专利名称：电路板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载于例如便携式电话机、个人计算机等而起作用的电路板及其制造方法。
背景技术：
在专利文献I中公开了在表面被粗糙化的绝缘层上具有导体电路的电路板。导体电路由无电解镀膜和电解镀膜构成。采用半添加法作为导体电路的形成方法。即，使绝缘层的表面粗糙化，在该粗糙化面上形成无电解镀膜。接着，在无电解镀膜上设置抗镀层，在没有形成该抗镀层的部分形成电解镀膜。接着，去除抗镀层，通过蚀刻来去除处于该抗镀层下的无电解镀膜。其结果是，在表面被粗糙化的绝缘层上形成导体电路。专利文献I :日本特开平11-214828号公报
发明内容
_4] 发明要解决的问题在专利文献I所公开的电路板中，认为在通过蚀刻去除抗镀层下的无电解镀膜时，在绝缘层的粗糙化面上的邻接的布线之间容易产生导体的蚀刻残留。另外，认为在该绝缘层上进一步设置上层绝缘层(例如阻焊层或者层间绝缘层等)的情况下，由于锚固部(绝缘层表面的凹凸)，在这些绝缘层之间容易产生空隙。其结果是，担心由于水分浸入到该空隙等而这些绝缘层间的绝缘性降低。在导体电路的布线之间，认为作为无电解镀的预处理而使用的催化剂(例如Pd)也同样地不被蚀刻而残留，因此，担心例如在最外的导体层(例如Cu)上形成保护导体膜(例如Ni/Au)的情况下，其材料(例如Ni)以上述催化剂为核在布线之间异常沉积而引起邻接布线的短路(导通)。另外，在通过蚀刻等湿式法来去除无电解镀膜的情况下，有可能由于侧蚀而布线宽度减小。本发明是鉴于这种情形而完成的，其目的在于维持适当的布线宽度并且抑制邻接布线之间的短路(导通)。
_9] 用于解决问题的方案本发明的第一观点所涉及的电路板具有绝缘层，其含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；以及导体层，其形成在上述被粗糙化的面上，其中，在上述被粗糙化的面中，上述导体层的邻接的第一导体部与第二导体部之间的面的粗糙度小于上述第一导体部下的面的粗糙度和上述第二导体部下的面的粗糙度中的至少一个。本发明的第二观点所涉及的电路板的制造方法包括以下步骤准备绝缘层，该绝缘层含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；在上述被粗糙化的面上经由或者不经由金属箔来形成无电解镀膜；在上述无电解镀膜上局部地形成电解镀膜；以及对在没有形成上述电解镀膜的区域露出的上述无电解镀膜进行以上述二氧化硅类填料为止挡件的激光照射，来去除上述露出的无电解镀膜。发明的效果根据本发明，能够维持适当的布线宽度且抑制邻接布线之间的短路(导通)。
图1是本发明的实施方式所涉及的电路板的俯视图。图2是图1的A-A截面图。图3是本发明的实施方式所涉及的电路板的SEM(ScanningElectron Microscope :扫描电子显微镜)照片。图4A是表示图1和图2所示的电路板的导体部之间的面的图。图4B是表示图1和图2所示的电路板的导体部下的面的图。图5是表示导体部之间的面相对于导体部下的面凹下的图。图6是表示本发明的实施方式所涉及的电路板的第一例的图。图7A是表示对图6所示的电路板采用图1和图2所示的结构的第一例的图。图7B是表示对图6所示的电路板采用图1和图2所示的结构的第二例的图。图8是表示本发明的实施方式所涉及的电路板的第二例的图。图9A是表示对图8所示的电路板采用图1和图2所示的结构的第一例的图。图9B是表示对图8所示的电路板采用图1和图2所示的结构的第二例的图。图10是用于说明准备绝缘层的工序的图。图11是用于说明使绝缘层的一侧的面(第二面)粗糙化的工序的图。图12是用于说明在绝缘层的粗糙化面上形成无电解镀膜的工序的图。图13是用于说明在无电解镀膜上形成抗镀层的工序的图。图14是用于说明在无电解镀膜上局部形成电解镀膜的工序的图。图15是用于说明去除抗镀层的工序的图。图16A是用于说明用于去除不需要的无电解镀膜的激光照射工序的图。图16B是图16A的A-A截面图。图17是用于说明使激光(严格地说是其对准目标)移动的情况下的条件的一例 的图。图18是表示各材料的激光波长与吸收率的关系的曲线图。图19是表示在图16A和图16B的激光照射工序中使用绿色激光来去除无电解镀 膜的结果的图。图20是表示在图16A和图16B的激光照射工序中使用准分子激光来去除无电解 镀膜的结果的图。图21是表示代替激光照射而通过湿式法来去除无电解镀膜的结果的图。图22A是表示使用绿色激光来去除不需要的无电解镀膜之后的导体部之间的面 的图。图22B是表示通过湿式法去除不需要的无电解镀膜之后的导体部之间的面的图。图23是表示通过ESCA针对各试样测量导体部之间的面(表层部)的钯存在量的 结果的曲线图。
图24是表示对填料含量不同的四个绝缘层分别照射绿色激光的结果的图表。图25是表示导体部的侧面中的照射了绿色激光的区域以及没有照射绿色激光的区域两者的SEM照片。图26是表示形成在绝缘层的粗糙化面上的导体层由金属箔、无电解镀膜以及电解镀膜的三层结构构成的电路板的一例的截面图。图27是用于说明准备粗糙化面上具有金属箔的绝缘层的工序的图。图28是用于说明在图27的工序之后在金属箔上形成无电解镀膜的工序的图。图29是用于说明在图28的工序之后在无电解镀膜上局部形成电解镀膜的工序的图。图30是表示导体层的导体图案的第一例的图。图31是表示导体层的导体图案的第二例的图。图32是表示在绝缘层的表层部具有填料层的电路板的一例的图。
