19、HDI微通孔材料与制造技术解析

HDI微通孔材料与制造技术解析

1. 微通孔形成技术

在微通孔制造领域，有多种形成技术可供选择，每种技术都有其独特的特点和适用场景。

1.1 湿法蚀刻

热KOH湿法蚀刻常用于聚酰亚胺薄膜。干法和湿法蚀刻都是各向同性的，即在向下蚀刻的同时也会向内蚀刻，这会导致铜层下方出现底切，使后续的金属化操作变得困难，或者需要额外的工艺步骤。不过，这些形成技术能够同时形成所有通孔，而不考虑通孔的数量或直径，是大规模通孔生成的有效方法。

1.2 光致通孔形成

光致成像电介质最早于1990年由IBM在日本八洲商业化应用，最初是一种改良的液态阻焊剂。现代的光致成像电介质（PIDs）有液态和干膜两种形式。微通孔通过光致成像大规模形成，具体步骤如下：
1. 将电介质涂覆在基础基板上。
2. 对微通孔进行成像、显影和固化。
3. 对通孔层进行“粗化”处理，然后镀铜以连接微通孔。
4. 施加最终的主抗蚀剂以完成外层成像，接着对电路进行蚀刻或图案电镀。也可以使用导电膏填充微通孔和电路图案。

光致通孔工艺本质上总是半加成或全加成工艺。特制的光敏树脂系统应用于子复合结构上，通过光掩模进行硬接触成像曝光，使光敏材料暴露于紫外线辐射下，从而实现大规模通孔生成。无论生成1个还是10万个通孔，所需的时间（最终也是成本）保持不变。早期产品在电介质特性、通孔形成能力和镀覆附着力方面表现不佳，但后来用于高密度互连（HDI）的电介质材料有了显著改进，许多电介质的镀覆附着力接近标准层压薄型铜箔，光致速度提高，部分配方的分辨率可达1:1。通孔形成且电介质固化后，下一步是镀覆，无铜电介质在铜与电介质的附着力方面有显著提升，许多电介