生产中间层通道及对其有用的层压制体前体的方法

专利名称：生产中间层通道及对其有用的层压制体前体的方法
背景技术：
1、发明领域本发明包括一种与底物相关联的金属包盖(metal-clad)的层压制件，其中该金属包盖的层压制件包括一层半透明金属层，该半透明金属层很薄，足以让光化光穿透到达其下的光致介电层。本发明也包括一种利用包括半透明金属层的金属包盖层压制件生产具有中间层通道的电路板的方法。
2、相关技术说明为满足顾客对高功能及低成本计算机及电子设备的需求，电子工业还在不断寻求高产品性能。其中，电子工业正用来增强性能的方法是设计其电路线路及间隔空间更小、更精细的电路板。增加线路密度会使电路层更少，电子器件更小。另外，电子工业也正转向利用微通道的组合技术。利用非常微细的网眼(通道)来连接介电质电路层的多层电路板，使每网眼板面积缩小，而电路显著致密。
现行电路板面设计要求底物材料上可高精度地形成极为精细的线路及间隔空间。金属箔一般是电路板上形成电路线路的一种优选底物。这种金属薄膜最通常是通过电沉积方法来形成的。电沉积铜薄膜一般必须有一最小限定厚度，＞1微米，以避免破洞或间断性。目前工业使用的金属箔一般至少5微米厚。印刷电路板中采用较薄金属箔，可形成更密集的压缩线路，并可降低生产成本。因此，发展制取薄铜箔的方法有着重要的意义。现行方法在层压制品上制取和放置非常薄的金属箔是受到限制的。U.S.09/075,732披露了一个利用生产薄金属片制件的方法，来制备印刷电路板层的实施例，在此引以参考。
用可光致成像介电材料制造合成多层印刷电路板的光通道方法(photovia processes)已得到发展。在这些方法中，将光致介电质涂在构图芯上，并使之光致成像，界定其通道孔。然后对通道孔与介电层表面一起镀铜。US5,354,593将两种光致介电质顺序层压及光致成像在导电芯上，界定其通道孔，然后对通道孔镀铜。US5,451,721生产了一种多层印刷电路板，采用的是在其表面有金属线路的芯上涂敷一层光敏树脂层的方法。成像形成通道后，用非电(化学)涂镀技术在该树脂层上沉积一层铜。US5,334,487在底物上制取了一层构图层，采用的是在铜箔反面上涂敷不同光敏组合物并使其曝光的方法。对一侧面进行显影及刻蚀铜，然后显影另一面，并使整个孔眼金属化。对US5,354,593、5451,721及5,334,487在此均引以参考。
现行高密度合成技术主要依赖于通过溅射金属沉积或无电接种方法使之金属化的通道孔及介电层。可采用活性离子刻蚀、在有光活性介电质时的光刻蚀、湿刻蚀，或投影烧蚀方法来形成通道。由于与现行印刷接线板的设备相符，光致介电质正成为最引人注意的办法。随后的金属层，属于溅射或无电沉积上的金属层，是作为对成型电路中的构图电镀或面板电镀的种子层而加以涂镀的。溅射沉积是优选的，因为它属于干法处理，但现行印刷接线板的基础设施不包括溅射技术，所以这种技术仅限于小的印刷接线板。美国专利申请US09/054,264及09/054,263披露了可用于制备包括中间层通道的电路板的方法及其制品的实施例，在此引以参考。无电接种对许多电路板工艺都是可能的，但其步骤要求电路板曝露于恶劣的pH湿法下，并使种子层均匀性变差，导电性低、蚀刻后在介电质内残留金属。因而需要一种能构成高密度电路通道，符合许多现行接线板方法的技术。
发明综述本发明目的在于提供一种金属包盖的层压制品，用于生产包括中间层通道的印刷电路板。
本发明另一个目的在于提供一种其中包括至少一层利用单光成象步骤的中间层通道的prepeg及/或电路板的生产方法。
本发明涉及一种金属包盖的层压制品，包括一层有第一及第二表面的载片、一层覆盖于该载片第一表面的脱模剂层、一层包括至少一层沉积于脱模剂层上其厚约50-3000埃的导电金属层、一层光致介电层、及一层沉积在该导电金属层上的任选粘结剂层。
本发明也涉及生产中间层通道的方法。该中间层通道是用制备电路板中间体的方法来制造的，该中间体包括(1)一层底物；(2)一层沉积在该底物上的光致介电层；(3)一层半透明金属层；及(4)至少一层嵌入电路。该中间层通道的形成，采用了对该电路板中间体至少一部分进行曝光的方法，使光透过该半透明金属层一段充足的时间，形成已曝光及未曝光的光致介电质部分。在对光源一次曝光后，除去曝光或未曝光的光致介电层部分及覆盖该光致介电层的曝光或未曝光部分的相应半透明金属层部分，以形成通道。
