印刷布线板及其制造方法与流程

文档序号:26537728发布日期:2021-09-07 20:21阅读:119来源:国知局
印刷布线板及其制造方法与流程
印刷布线板及其制造方法
1.相关申请的交叉参考
2.本技术基于2020年3月05日向日本特许厅提交的日本专利申请2020

037868号,因此将所述日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
3.本发明涉及印刷布线板及其制造方法。


背景技术:

4.近年来,随着包括智能手机、笔记本电脑、数字相机以及游戏机的电子设备的小型化以及高速化的进展,所述电子设备进行的信息处理量急剧增加。因此,存在用于传输高频信号的印刷布线板的信号传输速度越来越高速化的倾向。例如,从2019年起,智能手机等便携通信终端开始向下一代通信标准5g转移。在5g标准中,使用几ghz到20~30ghz频率的信号。进而,到2022年前后,通信终端收发的信号的频率有望增加到50ghz左右。
5.一般来说,随着频率变高,信号的传输损耗变大。因此,抑制信号线路的传输损耗越来越重要。
6.为了降低信号的传输损耗,希望在印刷布线板的电介质层中使用介电特性优异的材料,所述介电特性包括介电常数和介质损耗角正切。例如,在日本特开2011

66293号公报以及日本特开2007

96121号公报中记载了使用了液晶聚合物(liquid crystal polymer:lcp)的印刷布线板。


技术实现要素:

7.本发明的实施方式的印刷布线板具备:第一电介质层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;第一粘接剂层,形成于所述第一主面;第一金属箔图案;形成在所述第一粘接剂层上且构成信号线;以及第二金属箔图案,形成于所述第二主面且构成接地层,所述第一金属箔图案具有比所述第二金属箔图案的比电导率大的比电导率。
附图说明
8.图1是本实施方式的高频信号传输部件的俯视图。
9.图2是表示本实施方式的印刷布线板的区域r中的内层的信号线和接地布线的俯视图。
10.图3是沿着图1和图2的i