具体实施例方式下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。此外，在附图中，箭头Z1、Z2分别指与电路板的主面(表面和背面)的法线方向(或者芯基板的厚度方向)相当的电路板的层叠方向。另一方面，箭头X1、X2和Y1、Y2分别指与层叠方向正交的方向(与电路板的主面平行的方向)。电路板的主面成为X-Y平面。另外，电路板的侧面成为X-Z平面或者Y-Z平面。在本实施方式中，将朝向相反的法线方向的两个主面称为第一面(Zl侧的面)、第二面(Ζ2侧的面)。即，第一面的相反侧的主面为第二面，第二面的相反侧的主面为第一面。在层叠方向上，将接近芯一侧称为下层(或者内层侧)，将远离芯一侧称为上层(或者外层侧)。除了包含能够作为电路等的布线(也包含接地线)而发挥功能的导体图案的层以外，将仅由满图案构成的层也称为导体层。将孔内形成的导体中的、形成于孔的壁面(侧面和底面)的导体膜称为保形导体，将填充于孔内的导体称为填充导体。在导体层除了上述导体图案以外，还包含连接导体的连接盘等。镀处理是指使导体(例如金属)层状地沉积在金属、树脂等的表面上，镀膜是指沉积得到的导体层(例如金属层)。镀处理除了电解镀和无电解镀等湿式镀以外，还包含PVD (PhysicalVapor Deposition :物理气相沉积)和 CVD (Chemical VaporDeposition :化学气相沉积)等干式镀。激光并不限定于可见光。激光除了可见光以外，还包含紫外线或X射线等短波长的电磁波、红外线等长波长的电磁波。关于形成于面的线图案(面上的布线或者面下的槽等)，将与线正交的方向中的、与形成面平行的方向的尺寸称为“宽度”、与形成面正交的方向的尺寸称为“高度”或者“厚度”或者“深度”。另外，将从线的一端到另一端的尺寸称为“长度”。但是，在清楚地说明是指其它尺寸的情况下，并不限定于此。如图I、图2(图I的A-A截面图)以及图3 (SEM照片)所示，本实施方式的电路板100具有绝缘层10、导体层20以及上层绝缘层30。
绝缘层10的厚度TlO优选在大约5 μ πΓ200 μ m的范围内。当厚度TlO处于该范围内时，确保绝缘可靠性且不会使基板厚到所需厚度以上，这一点上是有利的。绝缘层10包含填料IOa和树脂10b。能够通过在树脂IOb中混合填料IOa来形成 绝缘层10。在本实施方式中，使填料IOa在绝缘层10的大致整体中大致均匀地分散。但是并不限定于此，也可以仅在绝缘层10的表层部嵌入填料IOa(例如参照后述的图32)。在本实施方式中，填料IOa由二氧化硅类填料构成。作为二氧化硅类填料，优选使用硅酸盐矿物，特别优选使用二氧化硅、滑石、云母、高岭土以及硅酸钙中的至少一个。另外，作为二氧化硅，优选使用球形二氧化硅、粉碎二氧化硅、熔融二氧化硅以及结晶二氧化硅中的至少一个。绝缘层10内包含的填料IOa (二氧化硅类填料)的最大粒径优选为大约10 μ m以下。在本实施方式中，填料IOa(二氧化硅类填料)的最大粒径大约为3. 4μ m。在本实施方式中，填料IOa( 二氧化硅类填料)的50wt%以上为球形二氧化硅。认为当这样填料IOa的主要成分(一半以上)为球形二氧化硅时，在后述的激光照射工序(图16A和图16B)中，填料IOa作为止挡件而最佳地发挥功能。另外，其结果是，认为在绝缘层10上不容易残留导体、催化剂等。但是并不仅限定于此，填料IOa的材料等是任意的。例如填料IOa也可以不包含球形二氧化硅。在本实施方式中，树脂IOb由环氧树脂构成。该环氧树脂为热固性树脂。作为热固性树脂，除了环氧树脂以外，还能够使用酚醛树脂、聚苯醚(PPE)、聚亚苯醚(PPO)、氟树脂、LCP(液晶聚合物)、聚酯树脂、酰亚胺树脂(聚酰亚胺)、BT树脂以及烯丙基化聚苯醚树脂(A-PPE树脂)、或者芳香族聚酰胺树脂等。在绝缘层10中，优选树脂IOb (热固性树脂)含有大约30wt%以上的填料IOa ( 二氧化硅类填料)。认为当绝缘层10的填料IOa的含有率在该范围内时，在后述的激光照射工序(图16A和图16B)中，填料IOa作为止挡件而最佳地发挥功能，抑制树脂IOb的碳化(参照后述的图24)。绝缘层10的第二面被粗糙化。而且，在该绝缘层10的第二面(粗糙化面)上形成导体层20。导体层20例如由无电解镀膜21和电解镀膜22的两层构成。但是并不限定于此，例如导体层20也可以由三层以上构成。无电解镀膜21的厚度Tl例如大约为0.6 μ m，电解镀膜22的厚度T2例如大约为15 μ m。在本实施方式中，无电解镀膜21和电解镀膜22由铜构成。并且，在形成无电解镀膜21时，使用钯作为催化剂。但是并不限定于此，无电解镀膜21和电解镀膜22也可以由其它材料(例如铜以外的金属)构成。催化剂的种类也是任意的。另外，如果不需要，也可以不使用催化剂。如图2所不，导体层20包含导体部20a(第一导体部)和导体部20b (第二导体部)。如图I所示，在本实施方式中，导体部20a和20b形成为直线状。导体部20a和导体部20b被配置成相互大致平行且相互绝缘。但是并不限定于此，导体层20的导体图案等是任意的(例如参照后述的图30、图31)。当示出宽度dl、d2的一例时，导体部20a的宽度dl例如大约为10 μ m，导体部20b的宽度d2例如大约为10 μ m。认为图I和图2所示的结构抑制了邻接布线间的短路，因此在形成导体部20a的宽度dl和导体部20b的宽度d2为大约10 μ m以下那样的布线密度高的精细图案的情况下特别有效。