附图简述

图1A、1B、1C、1D、及1E描绘用已有技术方法生产包括中间层通道的电路步骤中电路板中间制品的横断面图；图2及3是在两层合并前，包括至少一层嵌入电路的金属包盖层压制品及电路板前体底物的断面图；图4是按图2表示的两层合并得到的电路板中间制品的横断面图；及图5A、5B及5C表明在生产电路板中间层通道方法的各步骤中电路板中间制品的横断面图。
发明详述图1表明已有技术方法生产包括至少一层嵌入电路的印刷电路板的各步骤。该方法已详细叙述于美国专利申请09/054,263及09/054,264中，在此引以参考，从分层的层压制品开始，如图1A所示，其中包括一层导电金属层110、一层光致介电层112、一层底层114及至少一层嵌入电路116。如图1B所示，将保护层130涂于该导电金属层上。使保护层130曝露于光化光下，对保护层130显影，露出导电金属层110部分。刻蚀底物上曝光的导电金属层110，得到部分通道132′，如图1C所示。对于正像作用的光致介电材料，使该层压制品第二次曝光于光化光，以软化位于部分通道132′的光致介电层部分，此后除去曝光的光致介电层部分，形成通道132，使至少一部分嵌入电路116外露，如图1C所示。最后，采用本领域已知的面板或图案镀敷方法，将互连接件140贴敷于通道132和导电金属层110上，使嵌入电路116与导电金属层110电路合在一起。
图4表明可用于生产中间层通道的一种电路板中间制品。该电路板中间制品包括一层与光致介电层12相关连的半透明金属层10，光致介电层又贴于基底14上。该中间制品包括至少一层由导电材料如金属组成的积分电路16。
图2是一种用于生产图4所示中间制品的金属包盖的层压制品的横截面图。金属包盖的层压制品50被固定在底物60之上，该底物60包括底层14及至少一层嵌入电路16。金属包盖的层压制品50包括一层聚合物或金属箔的载片层21、一层在该载片层上形成的聚合物脱模剂层22及一层在脱模剂层22上形成的半透明金属层10。金属包盖的层压制品50可以任选包括一层粘结剂层24，以有利于该金属包盖的层压制品50对光致介电层12的粘着性。另外、光致介电层12可预涂于底物60的底层14上，从而使光致介电层12覆盖至少一层嵌入电路16。此另一种实施方案描绘于图3中。
载片层21优选包括一种柔性、外型尺寸稳定、耐撕破及耐化学侵蚀性好的材料。载片层21应能承受高于环境的温度。优选地是，载片层21由一种对水及残余溶剂吸收少的材料组成，因为水和溶剂对金属化步骤均有干扰。适宜材料包括聚合物薄膜或金属箔。金属箔是优选的，因为金属箔在高温下拉伸强度高，吸水性低及残留溶剂少。
载片层21优选是电镀铜箔或聚酰亚胺薄膜。可制造适宜载片的其它金属箔包括轧制或电沉积的包括钢、铝(AllFoil，由阿尔科俄(Alcoa)公司提供)及铜(由古尔德(Gould)公司及橡树三井财团有限公司提供)的金属及合金。预计某些聚合物薄膜也应适合于本发明的实施。适宜聚合物薄膜的实例包括聚酯，诸如聚对苯二酸亚乙酯、聚对苯二酸亚丁酯及聚萘酸亚乙酯(Kaladex，由帝国化学亚美尼卡(ICI America)公司提供)、聚丙烯、聚氟乙烯(Tedlar，由杜邦公司提供)、聚酰亚胺(Kapton，由杜邦公司提供；Upilex，由UBE工业公司提供)、及尼龙(Capran，由联合信号(Alliedsignal)公司提供)。
采用脱模剂层22来促进载片层21与半透明金属层10的分离。为避免起毛致使层压时半透明金属层10不能完全转移至底物上的问题，脱模剂层22被设计成能在脱模剂层22及载片层21间分界面上进行剥离。随后借助于等离子体、氧化环境、强光或适当溶剂，脱除半透明金属层10上的脱模剂层22。优选地是，用溶剂洗涤，最优选用水溶液洗涤，除去脱模剂层22。对于没有脱模剂层的方法及对于在分隔层及半透明金属层间的界面处剥离脱模剂层的方法，通常都会出现半透明金属层的金属不能完全转移至底物上的现象。
脱模剂层22由一种聚合材料制成。优选地是，脱模剂是一种水可溶性材料，以利于方便与半透明金属层10中脱离。因为光致抗蚀剂是在碱性环境下显影的，最优选应采用可溶于碱性水溶液的脱模剂。适用的聚合物应是一种成膜良好的材料。可借助于挥发性碱类诸如氢氧化铵来增进溶解，用水来涂镀聚合物。任选该脱模剂包括一种水溶性的表面活性剂，以提高溶液的湿润性，抑制干燥损害。
