WO2000041447A1 - Method for producing a multilayer printed circuit board - Google Patents

Method for producing a multilayer printed circuit board Download PDF

Info

Publication number
WO2000041447A1
WO2000041447A1 PCT/CH1999/000625 CH9900625W WO0041447A1 WO 2000041447 A1 WO2000041447 A1 WO 2000041447A1 CH 9900625 W CH9900625 W CH 9900625W WO 0041447 A1 WO0041447 A1 WO 0041447A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layers
layer
conductor
laminate
plated
Prior art date
Application number
PCT/CH1999/000625
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Widmer
Original Assignee
Ppc Electronic Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ppc Electronic Ag filed Critical Ppc Electronic Ag
Priority to EP99959169A priority Critical patent/EP1142457A1/en
Priority to AU16465/00A priority patent/AU1646500A/en
Publication of WO2000041447A1 publication Critical patent/WO2000041447A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115Via connections; Lands around holes or via connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • H05K3/0032Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
    • H05K3/0035Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material of blind holes, i.e. having a metal layer at the bottom
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/0026Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation
    • H05K3/0032Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material
    • H05K3/0038Etching of the substrate by chemical or physical means by laser ablation of organic insulating material combined with laser drilling through a metal layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/09509Blind vias, i.e. vias having one side closed
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/0959Plated through-holes or plated blind vias filled with insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/096Vertically aligned vias, holes or stacked vias
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0207Partly drilling through substrate until a controlled depth, e.g. with end-point detection
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03Metal processing
    • H05K2203/0353Making conductive layer thin, e.g. by etching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/107Using laser light
    • H05K2203/108Using a plurality of lasers or laser light with a plurality of wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4644Manufacturing multilayer circuits by building the multilayer layer by layer, i.e. build-up multilayer circuits
    • H05K3/4652Adding a circuit layer by laminating a metal foil or a preformed metal foil pattern

Definitions

  • the present invention relates to the field of printed circuit board technology. It relates to a method for producing a multilayer printed circuit board which comprises a plurality of conductor layers which are arranged one above the other and are separated from one another by insulating layers, the conductor layers being conductively connected to one another by via openings arranged one above the other in an axis in the respective insulating layers.
  • Such a method is e.g. known from US-A-5,662,987 or US-A-4,258,468.
  • the object is achieved by the entirety of the features of claim 1.
  • the essence of the invention is to open the plated-through holes of a laminate layer by means of a laser beam through the respective conductor layer and the insulating layer underneath. As a result, very fine openings with a diameter of less than 100 ⁇ m can be produced quickly, cleanly and precisely one above the other, which ensure reliable through-plating during the subsequent metallization.
  • a first preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the laminate core comprises a third insulating layer provided on both sides with first conductor layers, and in that first and second laminate layers are applied to both sides of the laminate core and in each case through-contacted.
  • the number of conductor layers and levels can be significantly increased while maintaining a laminate core.
  • a further increase in the number of conductor levels is of course possible if more than two laminate layers are applied one above the other on one or both sides.
  • a second preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the through-openings are introduced into the respective insulating layers by means of the laser beams in two steps, in a first step with a first laser beam of a first power, the conductor layer lying over the insulating layer and a Part of the underlying insulating layer of the respective laminate layer is removed, and in one second step with a second laser beam of a second, compared to the first, reduced power, the remaining part of the insulating layer is removed.
  • a relatively high beam power or intensity of the laser beam is required for the removal of the metallic (Cu) conductor layer in the area of the via openings to be produced.
  • the ratio of the first power to the reduced second power is preferably about 3: 1.
  • a further preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the conductor layers applied with the laminate layers are each reduced in thickness before the through-hole openings are introduced, and are reinforced again after the through-hole openings have been introduced by the metallizations used for the through-hole connection.
  • the reduction in thickness of the conductor layers enables a total reduction in the laser beam power used or a higher processing power with the same laser beam intensity. As a result, greater precision in machining and thus an overall reduced diameter of the openings can be achieved.
  • the conductor layers of the laminate layers preferably initially have a thickness of 10-20 ⁇ m, in particular 12 or 18 ⁇ m, and they are removed down to a thickness of approximately 6-7 ⁇ m for the laser drilling of the plated-through holes.
  • the plated-through holes also have a diameter of 50-150 ⁇ m.
  • Cu films are preferably used as the laminate layers as conductor layers with an epoxy resin layer as the insulating layer, the laminate layers each having an initial thickness of approximately 70-100 ⁇ m.
  • FIGS. 1-14 The exemplary embodiment for the method according to the invention shown in FIGS. 1-14 is based on a flat laminate core 10 according to FIG. 1, which comprises a central insulating layer 11, each provided with a conductor layer 12 and 13 on the top and bottom is.
  • the thicknesses of the individual layers are not drawn to scale in FIG. 1 for reasons of better visibility.
  • the thickness of the laminate core is, for example, 1.2 mm.
  • the insulating layer 11 is made of a conventional epoxy resin.
  • the conductor layers 12 and 13 are usually made of Cu and have a thickness which is adapted to the respective requirements and e.g. is a few 1/10 mm.
  • the two conductor layers 12 and 13 are structured according to FIG. 2 by means of conventional lithographic and etching methods in accordance with an existing circuit board layout, by structures 14 and 15 in the Conductor layers 12, 13 are etched free.
  • two identical first laminate layers 20 and 30 are then applied to the laminate core 10 from both sides by lamination or pressing.
  • Each of the laminate layers 20, 30 consists of a conductor layer 18 or 19 in the form of a copper foil, which is provided on the underside with an insulating layer 16 or 17 made of an epoxy resin.
  • the thickness of the laminate layers 20, 30 is preferably between 70 and 100 ⁇ m, and the initial thickness d1 of the conductor layers 18, 19 is preferably 12 or 18 ⁇ m.
  • the first via openings are then introduced into the laminate structure according to FIG. 3.
  • the thickness of the conductor layers 18, 19 reduced from the original value d1 (12 or 18 ⁇ m) to a value d2 of approximately 6-7 ⁇ m.
  • a laminate structure according to FIG. 4 then results.
  • FIG. 5 in a laser processing center with a laser beam 39 (indicated by the arrow bundle in FIG.
  • Through openings 21 and 22, respectively, are introduced by locally removing (evaporating) both the (reduced-thickness) conductor layer 18 and 19 and part of the underlying insulation layer 16 and 17 to a certain depth.
  • the plated-through holes 21, 22 are preferably produced in succession in the same laser processing center with the same laser beam 39.
  • the plated-through holes 21, 22 are preferably produced with a diameter D1 of 50-150 ⁇ m.
  • the laser beam 39 has only a diameter of approximately 25 ⁇ m and is moved across the laminate structure on a predetermined travel line across the laminate structure in order to lift the larger through-hole 21, 22.
  • the laser operates in a first mode with increased beam power or beam intensity.
  • the laser is operated in a second mode with a beam power attenuated to approximately 1/3 (indicated in FIG. 6 by a smaller number of arrows in the laser beam 23).
  • the insulating layers 16, 17 can thus be cleared out precisely and completely within the plated-through holes 21, 22 without the underlying conductor layers 12, 13 being damaged.
  • next step by applying a metallization 24 or 25, conductive connections are made between the areas of the conductor layers 12, 13 exposed in the via openings 21, 22 and the areas of the conductor layers 18, 19 bordering the via openings 21, 22. Since the metallization takes place over the entire area, the conductor layers 18, 19, which were previously reduced in thickness, are again reinforced overall by the metallization and can subsequently be structured in the usual way, i.e. can be provided with structures 26, 27 (FIG. 8).
  • laminate structure according to FIG. 8 is now ready for the lamination (pressing with) of the next following laminate layers 40 and 50 (FIG. 9), which in turn each consist of a conductor layer 31 or 32 (Cu foil) with an insulating layer 28, 29 underneath (made of epoxy resin) and the laminate layers 20, 30 same.
  • laminate layers 40, 50 the same steps for producing the plated-through holes are carried out according to FIGS. 10-14 as those shown in FIGS. 4-8 for the laminate layers 20, 30 and have already been explained. This includes reducing the thickness of the conductor layers 31, 32 (step from FIG. 9 to FIG. 10), clearing the conductor layers 31, 32 in the plated-through holes 33, 34 with a laser beam 35 of increased power (FIG.
  • the plated-through holes 33, 34 are made directly through the previously created plated-through holes 21, 22 by suitable adjustment of the laminate structure in the laser processing center and corresponding control of the laser beam. Due to the 2-stage laser processing, an island 36, 37 made of insulating material remains within the lower plated-through holes 21, 22 (FIG. 12), which is subsequently covered by the metallization 41 and 42, respectively. In this way it is possible to limit the metallization to only the depth of one laminate layer.
  • the method according to the invention makes it easy and safe to produce a multilayer plated-through circuit board which is characterized by space-saving and precisely arranged plated-through holes.