在导体部20a与导体部20b之间设置有空隙Rl。当示出空隙Rl的宽度d3(导体部20a与导体部20b的间隔)的一例时，例如大约为10 μ m。认为图I和图2所示的结构抑制了邻接布线间的短路，因此在形成空隙Rl的宽度d3为大约10 μ m以下那样的布线密度闻的精细图案的情况下特别有效。在绝缘层10的第二面，优选导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F3的粗糙度小于导体部20a下的面Fl的粗糙度和导体部20b下的面F2的粗糙度。认为面F3的粗糙度小，与上层绝缘层30之间不容易残留会导致产生裂纹的空隙(void)。另外，在面F3中，不容易在面F3的凹部残留导体(无电解镀膜)和催化剂等，因此认为导体层20中的邻接布线(导体部20a和20b)之间的绝缘可靠性提高。此外，认为只要面F3的粗糙度小于面Fl的粗糙度和面F2的粗糙度中的至少一个，就能够得到遵照上述效果的效果。另外，导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F3的十点平均粗糙度为导体部20a下的面Fl的十点平均粗糙度的大约1/2以下，另外，也是导体部20b下的面F2的十点平均粗糙度的大约1/2以下。在该情况下，由于面F3的粗糙度小，因此认为也能够得到遵照上述效果的效果。另外，认为即使面F3的十点平均粗糙度仅是面Fl的十点平均粗糙度和面F2的十点平均粗糙度中的某一个的大约1/2以下，也能够得到相应的效果。在此，示出面Ff F3的粗糙度的一例。在图4A中，面F3的最大粗糙度dll例如大约为1.90 μ m，面F 3的十点平均粗糙度例如大约为1.75 μ m。另外，在图4B中，面Fl或者F2的最大粗糙度dl2例如大约为3. 80 μ m，面Fl或者F2的十点平均粗糙度例如大约为
3.50 μ m0在本实施方式中，导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F 3的十点平均粗糙度(例如大约I. 75 μ m)为绝缘层10所包含的填料IOa (二氧化硅类填料)的最大粒径(例如大约为3.4 μ m)以下。认为在制造工序中将填料IOa作为止挡件来进行激光照射的结果是，达到上述粗糙度(在后文中详细说明)。在本实施方式中，在电解镀膜22的外侧形成有改性层。在形成改性层之前，镀膜的结晶粒块有不平滑感，但是通过形成改性层，消除镀膜的结晶粒块的不平滑感而感到平滑(参照后述的图25)。因此，估计为特别是改进了容易引起集肤效应的高频的电特性。在绝缘层10的第二面，导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F 3相对于导体部20a下的面Fl和导体部20b下的面F2凹下。由此，认为绝缘层10的第二面和上层绝缘层30的接触面积增加，产生层间剥离(分层)的风险降低。具体地说，在图5中，面F3的高度Hl (例如十点平均高度)与面Fl或者F2的高度H2 (例如十点平均高度)之差(高度差dlO)例如优选大约为O. 7 μ m。导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F3(表层部)中的、用于形成无电解镀膜21的催化剂(钯)的存在量优选为大约O. 05 μ g/cm2以下。在本实施方式的电路板100中，在面F3(表层部)大致不存在钯(参照后述的图23)。由此，认为Ni等以钯为核在面F3上异常沉积的风险降低。在图I中，绝缘层10的第二面(粗糙化面)与导体部20a、20b的侧面FlO形成的角度Θ优选为大约90°以上。在本实施方式中，角度Θ为大致90°。即，在本实施方式的电路板100中，几乎不产生凹槽。因此，认为不会产生由凹槽引起的性能降低，能够得到良好的电特性(详细参照后述的图19 图21)。此外，角度Θ并不限定于大约90°。例如，认为如果角度Θ为大约90°以上，则不产生凹槽，能够得到遵照上述效果的效果。在绝缘层10上形成覆盖导体部20a和20b的上层绝缘层30。上层绝缘层30例如为层间绝缘层或者阻焊层。但是并不限定于此，上层绝缘层30的用途、材质等是任意的。本实施方式的电路板100例如优选为图6所示的多层印刷电路板(双面刚性电路板)。图6的例子中的电路板100具有基板200 (芯基板)、绝缘层10广104(层间绝缘层)、阻焊层105、106以及导体层113 116。基板200具有绝缘层IOOa和导体层111、112。通过在电路板100的单面或者双面安装其它的电路板、电子部件等，电路板100例如能够作为便携式电话机等的电路基板来使用。例如能够在基板200上交替地层叠绝缘层IOf 104、导体层113 116，之后在最外层设置阻焊层105、106，由此制造电路板100。例如能够通过后述的图10 图16B的工序来制造基板200。另外，作为基板200，也可以使用双面覆铜层叠板。例如能够通过使用了树脂薄膜(半固化状态的粘接片)的真空层压来形成(层叠)绝缘层IOf 104。例如能够通过版面镀法、图案镀法、全添加法、半添加(SAP)法、减去法以及压凹法中的任一个或者任意地组合它们中的两个以上而得到的方法来形成导体层113 116。例如能够通过丝网印刷或者层压等来形成阻焊层105、106。能够采用上述图I和图2所示的结构作为多层印刷电路板的积层部、例如图7A中的区域Rll的结构。在图7A的例子中，绝缘层104相当于绝缘层10，导体层116相当于导体层20，阻焊层106相当于上层绝缘层30。