專利名稱：制造多層電路板的方法和用該方法制造的多層電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷電路板；特別是有關(guān)制造印刷電路有機基板的方法，在該有機基板的兩面有金屬箔；本發(fā)明還涉及到用上述方法制造的有機基板。
近來，隨著電子設(shè)備越來越小型化，并且安裝密度越來越高，因而，不僅在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上，而且在一般日常生活中，都非常需要多層印刷電路板。在上述多層印刷電路板中，層與層之間的印刷圖形通過內(nèi)通孔而實現(xiàn)連接，這種連接結(jié)構(gòu)必須有高的可靠性。
參照

圖10(a)至10(e)，下面將敘述一種制造普通的雙面印刷電路板的方法。
首先，如圖10(a)所示，通孔83(在圖10(a)至10(e)的每一幅圖上僅示出了一個通孔83)位于絕緣基板82如玻璃-環(huán)氧樹脂基板等的預(yù)定位置，基板的一面敷有一薄層81，而把第一銅箔84粘覆在其另一面，即基板82的下表面。然后，如圖10(b)所示，把薄層81作為印刷掩膜，在通孔83內(nèi)注滿導(dǎo)電漿料85。然后，把薄層81從絕緣基板82上去除，如圖10(c)所示，通孔83內(nèi)填滿了導(dǎo)電漿料85。不過，在這種情況下，往往有一定數(shù)量的導(dǎo)電漿料85，在絕緣基板82上呈隆起或高出狀態(tài)地殘留在通孔83的上部，其殘留量取決于薄層81的厚度。接著如圖10(d)所示，把第二銅箔86敷在絕緣基板82的上表面，使所述基板82和銅箔被彼此完全粘結(jié)在一起，同時，使導(dǎo)電漿料85凝固。然后，如圖10(e)所示，根據(jù)需要對第一銅箔84和第二銅箔86作選擇性腐蝕，以此形成所示的第一電路圖形87a和第二電路圖形87b。
在上述方法中，第一、第二電路圖形87a和87b利用通孔83內(nèi)注滿的導(dǎo)電漿料85而實現(xiàn)內(nèi)通孔連接，這樣便獲得了雙面印刷電路板88。
下面參照圖11(a)至11(d)，以四層印刷電路板為例，敘述普通的多層印刷電路板的制造方法。
首先，如圖11(a)所示，在絕緣基板92的一面設(shè)有薄層91并在其預(yù)定位置鉆有通孔93，將該絕緣基板92粘附到按圖10(a)至10(e)制成的第一雙面印刷電路板88上。然后如圖11(b)所示，把薄層91作為印刷掩模，在通孔93內(nèi)注滿導(dǎo)電漿料94。再從絕緣基板92上去除薄層91，如圖11(c)所示，僅僅在通孔93內(nèi)填滿導(dǎo)電漿料94。接著，按照類似圖10(a)至10(e)所示的那些步驟制作電路圖形96a與96b，從而制成第二雙面印刷電路板95，通過疊合，將該電路板95固定到絕緣基板92上，這樣便獲得了四層印刷電路板。
然而，到此為止，所述的公知技術(shù)存在以下問題。
首先，在上述已知的結(jié)構(gòu)中，利用印刷工藝將導(dǎo)電漿料填充到通孔中，而該導(dǎo)電漿料中，導(dǎo)電物質(zhì)的含量受到一定的限制。這種情況不利于減小導(dǎo)電漿料的電阻值，也不利用減小導(dǎo)電漿料與金屬箔之間的電阻值，更準(zhǔn)確地說，為了減小注入通孔內(nèi)的導(dǎo)電漿料的電阻值，而增加導(dǎo)電漿料中導(dǎo)電物質(zhì)的含量時，漿料的流動性會降低，從而使印刷性能降低，這樣往往導(dǎo)致隆起，產(chǎn)生如注入不合格等缺陷。
因此，為了把導(dǎo)電漿料注滿到小直徑的通孔內(nèi)，需要使導(dǎo)電漿料的流動性提高到一定的程度。為了上述目的，可增加漿料的流動性。就改善印刷性能來說，如果降低導(dǎo)電漿料內(nèi)導(dǎo)電物質(zhì)的含量，那么在這種情況下，卻存在這樣的缺點，即，由于減少了導(dǎo)電物質(zhì)的含量，因而當(dāng)導(dǎo)電漿料凝固后其電阻便增加了。