优选的脱模剂可采用包括聚乙烯吡咯烷酮(PVP)聚合物、表面活性剂及水作为配方。预计适合于实施本发明的是含聚乙烯吡咯烷酮约1-50％及表面活性剂约0-5％的配方。用于本发明优选的聚乙烯吡咯烷酮的分子量在约10,000-5,000,000范围。有理由指望，包括聚合物诸如酸改性丙烯酸系聚合物、丙烯酸系共聚物、聚氨酯及聚酯、羧酸功能苯乙烯丙烯酸树脂(Joncryl，S.C.约翰逊石蜡(Johnson Wax)公司提供)，聚乙烯醇(Airvol，空气产品及化学试剂公司提供)、及纤维素基聚合物的脱模剂层可成功地用于实施本发明。其它适宜的水溶性表面活性剂，可适用于本发明作为脱模剂层的包括烷基芳基聚醚醇类(，TritonX100，罗姆及哈斯(Rohm&Haas)公司)、甘油、乙氧基化蓖麻油(Surfactol，365蓖麻油化学公司(CasChem Inc.，))及氟代脂肪族聚酯类(Fluorad430，三姆(3M)公司)。脱模剂配方用量要足以达到干重约10-1000毫克/平方英尺，约0.1-10微米。优选地是，脱模剂配方用量要足以达到层厚约1-4微米，干重约100-400毫克/平方英尺。
将脱模剂层22涂敷于载片层21上。将半透明金属层10沉积在曝光脱模剂层22上。可在单层导电金属之外或多层导电金属或合金之外加工半透明金属层10。无论所用层数多少，重要的是半透明金属层10要薄得足以半透明，即薄得使至少一些光线可穿透半透明金属层10并触及光致介电层12。我们测定表明，厚度为10-3000埃的半透明金属层10就薄得足以使光穿透半透明金属层10及进入光致介电层12的接触。但为保证光透射通过半透明金属层10，强度足以使之与光致介电层12快速反应，优选地是，该半透明金属层10厚度约50-1000埃，最优选厚度约100-750埃。
半透明金属层10可全由薄主导电层组成，薄主导电层是利用Desk III溅射装置溅射沉积在脱模剂层22上的。预计本领域已知的所有溅射或汽相沉积方法均可成功用于本发明。半透明金属层10优选由金、铬、铜或其合金制成。其它适宜金属包括，但不限于，锡、镍、铝、钛、锌、铬-锌合金、黄铜、铜，及其合金。半透明金属层10可任选由适宜金属或非金属导电及非导电材料的混合物制成。
任选地是，半透明金属层10可包括主金属层及第二金属层，第二金属层10是用于防止主金属层氧化，增加层压过程中的粘着力，或起到对金属迁移屏障的作用。可在第一金属层上沉积一层锌、铟、锡、钴、铝、铬、镍、镍铬、黄铜，或是其铜合金，以形成任选的第二金属层。其它适宜金属包括，但不限于，镁、钛，锰、铋、钼、银、金、钨、锆、锑、及铬-锌合金。从镀金属室取出后，该第二金属层就阻止了第一金属层中金属的氧化，并增加了对热固性树脂系统的粘着力。该半透明金属层的主金属层及第二金属层总厚度不得超过3000埃，而且优选不大于约1000埃，最优选不超过750埃。
可将任选一种粘结剂层24涂敷于半透明金属层10上。粘结剂层24用于增强层压过程后金属层与底物层间的结合。任选的粘结剂层24可以是有机的、有机金属的、或无机的化合物，并可将其涂至厚度0.0005微米(5埃)-10微米(100,000埃)。可采用多层，诸如一层有机金属层，接着一层有机层。一般采用有机金属层时，诸如硅烷，则该涂层应当厚0.0005微米(5埃)-0.005微米(500埃)。在利用有机粘结剂层时，诸如用热塑性塑料、热固性聚合物或混合物时，该涂层应当厚0.1微米(1000埃)-10微米(100,000埃)。应该选择可溶于显影光致介电层的溶剂的有机粘结剂层。
按照图2，底物60包括底层14，其上有至少一层曝光嵌入电路16。底层14可以是任一可用于生产印刷电路板的材料。一般、该底物基底由介电材料诸如热塑或热固性薄膜；与玻璃、陶瓷或有机增强剂的复合物；或陶瓷或金属组成。
光致介电层12可以是任一在光化光源下曝光时起负象作用或正象作用的树脂体系。适用于光致介电材料的实例包括环氧树脂、聚酰亚胺及丙烯酸脂基树脂。US5,672,760中披露的组合物是可用的，在此引以参考。市场供应的介电质化学品包括ProbelecTM91(液态，由奇巴加基(Ciba Geigy)公司提供)及ViaLuxTM81(薄膜，由杜邦公司提供)、XP-9500(由舍普列(Shipley)公司提供)，ProbelecXB-7081(由奇巴专用化学品公司提供)及AE-15(由摩尔顿电子材料(Morton Electronic Materials)公司提供)。
