印刷布线板、使用印刷布线板的组件和使用印刷布线板的摄像组件的制作方法

文档序号:15063100发布日期:2018-07-31 22:12阅读:119来源:国知局

本发明涉及印刷布线板和使用印刷布线板的组件。



背景技术:

例如已知具有金属芯的印刷布线板(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-212951号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术课题

在智能手机等的高性能便携终端中搭载的摄像组件是最厚的部件之一。近年来,随着对于便携终端的薄型化、轻量化的需求的提高,对摄像组件的薄型化的需求增大。

此处,因为图像传感器与透镜之间必须有一定的距离,所以为了使摄像组件薄型化,必须使从图像传感器的上表面到印刷布线板的底部的距离变短。应对该要求的一个方案是使印刷布线板变薄。

但是,当使印刷布线板变薄时,印刷布线板的刚性减小,因此担心会有损印刷布线板的安装性和摄像组件的强度。另一方面,为了确保印刷布线板的刚性而将金属芯基板以弹性率高的金属材料构成的话,这样的金属材料的热传导率通常较低,因此在印刷布线板内产生的热积存在内部。

用于解决课题的技术方案

本发明的一个方面的印刷布线板包括:金属芯基板;形成于所述金属芯基板的表面的绝缘层;和形成在所述绝缘层上的布线图案,所述金属芯基板包括:包含第一金属材料而形成的第一金属层;和包含与所述第一金属材料不同的第二金属材料而形成的、层叠于所述第一金属层的第二金属层,所述第二金属层的弹性率低于所述第一金属层的弹性率,所述第二金属层的热传导率高于所述第一金属层的热传导率。

此外,本发明所公开的课题和其解决方法,根据用于实施发明的具体实施方式栏的记载和附图的记载等能够进一步明确。

发明效果

根据本发明,能够得到薄且强度好的、散热性优异的印刷布线板。

附图说明

图1是概要表示第一实施方式的印刷布线板的截面图。

图2是对于具有一定厚度的金属芯基板,表示构成金属芯基板的第一和第二金属层的厚度的比率与印刷布线板的变形量的关系的图表。

图3a是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,准备第一金属芯的工序的截面图。

图3b是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一金属芯的一个表面层叠第二金属芯的工序的截面图。

图3c是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二金属芯的表面形成第一绝缘层的工序的截面图。

图3d是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层形成孔的工序的截面图。

图3e是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层的表面形成第一布线层的工序的截面图。

图3f是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层形成孔的工序的截面图。

图3g是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层的表面形成第二绝缘层的工序的截面图。

图3h是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层形成孔的工序的截面图。

图3i是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层的表面形成第二布线层的工序的截面图。

图3j是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层形成孔的工序的截面图。

图3k是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层的表面形成阻焊层的工序的截面图。

图3l是表示在第一实施方式的印刷布线板的制造工艺中,将阻焊层部分除去的工序的截面图。

图4是概要表示第二实施方式的印刷布线板的截面图。

图5a是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,准备第一金属芯的工序的截面图。

图5b是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一金属芯的一个表面层叠第二金属芯的工序的截面图。

图5c是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在基板形成孔的工序的截面图。

图5d是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在基板的两个表面形成第一绝缘层的工序的截面图。

图5e是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层形成孔的工序的截面图。

图5f是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层的表面形成第一布线层的工序的截面图。

图5g是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层形成孔的工序的截面图。

图5h是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层的表面形成第二绝缘层的工序的截面图。

图5i是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层形成孔的工序的截面图。

图5j是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层的表面形成第二布线层的工序的截面图。

图5k是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层形成孔的工序的截面图。

图5l是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层的表面形成阻焊层的工序的截面图。

图5m是表示在第二实施方式的印刷布线板的制造工艺中,将阻焊层部分除去的工序的截面图。

图6是概要表示第三实施方式的印刷布线板的截面图。

图7a是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,准备第一金属芯的工序的截面图。

图7b是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一金属芯的两个表面层叠第二金属芯的工序的截面图。

图7c是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在基板形成孔的工序的截面图。

图7d是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在基板的两个表面形成第一绝缘层的工序的截面图。

图7e是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层形成孔的工序的截面图。

图7f是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层的表面形成第一布线层的工序的截面图。

图7g是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层形成孔的工序的截面图。

图7h是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层的表面形成第二绝缘层的工序的截面图。

图7i是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层形成孔的工序的图的截面图。

图7j是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层的表面形成第二布线层的工序的截面图。

图7k是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层形成孔的工序的截面图。

图7l是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层的表面形成阻焊层的工序的截面图。

图7m是表示在第三实施方式的印刷布线板的制造工艺中,将阻焊层部分除去的工序的截面图。

图8是概要表示第四实施方式的印刷布线板的截面图。

图9a是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,准备第一金属芯的工序的截面图。

图9b是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一金属芯形成孔的工序的截面图。

图9c是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,以包围第一金属芯的表面的方式层叠第二金属芯的工序的截面图。