其次，在普通的結(jié)構(gòu)中，往往有一定量的導(dǎo)電漿料85以膨脹或隆起高于絕緣基板82表面的狀態(tài)殘留下來，其殘留量取決于薄層81的厚度，如圖10(c)所示。在上述狀態(tài)下，如果把第二銅箔86敷到絕緣基板82上，那么就沒有使鼓起的導(dǎo)電漿料85排出的空間，并且在某些情況下，所述漿料滲入到第二銅箔86和絕緣基板82之間的空隙中，如圖12(a)所示。如果上述絕緣基板82上的第二銅箔86被腐蝕形成第二電路圖形87b.，那么滲入到第二銅箔86和絕緣基板82之間的導(dǎo)電漿料85便形成短路線85a，如圖12(b)所示，這樣會導(dǎo)致鄰近的電路圖形之間短路連接。
由于上述問題，因而在印刷電路的一般有機基板上，內(nèi)連接通孔的數(shù)量和單位面積內(nèi)可形成電路圖形的密度受到限制，因此，在多層電路板上難以實現(xiàn)所期待的高密度安裝。
因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于印刷電路的有機基板的制造方法，該制造方法以高質(zhì)量實現(xiàn)了高性能的印刷電路板。使得在內(nèi)連接通孔中，導(dǎo)電漿料以及導(dǎo)電漿料和金屬箔之間的連接電阻減小，同時使導(dǎo)電漿料保持一定的印刷性能，鄰近內(nèi)通孔之間存在的短接缺陷被消除，提供了由所說制造方法所制成的印刷電路有機基板，并且還獲得了由所述有機基板構(gòu)成的多層印刷電路板。
本發(fā)明的另一個目的是提供印刷電路有機基板的制造方法，以及由上述方法制造的有機基板，其結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，性能穩(wěn)定，并且制造成本低。
為實現(xiàn)上述全部目的，根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例，提供了一種制造印刷電路的有機基板的方法。該方法包括下列步驟在多孔原材料基片上形成通孔，而多孔原材料基片上具有覆蓋薄膜，并且具有壓縮收縮性，它由非織物纖維和熱固性樹脂的復(fù)合材料構(gòu)成；把導(dǎo)電漿料注入所述通孔；把覆蓋薄膜從所述在其通孔內(nèi)注滿導(dǎo)電漿料的多孔原材料基片上去除；把金屬箔粘敷到已去除所述覆蓋薄膜的所述多孔原材料基片的表面上；并且通過加熱和加壓對上述粘敷了金屬箔的多孔原材料基片進行熱壓，使其壓縮。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過使用由非織物纖維和熱固性樹脂的復(fù)合材料所制成的多孔原材料基片，可容易地把導(dǎo)電物質(zhì)含量較少的導(dǎo)電漿料注滿通孔，并且印刷性能優(yōu)良，同時由于在加工過程中導(dǎo)電漿料中部分粘合劑成分滲透到非織物纖維的多孔部位，所以該導(dǎo)電漿料中導(dǎo)電物質(zhì)的組份比例增加了。
此外，通過使用具有壓縮收縮性并且由非織物纖維和熱固性樹脂構(gòu)成的多孔原材料基片，在熱壓多孔原材料基片的步驟中，也同時熱壓了導(dǎo)電漿料。這時，粘合劑成分被從導(dǎo)電物質(zhì)之間擠出。因此，增強了導(dǎo)電物質(zhì)之間以及導(dǎo)電物質(zhì)和金屬箔之間的粘結(jié)，有利于壓實導(dǎo)電漿料內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)。
進一步地，由于在通孔內(nèi)注滿導(dǎo)電漿料的粘合劑成分滲透到具有壓縮性的多孔原材料基片中，所述可減少注入的量，并由此可消除這樣的不利情況，即導(dǎo)電漿料進入多孔原材料和粘附到該多孔原材料基片兩面的金屬箔之間。從而防止了鄰近電路圖形之間的短接疵病。
