專利名稱：電路形成基板及電路形成基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于各種電子產(chǎn)品中的電路形成基板及電路形成基板的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來隨著電子產(chǎn)品的小型化及高密度化，搭載電子零件的電路形成基板也由公知的單面基板發(fā)展成多層基板，且開發(fā)了基板上可集成更多電路的高密度電路形成基板。
在高密度電路形成基板上，采用更高速且可進(jìn)行精密加工的激光等的能束作為加工法(例如，日刊工業(yè)新聞社發(fā)行的“表面裝配技術(shù)”1997年1月號(hào)，高木清著，“奇異的積累多層PWB的開發(fā)動(dòng)向”)以代替從前被廣泛運(yùn)用的使用鉆孔機(jī)對(duì)基板進(jìn)行的孔加工(穿孔)法。
然而，在高密度基板上電路的線寬及焊接面的大小將變小，同時(shí)基板的電路或焊接面的連接強(qiáng)度必定降低。另一方面，高密度基板多使用在筆記本電腦，或移動(dòng)電話、便攜式信息終端機(jī)等的裝置上，當(dāng)用在這些裝置上時(shí)，由于在掉落或攜帶時(shí)的扭曲、撞擊等的壓力，而產(chǎn)生上述連接強(qiáng)度降低的問題。
用在高密度基板上的基板材料多使用樹脂材料，但從基板的機(jī)械強(qiáng)度或耐熱性提高的觀點(diǎn)來看，多使用熱硬化樹脂，基板特性將提高，但包含撞擊等的電路或焊接面的連接強(qiáng)度未必提高。
另外，當(dāng)進(jìn)行用以提高連接強(qiáng)度的材料設(shè)計(jì)或材料選擇時(shí)，連接強(qiáng)度以外的基板特性大多會(huì)劣化，現(xiàn)實(shí)中開發(fā)滿足所有特性的材料是困難的。
另外，在高密度電路形成基板的層間的電氣性連接，使用導(dǎo)電性漿料或電鍍等的連接手段，但形成在基板上的層間連接用的貫通或不貫通的孔洞或通路孔的形成間距、以及與通路孔鄰接的配線間的配線間距離變得更窄，而導(dǎo)電性漿料及電鍍用的電鍍液向通路孔周邊擴(kuò)散會(huì)導(dǎo)致形成電路形成基板的可靠性上的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的電路形成基板的制造方法，包含以下分別獨(dú)立的步驟，或以這些步驟的內(nèi)容為目的而將各步驟的構(gòu)成要素加以混合的步驟，這些步驟包括孔洞形成步驟，以能束照射由一種或多種材料構(gòu)成的板狀或片狀的基板，以進(jìn)行貫通或不貫通的孔洞加工；連接裝置形成步驟，在將上述孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞中形成電氣連接基板的表里或內(nèi)外層的連接裝置；以及電路形成步驟，借助于金屬箔或薄膜的形成而在基板表面上形成導(dǎo)電層，并根據(jù)所希望的形狀進(jìn)行構(gòu)圖；而且，在上述孔洞形成步驟前還包含有在上述基板的單面或雙面上張貼薄膜狀隔離膜的隔離膜張貼步驟，且在上述孔洞形成步驟和電路形成步驟中，將上述隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印在上述基板上。
根據(jù)本發(fā)明，將其他薄的材料轉(zhuǎn)印在基板上面，并借助于其他材料的效果使連接強(qiáng)度提高，且可使用可獲得基板綜合特性的材料作為基板材料。換言之，選擇性地將不同于基板材料的用于提高連接強(qiáng)度的材料僅轉(zhuǎn)印在基板上的電路或焊接的連接部分，而無損基板的綜合特性，且可提供高密度且具高可靠性的電路形成基板。
另外，還提供一種制造方法，其包含以下分別獨(dú)立的步驟，或以這些步驟的內(nèi)容為目的而將各步驟的構(gòu)成要素加以混合的步驟，這些步驟包括孔洞形成步驟，以能束照射由一種或多種材料構(gòu)成的板狀或片狀的基板，以進(jìn)行貫通或不貫通的孔洞加工，連接裝置形成步驟，在將上述孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞中形成電氣連接基板的表里或內(nèi)外層的連接裝置；以及電路形成步驟，借助于金屬箔或薄膜的形成而在基板表面上形成導(dǎo)電層，并根據(jù)所希望的形狀進(jìn)行構(gòu)圖；而且，在上述孔洞形成步驟前還包含有在上述基板的單面或雙面上張貼薄膜狀隔離膜的隔離膜張貼步驟，且，在上述孔洞形成步驟中將該張貼步驟中基本上一體化的基板及隔離膜在該貫通或不貫通的孔洞周圍更密接而一體化，可防止連接裝置擴(kuò)散至通路孔周圍，并可提供高密度且具有高可靠性的電路形成基板。