适宜负象操作的光致介电组合物包括一些可光致聚合的组合物，其内包括至少一种有至少二个烯不饱合双键的可光致聚合化合物，诸如丙烯酸酯，加上一种自由基光引发剂。其它负象操作的可光致成像的组合物，可通过使一种曝露于光化辐射后能产生酸的光致产酸剂与一种聚合物前体如环氧前体进行混合的方法来生产，该聚合物前体在与所生成的酸连同任选但优选一种有机酸酐单体或聚合物及任选但优选一种含酚单体或聚合物一起接触后会形成聚合物。两类操作的光敏介电组合物的组合也在本发明范围内。
这种含至少二个烯不饱合双键的可光致聚合的化合物，在本领域是众所周知的。适用作为可聚合的化合物是醚类，丙烯酸及甲基丙烯酸与芳族及脂肪族或环脂族多元醇的酯及偏酯类，其中芳族及脂肪族多元醇优选为含2-30个碳原子的，或环脂族多元醇优选为含5或6个环碳原子的。这些多元醇也可用环氧化物诸如环氧乙烷或环氧丙烷加以改性。聚亚氧烷基乙二醇的偏酯及酯类也适用。实例有二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、平均分子量在200-2000的二甲基丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、平均分子量200-2000的二丙烯酸多甘醇酯、三羟甲基丙烷乙氧基化三甲基丙烯酸酯、平均分子量500-1500的三羟甲基丙烷多乙氧基化三甲基丙烯酸酯、平均分子量500-1500的三羟甲基丙烷乙氧基化三丙烯酸酯、二丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸二季戊四醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、八丙烯酸三季戊四醇、二甲基丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、二甲基丙烯酸二季戊四醇酯、四甲基丙烯酸二季戊四醇酯、八甲基丙烯酸三季戊四醇酯、二甲基丙烯酸1，3-丁二酯、三丙烯酸山梨糖醇酯、四丙烯酸山梨糖醇酯、四甲基丙烯酸山梨糖醇酯、五丙烯酸山梨糖醇酯、六丙烯酸山梨糖酯醇、丙烯酸低聚酯(oligoester acrylates)、甲基丙烯酸低聚酯(oligoester methaerylates)、双-及三-丙烯酸丙三醇酯、1，4-环己烷二丙烯酸酯、平均分子量100-155的双丙烯酸酯(bisacrylates)及双甲基丙烯酸酯(bismethacrylates)或聚乙二醇、乙二醇二烯丙基醚、1，1，1-三羟甲基丙烷三烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚、二烯丙基琥珀酸酯及二烯丙基己二酸酯、或上述化合物的混合物。优选多官能丙烯酸脂低聚物包括，但不局限于，丙烯酸脂化环氧树脂类、丙烯酸酯化聚氨基甲酸酯，及丙烯酸酯化聚酯。可光致聚合化合物含量要在曝露于足够光化辐射后足以成为可光致聚合的。在优选实施方案中，按总辐射敏感组合物的非溶剂部分计，总组合物中该多官能可光致聚合化合物含量为1-80重量％，优选约20-70重量％。
在使用可光致聚合组合物时，这些组合物含至少一种可光解产生自由基的产自由基组分。产自由基组分的实例包括本身通过碎裂或诺尼席(Norrish)-1型机理光解产生自由基的光引发剂。这些光引发剂具有能分裂形成二个根的碳-羰基键，其中至少一个是能光致引发的。适宜的引发剂包括芳香酮类，诸如二苯甲酮、丙烯酸酯化二苯甲酮、2-乙基蒽醌、菲醌、2-叔-丁基蒽醌、1，2-苯并蒽醌(1，2-benzanthraquinone)、2，3-苯并蒽醌、2，3-二氯代萘醌、苄基二甲基缩酮及其它芳族酮类，如安息香、安息香醚类如安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丁基醚及安息香苯醚、甲基安息香、乙基安息香及其他安息香；二苯基-2，4，6-三甲基苯甲酰基膦氧化物(diephenyl-2，4，6-trimethyl benzoylphosphine oxide)；及双(戊氟苯基)钛茂(bis(pentafluorophenyl)titanocene)。该产自由基组分可包括一种通过诺尼席-1型机理与一种光谱增感剂产生自由基的产自由基引发剂的组合。