鍍制有種子導(dǎo)電材料390以及另外的導(dǎo)電材料392的涂層。通過(guò)在用于制造PCB疊層的子復(fù)合結(jié)構(gòu)中選擇性地沉積鍍制抗蝕劑來(lái)有效地將鍍制通孔330分割成多個(gè)電隔離部分(330a和330b)。本文中參照?qǐng)D4至圖8描述分割鍍制通孔(諸如鍍制通孔330)的方法。
[0052]圖3示出了鍍制通孔使得電信號(hào)360能夠通過(guò)穿過(guò)通孔330的隔離部分330a從PCB 300的第一導(dǎo)電層310a上的一條跡線340或組件安裝焊盤(pán)傳輸?shù)降诙?dǎo)電層310b上的另一條跡線350。類(lèi)似地，通孔330的隔離部分330b使得另一個(gè)電信號(hào)362能夠在不干擾信號(hào)360的情況下傳輸?shù)桔E線380。
[0053]鍍制抗蝕劑通常是在導(dǎo)電層和介電層的一個(gè)或更多個(gè)間距中沉積的非導(dǎo)電材料。例如，在圖3中，鍍制抗蝕劑被沉積在導(dǎo)電層310d的間距中。當(dāng)將PCB 300放在種子或催化池(bath)中時(shí)，種子將被沉積在通孔壁的所有區(qū)域上，但是將不被沉積在鍍制抗蝕劑上。少量種子可能被沉積在鍍制抗蝕劑上，能夠利用后處理操作來(lái)去除這些殘留沉積物。隨后，當(dāng)將面板放到無(wú)電銅(electroless copper)或電解銅鍍制池中時(shí)，銅將鍍制存在種子或者導(dǎo)電性的地方，并且將不鍍制或者沉積在存在鍍制抗蝕劑的區(qū)域。鍍制抗蝕劑將形成圓柱空隙，該圓柱空隙將通孔的桶有效地分割成多個(gè)段。
[0054]鍍制抗蝕劑370防止催化材料390和導(dǎo)電材料392沉積在導(dǎo)電層310d處的通孔結(jié)構(gòu)330內(nèi)。結(jié)果，通孔330被分割成電隔離部分330a和330b。隨后，在信號(hào)完整性不因?yàn)橛刹糠?30b導(dǎo)致的干擾而惡化的情況下，電信號(hào)360從第一導(dǎo)電層310a行進(jìn)到第二導(dǎo)電層310b。鍍制通孔結(jié)構(gòu)330的導(dǎo)電材料392是介質(zhì)，電信號(hào)360通過(guò)該介質(zhì)從PCB 300的第一導(dǎo)電層310a行進(jìn)到第二導(dǎo)電層310b。類(lèi)似地，電信號(hào)362穿過(guò)鍍制通孔330至導(dǎo)電層310e。鍍制通孔結(jié)構(gòu)330可以具有任何的形狀。
[0055]導(dǎo)電或催化材料390的一些示例是無(wú)電銅、鈀種子。催化播種處理還可以包括電泳鍍制或者直接金屬化。在通孔結(jié)構(gòu)330內(nèi)沉積諸如導(dǎo)電金屬或銅這樣的導(dǎo)電材料392的鍍制處理可以包括電解鍍制或無(wú)電處理。
[0056]PCB 300可以具有任何數(shù)目的導(dǎo)電層和介電層。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖3僅示出了五層導(dǎo)電層310a_310e以及五層介電層320a_320e。導(dǎo)電層310a_310e中的每一個(gè)可以包括諸如電源或地層這樣的部分層或完整層，可以包括電路跡線的層，或者可以包括具有電路跡線以及諸如地層這樣的部分層二者的層。導(dǎo)電層310a_310e的非限制性示例是銅。介電層320a-320e的一些非限制性示例是FR-4、環(huán)氧樹(shù)脂玻璃、聚酰亞胺玻璃、陶瓷碳?xì)浠衔?、聚酰亞胺膜、?shù)脂浸漬織物玻璃、膜、樹(shù)脂浸漬無(wú)光澤材料、Kevlar、紙、以及散布有納米粉末的樹(shù)脂電介質(zhì)。根據(jù)特定實(shí)施方式，分割的通孔被填充有絕緣或電阻膏，以改進(jìn)可靠性或功能性。