i线的印刷布线板的剖视图。
11.图4是图3的区域s的放大图。
12.图5a1、图5a2以及图5a3是用于说明本实施方式的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
13.图5b1、图5b2和图5b3是接着图5a3的、用于说明本实施方式的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
14.图5c1、图5c2和图5c3是接着图5b3的、用于说明本实施方式的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
15.图6a1、图6a2和图6a3是用于说明本实施方式的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
16.图6b1、图6b2和图6b3是接着图5a3的、用于说明本实施方式的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
17.图7a和图7b是用于说明本实施方式的印刷布线板的层叠工序的工序剖视图。
18.图8a、图8b、图8c和图8d是用于说明本实施方式的变形例中的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
19.图9a和图9b是用于说明本实施方式的变形例中的印刷布线板的布线基材的制造方法的工序剖视图。
20.图10a1和图10a2是用于说明本实施方式的变形例中的印刷布线板的层叠工序的工序剖视图。
21.图10b1和图10b2是接着图10a2的、用于说明本实施方式的变形例中的印刷布线板的穿孔工序的工序剖视图。
22.图10c1和图10c2是接着图10b2的、用于说明本实施方式的变形例中的印刷布线板的层间连接工序的工序剖视图。
23.图11a1和图11a2是用于说明比较例中的印刷布线板的制造方法的工序剖视图。
24.图11b1和图11b2是接着图11a2的、用于说明比较例中的印刷布线板的制造方法的工序剖视图。
具体实施方式
25.在下表面的详细说明中,出于说明的目的,为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解,提出了许多具体的细节。然而,显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下,为了简化制图,示意性地示出了公知的结构和装置。
26.参照图11a1、图11a2、图11b1和图11b2,对所述比较例中的印刷布线板的制造方法进行说明。在该方法中,使用3张单面覆铜层叠板,制作具有3层带状线结构的印刷布线板。
27.如图11a1所示,准备3张布线基材(下侧、中央、上侧)。下侧的布线基材是在贴合有电介质层110和铜箔120的单面覆铜层叠板的树脂面上依次层叠了粘接剂层130和保护膜140。在中央的布线基材中,在包含贴合的电介质层210以及铜箔220的单面覆铜层叠板的树脂面上依次层叠粘接剂层230和保护膜240。在上侧的布线基材中,在包含贴合的电介质层310以及铜箔320的单面覆铜层叠板的树脂面上依次层叠粘接剂层330和保护膜340。此外,为了确保铜箔120、220、320与电介质层110、210、310之间的粘接强度,各铜箔的背面被粗糙化。另外,通过公知的制造方法,铜箔120、320被图案化,具有接地层。同样地,铜箔220被图案化,具有信号线层和接地布线层。
28.接着,如图11a2所示,将导电膏150、250、350填充到所述3张的布线基材各自的规定部分。详细来说,通过激光加工在布线基材的规定部位形成导通用孔。然后,进行将保护膜140、240、340作为掩膜的丝网印刷,由此在导通用孔中填充导电膏。
29.接着,如图11b1所示,从各布线基材剥离保护膜140、240、340。这样,填充到导通用
孔中的导电膏150、250、350的顶部突出。
30.接着,如图11b2所示,3张的布线基材在位置对齐之后层叠而形成层叠体。之后,通过加热和加压使该层叠体一体化。由此,能够得到具有3层带状线结构的印刷布线板。
31.在通过所述比较例的方法制造的印刷布线板中,铜箔220的背面粗糙。因此,由于趋肤效应,难以降低在铜箔220的背面流动的高频信号的传输损耗。
32.期望通过如上述那样在电介质层中使用液晶聚合物来实现传输损耗的降低。但是,即使将铜箔直接压接到液晶聚合物上,也难以得到足够的粘接强度。因此,需要对铜箔的表面进行粗糙化处理。或者,需要设置包含镍等磁性金属的背面处理膜。该背面处理膜也成为导致趋肤效应引起的传输损耗的增加的主要原因。
33.另外,如图11b2所示,比较例中的印刷布线板具有在厚度方向上不对称的构造。因此,当为了插入到电子设备的框体内而使印刷布线板弯曲时,或者当将弯曲的印刷布线板设置在框体内时,会对信号线施加大的应力。因此,有可能引起信号线的断裂或者传输特性的恶化。
34.因此,本发明的第一目的在于提供能够降低高频信号的传输损耗的印刷布线板及其制造方法。
35.另外,本发明的第二目的在于提供即使弯曲也能够抑制对信号线施加大的应力的印刷布线板及其制造方法。
36.本发明的第一方案的印刷布线板的特征在于,具备:
37.第一电介质层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;
38.第一粘接剂层,形成于所述第一主面;
39.第一金属箔图案;形成在所述第一粘接剂层上且构成信号线;以及
40.第二金属箔图案,形成于所述第二主面且构成接地层,
41.所述第一金属箔图案具有比所述第二金属箔图案的比电导率大的比电导率。
42.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,所述第一电介质层由液晶聚合物构成。
43.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,所述印刷布线板还具备:
44.第二电介质层,具有第三主面和与所述第三主面相反侧的第四主面;
45.第二粘接剂层,形成于所述第四主面且贴合于所述第一粘接剂层;以及
46.第三金属箔图案,形成于所述第三主面且构成接地层,
47.所述第一金属箔图案具有比所述第三金属箔图案的比电导率大的比电导率。
48.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
49.所述第二粘接剂层比所述第一金属箔图案厚,
50.所述第一金属箔图案埋设在由所述第一粘接剂层以及所述第二粘接剂层构成的粘接剂层中。
51.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
52.所述第一电介质层和所述第二电介质层具有相同的厚度,
53.所述第一粘接剂层和所述第二粘接剂层具有相同的厚度。
54.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
55.所述第一电介质层和所述第二电介质层具有相同的厚度,
56.所述第一粘接剂层比所述第二粘接剂层薄所述第一金属箔图案的厚度的量。
57.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
58.所述第二电介质层由液晶聚合物构成。
59.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
60.所述第一金属箔图案具有比所述第二金属箔图案以及第三金属箔图案小的表面粗糙度、以及/或者包含少量的磁性金属。
61.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
62.所述第一金属箔图案的十点平均粗糙度为1.0μm以下。
63.另外,在所述印刷布线板中,也可以为,
64.所述印刷布线板还具备:
65.第四金属箔图案,形成在所述第一粘接剂层上,与所述第一金属箔图案的信号线隔开规定间隔并行,并且构成接地布线;