这种组合包括2-甲基-1-4’-(甲硫基)-2-吗啉苯基乙基甲酮(由奇巴加基化学药品公司提供)与乙基米蚩酮(EMK)(ethyl Michler′s ketone)组合的Irgacure 907，其中乙基米蚩酮(EMK)为4，4-双二乙氨基二苯甲酮；EMK与2-异丙基噻吨酮(isopropylthioxanthanone)(ITX)组合的Irgacure 907；与EMK组合的二苯甲酮；与ITX组合的二苯甲酮；由奇巴-加基化学药品提供的作为Irgacure 369的2-苄基-2-N，N-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-1-丁酮与EMK的组合；Irgacure 369与ITX的组合。在这些情况下，优选为产自由基的光引发剂对光谱增感剂的重量比在约5∶1至约1∶5范围。其它可用于本发明的自由基发生剂不限于包括三嗪，诸如氯自由基发生剂如2-取代-4，6-双(三卤代甲基)-1，3，5-三嗪。前述取代物有一个发色基团，可使三嗪光谱灵敏度达到部分电磁辐射光谱。这些自由基发生剂非限制性实例包括f2-(4-甲氧萘-1-基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪；2-(4-甲硫基苯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪；2-(4-甲氧苯乙烯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪；2-(4-二乙氨基苯基-1，3-丁二烯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪；2-(4-二乙氨基苯基-1，3-丁二烯基)-4，6-双(三氯甲基)-1，3，5-三嗪等。诺尼席(Norrish)II型机理化合物也是可用于本发明的，如噻吨酮如ITX与可摄取氢源如三乙醇胺的组合。该产自由基组分的含量要在该光致聚合化合物充分曝露于光化辐射后足以使之能进行光致聚合的作用。该光引发剂可包括约占总组合物非溶剂部分的1-50％，更优选约2-40％，最优选约5％-25％。
将曝露于光化辐射后能产生酸的光致产酸剂与能同其产生的酸接触后形成聚合物的聚合物前体如环氧前体进行混合，也可生产负象操作的光致成像组合物。此处可采用的光致产酸剂是一种曝露于光化辐射如紫外辐射后能产生酸的光致产酸剂。在光致成像技术中光致产酸剂是已知的，它可包括，但不局限于鎓类化合物，诸如锍、碘鎓及重氮盐的芳基衍生物，及具有对光不稳的卤素原子的有机化合物。优选光致产酸剂包括三芳基锍及二芳基碘鎓盐与六氟磷酸酯、六氟锑酸酯、六氟砷酸酯及四氟硼酸阴离子。非限制的适宜碘鎓盐类有二苯基碘鎓(diephenyliodonium)、二萘基碘鎓、二(4-氯代苯基)碘鎓、甲苯基(十二烷基苯基)碘鎓、萘基苯基碘鎓、4-(三氟代甲基苯基)苯基碘鎓、4-乙基苯基-苯基碘鎓、二(4-乙酰基苯基)碘鎓、甲苯基苯基碘鎓、4-丁氧苯基苯基碘鎓、二(4-苯基苯基)碘鎓等的盐类。二苯基碘鎓盐类是优选的。非限制性适宜锍盐的实例有三苯基锍、二甲基苯基锍、4-丁氧苯基二苯基锍及4-乙酰氧基-苯基二苯基锍的盐类。三苯锍的盐类是优选的。带有对光不稳定的卤素原子的有机化合物包括α-卤代-p-硝基甲苯、α-卤甲基-s-三嗪、四溴化碳等等。对这些产酸剂，可用单一的或两个或多个产酸剂的组合。光致产酸剂组分优选含量约占总组合物中非溶剂部分总重的0.05-20％，更优选按该组合物非溶剂部分重量计约0.2-10％，最优选约0.5-5％。
适宜的聚合物前体包括环氧前体，例如如下物质的二环氧甘油醚类间苯二酚、儿茶酚、氢醌、双酚、双酚A、双酚F、双酚K、四溴双酚A、酚-甲醛酚醛清漆树脂、烷基取代酚-甲醛树脂、酚-羟基苯甲醛树脂、甲酚-羟基苯甲醛树脂，双环戊二烯-酚树脂，双环戊二烯-取代酚树脂、四甲基双酚、四甲基四溴双酚，及其任一结合等。每分子上有一个以上芳族羟基的化合物的烯化氧加成物也是适宜的，比如二羟基酚类、二酚类(biphenols)、双酚类、卤化双酚类、烷基化双酚，三苯酚、酚-醛酚醛清漆树脂、卤化酚-醛酚醛清漆树脂、烷基化酚醛清漆树脂，酚-羟基苯甲醛树脂、甲酚-羟基苯甲醛树脂及其任一组合等与环氧乙烷、环氧丙烷或氧化丁烯的加成物。