印制电路板的制作方法

文档序号:8168836阅读:2275来源:国知局
专利名称:印制电路板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种印制电路板。
背景技术
印制电路板用的层叠板,通过将具有电绝缘性的树脂组合物,与作为基
质的预浸料坯(pr印reg)以规定的张数加以重叠,再加热加压后成为一 体化而得到。再者,在印制电路板的制作中,如将印刷电路以负片法形成 时,可使用金属箔层叠板。所述金属箔层叠板,通过在预浸料坯的表面( 单面或双面)上,将铜箔等金属箔重叠并进行加热加压而制造。
具有电绝缘性的树脂,广泛使用苯酚树脂、环氧树脂、聚酰亚胺、双 马来酰亚胺一三吖嗪树脂等热固化性树脂。此外,亦有使用氟树脂及聚亚 苯基醚树脂等热塑性树脂。
另一方面,随着个人计算机及便携式电话等信息终端设备的普及,搭 载于其上的印制电路板正在进行着小型化、高密度化。其固定方式由针插 入型至表面安装型,进而发展为以面阵(areaairay)型为代表的使用塑 料基板的BGA (球栅面阵(ball grid array))。
在直接安装所述BGA等裸芯片(bare chip)的基板上,芯片与基板 的连接, 一般以通过热超声波压合的引线接合(wire bonding)来进行。 因此,安装裸芯片的基板将要暴露于15(TC以上的高温环境下,电绝缘性 树脂必须要有某程度的耐热性。
进而,在此种基板上,亦有要求将临时安装的芯片拆下、所谓的修复 (r印air)性。此时,将施加与芯片安装时相同程度的热,并且,其后再 于基板上进行芯片安装,并进而进行热处理。因此,在有要求修复性的基 板上,亦要求其具有在高温下循环性地耐热冲击性。从而,在公知的绝缘 性树脂中,纤维基材与树脂之间会产生剥离的现象。
因此,为了在印制电路板上,除耐热冲击性、耐重熔性、耐裂缝性的 外,更能使其提升微细电路形成性,提出了一种在纤维基材,浸渗有以聚 酰胺酰亚胺为必要成分的树脂组合物的预浸料坯(例如,参照专利文献1 )。此外,亦有提出一种由硅改性聚酰亚胺树脂及热固化性树脂构成的树 脂组合物浸渗于纤维基材的耐热性基材(例如,参照专利文献2)。
进而,伴随着电子设备的小型化、高性能化,而有必要在更为有限的 空间内收纳所述实施有部件安装的印制电路板。因此,有采用将多个印制
电路板以多段配置,且彼此通过束线(wire harness)及挠性电路板加以 连接的方法(例如,参照专利文献3)。此外,尚有将聚酰亚胺作为基质的 挠性电路板及公知的刚性基板进行多层化,而使用所述刚性一挠性基板( 例如,参照专利文献4)。
专利文献l:特开2003-55486号公报
专利文献2:特开平8-193139号公报
专利文献3:特开2002-064271号公报
专利文献4:特开平6-302962号公报

发明内容
在上述公知的印制电路板中,将印制电路板以束线(wire harness) 及挠性电路板加以连接,或以挠性(flexible)基板及刚性(rigid)基 板进行多层化,由于这些原因,没有多余的空间,所以很难实现某种程度 以上的高密度化。从而,本发明的目的,是鉴于如此的事实而做成的,而 提供一种可在电子设备的框体内以高密度进行收纳的印制电路板。
为实现上述目的,本发明的印制电路板,其具备具有弯曲性的基材 ;以及在所述基材的至少一侧形成的导体,其特征在于,具有可弯曲的 弯曲区域;以及不可弯曲的非弯曲区域,在弯曲区域形成的导体的厚度为 1 30y m,且在非弯曲区域形成的导体的厚度为30 150nm。
在此,所谓「可弯曲的弯曲区域」,是指在收纳印制电路板时可折弯 的部分。另一方面,所谓「不可弯曲的非弯曲区域」,是指在收纳印制电 路板时不可折弯的部分,例如,不经意地向折弯的方向上施加应力的状态 的区域,被视为基本上不能弯曲,相对于非弯曲区域。
如此地,在本发明的印制电路板中,通过弯曲部分的导体的厚度为1
30um,且非弯曲区域的导体的厚度为30 150um,而在一体化的印制 电路板内含有挠性部分及刚性部分的二者所构成者。
具有如此构成的印制电路板,在挠性部分中因可容易地使其弯曲的缘 故,所以在电子设备内等空间内便可以高密度进行收纳。
在上述本发明的印制电路板中,在非弯曲区域所形成的导体的厚度, 以较在弯曲区域所形成的导体的厚度为大者为优选。此种本发明的印制电 路板,仅以改变由一般高度刚性的金属等所成的导体的厚度,即可在弯曲 性的印制电路板中容易地具有非弯曲性的部位。因此,相较于组合了刚性 电路板及挠性电路板的公知的刚性一挠性电路板而言,其构造就变得简单 。此外,因为通过高度刚性的金属可表现硬性的缘故,相较于公知的刚性 一挠性电路板而言,还可能成为薄型化。其结果,在收纳于电子设备内部 时,就可在有限的空间内有效率地进行收纳。