Abstract

The invention relates to a method for producing a multilayer printed circuit board which is produced by bonding laminate layers (20, 30, 40, 50) which each consist of a conductor layer (24, 25, 31, 32) and an insulating layer (16, 17; 28, 29) to a laminate core (10). According to the invention the via holes (33, 34) between the conductor layers (24, 32 and 25, 31) are formed by laser drilling through the individual laminate layers (40, 50) and then plated through.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION
VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER MEHRLAGIGEN LEITERPLATTEMETHOD FOR PRODUCING A MULTI-LAYER PCB
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Leiterplattentechnik. Sie betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Leiterplatte, welche eine Mehrzahl von übereinander angeordneten, durch Isolierschichten voneinander getrennten Leiterschichten umfasst, wobei die Leiterschichten durch in einer Achse übereinander angeordnete Durchkontaktieröffnungen in den jeweiligen Isolierschichten untereinander leitend verbunden sind.The present invention relates to the field of printed circuit board technology. It relates to a method for producing a multilayer printed circuit board which comprises a plurality of conductor layers which are arranged one above the other and are separated from one another by insulating layers, the conductor layers being conductively connected to one another by via openings arranged one above the other in an axis in the respective insulating layers.
Ein solches Verfahren ist z.B. aus den Druckschriften US-A-5,662,987 oder US-A- 4,258,468 bekannt.Such a method is e.g. known from US-A-5,662,987 or US-A-4,258,468.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Bei der Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten ist es in den meisten Fällen notwendig, die in einem Stapel mit isolierenden Zwischenschichten angeordneten einzelnen strukturierten Leiterschichten an bestimmten Stellen untereinander mittels Durchkontaktieröffnungen (sog. "via holes" oder "vias") leitend zu verbinden. Bei der Durchkontaktierung von drei oder mehr übereinanderliegenden Leiterschichten ist es dabei aus Gründen der Platzersparnis und der kurzen Leitungsverbindungen zweckmässig und wünschenswert, die Durchkontaktieröffnungen zwischen den verschiedenen Ebenen in einer Linie übereinander anzuordnen, und den Durchmesser der Durchkontaktieröffnungen möglichst gering zu wählen.In the production of multilayer printed circuit boards, it is in most cases necessary to arrange them in a stack with insulating intermediate layers to conductively connect individual structured conductor layers at certain points to one another by means of via openings (so-called "via holes" or "vias"). When through-contacting three or more conductor layers lying one above the other, it is expedient and desirable for reasons of space saving and the short line connections to arrange the via openings between the different levels in a line one above the other and to choose the diameter of the via openings as small as possible.
In der eingangs genannten Druckschrift US-A-5,662,987 wird im Zusammenhang mit den Fig. 1-6 zunächst ein herkömmliches Verfahren beschrieben, bei dem durch chemisches Nassätzen die übereinanderliegenden Durchkontaktieröffnungen nacheinander in den verschiedenen Isolierschichten geöffnet und anschlies- send metallisiert werden. Dieses herkömmliche Verfahren hat den Nachteil, dass die Durchkontaktieröffnungen nicht hinreichend genau übereinander justiert werden können, und dass der Durchmesser der Oeffnungen relativ gross ist und daher viel Platz beansprucht (Spalte 2, Zeilen 28-52). Bei einem weiteren bekannten Verfahren (Fig. 7-11 ) werden für die Durchkontaktierung leitende Pfosten erzeugt, bei denen allerdings die leitende Verbindung zu den Leiterschichten mit grossen Problemen behaftet ist (Spalte 3, Zeilen 8-21 ). Schliesslich wird ein Verfahren vorgeschlagen (Fig. 12-19), bei dem die einzelnen Durchkontaktieröffnungen nach dem Metallisieren mit einem Füllmaterial ausgefüllt wird. Diese Technik erfordert jedoch eine Vielzahl von zusätzlichen Prozessschritten, die das gesamte Herstellungsverfahren verkomplizieren und verteuern.In the publication US-A-5,662,987 mentioned at the outset, a conventional method is first described in connection with FIGS. 1-6, in which the via openings lying one above the other are successively opened in the various insulating layers and then metallized by chemical wet etching. This conventional method has the disadvantage that the plated-through holes cannot be adjusted sufficiently precisely one above the other, and that the diameter of the openings is relatively large and therefore takes up a lot of space (column 2, lines 28-52). In a further known method (FIGS. 7-11), conductive posts are produced for the plated-through hole, in which, however, the conductive connection to the conductor layers has major problems (column 3, lines 8-21). Finally, a method is proposed (Fig. 12-19), in which the individual plated-through holes are filled with a filling material after the metallization. However, this technique requires a large number of additional process steps, which complicate and make the entire production process more expensive.
Ebenfalls sehr aufwendig ist das in der Druckschrift US-A-4,258,468 beschriebene Verfahren, bei dem zunächst in den einzelnen Leiterschichten durch einen Aetz- prozess Oeffnungen in die zur Durchkontaktierung vorgesehenen Leiterschichtinseln erzeugt werden, und anschliessend der Stapel aus Isolierschichten im Bereich der Oeffnungen mittels eines Laserstrahls durchbohrt und anschliessen durchmetallisiert wird. DARSTELLUNG DER ERFINDUNGThe method described in US Pat. No. 4,258,468 is also very complex, in which openings are first created in the individual conductor layers by means of an etching process into the conductor layer islands provided for through-plating, and then the stack of insulating layers in the region of the openings by means of a Laser beam is pierced and then metallized. PRESENTATION OF THE INVENTION
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von durchkon- taktierten Mehrschicht-Leiterplatten zu schaffen, welches eine sichere Durchkontaktierung gewährleiste, mit einer geringen Anzahl an gut beherrschbaren Prozessschritten auskommt, und Durchkontaktierungen mit einem Minimum an Platzbedarf ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a method for producing through-contact multilayer printed circuit boards which ensures reliable through-plating, manages with a small number of easily controllable process steps, and enables through-plating with a minimum of space requirement.