另外，也可以采用上述图I和图2所示的结构作为多层印刷电路板的芯部、例如图7B中的区域R12的结构。在图7B的例子中，绝缘层100a(芯)相当于绝缘层10，导体层112相当于导体层20，绝缘层102 (层间绝缘层)相当于上层绝缘层30。电路板100的结构等并不限定于图6所示的例子。例如图8所示，也可以是不具有基板200(芯基板)的多层印刷电路板(双面刚性电路板)。在图8的例子中，以导体层110为基准(芯位置)，在第一面侧，交替地层叠两层的绝缘层101、103和两层的导体层113、115，在第二面侧，交替地层叠两层的绝缘层102、104和两层的导体层114、116。并且，第一面侧的最外层(绝缘层103和导体层115)被阻焊层105覆盖，第二面侧的最外层(绝缘层104和导体层116)被阻焊层106覆盖。能够采用上述图I和图2所示的结构作为例如图9A中的区域Rll的结构。在图9A的例子中，绝缘层104相当于绝缘层10，导体层116相当于导体层20，阻焊层106相当于上层绝缘层30。另外，也可以采用上述图I和图2所示的结构作为多层印刷电路板的芯部、例如图9B中的区域R12的结构。在图9B的例子中，绝缘层102相当于绝缘层10，导体层114相当于导体层20，绝缘层104相当于上层绝缘层30。另外，电路板100可以是刚性电路板，也可以是挠性电路板。另外，电路板100可以是双面电路板，也可以是单面电路板。导体层和绝缘层的层数也是任意的。
例如通过以下方法来制造上述电路板100 (特别是图I和图2所示的结构)。首先，准备至少第二面被粗糙化的绝缘层10。具体地说,如图10所示,准备绝缘层10。绝缘层10例如是使树脂IOb (热固性树脂)中含有大约30wt%以上的填料IOa(二氧化硅类填料)而成的。接着，如图11所示，例如通过蚀刻来使绝缘层10的第二面粗糙化。具体地说，例如通过使用了高锰酸溶液的浸溃等来对绝缘层10的第二面进行蚀刻。但是，粗糙化的方法并不限定于蚀刻而是任意的，例如也可以通过研磨处理、氧化处理或者氧化还原处理等来使绝缘层10的第二面粗糙化。如上所述，准备绝缘层10并使其一个侧面(第二面)粗糙化的结果是，完成了第二面被粗糙化的绝缘层10。接着，例如通过浸溃使绝缘层10的第二面(粗糙化面)吸附催化剂。如上所述，该催化剂为!B。在浸溃中例如能够使用氯化钮、钮胶体(palladium colloid)等的溶液。为了固定催化剂，也可以在浸溃后进行加热处理。接着，如图12所示，例如通过化学镀法，在绝缘层10的第二面(粗糙化面)上例如形成铜的无电解镀膜1001。作为镀液，例如能够使用添加了还原剂等的硫酸铜溶液等。作为还原剂，例如能够使用次亚磷酸盐或者乙醛酸等。接着，如图13所示，在无电解镀膜1001上形成抗镀层1002。抗镀层1002在规定的位置具有开口部1002a。与导体层20的导体图案(图I)相对应地配置开口部1002a。接着，如图14所示，例如通过图案镀法，在抗镀层1002的开口部1002a形成例如铜的电解镀膜1003。具体地说，将阳极与作为要镀的材料的铜连接，将阴极与作为被镀构件的无电解镀膜1001连接，来浸溃于镀液中。然后，对两极之间施加直流的电压来使电流流动，使铜沉积在阴极的露出的无电解镀膜1001的第二面上。由此，在无电解镀膜1001上局部地形成电解镀膜1003。作为镀液，例如能够使用硫酸铜溶液、焦磷酸铜溶液、氰(cyaan)化铜溶液或者四氟硼酸铜溶液等。接着，如图15所示，例如利用规定的剥离液来去除抗镀层1002。接着，通过去除不需要的无电解镀膜1001来形成具有上述图I所示的导体图案的导体层20。具体地说，例如图16A(与图I对应的俯视图)和图16B (图16A的A-A截面图)所示，优选在被照射体(绝缘层10等)的第二面侧设置具有开口部1004a的遮光掩模1004的状态下，对被照射体的整面(详细地说是第二面整个区域)照射绿色激光。在此，绿色激光是指波长大约1064nm的基波的二次谐波，即波长大约为532nm的激光。在将这种绿色激光照射到被照射体的整面的情况下，优选例如固定被照射体而使绿色激光(严格地说是其对准目标)移动，或者相反地固定绿色激光(严格地说是其对准目标)而使被照射体移动。在使绿色激光移动的情况下，优选例如通过检流镜来使绿色激光移动(扫描)。另外，在使被照射体移动的情况下，优选例如通过柱面透镜使绿色激光成为线光，使其照射到规定的位置处，并且通过传送带来使被照射体移动。此外，优选通过脉冲控制来调整激光强度(光量)。具体地说，例如在变更激光强度的情况下，不改变每次发射(一次照射)的激光强度而变更发射次数(照射次数)。即，在一次发射得不到期望的激光强度的情况下，对同一照射位置再次照射激光。根据这种控制方法，能够省略改变照射条件的时间，因此认为吞吐量得到提高。但是并不限定于此，激光强度的调整方法是任意的。例如，也可以针对每个照射位置决定照射条件，而将照射次数设为固定(例如对每个照射位置进行一次发射)。另外，在对同一照射位置进行多次激光照射的情况下，也可以针对每次发射改变激光强度。在此，示出通过检流镜来使绿色激光移动的情况下的条件的一例。在图17中，激光的光斑直径d21例如为30 μ m。在本例中，将激光的扫描方向设为X方向。X方向的单位移动量d22 (邻接光斑的照射中心P之间的距离)例如为20 μ m。另外，Y方向的单位移动量d23 (邻接光斑的照射中心P之间的距离)例如为15 μ m。激光的扫描速度例如为3000mm/sec。