布线板及其制造方法

文档序号:2427477阅读:143来源:国知局
专利名称:布线板及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有贯通孔的布线板及其制造方法。
近年,在电子装置小型化、薄型化、轻量化、高性能化的发展中,随着构成电器的各种电子元器件的小型化和薄型化,为了能够实现安装了这些电子元器件的布线板的高密度安装,广泛地进行了各种技术的开发。
特别是最近随着快速安装技术的发展,人们强烈希望能够提供一种价格便宜、可高密度安装LSI等半导体芯片、且能够适用于高速电路的多层印刷线路板。
作为满足上述要求的技术,日本专利公开公报平6-268345号揭示了将绝缘基板夹在中间、在其两侧层叠配置的布线图形间通过被填充在贯通孔或穿透孔(viahole)内的导电性材料而电气连接的电路形成用基板。
图9(a)~(f)表示上述电路形成用基板的制造方法的工序示意图。另外,图9表示的是垂直于基板主表面的剖面(其他图也表示相同方向的剖面图)。该电路形成用基板按照以下步骤制得首先,如图9(a)所示,在利用非粘合性的剥离性薄膜(也称为可剥薄膜)17而两面被覆盖的芳族聚酰胺纤维·环氧树脂合成材料等作为半固化的浸脂纤维片材组成的绝缘基板1上,通过激光加工在规定的地方穿孔,设置贯通孔2。
然后,通过例如印刷等方法在贯通孔2中填充导电性糊状物3,接着,除去剥离性薄膜17,变成图9(b)的状态。含有导电性粒状物质(例如,金属微粒)和作为粘合剂的热固化性树脂成分的导电性糊状物在绝缘基板1上略有突出,突出的部分相当于剥离性薄膜17的厚度,此外,图9(b)中,为了容易理解,夸张表示了突出状态(其他图中也是同样的)。
然后,将铜箔4配置在浸脂纤维片材1的两面,通过加热、加压,使半固化状态的浸脂纤维片材1和导电性糊状物3压缩,并使包含在其中的树脂固化,而且,使铜箔4粘合在浸脂纤维片材1上,形成图9(c)的状态。由于浸脂纤维片材1至少含有一些空隙部分,所以通过加热、加压,浸脂纤维片材1可被压缩。同时,通过加热、加压使导电性糊状物中的树脂成分转移到浸脂纤维片材1中,其结果是,导电性微粒的浓度上升(即,导电性微粒致密化,因此,贯通孔内的导电性微粒的电阻变小,增加了电气连接可靠性。)。这样,使铜箔4粘合在浸脂纤维片材1的两侧,同时,两侧的铜箔4通过填充了导电性糊状物3的贯通孔而电气连接。
然后,使用一般的光刻法,刻蚀浸脂纤维片材1两侧的铜箔4,如图9(d)所示,通过形成布线图形5a和5b而获得两侧具有布线图形的双面布线板6。
再如图9(e)所示,将所得双面布线板6设置在图9(a)~(b)的步骤制得的在规定位置上的贯通孔2a以及2b内具有导电性材料3a和3b的作为中间连接体的另外的绝缘基板1a和1b之间,然后,在绝缘基板1a和1b外侧(背离绝缘基板1的一侧)配置铜箔7a和7b。
接着,通过加热和加压使双面布线板6、绝缘基板1a和1b、铜箔7a和7b合为一体,形成多层材料,然后,利用光刻法刻蚀最外层的铜箔7a和7b,如图9(f)所示,通过被填充在贯通孔2a和2b中的导电性糊状物3a和3b,能够获得具有与浸脂纤维片材1上的布线图形5a和5b电气连接的布线图形8a和8b的4层布线层的多层布线板9。
在芳族聚酰胺纤维无纺布中含浸了环氧树脂的半固化芳族聚酰胺纤维·环氧树脂这样的浸脂纤维片材中,被包含在该片材中的芳族聚酰胺纤维使浸脂纤维片材表面出现凹凸状,例如,在浸脂纤维片材1表面形成对应于芳族聚酰胺纤维形状的凹凸状。
利用光刻法刻蚀热压在上述浸脂纤维片材1上的铜箔4,形成布线图形5a和5b时,由于浸脂纤维片材1表面具有凹凸状,所以铜箔4表面也形成了凹凸状,在铜箔4与光刻胶之间容易产生空隙。进行刻蚀时,光刻液浸入到凹凸形状的空隙中,其结果是难以形成设计预想的布线图形5a和5b。特别是难以形成适用于半导体裸芯片等超小型电子元器件的高密度安装时的微细布线图形。
此外,由于浸脂纤维片材是在纤维制成的基材中含浸了树脂材料的状态,所以浸脂纤维片材的结构从整体上来讲,很难达到均匀程度。例如,在芳族聚酰胺纤维的无纺布中含浸了环氧树脂的半固化芳族聚酰胺纤维·环氧树脂等浸脂纤维片材中,由于芳族聚酰胺纤维不连续地存在于该片材表层部分或部分露出在表面上,所以容易出现以下2个问题使铜箔热压在浸脂纤维片材上时,含浸的树脂有助于粘合。对于芳族聚酰胺纤维存在于绝缘基板表层的部分或露出部分,则存在于铜箔下面的含浸树脂的量变少。其结果是铜箔和浸脂纤维片材的粘合不够充分,在含浸了树脂的片材和铜箔间不能够获得充分的粘合力。所以,将电子元器件等安装在形成于这种布线板上的布线图形时,难以获得高安装强度。
此外,如图9(a)~(f)所示的布线板的制造过程中,如果浸脂纤维片材表面具有凹凸状,则剥离性薄膜17和浸脂纤维片材1之间不够贴紧,将导电性糊状物3填充到贯通孔中时,导电性糊状物3容易进入剥离性薄膜17和浸脂纤维片材1之间。其结果是,导电性糊状物3溢出贯通孔2,流在绝缘基板1上。这样,当贯通孔与形成于基板的布线图形或其他贯通孔之间的距离较小时,就容易发生短路。所以,有碍于布线图形的高密度化。
另一方面,作为微细布线图形的形成方法,提出了在剥离性支撑板表面另外预先形成布线图形、将该布线图形转印在绝缘基板表面、从而形成微细布线图形的方法(参考福富直树等著的《利用布线转印法的微细布线技术的开发》,电子情报通信学会论文集,Vol.J72-C No.4 PP243-253,1989)。但是,即使使用了这种方法,在作为绝缘基板的浸脂纤维片材表面仍具有凹凸状,所以难以正确地在绝缘基板上转印微细的布线图形。
此外,作为提高绝缘基板和铜箔等金属箔之间的附着强度的方法,提出了用绝缘性粘合剂树脂覆盖由含浸了环氧树脂的片材等浸脂纤维片材组成的绝缘基板表面的方法(参考日本专利公开公报平8-316598号)。该方法中,浸脂纤维片材中含浸的树脂和与含浸的树脂具有相溶性的粘合剂树脂双方都以未固化状态接触,然后,加热、加压,使其压缩、固化,互相粘合,这样就很难完全避免无纺布表面凹凸性的影响。