平均每分子有一个以上的脂肪族羟基的化合物的缩水甘油醚也是适宜的，诸如脂肪族多元醇及聚醚多元醇。非限制性实例包括聚乙二醇、聚丙二醇、甘油、多甘油(polyglyercerols)、三羟甲基丙烷、丁二醇、山梨糖醇、季戊四醇及其组合的多环甘油基醚类。环氧前体组分优选含量，按该组合物非溶剂部分的重量计，约10-90％，更优选约20-80％，最优选约35-65％。任选负象操作光敏性介电组合物可包括如上所述丙烯酸脂与环氧型组合物两者的混合物。则该组合物优选含一种任选有机酸酐单体或聚合物固化剂组分。非限制性适宜酐类的实例包括苯乙烯-马来酐、苯乙烯-甲基丙烯酸烷基酯-衣康酐、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯-衣康酐、丙烯酸丁酯-苯乙烯-马来酐等等。优选的是苯乙烯-马来酐聚合物，其苯乙烯对马来酐摩尔比约1∶1-3∶1。十二碳烯基丁二酸酐、偏苯三酸酐、chloroendic anhydride、邻苯二甲酸酐、甲基六氢化邻苯二甲酸酐、1-甲基四氢化邻苯二甲酸酐、六氢化邻苯二甲酸酐、methylnadic anhydride、甲基丁烯基四氢化邻苯二甲酸酐、二苯甲酮四羧二酐、甲基环己烯二酸酐(methylcyclohexendiacrboxylic anhydride)也是适宜的。对这些酸酐可采用单一的或两个或更多个酸酐组合的。酸酐组分在该组合物中优选含量约0.5-90％，更优选约1-80％，最优选约2-6％，按组合物非溶剂部分重量计。此外，该组合物含一种任选包含芳族羟基的化合物，比如酚单体或其聚合物或混合物。此处可采用的适宜含芳族羟基的化合物包括例如平均每分子有一个以上酚羟基的化合物。适宜的这些化合物包括，例如，二羟基酚类、二酚类、双酚类、卤化双酚类、烷基化双酚、三酚类、酚醛树脂、卤化的酚-醛酚醛清漆树脂、烷基化苯酚-醛酚醛清漆树脂、酚-羟基苯甲醛树脂、烷基化苯酚-羟基苯甲醛树脂、及二羟酚类、二酚类、双酚类、卤化双酚类、烷基化双酚、三酚类、酚-醛酚醛清漆树脂、卤化的酚--醛酚醛清漆树脂、烷基化苯酚-醛酚醛清漆树脂、甲酚-醛酚醛清漆树脂、酚-羟基苯甲醛树脂、甲酚羟基苯甲醛树脂、乙烯基酚聚合物、其任一结合等的环氧乙烷、环氧丙烷、或氧化丁烯加成物等。在采用含酚化合物或聚合物时，优选含量为约0.5-90％，更优选约1-80％，最优选约2-60％，按该组合物非溶剂部分的重量计。
任选地是，该光敏介电组合物可包括一种固化促进剂，如热固化促进剂，例如叔胺、咪唑膦。热固化促进剂含量，按该光敏介电组合物的非溶剂部分重量计，可为约0.01-10％，更优选为约0.02-5％，最优选为约0.5-2％。
光致介电组合物的组分可在任一适宜介质溶剂中进行混合，并可用任一便利手段将其涂至导电箔上。可用于制备本发明光致介电组合物的溶剂包括醇类，比如甲醇、乙醇、丙醇及丁醇；酮类，比如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、二异丁基甲酮等；酯类，比如乙酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯、甲酸甲酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯及甲基纤维素醋酸酯；芳香族烃，比如甲苯、二甲苯、苯、乙苯；卤代烃，比如四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、1，2-二氯乙烷、一氯代苯、氯萘；醚类，比如四氢呋喃、二乙醚、乙二醇单乙醚醋酸酯、乙二醇单甲醚等等，二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等，及其混合物。最优选溶剂是溶解感光膜其它组分的乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚及二甲基甲酰胺。可用于本发明可光致聚合组合物的溶剂的适宜数量，按该组合物非溶剂部分总重量计，在约200-1,000％，优选50-500％的范围。然后，用众所周知的方法，但不限于，诸如旋涂、缝口模头涂、挤压、迈耶棒材拉丝(Meyer roddrawing)、针杆拉丝(blade drawing)、筛涂、淋涂、浸涂或喷涂法，将所制备的光致介电组合物涂敷在半透明金属层上或基底上。涂敷光致介电组合物后，立即蒸发溶剂，得到干涂层重量约20-200克/平方米，更优选约4-150克/平方米，最优选约50-100克/平方米。在该光致介电组合物上可任选贴附一层保护膜待用。