本發(fā)明的第1實(shí)施方案，是一種電路形成基板的制造方法，其特征在于包含以下分別獨(dú)立的步驟，或以這些步驟的內(nèi)容為目的而將各步驟的構(gòu)成要素加以混合的步驟，這些步驟包括孔洞形成步驟，以能束照射由一種或多種材料構(gòu)成的板狀或片狀的基板，進(jìn)行貫通或不貫通的孔洞加工；連接裝置形成步驟，在將上述孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞中形成電氣連接基板的表里或內(nèi)外層的連接裝置；以及電路形成步驟，通過形成金屬箔或薄膜而在基板表面上形成導(dǎo)體層，并根據(jù)所希望的形狀進(jìn)行構(gòu)圖；而且，在上述孔洞形成步驟前還包含在上述基板的單面或雙面上張貼薄膜狀隔離膜的隔離膜張貼步驟，該隔離膜具有由熱塑性樹脂、或熱塑性樹脂和熱硬化樹脂的混合物構(gòu)成的涂層，在上述孔洞形成步驟中，將上述隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印在上述基板上的在上述電路形成步驟中形成的電路或焊接面的全部或一部分位置上。具有借助于轉(zhuǎn)印材料使基板和金屬箔或薄膜間的連接強(qiáng)度，在從基板以1cm的寬撕下35微米厚的銅箔的強(qiáng)度測(cè)試中，從現(xiàn)有的約0.9kg/cm提高到約1.2kg/cm等的效果。
本發(fā)明的第2實(shí)施方案，是一種電路形成基板的制造方法，其特征在于包含以下分別獨(dú)立的步驟，或以這些步驟的內(nèi)容為目的而將各步驟的構(gòu)成要素加以混合的步驟，這些步驟包括孔洞形成步驟，以能束照射由一種或多種材料構(gòu)成的板狀或片狀的基板，進(jìn)行貫通或不貫通的孔洞加工；連接裝置形成步驟，在將上述孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞中形成電氣連接基板的表里或內(nèi)外層的連接裝置；以及電路形成步驟，通過形成金屬箔或薄膜而在基板表面上形成導(dǎo)體層，并根據(jù)所希望的形狀進(jìn)行構(gòu)圖；而且，在上述孔洞形成步驟前還包含在上述基板的單面或雙面上張貼薄膜狀隔離膜的隔離膜張貼步驟，該隔離膜具有由熱塑性樹脂、或熱塑性樹脂和熱硬化樹脂的混合物構(gòu)成的涂層，在上述孔洞形成步驟中，使在上述張貼步驟中已被基本一體化了的基板及隔離膜，在該貫通或不貫通的孔洞周圍的在上述電路形成步驟中形成的電路或焊接面的全部或一部分位置上更密接而一體化。具有防止在連接裝置形成步驟中所使用的連接裝置如導(dǎo)電性漿料等擴(kuò)散至孔洞周圍的效果。
本發(fā)明的第3實(shí)施方案，是一種電路形成基板的制造方法，其特征在于包含以下分別獨(dú)立的步驟，或以這些步驟的內(nèi)容為目的而將各步驟的構(gòu)成要素加以混合的步驟，這些步驟包括孔洞形成步驟，以能束照射由一種或多種材料構(gòu)成的板狀或片狀的基板，進(jìn)行貫通的孔洞加工，該能束由激光波長(zhǎng)為10μm以下、9μm以上的二氧化碳激光構(gòu)成；連接裝置形成步驟，在上述孔洞形成步驟所形成的貫通的孔洞中形成電氣連接基板的表里或內(nèi)外層的連接裝置；以及電路形成步驟，通過形成金屬箔或薄膜而在基板表面上形成導(dǎo)體層，并根據(jù)希望的形狀進(jìn)行構(gòu)圖；而且，在上述孔洞形成步驟前還包含在上述基板的雙面上張貼薄膜狀隔離膜的隔離膜張貼步驟；并在上述孔洞形成步驟中，通過用能束對(duì)上述隔離膜施加熱影響，在貫通的孔洞的大體圓周部或外周部，在隔離膜外側(cè)和基板側(cè)這兩者或一者上形成以隔離膜或隔離膜為主體且含基板的隆起部，且上述隆起部在能束射入側(cè)的厚度大于射出側(cè)的厚度。具有在能束射入側(cè)以隆起部有利為特征而起作用的效果。
本發(fā)明的第4實(shí)施方案是如第1實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中把該隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印在上述孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞的大體周邊上。具有使孔洞周圍的電路即焊接面及基板的連接強(qiáng)度提高的效果。
本發(fā)明的第5實(shí)施方案是如第1實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中向該電路形成步驟中所形成的電路的全部或一部分的位置照射能束，并使隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印。具有提高電路及基板的連接強(qiáng)度的效果。
本發(fā)明的第6實(shí)施方案是如第1或2實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該基板材料使用具有孔隙的多孔材料，且在上述孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞周圍形成由隔離膜、或基板材料和薄膜材料混合的材料構(gòu)成的無孔隙或孔隙少的無孔隙層。在提高對(duì)焊接面的基板的連接強(qiáng)度的同時(shí)，可獲得防止由于孔洞周圍的導(dǎo)電性漿料的擴(kuò)散而產(chǎn)生的電路短路等的效果。
