印刷线路板的制作方法_5

文档序号:8530973阅读:来源:国知局
路基板的情况下,也能够抑制安装工序中的印刷线路板的翘 曲。例如,即使在使用190ym以下、180ym以下、170ym以下、160ym以下、150ym以下、 140ym以下、130ym以下、120ym以下、110ym以下或100ym以下的厚度的电路基板的情 况下,也能够抑制安装工序中的翘曲。电路基板厚度的下限没有特别限制,但从提高印刷线 路板制造时的操作性的观点出发,优选为10Um以上,更优选为20ym以上。应予说明,电 路基板的厚度是指,包括表面电路的厚度在内的电路基板整体的厚度。此处,将电路基板的 厚度中除表面电路的厚度以外的值设为t3(ym)时,上述ZU1U2与该13满足ti+t2+t3=Z 的关系。
[0116] 电路基板的表面电路的厚度没有特别限制,但从印刷线路板薄型化的观点出发, 优选为40ym以下、更优选为30ym以下、进一步优选为25ym以下、进一步更优选为20ym 以下、18ym以下、16ym以下、14ym以下、12ym以下或IOym以下。表面电路厚度的下限 没有特别限制,但通常可为IUm以上、3ym以上、5ym以上等。
[0117] 从抑制电路变形或裂缝的发生的观点出发,电路基板的热膨胀系数优选为 16ppm/°C以下、更优选为14ppm/°C以下、进一步优选为12ppm/°C以下。电路基板的热膨 胀系数的下限虽然也取决于用于形成阻焊剂层的树脂组合物的组成,但优选为_2ppm/°C 以上、更优选为Oppm/°C以上,进一步优选为4ppm/°C以上。在本发明中,电路基板的热 膨胀系数为平面方向的25~150°C的线热膨胀系数,可以通过利用拉伸载荷法进行热机械 分析(TM)而得到。作为可用于测定电路基板的线热膨胀系数的热机械分析装置,例如 可列举出株式会社Rigaku制"ThermoPlusTMA8310"、SeikoInstruments株式会社制 "TMA-SS6100"。
[0118] 电路基板的弯曲弹性模量没有特别限制。在本发明中,无论电路基板的弯曲弹性 模量是多少,均可抑制安装工序中的翘曲。
[0119] 电路基板与第一树脂片的叠层,例如可通过从第一支撑体侧将第一树脂片热压 (加熱圧着)在电路基板上来进行。作为将第一树脂片热压在电路基板上的部件(以下也 称为"热压部件"),例如可列举出经加热的金属板(SUS端板等)或金属辊(SUS辊)等。应 予说明,优选经由耐热橡胶等弹性材料使第一树脂片充分追随由电路基板的表面电路产生 的凹凸进行加压,而不是直接将热压部件压在第一树脂片上。
[0120] 热压温度优选为80°C~160°C,更优选为100°C~140°C的范围;热压压力优选为 0. 098MPa~l. 77MPa,更优选为0. 29MPa~l. 47MPa的范围;热压时间优选为20秒~400秒、更 优选为30秒~300秒的范围。优选叠层在压力26. 7hPa以下的减压条件下实施。
[0121] 叠层可以采用市售的真空层压机进行。作为市售的真空层压机,例如可列举出 株式会社名机制作所制的真空加压式层压机、Nichigo-Morton株式会社制的真空敷料器 (vacuumapplicator)等。
[0122] 叠层后可以通过在常压下(大气压下)例如从第一支撑体侧将热压部件加压,对 经叠层后的第一粘接片进行平滑化处理。平滑化处理的加压条件可以采用与上述叠层的热 压条件相同的条件。平滑化处理可以通过市售的层压机进行。应予说明,叠层和平滑化处 理可以使用上述市售的真空层压机连续地进行。
[0123]-工序(II)- 工序(II)中,在电路基板的第二主面上叠层包括第二支撑体和与该第二支撑体接合 的第二树脂组合物层的第二树脂片,使第二树脂组合物层与电路基板的第二主面接合。
[0124] 在工序(II)中使用的第二树脂片如上述[印刷线路板的阻焊剂层用树脂片组] 的记载所示。