图9d是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二金属芯的表面形成第一绝缘层的工序的截面图。

图9e是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层形成孔的工序的截面图。

图9f是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一绝缘层的表面形成第一布线层的工序的截面图。

图9g是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层形成孔的工序的截面图。

图9h是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第一布线层的表面形成第二绝缘层的工序的截面图。

图9i是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层形成孔的工序的图的截面图。

图9j是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二绝缘层的表面形成第二布线层的工序的截面图。

图9k是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层形成孔的工序的截面图。

图9l是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,在第二布线层的表面形成阻焊层的工序的截面图。

图9m是表示在第四实施方式的印刷布线板的制造工艺中,将阻焊层部分除去的工序的截面图。

图10a~图10b是说明铜镀膜与绝缘层贴紧性状况的图。

图11a~图11c是说明在图10a~图10b中添加了加强层的印刷布线板的刚性的图。

具体实施方式

以下,适当参照附图,说明本发明的实施方式的印刷布线板。此处,说明印刷布线板适用作摄像组件用的印刷布线板的情况。例如,在光学系统的组件中,因为是对光进行处理,所以要求变形小、平坦度好的部件。这是因为,这样能够容易地进行光的受光、发光的光路的调整等,具有使用便利性。特别是,在手机中最近得到关注的双镜头摄像组件(twinlensreflexcamera)中,二个摄像元件在同一基板相邻配置,因此要求其平坦性。于是,对安装基板本身要求刚性。

另外,刚性是指,对于弯曲或扭曲的力的、不易发生尺寸变化(变形)的程度,基于该点,刚性高意味着使平坦基板维持平坦的能力高。

但是,本发明的印刷布线板也能够应用于摄像组件以外的情况。另外,对附图中共用或类似的构成要素标注相同或类似的附图标记。

[第一实施方式]

参照图1、图2和图3a~图3l,说明第一实施方式的印刷布线板10。图1是概要表示第一实施方式的印刷布线板10的截面图。图2是对于具有一定厚度的金属芯基板,表示构成金属芯基板的第一和第二金属层的厚度的比率与印刷布线板的变形量的关系的图表。图3a~图3l是表示第一实施方式的印刷布线板10的制造工艺的一例的截面图。

此处,在图1、图2和图3a~图3l中,将印刷布线板10的厚度方向定义为z轴方向,在与z轴正交的平面中将从纸面的跟前侧向进深侧去的方向作为y轴方向,将与y轴和z轴正交的方向作为x轴方向。

<印刷布线板10的结构>

印刷布线板10,如图1所示,至少包括金属芯基板11、绝缘层12、布线图案13和阻焊层14。

金属芯基板11是如后所述包括多个金属材料的板状的部件,对印刷布线板10赋予刚性。在本实施方式中,金属芯基板11兼用作接地电极(布线)。金属芯基板11的厚度为250μm以下,例如是210μm、160μm、120μm。

金属芯基板11包括:包含第一金属材料而形成的第一金属层111;和包含与第一金属材料不同的第二金属材料而形成的、层叠于第一金属层111的第二金属层112。第二金属层112层叠在第一金属层111的单侧(本实施方式中是z轴方向的正侧)的面。

第一金属材料例如是不锈钢,第二金属材料例如是铜。通过将第一金属层用铜等导电率和热传导率良好的金属覆盖,能够兼顾强度和导电率、热传导率。另外,不锈钢的硬度大于铜的硬度。

该不锈钢一般来说是以铁(fe)为主要成分(50%以上)、含有10.5%以上的铬(cr)的合金钢。也称为stainlesssteel、stainless、或stain等,根据金属组织,主要分为马氏体类不锈钢、铁素体类不锈钢、奥氏体类不锈钢、奥氏体-铁素体二相不锈钢和沉淀硬化不锈钢这5种。此外,关于维氏硬度(单位:hv),马氏体类是615,铁素体类是183,奥氏体类是187,沉淀硬化不锈钢是375,均表示出比铜高的数值。作为金属也可以是其它硬的金属,但从获得产品的容易度、成本、加工性来考虑的话,该不锈钢是优选材料之一。(另外,该不锈钢的说明在全部实施例中都适用。)

参照图2详细说明第一金属层111和第二金属层112的厚度。图2表示在含有120μm的金属芯基板的具有17.8mm×8.5mm的尺寸的矩形形状的印刷布线板中,第一金属层(原材料为不锈钢)和第二金属层(原材料为铜)的厚度的比率与印刷布线板的变形量的关系。图2所示的图表的横轴,表示第二金属层的厚度相对于第一金属层的厚度的比例,纵轴表示印刷布线板的变形量。如图2所示,可知随着弹性率相对较大的第一金属层111的比例增加(或者随着弹性率相对较小的第二金属层112的比例减少),印刷布线板10的变形量变小,即印刷布线板10的刚性变高。

据此,本实施方式中,优选第二金属层112的厚度比第一金属层111的厚度薄。例如金属芯基板11的厚度为120μm时,优选第一金属层111的厚度大于60μm,第二金属层112的厚度小于60μm。通过采用这样的金属芯基板11,与仅由第二金属材料构成的相同厚度的基板相比,印刷布线板10的强度、刚性得以提高。

第一金属材料和第二金属材料的优选组合是上述不锈钢和铜。但是,也可以是例如{铁,镍}的任一者与{铝}的组合等的满足后述条件的其它金属材料的组合。但是,第一金属材料和第二金属材料优选是不易扩散的金属。

此外,第二金属层112的导电率大于第一金属层111的导电率,第二金属层112的热传导率大于第一金属层111的热传导率。上述第一金属材料和第二金属材料的组合满足该关系。当然,可以是第二金属层112的导电率和热传导率中的任一者比第一金属层111的对应物性值高。

优选第二金属层112的弹性率比第一金属层111的弹性率低。上述第一金属材料和第二金属材料的组合也满足该关系。

或者,金属芯基板11可以在第一金属层111与第二金属层112之间具有作为间介金属的第三金属层(未图示)。由此,第一金属层111和第二金属层112的紧贴性提高。包含于第三金属层的第三金属材料例如选自镍、钯、钛、钨、铬、钴或锡中的至少一者。此外,第三金属材料可以例如像锡那样向第一金属材料和第二金属材料扩散。