[0057]本文中參照?qǐng)D4至圖8描述分割鍍制通孔(諸如鍍制通孔330)的方法。如本文中進(jìn)一步描述的，間距是在至少一個(gè)導(dǎo)電層310a_310e和/或至少一個(gè)介電層320a_320e內(nèi)的孔。例如，間距可以形成在導(dǎo)電層310e中。每個(gè)間距具有比鍍制通孔結(jié)構(gòu)330大的半徑。以下參照?qǐng)D4至圖8描述通過(guò)蝕刻處理形成間距。
[0058]圖4至圖8是描述了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式的在導(dǎo)電層310d內(nèi)蝕刻間距以及布置和沉積鍍制抗蝕劑370的示例。要注意的是，參照?qǐng)D4至圖8描述的蝕刻將應(yīng)用于子復(fù)合結(jié)構(gòu)的兩個(gè)導(dǎo)電層。為了簡(jiǎn)單的目的，參照?qǐng)D4至圖8的一個(gè)導(dǎo)電層(310d)來(lái)描述蝕刻。此外，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖4至圖8描述了將鍍制抗蝕劑選擇性地沉積在芯子復(fù)合結(jié)構(gòu)中的一個(gè)位置上。然而，要理解的是，可以根據(jù)PCB設(shè)計(jì)來(lái)將鍍制抗蝕劑選擇性地沉積在子復(fù)合結(jié)構(gòu)中的多個(gè)位置上。此外，每個(gè)子復(fù)合結(jié)構(gòu)可以具有被選擇性地沉積在與其它子復(fù)合結(jié)構(gòu)的層不同的層上的鍍制抗蝕劑，以通過(guò)層壓這些不同的子復(fù)合結(jié)構(gòu)以形成PCB疊層來(lái)實(shí)現(xiàn)期望的PCB設(shè)計(jì)。
[0059]圖4是描述了根據(jù)特定實(shí)施方式的覆蓋有選擇性地暴露于電磁輻射的抗蝕劑層的芯子復(fù)合結(jié)構(gòu)。圖4不出了包括夾在兩個(gè)導(dǎo)電層310d和310e之間的介電層320d的子復(fù)合結(jié)構(gòu)402 (本文中也被稱(chēng)為芯)。導(dǎo)電層31d被覆蓋有蝕刻抗蝕劑400。蝕刻抗蝕劑的部分被覆蓋有掩模410。
[0060]蝕刻抗蝕劑400是被施加至導(dǎo)電層310d的區(qū)域以防止該區(qū)域在電磁、化學(xué)或電化學(xué)蝕刻處理期間反應(yīng)的任何材料?？梢酝ㄟ^(guò)光刻處理、通過(guò)選擇性沉積或者通過(guò)直接激光成像來(lái)處理蝕刻抗蝕劑400。蝕刻抗蝕劑400的一些示例是光刻膠、有機(jī)材料、干膜、薄板、膏、聚合物厚膜以及液體。
[0061]掩模410是選擇性地覆蓋一區(qū)域以防止所覆蓋的區(qū)域在電磁、化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)期間反應(yīng)的膜或板。掩模410的一些示例是銀膜、玻璃或者重氮膜。掩模410可以利用掩模對(duì)準(zhǔn)器(未描述)而定位在蝕刻抗蝕劑400上面，該掩模對(duì)準(zhǔn)器被構(gòu)造為控制掩模410的布置。作為非限制性示例，蝕刻抗蝕劑400的暴露部分被暴露于電磁輻射420或者激光，并且被改變?yōu)槭沟迷诹粝挛幢粩_亂的覆蓋的蝕刻抗蝕劑的同時(shí)暴露可去除的蝕刻抗蝕劑。在使用激光的情況下，不需要掩模410。
[0062]圖5是描述了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方式的具有改變的蝕刻抗蝕劑500的區(qū)域的子復(fù)合結(jié)構(gòu)402的導(dǎo)電層310d、310e和介電層320d的示圖。已終止電磁輻射420 (圖4)，并且已去除掩模410 (圖4)，因此暴露未改變的蝕刻抗蝕劑400。
