[发明专利]有机聚合物膜层上的非照像构图方法

说明书

本申请是美国申请07/425387、申请日为1989年10月20日的待审查专利申请的部分后续申请。

本发明涉及一种有机聚合物膜层上的非照像构图方法，具体的说该方法用于制造单层和多层电子器件，例如厚膜混合电路。

厚膜技术历来重视导体、介质和电阻器制造方法的稳定性和可靠性。这些技术应适合于生产那些生产周期短的，价格经济的产品。在多层结构中的构图能力应该能制出具有电路密度极高的器件。在多层结构中，各导体层由介质层隔开，并由穿过介质层的通孔使它们内连接。

多层结构的制作费用比单层结构制作费用高得多，因为，制作多层结构必须严格检验，使层与层之间对准，并要仔细操作以防止产生砂眼和裂纹。

减少这些涉及多层产品的问题的最明显的途径是减小线条和间隔的尺寸，从而减少给定结构中的层数。这些问题的解决受厚膜丝网印刷分辨率的限制，限定电路层间连接通孔的直径0.25-0.38mm。同样，批量生产时，导体的最细线宽及导线间隔限定在0.125-0.175mm。

人们试图用各种不同的方法获得较细的栅状线条和小的通孔。用极细的网目和改进后的乳胶底板使线条的分辨率在产量有限的情况下能达到4密耳/间距。已开发的光刻胶能使通孔达0.125mm或更小，线/间隔栅状线条宽达0.025-0.038mm、厚膜金属的构图是用光刻胶和蚀刻法制出细线图形、并镀一层薄膜导体，制成具有高电导率的细线图形。

上述所有方法均有各自的缺点。例如，细目丝网的典型印刷层制成的导体层和介质层均比所要求的薄。光刻胶中有大量有机物，在烧结过程中这些有机物使收缩量增加，并且会出现烧毁，使烧结后的产品报废。用光刻胶制成的导体有不希望的卷边，带卷边的电路的可靠性降低，所有工序都需刻蚀、涂光刻胶、或镀敷，这种工艺方法是漫长的，对工艺敏感而又昂贵的。

本发明提供一种在有机聚合物膜层上的非照像构图方法，它包括下列顺序的步骤：

a）在基片上涂复无图形的第一层，该涂层包含能分散在预定洗脱液中的固体有机聚合物;

b）在无图形的第一层上涂复有图形的第二层、第二层中包含一种能改变固体有机物在预定洗脱液中的分散率的改变剂;

c）分散率改变剂按已构成的图形扩散到埋在下面的第一层中;和

d）用预定的洗脱液清洗、除去可溶于洗脱液的埋在下面的第一层上的面积。

本发明既可以用于制作正像图形，也能用于制作负像图形。

制作负像图形时本方法包括下列顺序步骤：

a）在基片上涂复无图形的第一层，该层包含固体有机聚合物;

b）在无图形的第一层上涂复有图形的第二层，第二层包含一种固体有机聚合物的粘性悬浮液，分散率改变剂和一种任选的溶剂，分散率改变剂<1>是第一层有机聚合物的分散剂，（2）它在常压下的沸点高于溶剂;

c）干燥有图形的第二层，除去其中的溶剂，并使分散率改变剂按已构成的图形扩散到埋在下面的第一层有机聚合物中;和

d）用洗脱液清洗，除去有图形的第二层和埋在下面的第一层中按照已构成的图形扩散过的区域，第二层和第一层中按已构成的图形扩散过的区域可以分散在所述的洗脱液中。

制作正像图形时，该方法包括下列步骤：

a）在基片上涂复无图形的第一层，该层包含可分散在预定溶剂的固体有机聚合物;

b）在无图形的第一层上涂复有图形的第二层、第二层包含能降低有机聚合物在溶剂中的分散率的分散率改变剂。

c）加热有图形的第二层，使分散率改变剂按已构成的图形扩散到埋在下面的第一层有机聚合物层中，并降低第一层有机聚合的已构图区域在溶剂中的分散率;和

d）用预定的溶剂清洗，除去埋在下面的第一层中无构图区域。

附图中包括两幅图。图1是用本发明方法制作负像图形的示意图。图2是用本发明方法制作正像图形的示意图。

图1表示在有机聚合物膜上用非照像法制作负像图形的方法，它包括下列步骤：

a）在基片1上涂复无图形的第一层固体有机聚合物层3;

b）在无图形的第一层固体有机聚合物层3上涂复有图形的第二层5，第二层包含由固体有机聚合物，增溶剂和溶剂组成的溶液，增溶剂（a）可溶于第一层有机聚合物层3的聚合物中，（b）其常压下的沸点高于溶剂;

c）加热有图形的第二层，除去其中的溶剂，并使增溶剂按已构成的图形扩散到埋在下面的第一层有机聚合物层3a中;