再有,作为可高密度安装的布线板技术,提出了在浸脂纤维片材的绝缘基板两侧的表面存在热固化型树脂层的技术(参考日本专利公开公报平7-263828号、日本专利公开公报平8-78803号)。该技术是在使绝缘基板的树脂固化的状态下形成未固化的热固化型树脂层,然后,形成贯通孔,在其中填入导电性糊状物,加热、加压。由于绝缘基板自身已经固化,所以绝缘基板实际上并没有被压缩。因此,被填充在贯通孔内的导电性糊状物也没有被压缩,其结果是贯通孔内的导电性糊状物无法致密化。所以,利用贯通孔内的导电性糊状物对布线进行电气连接的可靠性(确保糊状物的低电阻化、电阻稳定性、糊状物和绝缘基板之间以及糊状物和布线用导体之间的粘合性)不够充分。
本发明的课题就是解决上述问题。即,保持将绝缘基板夹在中间、在其两侧配置的布线图形间通过被填充在贯通孔内的导电性材料而电气连接的电路形成用基板所具备的优点,同时通过解决上述问题,提供了可使元器件安装进一步高密度化、且可靠性良好的印刷电路板及其制造方法。
发明者们认真研究的结果发现,在具有压缩性的作为半固化浸脂纤维片材的至少一侧的主表面上,配置了本质上与浸脂纤维片材不相溶的平整的耐热性薄膜,较好的是耐热性树脂薄膜,将这样构成的复合体作为绝缘基板使用,在其上形成布线图形,这样即使是实际上浸脂纤维片材表面不平整的情况(即,有凹凸状),但形成布线图形的绝缘基板表面实质上是平整的。其结果是,可形成微细的布线图形,还能够很容易地确保布线的电气连接的可靠性,从而完成了本发明。
即,本发明提供的双面布线板的特征在于,在由浸脂纤维片材及在其至少一面的侧面、较好是两侧配置的耐热性薄膜所构成的绝缘基板上穿孔,通过填充在设置的贯通孔内的导电性材料,使形成于绝缘基板两侧的规定布线图形、特别是微细的布线图形电气连接。
本说明书中,“双面布线板”是指在绝缘基板(通常为片状)的各个侧面上具有布线图形层的布线板,后面说明的“多层布线板”是指具有至少3层布线图形层的布线板,这些布线图形利用位于相邻2个布线图形之间的绝缘基板互相分离,通过被填充在形成于绝缘基板上的贯通孔内的导电性材料,使这些布线图形互相连接(所以,实质上是绝缘基板和布线层交替设置的结构)。
上述本发明的双面布线板的制造方法如下,包括6个步骤(1)在浸脂纤维片材的至少一个侧面配置耐热性薄膜,获得复合型绝缘基板;(2)在耐热性薄膜露出的面上配置剥离性薄膜,形成布线板备件;(3)至少形成1个穿透绝缘基板和剥离性薄膜的贯通孔;(4)在贯通孔内填充导电性材料;(5)从布线板备件上除去两面剥离性薄膜,获得至少一侧有耐热性薄膜露出来的绝缘基板;(6)在绝缘基板两侧配置布线用材料(例如,铜箔这样的金属箔),将绝缘基板和布线用材料一起加热、加压,使绝缘基板和布线用材料连为一体,然后,使布线用材料形成规定的布线图形。
使布线用材料形成规定的布线图形,即,形成图形一般可使用通过光刻法对布线用材料进行刻蚀的方法。
本发明的方法中,由于配置布线用材料的绝缘基板表面很平整,所以在利用光刻法对布线用材料进行刻蚀的工序中,使光掩膜板与布线用材料之间贴得很紧,能够高精度地制作微细的布线图形。作为布线用材料,也可用导电性糊状物、导电性油墨等来代替金属箔,这种情况下,导电性材料的配置可以不在加热和加压处理前进行,而是在其后进行。在其他方法中,用直接印刷法形成规定的布线图形时,还可省略形成图形的工序。
通过本发明的方法,可以较低的成本制得能够形成比以往具有穿透孔结构的印刷电路板具备更好的可靠性、可高密度安装超小型化电子元器件的细密布线图形的新型印刷电路板。
上述本发明的制造方法中,还可以改用以下工序代替步骤(6),即(7)将在剥离性支撑板上预先形成规定布线图形的布线图形支撑板与贯通孔的位置对准,同时配置在露出的耐热性薄膜上,将该板与绝缘基板一起加热、加压,然后,除去剥离性支撑板,也就是将板上的布线图形转印在绝缘基板上的工序。一般,剥离性支撑板可以是导电性材料(例如,不锈钢)的片材,在其上电镀布线材料(例如,镀铜)后,通过刻蚀形成规定的铜布线图形,从而获得布线图形支撑板。详细情况可参考前面引用的文献《利用布线转印法的微细布线技术的开发》,通过引用该文献的内容,构成了本说明书的一部分。
本发明的方法中,由于绝缘基板的露出表面实质上是平整的,所以与转印法配合使用,能够高密度形成更为微细的布线图形。
本发明方法中贯通孔的形成方法从前面引用的3个专利公报中也已经获知,例如,可利用激光加工形成贯通孔。贯通孔形成的详细方法可参考上述专利公报,通过引用这些公报所揭示的技术事项,构成了本发明的一部分。利用这些方法形成贯通孔,对于具有剥离性薄膜的绝缘基板,能够快速且容易地形成布线图形的微细化所需要的微细的贯通孔。
此外,填充在贯通孔内的导电性材料只要能够填充在贯通孔内,然后使配置在绝缘基板两侧的布线图形电气连接就可以了,对其没有特别的限定。具体来讲,可使用流动性良好的导电性糊状物或金属(例如,焊锡)微细粉末。若使用这些导电性材料,则即使随着布线图形的微细化,而使贯通孔的孔径变小,也能够充分确保填充性和高可靠性的连接。可采用任何适当的方法将导电性材料填充在上述贯通孔内。例如,利用印刷法能够用导电性糊状物将贯通孔完全填满。
本发明中,绝缘基板由浸脂纤维片材和耐热性薄膜构成。
本发明中,浸脂纤维片材可采用用于以往布线基板的纤维片材,形成布线板前包含半固化状态的热固化性树脂,即所谓的半固化片材。通常,作为上述浸脂纤维片材的基材的纤维制品,可以是在例如无纺布、织造布、纸等中浸入例如酚醛树脂、环氧树脂等热固化性树脂,使其半固化的材料。纤维制品可由无机纤维(玻璃纤维、氧化铝纤维等)、有机纤维(芳族聚酰胺这样的聚酰胺纤维、芳香族聚酯类液晶聚合物纤维等)或它们的组合物形成。更具体来讲,浸脂纤维片材就是在芳族聚酰胺无纺布中浸入热固化性环氧树脂的材料。本发明可使用的其他浸脂纤维片材包括玻璃纤维·环氧树脂复合材料、玻璃纤维·双马来酰亚胺三吖嗪(BT)树脂复合材料和芳族聚酰胺纤维·双马来酰亚胺三吖嗪(BT)树脂复合材料等。浸脂纤维片材在形成布线体后含有固化的树脂。
这些浸脂纤维片材实质上是电绝缘性的,而且,具备一般的压缩性,即,在规定固化温度加热时,通过垂直于片材表面的压力可被压缩、固化。通常,片材内部至少包含一些空隙,所以,通过加热·加压作用,减少了空隙部分,或实质上使空隙消失,减小了片材的厚度。但是,即使是实质上不包含空隙的情况,或空隙部分虽然存在、但实质上没有减少的情况,当垂直于片材表面的压力作用时,通过压延使片材更薄,仍然具有压缩性,本发明也包括这种情况。当然,还包括通过空隙部分的减少和压延效果的共同作用使片材厚度减少的情况下所具有的压缩性。实际上,大多数情况下通过加热·加压可使厚度减少20~30%。