本实施方式中,第三金属材料是不足1μm的薄膜,对金属芯基板11的机械物性基本没有影响。此外,第三金属材料可以从所述的金属材料内选择2种以上。

绝缘层12形成于金属芯基板11的表面。绝缘层12例如包括环氧树脂、聚酰亚胺或双马来酰亚胺三嗪树脂等,在树脂中设置有玻璃纤维。此外,代替玻璃纤维,可以含有氧化铝或二氧化硅等填料。进一步,玻璃纤维和填料可以两者混合存在。该树脂一般是热固化性合成树脂。

在本实施方式中,绝缘层12包括第一绝缘层121和第二绝缘层122这2层,但绝缘层12的层数可以适当变更。

布线图案13形成于绝缘层12,被绝缘处理。布线图案13的材料优选是第二金属材料或与第二金属材料的机械物性接近的材料。例如,在第二金属层112含有铜时,最佳的布线图案13的材料是铜。

此外,换言之,第二金属层112以铜为主要材料时,布线图案优选与其材料相同或也以铜为主要材料。

在本实施方式中,布线图案13包括第一布线层131和第二布线层132这2层,但包含于布线图案13的布线层的数量可以适当变更。

在后续的制造方法中能够明确,布线层由cu形成时,在第一金属层111的整面形成由cu构成、或以cu为主要材料的第二金属层。在布线层中,任一层的gnd布线经由通孔或通路(via,通路部件),与第二金属层机械性连接且电连接,构成为所谓的基板接地。假设没有被接地,则第二金属层112和第一布线层隔着绝缘层产生电容,特别是线宽大的gnd,其电容值大也是理由之一。

阻焊层14是保护在印刷布线板10形成的电路图案的绝缘膜,形成在绝缘层12的表面。阻焊层14例如包括热固化性环氧树脂。

另外,本实施方式中,印刷布线板10不包含内置部件,但印刷布线板10也可以包含内置部件。

此外,第二金属层112可以设置于第一金属层111的背面。此时,可以设置所述的间介金属层。

另外,第二金属层112优选镀膜。以cu进行说明,通过镀覆而生长的cu包括在z方向(厚度方向)上生长的多结晶构造,通过cz处理等的蚀刻处理,形成细小的凹凸,这能够提高与绝缘层121的紧贴性。关于该点在后半部分进行总括说明。

<印刷布线板10的制造工艺>

参照图3a~图3l,说明制造具有上述结构的印刷布线板10的工艺。印刷布线板的单片通过对包含纵横(x轴方向和y轴方向)排列的多个印刷布线板的大张的基板进行切断来制作得到,此处,着眼于1个印刷布线板10进行说明。

首先,为了形成金属芯基板11,如图3a所示,准备第一金属层111。在印刷布线板10含有内置部件时,更一步在第一金属层111开孔,在该孔插入内置部件,之后用树脂封住该孔。

接着,如3b所示,通过例如镀覆、溅射(sputtering)、箔的真空压接、或箔的扩散接合等膜形成手法,在第一金属层111的单侧(此处是z轴方向的正侧)的表面形成第二金属层112。可以在形成第二金属层112之前,例如通过溅射或镀覆,将第三金属层(未图示)形成于第一金属层111的单侧(此处是z轴方向的正侧)的表面。

另外,也可以在第一金属层111的背面形成第二金属层112,此时,同样也形成第三金属层。

如上所述形成金属芯基板11后,在金属芯基板11的单侧的表面形成绝缘层12和布线图案13。

具体地说,如图3c所示,在第二金属层112的表面形成第一绝缘层121。接着如图3d所示,通过例如蚀刻处理或激光加工法,在第一绝缘层121形成孔141~143。

然后,如图3e所示,以填埋孔141~143的内部且覆盖第一绝缘层121的表面的方式,通过镀覆法形成第一金属覆盖层131a。以下,成为导电图案的金属覆盖层一般为cu。

接着,如图3f所示,将在整面形成的第一金属覆盖层131a例如通过湿蚀刻进行图案化,形成第一布线层131。该第一布线层131、之前叙述的布线层构成布线、电极。此外,该第一布线层中,基板接地需要的布线或电极经由孔141~143与第一金属层111和第二金属层112电连接。

进而,如图3g所示,以覆盖第一布线层131的表面的方式,形成第二绝缘层122。进而,如图3h所示,通过例如蚀刻处理或激光加工法,在第二绝缘层122形成孔161~166。然后,如图3i所示,以填充所述孔161~166的内部,进而设置于第二绝缘层122的表面整面区域的方式,以镀覆法形成第二金属覆盖层132a。进而,如图3j所示,将第二金属覆盖层132a图案化来形成第二布线层132。

接着,在基板的表面形成阻焊层14。具体地说,如图3k所示,以覆盖第二布线层132和绝缘层122的表面的方式形成阻焊层14,如图3l所示,通过蚀刻处理(显影处理)将阻焊层14部分除去,使第二布线层132露出。从该阻焊层露出的第二布线层132成为后述的部件的安装用电极或引线接合用的电极等。

之后,例如通过切割器,将完成了的大张的印刷基板切断,分割成单片。之后,进而单片化了的印刷基板例如安装摄像元件等的摄像部件,此处安装半导体芯片、无源部件(passiveelement、被动部件)。

如上所述,在第一实施方式中,能够得到与芯基板仅由第二金属材料(例如铜)构成的相同厚度的基板相比强度增加了的金属芯基板11,因此能够得到薄且强度好的印刷布线板10。

这是因为,第一金属层111采用比cu材料硬度高的金属基板,因此能够得到薄且强度、刚性、平坦性好的基板。特别的是,不锈钢比cu的刚性高,且容易价廉地取得,因此优选。