即,在每次发射使激光在X方向上扫描20 μ m的情况下,激光在I秒钟内发射十五万次。下面，以在这种条件下进行激光照射的情况为例来说明激光照射方式的一例。在本例中，首先对被照射体的X-Y平面上的第一线、例如(0，0Γ(ΧΧ，0)进行激光照射。具体地说，对初始照射位置(0，0)进行激光照射，如果该激光照射结束，则向Χ2侧移动单位移动量d22，对下一个照射位置(20，0)进行激光照射。然后，如图16A中的箭头所示，反复进行激光照射以及向X2侧的移动，来对被照射体的设定在X方向上的各照射位置依次进行激光照射。这样，如果对被照射体的X方向整体区域的绿色激光的照射结束，则完成对第一线的激光照射。接着，对被照射体的X-Y平面上的第二线、例如(0，15广(XX，15)进行激光照射。具体地说，如图16A中的箭头所示，绿色激光从第一线的最后的照射位置(ΧΧ，0)起，将X座标返回到原点，并且使Y座标向Yl侧移动单位移动量d23，从照射位置(0，15)起，再次与第一线同样地使激光朝向X2侧扫描。这样，通过依次对各线进行激光照射，能够对被照射体的第二面(X-Y平面)整体区域照射绿色激光。在此，示出了使激光沿着与导体部20a和20b (图I)的长度方向(Y方向)正交的X方向扫描的例子，但是也可以使激光沿着与导体部20a与20b (图I)的长度方向平行的Y方向扫描。另外，也可以不使用遮光掩模1004，而是在非照射部分停止激光照射来仅对要照射的部分照射激光。另外，照射位置、激光强度的控制方法等也是任意的。在本实施方式中，认为由于在用于去除不需要的无电解镀膜1001的激光照射(图16A和图16B)中使用绿色激光，因此填料IOa成为止挡件，抑制无电解镀膜1001下的绝缘层10被过多去除。下面，参照图18等来说明该情况。图18是表示对环氧树脂(线L11)、铜(线L12)以及二氧化硅(线L13)分别照射激光的情况下的、激光波长与吸收率的关系的曲线图。此外，认为即使利用其它树脂(特别是热固性树脂)代替环氧树脂也得到大致相同的结果。首先，将波长为大约532nm的激光LZ3 (绿色激光)与波长为大约10640nm的激光LZ4进行比较。作为激光LZ4的光源，例如能够使用CO2激光。如图18所示，激光LZ4的吸收率在环氧树脂(线Lll)和二氧化硅(线L13)两者中高，激光LZ3的吸收率在环氧树脂(线Lll)中高而在二氧化硅(线L13)中低。特别是，在激光LZ3的情况下，能够将二氧化硅(线L13)的吸收率抑制为10%左右。在本实施方式中，绝缘层10不仅包含树脂IOb (环氧树脂)，还包含填料IOa ( 二氧化硅类填料)，因此认为在对绝缘层10照射绿色激光的情况下，通过填料IOa来抑制绝缘层10的分解反应(光化学反应)的进展。即，认为在用于去除不需要的无电解镀膜1001的激光照射(图16A和图16B)中，填料IOa成为止挡件而抑制无电解镀膜1001下的绝缘层10被过多去除。认为为了使用填料IOa作为止挡件，优选树脂IOb的激光吸收率为填料IOa的激光吸收率的七倍以上。另外，关于铜(线L12)的吸收率，激光LZ3高于激光LZ4。认为在用于去除无电解镀膜1001(铜)的激光照射(图16A和图16B)中，优选铜的激光吸收率高到某种程度。这是由于，除了去除无电解镀膜1001的效率提高以外，还能够期望消除电解镀膜22 (图2)表面的结晶粒块的不平滑感等改性效果(参照图25)。但是，当铜的激光吸收率过高时，有可能产生铜被过度削减等问题。关于这一点，绿色激光适度地被铜吸收，因此认为适于用于去除无电解镀膜1001的激光照射。认为铜的激光吸收率优选为大约50%。另外，认为波长大约1064nm以下的激光主要通过光化学反应来分解被照射体，波长大于大约1064nm的激光主要通过热反应来分解被照射体。当对两种反应进行比较时，认为与将光转换为热来使用的热反应相比，直接使用光的光化学反应的能量效率高。因此，认为绿色激光在能量效率方面也优异。接着，将波长大约200nm的激光LZl、波长大约355nm的激光LZ2 (UV激光)以及波长大约532nm的激光LZ3 (绿色激光)进行比较。此外，作为激光LZl的光源，例如能够使用准分子激光。另外，作为激光LZ2，例如能够使用YAG激光的三次谐波。认为这些激光LZf LZ3主要通过光化学反应来分解被照射体这一点是共通的。但是，如图18所示，关于环氧树脂(线L11)、铜(线L12)以及二氧化硅(线L13)的吸收率，激光LZl最高，接着激光LZ2高，激光LZ3最低。更详细地观察可知，对于激光LZ2、LZ3的吸收率，按从高到低的顺序为环氧树脂(线Lll)、铜(线L12)、二氧化硅(线L13)，但是对于激光LZ I的吸收率，按从高到低的顺序为环氧树脂(线L11)、二氧化硅(线L13)、铜(线L12)。而且，在激光LZ I的情况下，环氧树脂(线Lll)的吸收率与二氧化硅(线L13)的吸收率之间几乎没有差。因而，认为在之前的激光照射工序(图16A和图16B)中，在使用准分子激光的情况下，填料IOa不会作为止挡件而发挥功能。具体地说，认为在之前的激光照射工序(图16A和图16B)中，在使用绿色激光的情况下，填料IOa作为止挡件而发挥作用，因此如图19所示那样不产生凹槽地形成导体部20a和20b (导体层20)。另一方面，在使用准分子激光的情况下，填料IOa不会作为止挡件而发挥功能，因此如图20所示，有可能产生凹槽。另外，如图18所示，在激光LZl的情况下，相对于铜(线L12)的吸收率，环氧树脂(线Lll)的吸收率和二氧化硅(线L13)的吸收率大。