这些浸脂纤维片材具有适度的压缩性,对绝缘基板加热·压缩时,贯通孔内的导电性材料(例如,导电性糊状物)受压缩作用影响,其结果是促进了导电性材料的致密化,因而可以容易地确保通过导电性材料连接的布线图形间电气连接的可靠性(确保导电性材料自身的低电阻化、电阻稳定性、导电性材料和基板材料及与布线图形的粘合等),获得耐热性和机械强度均好的布线板。
此外,本发明中的耐热性薄膜是指加热·加压绝缘基板、使包含在其中的热固化性树脂固化时不熔融的薄膜,本发明的布线板中,至少背离浸脂纤维片材一侧的耐热性薄膜表面实质上是平整的。耐热性薄膜是具有绝缘性,与浸脂纤维片材不相溶的薄膜。具体来讲,耐热性薄膜可以由无机物质(例如,金属氧化物、特别是云母)形成,或有机物质(例如,芳香族聚酰胺和聚酰亚胺等耐热性树脂)形成。
最好的薄膜是对绝缘基板加热·加压时不熔融、且实质上不变形的薄膜。但是,由于受浸脂纤维片材表面的凹凸状的影响,只要在背离浸脂纤维片材一侧的耐热性薄膜表面能够维持平整性,而在加热·加压条件下会变形的薄膜也可使用。
本发明的耐热性薄膜特别好的是具有10kg/mm2以上的断裂强度的薄膜。这样就能够提高耐热性薄膜上的布线图形的粘合强度,获得可靠性高的布线板。
特别好的耐热性薄膜是耐热性树脂薄膜,例如,芳香族聚酰胺(特别是全芳香族聚酰胺)、聚酰亚胺、芳香族聚酯(特别是全芳香族聚酯)、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亚苯基醚这样的树脂薄膜。
耐热性薄膜所遇到的温度中最高的是固化浸脂纤维片材所含浸的树脂的温度,所用的浸脂纤维片材不同,该温度也不同。一般,浸脂纤维片材所含浸的树脂的固化温度大致可分为2种(低温固化性树脂片材(固化温度为120~180℃)和高温固化性树脂片材(固化温度为180~250℃))。芳香族聚酰胺(特别是全芳香族聚酰胺)、聚酰亚胺、芳香族聚酯的薄膜可用作含浸了高温固化性树脂的纤维片材。对于含浸了低温固化性树脂的纤维片材,除了上述薄膜之外,还可使用聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亚苯基醚的薄膜。
只要浸脂纤维片材表面的凹凸状不对绝缘基板产生影响,对耐热性薄膜的厚度就没有特别的限定,但厚到妨碍浸脂纤维片材固化时的加热就不好了。另外,如果耐热性薄膜较厚,则减小了整个绝缘基板的压缩性,对导电性材料的致密化也不利。耐热性薄膜的厚度一般约为浸脂纤维片材的厚度的10~40%,具体来讲,至少为数μm,较好的是至少为10μm,例如,10~30μm的厚度。
通过热压可将耐热性薄膜设置在浸脂纤维片材上。热压是指将耐热性薄膜放置在浸脂纤维片材上,一边以不引起所含浸的树脂固化的温度加热一边加压,使所含浸的树脂具有粘合性,这样耐热性薄膜就粘接在浸脂纤维片材上(所以,称为热压)。所加的压力无需太大,加热和加压只要短时间即可。例如,含浸的树脂为环氧树脂时,可在压力为0.3~3kg/cm2、时间为数秒~10几秒、温度为80~140℃的条件下进行热压。
如有必要,可在耐热性薄膜和浸脂纤维片材之间设置粘合剂层,通过热压使粘合剂活化,使它们粘合在一起。所以,耐热性薄膜在朝向浸脂纤维片材一面的表面可具有粘合剂层。该粘合剂层由在含浸树脂的固化条件下也能够维持粘合性能的耐热性粘合剂形成,上述粘合剂可使用例如环氧树脂类、聚酰亚胺类等粘合剂(可在比含浸树脂的固化温度低的温度下发挥粘合活性的粘合剂)。从确保在耐热性薄膜上形成均匀涂膜方面考虑,更好的是在前一例子中使用橡胶变性环氧树脂,在后一例子中使用聚酰亚胺硅氧烷树脂。
如上所述将耐热性薄膜配置在浸脂纤维片材上时,浸脂纤维片材表面的凹凸状不对背离浸脂纤维片材的耐热性薄膜表面(绝缘基板的露出表面)产生影响,其结果是从实质上确保了绝缘基板露出表面的平整性。
然后,在以上获得的绝缘基板上配置剥离性薄膜。该剥离性薄膜是平整的薄膜,在贯通孔中填充导电性材料时可作为掩膜板发挥作用,可暂时配置在绝缘基板上。只要是容易剥离的薄膜,对其没有特别的限定。一般可使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜这样的聚酯薄膜等剥离性薄膜,根据不同情况,为了能够更容易地从绝缘基板上剥离薄膜,可在剥离性薄膜上涂布剥离剂。
要将剥离性薄膜配置在绝缘基板上,可将剥离性薄膜放置在绝缘基板上,通过热压来完成。当通过热压在剥离性薄膜和绝缘基板间不能够获得充分粘合性时,可在它们之间设置粘合剂层。一般,较好是在绝缘基板和剥离性薄膜间设置粘合剂层,通过插入粘合剂层,使它们一起被热压,就可粘合在一起。该粘合剂层可与先前说明的设置在耐热性薄膜和浸脂纤维片材之间的粘合剂层相同。所以,耐热性薄膜可在其一侧或两侧都具备粘合剂层。将剥离性薄膜配置在绝缘基板上,可以在将耐热性薄膜配置在浸脂纤维片材上的同样条件下通过热压来完成。
因此,在将耐热性薄膜配置在浸脂纤维片材上、在其上再配置剥离性薄膜的情况下,即,连续进行步骤(1)和(2)的操作时,也可以通过将耐热性薄膜放置在浸脂纤维片材上,在其上放置剥离性薄膜,使它们的位置对准,一起进行加热·加压,也就是同时进行步骤(1)和(2)来获得布线板备件。这种情况下,较好的是在耐热性薄膜和剥离性薄膜间设置粘合剂层,更好的是除此之外,还在耐热性薄膜和浸脂纤维片材间设置粘合剂层。
所以,在上述形成的布线板备件上形成贯通孔、再在其中填充导电性糊状物这样的导电性材料时,剥离性薄膜和耐热性薄膜以平整的界面充分粘合,因此,导电性材料无法进入界面。所以,在接着除去剥离性薄膜、形成布线图形时,即使布线图形和贯通孔间及/或贯通孔和其他贯通孔间的距离比目前的更短,也难以在它们之间发生短路。
此外,除去剥离性薄膜而获得的绝缘基板的露出表面(耐热性薄膜的露出表面)实质上是平整的。所以,在其上设置布线图形时,即使是浸脂纤维片材表面具有凹凸状的情况,形成于绝缘基板上的布线图形实质上也是平整的,其结果是,能够在绝缘基板上高精度地形成微细布线图形。
由于本发明的布线板的绝缘基板包含具备压缩性的浸脂纤维片材,所以,加热·加压绝缘基板时,被埋在设置于绝缘基板上的贯通孔内的导电性糊状物或金属微粒同时受到压力,包含在导电性糊状物中的树脂成分转移到绝缘基材中的同时,使导电性糊状物中的金属微粒这样的导电性材料变为致密化的导电性材料,或金属微粒形成为致密化的导电性材料,所以,能够很容易地确保上述电气连接的可靠性(确保导电性材料的低电阻化和电阻稳定性,确保导电性材料和绝缘基板及布线图形间的粘合性等)。