艮口,上述本发明的印制电路板,具备有弯曲性的基材,以及在所述 基材上所形成的导体,所成的印制电路板,其特征为具有可弯曲的弯曲区 域,以及基本上不可弯曲的非弯曲区域,且在所述弯曲区域所形成的导体 的厚度,比在非弯曲区域所形成的导体的厚度为小。
在上述本发明的印制电路板中,在所述弯曲区域所形成的所述导体的 厚度,以在非弯曲区域上所形成的所述导体的厚度的6 60%为优选。如 此一来,弯曲区域可具有良好的弯曲性,且非弯曲区域亦可维持良好的刚 性。其结果,就可以提高印制电路板的可靠性。
更具体言的,在弯曲区域上所形成的导体,以通过蚀刻而成为厚度1 30um为优选。再者,在非弯曲区域所形成的导体的厚度,以通过镀敷 而成为厚度30 150um为优选。由此,弯曲区域及非弯曲区域的导体, 就可各自良好地调制成具有适当厚度,且这些区域很容易地各自具有所期 望的弯曲性及刚性。
再者,在上述本发明的印制电路板中,所述基材以包含纤维基材,且 所述纤维基材为厚度50um以下的玻璃布(glass cloth)为理想。含有 此种纤维基材的基材,除了其虽然是薄型却可在弯曲部分维持充分的强度 以外,并且是具有优良的尺寸稳定性。因此,具有此种基材的印制电路板
,其是薄型,且在弯曲区域容易折弯,故以高密度收纳时将更为容易。
此外,基材以含有热固化性树脂作为基质为更优选。其中,优选以固 化的状态含有热固化性树脂组合物。此种基材,除了优良的电绝缘性以外 ,并具有优良的耐热性。
热固化性树脂组合物,具体而言,以包含具有縮水甘油基的树脂、具 有酰胺基的树脂、以及丙烯酸树脂中,至少一种为佳。含有这种热固化性 树脂组合物的基材,除了耐热性、电绝缘性以外,其机械性及挠曲性会变 得良好,且可使印制电路板的强度及柔软性获得提升。
本发明的印制电路板,通过在弯曲区域及非弯曲区域中,各自拥有所 述具有规定厚度的导体,而在一体化的构造中包含刚性部分及挠性部分, 除了相较于公知的刚性一挠性基板等可具有极大的薄型化以外,又无需多 余的空间。因此,即使在电子设备的有限空间内,亦可以高密度地进行收 纳。此外,因为基材亦为一体化的缘故,可以使构成所述基材的树脂成分 成为单一,而可以成为具有优良的耐热性、机械性强度及耐冲击性的基材。 进而,如基材中含有纤维基材时,弯曲区域亦可含有纤维基材,从而,除 了折弯部分的强度亦可充分地维持强度以外,其尺寸稳定性亦为优良。


图1:将在所述所述弯曲区域所形成的导体进行蚀刻的工序以示意性 地表示的工序剖面图。
图2:将在所述所述非弯曲区域所形成的导体进行镀敷的工序以示意 性地表示的工序剖面图。
图中,
1:基材
2:铜箔
3:铜箔
4: 抗蚀图案(etching resist pattern) 5:抗蚀层
6:应成为弯曲区域的部分
7:导体8:导体
9:导体
10:铜箔
17:导体
18:导体
19:导体
20:抗镀敷图案
21:镀敷铜
22:应成为非弯曲区域的部分
23:镀敷铜
24:抗镀敷图案
30:铜箔层叠板
36:弯曲区域
40:印制电路板
46:非弯曲区域
56:弯曲区域
60:印制电路板
66:非弯曲区域
具体实施例方式
以下详细地说明本发明的优选实施方式。
首先,说明用以获得本发明的印制电路板的适当的制造方法。印制电
路板,以使用铜箔层叠板加以制造为优选,且所述铜箔层叠板具备含有 纤维基材,及柔软性的热固化性树脂组合物的基材,以及在所述基材两面 所层叠的具有规定厚度的铜箔所成的导体。进而,为了将所述铜箔层叠板 进行加工而得到印制电路板,有在由导体形成回路的工序中,通过将在印 制电路板的可弯曲的区域(弯曲区域)所形成的导体加以蚀刻的方法;或
者将在印制电路板的不可弯曲的区域(非弯曲区域)所形成的导体实施镀 敷的方法,而将在两区域上所形成的导体各自作成所期望的厚度。以下,
将这些蚀刻及鍍敷的方法,参照图1及图2加以说明。
(将在弯曲区域所形成的导体加以蚀刻的方法)
图l是将在所述所述弯曲区域所形成的导体进行蚀刻的工序,以示意
性表示的工序剖面图。首先,如图1 (a)所示,准备铜箔层叠板30,且
所述铜箔层叠板具备含有纤维基材,及具柔软性的热固化性树脂组合物
的基材l,以及在所述基材l的单面所层叠的厚度18pm的铜箔2,及在 所述基材1的另一面所层叠的厚度70 y m的铜箔3。
其次,如图l (b)所示,将铜箔层叠板30上的铜箔2及铜箔3的表 面上,层叠抗蚀层之后,以公知的光刻技术工序等,形成具有规定形状的 抗蚀图案4。此时,抗蚀图案4形成为铜箔2及3的蚀刻后,可得到所期 望的回路图案的形状。然后,再以公知的铜蚀刻方法,将抗蚀图案4所未 形成的区域的铜箔2及3进行蚀刻,而将铜箔2及3加工成如图1 (c)所 示的规定图案。这种蚀刻进行至抗蚀图案4所未形成的区域的铜箔2 (厚 度18um)被完全地除去的程度为止。此时,厚度70um的铜箔3中的上 述区域,不完全被蚀刻而有残留。