[0063]圖6是描述了根據(jù)特定實(shí)施方式的具有改變的蝕刻抗蝕劑500 (圖5)的子復(fù)合結(jié)構(gòu)402的導(dǎo)電層310d、310e和介電層320b以及被去除以在導(dǎo)電層310d中形成間距600的導(dǎo)電層310d的一部分的示圖。已經(jīng)通過(guò)本領(lǐng)域中眾所周知的方法去除了改變的蝕刻抗蝕劑500 (圖5)，因此暴露導(dǎo)電層310d的一部分。然后，蝕刻導(dǎo)電層310d的暴露部分以形成間距600，并且暴露介電層320d。間距600可以在地或電源面中，或者在單層上的導(dǎo)電焊盤(pán)或特征中。
[0064]圖7是描述了根據(jù)特定實(shí)施方式的在去除未改變的蝕刻抗蝕劑400的情況下的子復(fù)合結(jié)構(gòu)402的導(dǎo)電層310d、310e和介電層320d的示圖。可以通過(guò)本領(lǐng)域中眾所周知的方法來(lái)去除未改變的蝕刻抗蝕劑400 (圖4至圖6)，因此暴露導(dǎo)電層310d。
[0065]圖8是描述了根據(jù)特定實(shí)施方式的在鍍制抗蝕劑870沉積在間距600內(nèi)的情況下的子復(fù)合結(jié)構(gòu)402的導(dǎo)電層310d、310e和介電層320d的示圖。
[0066]例如，可以使用印刷、模版印刷(stencilprinting)、針滴(needle dispensing)等來(lái)使鍍制抗蝕劑沉積到間距中。鍍制抗蝕劑可以是疏水絕緣材料，該疏水絕緣材料抵抗能夠催化無(wú)電金屬沉積的催化物種的沉積。鍍制抗蝕劑還可以是抵抗諸如膠態(tài)石墨這樣的其它“種子”沉積物的沉積的材料。
[0067]可以沉積鍍制抗蝕劑，以與經(jīng)蝕刻的間距層平齊或者比經(jīng)蝕刻的間距層高。鍍制抗蝕劑可以是膏或者粘性液體。鍍制抗蝕劑的一些非限制性示例是硅膠樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、碳氟樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂以及丙烯酸樹(shù)脂。這樣的絕緣疏水樹(shù)脂材料可以被單獨(dú)地使用或者在具有足夠量的其它樹(shù)脂材料的組合合成物中使用，以保持該組合合成物的疏水特性。
[0068]在沉積鍍制抗蝕劑之后，使用適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)固化鍍制抗蝕劑?，F(xiàn)在可以使用本領(lǐng)域中眾所周知的技術(shù)來(lái)將具有鍍制抗蝕劑870的子復(fù)合結(jié)構(gòu)402在原位層壓到多層PCB疊層的其余部分?？梢詫?duì)在不同的位置處具有選擇性地沉積的鍍制抗蝕劑的多個(gè)子復(fù)合結(jié)構(gòu)(芯)進(jìn)行層壓，以形成PCB疊層。通過(guò)PCB疊層、通過(guò)導(dǎo)電層、介電層、以及通過(guò)鍍制抗蝕劑而鉆出貫通孔。
[0069]因此，PCB板具有多個(gè)貫通孔，然后可以通過(guò)將該P(yáng)CB板放到種子池中，之后浸入無(wú)電銅池中，同時(shí)鍍制所述多個(gè)貫通孔。種子池的非限制性示例是銅鈀膠質(zhì)。用于表面鍍制的示例可以在美國(guó)專(zhuān)利N0.4，668，532中找到。無(wú)電銅提供初始導(dǎo)電性路徑，以使得能夠?qū)υ揚(yáng)CB板中的每個(gè)貫通孔的桶進(jìn)行附加的電解銅鍍制。種子化學(xué)物質(zhì)(無(wú)電銅)將沉積在貫通孔壁的表面上，但是將不有效地沉積在具有鍍制抗蝕劑的壁的區(qū)域上。少量無(wú)電銅可能沉積在鍍制抗蝕劑上，但是能夠通過(guò)本領(lǐng)域中已知的后處理步驟來(lái)去除這種量。例如，能夠通過(guò)使受影響的區(qū)域在堿性溶液中與螯合劑接觸達(dá)足以從疏水鍍制抗蝕劑去除幾乎所有所述催化物種的一段時(shí)間，來(lái)去除可能沉積在鍍制抗蝕劑上的任何少量的無(wú)電銅。然后，該P(yáng)CB板將遵循用于板鍍制或者圖案鍍制的已知處理。例如，可以使用電解或無(wú)電鍍制。換句話說(shuō)，貫通孔的內(nèi)壁與金屬沉積溶液接觸，以僅使未受到疏水鍍制抗蝕劑保護(hù)的壁的暴露的催化區(qū)域金屬化。