本發(fā)明的第7實(shí)施方案是如第1或2或3實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該連接裝置形成步驟還包含電路形成步驟，即，向孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通孔中填入導(dǎo)電性漿料，然后從基板上剝離隔離膜，在基板的單面或雙面上配置金屬箔或內(nèi)層用電路形成基板并加熱加壓，以使基板及金屬箔或基板及內(nèi)層電路形成基板呈現(xiàn)一體化，并借助于導(dǎo)電性漿料使基板的表里或內(nèi)外層呈現(xiàn)電氣連接后，再進(jìn)一步對(duì)金屬箔進(jìn)行構(gòu)圖。在剝離隔離膜時(shí)從隔離膜所帶走的導(dǎo)電性漿料少的表面?zhèn)?，因加大隆起部而具有確保導(dǎo)電性漿料的填入量等的效果。
本發(fā)明的第8實(shí)施方案是如第1或2或3實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，在孔洞形成步驟后，將隔離膜從基板上剝離，在基板的單面或雙面上配置金屬箔或內(nèi)層用電路形成基板并加熱加壓，以使基板及金屬箔或基板及內(nèi)層電路形成基板一體化，然后在基板的孔洞內(nèi)和單面或雙面的全部或一部分上用電鍍或蒸鍍或其他薄膜形成方法形成薄膜，基板的表里或內(nèi)外層呈現(xiàn)電氣連接后，再對(duì)該薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，以形成所希望的電路，具有確保電鍍或薄膜及基板的連接強(qiáng)度，或防止電鍍液的滲入等的效果。
本發(fā)明的第9實(shí)施方案是如第3實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該隔離膜通過在基底薄膜的單面或雙面上施加單層或多層的涂敷層而構(gòu)成，且在孔洞形成步驟、電路形成步驟中該涂敷層的一層或多層從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上，或者是形成一體化或形成隆起部。轉(zhuǎn)印在基板上的材料的選擇針對(duì)改善連接強(qiáng)度的目的及孔洞形成步驟中的加工性等的多種要求，具有有自由度的效果。
本發(fā)明的第10實(shí)施方案是如第9實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層由熱塑性樹脂、或在熱硬化樹脂中混合熱塑性樹脂而賦予熱塑性的材料所構(gòu)成，借助于熱塑性樹脂的柔軟性而具有使電路及基板的剝離強(qiáng)度提高等的效果。
本發(fā)明的第11實(shí)施方案是如第9實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層由熱硬化樹脂、或在熱塑性樹脂中混合熱硬化樹脂以賦予熱硬化性及耐熱性的材料所構(gòu)成，借助于熱硬化樹脂具有提高基板及電路或焊接面的連接強(qiáng)度及耐熱性的效果。例如采用在以聚鄰苯二甲酸乙二酯為主體的厚度約20微米的基礎(chǔ)薄膜的兩個(gè)面上上涂布厚度約1微米的聚環(huán)氧改性聚氨酯樹脂79重量部、對(duì)雙酚A型環(huán)氧樹脂10重量部、作為硬化劑的漆用酚醛型酚樹脂10重量部和作為硬化促進(jìn)劑的咪唑1重量部的組合物，并干燥硬化得到的隔離膜，用第9實(shí)施方案所述的制造方法制造的電路形成基板在高溫下的連接強(qiáng)度，若進(jìn)行從基板上以1cm的寬度剝離厚度為35微米的銅箔的強(qiáng)度測(cè)試，則在基板溫度為150℃的狀態(tài)下從現(xiàn)有的0.5kg/cm改進(jìn)到1.0kg/cm。
本發(fā)明的第12實(shí)施方案是如第1或2或9實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層由金屬薄膜所構(gòu)成，利用金屬薄膜將具有防止用在電路或焊接面的金屬材料的腐蝕或遷移等的效果。
本發(fā)明的第13實(shí)施方案是如第1或2或3實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該金屬箔的單面或雙面經(jīng)過粗糙化處理，借助于粗糙化處理所產(chǎn)生的凹凸及轉(zhuǎn)印材料的相互作用，具有有效提高連接強(qiáng)度的效果。
本發(fā)明的第14實(shí)施方案是如第13實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該經(jīng)粗糙化處理的表面的平均粗糙度大于轉(zhuǎn)印在基板材料上的隔離膜的一部分的厚度。拔除轉(zhuǎn)印的隔離膜的一部分并使被粗糙化表面的前端到達(dá)基板，并使金屬箔與基板和隔離膜這兩者都連接，根據(jù)基板材料及隔離膜的物理性質(zhì)的不同而具有同時(shí)提高靜態(tài)的連接強(qiáng)度及掉落時(shí)的動(dòng)態(tài)的連接強(qiáng)度的效果。
本發(fā)明的第15實(shí)施方案是如第13實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中經(jīng)粗糙化處理的表面的平均粗糙度小于轉(zhuǎn)印在基板材料上的隔離膜的一部分的厚度，由于基板與金屬箔不相接觸，轉(zhuǎn)印材料的緩沖性等將變得有效，且在基板材料的組成中包含有對(duì)金屬箔具有腐蝕性的材料時(shí)，具有遮蔽基板及金屬箔等的效果。
