[发明专利]封装基板通孔的激光加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及印制线路板技术领域，特别是涉及一种封装基板通孔的激光加工方法。

背景技术

作为半导体芯片的载体，封装基板的互联度随芯片集成度的提升而不断增加。降低导通孔的位置占比是提升基板互联度的有效方法之一。使用孔上盘结构可显著降低导通孔位置占比。该技术基于塞孔或电镀填孔工艺，可在导通孔上直接形成焊盘，最大程度的利用导通孔区域形成互联。目前国外同行多使用塞孔方式制作孔上盘结构，但该技术流程长，成本高且工艺不稳定。电镀填孔是近年发展起来的可靠性较高的高密度互联技术。但该技术一般应用于盲孔填充工艺，通孔在电镀时易过早闭塞形成空洞，包藏药水，导致产品可靠性不良，不宜制作孔上盘结构。此外，减小导通孔的尺寸和焊盘大小也是降低导通孔位置占比的有效手段之一。然而局限于材料及设备的性能，机械钻孔方式加工微型通孔在效率和成本上都难以满足要求。

而激光钻孔具有效率高，成本低的特点，是微孔加工的理想方式。但常规的激光钻孔加工通孔的难度大，且孔的品质也不佳，难以实现电镀填充。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种封装基板通孔的激光加工方法，采用该方法，能够利用激光加工封装基板中的通孔，并且克服了由于药水交换不良导致的电镀过早闭塞的缺陷。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种封装基板通孔的激光加工方法，包括定位通孔制作、激光加工通孔、镀铜、蚀刻工序，其中：

定位通孔制作工序中，利用机械钻孔的方式在封装基板上制作定位通孔；

激光加工通孔工序中，先在封装基板的一面，利用激光光束，于预定加工的通孔位置形成半通的盲孔结构；然后将封装基板翻到另一面，利用定位通孔定位后，在与该盲孔相对的位置，利用激光加工形成通孔。

在常规的通孔加工工艺中，传统观念认为需要把通孔加工为直型通孔，才能具有较好的效果，但是，本发明人通过大量的研究发现，由于在电镀直型通孔时，常常存在药水交换不良的问题，导致在电镀时通孔两端电镀较快，易过早闭塞形成空洞，包藏药水，使产品可靠性不良。在此基础上，本发明克服常规观念认为的需要将通孔制作为直型通孔的偏见，创造性的提出将通孔制作为两端大，中间小的通孔结构，这样，在电镀通孔时，通孔中间需要电镀铜层的厚度较小，而两端需要电镀铜层的厚度较大，可以避免通孔两端开口处过早达到铜层厚度而闭塞，从而克服了由于药水交换不良导致的电镀过早闭塞的问题，并将激光技术应用到通孔加工工艺中，具有效率高、成本低的优点。

并且，为了使激光加工通孔时，封装基板前后两个表面之间的位置匹配准确，保证从封装基板前表面和后表面发射激光能够获得同轴的通孔，增加了定位通孔的制作，利用该定位通孔对不同面的封装基板进行定位，具有定位准确等方面的优点。

在其中一个实施例中，所述定位通孔制作工序中，在封装基板非功能区域制作至少一组定位通孔。每组定位通孔由至少四个孔径为0.5-3.5mm的机械通孔组成。所述非功能区域即封装基板的边缘部分或板面无图形部分，在封装基板非功能区域制作定位通孔，最大限度的降低定位通孔对封装基本线路和功能的影响，并且直型的机械通孔可以减小定位靶标位置偏差对正反面对准度的影响，能够得到更加准确的定位效果。

在其中一个实施例中，所述激光加工通孔工序中，以定位通孔为定位参照点，利用CCD自动识别定位系统进行定位。CCD自动对位原理与后制程曝光机对位原理一致，可以减小外层图形和激光通孔的偏差。

在其中一个实施例中，当预定加工的通孔孔径≥100μm时，使用一组定位通孔进行定位；当预定加工的通孔孔径≥60而小于100μm时，使用至少两组定位通孔进行定位。使用多组定位孔分割定位的方式，缩小对位区域，使对位更加精细，可显著减小加工过程中材料变化导致的误差。

在其中一个实施例中，所述激光加工通孔工序中，当预定加工的通孔孔径为60-90μm时，控制激光光束的直径比通孔孔径大25-35μm；

当预定加工的通孔孔径为90-120μm时，控制激光光束的直径比通孔孔径大35-45μm；

当预定加工的通孔孔径为120-150μm时，控制激光光束的直径比通孔孔径大45-55μm。

针对要加工通孔的目标孔径不同，选用不同的激光束直径，能够更好的控制最终加工出的通孔连接部位的大小和位置，确保电镀填充性。