[0070]只要存在種子材料，就將建立導(dǎo)電材料在通孔結(jié)構(gòu)中的鍍制。類(lèi)似地，在存在鍍制抗蝕劑的地方，將不形成導(dǎo)電材料的鍍制。因此，通孔結(jié)構(gòu)中沒(méi)有鍍制導(dǎo)電材料的區(qū)域有效地將通孔分割成電隔離部分。通過(guò)策略地將鍍制抗蝕劑設(shè)置在PCB疊層的特定位置中以及特定層上，可以同時(shí)形成通孔結(jié)構(gòu)中的多個(gè)電隔離部分。
[0071]因此，可以使用以上方法來(lái)將通孔結(jié)構(gòu)構(gòu)造成多個(gè)電隔離的段。每個(gè)這樣的段提供到PCB內(nèi)的適當(dāng)?shù)膶拥幕ミB路徑。這些分割的通孔可以隨后被填充有像環(huán)氧樹(shù)脂這樣的絕緣材料或者其它絕緣或電阻聚合物，以提高可靠性或者增加功能性。因此，可以避免昂貴的、易出錯(cuò)的且耗時(shí)的反鉆。類(lèi)似地，返回參照?qǐng)D3，鍍制抗蝕劑370的使用避免了可能由反鉆導(dǎo)致的對(duì)PCB 300的可能的損壞。另外的優(yōu)點(diǎn)在于，反鉆通?？煽刂频?/-5密耳的深度公差，然而可以通過(guò)本文中描述的系統(tǒng)和方法來(lái)實(shí)現(xiàn)+/-1密耳或更好的可控制的深度公差。結(jié)果，與反鉆相比，鍍制抗蝕劑370、介電層320b以及導(dǎo)電層310c之間的一致性可以被保持到更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
[0072]根據(jù)特定實(shí)施方式，更厚的抗蝕劑沉積可以是優(yōu)選的。在這種情況下，子復(fù)合結(jié)構(gòu)或芯被機(jī)械地鉆孔有貫通孔，所述貫通孔與在所得的PCB疊層中期望分割的通孔結(jié)構(gòu)的區(qū)域?qū)?yīng)。子復(fù)合結(jié)構(gòu)的厚度可以在從約I至50密耳的范圍內(nèi)。因此，可以產(chǎn)生鍍制抗蝕劑的更厚的沉積。使用專(zhuān)門(mén)孔填充設(shè)備、模版或者絲網(wǎng)印刷來(lái)使貫通孔填充有鍍制抗蝕劑。這種處理被已知為孔堵塞或者通孔填充。然后，使用適當(dāng)?shù)奶幚韥?lái)固化鍍制抗蝕劑?？梢圆捎闷矫婊蛳礈觳僮鳎詮淖訌?fù)合結(jié)構(gòu)的表面去除任何過(guò)量的鍍制抗蝕劑。可以使用標(biāo)準(zhǔn)PCB過(guò)程來(lái)處理子復(fù)合結(jié)構(gòu)，以形成電路圖像。要注意的是，貫通孔可以在形成電路圖像之前或者在形成電路圖像之后被填充有鍍制抗蝕劑。然后，可以將子復(fù)合結(jié)構(gòu)層壓成多層PCB疊層，并且處理可以如上所述那樣繼續(xù)，以對(duì)PCB疊層中的一個(gè)或更多個(gè)通孔結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁進(jìn)行無(wú)電播種和后續(xù)鍍制。根據(jù)特定實(shí)施方式，分割的通孔被填充有電絕緣材料、歐姆電阻膏、或者電壓可切換介電材料，以改進(jìn)可靠性或功能性。在使用電壓可切換介電材料的情況下，可以進(jìn)行PCB中的可編程電路布線。此外，電壓可切換介電材料能夠提供瞬時(shí)保護(hù)(transient protect1n)。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“瞬時(shí)”不僅包含靜電放電事件，而且包含將電壓和電流直接地或間接地引入到印刷電路板中以及這些電壓和電流的幅度高到足以導(dǎo)致印刷電路板上的電組件的惡化或故障的、短持續(xù)時(shí)間的任何現(xiàn)象。