本發(fā)明的第16實(shí)施方案是如第1或2實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該孔洞形成步驟中所用的能束采用激光，具有容易控制產(chǎn)生轉(zhuǎn)印等的所希望效果的加工能束的效果。
本發(fā)明的第17實(shí)施方案是如第16實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該孔洞形成步驟中所用的能束是二氧化碳激光，具有激光開孔的成本低-且對(duì)樹脂材料的加工性優(yōu)良的效果。
本發(fā)明的18實(shí)施方案是如第16實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該激光的波長(zhǎng)為10μm以下且9μm以上，具有轉(zhuǎn)印或一體化部或隆起部的形狀好的效果。
本發(fā)明的第19實(shí)施方案是如第3或16實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中該孔洞成形步驟中的激光束呈脈沖狀地照射一次或多次，上述一次或多次中至少第一次為10mJ以上的脈沖能量，具有轉(zhuǎn)印或一體化部或隆起部的形狀好等的效果。
本發(fā)明的第20實(shí)施方案是如第1或2或3實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中基板的材料使用在補(bǔ)強(qiáng)材料中含浸熱硬化樹脂的B級(jí)化的所謂的半固化片，或使用不用補(bǔ)強(qiáng)材料而將熱硬化樹脂B級(jí)化的薄膜。具有容易將基板材料及隔離膜一體化的效果。
本發(fā)明的第21實(shí)施方案是如第1實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，其中在基板上轉(zhuǎn)印的隔離膜的一部分的厚度小于3μm。既不失基板材料的特性，又具有可制造電路形成基板的效果。
本發(fā)明的第22實(shí)施方案是如第1或2實(shí)施方案所述的電路形成基板的制造方法，將基板的兩面中的有效進(jìn)行隔離膜的轉(zhuǎn)印或無孔隙層的形成的那個(gè)面配置為電路形成基板的表層側(cè)。具有電路及基板間的連接強(qiáng)度在重要的表層部上有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)印或一體化等的效果。
本發(fā)明的第23實(shí)施方案，是一種電路形成基板，其中在包含熱硬化樹脂的基板表面上形成的電路或焊接面的全部或一部分的位置的下部由熱塑性樹脂和上述熱硬化樹脂共同硬化成形，且上述熱塑性樹脂構(gòu)造成從電路或焊接面的最靠近它們的下方沿基板的厚度和深度方向逐漸地減少熱塑性。在電路或焊接面面正下方的基板上保持熱塑性即柔軟性，既維持電路或焊接面的連接強(qiáng)度，采用熱硬化性材料作為基板的主要材料，具有確保韌性、機(jī)械性強(qiáng)度等的所希望特性的效果。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施方案的電路形成基板的制造方法的步驟截面圖；圖2是本發(fā)明第2實(shí)施方案電路的形成基板的制造方法的步驟截面圖；圖3展示本發(fā)明第3實(shí)施方案的電路形成基板的制造方法所制造的電路形成基板；圖4是展示本發(fā)明第4實(shí)施方案的中電路形成基板的制造方法的步驟截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，用圖1至4說明本發(fā)明的實(shí)施方案。
(第1實(shí)施方案)圖1(a)～(g)是展示本發(fā)明的第1實(shí)施方案的電路形成基板的制造方法及電路形成基板的步驟截面圖。
如圖1所示，基板1由熱硬化樹脂2及玻璃纖維3的復(fù)合材料構(gòu)成。熱硬化樹脂2并非是完全硬化的，而是含未硬化部分的所謂B級(jí)化狀態(tài)，基板1通常稱為半固化片(Prepreg，又稱預(yù)浸漬體)。
作為熱硬化樹脂，可單獨(dú)使用環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、苯酚樹脂、聚酰亞胺樹脂、氰酸鹽樹脂、氰酸酯樹脂、萘樹脂、脲樹脂、氨基系樹脂、醇酯樹脂、硅樹脂、呋喃樹脂、聚氨酯樹脂、氟樹脂、聚亞苯基醚樹脂、氰酸鹽酯樹脂等，或使用混合兩種以上的熱硬化樹脂組合物或由熱塑性樹脂改性的亞熱硬化樹脂組合物，且可根據(jù)需要可添加難燃劑及無機(jī)填充劑。
舉環(huán)氧樹脂為例，有雙酚型或多官能的環(huán)氧樹脂，其組合物為雙酚型環(huán)氧樹脂-雙氰胺硬化系等。或環(huán)氧型丙基胺型環(huán)氧樹脂-雙氰胺硬化系等。舉更具體的例子，采用溴化環(huán)氧樹脂26重量部、3官能環(huán)氧樹脂48重量部、作為硬化劑的苯酚酚醛樹脂26重量部、和作為硬化促進(jìn)劑的2-乙基-4-甲基咪唑0.25重量部的混合物(浸漬于玻璃纖維時(shí)以丁酮55重量部進(jìn)行漆化)。
其次，如圖1(b)所示，在基板1的兩面上加熱加壓隔離膜4，同時(shí)暫時(shí)連接。也可使用一般的層壓機(jī)等的設(shè)備。