[0125] 电路基板和第二树脂片的叠层可以采用与工序(I)同样的方式实施。可以在对电 路基板和第二树脂片进行叠层后,对第二树脂片实施工序(I)中说明的平滑化处理。
[0126] 工序(I)和工序(II)可以使用市售的真空层压机同时实施。
[0127] 第一和第二支撑体可以在工序(III)之前除去。或者,第一和第二支撑体也可以 在工序(III)之后除去(使用热固性树脂组合物层的情形),也可以在工序(III)中除去 (使用光固化性树脂组合物层的情形)。
[0128]-工序(III)_ 工序(III)中,使第一和第二树脂组合物层固化,形成第一和第二阻焊剂层。
[0129] 树脂组合物层的固化条件没有特别限制,可以使用在形成印刷线路板的阻焊剂层 时常用的条件。
[0130] 在第一和第二树脂组合物层中的至少一方为热固性树脂组合物层的情况下,工序 (III)包括使热固性树脂组合物层热固化而形成阻焊剂层。
[0131] 热固化的条件根据用于热固性树脂组合物层的树脂组合物的组成等而不同,但固 化温度可为120°C~240°C的范围(优选为150°C~210°C的范围,更优选为170°C~190°C的 范围),固化时间可为5分钟~150分钟的范围(优选为10分钟~120分钟,更优选为15分 钟~90分钟)。优选热固化在大气压下(常压下)进行。应予说明,热固化可以实施多次。 例如,可以在后述工序(IV)之前实施多次工序(III),也可以在后述工序(IV)之前实施一 次以上工序(III),进而在工序(IV)和工序(V)之后实施一次以上热固化。在实施n次热 固化的情况下,前述"固化后的弹性模量"表示实施n次热固化后的弹性模量。
[0132] 在第一和第二树脂组合物层中的至少一方为光固化性树脂组合物层的情况下,工 序(III)包括对光固化性树脂组合物层进行曝光、显影、烘烤,形成阻焊剂层。
[0133] 光固化性树脂组合物层的曝光,例如可通过使用掩膜图案对光固化性树脂组合物 层的特定部分照射活性光线来实施。通过这样,可以使照射部的光固化性树脂组合物光固 化。作为活性光线,例如可列举出紫外线、可见光线、电子射线、X射线等,特别优选紫外线。 紫外线的照射量没有特别限制,可以是在使用光固化性树脂组合物形成阻焊剂层时常用的 范围,优选为10mJ/cm2~1000mJ/Cm2。在光固化性树脂组合物层上存在支撑体的情况下,可 以从支撑体上进行曝光。
[0134] 显影可以通过使用显影液将未光固化的部分(未曝光部)除去来实施。通过这 样,可以形成所需图案。应予说明,在光固化性树脂组合物层上存在支撑体的情况下,可以 将该支撑体除去后再进行显影。作为显影液,优选碱性显影液,例如可列举出碳酸钠水溶 液、氢氧化钠水溶液。作为显影方法,例如可列举出喷雾、摇动浸渍、刷光(brushing)、刮削 (scraping)等。
[0135] 烘烤的条件根据用于光固化性树脂组合物层的树脂组合物的组成等而不同,烘烤 温度可为120°C~240°C的范围(优选为150°C~210°C的范围,更优选为170°C~190°C的范 围)、烘烤时间可为5分钟~150分钟的范围(优选为10分钟~120分钟,更优选为15分钟 ~90分钟)。优选烘烤在大气压下(常压下)下进行。应予说明,烘烤可以实施多次。在实 施n次烘烤的情况下,前述"固化后的弹性模量"表示实施n次烘烤后的弹性模量。
[0136] 在第一和第二树脂组合物层中的至少一方为热固性树脂组合物层,另一方为光固 化性树脂组合物层的情况下,对光固化性树脂组合物层实施的烘烤可以与热固性树脂组合 物层的热固化同时实施。
[0137] 通过使用本发明的树脂片组来实施工序(I)至(III),可以简便地制造满足上述 条件(1)、⑵和(3)的印刷线路板。
[0138]-其它工序- 印刷线路板的制造方法可以进一步包括:(IV)形成开口部的工序、(V)清除表面沾污 (desmear)处理的工序。该工序(IV)和(V)可以按照用于制造印刷线路板的本领域技术 人员公知的各种方法实施。应予说明,在工序(III)之后将第一和第二支撑体剥离的情形 (使用热固性树脂组合物层的情形),该第一和第二支撑体的剥离可以在工序(III)与工序 (IV)之间、工序(IV)与工序(V)之间、或工序(V)之后实施。
