专利名称：配线电路基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及应用于各种电气设备和电子设备中的配线电路基板。
背景技术：
在各种电气设备或电子设备中使用有配线电路基板(例如，参照
曰本特开平5-152692号公报)。 io —般而言，配线电路基板在基底绝缘层上形成有由铜构成的配线
图形。通常，在配线图形上形成有盖绝缘层，在端子部配线图形露出
在外。当在高温而且高湿度的条件下长时间使用这种配线电路基板时，
铜离子溶析在露出在外的端子部上。在这种情况下，存在因铜离子而
在邻近的配线图形之间产生短路的问题。 15 为此，为了防止上述的铜的离子迁移(ion migration),历来，使
用以金属电镀层覆盖配线图形的端子部的技术。
图13为表示现有的配线电路基板的图。其中，在图13中，(a)
为配线电路基板的一端的外观立体图，(b)为配线电路基板的截面图。 在图13所示的配线电路基板500中，在基底绝缘层501上形成有 20多个配线图形502。在基底绝缘层501上形成有盖绝缘层503，其覆盖
除配线图形502的端子部以外的配线图形502的表面。另外，在没有
被盖绝缘层503覆盖的配线图形502的端子部的表面上，形成有镀镍
层504和镀金层505。
在该配线电路基板500中，配线图形502的端子部的表面被镀镍 25层504和镀金层505覆盖。这样，能够防止在配线图形502的端子部
发生铜离子迁移。
然而，在图13的配线电路基板500这样的结构中，在盖绝缘层503
与镀镍层504的边界部以及盖绝缘层503与镀金层505的边界部，有
铜离子溶析的情况。因此，在配线图形502间有发生短路的情况。
发明内容
本发明的目的是提供能够防止因离子迁移而引起电短路的配线电 路基板。
(1) 根据本发明的一个方面的一种配线电路基板，包括具有第 5—通孔的基底绝缘层；设置在基底绝缘层的一个面的包括第一通孔的
区域上的由金属材料构成的端子部；设置在基底绝缘层的另一个面的 包括第一通孔的区域上的第一导体图形；通过第一通孔内，电连接端 子部和第一导体图形的第一金属层；在基底绝缘层的一个面一侧，以 覆盖端子部和第一金属层的方式设置的由金属材料构成的保护层；和
10以覆盖第一导体图形和第一通孔的方式设置在基底绝缘层的另一个面 上的第一绝缘覆盖层。
在该配线电路基板中，由金属材料构成的端子部设置在基底绝缘 层的一个表面上，第一导体图形设置在基底绝缘层的另一个表面上。 端子部和第一导体图形通过第一通孔内由第一金属层电连接。另外，
15由金属材料构成的保护层以在基底绝缘层的一个表面一侧覆盖端子部 和第一通孔的方式设置，第一绝缘覆盖层以在基底绝缘层的另一个表 面一侧覆盖第一导体图形和第一通孔的方式设置。因此，在该配线电 路基板中，能够将电子部件连接在端子部。
此处，在基底绝缘层的另一个表面一侧，第一导体图形和第一通
20 孔被第一绝缘覆盖层覆盖。由此，能够防止离子从第一导体图形和第 一通孔内的第一金属层迁移。另外，因为端子部被保护层覆盖，所以 能够防止离子从端子部迁移。又因为第一绝缘覆盖层和保护层的边界 部在第一通孔内，所以即使金属离子从端子部或第一金属层溶析，也 能够防止该金属离子通过第一绝缘覆盖层与保护层的边界，到达其它
25端子部或导体图形。
以上的结果是，即使在高温和高湿度条件下使用配线电路基板的 情况下，也能够防止因离子迁移而引起电短路。
(2) 保护层的金属材料也可以包含镍、金和焊锡中的至少一种。 在这种情况下，能够可靠地防止离子从端子部迁移。
30 (3)第一金属层也可以沿第一通孔的内壁面设置，保护层也可以
在第一通孔内以覆盖第一金属层的表面的方式设置。在这种情况下，利用电镀法能够形成第一金属层和保护层。这样， 配线电路基板的制造变得更容易。
(4)基底绝缘层还具有第二通孔，第一导体图形设置在基底绝缘 层的另一个面的包括第一和第二通孔的区域上，配线电路基板还包括: 5设置在基底绝缘层的一个面的包括第二通孔的区域上的第二导体图 形；通过第二通孔内，连接第一导体图形和第二导体图形的第二金属 层；和以覆盖第二导体图形和第二通孔的方式设置在基底绝缘层的一 个面上的第二绝缘覆盖层。
在这种配线电路基板中，以覆盖第二导体图形和第二通孔的方式 ]0在基底绝缘层的一个面上设置有第二绝缘覆盖层。由此，能够防止离 子从第二导体图形和第二通孔内的第二金属层迁移。