此外,关于形成绝缘基板露出表面的平整的耐热性薄膜和形成于其上的布线图形用导电性材料(例如,铜箔等金属箔)之间的粘合,如先前说明的,通过预先在耐热性薄膜上形成粘合剂层,能够暂时确保与剥离性薄膜的充分的粘合强度。除去剥离性薄膜后,由于残存有粘合剂层,再加上绝缘基板表面(即,耐热性薄膜表面)实质上是平整的,因此由于粘合剂层的存在,确保了布线图形用导电性材料(例如,金属箔)和绝缘基板间的充分的粘合状态。这样通过刻蚀使导电性材料形成布线图形时,由于光刻液没有进入导电性材料和绝缘基板间,所以能够形成正确的布线图形。
而且,作为耐热性树脂薄膜可使用具有高电绝缘性和良好的抗漏电性的薄膜(例如,聚酰亚胺薄膜等),能够获得可靠性更高的布线板。
此外,贯通孔也可称为穿透孔、内穿透孔或通孔,一般,在其中填入导电性糊状物或金属微粒这样的导电性材料,该导电性材料使配置于绝缘基板两侧的规定的布线图形按照规定进行电气连接。导电性糊状物一般可以是制造具有穿透孔的布线基板时使用的导电性材料,通常为微细的导电性材料,例如,由金属(银。铜等)微粒和热固化性树脂(环氧树脂)构成,通过网版印刷填充到贯通孔中。对被填充在贯通孔中的导电性糊状物进行加热·加压处理时,由于浸脂纤维片材具有压缩性,所以,至少有一部分树脂成分从贯通孔转移到浸脂纤维片材内,其结果是,金属微粒这样的构成导电性材料的主要成分的密度有所增加(即,构成导电性材料的成分变得十分致密),以这种导电性材料来连接绝缘基板两侧的布线图形。
从以上说明可看出,本发明的布线板上没有中空的贯通孔,在填充了导电性材料的贯通孔上通过布线图形(或导体焊盘)能够进行电子元器件的安装,这样进一步提高这种布线板所特有的高布线密度和高安装密度,同时,还能够提高整个布线板的可靠性。
将导电性材料配置在贯通孔中之后,除去剥离性薄膜,在至少一侧露出耐热性薄膜的绝缘基板的两侧配置布线用材料。布线用材料为铜箔这样的金属箔时,该配置是在配置了布线用材料后,与绝缘基板一起加热、加压(即,热压),使包含在绝缘基板中的半固化状态的热固化性树脂固化,同时将布线用材料和绝缘基板粘合在一起。
进行上述热压时,上述耐热性薄膜与剥离性薄膜不同,不同点在于,它是在固化温度以上对热固化性树脂进行加热,而且,通常在更长时间(例如,数十分钟~2小时),更大压力(例如,20~100kg/cm2)下保持加热和加压状态。一般不论是哪一种热压,在进行完规定的加热和加压处理后,如有必要,应该很快地进行冷却。
上述热压也可采用任何适当的已知装置、方法和条件进行。例如,对耐热性薄膜和剥离性薄膜进行热压时,可使用具有加热轧辊的轧辊层压装置这样的设备,在压力为0.3~3kg/cm2、时间为数秒~10几秒、温度为80~140℃的条件下进行。此外,例如为了使热固化性树脂固化而进行热压时,可使用具有加热板的热压机这样的装置,在压力为20~100kg/cm2、时间为数10分钟~2小时、温度为120~250℃的条件下进行。
此外,形成布线图形时,还可使用以下方法来代替上述热压金属箔的方法,即,预先在别的剥离性支撑板上形成布线图形,将其放置在绝缘基板上进行热压,在将布线图形转印在绝缘基板上的同时,使热固化性树脂固化。
如以上说明可明显看出,本发明在浸脂纤维片材上形成布线图形时,通过在它们之间设置耐热性薄膜,解决了因浸脂纤维片材表面形成的凹凸状而产生的问题。所以,本发明不仅可用于上述双面布线板,同样也适用于多层布线板。
即,本发明的多层布线板由至少3层布线图形层和位于它们之间的浸脂纤维片材构成,在至少1个布线图形和含浸了树脂的片材之间配置了耐热性薄膜,布线图形通过填充在各浸脂纤维片材上形成的至少1个贯通孔中的导电性材料电气连接。
关于本发明的多层布线板的说明,除了布线层数不同之外,只要没有特别的情况,上述双面布线板的说明实际上都能适用。例如,对浸脂纤维片材、耐热性薄膜和剥离性薄膜等的说明都适用。特别好的形态是在多层布线板最外部的布线图形和浸脂纤维片材之间配置耐热性薄膜。因为这样能够使多层布线板最外部的布线图形致密化,从而能够在多层布线板上以高密度进行电子元器件的安装。当然,关于内部的布线图形,如有必要,也可采用在布线图形和浸脂纤维片材之间配置耐热性薄膜的结构。
制造多层布线板时,如果是布线图形的总层数较多(例如,4~10层)的情况,则将上述预先形成的至少1块双面布线板和在规定的贯通孔中配置了导电性材料的至少1块浸脂纤维片材互相重叠,形成多层结构体,或如有必要,将形成最外部布线图形的导电性材料(例如,金属箔)再作为最外部分配置形成结构体,然后加热、加压该结构体,使未固化的树脂固化,从而使结构体一体化形成多层布线板。这种情况下,也能够用已经形成的多层布线板代替双面布线板。
本发明的一个较好的实施状态提供了一种多层布线板,是在浸脂纤维片材两侧配置规定的布线图形,这些布线通过填充在贯通孔中的导电性材料电气连接而形成至少1个双面布线板,再和具有填充在贯通孔内的导电性材料的浸脂纤维片材构成的至少1个中间连接体交替排列而形成的多层布线板,它的特征是,中间连接体构成多层布线板的最外部时,该中间连接体在最外部表面具有规定的布线图形,位于各中间连接体两侧的布线图形通过中间连接体贯通孔内的导电性材料连接,而至少1个双面布线板在至少一侧布线图形和浸脂纤维片材之间具有耐热性薄膜,贯通孔贯通了浸脂纤维片材和耐热性薄膜。
上述多层布线板的1种形态中,双面布线板的数量只比中间连接体的数量多1个,其结果是双面布线板构成了多层布线板两侧的最外部,构成布线板最外部的双面布线板的至少一侧至少在最外部布线图形和浸脂纤维片材之间具有耐热性薄膜即可。
例如,在作为绝缘基板的浸脂纤维片材所规定的位置上具有贯通孔,在该贯通孔中填充了导电性材料的中间连接体两侧配置·粘合上述本发明的双面布线板,两侧的双面布线板的布线图形通过填充在中间连接体贯通孔中的导电性材料电气连接。该例子是在双面布线板之间存在中间连接体的具有4个布线图形的布线板。
上述多层布线板的另一形态是双面布线板的数量只比中间连接体的数量少1个,其结果是,中间连接体构成多层布线板两侧的最外部,与构成多层布线板最外部表面的中间连接体相邻的双面布线板的至少一侧在至少一侧的布线图形和浸脂纤维片材之间具有耐热性薄膜即可。
