[发明专利]一种翘曲共烧陶瓷基板上薄膜电路制作方法

说明书

本发明公开了一种翘曲共烧陶瓷基板上无需打磨制作薄膜电路的方法，包括以下步骤：1)在翘曲共烧陶瓷基板上喷涂BCB胶液，然后按BCB固化温度曲线在氮气气氛炉中固化；2)在固化后的BCB介质层上喷涂正性光刻胶，前烘后用激光束曝光正对通孔柱处的正性光刻胶，显影去除曝光后的正对通孔柱处的光刻胶，对光刻胶进行后烘；3)用氧/四氟化碳等离子体刻蚀BCB介质以露出通孔柱，然后用氧等离子体或去胶液去掉残留的光刻胶掩膜；4)基于喷涂正性光刻胶和激光束光刻制作底层薄膜电路；5)基于喷涂正性光刻胶和激光束光刻制作后续各层薄膜电路。

技术领域

本发明涉及一种翘曲共烧陶瓷基板上薄膜电路制作方法。

背景技术

共烧陶瓷基板是一种为了适应电子系统高度集成化、小型化而发展起来的一种多芯片模块(Milti-chip-module，MCM)封装基板，即MCM-C封装基板，包括低温共烧陶瓷(LTCC)基板和高温共烧陶瓷基板(HTCC)。共烧陶瓷基板集成度高，散热性能好，但电路精度、电路密度、信号延迟、高频性能等不及薄膜电路。因此，为提高整个封装基板的性能，又在共烧陶瓷基板上制作薄膜电路，形成共烧陶瓷-薄膜混合封装基板，即MCM-C/D封装基板。

目前，在共烧陶瓷基板上制作薄膜电路通常要先把共烧陶瓷基板进行抛平抛光处理，这样做的原因主要有两个：一是由于共烧陶瓷基板内部难免的布线不均匀、通孔柱分布不均匀、腔体等等诸多原因导致共烧陶瓷基板总会出现翘曲现象，为了让后续薄膜工艺中常用的掩膜曝光工艺得以顺利实施，在共烧陶瓷基板上制作薄膜电路之前需要对基板进行抛平处理；二是共烧陶瓷基板表面比较粗糙，需要抛光形成光洁的表面以支撑精密薄膜电路的制作，特别是当薄膜电路中需要集成高质量薄膜电阻的时候，尤其需要光洁的表面。

但是，对翘曲的共烧陶瓷基板进行抛平处理会让基板表面的介质层厚度厚薄不均，影响高频电性能，严重的甚至会露出内部金属导线，使整个基板报废；对共烧陶瓷基板进行抛光处理虽然满足了制作精密薄膜电路的需求，但同时会大大削弱共烧陶瓷基板和薄膜电路有机介质层界面处的附着力，这里无机材料-有机材料之间的附着力对整个共烧陶瓷-薄膜混合封装基板的可靠性起着至关重要的作用，而相对粗糙的表面带来的无机-有机界面处的咬合力和低应力对界面处的附着力起着重要作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种翘曲共烧陶瓷基板上无需打磨制作薄膜电路的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种翘曲共烧陶瓷基板上薄膜电路制作方法，包括以下步骤：

1)在翘曲共烧陶瓷基板上喷涂BCB胶液，然后按BCB固化温度曲线在氮气气氛炉中固化；

2)在固化后的BCB介质层上喷涂正性光刻胶，前烘后用激光束曝光正对通孔柱处的正性光刻胶，显影去除曝光后的正对通孔柱处的光刻胶，对光刻胶进行后烘；

3)用氧/四氟化碳等离子体刻蚀BCB介质以露出通孔柱，然后用氧等离子体或去胶液去掉残留的光刻胶掩膜；

4)基于喷涂正性光刻胶和激光束光刻制作底层薄膜电路：用氧/四氟化碳等离子体清洗BCB表面，然后溅射Ti/Cu种子层金属，喷涂正性光刻胶并前烘，用激光束曝光薄膜电路图形，显影去除曝光后的光刻胶，电镀Cu/Au；然后去除剩余光刻胶，湿法腐蚀掉种子层Ti/Cu，制成基板上第一层薄膜电路；

5)基于喷涂正性光刻胶和激光束光刻制作后续各层薄膜电路：单层薄膜电路制作流程为，首先电镀铜通孔柱，再喷涂一层非光敏有机介质材料并固化，激光打孔露出通孔柱，然后溅射Ti/Cu种子层金属，喷涂正性光刻胶并前烘，用激光束曝光薄膜电路图形，显影去除曝光后的光刻胶并后烘，电镀Cu/Au；然后去除剩余光刻胶，湿法腐蚀掉种子层Ti/Cu，制成薄膜电路。

作为一种优选的方案，所述的共烧陶瓷基板可以是低温共烧陶瓷基板或高温共烧陶瓷基板。