下面參照附圖，對最佳實施例進行描述，由此，本發(fā)明的所有目的和特征將會更加清楚。在附圖中圖1(a)至1(e)是截面剖視圖，說明本發(fā)明的一個最佳實施例的印刷電路有機基板的制造方法；圖2是由圖1(a)至1(e)的方法制成的印刷電路有機基板的局剖透視圖；圖3(a)至3(f)是截面剖視圖，說明本發(fā)明的第二實施例的印刷電路有機基板的制造方法；圖4(a)至4(f)是截面剖視圖，說明本發(fā)明的第三實施例的印刷電路有機基板的制造方法；圖5是曲線圖，表示多孔原材料基片所承受的壓強、壓縮率和厚度之間的關(guān)系；圖6也是曲線圖，表示壓縮率與填滿在通孔內(nèi)的導(dǎo)電漿料電阻之間的關(guān)系；圖7是本發(fā)明的印刷電路有機基板的局部剖視圖；圖8(a)至8(i)是說明本發(fā)明的一個實施例的多層印刷電路板制造方法的局部截面剖視圖；圖9是由圖8(a)至8(i)的方法制成的多層印刷電路板的分解透視圖；圖10(a)至10(e)是說明一般雙面印刷電路板(已描述過)的制造方法的局部截面剖視圖；圖11(a)至11(d)是說明一般多層印刷電路板的制造方法的局部截面剖視圖；圖12(a)至12(b)是說明一般雙面印刷電路板制造方法中存在問題的局部截面剖視圖。
在敘述本發(fā)明前，要說明的是在全部附圖中，用同一個參考數(shù)字標(biāo)號表示同一個部分。
實施例1現(xiàn)在參照附圖，圖1(a)至1(e)所示的是根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例而制造刷電路有機基板的方法。該有機基板的結(jié)構(gòu)如圖2所示。
首先，如圖1(a)所示，制備一個多孔基體或原材料基片2，其厚度為t1，在相對的兩個表面上敷設(shè)由聚酯或類似材料制成的覆蓋薄膜1。為了獲得這樣的多孔原材料基片2，例如把熱固性環(huán)氧樹脂滲透到由芳香聚酰胺纖維制成的非織物纖維中并且使其中具有小孔或空隙2a，這樣制成復(fù)合材料的基本部件(以下稱為芳酰胺環(huán)氧樹脂片)。這里就芳酰胺環(huán)氧樹脂片2來說，空隙2a的體積比為10～60％。然后如圖1(6)所示，利用激光加工等工藝手段在芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的預(yù)定位置鉆通孔3。然后象圖1(c)所示的那樣，在通孔3內(nèi)注滿導(dǎo)電漿料4。應(yīng)該注意的是，導(dǎo)電漿料4由作為導(dǎo)電物質(zhì)的銀粉末和不溶于粘合劑的環(huán)氧樹脂組成，并且將銀粉末和粘合劑混合、攪拌而制成，銀粉末的含量設(shè)定為85％(重量)。為了填注導(dǎo)電漿料4，把具有通孔3的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2放置在印刷機的工作臺上(未示出)，直接在覆蓋薄膜1的上面印刷導(dǎo)電漿料4。在這種情況下，上表面的覆蓋薄膜1起印刷掩模的作用，并且防止芳酰胺環(huán)氧樹脂片2表面被弄臟。在這個過程中，導(dǎo)電漿料4中的部分粘合劑已經(jīng)滲入到所述的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2內(nèi)。并且在導(dǎo)電漿料4中，相對于粘合劑，導(dǎo)電物質(zhì)的組份比例逐漸增加。接著，把芳酰胺環(huán)氧樹脂片2兩面的覆蓋薄膜1去除。下一步如圖1(d)所示，金屬箔5如銅箔等被粘敷到芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的兩面。在這種狀態(tài)下，通過加熱和加壓來壓縮芳酰胺環(huán)氧樹脂片2，同時使芳酰胺環(huán)氧樹脂片2和金屬箔5相互粘合。這時，加熱和加壓的條件是在30分鐘內(nèi)溫度從室溫升至200℃，同時在真空狀態(tài)下施加壓強為60kgf/cm2的壓力，然后保溫200℃，保溫時間60分鐘。然后在30分鐘內(nèi)使溫度降至室溫。經(jīng)過上述步驟，導(dǎo)電漿料也被壓緊。在該工藝過程中，粘合劑被從導(dǎo)電物質(zhì)間壓出，這樣，使導(dǎo)電物質(zhì)之間以及導(dǎo)電物質(zhì)與金屬箔之間的粘合得到加強，壓實了導(dǎo)電漿料內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)。同時芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的厚度被壓縮至t2，并且使作為芳酰胺環(huán)氧樹脂片2一種成分的環(huán)氧樹脂和導(dǎo)電漿料4被固化或凝固。在上述情況下，導(dǎo)電漿料內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)含量升至92.5％(重量)。