例如,在浸脂纤维片材所规定的位置具有贯通孔,在贯通孔中填充了导电性材料的中间连接体配置于上述本发明的双面布线板两侧,从而形成多层布线板,各中间连接体在背离双面布线板的表面上具有所规定的布线图形,各中间连接体背离双面布线板的表面上所规定的布线图形通过该中间连接体的贯通孔中的导电性材料与该中间连接体相邻的双面布线板的布线图形电气连接而形成多层布线板。这个例子也是在中间连接体间存在双面布线板的具有4个布线图形的布线板。
该多层布线板中,在多层布线板中包含的耐热性薄膜上可形成极为微细的布线图形,同时没有中空的贯通孔,导电性材料填充到贯通孔中后,通过布线图形(导体焊盘)可进行电子元器件的安装,这样的布线板由于通过中间连接体电气连接,所以,能够获得具有高布线密度和高安装密度的多层布线板。
以下,参考附图对本发明的各种布线板更为具体的形态进行说明。
具体形态1

图1表示具体形态1的本发明的双面布线板的示意剖面图(垂直于布线板的主表面方向),图2表示一部分放大的示意剖面图。
图1中,例如,在有机纤维无纺布中浸入热固化性树脂(已经固化)而形成的浸脂纤维片材11的两侧配置实质上与浸脂纤维片材11不相溶的耐热性薄膜,例如,耐热性树脂薄膜15,由它们构成作为绝缘基板10的复合体。在绝缘基板10的规定位置上设置至少1个贯通孔12,在其内部填充入导电性材料13(例如,导电性糊状物)。在构成绝缘基板10两侧的耐热性薄膜15上形成规定的布线图形14a和14b,使它们通过导电性材料13而电气连接。贯通孔12的数量和位置可根据配置在绝缘基板10两侧的布线图形14a和14b决定。
如图2所示,为了增加耐热性薄膜15和浸脂纤维片材11及/或布线图形14的粘合性,根据耐热性薄膜15的材质,在其一面或两面最好具有聚酰亚胺、环氧树脂等粘合剂层16。由于浸脂纤维片材11中含浸的的树脂在对耐热性片材进行的热压处理中也能够显现出粘合性,而且,由于形成布线板时的加热,使树脂变成熔融状态,所以,即使在耐热性薄膜15和浸脂纤维片材11之间不存在粘合剂层16,在大多数情况下也能够确保与耐热性薄膜15充分的粘合性。由于在最后形成布线板时为使含浸树脂固化·压缩而进行的加热·加压工序中耐热性薄膜15也不会转变为熔融状态,所以,有时布线图形14和耐热性薄膜15之间的粘合性不够充分,在这种情况下,较好的是通过在布线图形14和耐热性薄膜15之间设置粘合剂层16(参看图2),就能够确保布线图形14和耐热性薄膜15之间充分的粘合性。
图3为上述本发明具体形态1的双面布线板制造方法的工序示意图,是与图1同样的剖面图。
如图3(a)所示,作为浸脂纤维片材11,例如,预先将热固化性环氧树脂(例如,Shell公司生产的“EPON1151B60”)浸入芳香族聚酰胺(例如,芳族聚酰胺)纤维(例如,デュポン株式会社制“Kevlar”,纤度1.5旦、纤维长度7mm、单位面积重量70g/m2)的无纺布形成厚度为150μm的多孔半固化片材(环氧树脂呈半固化状态),通过热压在其两面贴上耐热性树脂薄膜15,然后,再次通过热压在其外侧表面设置例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等组成的厚度为12μm的剥离性薄膜17,制得布线板备件。
作为耐热性树脂薄膜15,可使用例如在厚度为19μm的全芳香族聚酰胺薄膜(旭化成制,ァラミカ)的两面涂布了厚度为10μm的由橡胶变性环氧树脂或聚酰亚胺硅氧烷组成的粘合剂16(图3中未显示)的薄膜。
然后,如图3(b)所示,在具有剥离性薄膜17的绝缘基板10的规定位置上通过使用二氧化碳气体激光等的激光加工形成孔径为200μm的贯通孔12。
接着,将导电性糊状物或金属微粒等导电性材料13填充到贯通孔12中后,如图3(c)所示,剥离除去剥离性薄膜17。将导电性糊状物作为导电性材料13使用时,例如,可使用将平均粒径为2μm的铜粉以85重量%的比例混合入由无溶剂型环氧树脂组成的粘合剂树脂中,用3滚筒搅拌机将该混合物混合均匀而形成的导电性糊状物。
此外,将导电性糊状物13填充入贯通孔12内的方法使用的是印刷法,即,从剥离性薄膜17上通过涂刷法或滚筒转印法印刷填充导电性糊状物。此时,剥离性薄膜17具有印刷掩膜的作用。由于耐热性薄膜15的朝向剥离性薄膜17的表面实质上是平整的,所以,能够确保两种薄膜间充分的粘合,其结果是,沿耐热性薄膜15的表面上从贯通孔中没有导电性糊状物溢出。
如图3(d)所示,露出的粘合剂层16(图3中未显示)上,例如,分别设置了厚度为35μm的铜箔18。
然后,加热·加压图3(d)状态的材料,对其进行热压,即,压缩半固化状态的绝缘基板11和导电性糊状物13,使含浸树脂和导电性糊状物的树脂固化,同时,两侧铜箔18与耐热性薄膜15粘合,使它们成为一体。例如,在真空中加上60kg/cm2的压力,在30分钟内将温度从室温上升至200℃,在200℃保持60分钟后,在30分钟内使温度降至室温,进行这样的热压工序。其结果是,通过图3(e)所示的贯通孔12内的导电性材料13使铜箔电气连接,得到双面贴上了铜箔的电路板。
最后,如图3(f)所示,通过光刻法刻蚀铜箔18,形成布线图形14a和14b,制得两面都具备布线图形的布线板19。
在参考上述图3的制造方法中,使用了为增加耐热性树脂薄膜15两面的粘合力而具有粘合剂层16的材料,但如前所述,也可省略浸脂纤维片材11侧的粘合剂层16。而且,使用热熔型聚酰亚胺树脂薄膜作为耐热性薄膜时,仅靠加热·加压,就能够获得对浸脂纤维片材11和铜箔18所必要的粘合力。这种情况下,也可省略在耐热性薄膜15两侧涂布粘合剂层16的工序。
图4表示在上述具体形态1的双面布线板19和19'(图1)中间夹上下述中间连接体20、层叠而成的具有4层布线层的多层布线板制造工序的示意剖面图。
首先,如图4(a)所示,例如,将热固化性环氧树脂浸入芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺)纤维的无纺布中,在呈半固化状态的厚度为180μm的多孔半固化片材组成的浸脂纤维片材11a两侧通过热压等方法设置聚对二甲酸乙二醇酯等组成的厚度为12μm的剥离性薄膜17,制得中间连接体备件30。
然后,如图4(b)所示,在中间连接体备件30的规定位置上通过使用二氧化碳气体激光等的激光加工形成孔径为200μm的贯通孔12,在其中填充导电性糊状物或金属粉等导电性材料13。