粘接,如图1 (d)所示,在基材1的铜箔2所形成的一侧,将抗蚀层 5进行层叠使其全面被覆盖。此时,在铜箔2及3的表面上,会直接形成 抗蚀图案4。由此,铜箔3中的未形成抗蚀图案4的区域就会成为开口状 态。所述区域如后所述,成为印制电路板40的弯曲区域36。
此后,如图l (e)所示,将上述已开口的部分的铜箔3,进一步地进 行蚀刻,而将应成为弯曲区域的部分6 (赋予软性的部分)的铜箔完全地 除去。然后,将全部的抗蚀层(抗蚀图案4及抗蚀层5),通过公知的光阻 剥离工序加以除去。由此,获得如图1 (f)所示的印制电路板40,所述 印制电路板在基材1的两表面上,具备在弯曲区域36所形成的导体7 ,以及,在非弯曲区域46所形成的导体8及导体9。
如此所获得的印制电路板40,其将具有导体的总厚度为1 30um的 弯曲区域36,以及导体的总厚度为30 150ym的非弯曲区域46。再者, 所谓「导体的总厚度」,如在厚度的方向上具有多个导体时,是指其合计 的厚度的意;而如在厚度的方向上仅具有一个导体时,则仅指所述导体的 厚度的意。因此,在上述的例子中,在弯曲区域36所形成的导体的厚度
,导体7的厚度为18nm,且在非弯曲区域46所形成的导体,导体9的厚 度为70um,或者,导体8及9的合计厚度为88um。
如上所述,本方法中,在基材上所形成的具有超过30nm的总厚度的 导体,在形成为规定的形状后,通过在所述形成了图案的导体中应成为弯 曲区域的区域上,将已形成的部分进行蚀刻,即可以获得一种在弯曲区域 及非弯曲区域上所形成的导体分别是规定厚度的印制电路板。
再者,在上述的方法中,虽将导箔2、 3于图案加工后进行蚀刻,但 并不限于此,亦可在导箔2、 3的蚀刻后再进行加工。此外,在上述的方 法中,在基材1的两面所形成的铜箔2、 3中,铜箔3通过蚀刻完全地加 以除去,而留下具有所期望厚度的单侧的铜箔2,从而能调整弯曲区域中 导体的厚度,但举例而言,亦可将铜箔2、 3的二者适度地进行蚀刻,而 将弯曲区域部分的导体的总厚度调整至所期望的范围内。 (在非弯曲区域所形成的导体上进行镀敷的方法)
图2是将在所述所述非弯曲区域所形成的导体进行镀敷的工序,以示 意性地表示的工序剖面图。首先,如图2 (a)所示,准备铜箔层叠板50 ,且所述铜箔层叠板50具备含有纤维基材,及具柔软性的热固化性树 脂组合物的基材1,以及在所述基材1的两面所层叠的厚度3um的铜箔 10。
其次,如图2 (b)所示,将铜箔层叠板50上的一对铜箔10的两表面 上,形成抗镀敷层后,以公知的光刻技术工序等,形成具有规定形状的抗 镀敷图案20。此时,抗镀敷图案20通过在铜箔10施加镀敷后,形成为可 得到所期望的回路图案的形状。
然后,如图2(c)所示,在形成有抗镀敷图案20的铜箔10上,通过 镀敷形成规定的厚度,从而在铜箔10的暴露面上形成镀敷铜21。
粘接,如图2 (d)所示,在有镀敷铜21形成,并且,有抗镀敷图案 20形成的状态的铜箔层叠板50的两面上,进一步将抗镀敷层层叠后,进 行图案形成,使得仅应成为后述的非弯曲区域66的部分22 (赋予刚性的 部分)成为开口的形状,而形成抗镀敷图案24。
此后,如图2 (e)所示,在抗镀敷图案24所未形成的镀敷铜21的表 面上,进行镀敷使得镀敷后的导体厚度成为30 150um,进而形成镀敷铜23。由此,如图2 (f)所示,将全部的抗镀敷层(抗镀敷图案20及抗镀 敷图案24),以公知的抗蚀层剥离工序加以除去。
然后,将未形成镀敷铜21及镀敷铜23的部分的铜箔10,以蚀刻加以 除去。由此,获得图2 (f)所示的印制电路板60,所述印制电路板60在 基材l的两表面上,具备在弯曲区域所形成的导体17,以及,在非弯曲 区域所形成的导体18及导体19。
如此所获得的印制电路板60,其将具有导体的总厚度(在此,是指导 体17的厚度)为1 30nm的弯曲区域56,以及导体的总厚度(仅导体 19的厚度,或导体18及19的合计厚度)为30 150um的非弯曲区域66 者。
如上所述,本方法中,在基材上所形成的导体上,使规定图案的镀敷 铜,形成为铜的总厚度是30mm以下,然后通过在所述图案化的镀敷铜中 应成为非弯曲区域的区域上,将已形成的部分进一步施加镀敷,即可以获 得一种在弯曲区域及非弯曲区域上所形成的导体分别是规定厚度的印制 电路板。
再者,在上述的方法中,仅在对于基材1的一侧的导体(铜箔10及 镀敷铜21)上,施加镀敷以使非弯曲区域上的导体的总厚度成为30 150 ^m,但并不限于此,亦可对于非弯曲区域所形成的基材1的两侧导体上 施加镀敷。再者,在上述的方法中,图案形成用的镀敷(镀敷铜21)后, 施加镀敷(镀敷铜23)用以调整非弯曲区域中导体的厚度,例如,可先进 行用以调整非弯曲区域的导体厚度的镀敷,其后,再将镀敷后的铜箔10 以蚀刻等进行导体的图案化。
