的抗蝕劑層的裝置； 用于從所述曝光的抗蝕劑層去除所述載體膜的裝置； 用于顯影所述曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層的裝置； 用于硬化所述顯影的抗蝕劑層以在所述襯底上形成焊接掩模的裝置；和用于在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底的至少一側(cè)之前，將所述光致成像抗蝕劑層承載膜切割成多個(gè)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分，以使所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載所述分開的光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)的切割裝置。
25.一種用于形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層的方法，包括: 將液體介電材料墨涂敷到載體膜上，以在所述載體膜上形成液體介電材料墨層； 使所述液體介電材料墨層變干，以形成包含多個(gè)分開的介電材料層部分的介電材料層，由此形成包含多個(gè)介電材料層承載膜部分的至少一個(gè)介電層承載膜，所述介電材料層承載膜部分的每一個(gè)在其上承載至少一個(gè)所述介電材料層部分； 將所述介電材料層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)，以使所述介電材料層的上表面與所述襯底接觸； 以熱的方式使所述介電材料層硬化，以形成硬化的介電材料層，從所述硬化的介電材料層去除所述載體膜； 所述硬化的介電材料層經(jīng)受激光穿孔，以形成具有穿孔的電路圖案的激光穿孔的硬化的介電材料層； 使所述激光穿孔的硬化的介電材料層經(jīng)受去污斑蝕刻； 用導(dǎo)電性材料電鍍所述激 光穿孔的硬化的介電材料層，由此形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層；和 切割和折疊之一，所述切割包含在將所述介電材料層承載膜層疊到所述襯底的至少一側(cè)之前，將所述介電材料層承載膜切割成多個(gè)所述介電材料層承載膜部分，以使所述介電材料層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載所述分開的介電材料層部分中的至少一個(gè)，所述折疊包含在將所述介電材料層承載膜層疊到所述襯底上之前，將所述介電材料層承載膜的前緣部分一折為二，以使所述襯底被夾在至少一對(duì)所述介電材料層承載膜部分的所述介電材料層部分之間。
26.如權(quán)利要求25所述的用于形成具有電路圖案的內(nèi)部介電層的方法，其中，所述導(dǎo)電性材料是銅。
27.一種用于形成焊接掩模的裝置，包括: 將液體光致成像墨涂敷到載體膜上、以在所述載體膜上形成液體光致成像墨層的涂敷機(jī)； 被配置為使所述液體光致成像墨層變干以形成包含多個(gè)分開的光致成像抗蝕劑層部分的光致成像抗蝕劑層、由此形成包含多個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜部分的至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜的干燥機(jī)，所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載至少一個(gè)所述光致成像抗蝕劑層部分； 將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)、以使所述光致成像抗蝕劑層的上表面與所述襯底接觸的層壓裝置； 被配置為通過所述載體膜曝光所述光致成像抗蝕劑層、以形成曝光的抗蝕劑層的曝光單元； 從所述曝光的抗蝕劑層去除所述載體膜的去除器； 被配置為顯影所述曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層的顯影單元； 被配置為硬化所述顯影的抗蝕劑層以在所述襯底上形成焊接掩模的硬化單元；以及切割裝置和折疊裝置之一，所述切割裝置被配置為在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底的至少一側(cè)之前，將所述光致成像抗蝕劑層承載膜切割成多個(gè)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分，以使所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分中的每一個(gè)在其上承載所述分開的光致成像抗蝕劑層部分中的至少一個(gè)，所述折疊裝置被配置為在將所述光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到所述襯底上之前，將所述光致成像抗蝕劑層承載膜的前緣部分一折為二，以使所述襯底被夾在至少一對(duì)所述光致成像抗蝕劑層承載膜部分的所述光致成像抗蝕劑層部分之間。
全文摘要
在用于形成焊接掩模的方法中，將光致成像墨涂敷到載體膜上，以在載體膜上形成光致成像墨層。使光致成像墨層變干，以形成光致成像抗蝕劑層，由此形成至少一個(gè)光致成像抗蝕劑層承載膜。將光致成像抗蝕劑層承載膜層疊到襯底的至少一側(cè)，以使光致成像抗蝕劑層的上表面與襯底接觸。通過載體膜使光致成像抗蝕劑層曝光于成像光。從光致成像抗蝕劑層去除載體膜以形成曝光的抗蝕劑層。顯影曝光的抗蝕劑層以形成顯影的抗蝕劑層；硬化顯影的抗蝕劑層以在襯底上形成焊接掩模。
文檔編號(hào)G03F7/00GK103207524SQ201310078720
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者阿基歐·塞基莫托, 瑪薩尤基·M·考吉馬 申請(qǐng)人:太陽(yáng)美國(guó)公司, 麗可得映像系統(tǒng)公司, 太陽(yáng)控股株式會(huì)社