因此，在之前的激光照射工序(图16A和图16B)中，在使用准分子激光的情况下，容易残留无电解镀膜1001的残渣。其结果是，如图20所示，有可能导体部20a、20b的侧面FlO变得不平滑。关于这一点，在使用绿色激光的情况下，激光适度地被铜吸收，另外，填料IOa作为止挡件而发挥功能，因此认为如图19所示那样导体部20a、20b的侧面FlO平滑。此外，认为铜(线L12)的吸收率与二氧化硅(线L13)的吸收率的比率(铜/ 二氧化硅)优选为大约5以上。如上所述，认为使用于去除无电解镀膜1001(铜)的激光照射(图16A和图16B)的激光优选能够主要通过光化学反应来分解被照射体的激光，即波长为大约1064nm以下。另外，认为优选铜的激光吸收率高到某种程度，激光的吸收率按从高到低的顺序为环氧树脂(线L11)、铜(线L12)、二氧化硅(线L13)。因而，认为上述激光的波长优选在图18中的范围R21，即大约300nnTl064nm的范围内。并且，当考虑将填料IOa作为止挡件来使用、去除无电解镀膜1001的效率等时，认为上述激光的波长优选在大约350nnT600nm的范围(范围R22)内，特别优选在大约500nnT560nm的范围(范围R23)内。光源可以是固体激光，液体激光，气体激光。具体地说，认为优选将YAG激光、YVO4激光、氩离子激光或者铜蒸汽激光作为光源。例如通过使用YAG激光或者YVO4激光的二次谐波来得到波长大约532nm的激光，通过使用YAG激光或者YVO4激光的三次谐波来得到波长大约355nm的激光。另外，基于氩离子激光，得到波长处于大约488nnT515nm的范围内的激光。另外，基于铜蒸汽激光，得到波长处于大约511nnT578nm的范围内的激光。但是，光源并不限定于这些而是任意的，优选根据所需的激光的波长来选择适当的光源。目前为止，提到了使用激光来去除无电解镀膜1001的情况，但是也能够通过使用了蚀刻液的湿式法来去除无电解镀膜1001。但是，在该情况下，并非使用了激光时那样的各向异性的加工(详细地说主要是Z方向的加工)，而是大致各向同性的加工，因此，如图21所示，由于侧蚀等导体部20a、20b容易被过度去除。其结果是，有可能导体部20a、20b的宽度(布线宽度)与期望的宽度相比减小。另外，认为由于侧蚀的影响而导体部20a、20b的侧面FlO不容易变得平滑。关于这一点，认为如果使用激光，则抑制局部的线变细，由此容易设计精细图案，并且也容易实现阻抗的匹配。并且，侧蚀的影响小，因此认为导体部20a、20b的侧面FlO的平滑性得到提高。另外，认为与湿式法相比，使用激光能够使导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F 3的粗糙度变小。图22A、图22B示出其试验结果。图22A是表示使用绿色激光来去除无电解镀膜1001后的面F3的图。另一方面，图22B是表示通过湿式法去除无电解镀膜1001后的面F 3的图。图22A和图22B是基于SEM照相而制作出的示意图。如这些图22A、图22B所示，当对两者进行比较时，使用绿色激光的情况下的面F3的粗糙度小。此外，认为其它激光也能够得到大致相同的趋势。另外，认为与湿式法相比，使用激光能够可靠地去除导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F3中的、用于形成无电解镀膜1001(无电解镀膜21)的催化剂。图23示出其试验结果。在该试验中，在经过上述图10 图15所示的工序在绝缘层10上形成无电解镀膜1001和电解镀膜1003之后(参照图15)，去除不需要的无电解镀膜1001，由此制作出试样A和试样B。其中，在试样A中，使用绿色激光来去除不需要的无电解镀膜1001，在试样B中，通过湿式法来去除不需要的无电解镀膜1001。在试样A和试样B中均在形成无电解镀膜1001时使用钯作为催化剂。图23是表示对试样A和各试样B分别测量面F3 (表层部)的钯存在量的结果的曲线图。作为测量方法，米用了 ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis 化学分析用的电子能谱)。详细地说，对各试样的面F3照射X射线，在出现钯(特别是其3d5/2轨道)固有的峰值的能量范围内进行狭域能谱测量。在该曲线图中，纵轴为光电子强度(光电子的数量)，横轴为电子结合能。另外，线L21是与试样A有关的测量结果，线L22是与试样B有关的测量结果。线L21没有出现峰值，因此可知在试样A的面F3中大致不存在钯。另一方面，线L22中，在钯固有的峰值位置出现了峰值，因此可知在试样B的面F3中存在钯。另外，根据
峰值强度和面积强度等来进行定量分析的结果是，试样B的面F3中的钯存在量为4. 39 μ g/
2