作為隔離膜，可在以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為主的基底薄膜上單獨(dú)涂敷聚碳酸酯系樹脂、聚磺系樹脂、聚酯磺系樹脂、聚縮醛系樹脂、聚醚酮系樹脂、聚醚酰亞胺系樹脂、聚乙烯基硫醚系樹脂、聚苯醚系樹脂、聚氨酯系樹脂、聚乙烯系樹脂、環(huán)氧·三聚氰胺樹脂、氨基醇酸系樹脂、丙烯酸系樹脂等的熱塑性樹脂單體或混合物、或熱硬化樹脂與熱塑性樹脂的混合物。
舉更具體的例子，作為三聚氰胺樹脂使用美朗27(商品名日立化成股份有限公司制三聚氰胺樹脂)15重量部、美朗13(商品名日立化成股份有限公司制三聚氰胺樹脂)13重量部、和艾比寇得1001(商品名日立化成股份有限公司制環(huán)氧樹脂)3重量部，將作為導(dǎo)電性粉末的碳黑#3050B(商品名三菱化學(xué)股份有限公司制)1.8重量部及作為溶劑的MEK22重量部，IPA22重量部及甲苯22重量部均勻地分散后，添加作為硬化催化劑的對(duì)甲苯基磺酸0.005重量部加以攪拌得到涂料，在厚度為20μm的聚酯薄膜的雙面或與基板連接的那個(gè)面上形成厚度為1.5μm的樹脂涂膜而獲得本發(fā)明的隔離膜。導(dǎo)電性粉末的主要目的為防止帶電，根據(jù)情況也可不添加。
作為該涂料的其他構(gòu)成例，也可使用作為氨基醇酸系樹脂的B克里亞(商品名光和涂料股份有限公司制)35重量部、作為硬化催化劑的磷酸0.008重量部、作為溶劑的MEK20重量部、IPA20重量部及甲苯20重量部均勻地混合的混合物，或在雙酚A型環(huán)氧樹脂40重量部中混合對(duì)環(huán)氧改性聚氨酯樹脂20重量部、作為硬化劑的漆用酚醛型苯酚樹脂19重量部與作為硬化促進(jìn)劑的咪唑2重量部的混合物。
另外，作為隔離膜還有以提高脫模性和調(diào)整與基板接合性為目的涂敷硅脫模劑的情形，舉其具體的例子，有將KS-847H(商品名信越化學(xué)工業(yè)股份有限公司制)5部、CAT-PL-50(商品名信越化學(xué)工業(yè)投份有限公司制)0.1部、作為溶劑的甲苯50部及MEK50部加以混合后，涂布在與隔離膜的基板相接合的面上，然后以溫風(fēng)等干燥而獲得的形成有硅脫模涂層的本發(fā)明的隔離膜。
如圖1(c)所示照射激光5，形成貫通孔6。此時(shí)基板1及隔離膜4借助于加工能量在貫通孔6周圍形成一體化部7。
其次，如圖1(d)所示在貫通孔6內(nèi)填入導(dǎo)電性漿料8。填入方法可使用滑動(dòng)法等。
其次，如圖1(e)所示，從基板1上剝離隔離膜4。此時(shí)一體化部7從隔離膜4剝離并殘留在基板1側(cè)上。圖中未示，當(dāng)隔離膜4選擇適當(dāng)?shù)牟牧喜⒉捎没妆∧ず驮谄渖贤坑型糠髮拥亩鄬咏Y(jié)構(gòu)時(shí)，在基底薄膜與涂敷層之間將產(chǎn)生剝離而產(chǎn)生一體化部7殘留在基板1上的現(xiàn)象。借助于以上的步驟可將隔離膜4的一部分轉(zhuǎn)印在基板1上。
其次，如圖1(f)所示，通過在基板1的雙面上配置銅箔9并使用熱壓裝置加熱加壓獲得雙面板10。
其次，如圖1(g)所示，借助于腐蝕對(duì)雙面板10的銅箔9形成圖案，形成電路11，作成雙面電路形成基板。
在完成的雙面電路形成基板的焊接面12下部，轉(zhuǎn)印在基板1上的一體化部7與包含在基板上的熱硬化樹脂2同時(shí)成形硬化，將隔離膜4的材料、或在隔離膜是多層材料時(shí)作為在基板1上轉(zhuǎn)印的上層材料使用以熱塑性樹脂為主的材料時(shí)，在焊接面12的下面，形成熱塑性很強(qiáng)的樹脂，熱硬化性將沿深度方向依次增強(qiáng)。
作為熱硬化樹脂2，從作為電路形成基板的機(jī)械剛性或耐濕性的觀點(diǎn)來看，選擇樹脂組成的范圍受限制，因此對(duì)焊接面12的連接強(qiáng)度并不限于選擇最優(yōu)良的材料。但是，本實(shí)施方案中可形成為僅在焊接面12下面的小部分上，通過從隔離膜轉(zhuǎn)印而配置最合適的材料。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)印層的厚度若不滿3μm，則可確實(shí)地發(fā)揮其有效性。
另外，借助于激光4形成貫通孔6時(shí)可形成一體化部7，且也可以以不對(duì)隔離膜4及基板1產(chǎn)生損害的加工能量照射激光而在無貫通孔的部分設(shè)置一體化部7，并在電路11下面形成一體化部7，而可提高對(duì)電路11的基板1的連接強(qiáng)度。
在本實(shí)施方案的構(gòu)造中，在焊接面12下面配置顯示熱塑性的樹脂，換言之，配置具有一些柔軟性的樹脂，在對(duì)雙面形成基板施加機(jī)械性的壓力的場(chǎng)合和作為零件配裝用的焊接面使用焊接面12的場(chǎng)合等，施加如使焊接面12剝離的應(yīng)力之類時(shí)，還可制造比無一體化部7時(shí)可靠性更高的電路形成基板。
另外，為了提高連接強(qiáng)度，在銅箔表面施行粗糙化處理時(shí)，有意識(shí)性地控制該粗糙化的粗糙度與轉(zhuǎn)印在基板上的隔離膜的轉(zhuǎn)印厚度的關(guān)系，而發(fā)揮下述的效果。