现参考图4，中间制品70包括至少一层嵌入电路16。嵌入电路16一般应形成在基底14上。嵌入电路16可用任何导电金属、合金或任一其它可用于印刷电路板电路中的材料来制作。
图5A-5C描绘了在制造金属光通道现场工艺中各阶段印刷电路板横截面。尽管图5A-5C披露了全过程，但本发明仍然包括用图5描绘通过一步或多步方法制作中间制品。在采用优选层压制品时，所得起始结构，如图5所示，包括载片层21、脱模剂层22、半透明金属层10、光致介电层12、底层14、及至少一层嵌入电路16。
在图5A中，从底物取出载片21，露出覆盖超薄金属层10的脱模剂层22。借助于一种等离子体、氧化环境、强光，或优选一种溶剂溶剂，最优选利用一种水溶剂体系可除去脱模剂层22。与后一步显影该通道所用的显影剂有关，可用曝光方法使脱模剂层22留在金属层上。将照相用具放置于与超薄金属层10接触(或如若脱模层保留在金属层上，就与脱模层接触)并结合用光化光光源曝光，使光穿过照相用具并穿过该半透明金属层10，进入光致介电层12。在负象作用光致介电质的情况下，该照相用具有效地阻断了对通道区的光路，同时使邻近区域曝光。在正象作用光致介电质的情况下，则选择该用具阻断达到周围区域的光路，而只使光线通到通道形成点上。将光化光照在底物上经历一段足够的时间，使光线穿过半透明金属层，在负象作用化学品情况下，使一部分光致介电层12固化，或在正象作用系统情况下，则使光致介电质的溶解度增加。受光源结合的时间取决于几个变量，包括厚度、超薄金属层中所用金属的类型，光化光强度及光的波长等。预计应该使底物在在波长约200-450纳米的紫外区光源下曝光几秒至几分钟的时间。选择光源的波长应与光致介电质的光化特征相匹配。
用适当溶剂溶解通道方法，显影曝光后的光致介电质与超薄金属层。溶剂渗透通过对溶剂是多孔的半透明金属层，使在下的光致介电层部分脱离至溶胀。已经发现溶剂化环境的一般湍流，更优选地是，加入对环境冲撞的射流，会使金属层下的光致介电质溶剂化，有助于显影及同时脱除软化了的光致介电质部分及相应覆盖的半透明金属层。对于未脱出脱模剂层22的地方，在显影过程中可脱出该脱模层。优选地是，优选的通道露出了一部分与底物相关的嵌入电路16，如图5B所示。在通道周围仍保留超薄金属层，以便进行接种图象镀敷或面板镀敷的电路形成。
如图5C所示，然后在嵌入电路16与超薄金属层10间形成导电互联接40，使底物内二层电路层导电连接一起，形成电路交线。可采用图象镀敷或面板镀敷的电路形成技术由图5B形成图5C。
本发明方法及制品可用于制造处于印刷电路板中多层面上的通道及联接线路。生产多分层印刷电路板的实例在US5,451,721中可以找到，在此引以参考。
下述非限制性实施例是用来说明本发明几实施方案的。
实施例1此实施例确定了波长355纳米光穿过溅射金箔的光透射百分率。采用紫外线分光光度计(HPA452A)测定光穿过利用不同金溅射时间制作的金膜光透射百分率。光透射测试的结果列于下表1。
表1
制表结果表明，有一些光被透射穿过非常薄的金膜层。但是，该透射光强度随溅射时间(即金薄膜厚度)增加而迅速减低。
实施例2按照本发明方法制备一种中间层通道。制备了一种其成分示于表2中的脱模涂层。
表2
2密耳UpilexTM聚酰亚胺薄膜的样品由UBE工业公司提供。在薄膜上涂敷上述脱模层，并在160℃下干燥2分钟。经测定所得涂层为250毫克/平方英尺。涂层透明。利用一种Desk III溅射器，将金溅射在该透明涂层上。在脱模层上沉积金60秒，厚度达约1000埃。从Morton电子材料公司获得一种光致介电负象操作薄膜，被称为AE-15。将该介电薄膜溶于甲乙酮及环己酮的混合物中。将所得溶液涂敷在该金属层上，并加以干燥。利用一种辗滚层压机在95℃下层压该层结构为FR-4层压电路板。该聚酰亚胺薄膜易于撕下，在金属表面上留下脱模层。将照相用具置于脱模层上方，并使该叠层曝露于紫外光源下240秒。取去照相用具后，通过喷射操作将pH10-11的显示剂水液涂于其表面上8分钟。在显影过程中，露出通道，并脱出层压制品上的脱模层。再运用本领域已知的标准面板及图象镀敷技术，进行进一步电路形成。
