專利名稱：多層印刷電路板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成多層印刷電路板、集成電路(IC)基板、用于高頻施加的印刷電路板和柔軟基板的方法；可由其獲得的多層印刷電路板和集成電路基板，有機(jī)硅烷粘合混合物和使用包含至少一種無機(jī)硅酸鹽的組合物進(jìn)行的處理方法。多層印刷電路板(PCB) 和集成電路基板典型地由如下方式構(gòu)成插入成像導(dǎo)電層(例如含銅層)和介質(zhì)層(例如部分固化的半熔階段樹脂，即半固化片)構(gòu)成多層夾層體，然后通過施加熱和壓力將其粘合在一起。由于具有光滑銅表面的導(dǎo)電層不能良好地粘合于半固化片，因此已經(jīng)使用粗糙銅表面來獲得對(duì)電介質(zhì)更好的粘合。因此，部分多層PCB工業(yè)運(yùn)用機(jī)械或化學(xué)的粗糙化工藝來確保更好的粘合。然而，隨著電路圖形越來越精細(xì)，在該表面處理期間物理損害導(dǎo)體跡線的風(fēng)險(xiǎn)隨之上升。另一個(gè)工業(yè)上用來改善導(dǎo)電層和電介質(zhì)之間粘合的方法是在鍍覆工業(yè)廣泛使用的各種確保良好界面粘結(jié)的銅表面氧化工藝。在另一個(gè)替換的工藝中，使用有機(jī)硅烷來提升銅表面和半固化片之間的粘結(jié)。所述有機(jī)硅烷以薄層沉積在銅表面上，在層壓期間，有機(jī)硅烷分子粘合于環(huán)氧樹脂，即半固化片表面。為了提升所述有機(jī)硅烷與銅表面間的粘結(jié)，使所述銅表面預(yù)先涂覆有與有機(jī)硅烷反應(yīng)的金屬，例如錫。在適當(dāng)施加時(shí)，有機(jī)硅烷處理是很穩(wěn)定的，并且耐化學(xué)腐蝕和層離。該有機(jī)硅烷工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以在聯(lián)機(jī)(inline)工藝系統(tǒng)中傳送帶化。文獻(xiàn)EP 0 431 501 Bl公開了一種使用有機(jī)硅烷粘合混合物施加于氧化的錫表面來制造多層印刷電路板的方法。所述方法不能制造精細(xì)線路的集成電路基板。專利申請(qǐng)EP 1 978 024 Al公開了各種用于多層印刷電路板制造的有機(jī)硅烷和膠態(tài)氧化硅顆粒的混合物以及包含堿性硅酸鹽和膠態(tài)氧化硅的粘合混合物。日本專利申請(qǐng)JP 2007-10780公開了一種制造多層印刷電路板的方法，其中將有機(jī)硅烷粘合劑施加于例如鈀層上。現(xiàn)有技術(shù)描述的這些工藝的主要缺點(diǎn)是有機(jī)硅烷層無法勝任某些環(huán)境以及無法用于制造特征尺寸< 20微米的集成電路基板和使用SAP工藝(半添加工藝)制造的集成電路基板。發(fā)明概述因此，本發(fā)明的目的是提供一種形成多層印刷電路板或集成電路基板，特別是通過SAP工藝制造的具有非常精細(xì)電路結(jié)構(gòu)的那些的方法，以及可通過上述方法獲得的電路板和集成電路基板。該方法包括如下步驟(a)在電介質(zhì)層支撐體表面上形成導(dǎo)電銅電路，該電路具有至少4微米厚度；(b)通過向銅電路施加錫在銅電路上形成錫的氧化物、氫氧化物或其組合的層，其中在施加期間或施加之后，所施加的錫在其表面上轉(zhuǎn)化成氧化物、氫氧化物或其組合。優(yōu)選地，氧化物、氫氧化物或組合的層的厚度不大于40微米；(c)向在步驟(b)中形成的氧化物、氫氧化物或其組合的表面或要粘合于銅電路的絕緣層施加包含至少一種無機(jī)硅酸鹽的混合物，該絕緣層包含部分固化的熱固性聚合物組合物；
(d)向在步驟(C)中形成的包含至少一種無機(jī)硅酸鹽的層施加有機(jī)硅烷粘合混合物；(e)重復(fù)步驟(a)、(b)、(c)和(d)；(f)將通過步驟(a)、(b)、(c)、(d)和(e)形成的材料粘合成單個(gè)制品，其中有機(jī)硅烷涂層在至少一種無機(jī)硅酸鹽的層和絕緣層之間，其中在粘合期間部分固化的絕緣層被固化；和任選地
(g)形成穿過在步驟(f)中形成的粘合制品的多個(gè)孔；
(h)將這些通孔的壁進(jìn)行金屬化以從通孔相對(duì)開口形成導(dǎo)電通路，從而形成多層
該方法的特征在于該有機(jī)硅烷粘合混合物包含
(i)至少一種具有結(jié)構(gòu)式I的脲基硅烷
)式I
電路板。
權(quán)利要求