接着,如图4(c)所示,剥离除去剥离性薄膜17,制得中间连接体20。
然后,如图4(d)所示,在两侧分别具有规定布线图形的上述具体形态1的2片双面布线板19和19'之间配置中间连接体20,从外侧对它们一起进行加热·加压,压缩中间连接体20的半固化状态的浸脂纤维片材11a和导电性材料13,使它们固化,将中间连接体20和双面布线板19及19'粘合,使布线图形14b和14c通过中间连接体20的导电性材料13电气连接。这样就制得了图5所示的具备最外层布线图形14a、14d和内层布线图形14b、14c这4层布线图形的多层布线板。
图6表示与图5所示的具有4层布线层的多层布线板同样的多层布线板一部分被放大的示意图。图中,外层布线板19和19'中,在耐热性薄膜15两侧设置了粘合剂层16。如图6所示的状态,在中间连接体20表面没有设置耐热性树脂薄膜15,但如果是有必要使布线板19及/或19'和中间连接体20之间的布线图形14b和14c高密度化、具有充分电绝缘性等的情况,则代替图4(c)的中间连接体20,可使用图3(c)所示的在浸脂纤维片材11两侧配置了耐热性薄膜15的中间连接体20。
即,可通过在具有浸脂纤维片材及在其至少一侧、较好是两侧上的耐热性薄膜的绝缘基板上形成的贯通孔内填充的导电性材料,使配置在两侧的布线图形电气连接,从而构成所需的中间连接体。这样的中间连接体可通过图3(a)~(c)的工序制得。所以,浸脂纤维片材表面的凹凸状不会对耐热性薄膜的露出表面造成影响,耐热性薄膜表面实质上是平整的。其结果是,制造中间连接体时,可确保耐热性薄膜和剥离性薄膜之间充分的粘合状态。这样,在形成贯通孔后填充导电性材料时,由于能够确保剥离性薄膜和耐热性薄膜之间充分的粘合,就使导电性材料不会从耐热性薄膜上的贯通孔中溢出。因此,可使中间连接体中的贯通孔和其他贯通孔间的距离比目前更小。使用这样的连接体连接双面布线板时,可高精度制得微细布线图形。
所以,本发明提供了用于连接配置在两侧的布线板的中间连接体,该中间连接体由浸脂纤维片材及配置在其至少一侧的耐热性薄膜构成,在规定位置具有贯通孔,为了连接布线板在贯通孔内填充了导电性材料。此外,包含在中间连接体的浸脂纤维片材中的热固化性树脂为预成型状态,即半固化状态。
具体形态2图7表示具体状态2的本发明的双面布线板制造工序(垂直于基板主表面方向)示意图。
首先,如图7(a)所示,由半固化状态的浸脂纤维片材11a和其两侧的耐热性薄膜15形成绝缘基板10,在其两侧配置剥离性薄膜17。此外,在如图所示状态中,在耐热性薄膜15和剥离性薄膜17之间具有粘合剂层16。
然后,如图7(b)所示,形成贯通孔12。
接着,在贯通孔12中填充导电性材料13,如图7(c)所示,除去剥离性薄膜17,使粘合剂层16露出。
图7(a)~(c)的工序和图3(a)~(c)所示工序在实质上是相同的。
在上述工序完成后,如图7(d)所示,在半固化状态的绝缘基板11a两侧设置由例如芳香族聚酰亚胺薄膜(宇部兴产制,ュ-ピレックス)形成的耐热性树脂薄膜15(在露出表面上具有粘合剂层16),再将另外准备的在一侧表面上分别形成有布线图形21a和21b的剥离性布线图形支撑板22a和22b配置在贯通孔12内填充导电性糊状物13而形成的绝缘基板10两侧,使得布线图21a和21b朝向绝缘基板10,然后进行热压处理,将它们一起加热、加压,使半固化状态的浸脂纤维片材11a和导电性糊状物13被压缩、固化。这样,通过涂布于耐热性薄膜15表面的粘合剂16就使布线图形21a和21b粘合在绝缘基板10两侧,通过导电性糊状物13使布线图形21a和21b电气连接。
上述热压处理结束后,通过将剥离性板22a和22b剥离,获得图7(e)所示的在平滑表面的两面都具备了布线图形的双面布线板。这样,预先形成于剥离性布线支撑板22a和22b上的布线图形21a和21b利用转印法通过粘合剂层16转印到平整性良好的耐热性树脂薄膜上,可高精度形成更微细的布线图形。
图8表示将下述的中间连接体23夹在上述具体形态2的双面布线板24和25(与图7(e类似))之间、层叠而成的具有4层布线层的多层布线板的制造工序示意图。该中间连接体23实质上与图7(c)所示的绝缘基板具备同样的结构。
首先,如图8(a)所示,作为中间连接体23,例如,可使用在芳族聚酰胺无纺布中浸入热固化性环氧树脂而形成的多孔半固化片材11a两侧设置了在由全芳香族聚酯薄膜(クラレ制,ベクトラン)构成的耐热性薄膜15两面涂布了粘合剂16(スリ-ボンド制,TB-1650,为了简单,未在图中显示浸脂纤维片材11a和耐热性薄膜15间的粘合剂层)而形成的连接体。
用与图7(a)~(c)所示相同的工序可制得中间连接体23。并将其配置在2块分别形成不同的布线图形21a、21b和21c、21d的双面布线板24和25间,从两侧对它们一起加热、加压,使中间连接体23的浸脂纤维片材11a和导电性糊状物13压缩,通过使包含在其中的树脂固化,就能够获得图8(b)所示的具备4层布线图形21a、21b、21c和21d的多层布线板。
本具体形态中,使用了在其表面设置了耐热性薄膜15的中间连接体23,但也可使用没有设置耐热性薄膜15的中间连接体。另外,作为浸脂纤维片材,对使用了芳族聚酰胺纤维·环氧树脂复合材料的片材进行了说明,但如果使用玻璃纤维·环氧树脂复合材料、玻璃纤维·BT树脂复合材料或芳族聚酰胺·BT树脂复合材料来代替芳族聚酰胺·环氧树脂,也能够获得同样的效果。此外,还可使用2种以上材料。
实施例参照上述具体形态1和2,制造具有4层布线层的本发明的多层布线板(图5和图8(b))。此外,为了比较,还制造了图9(f)所示的以往例子的布线板。
测定制得的布线板的电气特性,其结果如表1所示。
表1
此外,状态1/1中,耐热性树脂薄膜材料使用的是全芳香族聚酰胺(旭化成制,アラミヵ),状态1/2的耐热性树脂薄膜材料使用的是芳香族聚酰亚胺(宇部兴产制,ュ-ピレックス),状态1/3的耐热性树脂薄膜材料使用的是全芳香族聚酯(クラレ制,ベクトラン)。
浸脂纤维片材使用的都是芳族聚酰胺·环氧树脂复合材料。
