薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法及基片承載裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法及基片承載裝置。
【背景技術】
[0002]薄膜電路是將整個電路的晶體管、二極管、電阻、電容和電感等元件以及它們之間的互連引線，全部用厚度在1微米以下的金屬、半導體、金屬氧化物、多種金屬混合相、合金或絕緣介質薄膜，并通過真空蒸發、濺射和電鍍等工藝制成的集成電路。薄膜電路是在基片上用蒸發、濺射、光刻、電鍍等薄膜工藝制成的無源網絡。薄膜電路的特點是精度高、溫度頻率特性好。薄膜電路在微波領域應用廣泛，利用薄膜金屬化通孔實現接地，能夠減小電阻和電感，提高電路的散熱性能和可靠性。
[0003]薄膜電路的制作越來越多地采用選擇性電鍍(也叫圖形電鍍或帶膠電鍍)工藝，因為選擇性電鍍能夠制作復雜的電路圖形，具有帶線側生長小、線條邊緣陡直、圖形分辨率尚等優點。
[0004]采用選擇性電鍍工藝制作帶有金屬化通孔的薄膜電路時，如果采用勻膠工藝，光刻膠會將金屬化通孔填滿，曝光時難以曝透，所以一般采用噴膠工藝。噴膠工藝能夠使金屬化通孔孔壁上的光刻膠膜均勻一致并且膠膜較薄。
[0005]由于金屬化通孔內的光刻膠難以曝透，通常采用以下方法進行曝光:采用兩個掩膜版進行曝光，第一個掩模版先對帶線圖形進行曝光，第二個掩模版只對孔進行曝光，并適當增加曝光時間和曝光強度，兩個掩膜版的使用首先成本高，其次在使用時兩塊掩膜版使用不方便。在生產中發現即使采用上述方法曝光，由于紫外光在金屬化孔內光刻膠里面的光程較長，如圖1所示，孔壁上的光刻膠曝光不充分導致顯影后有光刻膠殘留，電鍍時有光刻膠殘留的地方不能鍍上金屬，最終導致金屬化孔接地不良甚至斷路。

【發明內容】

[0006]本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法及基片承載裝置，該裝置在薄膜電路制作過程中能夠對薄膜電路金屬化孔內光刻膠充分曝光的裝置，本發明的另一個目的是還提供一種用薄膜電路金屬化孔內光刻膠曝光裝置的使用方法。
[0007]為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0008]—種薄膜電路金屬化孔內光刻膠曝光時所用的基片承載裝置，包括:底座、調節板和承片臺，所述調節板與底座鉸接，所述承片臺設置在調節板上，所述調節板以鉸接節點為圓心進行轉動，實現基片與水平面之間的角度調節。
[0009]優選:所述底座帶有角度標識盤；所述調節板帶有對準標記。優點:通過底座上的角度標識盤與調節板上的對準標記搭配，能夠準確的設置調節板與水平面之間的角度，實現根據不同的曝光需要提供不同的基片傾斜程度。
[0010]優選:所述承片臺的為凹槽狀。優點:當紫外光從金屬化孔通過后，不會有很強的紫外光反射回來而導致基片正面的光刻膠曝光。
[0011]優選:所述承片臺的高度大于20_。優點:透過金屬化孔的紫外光到達承片臺底部后再反射回來，能量充分衰減，減小對基片正面光刻膠的影響。
[0012]優選:所述承片臺繞垂直于調節板的軸旋轉。優點:承片臺轉動使基片能夠充分的曝光。
[0013]優選:所述承片臺上端面設置放置基片的凹陷區域；所述凹陷區域的深度等于或略大于薄膜電路基片的厚度。優點:防止調節板處于傾斜狀態時基片滑落，對基片起到了很好的固定作用。
[0014]上述薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0015](1)根據薄膜電路金屬化孔的徑深比調整調節板與水平面之間的角度；如圖7所示，金屬化孔的直徑為d，金屬化孔的深度為h，調節板與水平面之間的角度為A，為了使孔內的光刻膠全部曝光，角度A的最大值不能超過arctan(d/h)，調節板與水平面之間的角度就是基片與水平面之間的角度；