更具體地說，在本實施例中，當(dāng)應(yīng)用厚度t1為150至220μm，孔隙率(即所有孔隙2a的體積與多孔原材料體積之比)為10至60％的芳酰胺環(huán)氧樹脂片作為芳酰胺環(huán)氧樹脂片2時，通過熱壓工序后的厚度t2如圖1(e)所示變成60至200μm，孔隙率減少至0～5％，孔隙2a的尺寸也變得更小。若芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的孔隙率低于10％，則導(dǎo)電漿料4的部分粘合劑滲入芳酰胺環(huán)氧樹脂片2中的效果不明顯，如果高于60％，則在有機基板內(nèi)仍留有空隙。
實施例2下面參照圖3(a)至3(f)，描述本發(fā)明的第二實施例的印刷電路有機基板的制造方法。
首先，如圖3(a)所示，制備與第一實施例一樣的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2，將其厚度設(shè)定為t3。然后如圖3(b)所示，在100℃、12.5kgf/cm2的條件下熱壓3分鐘，使芳酰胺環(huán)氧樹脂片2預(yù)先被壓編。這時芳酰胺環(huán)氧樹脂片2被壓縮至厚度t4，空隙2a的大小和孔隙率均減小。這樣預(yù)壓的目的是防止在下面工序中導(dǎo)電漿料4進入芳酰胺環(huán)氧樹脂片2和金屬箔5之間的界面，改善薄膜1和芳酰胺環(huán)氧樹脂片2之間的粘合性，還為了控制導(dǎo)電漿料4中的粘合劑滲入芳酰胺環(huán)氧樹脂片2中的量。然后如圖3(c)所示，在芳酰胺環(huán)氧樹脂片上的預(yù)定位置，用激光加工等工藝來鉆通孔3′。再如圖3(d)所示，把導(dǎo)電漿料4注滿通孔3。為了填注導(dǎo)電漿料4，把具有通孔3的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2放置在印刷機的工作臺上(未示出)，直接在覆蓋薄膜1上面印刷導(dǎo)電漿料。這時，上表面的覆蓋薄膜1起印刷掩模作用。并且防止弄臟芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的表面。在該步驟中，導(dǎo)電漿料4中的部分粘合劑已經(jīng)滲入到所述芳酰胺環(huán)氧樹脂片2中，在導(dǎo)電漿料4內(nèi)，相對于粘合劑來說，導(dǎo)電物質(zhì)的組份比例逐漸增加。接著從芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的兩面除去覆蓋薄膜1。再如圖3(e)所示，把金屬箔5如銅箔等粘貼到芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的兩面。在這種狀態(tài)下，通過加熱加壓使芳酰胺環(huán)氧樹脂片2被壓縮，同時使芳酰胺環(huán)氧樹脂片2和金屬箔5互相粘合，如圖3(f)所示。在上述情況下，加熱和加壓條件是在30分鐘內(nèi)使溫度從室溫上升至200℃，同時在真空中加壓，其壓強為60kgf/cm2，然后在200℃的溫度上保溫60分鐘，接著在30分鐘內(nèi)使溫度降至室溫。通過上述步驟，導(dǎo)電漿料也被壓實，在這個過程中，粘合劑成分被從導(dǎo)電物質(zhì)間擠出。這樣，使導(dǎo)電物質(zhì)之間以及導(dǎo)電物質(zhì)與金屬箔之間的粘結(jié)得到加強，壓實了導(dǎo)電漿料內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)。同時芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的厚度被壓縮至t5，并且作為芳酰環(huán)氧樹脂片2一種成分的環(huán)氧樹脂和導(dǎo)電漿料4被固化或凝固。
