关于微通道技术互连技术介绍

时间：2020-01-05

在八十年代末九十年代初，IBM在日本的Y。Tsukada等人发明了用层压法在常规印刷电路板上热压上绝缘介质薄膜，借用光刻阻焊膜（SOLDERMASK）开孔技术，在介质膜中形成盲孔。孔径大约在100微米，将铜通过电镀涂敷在小孔内。由此方法可以形成微小的垂直方向的电通道，将上下不同层间的电路连接了起来。由于微通孔的尺寸大大减小，基板可使用的表面面积增大，因此采用微通孔技术，可以使得布线密度得以大幅度提高。同时由于表面平整度改善，使制备精密窄间距金属细线成为可能。这种新的高密微通道技术称为表面层积电路（SLC）。PCB的特征线宽在九十年代中期有一个跃进，这就是因为微通孔技术出现带来的变化。因此微通道技术又称为高密度互连技术，通常用HDI表示。这一技术的出现被认为是印刷电路和封装领域的革命。印刷电路技术从单面板，双面板和多层板进入了高密度互连技术（HDI）的时代。并引导电子封装从传统封装进入到先进的面阵列封装。

1、微通道结构和型式

微通道互连结构通常以盲孔或埋葬式孔的形式出现。它的大小一般在50~125微米之间。与传统多层板上的穿通孔相比要小很多。盲孔微通道在Z方向上将上下两层电路连接起来。盲孔微通道的直径100微米，其高度，也即介质绝缘层的厚度为75微米，在具有高玻璃转化温度FR-4上制造。

2、微通孔的制备工艺

微通孔的制备是由两部分工艺组成。**是微孔的形成或称为钻孔。*二是微孔的金属化。微孔形成的主流技术有三种：光刻，激光钻孔，和等离子刻蚀。它们又分别称为光刻微通孔，激光微通孔和等离子微通孔。近几年来，由于激光技术，特别是二氧化碳（CO₂）激光钻孔设备的钻孔速度大大提高，现在在高密度封装基板和高密度印刷电路板工业，激光钻孔已经*主导了微通道孔的生产。二氧化碳激光目前可以钻得的较小的孔径为50微米。在研究和开发上，除了直叠式的多层微通道连接技术外，进一步减小微通道的直径和**微通道互连的**性是一个重要的课题。准分子激光器（EXCIMER）和YAG激光器都具有形成更小直径微通道的能力，但钻孔速度过低或成本过高。大多在实验室使用。较近工业界因此又有重新考虑采用光刻钻孔的想法。我们在实验室（封装研究中心下一代基板实验室）采用光刻法在高玻璃转化温度FR-4基板上制备了直径为25微米的圆形微通孔，绝缘层为25微米厚的环氧树脂类干介质膜。我们队它进行了热循环测试。经过了2000次- 55⁰C+125⁰C，液体-液体热循环后，所有参与测试的25微米微通孔全部存活。25微米微通孔的直径为25微米，FR-4基板是玻璃纤维和环氧树脂和混合物。它具有较佳的性能价格比。是印刷电路板和封装基板中用的较多的基板。高玻璃转化温度FR-4和普通FR-4的区别在于具有较小的线膨胀系数和较稳定的热性能。实验表明在低成本**基板上进一步减小微通道的直径至25微米是有可能的，热稳定性也是**的。我们还用光刻法形成边长为15微米的矩形微通道孔以及用准分子激光器在POLIMID薄膜上钻得了直径为12微米的小孔。我们认为25微米的微通道基本上可以满足近几年内封装工业对高密度基板的要求。关于微通孔的设计和制备工艺的讨论可以在许多文献中找到。

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关于微通道技术互连技术介绍
在八十年代末九十年代初，IBM在日本的Y。Tsukada等人发明了用层压法在常规印刷电路板上热压上绝缘介质薄膜，借用光刻阻焊膜（SOLDERMASK）开孔技术，在介质膜中形成盲孔。孔径大约在100微米，将铜通过电镀涂敷在小孔内。由此方法可以形成微小的垂直方向的电通道，将上下不同层间的电路连接了起来。由于微通孔的尺寸大大减小，基板可使用的表面面积增大，因此采用微通
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