Die Aufgabe wird durch die Gesamtheit der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Der Kern der Erfindung besteht darin, die Durchkontaktieröffnungen einer Laminatlage mittels eines Laserstrahles durch die jeweilige Leiterschicht und die darunterliegende Isolierschicht hindurch zu öffnen. Hierdurch lassen sich schnell und sauber sowie präzise übereinander angeordnet sehr feine Oeffnungen mit einem Durchmesser von weniger als 100 μm erzeugen, die bei der nachfolgenden Metallisierung eine sichere Durchkontaktierung gewährleisten.The object is achieved by the entirety of the features of claim 1. The essence of the invention is to open the plated-through holes of a laminate layer by means of a laser beam through the respective conductor layer and the insulating layer underneath. As a result, very fine openings with a diameter of less than 100 μm can be produced quickly, cleanly and precisely one above the other, which ensure reliable through-plating during the subsequent metallization.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Laminatkern eine beidseitig mit ersten Leiterschichten versehene dritte Isolierschicht umfasst, und dass auf beiden Seiten des Laminatkerns erste und zweite Laminatlagen aufgebracht und jeweils durchkon- taktiert werden. Hierdurch kann unter Beibehaltung eines Laminatkerns die Anzahl der Leiterschichten und -ebenen massgeblich erhöht werden. Eine weitere Erhöhung der Anzahl der Leiterebenen ist selbstverständlich möglich, wenn auf einer oder beiden Seiten mehr als zwei Laminatlagen übereinander aufgebracht werden.A first preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the laminate core comprises a third insulating layer provided on both sides with first conductor layers, and in that first and second laminate layers are applied to both sides of the laminate core and in each case through-contacted. As a result, the number of conductor layers and levels can be significantly increased while maintaining a laminate core. A further increase in the number of conductor levels is of course possible if more than two laminate layers are applied one above the other on one or both sides.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Durchkontaktieröffnungen in die jeweiligen Isolierschichten mittels der Laserstrahlen in zwei Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt mit einem ersten Laserstrahl einer ersten Leistung die über der Isolierschicht liegende Leiterschicht und ein Teil der darunterliegenden Isolierschicht der jeweiligen Laminatlage abgetragen wird, und in einem zweiten Schritt mit einem zweiten Laserstrahl einer zweiten, gegenüber der ersten reduzierten, Leistung der verbleibende Teil der Isolierschicht abgetragen wird. Für das Abtragen der metallischen (Cu-)Leiterschicht im Bereich der herzustellenden Durchkontaktieröffnungen ist eine relative hohe Strahlleistung bzw. -intensität des Laserstrahles erforderlich. Würde mit dieser Leistung auch die darunterliegende Isolierschicht vollständig abgetragen, bestünde die Gefahr, dass die darunterliegende nächste Leiterschicht, zu der die Durchkontaktierung hergestellt werden soll, beschädigt würde und die Durchkontaktierung möglicherweise fehlerhaft wäre. Dies wird sicher dadurch vermieden, dass nach dem Abtragen der oberen Leiterschicht die Leistung des Laserstrahles soweit reduziert wird, dass beim nachfolgenden Abtragen der Isolierschicht die darunterliegende nächste Leiterschicht nicht beschädigt wird. Vorzugsweise beträgt dabei das Verhältnis der ersten Leistung zur reduzierten zweiten Leistung etwa 3:1.A second preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the through-openings are introduced into the respective insulating layers by means of the laser beams in two steps, in a first step with a first laser beam of a first power, the conductor layer lying over the insulating layer and a Part of the underlying insulating layer of the respective laminate layer is removed, and in one second step with a second laser beam of a second, compared to the first, reduced power, the remaining part of the insulating layer is removed. A relatively high beam power or intensity of the laser beam is required for the removal of the metallic (Cu) conductor layer in the area of the via openings to be produced. If the insulation layer underneath was also completely removed with this power, there would be the risk that the next conductor layer underneath, to which the via should be produced, would be damaged and the via would possibly be faulty. This is certainly avoided by the fact that after the removal of the upper conductor layer, the power of the laser beam is reduced to such an extent that when the insulation layer is subsequently removed, the next conductor layer underneath is not damaged. The ratio of the first power to the reduced second power is preferably about 3: 1.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Laminatlagen aufgebrachten Leiterschichten jeweils vor dem Einbringen der Durchkontaktieröffnungen in ihrer Dicke reduziert werden, und nach dem Einbringen der Durchkontaktieröffnungen durch die für das Durchkontaktieren eingesetzten Metallisierungen wieder verstärkt werden. Die Dickenreduktion der Leiterschichten ermöglicht insgesamt eine Reduzierung der eingesetzten Laserstrahlleistung bzw. eine höhere Bearbeitungsleistung bei gleichbleibender Laserstrahlintensität. Hierdurch wird zugleich eine grössere Präzision bei der Bearbeitung und damit ein insgesamt verringerter Durchmesser der Oeffnungen erreichbar. Bevorzugt weisen die Leiterschichten der Laminatlagen zunächst eine Dicke von 10-20 μm, insbesondere 12 oder 18 μm, auf, und sie werden für das Laserbohren der Durchkontaktieröffnungen bis auf eine Dicke von etwa 6-7 μm abgetragen.A further preferred embodiment of the method according to the invention is characterized in that the conductor layers applied with the laminate layers are each reduced in thickness before the through-hole openings are introduced, and are reinforced again after the through-hole openings have been introduced by the metallizations used for the through-hole connection. The reduction in thickness of the conductor layers enables a total reduction in the laser beam power used or a higher processing power with the same laser beam intensity. As a result, greater precision in machining and thus an overall reduced diameter of the openings can be achieved. The conductor layers of the laminate layers preferably initially have a thickness of 10-20 μm, in particular 12 or 18 μm, and they are removed down to a thickness of approximately 6-7 μm for the laser drilling of the plated-through holes.
Weiterhin weisen die Durchkontaktieröffnungen einen Durchmesser von 50-150 μm auf. Als Laminatlagen werden vorzugsweise Cu-Folien als Leiterschichten mit einer Epoxidharzschicht als Isolierschicht verwendet, wobei die Laminatlagen jeweils eine Ausgangsdicke von etwa 70-100 μm aufweisen.The plated-through holes also have a diameter of 50-150 μm. Cu films are preferably used as the laminate layers as conductor layers with an epoxy resin layer as the insulating layer, the laminate layers each having an initial thickness of approximately 70-100 μm.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further embodiments result from the dependent claims.
KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGURENBRIEF EXPLANATION OF THE FIGURES