66.第一接地部,将所述第二金属箔图案与所述第四金属箔图案电连接;以及
67.第二接地部,将所述第三金属箔图案与所述第四金属箔图案电连接。
68.本发明的第二方案的印刷布线板的特征在于,具备:
69.第一电介质层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;
70.第一粘接剂层,形成于所述第一主面;
71.第一金属箔图案,形成在所述第一粘接剂层上且构成信号线;
72.第二金属箔图案,形成于所述第二主面且构成接地层;
73.第二电介质层,具有第三主面和与所述第三主面相反侧的第四主面;
74.第二粘接剂层,形成于所述第四主面且贴合于所述第一粘接剂层;以及
75.第三金属箔图案,形成于所述第三主面且构成接地层,
76.所述第二粘接剂层比所述第一金属箔图案厚,
77.所述第一金属箔图案埋设在由所述第一粘接剂层以及所述第二粘接剂层构成的粘接剂层中。
78.本发明第一方案的印刷布线板的制造方法的特征在于,包括:
79.准备第一单面覆金属箔层叠板,所述第一单面覆金属箔层叠板包括:第一电介质层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;以及第一金属箔,设置于所述第二主面;
80.通过激光照射在所述第一主面经由第一粘接剂层层叠的第一保护膜的规定部位,除去所述第一保护膜、所述第一粘接剂层以及所述第一电介质层,从而形成第一导通用孔,以使所述第一金属箔在所述第一导通用孔的底面露出;
81.在所述第一导通用孔内填充第一导电膏;
82.从所述第一粘接剂层剥离所述第一保护膜;
83.在所述第一粘接剂层上贴合具有比所述第一金属箔的比电导率小的比电导率的第二金属箔的层压工序;以及
84.通过所述第二金属箔的图案化,形成构成信号线的金属箔图案以及构成接地布线的金属箔图案。
85.本发明的第二方案的印刷布线板的制造方法的特征在于,包括:
86.准备第一单面覆金属箔层叠板,所述第一单面覆金属箔层叠板包括:第一电介质
层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;以及第一金属箔,设置于所述第二主面;
87.通过激光照射在所述第一主面经由第一粘接剂层层叠的第一保护膜的规定部位,除去所述第一保护膜、所述第一粘接剂层以及所述第一电介质层,从而形成第一导通用孔,以使所述第一金属箔在所述第一导通用孔的底面露出;
88.在所述第一导通用孔内填充第一导电膏;
89.从所述第一粘接剂层剥离所述第一保护膜;
90.在所述第一粘接剂层上贴合具有比所述第一金属箔的比电导率小的比电导率的第二金属箔的层压工序;以及
91.通过所述第二金属箔的图案化,形成构成信号线的金属箔图案以及构成接地布线的金属箔图案,得到第一布线基材;
92.准备第二单面覆金属箔层叠板,所述第二单面覆金属箔层叠板包括:第二电介质层,具有第三主面和与所述第三主面相反侧的第四主面;以及第三金属箔,设置于所述第三主面;
93.通过激光照射在所述第四主面经由第二粘接剂层层叠的第二保护膜的规定部位,除去所述第二保护膜、所述第二粘接剂层以及所述第二电介质层,从而形成第二导通用孔,以使所述第三金属箔在所述第二导通用孔的底面露出;
94.在所述第二导通用孔内填充第二导电膏的工序;
95.从所述第二粘接剂层剥离所述第二保护膜,得到第二布线基材;
96.将所述第二布线基材以从所述第二粘接剂层突出的所述第二导电膏与所述接地布线的金属箔图案接触的方式层叠于所述第一布线基材;以及
97.通过加热、加压所述层叠的第一布线基材和第二布线基材而使其一体化。
98.本发明的第三方案的印刷布线板的制造方法的特征在于,包括:
99.准备单面覆金属箔层叠板,所述单面覆金属箔层叠板包括:电介质层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;以及第一金属箔,形成于所述第二主面;
100.在所述第一主面层叠粘接剂层;
101.在所述粘接剂层上贴合具有比所述第一金属箔的比电导率小的比电导率的第二金属箔的层压工序;
102.通过所述第二金属箔的图案化,形成构成信号线的金属箔图案以及构成接地布线的金属箔图案;
103.通过所述第一金属箔的图案化,形成共形掩模;
104.通过激光照射所述共形掩模,除去所述电介质层以及所述粘接剂层,从而形成导通用孔,以使所述接地布线的金属箔图案在所述导通用孔的底面露出;以及
105.在所述导通用孔的内部形成金属镀层,以便将所述接地布线的金属箔图案与所述第一金属箔电连接。
106.本发明的第四方案的印刷布线板的制造方法的特征在于,包括:
107.准备第一单面覆金属箔层叠板,所述第一单面覆金属箔层叠板包括:第一电介质层,具有第一主面和与所述第一主面相反侧的第二主面;以及第一金属箔,形成于所述第二主面;
108.在所述第一主面层叠第一粘接剂层;
109.在所述第一粘接剂层上贴合具有比所述第一金属箔的比电导率小的比电导率的第二金属箔的层压工序;
110.通过所述第二金属箔的图案化,形成构成信号线的金属箔图案以及构成接地布线的金属箔图案,得到第一布线基材;
111.准备第二单面覆金属箔层叠板,所述第二单面覆金属箔层叠板包括:第二电介质层,具有第三主面和与所述第三主面相反侧的第四主面;以及第三金属箔,形成于所述第三主面;
112.在所述第四主面层叠第二粘接剂层,得到第二布线基材;
113.以使所述第一粘接剂层与所述第二粘接剂层对置的方式层叠所述第一布线基材和所述第二布线基材;
114.通过加热、加压所述层叠的第一布线基材和第二布线基材而使其一体化;
115.通过所述第一金属箔的图案化,形成第一共形掩模;
116.通过所述第三金属箔的图案化,形成第二共形掩模;
117.通过激光照射所述第一共形掩模,除去所述第一电介质层以及第一所述粘接剂层,从而形成第一导通用孔,以使所述接地布线的金属箔图案在所述第一导通用孔的底面露出;
118.通过激光照射所述第二共形掩模,除去所述第二电介质层以及所述第二粘接剂层,从而形成第二导通用孔,以使所述接地布线的金属箔图案在所述第二导通用孔的底面露出;
119.在所述第一导通用孔的内部形成金属镀层,以便将所述接地布线的金属箔图案与所述第一金属箔电连接;以及
120.在所述第二导通用孔的内部形成金属镀层,以便将所述接地布线的金属箔图案与所述第三金属箔电连接。
121.以下,参照示意性的附图对本发明的实施方式进行说明。在各图中,对具有同等功能的构成要素标注相同的符号。附图所示的厚度与平面尺寸的关系(纵横比)、以及各层的厚度的比率等未必与实际的比率一致。
122.(高频信号传输部件1)
123.首先,参照图1对本实施方式的高频信号传输部件1进行说明。图1表示高频信号传输部件1的俯视图。该高频信号传输部件1设置在包含智能手机以及平板电脑终端的信息处理终端的框体内。该高频信号传输部件1将收发无线信号的天线和安装有信号处理芯片的主体基板电连接。
124.如图1所示,高频信号传输部件1具备构成细长的带状电缆部的印刷布线板2和设置在该印刷布线板2的端部的连接器3。
125.印刷布线板2是具有挠性的柔性印刷布线板(fpc),并且具有3层带状线结构(参照图3)。如图2所示,在该印刷布线板2中,构成信号线的金属箔图案17a和构成接地布线的金属箔图案17b形成内层的布线图案。在该布线图案中,交替配置的金属箔图案17a以及接地布线沿长边方向延伸设置。例如向这些信号线输入几ghz~几十ghz的高频信号。此外,信号线的根数并不限定于图示的根数。
126.连接器3设置在印刷布线板2的端部,例如与主体基板或者天线电连接。该连接器3具有与信号线的金属箔图案17a电连接的连接销3a和与接地布线的金属箔图案17b电连接的连接销3b。
127.此外,印刷布线板的信号线也可以设置为差动线路。在该情况下,设置的2根信号线并行而不夹着接地布线。另外,一对差动线路也可以隔着接地布线设置多组。或者,单端结构的传输线路和差动线路也可以混合存在。
128.信号线或者接地布线的金属箔图案17a、17b的平面形状并不限定于图2所示的直线状。例如,所述平面形状也可以是日本特开2019