1. 一種制造多層印刷電路板的方法，該多層印刷電路板包含穿過若干絕緣層到達(dá)一系列導(dǎo)電層的導(dǎo)電通孔，所述通孔構(gòu)成電連接體，該方法包括如下步驟(a)在電介質(zhì)層支撐體表面上形成導(dǎo)電銅電路，該電路具有至少4微米厚度；(b)通過向銅電路上施加錫在銅電路上形成錫的氧化物、氫氧化物或其組合的層，其中在施加期間或施加之后，所施加的錫在其表面上轉(zhuǎn)化成氧化錫、氫氧化錫或其組合，條件是氧化錫、氫氧化錫或組合的層厚度不大于40微米；(c)向在步驟(b)中形成的氧化物、氫氧化物或其組合的表面或要粘合于銅電路的絕緣層施加包含至少一種無機(jī)硅酸鹽的混合物，該絕緣層包含部分固化的熱固性聚合物組合物；(d)向在步驟(c)中形成的氧化物、氫氧化物或其組合的表面施加有機(jī)硅烷粘合混合物；(e)重復(fù)步驟(a)、(b)、(c)和(d)至少一次；(f)將通過步驟(a)、(b)、(c)、(d)和(e)形成的材料粘合成單個(gè)制品，其中，有機(jī)硅烷涂層在氧化物、氫氧化物或組合層和絕緣層之間，其中，在粘合期間部分固化的絕緣層被固化；該方法的特征在于該硅烷粘合混合物基本上由以下物質(zhì)組成 (I)至少一種具有結(jié)構(gòu)式I的脲基硅烷其中A是具有1到8個(gè)碳原子的亞烷基，B是具有1到8個(gè)碳原子的羥基或烷氧基，η 是整數(shù)1、2或3，條件是如果η是1或2，各個(gè)B不必是相同的；以及(II)至少一種交聯(lián)劑，選自具有結(jié)構(gòu)式II和結(jié)構(gòu)式III的化合物以及具有結(jié)構(gòu)式II 和結(jié)構(gòu)式III的化合物的混合物，其中Rl、R2、R3、R4、R5和R6彼此獨(dú)立地是具有1到8個(gè)碳原子的烷基，R表示具有1 到8個(gè)碳原子的亞烷基， Si(0R7)4 式 III其中R7選自甲基、乙基和丙基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中具有結(jié)構(gòu)式I的脲基硅烷和具有結(jié)構(gòu)式II和結(jié)構(gòu)式 III的交聯(lián)劑的總濃度在1到50g/l之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在步驟(c)中使用的至少一種無機(jī)硅酸鹽選自具有通式XM2O · SiO2 · ηΗ20的組，其中χ范圍為1到4，η范圍為0到9，M選自Na+、K+和NH4+。
4.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中在步驟(c)中使用的組合物進(jìn)一步包含至少一種水溶性的磷酸鹽化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中至少一種水溶性的磷酸鹽化合物選自磷酸鈉、磷酸鉀、 磷酸銨、磷酸氫二鈉、磷酸三鈉、磷酸氫二鉀、磷酸三鉀、磷酸氫二銨、磷酸三銨、三聚磷酸鈉、三聚磷酸鉀和三聚磷酸銨。
6.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中至少一種脲基硅烷和至少一種交聯(lián)劑的重量比范圍為10 1到1 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中脲基硅烷是3-[三(乙氧基/甲氧基)甲硅烷基]丙基]脲。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中交聯(lián)劑是2-雙(三乙氧基甲硅烷基)乙烷。
9.根據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中該方法在步驟(f)后進(jìn)一步包括如下步驟(g)形成穿過在步驟(f)中形成的粘合制品的多個(gè)孔；(h)將這些通孔的壁進(jìn)行金屬化以從通孔相反開口形成導(dǎo)電通路，從而形成多層電路板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制造多層印刷電路板及由其形成的制品，特別是集成電路基板的方法。本發(fā)明的方法在各單獨(dú)加工步驟中使用無機(jī)硅酸鹽和有機(jī)硅烷粘合混合物來提供銅層和電介質(zhì)材料層之間的粘結(jié)。所述方法能給多層印刷電路板和集成電路基板帶來增強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度、改善的抗機(jī)械和熱應(yīng)力以及防潮性能。
文檔編號(hào)H05K3/38GK102415226SQ201080017828
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者A·克里克格, C·斯巴林, P·布魯克斯, T·懷爾斯曼 申請(qǐng)人:安美特德國有限公司