此外,关于芯基板,因为能够得到与仅由第一金属材料(例如不锈钢)构成的基板相比导电率较高的金属芯基板11,所以能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比发热量较少的印刷布线板10。这使得在印刷布线板10用作摄像组件的部件时,抑制电力消耗。

进一步,因为能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比热传导率较高的金属芯基板11,所以能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比散热性优异的印刷布线板10。

这些情况的理由是,在作为第二金属层采用cu时,因为cu的热传导率高所以高效地将热传递至第一金属材料(不锈钢),进而作为第二金属层的cu的电阻值小,因此由于电流的通过而产生的热也能够得到抑制。

而且,通过作为布线(via,通路/通路部件)的材料采用与第二金属材料相同或机械物性相近的材料,与仅由第一金属材料构成的基板相比,能够提高与金属芯基板11连接的通路的连接可靠性,进而能够使接触电阻变小。

[第二实施方式]

参照图4和图5a~图5m,说明第二实施方式的印刷布线板20。图4是概要表示第二实施方式的印刷布线板20的截面图。图5a~图5m是表示第二实施方式的印刷布线板20的制造工艺的一例的截面图。另外,在各图中,x轴、y轴和z轴设定成与第一实施方式同样。

<印刷布线板20的结构>

如图4所示,印刷布线板20与第一实施方式的印刷布线板10同样,至少包括金属芯基板21、绝缘层22、布线图案23和阻焊层24。但是,绝缘层22、布线图案23和阻焊层24形成于金属芯基板21的两面。

另外,在第一金属层211(例如不锈钢)的单侧(此处是z轴方向的正侧)形成有第二金属层212(例如cu镀层),因此与在两面形成的图6的构造相比,一定程度上增加了硬度。另一方面,芯基板的正面的gnd布线与第二金属层212直接电连接,但芯基板的背面的gnd布线一度延伸至正面后与第二金属层接地。此外在制造方法中会叙述,因为是两面布线基板所以形成通孔。芯基板是金属,因此在孔埋设绝缘材料后形成通孔电极。

形成第二实施方式的印刷布线板20的各构成要素的材料与第一实施方式同样,因此省略详细说明。

<印刷布线板20的制造工艺>

参照图5a~图5m,说明印刷布线板20的制造工艺。金属芯基板21的制造、绝缘层22和布线图案23的形成、阻焊层24的形成等大致的流程与第一实施方式同样。但是,如上所述,第二实施方式的印刷布线板20中,绝缘层22、布线图案23和阻焊层24形成在金属芯基板21的两侧的表面,因此存在与第一实施方式的制造工艺不同的工序。

以下具体地进行说明。

首先,为了形成金属芯基板21,如图5a所示,准备第一金属层211,如图5b所示,在第一金属层211的单侧(此处是z轴方向的正侧)的表面,例如通过镀覆形成第二金属层212来层叠。另外,与前实施方式同样,可以在其间插入有间介层。然后,如图5c所示,通过例如钻孔等机械加工或蚀刻处理,在金属芯基板21开设孔241~244。

接着,进入形成绝缘层22和布线图案23的工序。

首先,如图5d所示,以填埋孔241~244、覆盖金属芯基板21表面的方式形成第一绝缘层221,之后,通过激光加工或钻孔加工形成从正面贯通到背面的通孔用的孔254。接着,如图5e所示,在第一绝缘层221形成孔251~253。此外,孔251~253通过蚀刻或激光加工形成,用于与第二金属层212的基板接地(gnd接地)。

接着,如图5f所示,以填充孔251~253、且覆盖正面和背面的方式形成第一金属覆盖层231f、232b。另外,对于与通孔对应的孔254,可以形成于该孔的侧壁,也可以将孔完全填充。

进而,如图5g所示,通过蚀刻所述第一金属覆盖层231f、232b进行图案化,在第一绝缘层221的表面形成第一布线层231、232。另外,第一布线层231、232通过所述图案化而形成,成为布线、电极等。此外,该蚀刻时,在孔254的侧壁形成有镀膜时,为了防止侧壁的蚀刻,利用阻焊剂等覆盖孔254。

进而,如图5h所示,在基板的正面和背面,以覆盖第一布线层231、232的方式形成第二绝缘层222a、222b。此时,与通孔对应的部分是孔时,由该第二绝缘层填充。

接着,如图5i所示,通过激光加工或蚀刻,在第二绝缘层222a、222b形成孔271~278。孔271~276中第一布线层231露出,孔277~278中第一布线层232露出。

然后,如图5j所示,以覆盖基板的正面和背面、填充孔271~278、覆盖第二绝缘222a、222b的表面的方式,形成第二金属覆盖层232f、233b。此处也通过镀覆法形成。接着,如图5k所示,通过蚀刻将第二金属覆盖层232f、233b图案化,形成第二布线层231、233。另外,第二布线层232包括电子部件安装用的电极、布线,第二布线层233成为外部连接用的电极、布线。

最后,如图5l所示,在第二布线层232、233的表面形成阻焊层24,如图5m所示,部分除去阻焊层24,使第二布线层232、233露出。另外,图5m中,背面的阻焊层没有被图案化,但例如在外部连接电极是必需的情况下,该外部连接电极的部分从阻焊层露出。

之后,大张的印刷布线板被分割成单片,在单片的印刷基板安装摄像部件,这与第一实施方式是同样的。

如上所述,第二实施方式中,与第一实施方式同様,能够得到与仅由第二金属材料构成的基板相比强度增加了的金属芯基板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比导电率较高的金属芯基板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比热传导率较高的金属芯基板。

进而,第二实施方式中,在金属芯基板21的两侧的表面形成有布线图案23,因此能够达到印刷布线板20的进一步的小型化、省电力化。

[第三实施方式]