以上,作为适当的印制电路板的制造方法,对将弯曲区域的导体进行 蚀刻的方法,以及在非弯曲区域的导体上施加镀敷的方法,分别进行了说 明,但这些方法,也可以在印制电路板的制造中并行。g卩,在制造一个印 制电路板时,在将弯曲区域的导体进行蚀刻的同时,也可以一并在非弯曲 区域的导体上施加镀敷。如此一来,就不论铜箔层叠板一开始所具有的铜 箔等的厚度,而可以使弯曲区域及非弯曲区域的导体成为所期望的厚度。
其次,关于印制电路板的适当构成,详细地加以说明。以下,举例说 明图1 (f)所示的印制电路板40,但各构成皆可对于本发明的印制电路
板无限制地加以适用。
如图所示,印制电路板40,在基材的一面上,具有形成于弯曲区域
36上的导体7及形成于非弯曲区域46的导体8,并在另一面上,具有形 成于非弯曲区域上的导体9。如上所述,在所述印制电路板40中,在弯曲 区域36所形成的导体的总厚度(导体7的厚度)为l 30um,而在非弯 曲区域46所形成的导体的总厚度(导体9的厚度,或导体8及9的合计 厚度)为30 150iim。
据此,印制电路板40中,在弯曲区域36及非弯曲区域46所形成的 导体,通过各自具有上述范围的总厚度,即可在弯曲区域36上容易弯曲 的同时,非弯曲区域46亦可维持充分的刚性。因此,此种印制电路板40 ,其即使在电子设备等有限的空间内,亦可以通过弯曲而高密度地进行收 钠。其中,特别是因为所述印制电路板40为一体化,不需要像以往基板 间的连接或多层化,而相较于以往,除了可以进行大幅度地高密度化以外 ,并具有优良的可靠性。
基于可得到较上述更良好效果的观点,印制电路板40中,在弯曲区 域36所形成的导体的总厚度,以3 25um为优选,并以8 20pm为更 优选。此外,在非弯曲区域46所形成的导体的总厚度,系以60 120um 为优选,并以70 100um为更优选。如此地,在弯曲区域36所形成的导 体的总厚度,优选小于较非弯曲区域46所形成的导体的总厚度。具体而 言,以前者为后者的6 60%为优选,并以10 30%为更优选。
印制电路板40中的基材1,其并不限于包含纤维基材,以及具有柔软 性的热固化性树脂组合物的基材,只要是具有弯曲性且可进行导体的层叠 者即可,并无特别的限制。例如,适用聚酰亚胺薄膜或芳族聚酰胺薄膜等 。但基于可得到优良的柔软性及强度的观点,基材优选含有纤维基材。
纤维基材,只要是在制造金属箔层叠板或多层印制电路板时可使用者 即可,并无特别的限制,例如以织布或不织布等的纤维基材为优选。所述 纤维基材的材质,例如有玻璃、氧化铝、硼、硅铝玻璃、硅玻璃、泰伦诺 (Tyrarmo)纤维、碳化硅、氮化硅、氧化锆等的无机纤维、或芳族聚酰 胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚砜、碳、纤维素等的有机纤维等,或它 们的混抄(混抄)系。其中,又以玻璃纤维的织布为优选。
再者,用以形成基材l的材料,如使用预浸料坯时,可在所述预浸料
坯上所使用的基材,适合的是具有50um以下厚度的玻璃布(glass cloth )。通过使用此种厚度为50 um以下的玻璃布,就可以容易地制得可任意 弯曲的印制电路板。再者,在制造工序中的温度变化或吸湿等所伴随而来 的尺寸变化,也可能减小。
基材1,以在纤维基材包含有充分挠曲性的绝缘性树脂为更优选。即 ,以具有在绝缘性树脂中配置有纤维基材的构造为优选。绝缘性树脂,以 含有热固化性树脂为优选,具体而言,以含有固化状态的热固化性树脂组 合物为优选。所述热固化性树脂组合物中的热固化性树脂,例如有环氧树 脂、聚酰亚胺树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、双马来酰亚胺树脂、 三吖嗪—双马来酰亚胺树脂、以及苯酚树脂等。
其中,热固化性树脂组合物中所包含的热固化性树脂,以具有縮水甘 油基的树脂为优选,且以末端上具有縮水甘油基的树脂为优选,并以环氧 树脂为更优选。环氧树脂,例如有使双酚A、酚醛清漆型苯酚树脂、邻甲 酚酚酸清漆型苯酚树脂等多元酚或1,4 —丁二醇等多元醇、与表氯醇发生 反应得到的聚缩水甘油基醚、使苯二甲酸、六氢化苯二甲酸等多价酸及表 氯醇发生反应得到的聚縮水甘油基醚、具有胺、酰胺或杂环式氮碱的化合 物的N—縮水甘油基衍生物、脂环式环氧树脂等。
如此地,如含有环氧树脂作为热固化性树脂时,可在形成基材l时于 18(TC以下的温度进行固化,并且,基材1在热、机械、以及电上的特性 方面,有良好的倾向。
其中,特别是当热固化性树脂组合物含有环氧树脂作为热固化性树脂 时,以进而含有环氧树脂的固化剂或固化促进剂为优选。例如,可以为具 有2个以上的縮水甘油基的环氧树脂及其固化剂、具有2个以上的縮水甘 油基的环氧树脂及固化促进剂,或者,具有2个以上的縮水甘油基的环氧 树脂、固化剂、及固化促进剂的组合。环氧树脂所具有的縮水甘油基的数 目越多越好,而在3个以上则优选。因为縮水甘油基的数目,环氧树脂的 适当配合量会有所不同,而縮水甘油基越多,其配合量则可越少。