當(dāng)經(jīng)粗糙化處理的面的平均粗糙度比轉(zhuǎn)印在基板上的隔離膜的一部分厚度大時(shí)，為了拔除轉(zhuǎn)印的隔離膜的一部分以使粗糙化的表面的前端到達(dá)基板，將金屬箔與基板和隔離膜這兩者都連接，根據(jù)基板材料及隔離膜的物理性質(zhì)值不同，而發(fā)揮提高靜態(tài)的連接強(qiáng)度及掉落時(shí)的沖擊之類的動(dòng)態(tài)強(qiáng)度的效果。
另外，當(dāng)經(jīng)粗糙化處理的表面的平均粗糙度比轉(zhuǎn)印在基板上的隔離膜的一部分厚度小時(shí)，由于基板與金屬箔不相接觸，當(dāng)轉(zhuǎn)印材料的緩沖性等有效以及基板材料的組成中含有對(duì)金屬箔具有腐蝕性的材料時(shí)，將發(fā)揮遮蔽基板及金屬箔的效果。
也可在從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層上使用金屬薄膜的結(jié)構(gòu)，借助于金屬薄膜可發(fā)揮使用于電路及焊接面的金屬的耐蝕或防止遷移等的效果。
另外，說明了作為基板1的補(bǔ)強(qiáng)材料使用玻璃纖維3的情況，但也可使用以芳族聚酰胺纖維為代表的有機(jī)材料作為補(bǔ)強(qiáng)材料，此時(shí)一體化部7也可采用含有有機(jī)纖維的溶融或已改性的成分的構(gòu)造，也可進(jìn)一步改善連接強(qiáng)度。
(第2實(shí)施方案)圖2(a)～(c)是展示本發(fā)明的第2實(shí)施方案中電路形成基板的制造方法的步驟截面圖。
圖2(a)所示的B級(jí)化薄膜13是在本實(shí)施方案中作為基板材料所使用的材料，是將與第1實(shí)施方案相同的熱硬化樹脂延伸成薄膜狀且尚未完全熱硬化的所謂B級(jí)化狀態(tài)。
與第1實(shí)施方案相同地，在B級(jí)化薄膜13的雙面上張貼隔離膜4，并借助于激光5(圖中未示)形成貫通孔6。此時(shí)借助于加工能量如圖2(b)所示在貫通孔6周邊形成一體化部7。
一體化部7雖然由把B級(jí)化薄膜13溶融或改性后的物質(zhì)、和把隔離膜溶融或改性后的物質(zhì)加以混合而形成，但也可以是由B級(jí)化薄膜13或隔離膜4中的一個(gè)經(jīng)溶融或改性而形成。
通過任意控制加工能量、隔離膜4和B級(jí)化薄膜13的材料，可選擇一體化部的性能。由于一體化部7是在比將隔離膜張貼在B級(jí)化薄膜時(shí)的溫度條件更高且短時(shí)間內(nèi)形成，可作成孔隙較少，且可作為無孔隙層，可在以后的步驟中將導(dǎo)電性漿料及電鍍液填入或浸漬貫通孔6時(shí)，防止它們擴(kuò)散在貫通孔6周圍。
另外，其后的熱壓步驟中沿厚度方向壓縮基板1，并提高導(dǎo)電性漿料的壓縮度以提高連接的可靠性等，當(dāng)具有孔隙的多孔材料用作基板1的材料時(shí)，一體化部7的效果將變得顯著，可制造導(dǎo)電性漿料不滲出基板的孔隙或滲出較少的電路形成基板。
若將在B級(jí)化薄膜13上張貼隔離膜4的步驟中的溫度及壓力提高，則可在B級(jí)化薄膜13及隔離膜4的張貼面上形成與一體化部7相似的性能，但在這樣的溫度下將失去B級(jí)化薄膜13的B級(jí)化狀態(tài)而硬化形成C級(jí)化狀態(tài)，因材料內(nèi)所包含的揮發(fā)部分的氣化而形成發(fā)泡等的不理想狀態(tài)。
進(jìn)而，經(jīng)過在第1實(shí)施方案敘述的步驟中形成有貫通孔6的B級(jí)化薄膜13后，獲得如圖2(c)所示的雙面電路形成基板。
(第3實(shí)施方案)在第1實(shí)施方案及第2實(shí)施方案中示出了雙面電路形成基板的例子，但也可使用以雙面電路形成基板作為中心層，在其雙面上根據(jù)上述的步驟配置孔加工及填入導(dǎo)電性漿料的半固化片或B級(jí)化薄膜和銅箔，并進(jìn)行加熱加壓一體化，進(jìn)而形成圖案以制造多層電路形成基板。
圖3是展示本發(fā)明的第3實(shí)施方案中的電路形成基板的制造方法而制造的電路形成基板的截面圖。
根據(jù)激光5的加工能量、脈沖幅度、波長(zhǎng)等的條件，在基板材料1兩側(cè)上或在其一單面上有效地形成形成一體化部7，但在上述多層電路形成基板上如圖3(a)所示由于在表層側(cè)上配置一體化部7，可將焊接面的連接強(qiáng)度提高。另外，如圖3(b)所示，在形成的電路11的密度高的一側(cè)配置一體化部，使層間的連接裝置擴(kuò)散，可防止電路間的絕緣不良等的問題產(chǎn)生。
上述的實(shí)施方案中說明了將隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印在貫通孔周圍的例子，但在通常稱為建造(buildup)基板的基板上使用代表性的不貫通孔的基板制造工藝中也可適用本發(fā)明，且通過不僅將隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印在孔洞周圍還轉(zhuǎn)印在信號(hào)線等的電路配線部的下部，可獲得提高電路配線部的連接強(qiáng)度的效果。
以上的第1實(shí)施方案至第3實(shí)施方案中，就層間的連接手段使用導(dǎo)電性漿料的例子加以說明，但也可使用電鍍或金屬蒸鍍作為連接手段。
(第4實(shí)施方案)圖4(a)～(d)是展示本發(fā)明的第4實(shí)施方案中電路形成基板的制造方法的步驟截面圖。