106508号公报中记载的形状。
129.(印刷布线板2)
130.以下,参照图3以及图4对印刷布线板2进行更详细地说明。图3表示沿着图1以及图2的i

i线的印刷布线板2的剖视图。图4是图3的区域s的放大图。
131.如图3所示,印刷布线板2具备电介质层11、21、多个金属箔图案(信号线)17a、多个金属箔图案(接地布线)17b、构成接地层的金属箔图案12a、22a、填充通孔16c、26c以及粘接剂层33。此外,尽管未图示,但外层的金属箔图案12a、22a也可以由绝缘保护膜覆盖。
132.更详细来说,从图4可知,印刷布线板2具备电介质层11、形成于该电介质层11的上表面(第一主面)的粘接剂层13、形成在该粘接剂层13上的金属箔图案17a、17b、形成于电介质层11的下表面(第二主面)的金属箔图案12a、电介质层21、形成于该电介质层21的上表面(第三主面)的金属箔图案22a、形成于电介质层21的下表面(第四主面)的粘接剂层23以及层间导电路的填充通孔16c、26c。
133.电介质层11和电介质层21都是具有挠性的绝缘树脂薄膜,并且具有上表面和与上表面相反侧的下表面。在本实施方式中,电介质层11和电介质层21具有相同的厚度(例如每个都是100μm)。另外,在本实施方式中,电介质层11、21是由作为具有最低的介电常数以及介质损耗角正切的材料之一的液晶聚合物构成。
134.此外,电介质层11、21的材料并不限定于lcp。所述材料也可以是其他绝缘材料(聚酰亚胺、氟系树脂等)。
135.在本实施方式中,电介质层11和电介质层21由单一的层构成。但是,电介质层11和电介质层21中的至少任一方也可以包括层叠的多个薄膜。在该情况下,多个薄膜的材料可以相同,也可以不同。
136.如图4所示,粘接剂层13和粘接剂层23相互贴合而构成1个粘接剂层33。此处,粘接剂层23比金属箔图案17a厚。并且,金属箔图案17a、17b埋设在粘接剂层33中。这样,信号线即金属箔图案17a埋设在粘接剂层33中。因此,即使在印刷布线板2弯曲的情况下,也容易维持信号线的机械稳定性。因此,能够抑制传输质量的劣化。
137.在本实施方式中,粘接剂层13、23具有与电介质层11、21相等或者其以下的介电特性。此外,也可以使用介电特性比电介质层11、21优异的粘接剂层作为粘接剂层13、23。
138.金属箔图案17a、17b经由粘接剂层13覆盖到电介质层11上。金属箔图案17a构成信号线。并且,金属箔图案17b构成接地布线。
139.金属箔图案17a、17b通过1张金属箔的图案化而形成。稍后将在与印刷布线板的制造方法有关的章节中说明其详细情况。通过贴合在粘接剂层13的上表面的金属箔(铜箔等)的图案化而形成金属箔图案17a、17b。因此,能够使用在与lcp等电介质层11之间无法获得
足够的粘接强度的种类的金属箔(例如,表面不粗糙的低粗糙度铜箔),形成金属箔图案17a。与此相对,通过单面覆金属箔层叠板的金属箔(例如,粗糙度大的铜箔)的图案化而形成金属箔图案12a、22a。
140.填充通孔16c、26c是将内层接地布线(金属箔图案17b)与外层接地层(金属箔图案12a、22a)电连接的层间导电路。填充通孔16c将金属箔图案17b与金属箔图案12a电连接。填充通孔26c将金属箔图案17b与金属箔图案22a电连接。如稍后详细说明的那样,通过使填充到在厚度方向上贯通电介质层11、21的贯通孔的导电膏固化而形成填充通孔16c、26c。
141.这样,使用填充通孔作为外层接地层与内层接地布线之间的层间连接部(接地部)。由此,能够将具有厚度方向上的热膨胀系数比聚酰亚胺等以往的绝缘材料大的液晶聚合物应用于电介质层。此时,能够确保充分的针对温度循环等的连接可靠性。
142.此处,对金属箔图案17a(17b)的特性进行更详细的说明。
143.金属箔图案17a具有比金属箔图案12a和金属箔图案22a大的比电导率。此处,比电导率(σr)表示相对于理想的金属面的电导率的、规定频率下的电导率。由式(1)计算比电导率(σr)。
[0144][0145]
其中,μ0:真空磁导率,f0:谐振频率,σ0:国际标准退火铜的电导率(58
×
106s/m),r
s
:表面电阻。
[0146]
谐振频率f0是mic(microwave integrated circuits)型电介质圆柱谐振器(例如参照http://sumtec.biz/whatis_rod.html)的te
01δ
模式的谐振频率。表面电阻r
s
是基于双介电谐振器法的表面电阻。表面电阻r
s
通过jish7307(2005)、iec61788

7(2002)等标准定义的方法测定。
[0147]
铜箔等金属箔的表面粗糙度(粗糙度)越小,所述比电导率取越大的值。另外,金属箔含有的磁导率高的磁性金属(镍等)越多,比电导率取越小的值。例如,为了提高铜箔与电介质的粘接强度,在粗糙化处理后的铜箔的背面设置含有镍和钴的背面处理膜。在该情况下,该铜箔的比电导率变低。在存在这样的背面处理膜的情况下,高频传输受到阻碍。
[0148]
在本实施方式中,如图4中示意性示出的那样,金属箔图案17a的背面(即,与粘接剂层13接触的面)的表面粗糙度比金属箔图案12a、22a的背面(即,与电介质层11、21接触的面)的表面粗糙度小。因此,能够降低在金属箔图案17a流动的高频信号的传输损耗(具体的数值参照表1后述)。
[0149]
此处所说的表面粗糙度是以得到锚固效果等目的而被表面粗糙后的金属箔表面的粗糙度。所述表面粗糙度例如是由jisb0601

