HDI电路板绝缘层树脂光分解性研究

摘要

为满足电子产品向更小、更薄、更轻、可靠性更高方向发展的需求，高密度互连印制电路板自20世纪90年代开发以来得到迅猛发展，由于它在常规的电路板中引入盲、埋孔，可以制造出薄型、多层、稳定、高密度互连印制电路板，因而代表着当前印制电路板的发展方向。
　　高密度互连印制电路板通常采用积层法制造，即以双层或四层板为基础的核心基板的外层逐次增加绝缘层及导电层，最终实现多层结构的功能。内层的电路依靠普通微孔和电镀通孔进行连接，而微孔的制作一直是高密度互连印制电路板的核心的问题之一。通常，微孔的制作方法包括:激光钻孔、光致蚀孔和等离子体蚀孔法。目前90％以上的电路板的微盲孔都是采用CO2激光钻孔的方式实现的，即用化学蚀刻的方法开窗口，树脂吸收CO2激光的红外波长产生热量烧蚀而被除去，从而形成微孔。它精确度高，工艺稳定，技术成熟，是目前盲、埋孔制作的最常用的方式，但激光钻孔存在设备投资大，效率低等缺点。
　　在本研究中采用一种不仅能光致成像，而且能成为永久绝缘材料的聚合物来形成电路板的内层。本文主要分为二个部分:
　　《1)以2-重氮-1-萘醌-5-磺酰氯（以下简称为2，1，5-磺酰氯）和预涂感光版（即PS版）用酚醛树脂为原料进行复配，探索了其配方、曝光及显影方法。通过探讨固含量、感光剂与树脂比例、曝光时间等影响因素，得出的优化条件为:固含量为20％、感光剂与酚醛树脂比例为1∶3、曝光时间为8min。
　　(2)以E-44环氧树脂为原料与2，1，5-磺酰氯酯化反应合成带有感光基团的环氧树脂，并用红外光谱表征其结构。选用不同类型的固化剂，与合成的目标产物均匀混合后涂覆在覆铜板基材上固化得树脂薄膜，并用紫外曝光机选择性曝光，最后利用碱水显影选择性除去曝光区树脂。将固化后所得到的树脂薄膜进行厚度测试，并对固化后的产物进行热分析。通过探讨溶剂、温度、时间和反应物配料比对产率的影响，得出合成改性环氧树脂的优化条件为:溶剂为1，2-二氯乙烷，反应温度为50℃，反应时间为5h，E-44环氧树脂∶2，1，5-磺酰氯∶三乙胺=1∶2.2∶2.6(mol/mol)。通过探讨不同固化剂、曝光强度和显影条件对树脂的显影效果，所得的优化条件为:固化剂为2123型酚醛树脂、固化剂的量为5％、曝光能量为400mJ/cm2、显影条件为2％NaOH混合液(去离子水∶乙醇∶丙酮=9∶0.5∶0.5)。测得树脂薄膜的平均厚度为δ=15.6μm，分解温度约为226℃。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 印制电路板简介

1．2．1 PCB的分类

1．2．2 PCB的发展历史

1．2．3 HDI板的定义、特点及应用

1．3 HDI板的制造

1．3．1 传统HDI板的制造

1．3．2 积层法制造HDI板

1．4 HDI板用积层材料

1．4．1 HDI板用非感光热固性树脂材料

1．4．2 HDI板用感光性树脂材料

1．5 研究现状及存在问题

1．5．1 国内外研究现状

1．5．2 存在的问题

1．6 本课题的研究意义与研究内容

1．6．1 本课题的研究意义

1．6．2 主要研究内容

第二章 正性光致抗蚀剂

2．1 引言

2．2 实验材料及仪器设备

2．2．1 实验材料

2．2．2 仪器与设备

2．3 实验原理

2．4 实验方法

2．4．1 2，1，5-磺酰氯最大检测波长的确定实验方法

2．4．2 正性光致抗蚀剂的复配及曝光、显影实验方法

2．5 结果与讨论

2．5．1 2，1，5-磺酰氯最大检测波长的确定

2．5．2 正性光致抗蚀剂复配实验条件的优化

2．6 本章小结

第三章 具有光分解性改性E-44环氧树脂的制备与应用

3．1 引言

3．2 实验材料及仪器设备

3．2．1 实验原料试剂

3．2．2 仪器与设备

3．3 实验原理

3．3．1 改性E-44环氧树脂的合成原理

3．3．2 改性E-44环氧树脂的固化原理

3．3．3 改性环氧树脂曝光及显影原理

3．4 实验方法

3．4．1 改性E-44环氧树脂的合成

3．4．2 改性E-44环氧树脂固化、曝光、显影

3．4．3 改性E-44环氧树脂的结构、性能表征

3．5 结果与讨论

3．5．1 产率的计算

3．5．2 改性E-44环氧树脂合成反应条件的优化

3．5．3 改性E-44环氧树脂曝光、显影条件的优化

3．5．4 涂覆树脂层厚度

3．5．5 改性E-44环氧树脂结构表征

3．6 本章小结

第四章 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

致谢