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Fig. 1-14 zeigen in ausschnittweisen Schnittansichten verschiedene Stadien bzw. Schritte bei der Herstellung einer durchkontaktierten mehrlagigen Leiterplatte gemäss einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.The invention will be explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in connection with the drawing. 1-14 show in detail sectional views different stages or steps in the production of a plated-through multilayer printed circuit board according to a preferred embodiment of the invention.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS OF CARRYING OUT THE INVENTION
Das in den Fig. 1-14 dargestellte Ausführungsbeispiel für das Verfahren nach der Erfindung geht gemäss Fig. 1 aus von einem flächigen Laminatkern 10, der eine zentrale Isolierschicht 11 umfasst, die auf der Ober- und Unterseite jeweils mit einer Leiterschicht 12 und 13 versehen ist. Die Dicken der einzelnen Schichten sind in Fig. 1 wie auch in den anderen Figuren aus Gründen der besseren Erkennbarkeit nicht massstäblich gezeichnet. Die Dicke des Laminatkerns beträgt beispielsweise 1 ,2 mm. Die Isolierschicht 11 ist aus einem üblichen Epoxidharz hergestellt. Die Leiterschichten 12 und 13 sind üblicherweise aus Cu und haben eine Dicke, die den jeweiligen Erfordernissen angepasst ist und z.B. einige 1/10 mm beträgt.The exemplary embodiment for the method according to the invention shown in FIGS. 1-14 is based on a flat laminate core 10 according to FIG. 1, which comprises a central insulating layer 11, each provided with a conductor layer 12 and 13 on the top and bottom is. As in the other figures, the thicknesses of the individual layers are not drawn to scale in FIG. 1 for reasons of better visibility. The thickness of the laminate core is, for example, 1.2 mm. The insulating layer 11 is made of a conventional epoxy resin. The conductor layers 12 and 13 are usually made of Cu and have a thickness which is adapted to the respective requirements and e.g. is a few 1/10 mm.
In einem ersten Schritt werden nun gemäss Fig. 2 die beiden Leiterschichten 12 und 13 mittels üblicher lithographischer und Aetzmethoden nach Massgabe eines vorliegenden Leiterplatten-Layouts strukturiert, indem Strukturen 14 und 15 in den Leiterschichten 12, 13 freigeätzt werden. In einem zweiten Schritt werden dann gemäss Fig. 3 von beiden Seiten durch Auflaminieren bzw. Verpressen zwei gleichartige erste Laminatlagen 20 und 30 auf den Laminatkern 10 aufgebracht. Jede der Laminatlagen 20, 30 besteht dabei aus einer Leiterschicht 18 bzw. 19 in Form einer Cu-Folie, die auf der Unterseite mit einer Isolierschicht 16 bzw. 17 aus einem Epoxidharz versehen ist. Die Dicke der Laminatlagen 20, 30 beträgt vorzugsweise zwischen 70 und 100 μm, die Ausgangsdicke d1 der Leiterschichten 18, 19 liegt vorzugsweise bei 12 oder 18 μm. Beim Verpressen der Laminatlagen 20, 30 mit dem Laminatkern 10 füllt das Material der Isolierschichten 16, 17 die freigeätzten Strukturen 14, 15 in den Leiterschichten 12, 13 vollständig aus.In a first step, the two conductor layers 12 and 13 are structured according to FIG. 2 by means of conventional lithographic and etching methods in accordance with an existing circuit board layout, by structures 14 and 15 in the Conductor layers 12, 13 are etched free. 3, two identical first laminate layers 20 and 30 are then applied to the laminate core 10 from both sides by lamination or pressing. Each of the laminate layers 20, 30 consists of a conductor layer 18 or 19 in the form of a copper foil, which is provided on the underside with an insulating layer 16 or 17 made of an epoxy resin. The thickness of the laminate layers 20, 30 is preferably between 70 and 100 μm, and the initial thickness d1 of the conductor layers 18, 19 is preferably 12 or 18 μm. When pressing the laminate layers 20, 30 with the laminate core 10, the material of the insulating layers 16, 17 completely fills out the etched structures 14, 15 in the conductor layers 12, 13.
In die Laminatstruktur gemäss Fig. 3 werden nun im weiteren Verlauf des Verfahrens (Fig. 4-6) die ersten Durchkontaktieröffnungen eingebracht. Hierzu wird zunächst durch flächiges, z.B. nasschemisches Aetzen, die Dicke der Leiterschichten 18, 19 vom ursprünglichen Wert d1 (12 oder 18 μm) auf einen Wert d2 von etwa 6-7 μm reduziert. Es ergibt sich dann eine Laminatstruktur gemäss Fig. 4. In diese Struktur werden nun gemäss Fig. 5 in einem Laserbearbeitungszentrum mit einem Laserstrahl 39 (in Fig. 5 durch die Pfeilbündel angedeutet) an vorgegebenen Stellen, die zur Durchkontaktierung vorgesehen sind, von beiden Seiten Durchkontaktieröffnungen 21 bzw., 22 eingebracht, indem lokal sowohl die (dickenreduzierte) Leiterschicht 18 bzw. 19 als auch ein Teil der darunterliegenden Isolierschicht 16 bzw. 17 bis zu einer gewissen Tiefe abgetragen (verdampft) wird. Die Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 werden dabei vorzugsweise in demselben Laserbearbeitungszentrum nacheinander mit dem gleichen Laserstrahl 39 erzeugt.In the further course of the method (FIGS. 4-6), the first via openings are then introduced into the laminate structure according to FIG. 3. First of all, wet chemical etching, the thickness of the conductor layers 18, 19 reduced from the original value d1 (12 or 18 μm) to a value d2 of approximately 6-7 μm. A laminate structure according to FIG. 4 then results. According to FIG. 5 in a laser processing center with a laser beam 39 (indicated by the arrow bundle in FIG. 5) at predetermined points, which are provided for through-plating, from this side Through openings 21 and 22, respectively, are introduced by locally removing (evaporating) both the (reduced-thickness) conductor layer 18 and 19 and part of the underlying insulation layer 16 and 17 to a certain depth. The plated-through holes 21, 22 are preferably produced in succession in the same laser processing center with the same laser beam 39.
Die Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 werden vorzugsweise mit einem Durchmesser D1 von 50-150 μm hergestellt. Der Laserstrahl 39 hat nur einen Durchmesser von etwa 25 μm und wird zum Ausheben der grösseren Durchkontaktieröffnung 21 , 22 quer zur Strahlrichtung auf einer vorgegebenen Fahrlinie über die Laminatstruktur bewegt. Zum Abtragen der Leiterschichten 18, 19 arbeitet der Laser in einem ersten Modus mit erhöhter Strahlleistung bzw. Strahlintensität. Für das Abtragen der stehenbleibenden restlichen Dicke der Isolierschichten 16, 17 wird der tragen der stehenbleibenden restlichen Dicke der Isolierschichten 16, 17 wird der Laser in einem zweiten Modus mit einer auf etwa 1/3 abgeschwächten Strahlleistung betrieben (in Fig. 6 durch eine geringere Anzahl von Pfeilen im Laserstrahl 23 gekennzeichnet). Die Isolierschichten 16, 17 können so präzise und vollständig innerhalb der Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 ausgeräumt werden, ohne dass die darunterliegenden Leiterschichten 12, 13 beschädigt werden.The plated-through holes 21, 22 are preferably produced with a diameter D1 of 50-150 μm. The laser beam 39 has only a diameter of approximately 25 μm and is moved across the laminate structure on a predetermined travel line across the laminate structure in order to lift the larger through-hole 21, 22. To remove the conductor layers 18, 19, the laser operates in a first mode with increased beam power or beam intensity. For the removal of the remaining thickness of the insulating layers 16, 17 is the bearing the remaining thickness of the insulating layers 16, 17, the laser is operated in a second mode with a beam power attenuated to approximately 1/3 (indicated in FIG. 6 by a smaller number of arrows in the laser beam 23). The insulating layers 16, 17 can thus be cleared out precisely and completely within the plated-through holes 21, 22 without the underlying conductor layers 12, 13 being damaged.