[0016](2)將噴膠的帶有金屬化孔的薄膜電路基片背面朝上放在承片臺的凹陷區域；優點:從基片背面曝光，利用金屬化孔作掩膜版，減少一塊掩膜版的制作，節約了成本。
[0017](3)接通電機電源使承片臺旋轉；
[0018](4)將基片承載裝置放在紫外燈下曝光即可。
[0019]—種薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法，通過使薄膜電路基片傾斜，縮短紫外光在孔壁上光刻膠里的光程，同時使基片旋轉，實現光刻膠的充分曝光，具體步驟如下:
[0020](1)根據薄膜電路金屬化孔的徑深比調整基片與水平面之間的角度；
[0021](2)將需要曝光的噴膠的帶有金屬化孔的薄膜電路基片設置成步驟(1)所述的角度，并且使基片旋轉，將基片放在紫外燈下曝光即可。
[0022]本發明的有益效果:
[0023]通過本發明的基片承載裝置使薄膜電路基片傾斜，在曝光時，如圖2所示，縮短了紫外光在孔壁上光刻膠里面的光程，并且曝光時基片旋轉，使孔壁四周的光刻膠充分曝光；另外從基片背面曝光，利用金屬化孔作掩膜版，減少一塊掩膜版的制作，節約了成本。
【附圖說明】
[0024]圖1為基片水平曝光光路示意圖；
[0025]圖2為基片傾斜曝光光路不意圖；
[0026]圖3為曝光裝置示意圖；
[0027]圖4為承片臺結構示意圖；
[0028]圖5為承片臺剖視結構示意圖；
[0029]圖6為角度標識盤和對準標記；
[0030]圖7為由金屬化孔徑深比確定調節板與水平面之間的角度示意圖；
[0031]圖8為使用本發明的裝置曝光后金屬化孔的鍍金層。
[0032]其中，1_底座，11_角度標識盤，2-調節板，21-對準標記，3-電機，4~承片臺，5-基片，51-光刻膠，52-紫外光。
【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步說明。
[0034]現在有一厚度為0.254mm的氧化鋁陶瓷基片，基片的長寬分別是50.8mm和50.8mmο用激光打孔技術在基片上加工若干個直徑為0.25mm的通孔，然后用磁控濺射方法在基片的正面和背面分別濺射TaN-TiW-Au和TiW-Au多層金屬薄膜。
[0035]擬采用選擇性電鍍工藝制作薄膜電路，經過噴膠工藝后基片的正面和金屬化孔內覆蓋有光刻膠，需要對金屬化孔內的光刻膠進行曝光。
[0036]如圖3所示，本發明的一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠曝光時所用的基片承載裝置，包括:底座1、調節板2、電機3、承片臺4。所述調節板2通過轉軸固定在所述底座1上，所述電機3固定在所述調節板2的下方，所述承片臺4固定在所述電機3的轉軸上，并位于所述調節板2的上方。
[0037]如圖6所示，底座1與調節板2的接合處帶有角度標識盤11和對準標記21。
[0038]如圖5所示，承片臺4呈凹槽狀，承片臺4的高度為25mm。
[0039]進行上述設計的目的是，當紫外光從金屬化孔通過后，不會有很強的紫外光反射回來而導致基片正面的光刻膠曝光。
[0040]如圖5所示，承片臺4的上端面設置放置基片的凹陷區域，凹陷區域的深度為0.3mmο
[0041]如圖1-6所示，本發明的一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠曝光時所用的基片承載裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0042]上述基片金屬化孔的徑深比為1 (0.25mm:0.254mm)，當調節板的傾斜角度為45° (arctanl = 45° )時，理論上剛好可使孔內從上到下所有的光刻膠曝光。超過45°時，會產生遮擋有部分光刻膠不能曝光；小于45°時，能夠充分保證孔內的光刻膠曝光，但隨著角度的減小，紫外光在光刻膠內的光程增加，需要增加曝光時間。