2001、iso4287

1997等标准规定的十点平均粗糙度(rzjis)。金属箔图案17a的十点平均粗糙度优选为1.0μm以下。由此,如后述的表1所示,能够大幅度降低20ghz以上的高频信号的传输损耗。
[0150]
此外,金属箔图案17a也可以具有比金属箔图案12a、22a少的磁性金属(ni、co等)的含量。例如,也可以不在金属箔图案17a的背面设置背面处理膜。与此相对,为了提高与电介质层11、21的粘接强度,在金属箔图案12a、22a的背面设置背面处理膜。这样,金属箔图案17a的磁性金属含量比金属箔图案12a、22a少。在该情况下,也能够降低在金属箔图案17a流
动的高频信号的传输损耗。
[0151]
(作用效果)
[0152]
如上所述,在本实施方式的印刷布线板2中,金属箔图案17a的比电导率大于金属箔图案12a和金属箔图案22a的比电导率。与此相对,在比较例中,金属箔图案17a的比电导率与金属箔图案12a、22a的比电导率相同。因此,通过本实施方式的印刷布线板2,与比较例相比,能够进一步降低在金属箔图案17a流动的高频信号的传输损耗。
[0153]
另外,金属箔图案12a、22a的表面粗糙度粗。因此,即使电介质层11、21是液晶聚合物等柔软且难以粘接的树脂材料,也能够应用粘接强度高的金属箔。因此,提供耐弯性强的印刷布线板。
[0154]
进而,在本实施方式的印刷布线板2中,电介质层11和电介质层21的厚度大致相同。进而,粘接剂层13和粘接剂层23的厚度也大致相同。因此,如图3和图4所示,印刷布线板2形成为以金属箔图案17a(信号线)为中心在厚度方向上大致对称的构造。因此,当为了将高频信号传输部件1组装到电子设备的框体内而弯曲印刷布线板2时,能够减小对金属箔图案(信号线)17a施加的应力。其结果是,能够防止信号线断裂等不良情况。与此同时,能够确保良好的信号传输特性。
[0155]
此外,为了进一步提高印刷布线板2的对称性,粘接剂层13的厚度可以比粘接剂层23薄金属箔图案17a的厚度的量。由此,从金属箔图案17a的表面(上表面)到金属箔图案22a的距离与从金属箔图案17a的背面(下表面)到金属箔图案12a的距离相等。其结果是,能够进一步减小弯曲印刷布线板2时对金属箔图案17a施加的应力。
[0156]
在本实施方式的印刷布线板2中,在信号线的两面设置有接地层。但是,并不限定于此,在本实施方式的印刷布线板中,也可以仅在一面设置接地层。含有仅设置于一面的接地层的印刷布线板具有从图4所示的构成中除去电介质层21、金属箔图案22a、粘接剂层23以及填充通孔26c的构成。
[0157]
(印刷布线板2的制造方法)
[0158]
以下,参照图5a1~图7b2对实施方式的印刷布线板2的制造方法的一例进行说明。此外,图5a1~图7b2表示图4所示的区域s中的接地布线(金属箔图案17b)的周围。
[0159]
首先,如图5a1所示,准备单面覆金属箔层叠板10,其具有电介质层11和设置在该电介质层11的一面的金属箔12。电介质层11例如是100μm厚的液晶聚合物薄膜。金属箔12例如是12μm厚的铜箔。此外,金属箔12也可以由铜以外的金属(银、铝等)形成。
[0160]
接着,如图5a2所示,单面覆金属箔层叠板10的金属箔12通过公知的光刻法图案化,形成金属箔图案12a。金属箔图案12a包括接地层。
[0161]
接着,如图5a3所示,在电介质层11的上表面层叠粘接剂层13。进而,在粘接剂层13的上表面层叠保护膜14。粘接剂层13的厚度例如是25μm。保护膜14的厚度例如是15μm。在本实施方式中,用于粘接剂层13的材料能够确保与液晶聚合物薄膜的粘接强度、且具有与电介质层11的介电特性同等以下的介电特性。例如能够使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)形成的薄膜作为保护膜14。
[0162]
此外,保护膜14的厚度规定后述的导电膏16的突出量。在保护膜14过厚的情况下,导电膏16的突出量变得过大。因此,在后述的层叠工序中,无法通过粘接剂层2完全吸收凹凸。其结果是,有可能损害印刷布线板2的平坦度。另一方面,在保护膜14过薄的情况下,导
电膏16的突出量变得过小。其结果是,有可能无法充分确保导电膏16与金属箔图案17b之间的连接可靠性。因而,保护膜14的厚度优选在15
±
10μm的范围内。
[0163]
另外,也可以使用包含涂布在保护膜14的一面的粘接剂层13的带有粘接剂层的保护膜(未图示)。在该情况下,通过将带有粘接剂层的保护膜贴合到单面覆金属箔层叠板10的电介质层11侧,能够实现图5a3所示的构成。
[0164]
接着,如图5b1所示,通过激光照射保护膜14的规定部位,除去保护膜14、粘接剂层13和电介质层11。这样,形成导通用孔h1。在导通用孔h1的底面露出金属箔图案12a。更详细来说,在通过激光脉冲的照射进行穿孔之后,进行除渣处理。由此,除去电介质层11与金属箔图案12a的边界处的树脂残渣以及金属箔图案12a的背面处理膜(ni/cr膜等)。
[0165]
导通用孔h1的直径例如是φ150μm~200μm。作为用于激光加工的激光的例子,可举出二氧化碳激光等红外线激光以及uv

yag激光。在使用二氧化碳激光的情况下,将光束直径调整为导通用孔h1的直径。作为能够应用的激光加工机,可举出三菱电机(株)制的二氧化碳激光加工机(ml605gtxiii