Im nächsten Schritt (Fig. 7) werden durch Aufbringen einer Metallisierung 24 bzw. 25 leitende Verbindungen zwischen den in den Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 freigelegten Bereichen der Leiterschichten 12, 13 und den die Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 berandenden Bereichen der Leiterschichten 18, 19 hergestellt. Da die Metallisierung ganzflächig erfolgt, werden die vorgängig in der Dicke reduzierten Leiterschichten 18, 19 insgesamt durch die Aufmetallisierung wieder verstärkt und können anschliessend auf übliche Weise strukturiert, d.h. mit Strukturen 26, 27 versehen werden (Fig. 8).In the next step (FIG. 7), by applying a metallization 24 or 25, conductive connections are made between the areas of the conductor layers 12, 13 exposed in the via openings 21, 22 and the areas of the conductor layers 18, 19 bordering the via openings 21, 22. Since the metallization takes place over the entire area, the conductor layers 18, 19, which were previously reduced in thickness, are again reinforced overall by the metallization and can subsequently be structured in the usual way, i.e. can be provided with structures 26, 27 (FIG. 8).
Die Laminatstruktur gemäss Fig. 8 ist nun bereit für das Auflaminieren (Verpressen mit) den nächstfolgenden Laminatlagen 40 und 50 (Fig. 9), die wiederum jeweils aus einer Leiterschicht 31 bzw. 32 (Cu-Folie) mit einer darunterliegenden Isolierschicht 28, 29 (aus Epoxidharz) bestehen und den Laminatlagen 20, 30 gleichen. Auch in diesen Laminatlagen 40, 50 werden gemäss den Fig. 10-14 dieselben Schritte zur Erzeugung der Durchkontaktierungen durchgeführt, wie sie in den Fig. 4-8 für die Laminatlagen 20, 30 dargestellt und bereits erläutert worden sind. Dazu gehört die Dickenreduktion der Leiterschichten 31, 32 (Schritt von Fig. 9 zu Fig. 10), das Ausräumen der Leiterschichten 31 , 32 in den Durchkontaktieröffnungen 33, 34 mit einem Laserstrahl 35 erhöhter Leistung (Fig. 11 ), das Ausräumen der restlichen Isolierschichten 28, 29 bis auf die Ebene der darunterliegenden Leiterschichten 18, 19 bzw. 24, 25 mittels eines Laserstrahls 38 reduzierter Leistung (Fig. 12), die Metallisierung der Durchkontaktieröffnungen 33, 34, wobei durch die Metallisierungen 41 , 42 die dickenreduzierten Leiterschichten 31 , 32 wieder verstärkt werden (Fig. 13), und die abschliessende Strukturierung der Leiterschichten 31 , 32 bzw. 41 , 42 mittels der Strukturen 43, 44 (Fig. 14), die zur fer- tigen mehrlagigen Leiterplatte 100 führt. Grundsätzlich können dann weitere Laminatlagen aufgebracht und entsprechend durchkontaktiert werden.The laminate structure according to FIG. 8 is now ready for the lamination (pressing with) of the next following laminate layers 40 and 50 (FIG. 9), which in turn each consist of a conductor layer 31 or 32 (Cu foil) with an insulating layer 28, 29 underneath (made of epoxy resin) and the laminate layers 20, 30 same. In these laminate layers 40, 50, the same steps for producing the plated-through holes are carried out according to FIGS. 10-14 as those shown in FIGS. 4-8 for the laminate layers 20, 30 and have already been explained. This includes reducing the thickness of the conductor layers 31, 32 (step from FIG. 9 to FIG. 10), clearing the conductor layers 31, 32 in the plated-through holes 33, 34 with a laser beam 35 of increased power (FIG. 11), clearing out the rest Insulating layers 28, 29 down to the level of the underlying conductor layers 18, 19 or 24, 25 by means of a laser beam 38 of reduced power (FIG. 12), the metallization of the via openings 33, 34, the reduced-thickness conductor layers 31 being formed by the metallizations 41, 42 , 32 are reinforced again (FIG. 13), and the final structuring of the conductor layers 31, 32 and 41, 42 by means of the structures 43, 44 (FIG. 14), which are also used for term multi-layer circuit board 100 leads. In principle, further laminate layers can then be applied and plated through accordingly.
Die Durchkontaktieröffnungen 33, 34 werden durch geeignete Einjustierung der Laminatstruktur im Laserbearbeitungszentrum und entsprechende Steuerung des Laserstrahles direkt über den vorgängig erzeugten Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 eingebracht. Durch die 2-stufige Laserbearbeitung bleibt innerhalb der unteren Durchkontaktieröffnungen 21 , 22 jeweils eine Insel 36, 37 aus Isoliermaterial stehen (Fig. 12), die nachfolgend durch die Metallisierung 41 bzw. 42 überdeckt wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Metallisierung jeweils nur auf die Tiefe einer Laminatlage zu beschränken.The plated-through holes 33, 34 are made directly through the previously created plated-through holes 21, 22 by suitable adjustment of the laminate structure in the laser processing center and corresponding control of the laser beam. Due to the 2-stage laser processing, an island 36, 37 made of insulating material remains within the lower plated-through holes 21, 22 (FIG. 12), which is subsequently covered by the metallization 41 and 42, respectively. In this way it is possible to limit the metallization to only the depth of one laminate layer.
Insgesamt lässt sich mit dem erfindungsgemässen Verfahren einfach und sicher eine mehrlagige durchkontaktierte Leiterplatte herstellen, die sich durch platzsparende und präzise übereinander angeordnete Durchkontaktierungen auszeichnet.Overall, the method according to the invention makes it easy and safe to produce a multilayer plated-through circuit board which is characterized by space-saving and precisely arranged plated-through holes.
BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST
10 Laminatkern10 laminate core
11 Isolierschicht 12,13 Leiterschicht (Cu) 14,15 Struktur (geätzt)11 insulating layer 12.13 conductor layer (Cu) 14.15 structure (etched)
16, 17 Isolierschicht (Epoxidharz)16, 17 insulating layer (epoxy resin)
18,19 Leiterschicht (Cu-Folie)18.19 conductor layer (Cu foil)
20,30 Laminatlage20.30 laminate layer
21 ,22 Durchkontaktieröffnung (Via)21, 22 via hole (via)
23 Laserstrahl23 laser beam
24,25 Metallisierung24.25 metallization
26,27 Struktur (geätzt)26.27 structure (etched)
28,29 Isolierschicht (Epoxidharz)28.29 insulating layer (epoxy resin)
31 ,32 Leiterschicht (Cu-Folie) 33,34 Durchkontaktieröffnung (Via)31, 32 conductor layer (Cu foil) 33.34 via hole
35,38,39 Laserstrahl35,38,39 laser beam
36,37 Insel (Isoliermaterial)36.37 island (insulating material)
40,50 Laminatlage40.50 laminate layer
41 ,42 Metallisierung41, 42 metallization
43,44 Struktur (geätzt) d1 ,d2 Dicke (Leiterschicht)43.44 structure (etched) d1, d2 thickness (conductor layer)
D1 Durchmesser (Durchkontaktieröffnung)D1 diameter (through hole)
100 mehrlagige Leiterplatte 100 multi-layer circuit board