环氧树脂的固化剂及固化促进剂,其各自只要可与环氧树脂反应并使 其固化者以及促进其固化即可,并无特别的限制,皆可使用。举例而言,
有胺类、咪唑类、多官能苯酚类、酸酐类等。胺类,例如有双氰胺、二胺 基二苯基甲烷、脒基尿素等。多官能苯酚类,例如有对苯二酚、间苯二酚 、双酚A或它们的卤化物、或作为与甲醛的縮合物的酚醛清漆型苯酚树脂 、甲阶酚醛型苯酚树脂等。酸酐类,例如,有苯二甲酸酐、二苯甲酮四羧
酸二酐、甲基海密克(八^3:y夕)酸等。再者,固化促进剂,可使用垸 基取代的咪唑、苯并咪唑等。
热固化性树脂组合物中,固化剂及固化促进剂的适当含量,如下所示 。举例而言,如为胺时,以胺的活泼氢的当量,及环氧树脂的环氧基当量 几乎相等的量为优选。此外,固化促进剂如为咪唑时,不单纯比较活泼氢 的当量比,而以相对于环氧树脂100重量份,为0.001 10重量份程度为 优选。再者,多官能苯酚类或酸酐类,以相对于环氧树脂l当量,苯酚性 羟基及羧基为0. 6 1. 2当量的量为优选。
固化剂及固化促进剂的量如较优选量更少时,在固化后未固化的环氧 树脂会残留,而固化后的热固化性树脂组合物的Tg (玻璃(态)化温度) 亦有可能会变低。另一方面,如太多时,则在固化后会有未反应的固化剂 及固化促进剂残留,且热固化性树脂组合物的绝缘性亦有降低的可能。
再者,基材l中的热固化性树脂组合物所包含的热固化性树脂,基于 提高挠曲性及耐热性的目的,亦可含有高分子量的树脂成分。此种热固化 性树脂,例如有具有酰胺基的树脂及丙烯酸树脂等。
首先,具有酰胺基的树脂,以聚酰胺酰亚胺树脂为优选,尤其以具有 含硅氧垸构造的硅氧垸改性聚酰胺酰亚胺为优选。此种硅氧垸改性聚酰胺 酰亚胺,以包含具有2个以上芳香族环的二胺(以下,称为「芳香族二胺 」)及硅氧烷二胺的混合物以及苯偏三酸酐进行反应所得的二酰亚胺二羧 酸的混合物,与芳香族二异氰酸酯发生反应所得化合物为优选。
再者,聚酰胺酰亚胺树脂,以一分子中含有10个以上的酰胺基的聚 酰胺酰亚胺分子,占70摩尔%以上为优选。所述聚酰胺酰亚胺分子的含 量的范围,例如,由聚酰胺酰亚胺的GPC所得的色谱图,以及另外求得的 聚酰胺酰亚胺的单位重量中的酰胺基的mol数(A)而得到。具体来说, 首先可由聚酰胺酰亚胺(a) g中所含的酰胺基摩尔数(A),以10Xa/A 作为一分子中含有10个酰胺基的聚酰胺酰亚胺的分子量(C)。然后,在
GPC所得的色谱图的数平均分子量在C以上的区域如在70%以上时,则判 断为「包含一分子中含有10个酰胺基的聚酰胺酰亚胺分子70摩尔%以上 」。酰胺基的定量方法,可利用丽R、 IR、氧肟酸一铁呈色反应法、N—溴 化酰胺法等。
具有包含硅氧烷构造的构造的硅氧垸改性聚酰胺酰亚胺,其芳香族二 胺a及硅氧烷二胺b的混合比例,优选为a/b = 99. 9/0. 1 0/100 (摩尔比 ),最佳为a/b = 95/5 30/70,极佳为a/b = 90/10 40/60。硅氧垸二胺b 的混合比例,如太多时,Tg有降低的倾向。另一方面,如减少,在制作预 浸料坯时其残存于树脂中的清漆溶剂量则有增加的倾向。
芳香族二胺,例如有2, 2 —双[4一 (4一氨基苯氧基)苯基]丙垸(BAPP )、双[4一 (3 —氨基苯氧基)苯基]砜、双[4一 (4一氨基苯氧基)苯基] 砜、2,2 —双[4一 (4一氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、双[4一 (4一氨基苯 氧基)苯基]甲烷、4,4'一双(4一氨基苯氧基)联苯基、双[4一 (4一氨 基苯氧基)苯基]醚、双[4一 (4一氨基苯氧基)苯基]酮、1,3 —双(4一 氨基苯氧基)苯、1,4一双(4—氨基苯氧基)苯、2,2'—二甲基联苯基一 4,4'—二胺、2,2'—双(三氟甲基)联苯基一4,4'一二胺、2,6,2',6,一 四甲基一4,4' — 二胺、5, 5' — 二甲基一2,2'—磺酰基一联苯基一4,4' — 二 胺、3, 3' —二羟基联苯基一4, 4' 一二胺、(4, 4' 一二氨基)二苯基醚、(4, 4' 一二氨基)二苯基砜、(4,4'一二氨基)二苯甲酮、(3,3'—二氨基)二苯 甲酮、(4,4'一二氨基)二苯基甲烷、(4,4'一二氨基)二苯基醚、(3,3, 一二氨基)二苯基醚等。
再者,硅氧垸二胺,例如,用下述通式(3) (6)所表示。下述式 中,n及m,各自表示1 40的整数。<formula>formula see original document page 15</formula><formula>formula see original document page 15</formula><formula>formula see original document page 15</formula>