[0073]圖9是描述了根據(jù)特定實(shí)施方式的具有使用更厚的鍍制抗蝕劑層而形成的分割的鍍制通孔結(jié)構(gòu)的PCB疊層的示圖。圖9示出了包括由介電層920a-920f分離的導(dǎo)電層910a-910f的PCB 900。鍍制通孔結(jié)構(gòu)930被鍍制有種子導(dǎo)電材料990以及另外的導(dǎo)電材料992的涂層。通過(guò)在用于形成PCB疊層的子復(fù)合結(jié)構(gòu)中選擇性地沉積鍍制抗蝕劑，有效地將鍍制通孔930分割成多個(gè)電隔離部分(930a和930b)。
[0074]圖9示出了分割的鍍制通孔使得電信號(hào)960能夠在信號(hào)完整性不因?yàn)橛刹糠?30b導(dǎo)致的干擾而惡化的情況下通過(guò)穿過(guò)通孔930的隔離部分930a從PCB 900的第一導(dǎo)電層910a上的一條跡線940傳輸?shù)降诙?dǎo)電層910b上的另一條跡線950。鍍制通孔結(jié)構(gòu)930的導(dǎo)電材料992是介質(zhì)，電信號(hào)960通過(guò)該介質(zhì)從PCB 900的第一導(dǎo)電層910a行進(jìn)至第二導(dǎo)電層910b。類(lèi)似地，通孔930的隔離部分930b使得另一個(gè)電信號(hào)962能夠在不干擾信號(hào)960的情況下傳輸?shù)桔E線980。鍍制抗蝕劑970防止導(dǎo)電材料990和992沉積在導(dǎo)電層910c和910d處的通孔結(jié)構(gòu)930內(nèi)。結(jié)果，通孔930被有效地分割成電隔離部分930a和930b ο
[0075]PCB 900可以具有任何數(shù)目的導(dǎo)電層和介電層。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖9僅示出了六層導(dǎo)電層910a-910f和六層介電層920a-920f。導(dǎo)電層910a_910f中的每一個(gè)可以包括諸如電源或地層這樣的部分或完整層，并且可以包括電路跡線的層，或者可以包具有電路跡線以及諸如地層這樣的部分層二者的層。導(dǎo)電層910a-910f的非限制性示例是銅，并且介電層920a-920f的一些非限制性示例是環(huán)氧樹(shù)脂玻璃、聚合物玻璃、陶瓷碳?xì)浠衔?、聚酰亞胺膜、聚四氟乙烯膜、?shù)脂浸漬無(wú)光澤材料、Kevlar、紙、具有分散的納米粉末的樹(shù)脂電介質(zhì)。
[0076]根據(jù)特定實(shí)施方式，鍍制抗蝕劑被選擇性地沉積在子復(fù)合結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層和相鄰的介電層中形成的間距中。在這種情況下，子復(fù)合結(jié)構(gòu)可以被以機(jī)械方式或激光鉆孔，以形成盲孔。盲孔開(kāi)始于子復(fù)合結(jié)構(gòu)的一個(gè)導(dǎo)電層，行進(jìn)通過(guò)介電層，并且終止于子復(fù)合結(jié)構(gòu)的另一個(gè)導(dǎo)電層。然而，盲孔的深度能夠被鉆到不足以達(dá)到子復(fù)合結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電層的任何深度。然后，使用例如橡膠滾軸、模版或者絲網(wǎng)印刷操作來(lái)將鍍制抗蝕劑沉積到盲孔中。然后，固化抗蝕劑?？梢圆捎闷矫婊蛳礈觳僮鱽?lái)從盲孔的開(kāi)