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Verfahren zum Herstellen einer mehrlagigen Leiterplatte (100), welche eine Mehrzahl von übereinander angeordneten, durch Isolierschichten (16, 28 bzw. 17, 29) voneinander getrennten Leiterschichten (12, 18, 24, 32; 42 bzw. 13, 19, 25, 31 , 41 ) umfasst, wobei die Leiterschichten (12, 18, 24, 32; 42 bzw. 13, 19, 25, 31 , 41 ) durch in einer Achse übereinander angeordnete Durchkontaktieröffnungen (22, 34 bzw. 21 , 33) in den jeweiligen Isolierschichten (16, 28 bzw. 17, 29) untereinander leitend verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass1. A method for producing a multilayer printed circuit board (100) which has a plurality of conductor layers (12, 18, 24, 32; 42 or 13, 19) which are arranged one above the other and are separated from one another by insulating layers (16, 28 or 17, 29), 25, 31, 41), the conductor layers (12, 18, 24, 32; 42 or 13, 19, 25, 31, 41) through plated-through holes (22, 34 or 21, 33) arranged one above the other in an axis in the respective insulating layers (16, 28 and 17, 29) are conductively connected to one another, characterized in that
(a) auf einen mit einer ersten Leiterschicht (12 bzw. 13) versehenen flächigen Laminatkern (10) eine erste Laminatlage (20 bzw. 30), welche eine auf einer ersten Isolierschicht (16 bzw. 17) aufgebrachte zweite Leiterschicht (18 bzw. 19) umfasst, auflaminiert wird,(a) a first laminate layer (20 or 30) on a flat laminate core (10) provided with a first conductor layer (12 or 13), which first layer (20 or 30) is applied to a first insulating layer (16 or 17) 19) is laminated on,
(b) an vorbestimmten Stellen mittels eines Laserstrahls (39, 23) durch die zweite Leiterschicht (18 bzw., 19) hindurch erste Durchkontaktieröffnungen (22 bzw. 21 ) in die erste Isolierschicht (16 bzw. 17) eingebracht werden, derart, dass die erste Leiterschicht (12 bzw. 13) durch die ersten Durchkontaktieröffnungen (22 bzw. 21 ) hindurch von oben frei zugänglich ist,(b) first via openings (22 and 21) are introduced into the first insulating layer (16 and 17) at predetermined points by means of a laser beam (39, 23) through the second conductor layer (18 and, 19), respectively, in such a way that the first conductor layer (12 or 13) is freely accessible from above through the first plated-through holes (22 or 21),
(c) durch eine erste Metallisierung (24 bzw. 25) die erste Leiterschicht (12 bzw. 13) mit der zweiten Leiterschicht (18 bzw. 19) durch die ersten Durchkontaktieröffnungen (22 bzw. 21) hindurch leitend verbunden wird,(c) the first conductor layer (12 or 13) is conductively connected to the second conductor layer (18 or 19) through the first plated-through holes (22 or 21) by a first metallization (24 or 25),
(d) auf die erste Laminatlage (20 bzw. 30) eine zweite Laminatlage (40 bzw. 50), welche eine auf einer zweiten Isolierschicht (28 bzw. 29) aufgebrachte dritte Leiterschicht (32 bzw. 31 ) umfasst, auflaminiert wird,(d) a second laminate layer (40 or 50), which comprises a third conductor layer (32 or 31) applied to a second insulating layer (28 or 29), is laminated onto the first laminate layer (20 or 30),
(e) über den ersten Durchkontaktieröffnungen (22 bzw. 21 ) mittels eines Laserstrahls (35, 38) durch die dritte Leiterschicht (32 bzw. 31 ) hindurch zweite Durchkontaktieröffnungen (34 bzw. 33) in die zweite Isolierschicht (28 bzw. 29) eingebracht werden, derart, dass die zweite Leiterschicht (18 bzw. 19) durch die zweiten Durchkontaktieröffnungen (34 bzw. 33) hindurch frei von oben zugänglich ist, und (f) durch eine zweite Metallisierung (42 bzw. 41 ) die erste und zweite Leiterschicht (12, 18 bzw. 13, 19) mit der dritten Leiterschicht (32 bzw. 31 ) durch die zweiten Durchkontaktieröffnungen (34 bzw. 33) hindurch leitend verbunden wird.(e) via the first via openings (22 or 21) by means of a laser beam (35, 38) through the third conductor layer (32 or 31) second via openings (34 or 33) into the second insulating layer (28 or 29) are introduced in such a way that the second conductor layer (18 or 19) is freely accessible from above through the second plated-through holes (34 or 33), and (f) through a second metallization (42 or 41) the first and second conductor layers (12, 18 or 13, 19) with the third conductor layer (32 or 31) through the second plated-through holes (34 or 33) is connected.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Laminatkern (10) eine beidseitig mit ersten Leiterschichten (12, 13) versehene dritte Isolierschicht (11 ) umfasst, und dass auf beiden Seiten des Laminatkerns erste und zweite Laminatlagen (20, 40 bzw. 30, 50) aufgebracht und jeweils durchkontaktiert werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the laminate core (10) comprises a third insulating layer (11) provided on both sides with first conductor layers (12, 13), and that on both sides of the laminate core first and second laminate layers (20, 40 and 30, 50) are applied and plated through.