参照图6和图7a~图7m,说明第三实施方式的印刷布线板30。图6是概要表示第三实施方式的印刷布线板30的截面图。图7a~图7m是表示第三实施方式的印刷布线板30的制造工艺的一例的截面图。另外,各图中,x轴、y轴和z轴设定成与第一和第二实施方式同样。

<印刷布线板30的结构>

如图6所示,印刷布线板30与第一实施方式的印刷布线板10同样,包括金属芯基板31、绝缘层32、布线图案33和阻焊层34。但是,金属芯基板31中,第二金属层312形成在第一金属层311的两侧的表面。此外,绝缘层32、布线图案33和阻焊层34与第二实施方式同样,形成于金属芯基板31的两面。

如上所述,金属芯基板31中第二金属层312层叠于第一金属层311的两面。

此处,与图2关联地进行叙述,为了相比于仅由第二金属层构成的相同厚度的基板使强度提高,优选第二金属层的厚度比第一金属层的厚度薄。本实施方式中,第二金属层312层叠于第一金属层311的两面,因此正确的说,优选第二金属层312的厚度的合计值比第一金属层311的厚度薄。例如金属芯基板31的厚度为120μm时,优选第一金属层311的厚度比60μm厚,构成第二金属层312的各层的厚度比30μm薄。

此外,因为在第一金属层311的两面形成第二金属层,由于热膨胀系数的不同而产生的翘曲与单面形成时相比得到抑制。此外,在作为第二金属层的cu经由通路(via)连接cu的布线层,因此固接性好,能够带来电特性的改善。

<印刷布线板30的制造工艺>

参照图7a~图7m说明印刷布线板30的制造工艺。金属芯基板31的制作、绝缘层32和布线图案33的形成以及阻焊层34的形成等大致的流程与第一和第二实施方式同样。但是,如上所述,第三实施方式的印刷布线板30中,第二金属层312形成于第一金属层311的两面,是与第一和第二实施方式的制造工艺不同的工序。

以下具体地进行说明。

首先,形成金属芯基板31。具体地说,如图7a所示,准备第一金属层311,如图7b所示,在第一金属层311的两面层叠第二金属层312f、313b。第二金属层312f、313b的层叠例如通过镀覆进行。如图7c所示,例如通过机械加工或蚀刻处理,在金属芯基板31开设孔341~344。

接着,形成绝缘层32和布线图案33。

首先以填充孔341~344、覆盖金属芯基板31的方式形成第一绝缘层321,在与孔341~344对应的部分进行孔加工。由此如图7d所示,在通孔的侧壁设置有第一绝缘层地设置有孔。

接着,如图7e所示在对应于基板的正面背面的第一绝缘层321形成孔351~256。接着,如图7f所示,以填充孔351~256、设置于正面和背面的方式,形成镀cu处理了的第一金属覆盖层331f、332b。

接着,如图7g所示,蚀刻第一金属覆盖层331f、332b,形成第一布线层331、332。另外,正面侧的第一布线层331和背面侧的第一布线层332的一部分经由孔351~356与第二金属层312f、313b电连接,被基板接地。

进而,如图7h所示,以形成于基板的正面和背面、覆盖第一布线层331、332的表面的方式形成第二绝缘层322,如图7i所示,在第二绝缘层322形成孔370~380。

然后,如图7j所示,在基板的正面和背面,设置有填充孔370~380且覆盖基板的正面和背面的第二金属覆盖层332f、333b,如图7k所示,蚀刻第二金属覆盖层332f、333b来形成第二布线层332、333。

最后,如图7l所示,在基板的正面和背面,以覆盖第二布线层332、333的方式形成阻焊层34,如图7m所示,对阻焊层34进行图案化(显影),使第二布线层332、333露出。

另外,正面侧中,电子电路元件安装用的电极经由阻焊层的开口部露出。此外,背面侧中,根据需要,焊球(solderball)用的外部电极露出。

之后,分割成印刷布线板的单片、安装摄像部件与第一和第二实施方式同样。

如上所述,第三实施方式中,与第一实施方式同样,能够得到与仅由第二金属材料构成的基板相比强度增加了的金属芯基板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比导电率较高的金属芯基板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比热传导率高的金属芯基板。

此外,在第一金属层311的两侧的表面形成有第二金属层312,并且在金属芯基板31的两侧的表面形成有布线图案33,因此能够达到印刷布线板20的进一步的小型化、省电力化。此外,在基板的两侧设置有第二金属材料,因此能够抑制翘曲。

[第四实施方式]

参照图8和图9a~图9m,说明第四实施方式的印刷布线板40。图8是概要表示第四实施方式的印刷布线板40的截面图。图9a~图9m是表示第四实施方式的印刷布线板40的制造工艺的一例的截面图。另外,在各图中,x轴、y轴和z轴设定成与第一~第三实施方式同样。

<印刷布线板40的结构>

如图8所示,印刷布线板40与第一实施方式的印刷布线板10同样,至少包括金属芯基板41、绝缘层42、布线图案43和阻焊层44。但是,金属芯基板41中,第二金属层412与第三实施方式同样形成于第一金属层411的两面。此外,绝缘层42、布线图案43和阻焊层44与第二和第三实施方式同样,形成于金属芯基板41的两面。

第四实施方式的金属芯基板41中,层叠于第一金属层411的两面的第二金属层412分别以包含通孔部分地包裹第一金属层411的方式形成。

根据该结构,例如在印刷布线板40的上侧(z轴方向的正侧)和下侧(z轴方向的负侧)之间流动的电流,在导电率高的第二金属层412流动,因此能够抑制热的产生。此外接地的gnd布线也存在于通孔的内壁,因此能够使背面的gnd电位稳定地到达正面侧。此外,产生的热经由热传导率高的第二金属层412向外部释放,因此散热性优异。另外,该方面在第一~第三实施方式中也同样。