5100u2)。通过用规定的孔径等将光束直径调整为150μm,能够将脉冲宽度调整为10μsec,每1个脉冲的能量为5mj,以及对每1处照射5次发射的脉冲。
[0166]
接着,如图5b2所示,在导通用孔h1内填充导电膏16。更详细来说,通过丝网印刷等印刷方法,将保护膜14作为印刷掩膜,在导通用孔h1内填充导电膏16。此处,导电膏16通过使金属粒子分散到膏状的热固性树脂即树脂粘合剂中来制备。
[0167]
此外,为了抑制在导电膏的印刷工序中在导通用孔h1内混入空隙,优选在真空环境下印刷导电膏16。例如,优选使用丝网印刷用的真空印刷机。由此,即使在导电膏的印刷中在导通用孔h1内产生空隙,当释放真空时,该空隙也会被大气压压溃而消失。
[0168]
接着,如图5b3所示,从粘接剂层13剥离保护膜14。由此,填充到导通用孔h1中的导电膏16的一部分从粘接剂层13突出。
[0169]
接着,如图5c1以及图5c2所示,在粘接剂层13上贴合金属箔17(层压工序)。作为金属箔17,能够使用具有比金属箔12的比电导率小的比电导率的金属箔(例如低粗糙度铜箔或者未形成背面处理膜的铜箔)。金属箔17的厚度例如是12μm。
[0170]
对本层压工序的详情情况进行说明。首先,以与从粘接剂层13突出的导电膏16接触的方式在粘接剂层13上载置金属箔17。在难以以单体处理金属箔17的情况下,首先,可以将与pet等树脂薄膜(载体,未图示)能够剥离地粘的金属箔17载置在粘接剂层13上。之后,能够除去载体。
[0171]
金属箔17在后级的工序中被图案化。因此,不是特别需要载置在粘接剂层13上时的金属箔17的对位。此外,也可以根据需要在金属箔17形成引导孔等。
[0172]
如上所述,在将金属箔17载置在粘接剂层13上之后,使用真空压制装置或者真空层压装置,对包括载置的金属箔17的单面覆金属箔层叠板10(层叠体)进行加热、加压。例如,将层叠体加热到200℃左右,并且以几mpa左右的压力加压。此外,优选将加热温度设定为比构成电介质层11的液晶聚合物的软化温度充分低(例如50℃以上)的温度。
[0173]
在使用真空压制装置的情况下,例如,在所述的加热、加压条件下将层叠体保持30分钟~60分钟左右。由此,完成粘接剂层13的热固化以及导电膏16的粘合剂树脂的热固化。
[0174]
在使用真空层压装置的情况下,加热及加压时间为几分钟左右。但是,在其结束时刻尚未完成热固化反应。因此,对从真空层压装置移送到烘炉装置的层叠体进行后固化处
理。在后固化处理中,例如在200℃左右的温度下将层叠体加热60分钟左右。由此,完成粘接剂层13的热固化以及导电膏16的粘合剂树脂的热固化。
[0175]
在使用真空压制装置和真空层压装置的任一个的情况下,通过规定温度下的加热,使导电膏16中含有的金属粒子相互金属结合。与此同时,所述金属粒子的一部分与金属箔图案12a和金属箔17金属结合。由此,如图5c2所示,形成层间连接用的填充通孔16c。进而,通过该加热,导电膏16中含有的树脂粘合剂的热固化反应以及粘接剂层13的热固化反应均实质上结束。
[0176]
接着,如图5c3所示,通过公知的制造方法,对粘接剂层13上的金属箔17进行图案化。这样,形成构成信号线的金属箔图案17a以及构成接地布线的金属箔图案17b。此外,金属箔图案17b的一部分成为后述的导电膏26的承接盘。通过到此为止的工序得到布线基材100。
[0177]
此外,在仅在信号线的一面设置接地层的印刷布线板的情况下,在得到布线基材100之后,根据需要,进行露出到外侧的布线层(信号线、接地布线)的表面处理、表面保护膜的形成以及外形加工等,完成印刷布线板。
[0178]
以下,对另一方的布线基材200的制作进行说明。
[0179]
首先,如图6a1所示,准备单面覆金属箔层叠板20,其含有电介质层21和设置在该电介质层21的一面的金属箔22。电介质层21例如是100μm厚的液晶聚合物薄膜。金属箔22例如是12μm厚的铜箔。此外,金属箔22也可以由铜以外的金属(银、铝等)形成。
[0180]
接着,如图6a2所示,单面覆金属箔层叠板20的金属箔22通过公知的光刻法图案化,形成金属箔图案22a。金属箔图案22a含有接地层。
[0181]
接着,如图6a3所示,将粘接剂层23层叠在电介质层21的下表面(单面覆金属箔层叠板20的树脂面)上。进而,在粘接剂层23上层叠由pet等构成的保护膜24。粘接剂层23的厚度例如是25μm。保护膜24的厚度例如是15μm。在本实施方式中,用于粘接剂层23的材料能够确保与液晶聚合物薄膜的粘接强度,并且具有与电介质层21的介电特性同等以下的介电特性。
[0182]
此外,保护膜24的厚度规定后述的导电膏26的突出量。与保护膜14的情况相同,保护膜24的厚度优选在15
±
10μm的范围内。
[0183]
另外,也可以使用包含涂布在保护膜24的一面的粘接剂层23的带有粘接剂层的保护膜(未图示)。在该情况下,通过将带有粘接剂层的保护膜贴合在单面覆金属箔层叠板20的电介质层21侧,能够实现图6a3所示的构成。
