[发明专利]正色调可光致成像并可交联的涂料

说明书

本发明涉及用于形成多层印刷线路板永久内层的正色调可光致成像的介电组合物，并涉及这种印刷线路板的制造方法。本发明还涉及通过选择性地镀覆介电层，无需标准铜箔内层，以制造多层印刷线路板的新方法，所述方法用光界定通路(vias)，从而在大多数情况下无需钻孔。本发明还涉及使用可光致成像的介电组合物作为焊剂掩模。

多层印刷线路板通常包括一叠用介电材料隔开的单层印刷线路板或内层。通过开凿并镀以金属的直通孔道使多层内层的线路进行电相连。与最多在线路板两侧形成两层线路的单层印刷线路板相比，多层印刷线路板以三维排列形成电路系统，从而有利地节约了空间。

这些印刷线路板通常带有内部接地层(planes)和电源层。这些内部层通常是仅被空隙孔道(需要这些孔洞来对印刷线路板的直通孔道图案进行电气绝缘)所隔断的固体铜片。接地层和电源层向多层印刷线路板的各个单元提供电压和电流以及接地连接。接地层和电源层的第二个功能是为多层印刷线路板提供电磁屏蔽并降低电磁和无线电频率干扰。常见的是表层具有附加的带导电图形的接地层的多层接地和电源层。

多层线路板能在最小的体积中形成多个线路。它们通常包括被介电层相互隔开的具有多层信号线(导体)的许多层的叠合物，所述介电层带有称为通路的镀过金属的孔道，所述通路将所述许多层电气地相互连接在一起。

当今的多层印刷线路板的制造方法是双面印刷线路板的制造方法的延伸。所述方法包括制造表面带有线路图形的单个内层。将感光材料涂覆在包覆铜的内层材料的铜表面上、成像、显影并蚀刻，在感光涂层保护的铜包层上形成导电图形。蚀刻后，从铜上除去感光涂层，在基片表面上留下线路图形。内层形成后，通过将通常用介电胶片(prepeg，由浸渍有部分固化的材料，通常是B阶环氧树脂，的玻璃布组成的层)隔开的内层、接地层、电源层等叠合起来形成多层叠合物。所述叠合物的外层包括包覆铜的、内部充有玻璃的环氧树脂印刷线路板材料，所述铜包层构成了叠合物的外表面。加热和加压以完全固化B阶树脂，将叠合物层压成整体结构。

使用互连或直通孔道、埋入的通路和盲孔互连将多层线路板中的线路层连接在一起。埋入的通路是镀过金属的直通孔，它们将单层内层的两侧连接在一起。盲通路通常从叠合物的一个表面进入叠合物并中止于所述叠合物中。无论互连具有怎样的形状，一般都在叠合物适当的位置钻凿穿透叠合物的孔道，通过与镀金属用的催化剂接触而被催化并被镀上金属(通常用电解铜进行化学镀铜)，使内层线路形成电气连接。

多层线路板的用途、优点和制造技术可参见Coombs，Printed CircuitsHandbook，McGraw Hill Book Company，New York，2nd Edition，pp.20-3 to 23-19，1979。该文献在此作为参考。

多层线路板现已变得越来越复杂。例如，计算机主机线路板可具有多达36层线路，全部叠合物厚约1/4英寸。这些线路板通常设计成用4mil宽的信号线和12mil直径的管路在信号线层之间进行互连。为了增加集成程度，要求将信号线的宽度降至2mil或更小，将管路直径降至2-5mil或更小。

用于印刷线路板的技术领先的可光致成像介电涂料必须具有最少的加工步骤。它们还必须具有优良的介电性和照相平版印刷性能、挠性和涂层间的粘性。对于这种涂料来说，低的照相速度(photospeed)、高的防水性以及与所镀的金属的良好粘性也是重要的性能。

由于在使用典型的负作用光刻胶时具有分辨率限制、纵横比限制、加工宽容度(曝光、显影)限制、以及镀金属过程中有机物的渗出等限制，因此本发明涉及正色调感光介电组合物。

正作用的光刻胶方法的一般次序为：将光刻胶溶液施涂在层压于环氧树脂基片上的铜箔上，干燥并烘烤光刻胶以除去溶剂，通过带图形的光掩模对光刻胶进行光化辐照以形成影像，使光刻胶经曝光的部分溶解于碱性显影剂中以勾划出影像的轮廓，漂洗，在某些情况下后烘烤成像的光刻胶。接着对露出的铜基材组成的无光刻胶的区域进行蚀刻或电镀。如前已说过，本发明方法不使用铜箔。

美国3M公司的美国专利4,672,020报道了一种包括正作用光刻胶组合物的多层干膜光刻胶，所述组合物包括在酚甲醛树脂中的二叠氮化邻苯醌作为在第一功能层中的粘合剂。经光化辐照后所述粘合剂在碱性水溶液中变得具有很高的溶解度。

本发明人发现混入可交联树脂(如环氧树脂)和热固化催化剂以后，正色调酚醛清漆/重氮萘醌(diazonaphthoquinone)组合物的后显影影像可具有很高的化学和热稳定性。