cm ο根据上述试验结果，能够估计为与湿式法相比使用绿色激光的情况下钯存在量变少。因此，认为如果使用绿色激光，则Ni等以钯为核在面F3上异常沉积的风险降低。认为其它激光也得到大致相同的趋势。另外，在湿式法中产生废液，因此认为考虑环境也优选使用激光。图24是表示对填料IOa含量不同的四个绝缘层10分别照射绿色激光的结果的图表。在该试验中，作为树脂10b，使用了环氧树脂，作为填料10a，使用了 SiO2粉末。将激光的扫描速度设为大约50mm/sec。另外,将激光强度设为制造工序时的大约60倍。如图24所示，在使树脂IOb含有大约0wt%或者大约15wt%的填料IOa的情况下，在各激光照射面上出现树脂IOb的碳化。另一方面，在使树脂IOb含有大约30wt%或者大约50wt%的填料IOa的情况下，在各激光照射面上没有出现树脂IOb的碳化。根据该结果估计为，通过使树脂IOb含有大约30wt%以上的填料IOa能够抑制树脂IOb的碳化。图25是表示导体部20a、20b的侧面FlO (特别是电解镀膜22的外侧)的照射了绿色激光的区域(照射区域R101)以及没有照射绿色激光的区域(未照射区域R102)两者的SEM照片。如图25所示，在未照射区域R102中，存在镀膜的结晶粒块的不平滑感，在照射区域RlOl中，形成改性层，镀膜的结晶粒块的不平滑感消除而感到平滑。因此，估计为特别是改进了容易引起集肤效应的高频的电特性。在本实施方式中，在激光照射之后，导体部20a与导体部20b之间(空隙Rl)的面F3的十点平均粗糙度(例如大约I. 75 μ m)小于绝缘层10所包含的填料IOa (二氧化硅类填料)的最大粒径(例如大约3.4μπι)。认为这是由于，通过激光照射而处于填料IOa周围的树脂IOb的大约一半以上被去除，在该部分，在F3的表面出现填料IOa从树脂IOb脱落而形成的凹面，另一方面，在通过激光照射而处于填料IOa周围的树脂IOb的大约不到一半没有被去除，在该部分，在面F3的表面出现残留于树脂IOb的填料IOa露出而形成的凸面。如上所述，能够通过激光照射工序(图16Α和图16Β)来去除不需要的无电解镀膜1001，即位于抗镀层1002下的无电解镀膜1001 (参照图14)。并且，其结果是，形成具有之前的图I所示的导体图案的导体层20。并且，之后，例如通过丝网印刷或者层压等在绝缘层10上形成上层绝缘层30，由此完成电路板100 (特别是图I和图2所示的结构)。以上，说明了本发明的实施方式所涉及的电路板及其制造方法，但是本发明并不限定于上述实施方式。形成于绝缘层10的粗糙化面上的导体层20并不限定于由无电解镀膜21和电解镀膜22的两层结构构成。例如图26 (与图2对应的截面图)所示，也可以是从绝缘层10侧起依次层叠了金属箔23、无电解镀膜21以及电解镀膜22的由三层结构构成的导体层20。金属箔23、无电解镀膜21以及电解镀膜22例如由铜构成。例如图27所示，准备图26的例子中的电路板100的例如在第二面(粗糙化面)上具有金属箔IOOla(例如铜箔)的绝缘层10。金属箔IOOla例如通过层压而形成在绝缘层10的第二面(粗糙化面)。
接着，如图28所示，例如通过与上述实施方式相同的方法，在金属箔IOOla上形成例如铜的无电解镀膜1001。接着，如图29所示，例如通过与上述实施方式相同的方法，使用抗镀层1002，在无电解镀膜1001上局部地形成例如铜的电解镀膜1003。之后，去除抗镀层1002。接着，例如通过与上述实施方式相同的激光照射工序来去除不需要的无电解镀膜1001和金属箔1001a，即抗镀层1002下的无电解镀膜1001和金属箔IOOla(参照图29)。由此，形成具有之前的图I所示的导体图案的导体层20。并且，之后，例如通过丝网印刷或者层压等在绝缘层10上形成上层绝缘层30，由此完成电路板100 (特别是图26所示的结构)。形成在绝缘层10的粗糙化面上的导体层20的层数并不限定于两层、三层而是任意的，例如也可以是由四层以上的层构成的导体层20。导体层20的导体图案是任意的。例如图30 (与图I对应的俯视图)所示，也可以是导体层20具有U字状的导体图案，导体部20a与导体部20b相互连接。另外，如图31 (与图I对应的俯视图)所示，也可以是导体层20的空隙Rl是孔。并不必须使填料IOa分散至绝缘层10的大致整体。例如图32 (与图2相应的截面图)所示，也可以是绝缘层10例如具有不含填料IOa的第一层11 (树脂层)以及含有填料IOa的第二层12(填料层)。在本例中，第一层11主要由树脂IOb构成，第二层12主要由填料IOa和树脂IOb构成。而且，在第一层11上形成第二层12。另外，也可以交替地形成多个树脂层和多个填料层。作为导体层20的材料，也可以使用铜以外的导体。认为如果能够得到遵照图18示出的关系的关系，则能够得到遵照上述效果的效果。对于其它点，电路板100的结构及其构成元件的种类、性能、尺寸、材质、形状、层数或者配置等在不脱离本发明的宗旨的范围内也能够任意地变更。电路板100的制造方法并不限定于上述实施方式的内容，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够任意地变更顺序、内容。另外，根据用途等，也可以省略不需要的工序。 能够任意地组合上述实施方式和各变形例。优选根据用途等来选择适当的组合。例如在图26的结构中应用图32的结构。以上，说明了本发明的实施方式，但是应该理解为设计上的方便、其它原因所需要的各种修改、组合包含在与“权利要求”所记载的发明、“具体实施方式
”所记载的具体例对应的发明的范围内。产业上的可利用件本发明所涉及的电路板适用于电子设备等的电路基板。另外，本发明所涉及的电路板的制造方法适用于电子设备的电路基板的制造。附图标记说明10:绝缘层；IOa:填料；IOb:树脂；11:第一层(树脂层)；12:第二层(填料层)；20 :导体层；20a、20b :导体部；21 :无电解镀膜；22 :电解镀膜；23 :金属箱;30 :上层绝缘层；100 电路板;100a:绝缘层;101 104 :绝缘层;105、106 :阻焊层;111 116 :导体层；200 :基板；1001 :无电解镀膜；1001a :金属箔；1002 :抗镀层；1002a :开口部；1003 :电解镀膜；1004 :遮光掩模；1004a :开口部。