[0139] 工序(IV)是形成开口部的工序。通过这样,可以在使用热固性树脂组合物形成的 阻焊剂层上形成开口部。应予说明,如有需要,也可以为了在使用光固化性树脂组合物形成 的阻焊剂层上形成开口部而实施工序(IV)。根据构成阻焊剂层的树脂组合物的组成等,工 序(IV)例如可使用钻头、激光、等离子体等实施。开口部的尺寸或形状可以根据部件安装 基板(也称为"半导体装置")的设计适当决定。
[0140] 在利用激光形成开口部的情况下,作为激光光源,例如可列举出二氧化碳激光、 YAG激光、准分子激光等。其中,从加工速度、成本的观点出发,优选二氧化碳激光。
[0141] 工序(V)是清除表面沾污处理的工序。在工序(IV)中形成的开口部内部通常会 附着有树脂残渣(沾污,只彡7 )。该沾污是造成电气连接不良的原因,因此在工序(V)中 实施除去沾污的处理(清除表面沾污处理)。
[0142] 清除表面沾污处理可以通过干式清除表面沾污处理、湿式清除表面沾污处理或二 者的组合来实施。
[0143] 作为干式清除表面沾污处理,例如可列举出利用等离子体的清除表面沾污处理 等。利用等离子体的清除表面沾污处理可以使用市售的等离子体清除表面沾污处理装置实 施。在市售的等离子体清除表面沾污处理装置中,作为适于印刷线路板的制造用途的例子, 可列举出株式会社Nissin制的微波等离子体装置、积水化学工业株式会社制的常压等离 子体蚀刻装置等。
[0144] 作为湿式清除表面沾污处理,例如可列举出使用氧化剂溶液的清除表面沾污处理 等。在使用氧化剂溶液进行清除表面沾污处理的情况下,优选依次由膨润液进行膨润处理、 由氧化剂溶液进行氧化处理、由中和液进行中和处理。作为膨润液,例如可列举出Atotech Japan株式会社制的"SwellingDipSecuriganthP"、"SwellingDipSecuriganthSBU" 等。优选膨润处理通过将形成有开口部的基板在加热至60°C~80°C的膨润液中浸渍5分 钟~10分钟来进行。作为氧化剂溶液,优选碱性高锰酸水溶液,例如可列举出将高锰酸钾或 高锰酸钠溶解在氢氧化钠水溶液中形成的溶液。优选由氧化剂溶液进行的氧化处理通过将 膨润处理后的基板在加热至60°C~80°C的氧化剂溶液中浸渍10分钟~30分钟来进行。作 为碱性高猛酸水溶液的市售品,例如可列举出AtotechJapan株式会社制的"Concentrate Compactcp''、"卜'、一',y夕yyI3y七年Iy力、y只p"等。优选由中和液进行的 中和处理通过将氧化处理后的基板在加热至30°C~50°C的中和液中浸渍3分钟~10分钟来 进行。作为中和液,优选酸性水溶液,作为市售品,例如可列举出AtotechJapan株式会社 制的"ReductionsolutionSecuriganthP"〇
[0145] 在将干式清除表面沾污处理和湿式清除表面沾污处理组合实施的情况下,可以先 实施干式清除表面沾污处理,也可以先实施湿式清除表面沾污处理。
[0146] 以上,对使用本发明的树脂片组来制造印刷线路板的方法进行了说明,但只要能 获得满足上述条件(1)、(2)和(3)的印刷线路板,则本发明的印刷线路板的制造方法没有 特别限制。例如,可以在电路基板的两面涂布树脂组合物的清漆,干燥、固化制成印刷线路 板。
[0147][半导体装置] 可以使用本发明的印刷线路板制造半导体装置。尽管本发明的印刷线路板为薄型,但 即使在采用较高回流焊温度的部件安装工序中也能抑制翘曲,进而能够有利地减轻电路变 形或部件接触不良等问题。
[0148] 作为半导体装置,可列举出供于电气制品(例如,计算机、移动电话、数码相机和 电视机等)以及交通工具(例如,摩托车、汽车、电车、船舶和飞机等)等使用的各种半导体 装置。