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Einbringen der Durchkontaktieröffnungen (22, 34 bzw. 21 , 33) in die jeweiligen Isolierschichten (16, 28 bzw. 17, 29) mittels der Laserstrahlen (23, 35, 38, 39) in zwei Schritten erfolgt, wobei in einem ersten Schritt mit einem ersten Laserstrahl (39, 35) einer ersten Leistung die über der Isolierschicht liegende Leiterschicht und ein Teil der darunterliegenden Isolierschicht der jeweiligen Laminatlage abgetragen wird, und in einem zweiten Schritt mit einem zweiten Laserstrahl (23, 38) einer zweiten, gegenüber der ersten reduzierten, Leistung der verbleibende Teil der Isolierschicht abgetragen wird.3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the introduction of the plated-through holes (22, 34 or 21, 33) into the respective insulating layers (16, 28 or 17, 29) by means of the laser beams (23, 35 , 38, 39) takes place in two steps, in a first step with a first laser beam (39, 35) of a first power the conductor layer lying above the insulating layer and part of the underlying insulating layer of the respective laminate layer is removed, and in a second step the remaining part of the insulating layer is removed with a second laser beam (23, 38) of a second, reduced power compared to the first.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der ersten Leistung zur reduzierten zweiten Leistung etwa 3:1 beträgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the ratio of the first power to the reduced second power is about 3: 1.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Laminatlagen (20, 40 bzw. 30, 50) aufgebrachten Leiterschichten (18, 32 bzw. 19, 31 ) jeweils vor dem Einbringen der Durchkontaktieröffnungen (22, 34 bzw. 21 , 33) in ihrer Dicke (d1) reduziert werden (d2), und nach dem Einbringen der Durchkontaktieröffnungen (22, 34 bzw. 21 , 33) durch die für das Durch- kontaktieren eingesetzten Metallisierungen (24, 42 bzw. 25, 41) wieder verstärkt werden. 5. The method according to any one of claims 3 and 4, characterized in that the conductor layers (18, 32 or 19, 31) applied with the laminate layers (20, 40 or 30, 50) in each case before the introduction of the via openings (22, 34 or 21, 33) are reduced in their thickness (d1) (d2), and after the introduction of the plated-through holes (22, 34 or 21, 33) by the metallizations (24, 42 or 25, 41) are reinforced again.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenreduktion der Leiterschichten (18, 32 bzw. 19, 31 ) durch ganzflächiges Aetzen erfolgt.6. The method according to claim 5, characterized in that the thickness reduction of the conductor layers (18, 32 or 19, 31) is carried out by etching over the entire surface.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterschichten (18, 32 bzw. 19, 31 ) der Laminatlagen (20, 40 bzw. 30, 50) zunächst eine Dicke (d1) von 10-20 μm, vorzugsweise 12 oder 18 μm, aufweisen, und dass sie für das Laserbohren der Durchkontaktieröffnungen (22, 34 bzw. 21 , 33) bis auf eine Dicke (d2) von etwa 6-7 μm abgetragen werden.7. The method according to any one of claims 5 and 6, characterized in that the conductor layers (18, 32 or 19, 31) of the laminate layers (20, 40 or 30, 50) first a thickness (d1) of 10-20 microns , preferably 12 or 18 μm, and that they are removed for the laser drilling of the plated-through holes (22, 34 or 21, 33) to a thickness (d2) of approximately 6-7 μm.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktieröffnungen (22, 34 bzw. 21 , 33) einen Durchmesser (D1 ) von 50-150 μm aufweisen.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the plated-through holes (22, 34 or 21, 33) have a diameter (D1) of 50-150 μm.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Laminatlagen (20, 40 bzw. 30, 50) Cu-Folien als Leiterschichten (18, 32 bzw. 19, 31 ) mit einer Epoxidharzschicht als Isolierschicht 16, 28 bzw. 17, 29) verwendet werden.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that as laminate layers (20, 40 or 30, 50) Cu foils as conductor layers (18, 32 or 19, 31) with an epoxy resin layer as an insulating layer 16, 28th or 17, 29) can be used.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Laminatlagen (20, 40 bzw. 30, 50) jeweils eine Ausgangsdicke von etwa 70-100 μm aufweisen.10. The method according to claim 9, characterized in that the laminate layers (20, 40 and 30, 50) each have an initial thickness of about 70-100 microns.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strukturierung der Leiterschichten (18, 32 bzw. 19, 31) jeweils erst nach dem Verstärken durch die Metallisierung (24, 42 bzw. 25, 41 ) erfolgt. 11. The method according to any one of claims 5 and 6, characterized in that a structuring of the conductor layers (18, 32 or 19, 31) takes place only after the reinforcement by the metallization (24, 42 or 25, 41).
PCT/CH1999/000625 1999-01-05 1999-12-24 Method for producing a multilayer printed circuit board WO2000041447A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP99959169A EP1142457A1 (en) 1999-01-05 1999-12-24 Method for producing a multilayer printed circuit board
AU16465/00A AU1646500A (en) 1999-01-05 1999-12-24 Method for producing a multilayer printed circuit board