在芳族聚酰胺無紡布中浸漬有環(huán)氧樹脂的基板1的雙面上，借助于加熱輥的積層法等暫時(shí)連接隔離膜，形成如圖4(a)所示的構(gòu)造。隔離膜4使用在作為熱塑性材料的以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯為主材料的厚20微米的基底薄膜的雙面上設(shè)置由熱硬化樹脂構(gòu)成的涂敷層得到的材料。作為熱硬化樹脂涂敷層的一例，使用涂敷有約1微米厚的、雙酚A型環(huán)氧樹脂40重量部、對(duì)環(huán)氧改性聚氨酯樹脂20重量部、和作為硬化劑的漆用酚醛型苯酚樹脂19重量部、作為硬化促進(jìn)劑的咪唑2重量部的組合物、并干燥硬化的涂敷層。另外，該涂敷層也可使用第1實(shí)施方案中所說明的涂料。
然后，如圖4(b)所示，從上方照射二氧化碳激光以形成貫通孔6。因加工時(shí)的熱影響，在貫通孔的大體圓周部上形成射入側(cè)隆起部15及射出側(cè)隆起部16。此處的射入側(cè)及射出側(cè)以激光5的射入方向?yàn)榛鶞?zhǔn)。依發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)使用波長(zhǎng)為10.6μm的二氧化碳激光時(shí)，射出側(cè)隆起部16比射入側(cè)隆起部15大，即厚度較大。
然后，如圖4(c)所示，借助于滑動(dòng)等方法填入導(dǎo)電性漿料8。導(dǎo)電性漿料8以銅粒子及熱硬化樹脂為主體并將它們分散在粘接劑中。在填入后由于銅粒子的沉淀及其他的原因，射出側(cè)隆起部16附近比射入側(cè)隆起部15附近的導(dǎo)電性漿料8的粘度高。其次，如圖4(d)所示，從基板上剝離隔離膜4。此時(shí)如圖4(d)所示，兩者將從隔離膜4及導(dǎo)電性漿料8的界面上分離，從確保導(dǎo)電性漿料8的量上來說，導(dǎo)電性漿料8從基板1表面隆起的形狀是優(yōu)選的。若條件不合適，導(dǎo)電性漿料8將在隔離膜剝離時(shí)附著在射入側(cè)隆起部15或射出側(cè)隆起部16上，從基板1上被帶走。這種情況下導(dǎo)電性漿料8的量比正規(guī)的情況下少，因此對(duì)導(dǎo)電性漿料的層間連接帶來不良影響。該被奪取現(xiàn)象多以導(dǎo)電性漿料8的粘度、隔離薄厚度及貫通孔6的孔徑為主要原因，此外射入側(cè)隆起部15或射出側(cè)隆起部16的厚度也是重要的原因。如上所述通常射出側(cè)隆起部16附近的導(dǎo)電性漿料8的粘度將變高，且容易產(chǎn)生被奪取現(xiàn)象。另外，如圖4(b)所述用激光進(jìn)行貫通孔加工時(shí)，由于射出側(cè)隔離膜4的孔徑也變小，因此在射出側(cè)隆起部16上容易產(chǎn)生被奪取現(xiàn)象。為防止被奪取現(xiàn)象的發(fā)生，發(fā)明人使用波長(zhǎng)為9.4μm的上述二氧化碳激光進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以防止被奪取現(xiàn)象。當(dāng)使用波長(zhǎng)為10.6μm的二氧化碳激光時(shí)，由于射出側(cè)隆起部16的厚度較大而頻頻發(fā)生被奪取現(xiàn)象，在剝離隔離膜4后的基板1的雙面上配置銅箔并進(jìn)行熱壓，作成與本發(fā)明的第1實(shí)施方案相同的雙面電路形成基板時(shí)，連接雙面的電路的電阻將極為不均。因此，若為了減小射出側(cè)隆起部16的厚度而將激光5的能量減小，則無法獲得作為目的的貫通孔6直徑。但是，當(dāng)使用波長(zhǎng)為9.4μm的二氧化碳激光時(shí)，因射出側(cè)隆起部16的厚度較薄，不發(fā)生被奪取現(xiàn)象，而且不易發(fā)生被奪取現(xiàn)象的射入側(cè)隆起部15的厚度可確保較大的漿料量。結(jié)果，即使作成雙面電路形成基板，連接雙面的電路的電阻也是穩(wěn)定的。
在本實(shí)施方案中以二氧化碳的波長(zhǎng)為9.4μm為例進(jìn)行了說明，但二氧化碳激光通過調(diào)整其氣體組成的方法等可選擇其波長(zhǎng)，可采用9.6μm等的10μm以下、9μm以上的多種振蕩線。
如上所述的本發(fā)明的電路形成基板及其制造方法，在孔洞形成步驟即電路形成步驟中將該隔離剝膜的一部分轉(zhuǎn)印在電路形成基板上，或在孔洞形成步驟中在貫通孔或不貫通孔的周圍將基板及隔離膜加以密接而一體化，或者由于形成以隔離膜為主體的隆起部而提高焊接面或電路的連接強(qiáng)度，或在孔周圍上連接裝置將不擴(kuò)散，且防止導(dǎo)電性漿料被隔離膜帶走的現(xiàn)象，尤其可提高高密度的電路形成基板的可靠性。
附圖標(biāo)記一覽表1.基板2.熱硬化樹脂3.玻璃纖維4.隔離薄膜5.激光6.貫通孔7.一體化部8.導(dǎo)電性漿料9.銅箔10.雙面板11.電路12.焊接面13.B級(jí)化膜14.芳族聚酰胺纖維15.入射側(cè)隆起部16.出射側(cè)隆起部
權(quán)利要求