再者,上述通式(3)所示的硅氧烷二胺,例如有X-22-161AS (胺、'。 量450)、 X-22-161A (胺当量840)、 X-22-161B (胺当量1500)(以上均为 信越化学工业株式会社制)、BY16-853 (胺当量650)、 BY16-853B (胺-、Vi「 2200)(以上均为东丽道氏康宁硅株式会社制)等。此外。上述通式(6) 所表示的硅氧烷二胺,例如有X-22-9409 (胺当量700)、 X-22-1660B-3 ( 胺当量2200)(以上均为信越化学工业株式会社制)。
在硅氧垸改性聚酰胺酰亚胺的制造,二胺成分中,上述芳香族二胺的 一部分也可以取代成脂肪族二胺。此种脂肪族二胺,例如有下述通式(7 )所示的化合物。<formula>formula see original document page 15</formula>
式中,X为亚甲基、磺酰基、醚基、羰基或单键,R'及R2各自独立地 为氢原子、垸基、苯基或取代苯基,P为l 50的整数。其中,R'及W以 氢原子、碳数1 3的烷基、苯基、取代苯基为优选。可结合于取代苯某
的取代基,例如有碳数1 3的垸基、卤原子等。
脂肪族二胺,基于兼顾低弹性率及高Tg的观点,以上述通式(7)中 的X为醚基的化合物为尤其优选。此种脂肪族二胺,例如有杰法明D-400 (胺当量400)、杰法明D-2000 (胺当量IOOO)等。
进而,硅氧垸改性聚酰胺酰亚胺,可通过使包含有上述硅氧垸二胺及 芳香族二胺(优选一部分为脂肪族二胺)的混合物以及苯偏三酸酐进行反 应所得的二酰亚胺二羧酸,与二异氰酸酯发生反应而制得。用于此种反应 的二异氰酸酯,例如有下述通式(8)所示的化合物。 [化6]
OCN—D—NCO (8)
式中,D是具有至少一个芳香环的二价有机基或二价脂肪族烃基。举 例而言,优选选自以-C6H4-CH2-C6H4-所表示的基、亚甲苯基、亚萘基、环己 烷基、2, 2, 4 —三甲基六亚甲基及异佛尔酮基构成的组的至少一种基团。
据此,二异氰酸酯,例如有D为具有芳香环的有机基的芳香族二异氰 酸酯,以及D为脂肪族烃基的脂肪族二异氰酸酯的二者。其中,二异氰酸 酯以芳香族二异氰酸酯为优选,并以二者并用为更优选。
芳香族二异氰酸酯,例如有4, 4' — 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、 2, 4 一亚甲苯基二异氰酸酯、2,6 —亚甲苯基二异氰酸酯、萘一1,5 — 二异氰酸 酯、2,4一亚甲苯基二聚物等。其中,以MDI为优选。芳香族二异氰酸酯 ,可通过使用MDI,而使所得到的聚酰胺酰亚胺的挠曲性提升。
再者,脂肪族二异氰酸酯,例如有六亚甲基二异氰酸酯、2,2,4一三 甲基六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮基二异氰酸酯等。
如上所示,如并用芳香族二异氰酸酯及脂肪族二异氰酸酯时,以相对 于芳香族二异氰酸酯,添加脂肪族二异氰酸酯5 10摩尔%左右为优选。 通过如此地并用,聚酰胺酰亚胺的耐热性可有更加提升的倾向。
基材1上所使用的热固化性树脂组合物中所包含的热固化性树脂,除 上述具有縮水甘油基的树脂及具有酰胺基的树脂外,亦可使用丙烯酸树脂 。所述丙烯酸树脂,例如有丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、丙烯腈、具有 缩水甘油基的丙烯酸单体等聚合物、或将这些单体以多个聚合的共聚物。
丙烯酸树脂的分子量,其并无特别的限制,但以标准聚苯乙烯换算的重均
分子量,以30万 100万为优选,并以40万 80万为更优选。
基材1的热固化性树脂组合物中,除了上述树脂成分以外,,亦可进 而含有难燃剂。通过含有难燃剂,可提高基材l的难燃性。举例而言,添 加型的难燃剂,以含有磷的填料为优选。含有磷的填料,例如有0P930 ( 克拉瑞安公司制的商品名称,含磷量为23.5重量%)、 HCA-HQ (三光株式 会社制的商品名称,含磷量为9.6重量%)、聚磷酸三聚氰胺PMP-100 (含 磷量为13.8重量%) PMP-200 (含磷量为9.3重量%) PMP-300 (含磷量 为9.8重量%,以上均为日产化学株式会社制的商品名称)等。
印制电路板40中,导体7、 8及9是由所述印制电路板40的制造上 使用的铜箔层叠板30的铜箔2、 3所形成。导体7、 8及9的材料,除上
述例子所例示的铜箔外, 一般使用铝箔,但通常只要是在金属箔层叠板等 上使用的厚度为5 200iim左右的金属箔即可,并无特别的限制。再者,