图1为表示第一实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序
15图。
图2为表示第一实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
图3为表示第一实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
20 图4为表示第一实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
图5为表示第一实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
图6为表示第一实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序
25 图。
图7为表示第二实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
图8为表示第二实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
30 图9为表示第二实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。图10为表示第二实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
图11为表示第二实施方式的配线电路基板的制造方法的示意工序图。
5 图12为表示比较例的配线电路基板的图。
图13为表示现有的配线电路基板的图。
具体实施例方式
以下参照附图，对本发明的实施方式的挠性配线电路基板(以下，
10简称为配线电路基扳)进行说明
(第一实施方式)
(1)配线电路基板的制造方法。
图1 图6为表示本发明的第一实施方式的配线电路基板的制造 方法的示意工序图。其中，在图1 图6中，(a)为俯视图，(b)为(a) 15的A-A线截面图。并且，图1 图6表示配线电路基板的一端。
首先，如图1所示，准备在由聚酰亚胺构成的较长的基底绝缘层 101的两面上设置有由铜构成的金属箔102、 103的基板。其中，作为 基底绝缘层101的材料，例如也可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚 醚腈、聚醚砜等其它材料。另外，作为金属箔102、 103也可以使用铝 20箔或镍铬耐热合金箔等其它金属箔。
接着，如图2所示，通过激光加工以贯通金属箔102、基底绝缘层 101和金属箔103的方式形成多个(在本实施方式中为3个)通孔123。 接着，如图3所示，以覆盖通孔.23的内壁面、金属箔102的上 表面和金属箔103的下表面的方式形成镀铜层104。而且，例如，在以 25覆盖通孔123的内壁面、金属箔102的上表面和金属箔103的下表面 的方式形成厚度为0.2"m的无电解镀铜层后，在该无电解镀铜层上形 成厚度为lOwm的电解镀铜层，由此，形成镀铜层104。
接着，如图4所示，在基底绝缘层101的上表面一侧，除了分别 包括通孔123的多个较长的区域以外，通过蚀刻除去金属箔102和镀 30铜层104。这样，在基底绝缘层101的上表面上形成由金属箔102和镀 铜层104构成的多个较长的端子部1041。另外，在基底绝缘层101的下表面一侧，除了分别包括通孔123
的多个较长的区域以外，通过蚀刻除去金属箔103和镀铜层104。这样， 在基底绝缘层101的下表面上形成由金属箔103和镀铜层104构成的 多个较长的配线图形1042。
5 采用上述方式的结果是，形成由端子部1041、通孔123内的镀铜
层104和配线图形1042构成的多个配线1040。而且，在本实施方式中， 配线图形1042的宽度设定得比端子部1041的宽度大。并且，端子部 1041的一端和基底绝缘层101的一端设置在互相偏移的位置上，配线 图形1042的一端和基底绝缘层101的一端设置在相互偏移的位置上。
io 接着，如图5所示，在基底绝缘层101的上表面上隔着粘接剂层
105设置盖绝缘层106，并使端子部1041露出。并且，以覆盖配线图 形1042的方式在基底绝缘层101的下表面上隔着粘接剂层107设置盖 绝缘层108。