1.一種電路形成基板的制造方法，包含以下分別獨(dú)立的步驟，或以這些步驟的內(nèi)容為目的而將各步驟的構(gòu)成要素加以混合的步驟，這些步驟包括孔洞形成步驟，以能束照射由一種或多種材料構(gòu)成的板狀或片狀的基板，進(jìn)行貫通的孔洞加工；連接裝置形成步驟，在上述孔洞形成步驟所形成的貫通的孔洞中形成電氣連接基板的表里或內(nèi)外層的連接裝置；以及電路形成步驟，通過形成金屬箔或薄膜而在基板表面上形成導(dǎo)體層，并根據(jù)希望的形狀進(jìn)行構(gòu)圖；其特征在于，在上述孔洞形成步驟前還包含在上述基板的雙面上張貼薄膜狀隔離膜的隔離膜張貼步驟；并在上述孔洞形成步驟中，通過用能束對(duì)上述隔離膜施加熱影響，在貫通的孔洞的大體圓周部或外周部，在隔離膜外側(cè)和基板側(cè)這兩者或一者上形成隔離膜或以隔離膜為主體且含基板的隆起部，且上述隆起部在能束射入側(cè)的厚度大于射出側(cè)的厚度。
2.如權(quán)利要求1的電路形成基板制造方法，其中連接裝置形成步驟還包含下述的電路形成步驟，即，在孔洞形成步驟中所形成的貫通或不貫通的孔洞中填入導(dǎo)電性涂料，然后從基板上剝離隔離膜，在基板的單面或雙面上配置金屬箔或內(nèi)層用電路形成基板并加熱加壓，使基板和金屬箔、或基板和內(nèi)層電路形成基板呈現(xiàn)一體化，并借助于導(dǎo)電性涂敷使基板的表里或內(nèi)外層呈現(xiàn)電氣連接，然后再對(duì)金屬箔進(jìn)行構(gòu)圖。
3.如權(quán)利要求1的電路形成基板的制造方法，其中在孔洞形成步驟后，將隔離膜從基板上剝離，在基板的單面上配置金屬箔或內(nèi)層用電路形成基板并加熱加壓，使基板和金屬箔、或基板和內(nèi)層電路形成基板一體化，然后在基板的孔洞內(nèi)和單面或雙面的全部或一部分上形成薄膜，基板的表里或內(nèi)外層呈現(xiàn)電氣連接后，再對(duì)該薄膜進(jìn)行構(gòu)圖，形成所希望的電路。
4.如權(quán)利要求1的電路形成基板的制造方法，其中該隔離膜通過在基底薄膜材料的單面或雙面上施加單層或多層的涂敷層而構(gòu)成，且在孔洞形成步驟中上述涂敷層的一層或多層從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上，或者形成一體化或形成隆起部。
5.如權(quán)利要求4的電路形成基板的制造方法，其中從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層由熱塑性樹脂、或在熱硬化樹脂中混合熱塑性樹脂而賦予熱塑性的材料構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求4的電路形成基板的制造方法，其中從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層由熱硬化樹脂、或在熱塑性樹脂中混合熱硬化樹脂而賦予熱硬化性和耐熱性的材料構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求4的電路形成基板的制造方法，其中從隔離膜轉(zhuǎn)印到基板上的涂敷層由金屬薄膜構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1的電路形成基板的制造方法，其中金屬箔的單面或雙面經(jīng)過粗糙化處理。
9.如權(quán)利要求8的電路形成基板的制造方法，其中經(jīng)粗糙化處理的表面的平均粗糙度大于轉(zhuǎn)印到基板材料上的隔離膜的一部分的厚度。
10.如權(quán)利要求8的電路形成基板的制造方法，其中經(jīng)粗糙化處理的表面的平均粗糙度小于轉(zhuǎn)印到基板材料上的隔離膜的一部分的厚度。
11.如權(quán)利要求1的電路形成基板的制造方法，其中孔洞形成步驟中所用的能束采用激光。
12.如權(quán)利要求11的電路形成基板的制造方法，其中孔洞形成步驟中所用的能束采用二氧化碳激光。
13.如權(quán)利要求11的電路形成基板的制造方法，其中激光的波長(zhǎng)為10μm以下、9μm以上。
14.如權(quán)利要求11的電路形成基板的制造方法，其中孔洞形成步驟中，激光能束呈脈沖狀地照射一次或多次，上述一次或多次中至少第一次為10mJ以上的脈沖能量。
15.如權(quán)利要求1的電路形成基板的制造方法，其中基板材料使用在補(bǔ)強(qiáng)材料中含浸熱硬化樹脂、且B級(jí)化的所謂的半固化片，或使用不用補(bǔ)強(qiáng)材料而將熱硬化樹脂B級(jí)化的薄膜。
全文摘要
提供一種電路形成基板及電路形成基板的制造方法。在電路形成基板上為了提高與電路基板的連接強(qiáng)度，將在基底薄膜材料上施有涂敷層而得到的隔離膜(4)張貼在基板(1)的雙面上，并照射激光(5)以形成貫通孔(6)，而且，基板(1)和隔離膜(4)借助于加工能量在貫通孔(6)周圍形成一體化部(7)。而且，對(duì)該電路形成步驟中所形成的電路的全部或一部分照射能束，使隔離膜的一部分轉(zhuǎn)印。由此，可在電路形成基板的制造中實(shí)現(xiàn)與電路基板的連接強(qiáng)度大的高密度基板。
文檔編號(hào)H05K1/11GK1658743SQ20051005477
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2000年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月15日
發(fā)明者西井利浩 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社