从以下3点对电气特性进行测定(1)在各布线板上以1.0mm的间隔设置覆盖贯通孔的直径为0.5mm的焊盘,各焊盘用宽度为0.2mm、长度为15mm的布线连接,对布线加直流电压,测定能够破坏焊盘间绝缘状态的电压;(2)利用空腔谐振器的扰动法,在常温常湿状态下测定布线板的介电常数,将布线板放置在60℃、95%RH的恒温恒湿槽中,250小时后取出,再次测定其介电常数,求出介电常数的变化;(3)在各布线板的最外层表面,用线宽分别为30μm、50μm、70μm,长度都为10mm的线各100根形成布线图形时,观察发生缺陷的数量,求出良好率。
从表1可明显看出,具体形态1和2的布线板的绝缘击穿电压比以往布线板大,,约为3倍以上。
状态1/1的介电常数变化率与以往结构的布线板相同,但考虑到状态1/2和1/3及状态2(使用与状态1/3相同的耐热性树脂薄膜材料)所用的耐热性树脂薄膜材料的吸水性比状态1/1的全芳香族聚酰胺小,所以,它们的介电常数变化率在以往结构的一半以下。
这样可知,本发明的两面具有布线层的布线板或具有多层布线层的布线板与以往结构相比,电气特性有所提高。
另外,形成线宽在50μm以下的微细布线图形时的良好率也比以往结构高,特别是利用转印法形成布线图形的状态2的线路良好率,即使是线宽最小的30μm这样的线也取得了无缺陷(良好率为100%)这样良好的结果。
从以上说明可知,本发明使用了在浸脂纤维片材的至少一面上层叠了表面平整的耐热性薄膜的绝缘基板,通过穿透该基板而设置的填充了导电性材料的穿透孔,使形成于绝缘基板两面的微细布线图形电气连接,这样即使在浸脂纤维片材表面具有凹凸状的情况下,也能够在平整的耐热性薄膜表面形成平整的布线图形,进而获得高密度制作的微细的布线图形。
此外,在绝缘基板被压缩时,埋在设置于绝缘基板上的贯通孔内的导电性材料,利用绝缘基板的构成要素之一的浸脂纤维片材的压缩性,形成致密的导电性材料,所以,能够很容易地获得上述电气连接的可靠性(确保导电性材料的低电阻化和电阻稳定化,导电性材料和绝缘基板及布线图形的粘合性)。
通过预先在耐热性薄膜上形成粘合剂层,能够充分确保构成绝缘基板的表面平整的耐热性树脂薄膜和形成于其上的布线图形用铜箔等金属箔的粘合强度。而且,由于耐热性薄膜表面是平整的,所以使形成布线图形的全部绝缘基板表面平滑,同时,即使埋在贯通孔内的导电体为导电性糊状物,也能够防止导电性糊状物溢出到绝缘基板上,因此,就能够防止因此而导致的布线图形间的短路。
此外,由于耐热性树脂薄膜使用的是具有高电绝缘性和良好抗漏电性的材料,且价格便宜,容易获得,所以,能够以较低成本制得可靠性高的布线板。
本发明的布线板上没有中空的贯通孔,在填充了导电性材料的贯通孔上通过布线图形(导体焊盘)可进行电子元器件的安装,因此与可形成微细的布线图形的效果相结合,就提供了具有高布线密度和高安装密度的布线板。
图1表示本发明具体形态1的双面布线板的示意剖面图。
图2表示本发明具体形态1的双面布线板的放大剖面图。
图3表示本发明具体形态1的双面布线板的制作工序剖面图。
图4表示本发明具体形态1的多层布线板的制作工序剖面图。
图5表示本发明具体形态1的多层布线板的剖面图。
图6表示本发明具体形态1的多层布线板的部分放大剖面图。
图7表示本发明具体形态2的双面布线板的制作工序剖面图。
图8表示本发明具体形态2的多层布线板的制作工序剖面图。
图9表示以往结构的布线板的制作工序剖面图。
图中符号说明10为绝缘基板,11为浸脂纤维片材,12为贯通孔,13为导电性材料(导电性糊状物),14a和14b为布线图形,15为耐热性树脂薄膜,16为剥离性薄膜,18为铜箔,19为双面布线图形,20为中间连接体,21a、21b、21c和21d为布线图形,23为中间连接体,24和25为双面布线板,30为中间连接体备件。
权利要求
1.一种双面布线板,其特征在于,由浸脂纤维片材及在其至少一侧配置的耐热性薄膜构成绝缘基板,将所述绝缘基板穿透形成贯通孔,通过填充在所形成的贯通孔内的导电性材料,使形成于绝缘基板两侧的规定的布线图形电气连接。
2.如权利要求1所述的双面布线板,其特征还在于,耐热性薄膜至少在形成布线图形侧具有粘合剂层,通过该粘合剂层使耐热性薄膜和布线图形粘合。
3.如权利要求1或2所述的双面布线板,其特征还在于,耐热性薄膜的断裂强度在10kg/mm2以上。
4.如权利要求1~3的任何一项所述的双面布线板,其特征还在于,耐热性薄膜选自由芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亚苯基醚薄膜形成的耐热性薄膜。
5.如权利要求1~4的任何一项所述的双面布线板,其特征还在于,浸脂纤维片材选自玻璃纤维·环氧树脂复合材料、玻璃纤维·双马来酰亚胺三吖嗪树脂复合材料、芳族聚酰胺纤维·环氧树脂复合材料、芳族聚酰胺纤维·双马来酰亚胺三吖嗪树脂复合材料中的至少一种。
6.一种多层布线板,其特征在于,是在规定位置具有贯通孔、在由贯通孔内填充了导电性材料的浸脂纤维片材构成的中间连接体两侧层叠了权利要求1所述的双面布线板而形成的多层布线板;仅在权利要求1的布线板一侧具有耐热性薄膜的情况下,耐热性薄膜位于背离中间连接体的一侧;与中间连接体相邻的两块双面布线板的布线图形通过填充在中间连接体的贯通孔内的导电性材料电气连接。
7.一种多层布线板,其特征在于,是在规定位置具有贯通孔、将由贯通孔内填充了导电性材料的浸脂纤维片材构成的中间连接体配置在权利要求1所述的双面布线板两侧而形成的多层布线板;各中间连接体在背离双面布线板的表面上具有规定的布线图形;各中间连接体的背离双面布线板的表面上的规定的布线图形,通过中间连接体的贯通孔内的导电性材料和与中间连接体相邻的双面布线板的布线图形电气连接。
8.一种多层布线板,其特征在于,是在浸脂纤维片材两侧配置规定的布线图形,这些布线图形通过填充在贯通孔内的导电性材料电气连接而形成双面布线板,由具有填充在贯通孔内的导电性材料的浸脂纤维片材构成中间连接体,再由至少一块前述双面布线板和至少一块前述中间连接体交替排列而成的多层布线板;中间连接体构成多层布线板最外部时,该中间连接体在最外部表面上具有规定的布线图形;位于各中间连接体两侧的布线图形通过该中间连接体的贯通孔内的导电性材料连接;至少一块双面布线板在至少一侧布线图形和浸脂纤维片材间具有耐热性薄膜,贯通孔穿透浸脂纤维片材和耐热性薄膜。
9.如权利要求8所述的多层布线板,其特征还在于,双面布线板的数量只比中间连接体的数量多1个时,双面布线板构成多层布线板两侧的最外部,构成布线板最外部的双面布线板的至少一侧至少在最外部布线图形和浸脂纤维片材间具有耐热性薄膜。