作为粘接剂层105、 107的材料，例如能够使用丙稀类粘接剂、环 is氧树脂类粘接剂、聚酰亚胺类粘接剂等。另外，作为盖绝缘层106、 108 的材料，能够使用聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚腈、聚醚 砜等。
接着，如图6所示，以覆盖端子部1041的表面和通孔123内的镀 铜层104的表面的方式形成保护电镀层109。这样，就制作成配线电路 20基板100。其中，保护电镀层109由镀镍层和在该镀镍层上叠层的镀金 层构成。
在本实施方式的配线电路基板100中，在端子部1041 (保护电镀 层109)上连接电子部件的端子。其中，当使电子部件的连接部嵌合于 配线电路基板100的一端时，优选在连接部的连接用销的前端不能到 25 达的位置形成通孔123。
(2)本实施方式的效果 如上所述，在本实施方式的配线电路基板100中，因为端子部1041 被保护电镀层109覆盖，所以能够防止离子从端子部1041迁移。并且， 因为配线图形1042被盖绝缘层108覆盖，所以能够防止离子从配线图 30 形1042迁移。
另外，因为保护电镀层109与盖绝缘层108的边界位于通孔123内，所以即使在铜离子从端子部1041或配线图形1042溶析的情况下，
也能够防止铜离子通过保护电镀层109与盖绝缘层108的边界到达其 它端子部1041或配线图形1042。
采用上述方式的结果是，即使在高温和高湿度条件下使用配线电 5路基板100的情况下，也能够防止因离子迁移而引起电短路。 (第二实施方式) (1)配线电路基板的制造方法
图7 图11为表示本发明的第二实施方式的配线电路基板的制造 方法的示意工序图。其中，在图7 图11中，(a)为俯视图，(b)为 io (a)的A-A线截面图。并且，图7 图ll表示配线基板的一端。
首先，与图1相同，准备在基底绝缘层101的两个面上设置有金 属箔102、 103的基板。
接着，如图7所示，通过激光加工形成多对(在本实施方式中为3 对)通孔123和通孔1230。而且，在本实施方式中，各对通孔123、 151230以位于基底绝缘层101的较长方向的同一直线上的方式形成。
接着，如图8所示，以覆盖通孔123、 1230的内壁面、金属箔102 的上表面和金属箔103的下表面的方式形成与图3相同的镀铜层104。 接着，如图9所示，在基底绝缘层101的上表面一侧，除了分别 包括通孔123的多个较长的区域和分别包括通孔1230的多个较长的区 20 域外，通过蚀刻除去金属箔102和镀铜层104。由此，在基底绝缘层 101的上表面上形成与图4相同的多个端子部1041和由金属箔102与 镀铜层104构成的多个较长的配线图形1043。
另外，在基底绝缘层101的下表面一侧，除了分别包括通孔123、 1230的多个较长的区域外，通过蚀刻除去金属箔103和镀铜层104。 25由此，在基底绝缘层101的下表面上形成由金属箔103和镀铜层104 构成的多个较长的配线图形1044。
采用以上方式的结果是，形成由端子部1041、通孔123内的镀铜 层104、配线图形1044、通孔1230内的镀铜层104和配线图形1043 构成的多个配线1050。而且，在本实施方式中，配线图形1044的宽度 30设定得比端子部1041和配线图形1043的宽度大。并且，端子部1041 的一端和基底绝缘层101的一端设置在互相偏移的位置，配线图形1044的一端和基底绝缘层101的一端设置在互相偏移的位置上。
接着，如图IO所示，以使端子部1041露出的方式在基底绝缘层 101的上表面上隔着粘接剂层107设置有盖绝缘层106。另外，以覆盖 配线图形1044的方式，在基底绝缘层101的下表面上隔着粘接剂层107 5设置有盖绝缘层108。
接着，如图11所示，以覆盖端子部1041的表面和通孔123内的 镀铜层104的表面的方式形成保护电镀层109。由此，制作成配线电路 基板200。
(2) 本实施方式的效果
io 如上所述，在本实施方式的配线电路基板200中，基底绝缘层101
的上表面一侧的配线图形1043和下表面一侧的配线1044通过通孔 1230内的镀铜层104电连接。即，在本实施方式中，通过使用通孔1230， 能够在基底绝缘层101的上表面和下表面上按任意的图形自由地配置 由配线图形1043、 1044构成的配线1050。这样，能够提高配线电路基