权利要求
1.一种电路板，具有绝缘层，其含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；以及导体层，其形成在上述被粗糙化的面上，该电路板的特征在于，在上述被粗糙化的面中，上述导体层的邻接的第一导体部与第二导体部之间的面的粗糙度小于上述第一导体部下的面的粗糙度和上述第二导体部下的面的粗糙度中的至少一个。
2.根据权利要求I所述的电路板，其特征在于，上述第一导体部与上述第二导体部之间的上述面的十点平均粗糙度为上述第一导体部下的上述面的十点平均粗糙度和上述第二导体部下的上述面的十点平均粗糙度中的至少一个的大约1/2以下。
3.根据权利要求I或者2所述的电路板，其特征在于，上述第一导体部与上述第二导体部之间的上述面的十点平均粗糙度为上述绝缘层所含有的上述二氧化硅类填料的最大粒径以下。
4.一种电路板，具有绝缘层，其含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；以及导体层，其形成在上述被粗糙化的面上，该电路板的特征在于，在上述被粗糙化的面中，上述导体层的邻接的第一导体部与第二导体部之间的面相对于上述第一导体部下的面和上述第二导体部下的面中的至少一个凹下。
5.—种电路板,具有绝缘层，其含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；以及导体层，其形成在上述被粗糙化的面上，该电路板的特征在于，上述导体层包含无电解镀膜和电解镀膜，在上述被粗糙化的面中，上述导体层的邻接的第一导体部与第二导体部之间的、用于形成上述无电解镀膜的催化剂的存在量为大约O. 05μ g/cm2以下。
6.根据权利要求5所述的电路板，其特征在于，上述无电解镀膜含有铜，上述催化剂含有钯。
7.—种电路板，具有绝缘层，其含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；以及导体层，其形成在上述被粗糙化的面上，该电路板的特征在于，上述导体层包含无电解镀膜和电解镀膜，上述导体层的导体的侧面与上述被粗糙化的面形成90°以上的角度。
8.—种电路板，具有绝缘层，其含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；以及导体层，其形成在上述被粗糙化的面上，该电路板的特征在于，上述导体层包含无电解镀膜和电解镀膜，在上述电解镀膜的外侧形成有改性层。
9.根据权利要求广8中的任一项所述的电路板，其特征在于，上述绝缘层是使热固性树脂含有大约30wt%以上的二氧化硅类填料而成的。
10.根据权利要求广9中的任一项所述的电路板，其特征在于，上述绝缘层的厚度在大约5 μ πΓ200 μ m的范围内。
11.根据权利要求1飞中的任一项所述的电路板，其特征在于，在上述绝缘层上具有覆盖上述第一导体部和上述第二导体部的上层绝缘层。
12.根据权利要求1飞中的任一项所述的电路板，其特征在于，上述第一导体部与上述第二导体部的间隔为大约10 μ m以下。
13.根据权利要求1飞中的任一项所述的电路板，其特征在于，上述第一导体部的宽度和上述第二导体部的宽度中的至少一个为大约10 μ m以下。
14.根据权利要求f13中的任一项所述的电路板，其特征在于，上述二氧化硅类填料含有硅酸盐矿物。
15.根据权利要求f14中的任一项所述的电路板，其特征在于，上述二氧化硅类填料的大约50wt%以上为球形二氧化硅。
16.一种电路板的制造方法，包括以下步骤准备绝缘层，该绝缘层含有二氧化硅类填料且至少一面被粗糙化；在上述被粗糙化的面上经由或者不经由金属箔来形成无电解镀膜；在上述无电解镀膜上局部地形成电解镀膜；以及对在没有形成上述电解镀膜的区域露出的上述无电解镀膜进行以上述二氧化硅类填料为止挡件的激光照射，来去除露出的上述无电解镀膜。
17.根据权利要求16所述的电路板的制造方法，其特征在于，对被照射体的整面进行上述激光照射。
18.根据权利要求16或者17所述的电路板的制造方法，其特征在于，上述金属箔、上述无电解镀膜以及上述电解镀膜含有铜，在上述激光照射中，照射波长在大约350nnT600nm的范围内的激光。
19.根据权利要求18所述的电路板的制造方法，其特征在于，在上述激光照射中，照射波长在大约500nnT560nm的范围内的激光。
20.根据权利要求16 19中的任一项所述的电路板的制造方法，其特征在于，上述金属箔、上述无电解镀膜以及上述电解镀膜含有铜，在上述激光照射中，以YAG激光、YVO4激光、氩离子激光以及铜蒸汽激光中的任一个为光源。
全文摘要
电路板(100)具有绝缘层(10)，其含有二氧化硅类填料(10a)且至少一面被粗糙化；以及导体层(20)，其形成在被粗糙化的面上。在被粗糙化的面上，导体层(20)的邻接的第一导体部(20a)与第二导体部(20b)之间的面(F3)的粗糙度小于第一导体部(20a)下的面(F1)的粗糙度和第二导体部(20b)下的面(F2)的粗糙度中的至少一个。
文档编号H05K3/08GK102918935SQ201180027208
公开日2013年2月6日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月31日
发明者中井通, 天野哲男, 高崎义德 申请人:揖斐电株式会社