除单独的金属箔以外,亦可使用将镍、镍一磷、镍一锡合金、镍一铁合金 、铅、铅一锡合金等作为中间层,在其两面设有0.5 15um的铜层及10 300 u m的铜层的三层构造的复合箔,或者复合有铝及铜箔的二层构造的 复合箔。
构成基材1的绝缘板、层叠板或印制电路板40的制造上使用的铜箔 层叠板30等金属箔层叠板,例如,以如下地加以制造。即,首先,使上 述热固化性树脂组合物浸渗于纤维基材中,准备所述热固化性树脂组合物 己半固化的预浸料坯。然后,将所述预浸料坯或层叠有多张所述预浸料坯 的层叠体的单面或双面上,重叠铜箔2、 3等的金属箔。然后,将所得到 的层叠体,以优选为150 280°C,更优选为180 25(TC的范围的温度; 并以优选为0.5 20MPa,更优选为1 8MPa的压力,加热加压使其成形 。藉此,可由上述预浸料坯或其层叠体制得相当于基材l的绝缘板或层叠 体,并且,制得在所述基材1的两面层叠有铜箔2、 3的铜箔层叠板30 ( 金属箔层叠板)。
以上,就适合的印制电路板的构成加以说明,但本发明的印制电路板 ,并不限于上述的单层,亦可为将单层的印制电路板加以多个层叠的多层 电路板。例如,可列举将上述的预浸料坯,夹在另外制作的印制电路板及
铜箔等之间而加以层叠,进而将铜箔加工成外层回路的多层电路板。在所 述多层电路板中,内层回路(在印制电路板中的导体)及外层回路间的层 间连接,其并无特别的限制,但例如有在预浸料坯上通过雷射等设置层间 连接用的孔,再将其施加镀敷或充填导电糊剂的方法,或者使用在内层回
路上预先设置的连接用凸块(bump)的方法等。
再者,多层电路板,例如有将上述的预浸料坯,夹在另外制作的多个 印制电路板之间而加以层叠的电路板。此时,将各层的回路(印制电路板 的导体)彼此以层间连接的方法,例如有在预浸料坯上通过雷射等预先设 置层间连接用的孔,使用导电糊剂加以充填的方法,或者使用在内层回路 上预先设置的连接用凸块的方法等。
在这些多层电路板中,亦与上述的印制电路板相同地,使在弯曲区域 所形成的导体的总厚度为1 30um,且在非弯曲区域所形成的导体的总厚 度为30 150um,如此可使弯曲区域的弯曲变得容易,同时亦可使非弯曲 区域保持良好的钢性。其结果,所述多层电路板,亦可在电子设备内通过 弯曲而能高密度地进行收纳。再者,多层电路板,并无须在全部的区域内 皆层叠相同数目的印制电路板。举例而言,为使在弯曲区域的导体的总厚 度控制在1 30nm的范围内,可使弯曲区域成为单一的层,但仅使非弯 曲区域成为多层化的构成亦可。
实施例
以下,举出实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限于这些实施
例。 (实施例1)
首先,准备一包含厚度为0.019 mm的玻璃布(旭修艾贝尔株式会社 制1027)的厚度50um的酰亚胺系预浸料坯(日立化成工业株式会社制) 。然后,在所述预浸料坯的单侧面上,将厚度18um的铜箔(F2-WS-18, 古河舍基特佛伊尔株式会社制),以及在其相对面上,将厚度70ym的铜 箔(SLP-70日本电解株式会社制),各自地使其粘接面与预浸料坯贴合而 重叠。粘接,将其以230'C、 90分钟、4.0 MPa的加压条件进行加压,而
藉此制得两面铜箔的层叠板。
在所述两面铜箔层叠板的两侧,将作为抗蚀层的MIT-225 (日本合成 莫顿株式会社制,厚度25um)加以层叠,并以公知的光刻工序加工成为 规定的图案。然后,通过氯化铁系的铜蚀刻液进行铜箔的蚀刻。所述蚀刻 ,进行至18txm铜箔侧的蚀刻,所进行的图案形成达到完成时而终了,然
后再进行水洗、干燥。
其后,进而在基材的两侧将MIT-235进行层叠之后,除单面(18um 铜箔侧)进行全面曝光以外,另一面(70um铜箔侧)曝光为仅所述需要 弯曲的部分开口,各自地形成抗蚀剂图案。粘接,将对开口部分露出的铜 箔(残铜)部分迸行蚀刻,并进行蚀刻至所述部分(需要弯曲的部分)的 铜消失为止。
然后,在蚀刻结束后,通过除去全部的抗蚀层而制得两面印制电路板 。如此地,制得一种印制电路板,其在弯曲区域(挠性部分)具有厚度为 18um的导体,且在非弯曲区域(刚性部分)具有上述回路,以及在其相 对侧上具有所形成的厚度为70um的导体(铜箔)。 (实施例2)
首先,准备一包含厚度为0.028 mm的玻璃布(旭修艾贝尔株式会社 制1037)的厚度50 u m的丙烯酸环氧系预浸料坯(日立化成工业株式会社 制)。然后,在所述预浸料坯的两侧上,将厚度3pm的铜箔(麦克罗新, 三井金属株式会社制),使其粘接面与预浸料坯贴合而重叠。粘接,将其 以18(TC、 90分钟、4.0 MPa的加压条件进行加压,而藉此制得两面铜箔 的层叠板。
在所述两面铜箔层叠板的两侧,将作为镀敷光阻的MIT-235 (日本合 成莫顿株式会社制,厚度35um)加以层叠,并以公知的光刻工序加工成 为规定的图案。然后,通过硫酸铜镀敷在两面上镀敷上16um的铜。