10.如权利要求8所述的多层布线板,其特征还在于,双面布线板的数量只比中间连接体的数量少1个时,中间连接体构成多层布线板两侧的最外部,与构成多层布线板最外部的中间连接体相邻的双面布线板的至少一侧在至少一侧的布线图形和浸脂纤维片材间具有耐热性薄膜。
11.如权利要求6~10的任何一项所述的多层布线板,其特征还在于,中间连接体或至少1片中间连接体在浸脂纤维片材的至少一侧具有耐热性薄膜,贯通孔是穿透浸脂纤维片材和耐热性薄膜而形成的。
12.如权利要求6~11的任何一项所述的多层布线板,其特征还在于,耐热性薄膜至少在形成布线图形的一侧具有粘合剂层,通过该粘合剂层使耐热性薄膜和布线图形粘合。
13.如权利要求6~12的任何一项所述的多层布线板,其特征还在于,耐热性薄膜的断裂强度在10kg/mm2以上。
14.如权利要求6~13的任何一项所述的多层布线板,其特征还在于,耐热性薄膜选自由芳香族聚酰胺、聚酰亚胺、芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亚苯基醚薄膜形成的耐热性薄膜。
15.如权利要求6~14的任何一项所述的多层布线板,其特征还在于,浸脂纤维片材选自玻璃纤维·环氧树脂复合材料、玻璃纤维·双马来酰亚胺三吖嗪树脂复合材料、芳族聚酰胺纤维·环氧树脂复合材料、芳族聚酰胺纤维·双马来酰亚胺三吖嗪树脂复合材料中的至少一种。
16.一种双面布线板的制作方法,即穿透由浸脂纤维片材及在其至少一侧配置的耐热性薄膜构成的绝缘基板而形成贯通孔,通过填充在所形成的贯通孔内的导电性材料,使形成于绝缘基板两侧的规定的布线图形电气连接而构成双面布线板,其特征在于,包括以下6道工序(1)将耐热性薄膜配置于浸脂纤维片材的至少一侧,获得复合而成的绝缘基板;(2)将剥离性薄膜配置于绝缘基板两侧,形成布线板备件;(3)穿透绝缘基板和剥离性薄膜,形成规定的贯通孔;(4)在贯通孔内填充导电性材料;(5)从在贯通孔内填充了导电性材料的布线板备件上除去剥离性薄膜,获得至少在一侧露出耐热性薄膜的绝缘基板;(6)在绝缘基板两侧配置布线用金属箔,同时对绝缘基板和金属箔一起进行加热、加压,使浸在浸脂纤维片材中的树脂固化,使绝缘基板和金属箔成为一体,然后,使金属箔形成通过贯通孔内的导电性材料连接的布线图形。
17.如权利要求16所述的方法,其特征还在于,可用工序(7)代替工序(6),即,将预先在剥离性支撑板上形成了规定的布线图形的布线图形支撑板与贯通孔的位置对准,然后将其配置于绝缘基板两侧,将夹在这些支撑板中的绝缘基板和支撑板一起加热、加压,使浸脂纤维片材中含浸的树脂固化,使绝缘基板和布线图形支撑板成为一体,接着,除去剥离性支撑板,将布线图形转印在绝缘基板上。
18.如权利要求16或17所述的方法,其特征还在于,贯通孔是通过激光加工形成的。
19.如权利要求16~18的任何一项所述的方法,其特征还在于,导电性材料为具有流动性的导电性糊状物。
20.一种多层布线板的制作方法,其特征在于,包括以下7道工序(1)将剥离性薄膜配置于浸脂纤维片材两侧,形成中间连接体备件;(2)在中间连接体备件上形成规定的贯通孔,在其中填充导电性材料;(3)从在贯通孔内填充了导电性材料的中间连接体备件上除去剥离性薄膜,获得中间连接体;(4)在2块中间连接体之间配置权利要求16~19的任何一项所述的方法制得的双面布线板;(5)在中间连接体的背离双面布线板一侧配置金属箔;(6)对按照金属箔、中间连接体、双面布线板、中间连接体和金属箔的顺序配置而成的结构体一起进行加热、加压,使中间连接体的浸脂纤维片材中的含浸树脂固化,将它们粘合为一体;(7)使构成粘合为一体的结构体的最外层的金属箔形成规定的布线图形,该布线图形通过中间连接体的贯通孔内的导电性材料和双面布线板电气连接。
21.如权利要求20所述的方法,其特征还在于,至少一块用于形成中间连接体的浸脂纤维片材在至少一侧具有耐热性薄膜,该中间连接体的贯通孔穿透浸脂纤维片材和耐热性薄膜,中间连接体仅在一侧具有耐热性薄膜时,形成耐热性薄膜位于背离双面布线板一侧的结构体。
22.一种多层布线板的制作方法,其特征在于,交替配置权利要求16~19的任何一项所述的方法制得的至少一块双面布线板和权利要求20或21所述的至少一块中间连接体,对它们进行加热、加压,使中间连接体的浸脂纤维片材的含浸树脂固化而粘合为一体;中间连接体构成多层布线板最外层时,在加压和加热前预先在构成多层布线板最外层表面的中间连接体侧配置金属箔,同时对双面布线板、中间连接体和金属箔一起进行加热、加压。
23.如权利要求22所述的方法,其特征还在于,双面布线板、中间连接体和金属箔并不是在一道工序中粘合为一体的,而是相邻的至少一块双面布线板和至少一块中间连接体预先已经在另一工序中通过加热、加压粘合为一体。
24.如权利要求16~23的任何一项所述的方法,其特征还在于,耐热性薄膜至少在配置布线图形的一侧具有粘合剂层。
25.一种多层布线板,其特征在于,由至少3层布线图形层和位于其中的浸脂纤维片材构成,在至少一个布线图形和含浸了树脂的片材之间配置了耐热性薄膜,布线图形通过填充在形成于各浸脂纤维片材上的贯通孔内的导电性材料电气连接。
26.一种中间连接体,其特征在于,是连接配置于两侧的布线板的中间连接体,由浸脂纤维片材及在其至少一侧配置的耐热性薄膜构成,在规定位置上具有贯通孔,为了连接布线板,在贯通孔内配置了导电性材料。
全文摘要
本发明保持了具有内贯通孔的布线板所具备的优点,解决了由浸脂纤维片材表面的凹凸状引起的将浸脂纤维片材作为绝缘基板使用的布线板的问题(布线图形和绝缘基板的粘合强度不够,或热压时产生的印刷电路板表面的凹凸状使布线图形微细化受到限制)。本发明的布线板由浸脂纤维片材及在其至少一侧配置的耐热性薄膜构成绝缘基板,利用填充在穿透前述绝缘基板而形成的贯通孔内的导电性材料,使形成于绝缘基板两侧的规定的布线图形电气连接。
文档编号B32B5/02GK1211160SQ981161
公开日1999年3月17日 申请日期1998年7月16日 优先权日1997年7月16日
发明者野田修, 畠中秀夫, 坂本和德, 长谷川正生 申请人:松下电器产业株式会社
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