[0043]在本實施例中，將調節板2與水平面之間的角度調整為30°，即調節板2的對準標記21對準到底座1上角度標識盤11上的30°刻度線處；
[0044]將噴膠的帶有金屬化孔的薄膜電路基片1背面朝上放在承片臺4的凹陷區域；
[0045]接通電機3的電源使承片臺4旋轉；
[0046]將基片承載裝置放在紫外燈下曝光。
[0047]圖8為使用本發明的裝置曝光后，金屬化孔電鍍后的照片，可以看到金屬化孔的鍍金層完整，接地良好，也證明了使用本發明的裝置能充分曝光。
[0048]—種薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法，具體步驟如下:
[0049](1)根據上述氧化鋁陶瓷基片的金屬化孔的徑深比調整基片與水平面之間的角度為 30° ;
[0050](2)將上述的薄膜電路基片設置成30°，并且使基片旋轉，將基片放在紫外燈下曝光即可。
[0051]上述雖然結合附圖對本發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠曝光時所用的基片承載裝置，其特征是:包括:底座、調節板和承片臺，所述調節板與底座鉸接，所述承片臺設置在調節板上，所述調節板以鉸接節點為圓心進行轉動，實現基片與水平面之間的角度調節。2.如權利要求1所述的基片承載裝置，其特征是:所述底座帶有角度標識盤。3.如權利要求1所述的基片承載裝置，其特征是:所述調節板帶有對準標記。4.如權利要求1所述的基片承載裝置，其特征是:所述承片臺為凹槽狀。5.如權利要求1所述的基片承載裝置，其特征是:所述承片臺的高度大于20_。6.如權利要求1所述的的基片承載裝置，其特征是:所述承片臺繞垂直于調節板的軸旋轉。7.如權利要求1所述的基片承載裝置，其特征是:所述承片臺上端面設置放置基片的凹陷區域。8.如權利要求7所述的基片承載裝置，其特征是:所述凹陷區域的深度等于或略大于薄膜電路基片的厚度。9.如權利要求1-8任一所述的基片承載裝置在曝光時的使用方法，其特征是:包括以下步驟: (1)根據薄膜電路金屬化孔的徑深比調整調節板與水平面之間的角度； (2)將噴膠的帶有金屬化孔的薄膜電路基片背面朝上放在承片臺的凹陷區域； (3)使承片臺旋轉； (4)將基片承載裝置放在紫外燈下曝光即可。10.一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法，其特征是:具體步驟如下: (1)根據薄膜電路金屬化孔的徑深比調整基片與水平面之間的角度； (2)將需要曝光的噴膠的帶有金屬化孔的薄膜電路基片設置成步驟(1)所述的角度，并且使基片旋轉，將基片放在紫外燈下曝光即可。
【專利摘要】本發明公開了一種薄膜電路金屬化孔內光刻膠的曝光方法及基片承載裝置，該曝光裝置，包括：底座、調節板、電機和承片臺，調節板通過轉軸固定在底座上，電機固定在調節板的下方，承片臺固定在電機的轉軸上，并位于所述調節板的上方。所述曝光方法為：首先根據薄膜電路金屬化孔的徑深比調整基片與水平面之間的角度；將需要曝光的噴膠的帶有金屬化孔的薄膜電路基片設置成所述的角度，并且使基片旋轉，將基片放在紫外燈下曝光即可。本發明通過曝光裝置使薄膜電路基片傾斜，縮短了紫外光在孔壁上光刻膠里面的光程，并且曝光時基片旋轉，使孔壁四周的光刻膠充分曝光；另外從基片背面曝光，利用金屬化孔作掩膜版，減少一塊掩膜版的制作，節約了成本。
【IPC分類】G03F7/20
【公開號】CN105353590
【申請號】CN201510930039
【發明人】宋振國, 路波, 王斌, 胡瑩璐, 曹乾濤, 趙秉玉, 趙海輪
【申請人】中國電子科技集團公司第四十一研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年12月11日