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH799 1999-01-05
CH7/99 1999-01-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000041447A1 true WO2000041447A1 (en) 2000-07-13

Family

ID=4177302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CH1999/000625 WO2000041447A1 (en) 1999-01-05 1999-12-24 Method for producing a multilayer printed circuit board

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1142457A1 (en)
AU (1) AU1646500A (en)
WO (1) WO2000041447A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003086033A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-16 Ppc Electronic Ag Printed circuit board and method for producing the same
US20210154772A1 (en) * 2019-11-22 2021-05-27 Medtronic, Inc. Laser cutting system

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1220370A (en) * 1968-08-13 1971-01-27 Litton Industries Inc Electrical circuit boards
US4258468A (en) * 1978-12-14 1981-03-31 Western Electric Company, Inc. Forming vias through multilayer circuit boards
EP0342669A2 (en) * 1988-05-20 1989-11-23 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for preparing thin copper foil-clad substrate for circuit boards
US5063280A (en) * 1989-07-24 1991-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for forming holes into printed circuit board
JPH09199861A (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Hitachi Aic Inc Multilayer printed wiring board and manufacture thereof
JPH09199862A (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Hitachi Aic Inc Multilayer printed wiring board and manufacture thereof
US5662987A (en) * 1995-02-17 1997-09-02 International Business Machines Corporation Multilayer printed wiring board and method of making same
JPH1075069A (en) * 1996-06-27 1998-03-17 Samsung Electro Mech Co Ltd Manufacture of build-up multi-layer printed circuit board using yag laser
JPH10224040A (en) * 1997-01-31 1998-08-21 Nippon Carbide Ind Co Inc Method for manufacturing multilayer wiring board
JPH10335824A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Nippon Carbide Ind Co Inc Multilayered wiring board and its manufacture
JPH10335828A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Nippon Carbide Ind Co Inc Multilayered wiring board and its manufacture
JPH10335829A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Nippon Carbide Ind Co Inc Multilayered wiring board and its manufacture

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1220370A (en) * 1968-08-13 1971-01-27 Litton Industries Inc Electrical circuit boards
US4258468A (en) * 1978-12-14 1981-03-31 Western Electric Company, Inc. Forming vias through multilayer circuit boards
EP0342669A2 (en) * 1988-05-20 1989-11-23 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for preparing thin copper foil-clad substrate for circuit boards
US5063280A (en) * 1989-07-24 1991-11-05 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for forming holes into printed circuit board
US5662987A (en) * 1995-02-17 1997-09-02 International Business Machines Corporation Multilayer printed wiring board and method of making same
JPH09199861A (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Hitachi Aic Inc Multilayer printed wiring board and manufacture thereof
JPH09199862A (en) * 1996-01-22 1997-07-31 Hitachi Aic Inc Multilayer printed wiring board and manufacture thereof
JPH1075069A (en) * 1996-06-27 1998-03-17 Samsung Electro Mech Co Ltd Manufacture of build-up multi-layer printed circuit board using yag laser
JPH10224040A (en) * 1997-01-31 1998-08-21 Nippon Carbide Ind Co Inc Method for manufacturing multilayer wiring board
JPH10335824A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Nippon Carbide Ind Co Inc Multilayered wiring board and its manufacture
JPH10335828A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Nippon Carbide Ind Co Inc Multilayered wiring board and its manufacture
JPH10335829A (en) * 1997-05-28 1998-12-18 Nippon Carbide Ind Co Inc Multilayered wiring board and its manufacture

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. KESTENBAUM ET AL.: "Laser Drilling of Microvias in Epoxy-Glass Printed Circuit Boards", IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS,HYBRIDS,AND MANUFACTURING TECHNOLOGY., vol. 13, no. 4, December 1990 (1990-12-01), IEEE INC. NEW YORK., US, pages 1055 - 1062, XP000176849, ISSN: 0148-6411 *
A. N. PARGELLIS ET AL.: "Formation of microvias in epoxy-glass composites by laser ablation", OPTICS AND LASER TECHNOLOGY, vol. 22, no. 3, June 1990 (1990-06-01), ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS BV., AMSTERDAM., NL, pages 205 - 207, XP000137239, ISSN: 0030-3992 *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 97, no. 11 28 November 1997 (1997-11-28) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 98, no. 13 30 November 1998 (1998-11-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 98, no. 8 30 June 1998 (1998-06-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 99, no. 3 31 March 1999 (1999-03-31) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003086033A1 (en) * 2002-04-09 2003-10-16 Ppc Electronic Ag Printed circuit board and method for producing the same
US20210154772A1 (en) * 2019-11-22 2021-05-27 Medtronic, Inc. Laser cutting system

Also Published As

Publication number Publication date
AU1646500A (en) 2000-07-24
EP1142457A1 (en) 2001-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2261120C3 (en) Laminated circuit cards made from multiple insulating plates provided with circuit patterns
DE2702844C2 (en) Method of manufacturing a multilayer printed circuit
DE112011101132T5 (en) Improved re-drilling of multilayer circuit boards
DE2539925A1 (en) METHOD OF MANUFACTURING A MULTI-LAYER PRINTED CIRCUIT BOARD
DE102008016133B4 (en) Printed circuit board and method for producing a printed circuit board
DE2946726A1 (en) CIRCUIT BOARD WITH RIGID AND FLEXIBLE AREAS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP1620890A2 (en) Electronic component as well as system support and panel for the production thereof
EP0175045A2 (en) Method for the production of flexible printed circuit boards for high bending strain with conductive through-holes
DE4020498C2 (en) Method for producing multiwire printed circuit boards with insulated metal conductors and / or optical conductors
WO2000031796A1 (en) Method for producing an integrated circuit processed on both sides
DE4134172A1 (en) Tape automated bonding interconnect device mfr.
DE102020102362B4 (en) Component carrier with bridge structure in a through hole that meets the design rule for the minimum clearance
EP0195935A2 (en) Process for manufacturing a circuit board comprising rigid and flexible parts for printed circuits
DE3544539A1 (en) SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH METALIZING TRACKS OF DIFFERENT THICKNESS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE3245272A1 (en) Method for producing miniaturised thick-film and thin-film circuits
WO2004030429A1 (en) Method for the production of rigid/flexible circuit boards and circuit board with at least one rigid region and at least one flexible region
WO2000041447A1 (en) Method for producing a multilayer printed circuit board
EP1097616A1 (en) Method for producing printed circuit boards with rough conducting structures and at least one area with fine conducting structures
DE10127357C1 (en) Manufacturing system for production of circuit structure on conductive plate uses two lasers with lenses illuminating two separate areas on plate
DE3931551A1 (en) Copper and ceramic multilayer substrate prodn. - involving slitting of ceramic layers to avoid thermal stress damage
EP0931439B1 (en) Method for building at least two wiring levels on electrically insulated supports
DE4232666C1 (en) Process for the production of printed circuit boards
DE3810486A1 (en) METHOD FOR PRODUCING CUSTOMIZED ELECTRICAL CIRCUITS, IN PARTICULAR PRINTED CIRCUITS
WO1993005631A1 (en) Power electronics substrate and process for making it
DE19705003A1 (en) Two-layer or multilayer circuit arrangement for SMD technique

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref country code: AU

Ref document number: 2000 16465

Kind code of ref document: A

Format of ref document f/p: F

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CR CU CZ DE DK DM EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999959169

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999959169

Country of ref document: EP

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1999959169

Country of ref document: EP