<印刷布线板40的制造工艺>

参照图9a~图9m说明印刷布线板40的制造工艺。金属芯基板41的制作、绝缘层42和布线图案43的形成以及阻焊层44的形成等大致的流程与第一~第三实施方式同样。但是,如上所述,第四实施方式的印刷布线板40中,与第三实施方式同样第二金属层412形成于第一金属层411的两面,进而还形成于孔441~444的侧壁。因此,存在与第一和第二实施方式的制造工艺不同的工序。此外,第四实施方式的印刷布线板40中,第二金属层412以包裹第一金属层411的两面的方式形成,因此存在与第三实施方式的制造工艺不同的工序。

以下具体地进行说明。

首先,如图9a所示,准备第一金属层411。接着,如图9b所示,例如通过钻孔等机械加工或蚀刻处理,在第一金属层411开设孔441~444。

然后,如图9c所示,例如通过镀覆,以包含通孔地包裹第一金属层411的方式形成第二金属层412。另外,图中,观察通孔442、443可知形成在其内壁。由此制作出金属芯基板41。

接着,形成绝缘层42和布线图案43。

首先,如图9d所示,在金属芯基板41的正面和背面形成第一绝缘层421。假设由所述第一绝缘层填埋了孔441~444时,在侧壁留下第一绝缘层地再次开口。

接着,如图9e所示,在正面侧和背面侧的第一绝缘层421形成孔451~456。接着,如图9f所示,以填充孔451~456、覆盖正面侧和背面侧的方式形成第一金属覆盖层431f、432b。另外,通孔的部分可以完全填充,也可以为形成有通孔的状态。

接着,如图9g所示,将第一金属覆盖层图案化,在正面侧形成第一布线层431,在背面侧形成第一布线层432。

进而,如图9h所示,以覆盖基板的正面和背面、并且在存在通孔的空间部分时填充该空间部、而且覆盖第一布线层431、432的方式形成第二绝缘层422,之后,如图9i所示,在正面和背面的第二绝缘层422形成孔470~480。然后,如图9j所示,形成填充所述孔470~480且覆盖基板的背面侧和正面侧的第二导电覆盖层432f、433b。然后,如图9k所示,通过蚀刻将第二导电覆盖层432f、433b来进行图案化,形成第二布线层432、433。

然后,如图9l所示,在基板的正面和背面侧形成阻焊层44,如图9m所示,使阻焊层44显影(进行蚀刻)而将其部分除去,使第二布线层432、433露出。

另外,第二布线层432中,电子电路部件的安装用电极露出,第二布线层433中,在需要外部连接电极时,该外部连接电极露出。

之后,分割成印刷布线板的单片、安装摄像部件与第一~第三实施方式同样。另外,在全部的实施例中,安装的部件有多种,包括半导体元件等能动元件、芯片电阻、芯片电容等无源部件等。

如上所述,第四实施方式中,与第一实施方式同样,能够得到与仅由第二金属材料构成的基板相比强度增加了的金属芯基板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比导电率较高的金属芯基板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比热传导率较高的金属芯基板。

此外,与第三实施方式同样,在第一金属层411的两侧的表面形成第二金属层412,并且在金属芯基板41的两面形成布线图案43,因此能够实现印刷布线板40的进一步的小型化、省电力化,而且能够抑制翘曲。

进而,传导率高的第二金属层412跨金属芯基板40的厚度方向(z轴方向)的两侧形成电流通路,因此能够抑制通电导致的发热。此外,由于第二金属层412的高热传导率,能够得到散热性优异的印刷布线板。

[其它实施方式]

以下说明印刷基板的刚性提高的情况。此处对刚性的意义进行研究,能够说明为“对物体施加力而使其变形时,抵抗变形的性质。”。此外,作为其它表达方式,可以说是对于弯曲或扭转的力的、不易发生尺寸变化(变形)的程度,由此可知,刚性高是指,使平坦的基板维持平坦的能力优异。

以下使用图10a~图10b、图11a~图11c进行说明。图10a~图10b是说明铜镀膜cp和绝缘层in1的紧贴性的图。图11a~图11c是说明在图10a~图10b添加了加强层的印刷布线板pc的刚性的图。本实施方式中,采用所述的第三实施例的构造、图6的构造,但能够应用于全部的实施方式(第一实施方式~第四实施方式)。即涉及各个实施方式的镀层112、212、312、412的特征和与绝缘层121、221、321、421的紧贴性,以及与用玻璃纤维编成的片等的加强层的关系。

刚性是指金属芯基板mc、或具有金属芯基板mc的印刷布线板pc维持平坦性的能力。即是指对于外力、应力、热等各种力,具有某种程度的硬度,同时维持平坦性的能力。例如,在双镜头摄像用的组件等中,采用该具有平坦性的基板时,具有两个摄像元件的光学调整能够简单完成的优点。为了将摄像用的组件制作得轻薄短小,使用薄型且具有刚性、对于破坏的耐受能力强的印刷布线板pc是非常重要的。另外,摄像也可以是三镜头以上的。

其次,作为印刷布线板的材料,主要使用树脂制基板、玻璃或氧化铝等陶瓷基板、包括铜、铝、或sus的金属基板这3个种类。但是,树脂制基板具有机械性能弱,而且对于温度耐受力弱而容易变形的性质。此外,陶瓷基板具有平坦性和硬度,但变薄时,其脆度增加,当被施加冲击时会立即破坏。此外,金属基板具有热膨胀大、会发生翘曲的课题。