[0184]
接着,如图6b1所示,通过激光照射保护膜24的规定部位,除去保护膜24、粘接剂层23以及电介质层21。这样,形成导通用孔h2。在导通用孔h2的底面,露出金属箔图案22a。导通用孔h2的直径例如是φ150μm~200μm。本工序与已经说明过的导通用孔h1的形成工序相同。因此,省略详细的说明。
[0185]
接着,如图6b2所示,在导通用孔h2内填充导电膏26。本工序与已经说明过的向导通用孔h1内填充导电膏16的工序相同。因此,省略详细的说明。
[0186]
接着,如图6b3所示,从粘接剂层23剥离保护膜24。由此,得到布线基材200。
[0187]
如上述那样制作的两个布线基材100以及布线基材200在对位之后相互层叠。然后,通过加热以及加压将布线基材100和布线基材200一体化。由此,得到印刷布线板2。详细
的工序如以下所述。
[0188]
首先,如图7a以及图7b所示,以使从粘接剂层23突出的导电膏26与接地布线的金属箔图案17b接触的方式,层叠布线基材100和布线基材200(层叠工序)。
[0189]
之后,通过加热和加压将层叠的布线基材100以及布线基材200一体化(一体化工序)。通过本工序的加热,完成导电膏26的粘合剂树脂的热固化。本工序与所述的包含载置的金属箔17的单面覆金属箔层叠板10的加热和加压工序同样地进行。
[0190]
在使用了真空压制装置和真空层压装置的任一个的情况下,都通过规定温度(层叠处理温度)的加热,使导电膏26中含有的金属粒子相互金属结合。与此同时,所述金属粒子的一部分与金属箔图案22a以及金属箔图案17b金属结合。由此,如图7b所示,形成层间连接用的填充通孔26c。进而,通过该加热,导电膏26中含有的树脂粘合剂的热固化反应以及粘接剂层23的热固化反应均实质上结束。
[0191]
此外,在一体化工序中,通过层叠处理温度(例如200℃左右)的加热,导电膏16、26中含有金属粒子彼此金属结合。为此,优选金属粒子的熔点为层叠处理温度以下。作为这样的低熔点金属,可举出in、snin以及snbi。因此,优选所使用的导电膏16、26包含由这些低熔点金属的任一个形成的金属粒子。
[0192]
另外,在金属箔12、17、22为铜箔的情况下,优选所使用的导电膏16、26包含由sn、zn、al、ag、ni、cu或者它们的合金形成的金属粒子。由此,通过层叠处理温度(例如200℃左右)的加热,导电膏16、26中含有的金属粒子形成合金层,与铜箔金属结合。
[0193]
在一体化工序之后,根据需要,进行露出到外侧的布线层的表面处理、表面保护膜的形成以及外形加工等。
[0194]
经由所述工序得到印刷布线板2。根据本实施方式的印刷布线板的制造方法,能够通过尽管与电介质层11的粘接强度弱但比电导率高的金属箔形成金属箔图案(信号线)17a。由此,能够制造能够降低高频信号的传输损耗的印刷布线板。
[0195]
进而,根据本实施方式的印刷布线板的制造方法,能够由2张单面覆金属箔层叠板10、20制造具有3层带状线结构的印刷布线板。因此,与使用了3张单面覆金属箔层叠板的比较例的方法相比,能够容易地制造印刷布线板。其结果是,能够提高制造效率。
[0196]
进而,根据本实施方式的印刷布线板的制造方法,能够将包含具有相同的厚度的电介质层的相同的单面覆金属箔层叠板作为起始材料,制造印刷布线板。所述印刷布线板具有在其厚度方向上大致对称的构造。即,能够通过比较简单的方法制造弯曲特性优异的印刷布线板。
[0197]
此外,在所述印刷布线板2的制造方法中,在将布线基材100和布线基材200层叠而一体化之前,金属箔12以及金属箔22通过图案化而形成接地层等的图案。但是,本实施方式并不限定于此。即,也可以在一体化工序之后,金属箔12以及金属箔22通过图案化而形成接地层等的图案。由此,能够在与金属箔图案17a、17b对位的状态下,对金属箔12、22进行图案化。该方法在一体化工序中的布线基材100、200的尺寸的收缩偏差大的情况下也是有效的。
[0198]
另外,在一体化工序之后进行金属箔12、22的图案化的情况下,也可以通过两面同时进行曝光,将金属箔12以及金属箔22同时图案化。由此,能够以比层叠布线基材100和布线基材200时的对位精度(层叠精度)高的精度进行金属箔图案12a和金属箔图案22a的对位。具体而言,能够比较容易地实现
±
10μm以内的对位精度。
[0199]
(验证结果)
[0200]
参照表1,对测定实施方式的印刷布线板2以及所述比较例的印刷布线板的传输损耗的结果进行说明。此处,在两个实施例1、2和两个比较例1、2中,测定了传输损耗。此外,测定的印刷布线板的信号线的长度均为100mm。信号线的宽度均为0.15mm。
[0201]
在实施例1以及实施例2中,构成信号线的铜箔的种类不同。在实施例1中,使用rzjis为0.1μm的铜箔,在实施例2中,使用rzjis为1.0μm的铜箔。无论是哪一种铜箔,都没有设置背面处理膜(即,不含有镍等磁性金属)。作为实施例1的铜箔b,使用古河电气工业株式公司制的nc