其后,在镀敷后的两面铜箔层叠板的两侧,进而将MIT-235进行层叠 后,除单面进行全面曝光以外,另一面则所述不必要弯曲的部分(箔图案 部分)在开口的情形下进行曝光,各自地形成光阻。粘接,将在开口部分 有露出的镀铜进一步进行镀敷,使所述部分(不必要弯曲的部分)的导体 厚度成为70ixm。 在此种镀敷终了后,除去全部的镀敷光阻,进而通过硫酸/过氧化氢
系蚀刻液,将厚度为3um的铜箔进行蚀刻而形成导体图案,并藉此而制
得两面印制电路板。如此地,制得一种印制电路板,其在弯曲区域(挠性
部分)具有厚度为18Pin的导体(回路),且在非弯曲区域(刚性部分) 单侧具有18um的导体(回路),在其相对侧上具有70um的导体(铜箔 )者。
(比较例1)
首先,准备一包含厚度为0.019 ram的玻璃布(旭修艾贝尔株式会社 制1027)的厚度50ym的酰亚胺系预浸料坯(日立化成工业株式会社制) 。然后,在所述预浸料坯的两侧上,将厚度35um的铜箔(GTS-35,古河 舍基特佛伊尔(股)制),使其粘接面与预浸料坯贴合而重叠。粘接,将 其以230。C、 90分钟、4.0 MPa的加压条件进行加压,而藉此制得两面铜
箔的层叠板。
在所述两面铜箔层叠板的两侧,将作为抗蚀层的MIT-225 (日本合成 莫顿(股)制,厚度25um)加以层叠,并以公知的光刻工序加工成为规 定的图案,同时,另一面则除了弯曲部分外加工成为全面覆盖的图案。
其后,通过氯化铁系的铜蚀刻液进行铜箔的蚀刻。所述蚀刻,进行至 形成规定图案的具有抗蚀剂的面以及使弯曲部分露出的相反面的35um铜 箔被除去的时点而终了,然后再进行水洗、干燥。
然后,在蚀刻结束后,通过除去全部的抗蚀层而制得两面印制电路板 。如此地,制得一种印制电路板,其在弯曲区域(挠性部分)具有35um 的导体(回路),且在非弯曲区域(刚性部分)具有35um的回路以及在 其相反侧上所形成的厚度为35um的导体(铜箔)的总厚度为70um的导
体。 (弯曲试验)
关于在实施例1及2所得到的印制电路板,各自进行弯曲试验。其结 果,不论哪一个印制电路板,皆能以挠性部分任意地加以弯曲。具体而言 ,可沿着曲率半径0.5 mm的针而180度弯曲。此外,如再度将弯曲电路
板尝试打开时,其在弯曲部分并不会见到裂缝等外观上的异常。
另一方面,如将比较例1的印制电路板的弯曲部分与上述相同地沿着
曲率半径0.5 mm的针而180度弯曲后,尝试打开弯曲部时,确认了弯曲 部分有白化现象,且与铜箔间有裂缝产生。
权利要求
1.一种印制电路板,其具备具有弯曲性的基材;以及在所述基材的至少一侧形成的导体,其特征在于,具有可弯曲的弯曲区域;以及不可弯曲的非弯曲区域,在所述弯曲区域形成的所述导体的厚度为1~30μm,且在所述非弯曲区域形成的所述导体的厚度为30~150μm。
2. 如权利要求1所述的印制电路板,其中在所述非弯曲区域形成的 所述导体的厚度比在所述弯曲区域形成的所述导体的厚度大。
3. 如权利要求1或2所述的印制电路板,其中在所述弯曲区域形成的 所述导体的厚度是在所述非弯曲区域形成的所述导体的厚度的6 60%。
4. 如权利要求1 3中任一项所述的印制电路板,其中在所述弯曲区 域形成的导体的厚度通过蚀刻形成为1 30pm。
5. 如权利要求1 4中任一项所述的印制电路板,其中在所述非弯曲 区域形成的导体的厚度通过镀敷形成为30 150um。
6. 如权利要求1 5中任一项所述的印制电路板,其中所述基材包含 纤维基材,且所述纤维基材是厚度50um以下的玻璃布。
7. 如权利要求1 6中任一项所述的印制电路板,其中所述基材包含 热固化性树脂组合物。
8. 如权利要求7所述的印制电路板,其中所述热固化性树脂组合物 包含具有缩水甘油基的树脂。
9. 如权利要求7或8所述的印制电路板,其中所述热固化性树脂组 合物包含具有酰胺基的树脂。
10. 如权利要求7 9中任一项所述的印制电路板,其中所述热固化 性树脂组合物包含丙烯酸树脂。
全文摘要
本发明的目的是提供一种可在电子设备的框体内以高密度进行收纳的印制电路板。本发明的较佳实施方式中,其相关的印制电路板40,所含有的结构具备基材1,在弯曲区域36所形成的导体7,以及在非弯曲区域46所形成的导体8、9。在弯曲区域36所形成的导体7,具有1~30μm的总厚度;而在非弯曲区域46所形成的导体8、9,则具有30~150μm的总厚度。
文档编号H05K1/02GK101180925SQ20068001758
公开日2008年5月14日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年5月20日
发明者山口真树, 柳田真, 竹内一雅, 高野希 申请人:日立化成工业株式会社
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