[0149][实施例] 以下,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限于这些实施例。应予说 明,若无明确说明,以下的"份"和"%"分别表示"质量份"和"质量%"。
[0150] 首先,对各种测定方法、评价方法进行说明。
[0151]〔评价用基板的制备〕 (1)电路基板的准备 使用微蚀刻剂(microetchingagent,MECCOMPANYLTD?制"CZ8100"),对两面形成有 电路的玻璃布基材环氧树脂双面叠层板进行IUm蚀刻而进行表面电路的粗糙化处理,准 备电路基板。作为两面形成有电路的玻璃布基材环氧树脂双面叠层板,关于实施例1、2和4 以及比较例 1 和 2,使用MitsubishiGasChemicalCompany,Inc?制"HL832NSF-LCA"(尺 寸IOOmmX150mm、厚度100ym、热膨胀系数4ppm/°C、弯曲弹性模量34GPa、表面铜电路的厚 度16ym),关于实施例3以及比较例3和4,使用日立化成工业株式会社制"E679FGR"(尺 寸IOOmmX150mm、厚度200ym、热膨胀系数14ppm/K、弯曲弹性模量26GPa、表面铜电路的厚 度16ym(实施例3和比较例3)、8ym(比较例4))。
[0152] (2)树脂片的叠层 使用间歇式真空加压层压机(Nichigo-Morton株式会社制的2-StageBuildup Laminator( 2只亍一 ',匕、;I/卜'、77S氺一夕一)"CVP700"),将下列制造例中制成的 树脂片叠层在上述(1)中所得的电路基板的两面,使树脂组合物层与电路基板相接。叠层 如下实施:减压30秒使气压在13hPa以下后,在100°C、0. 74MPa压力下压接30秒。接着, 在常压下、100°C、0. 5MPa压力下热压60秒,进行平滑化处理。
[0153] 应予说明,叠层在电路基板两面的第一和第二树脂片的组合如表1所示。
[0154] 接着,如下所示,使树脂组合物层固化,形成阻焊剂层。
[0155]-使用包含热固性树脂组合物层的树脂片1和2的情形_ (3)树脂组合物层的热固化 将支撑体从上述(2)所得的基板剥离。接着,在180°C、30分钟的固化条件下使树脂组 合物层热固化,形成阻焊剂层。
[0156] (4)开口部的形成 使用CO2激光加工机(三菱电机株式会社制"ML605GTWIII-5200U"),在下列条件1下 形成开口直径60ym的圆孔,在下列条件2下形成开口直径500ym的圆孔。
[0157] 条件1:掩膜直径0.9臟、脉宽19 1^、能量0.2411^、发射数^>37卜数)2、脉冲 串式(burstmode) 条件2 :掩膜直径10mm、脉宽15ys、能量18mJ、发射数4、脉冲串式 (5)清除表面沾污处理 形成开口部后,将电路基板于60°C下在膨润液(AtotechJapan株式会社制"Swelling DipSecuriganthP",含有二乙二醇一丁基醚和氢氧化钠的水溶液)中浸渍5分钟,于80°C 下在氧化剂溶液(AtotechJapan株式会社制"ConcentrateCompactCP",KMn04:60g/L、 NaOH:40g/L的水溶液)中浸渍10分钟,最后于40°C下在中和液(AtotechJapan株式会 社制"ReductionsolutionSecuriganthP"、硫酸轻胺水溶液)中浸渍5分钟。然后,在 100°C下干燥30分钟,接着在180°C下热固化60分钟,制成评价基板。
[0158] _使用包含光固化性树脂组合物层的树脂片3、4和5的情形-(3')树脂组合物层的曝光、显影和烘烤 将上述(2)所得的基板在室温下静置1小时。然后,使用掩膜图案,从支撑体上进行 100mJ/cm2的紫外线曝光,以形成开口直径60ym和500ym的圆
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