实施例3按照本发明方法制备一种中间层通道。制备了一种其成分显示于表3的脱模涂层。
表3
2密耳UpilexTM聚酰亚胺薄膜的样品由UBE工业公司获得。上述脱模层是涂在该薄膜上的，并在160℃下干燥2分钟。所得涂层测定为250毫克/平方英尺。涂层透明。在该透明涂层上溅射一层铜层，使厚度达到55％的紫外光源光可透射穿过铜层。从Morton电子材料公司获得一种光致介电负象操作的薄膜，被称为AE-15。首先将该膜材料层压为FR-4层压电路板。然后，运用辗滚层压机在95℃下层压该叠层结构。容易地撕下该聚酰亚胺薄膜，在金属表面上留下脱模层。将照相用具放置于脱模层上方，并使该叠层曝露于紫外光源下240秒。拿去照相用具后，用喷射操作将pH10-11的显示剂水液涂于其表面上8分钟。在显影过程中，露出通道，脱出层压制品上的脱模层。运用本领域已知的标准面板及图象镀敷技术完成进一步地电路构成。
权利要求
1.一种金属包盖的层压制品，包括(a)具有第一表面和第二表面的载片；(b)一层覆盖在载片第一表面上的脱膜剂层；(c)一层半透明金属层，包括沉积在该脱膜剂层上厚约50-3000埃的至少一层导电金属层；及(d)一层沉积于该导电金属层上的光致介电层。
2.按照权利要求1的金属包盖的层压制品，其中该导电金属层包括一层金属。
3.按照权利要求1的金属包盖的层压制品，其中该导电金属层厚度约200-1000埃。
4.按照权利要求1的金属包盖的层压制品，其中该光致介电层是与包括曝光电路层的底物相关联的。
5.一种电路板中间制品，包括(a)具有第一面和第二面的载片；(b)一层覆盖在载片第一面上的脱膜剂层；(c)一层半透明金属层，包括沉积在该脱膜剂层上厚约50-1000埃的至少一层导电金属层；及(d)一层沉积于该导电金属层上的光致介电层；(e)一层包括与光致介电层相关联的曝光电路层的底物。
6.一种生产中间层通道的方法，包括步骤(a)制备一种还包括如下部分的电路板中间体(1)一层底物；(2)一层沉积在该底物上的光致介电层；(3)一层沉积在该光致介电层上的半透明金属层；及(4)至少一层嵌入电路；(b)使该电路板中间体的至少一部分曝光，使光穿透该半透明金属层一段足够的时间，以形成曝光后的光致介质部分；(c)脱除光致介电层曝光部分及覆盖该光致介电层曝光部分的相应半透明金属层部分，以形成通道。
7.按照权利要求6的方法，其中该嵌入电路是通过该通道曝光的。
8.按照权利要求7的方法，还包括涂敷导电联接部分的步骤，使嵌入电路与半透明金属层合成一导电体。
9.按照权利要求8的方法，还包括在至少一部分半透明金属层上蚀刻及镀敷的步骤，以形成一种多层印刷电路板。
10.一种生产中间层通道的方法，包括步骤(a)制备一种还包括如下部分的电路板中间体(1)一层底物；(2)一层沉积在该底物上的光致介电层；(3)一层沉积在该光致介电层上的半透明金属层；及(4)至少一层嵌入电路；(b)使该电路板中间体的至少一部分曝光，使光穿透过该半透明金属层一段足够时间，形成曝光后的光致介质部分；(c)脱除光致介电层未曝光部分及覆盖该光致介电层未曝光部分的相应半透明金属层部分，以形成通道。
11.按照权利要求10的方法，其中该嵌入电路是通过该通道曝光的。
12.按照权利要求11的方法，还包括涂敷导电联接部分的步骤，使嵌入电路与半透明金属层合成一导电体。
13.按照权利要求12的方法，还包括在至少一部分半透明金属层上蚀刻及镀敷的步骤，以形成一种多层印刷电路板。
全文摘要
一种金属包盖的层压制品,包括一层载片(21)、一层脱模剂层(22)、一层半透明的金属层(10)和一层沉积在该导电的金属层(10)上的光致介电层(12)及一种利用金属包盖的层压制件形成一种中间层通道(interlayer via)(32)的方法,该方法是使由该金属包盖的层压制件制成的电路板中间体至少一部分曝光,通过光照透该半透明金属层(10)一段充足的时间,使之形成曝光或未曝光的光致介电质部分,然后脱除该光致介电层(12)的曝光或未曝光部分及脱除覆盖在光致介电层(12)曝光或未曝光部分上相应的半透明金属层(10)部分,形成中间层通道(32)。
文档编号B32B15/08GK1333999SQ99815464
公开日2002年1月30日 申请日期1999年11月5日 优先权日1998年11月6日
发明者G·C·史密斯, M·佩蒂 申请人:联合讯号公司