因此,为了克服这些缺点,需要能够维持刚性的印刷布线板。此外,在采用本构造的大张的印刷布线板中,具有抑制翘曲的效果,因此在制造时能够实现作业性的提高。本实施方式采用在sus的芯基板rc的两侧施以镀铜而成的金属芯基板,能够得到其刚性,以下进行说明。该铜镀膜cp可以在与芯基板rc之间设置间介层。

首先,如图10b所示,说明铜镀膜cp。另外,在图10b中,将sus层的附图标记以rc表示,将铜的镀层表示为cp(copperplating,铜镀层)。该铜镀膜cp是在印刷布线板pc中采用的镀cu,浸渍于镀液,利用无电解或/和电场形成。因为结晶构造小,为多结晶构造,在厚度方向上生长,因此呈现柱状组织,于是,在印刷布线板pc弯曲时沿柱状的结晶组织的晶界容易产生裂缝,具有较早期地断裂的倾向。此外,考虑树脂的紧贴性,因为是在厚度方向上生长的多结晶构造,所以表面具有细小的粗糙面,与普通的金属相比紧贴性更高。进而,该铜镀层cp是多结晶构造,因此通过蚀刻能够使其粗糙度更明显。这是因为,一般来说,考虑晶粒与晶界的蚀刻率,晶界的蚀刻率较高。

本发明为了采用好的方面,着眼于以下结构。即,作为主体的金属芯基板mc,采用例如sus的硬基板,在该金属芯基板mc的两侧形成有镀铜层cp。该构造的优点如下。另外,镀层cp能够使用铜、银、铂、金、ni、cr等,此处采用铜。

第一,以下说明关于铜的镀层cp与绝缘层in1的紧贴性提高的优点。铜的镀层cp为多结晶,因此其表面具有细小的凹凸。此外,当进一步施以蚀刻时,晶粒的周围的边界被去除,其凹凸更为显著。此外也有cz处理等。即生成粗糙面。该凹凸带来锚固效果,与绝缘层in1的树脂的紧贴性好。图10b示意性地表示该特征。三角形所表示的部分是多结晶的镀层。如上所述,该多结晶层层叠多层,表面的多结晶层被蚀刻而显现凹凸。

第二,以下说明通过同时使用填料而进一步提高刚性的优点。填料有粒状形状、粉碎形状、短纤维形状(针状)或编入的纤维片形状等。任一种形状与树脂相比,具有较大的硬度,因此混入树脂中时能提高其刚性。作为粒状形状、粉碎形状、短纤维形状,有硅氧化膜、氧化铝、针状的玻璃纤维、针状的碳、石墨纤维。它们与片的纤维相比,分别长度较短或直径较小,分别独立运动,因此即使用树脂固定,平面的强度和平坦度也比以下叙述的纤维片低。

另一方面,片sh是用碳纤维或玻璃纤维等的强化纤维织成的加强用的片。在图11a对其示意性地表示。其特征是,较薄地编织成二维(面状)形状、即布的形态。作为一例,片sh中,横的线sh1和纵的线sh2排列多个,以用针缝线的方式编织。例如,考虑手帕。一块该手帕自身能够灵活地翘曲,进行上下左右的变形,但编织而成为一体,在该手帕较薄地涂敷粘接剂等而固定时,该手帕的刚性变高,不易松散。进而,纤维纺织成布的样子,因此对于布能够防止翘曲、上下左右的变形。在材料为玻璃或碳时,该效果更为提高。而且,如图11b所示,在金属芯基板mc的两面贴合片状的绝缘层in1。绝缘层in1的树脂与铜的镀层cp的凹凸紧贴,进而,在金属芯基板mc的整面贴合片状的加强纤维(加强填料)而一体化。即加强片sh被插入,用树脂固定了的绝缘层in1保持平面形状,利用锚固效果与铜的镀层cp紧贴,因此作为印刷布线板pc的刚性、平坦性进一步提高。

第三,以下说明经由通路(via)的与金属芯基板的接触性的优点。图10a图示印刷布线板pc的构造,对于以圆圈表示的c1的部分的构造,在图10b中示意性地说明三种类型。镀膜cp是多结晶构造,在厚度方向上具有柱状构造,将该构造在图10b中示意性地以三角形表示。另外,实际上,各种尺寸的微小结晶随机地纵横排列地层叠,看上去恰如多个层层叠的构造。该微结晶的铜镀膜cp通过以下所述的处理被粗糙化,进而在其表面形成氧化膜。

简单回顾一下该制造方法。金属芯基板mc是首先准备sus基板(rc),之后进行镀覆处理,在两面形成铜镀膜cp。此外,该铜镀膜为了与绝缘层紧贴,通过cz处理或蚀刻处理,被实施粗糙化处理。如图11c所示,一定程度上均匀分散的通孔th1、盲孔(dummyhole、虚设孔)th2通过蚀刻形成。另外,可以在形成通孔后,包括孔在内地形成铜镀膜。接着,在金属芯基板mc的正背两面,以绝缘层in绝缘处理了的导电图案p至少各形成一层。例如,在第一绝缘层in1,开有接触孔(via、通路)v,在底部露出铜镀膜rc。在该孔通过镀覆形成电极p1。在这样的处理中,实施绝缘层的硬化处理、为了形成孔利用蚀刻或激光的孔加工,孔浸渍于蚀刻液。即使经过这样的工序,铜镀膜cp还是生成氧化膜,或在晶界捕获离子或水等。因此,当就这样进行电极p1的镀覆处理时,由于电阻值的增大、离子迁移等电阻值发生变动,对特性造成影响。