15 板200的设计自由度。
另外，因为端子部1041被保护电镀层109覆盖，所以能够防止离 子从端子部1041迁移。又因为配线图形1043被盖绝缘层106覆盖， 且配线图形1044被盖绝缘层108覆盖，所以能够防止离子从配线图形 1043、 1044迁移。
20 另外，因为保护电镀层109和盖绝缘层108的边界位于通孔123
内，所以即使在铜离子从端子部1041或配线图形1044溶析的情况下， 也能够防止铜离子通过保护电镀层109与盖绝缘层108的边界，到达 其它端子部1041或配线图形1043、 1044。
采用以上方式的结果是，即使在高温和高湿度条件下使用配线电
25路基板200的情况下，也能够防止因离子迁移引起电短路的发生。
(3) 其它实施方式
在上述实施方式中，虽然以由镀镍层和镀金层构成的保护电镀层 109为例进行了说明，但是保护电镀层109的结构不限于上述例子。例 如，保护电镀层109既可以为镀镍层的单层，为也可以镀金层的单层。 30另外，也可以设置电镀焊锡层等其它金属电镀层代替镀镍层或镀金层。 另外，在上述实施方式中，虽然形成有三根配线1040，但既可以形成二根配线1040，也可以形成4根以上的配线1040。
另外，在上述实施方式中，虽然沿通孔123的内壁面形成有镀铜 层104，但也可以以填充在通孔123内的方式形成镀铜层104。而且， 在这种情况下，以覆盖端子部1041和填充在通孔123内的镀铜层104 5的方式形成保护电镀层109。
另外，也可以在通孔123、 1230内形成含有铜以外的金属的电镀 层。例如，也可以在通孔123、 1230内形成由铜合金构成的电镀层。
另外，在上述实施方式中，虽然通过减数法(subtractivemethod) 形成配线1040、 1050，但也可以通过添加法(additive method)或半添 io加法形成配线1040、 1050。
(4)权利要求的各构成要素与实施方式的各要素的对应 以下，对权利要求的各构成要素与实施方式的各要素的对应的例 子进行说明，但本发明不限于以下的例子。
在上述实施方式中，通孔123为第1通孔的例子，配线图形1042 15或配线图形1044为第一导体图形的例子，镀铜层104为第一金属层或 第二金属层的例子，保护电镀层109为保护层的例子，盖绝缘层108 为第一绝缘覆盖层的例子，通孔1230为第二通孔的例子，配线图形 1043为第二导体图形的例子，盖绝缘层106为第二绝缘盖层的例子。 作为权利要求的名构成要素，能够使用具有权利要求所述的结构 20或功能的其它各种要素。 (实施例)
制作实施例和比较倒的配线电路基板，进行可靠性试验。 (1)实施例1
在实施例1中，制作具有在图1 图6中说明过的结构的配线电路 25基板100。在实施例1的配线电路基板100中，基底绝缘层101由厚度 为25 P m的聚酰亚胺(polyimide)构成，作为金属箔102、 103分别使 用厚度为10ym的铜箔。另外，令通孔123的直径为70um。
在以覆盖通孔123的内壁面、金属箔102的上表面和金属箔103 的下表面的方式形成厚度为0.2wm的无电解镀铜层后，在该无电解镀 30铜层上形成厚度10um的电解镀铜层，由此，形成镀铜层104。作为 粘接剂层105和盖绝缘层106，使用带粘接剂的聚酰亚胺薄膜。保护电镀层109由厚度为m的电解镀镍层和厚度为0.3 u m的 电解镀金层构成。其中，端子部1041上的保护电镀层109的宽度B(参 照图6)为150ym，邻近的保护电镀层109之间的间隔C (参照图6) 为50 P m。 5 (2)实施例2
在实施例2中，在与实施例1相同的条件下制作图7 图11中说 明过的配线电路基板200。
(3) 比较例
图12表示比较例的配线电路基板。其中，在图12中，(a)为俯 io 视图，(b)为(a)的A-A线截面图。
比较例的配线电路基板与实施例1的配线电路基板100的不同处 为以下方面。
如图12所示，在比较例的配线电路基板300中，只在基底绝缘层 101的上表面上设置有金属箔102。在金属箔102上形成有多个较长的 15配线1060。配线1060以与图4的端子部1041相同的方法形成。