ws箔。作为实施例2的铜箔c,使用福田金属箔粉工业株式公司制的t49

ds

hd2箔。
[0202]
作为构成接地层的铜箔,在实施例1和实施例2中使用相同的铜箔a。作为铜箔a,使用福田金属箔粉工业株式公司制的tp4s箔(rzjis=1.3μm)。
[0203]
与此相对,在比较例1中,外层(gnd)和内层(信号线)都使用所述铜箔a。在比较例2中,外层(gnd)和内层(信号线)都使用具有比铜箔a大的粗糙度的铜箔d(古河电气工业株式公司的f2ws箔,rzjis=1.8μm)。
[0204]
在铜箔a以及铜箔d形成有含有镍的背面处理膜。在铜箔b以及铜箔c不形成背面处理膜。
[0205]
在实施例1、2以及比较例1、2的任一个中,电介质层11、21和粘接剂层13、23都使用相同的材料。具体而言,电介质层11、21使用松下株式公司制的液晶聚合物薄膜(rf

700s,100μm厚)。粘接剂层13、23使用尼康工业株式公司制的safy(25μm厚)。
[0206]
(表1)
[0207][0208]
从表1可知,在信号线应用铜箔b的实施例1以及在信号线应用铜箔c的实施例2中,与比较例1、2相比,在5g通信以及毫米波雷达的领域中引人注目的20ghz以上的高频带中,传输损耗显著小。另一方面,如比较例2的铜箔d那样,在将粗糙度大的铜箔应用于信号线的情况下,即使在5ghz下,传输损耗也大。
[0209]
如以上说明的那样,在本实施方式的印刷布线板中,金属箔图案17a经由粘接剂层13粘附在电介质层11上。因此,即使在使用液晶聚合物等的难以确保密接强度的绝缘树脂薄膜作为电介质层11的情况下,也能够使用低粗糙度铜箔或者无背面处理膜的铜箔等具有大的比电导率的金属箔作为对于高频信号的传输而言重要的信号线。由此,能够降低高频信号的传输损耗。
[0210]
进而,本实施方式的印刷布线板具有以信号线的金属箔图案17a为中心在其厚度方向上大致对称的构造。因此,即使为了将高频信号传输部件1组装到智能手机框体等而使
印刷布线板2弯曲,或者即使将弯曲的印刷布线板2设置在框体内,也能够防止信号线断裂等不良情况。与此同时,能够维持良好的信号传输特性。
[0211]
(印刷布线板的制造方法(变形例))
[0212]
其次,参照图8a~图10c2对变形例的印刷布线板的制造方法的一例进行说明。在本变形例的印刷布线板中,层间连接部(接地部)由金属镀层构成。此外,图8a~图10c2表示图4的区域s中的接地布线的周围。另外,在各图中,对与实施方式相同的构成标注相同的符号。
[0213]
以下,对本变形例进行说明。适当地省略了与实施方式重复的部分。
[0214]
首先,如图8a所示,准备单面覆金属箔层叠板10,其包含电介质层11和设置在该电介质层11的一面的金属箔12。
[0215]
接着,如图8b所示,在电介质层11的上表面(单面覆金属箔层叠板10的树脂面)层叠粘接剂层13。
[0216]
接着,如图8c所示,在粘接剂层13上贴合金属箔17。详细来说,首先,在粘接剂层13上载置金属箔17。之后,使用真空压制装置或者真空层压装置,对具有载置的金属箔17的单面覆金属箔层叠板10进行加热、加压。加热和加压的条件与所述实施方式的情况相同。由此,粘接剂层13的热固化完成。
[0217]
接着,如图8d所示,通过公知的制造方法,对粘接剂层13上的金属箔17进行图案化,形成构成信号线的金属箔图案17a以及构成接地布线的金属箔图案17b。通过到此为止的工序得到布线基材100a。
[0218]
以下,对另一方的布线基材200a的制作进行说明。
[0219]
首先,如图9a所示,准备单面覆金属箔层叠板20,其包含电介质层21和设置在该电介质层21的一面的金属箔22。
[0220]
接着,如图9b所示,在电介质层21的下表面(单面覆金属箔层叠板20的树脂面)层叠粘接剂层23。通过到此为止的工序得到布线基材200a。
[0221]
接着,如图10a1和图10a2所示,以粘接剂层13和粘接剂层23对置的方式将布线基材100a与布线基材200a对位并进行层叠(层叠工序)。之后,通过加热、加压将层叠的布线基材100a与布线基材200a一体化(一体化工序)。由此,粘接剂层13、23固化。
[0222]
接着,如图10b1所示,通过公知的制造方法,对金属箔12进行图案化而形成共形掩模m1。进而,对金属箔22进行图案化而形成共形掩模m2。
[0223]
接着,如图10b2所示,通过激光照射共形掩模m1,除去电介质层11和粘接剂层13。这样,形成导通用孔h1a。在导通用孔h1a的底面露出接地布线的金属箔图案17b。同样地,通过激光照射共形掩模m2,除去电介质层21和粘接剂层23。这样,形成导通用孔h2a。在导通用孔h2a的底面露出接地布线的金属箔图案17b。
[0224]
此外,在本工序中,例如使用所述二氧化碳激光加工机。更详细来说,在通过激光脉冲的照射进行穿孔之后,进行除渣处理。由此,除去粘接剂层13与金属箔图案17b的边界处的树脂残渣。在使用形成有背面处理膜的属箔17的情况下,通过除渣处理除去金属箔图案17b的背面处理膜。这样,形成导通用孔h1a。关于导通用孔h2a也同样。
[0225]
接着,如图10c1所示,在导通用孔h1a的内部形成金属镀层31,将金属箔图案17b与金属箔12电连接。同样地,在导通用孔h2a的内部形成金属镀层32,将金属箔图案17b与金属
箔22电连接。金属镀层31、32例如通过化学镀等导电化处理后的电解镀铜处理形成。此外,也可以通过两面电镀同时形成金属镀层31和金属镀层32。如图10c1所示,不仅在导通用孔h1a、h2a的内壁上形成金属镀层31、32,而且在外层的金属箔12、22上也形成金属镀层31、32。
[0226]
接着,如图10c2所示,通过光刻法,对包含金属箔12以及金属镀层31的层叠膜进行图案化,形成包含含有接地层的金属箔图案12a和金属镀覆图案31a的层叠膜。同样地,对包含金属箔22以及金属镀层32的层叠膜进行图案化,形成包含含有接地层的金属箔图案22a和金属镀覆图案32a的层叠膜。
[0227]
之后,根据需要,进行露出到外侧的布线层的表面处理、表面保护膜的形成以及外形加工等。
[0228]
经由所述工序,得到变形例的印刷布线板。
[0229]
此外,即使在如变形例那样接地部为金属镀层的情况下,也能够制造仅在信号线的一面设置接地层的印刷布线板。在该情况下,在得到布线基材100a(图8d)后,对金属箔12进行图案化而形成共形掩模m1。然后,通过激光照射共形掩模m1,除去电介质层11和粘接剂层13。这样,形成导通用孔h1a。在导通用孔h1a的底面露出接地布线的金属箔图案17b。之后,在导通用孔h1a内部形成金属镀层31,将金属箔图案17b与金属箔12电连接。这样,能够制作通过金属镀层层间连接的包含仅设置在信号线的一面的接地层的印刷布线板。
[0230]
以上说明的印刷布线板并不限定于向所述高频信号传输部件1的应用。当然也能够应用于传输高频信号的其他布线部件、基板等。
[0231]
基于上述描述,本领域技术人员可以想到本实施例的附加效果和各种变形,本实施例不限于上述实施例,并且还包括附加效果和各种变形。可以在不偏离权利要求书中规定的发明的主题及其等同形式所衍生的本实施例的概念性思想和目的范围内,使用各种实施部件的添加、更改和部分删除。
[0232]
出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上表面的教导,许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明,但应当理解的是,权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说,将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。
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