此处,为了解决该问题,在图10b中表示了其解决方案。接触孔c2是该问题存在的构造,表示完全没有进行接触孔的处理的状态。接触孔c3是第一个解决方案,经由接触孔v2,除去铜镀膜cp,使sus层露出。这样的话接触孔的底部中,没有氧化膜的、平坦的且在面方向上扩展的大的结晶构造露出,因此不易捕获离子或水,能够显现良好的接触性。另外,进行过蚀刻,使压延cu层完全露出是很重要的。另外sus的电阻大,因此可以隔着间介层再次实施铜镀膜或镀ag等。接触孔c4经由接触孔v3去除铜镀膜cp的表层,使平坦化的铜镀膜露出。这样的话接触孔的底部中,氧化膜被除去,而且从粗糙面变成为一定程度上平坦的镀层露出,因此不易捕获离子或水,能够显现良好的接触性。这样,在全部实施例中,在芯层的表面采用铜镀膜,例如将包含用玻璃纤维编成的片的绝缘层固接于铜镀膜,能够进一步提高刚性。

此外,对于全部实施例,可以将以比铜的镀层cp更坚硬的铜为主要材料的金属板用作金属芯基板mc。例如,可以是cu-fe、cu-cr、cu-ni-si、cu-ti、cu-be-co等以铜为主要材料且掺入杂质,由此将实质上比纯铜硬的材料用作金属芯基板mc。

[总结]

如以上所说明的,印刷布线板10(20、30、40)包括金属芯基板11(21、31、41)、在金属芯基板11(21、31、41)的表面形成的绝缘层12(22、32、42)和在绝缘层12上(22、32、42)形成的布线图案13(23、33、43)。金属芯基板11(21、31、41)包括:包含例如不锈钢等的第一金属材料而形成的第一金属层111(211、311、411);包含例如铜等的第二金属材料而形成的、层叠于第一金属层111(211、311、411)的第二金属层112(212、312、412)。第二金属层112(212、312、412)的弹性率比第一金属层111(211、311、411)的弹性率低,第二金属层112(212、312、412)的热传导率比第一金属层111(211、311、411)的热传导率高。

根据该实施方式,能够得到与仅由第二金属材料构成的基板相比强度增加了的金属芯基板,因此能够得到即使较薄也具有强度的印刷布线板。此外,能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比热传导率高的金属芯基板,因此能够得到散热性优异的印刷布线板。

此外,第二金属层112(212、312、412)的导电率比第一金属层111(211、311、411)的导电率高,由此能够得到与仅由第一金属材料构成的基板相比导电率较高的金属芯基板。因此,与仅由第一金属材料构成的基板相比,能够抑制通电导致的发热。

此外,第二金属层112(212)层叠于第一金属层111(211)的单侧的面,由此能够得到更薄的印刷布线板。

在上述情况下,第二金属层112(212)的厚度比第一金属层111(211)的厚度薄,由此能够保持一定的强度地得到薄的印刷布线板。

或者,第二金属层312(412)层叠于第一金属层311(411)的两侧的面,由此能够利用金属芯基板的两侧的面,于是能够实现印刷布线板的小型化。

在上述情况下,在第一金属层311(411)的两侧的面层叠的第二金属层312(412)的厚度分别实质上相同,由此能够抑制印刷布线板向厚度方向的任一方翘曲。

此外,在第一金属层311(411)的两侧的面层叠的第二金属层312(412)的厚度的合计值比第一金属层311(411)的厚度薄,由此能够保持一定的强度地得到较薄的印刷布线板。

此外,在第一金属层411的两侧的面层叠的第二金属层412分别以包裹第一金属层411的方式结合,由此跨金属芯基板的厚度方向(z轴方向)的两侧,导电率高的第二金属层形成电流通路,因此能够抑制通电导致的发热。例如在印刷布线板用作摄像组件的部件时,这能够带来电力消耗的降低。

此外,金属芯基板11(21、31、41)可以在第一金属层111(211、311、411)与第二金属层112(212、312、412)之间具有第三金属层(未图示)。根据该实施方式,第一金属层111(211、311、411)与第二金属层112(212、312、412)的紧贴性提高。

此外,绝缘层12(22、32、42)包括含有玻璃纤维的树脂而形成,由此印刷布线板的强度进一步提高。

此外,摄像组件可以包括上述印刷布线板10(20、30、40)和安装于印刷布线板10(20、30、40)的摄像元件。根据该实施方式,能够提供保持必要的强度并且厚度更薄的摄像组件。

以上说明了本发明的实施方式,但本发明并不限定于此。上述各部材的原材料、形状和配置只是用于实施本发明的实施方式,只要不脱离本发明的主旨,能够进行各种变更。

另外,在应用于摄像组件时,在本印刷布线板之上安装以下电子电路部件。首先作为半导体元件安装摄像元件。进而在该摄像元件的周围配置以下的光学封装。虽然省略了图示,但该光学封装包括透镜单元、设置于透镜单元的周围的自动聚焦用致动器、设置于透镜单元的下侧的滤光单元,是包括所述透镜单元、所述致动器和滤光单元的固定配置的封装,该封装配置在半导体元件之上。另外,存在配置多个该摄像组件的高分辨率的结构。当采用本发明的印刷布线板时,刚性高且基板表面的平坦度高,因此光学的调整简单。此外与陶瓷不同不易破裂,因此作业性也提高。

附图标记说明

10、20、30、40印刷布线板

11、21、31、41金属芯基板

12、22、32、42绝缘层

13、23、33、34布线图案

14、24、34、44阻焊层

111、211、311、411第一金属层

112、212、312、412第二金属层。

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