以使配线1060的端子部1061露出的方式，在金属箔102的上表 面上隔着粘接剂层105设置有绝缘层106。并且，在不被盖绝缘层106 覆盖的金属箔102的上表面的区域，以覆盖配线1060的方式设置有保 护电镀层109。其中，保护电镀层109的宽度B为150ym,邻近的保 20 护电镀层109之间的间隔C为50 w m。
(4) 评价
在可靠性试验中，将实施例1的配线电路基板100、实施例2的配 线电路基板200和比较例的配线电路基板300在温度65° C和湿度95% 的气氛中放置12个小时后，分别在邻近的配线1040之间、邻近的配
25 线1050之间和邻近的配线1060之间施加50V的直流电压。然后，分 别测定邻近的配线1040之间的电阻值、邻近的配线1050之间的电阻 值和邻近的配线1060之间的电阻值。
结果是，在比较例的配线电路基板300中，在380小时后，配线 1060之间的电阻值为1X106 (Q)以下，而在实施例1的配线电路基
30 板100和实施例2的配线电路基板200中，即使经过1000小时，配线 1040之间和配线1050之间的电阻值也不为1 X 106 ( Q )以下。这里，在比较例的配线电路基板300 (图12)中，保护电镀层109 和盖绝缘层106的边界位于配线1060上。为次，在比较例的配线电路 基板300中， 一个配线1060的上述边界与邻近的另一个配线1060的 上述边界的距离较短。于是认为，当一个配线1060的铜离子从上述边 5界溶析时，该铜离子容易到达邻近的其它配线1060的上述边界。结果 是，认为，比较例的配线电路基板300的配线1060之间的电阻值，与 实施例1的配线1040之间的电阻值和实施例2的配线1050之间的电 阻值相比在短时间内降低。
另一方面，在实施例1和实施例2的配线电路基板100、 200 (图 io 6和图11)中，由于保护电镀层109和盖绝缘层108的边界位于通孔 123内，所以即使在铜离子从端子部1041、配线图形1042或配线图形 1044溶析的情况下，也能够防止铜离子通过上述边界到达其它端子部 1041、配线图形1042或配线图形1044。结果是，认为提高了实施例l 和实施例2的配线电路基板100、 200的绝缘可靠性。
权利要求
1.一种配线电路基板，其特征在于，包括具有第一通孔的基底绝缘层；设置在所述基底绝缘层的一个面的包括所述第一通孔的区域上的由金属材料构成的端子部；设置在所述基底绝缘层的另一个面的包括所述第一通孔的区域上的第一导体图形；通过所述第一通孔内，电连接所述端子部和所述第一导体图形的第一金属层；在所述基底绝缘层的所述一个面一侧，以覆盖所述端子部和所述第一金属层的方式设置的由金属材料构成的保护层；和以覆盖所述第一导体图形和所述第一通孔的方式设置在所述基底绝缘层的所述另一个面上的第一绝缘覆盖层。
2.如权利要求l所述的配线电路基板，其特征在于所述保护层的金属材料包含镍、金和焊锡中的至少一种。
3. 如权利要求l所述的配线电路基板，其特征在于所述第一金属层沿所述第一通孔的内壁面设置，所述保护层在所 述第一通孔内以覆盖所述第一金属层的表面的方式设置。
4. 如权利要求l所述的配线电路基板，其特征在于 所述基底绝缘层还具有第二通孔，所述第一导体图形设置在所述基底绝缘层的所述另一个面的包括所述第一和第二通孔的区域上， 25 所述配线电路基板还包括设置在所述基底绝缘层的所述一个面的包括所述第二通孔的区域 上的第二导体图形；通过所述第二通孔内，连接所述第一导体图形和所述第二导体图 形的第二金属层；和 30 以覆盖所述第二导体图形和所述第二通孔的方式设置在所述基底 绝缘层的所述一个面上的第二绝缘覆盖层。
全文摘要
本发明提供一种配线电路基板。配线电路基板具有基底绝缘层和配线。配线由基底绝缘层的上表面一侧的端子部、基底绝缘层的通孔内的镀铜层、和基底绝缘层的下表面一侧的配线图形构成。在基底绝缘层的上表面一侧以覆盖端子部和通孔内的镀铜层的方式设置有保护电镀层。在基底绝缘层的下表面一侧以覆盖配线图形的方式设置有盖绝缘层。
文档编号H05K3/42GK101316476SQ20081009848
公开日2008年12月3日 申请日期2008年5月28日 优先权日2007年5月28日
发明者山口幸一 申请人:日东电工株式会社