更具體地說，在上述實施例中，當(dāng)使用厚度t3為150至220μm、孔隙率為40至60％的芳酰胺環(huán)氧樹脂片作為芳酰胺環(huán)氧樹脂片2時，通過加熱加壓的預(yù)壓縮步驟后的厚度t4變?yōu)?00至150μm，如圖3(b)所示。并且孔隙率減少至10～30％，空隙2a也變得較小。進而壓縮工序后的厚度t5如圖3(f)所示變成90至100μm，而且孔隙率減至0～5％，空隙2a的尺寸也變得更小。
實施例3再參照圖4(a)至4(f)，下面將敘述本發(fā)明第三實施例的印刷電路有機基板的制造方法。
首先，如圖4(a)所示，制備芳酰胺環(huán)氧樹脂片2，其厚度為t6，該片2的至少一面有用聚酯或類似材料制成的覆蓋薄膜1。就該芳酰胺環(huán)氧樹脂片2來說，與第一實施例一樣，采用具有空隙或小孔2a的芳酰胺環(huán)氧樹脂片。接著如圖4(b)所示，在芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的預(yù)定位置上用激光等加工工藝來鉆通孔3。然后如圖4(c)所示，將銅箔之類的第一金屬箔5a敷蓋到芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的下表面。應(yīng)該注意的是，在多孔原材料基片的兩面都有覆蓋薄膜1的情況下，在除去下表面上的覆蓋薄膜后才粘貼第一金屬箔5a。接著如圖4(d)所示，把導(dǎo)電漿料4注滿到通孔3中。為了注入導(dǎo)電漿料4，把具有通孔3的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2放置在印刷機的工作臺上(未示出)，并且直接在覆蓋薄膜1上面印刷導(dǎo)電漿料4。在這種情況下，上表面上的覆蓋薄膜1起印刷掩模的作用，并且防止弄臟芳酰胺環(huán)氧樹脂片的表面。在這個步驟中，導(dǎo)電漿料4中的部分粘合劑已滲入到所述芳酰胺環(huán)氧樹脂片2中。并且在導(dǎo)電漿料4中，相對于粘合劑來說，導(dǎo)電物質(zhì)的組份比例逐漸增加。接著將覆蓋薄膜1從芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的上表面除去。然后如圖4(e)所示，把第二金屬箔5b如銅箔等粘貼到芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的上表面。在這種情況下，通過加熱和加壓使芳酰胺環(huán)氧樹脂片2被壓縮，同時使第一金屬箔5a粘合到芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的下表面，使第二金屬箔5b粘合到所述片2的上表面。在上述情況下，加熱和加壓的條件是溫度在30分鐘內(nèi)從室溫上升至200℃，同時在真空條件下加壓，其壓強為60kgf/cm2，再在200℃中保溫60分鐘，然后在30分鐘內(nèi)降至室溫。
通過上述步驟，導(dǎo)電漿料也被壓實，在此期間，粘合劑成分被從導(dǎo)電物質(zhì)間擠出。這樣，加強了導(dǎo)電物質(zhì)之間以及導(dǎo)電物質(zhì)與金屬箔之間的粘合，壓實了導(dǎo)電漿料中的導(dǎo)電物質(zhì)，同時芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的厚度被壓縮成t7。并且作為芳酰胺環(huán)氧樹脂片2一種成份的環(huán)氧樹脂和導(dǎo)電漿料4被固化。
更具體地說，在上述實施例中，當(dāng)使用厚度t6為150至220μm、孔隙率為10至60％的芳酰胺環(huán)氧樹脂片作為芳酰胺環(huán)氧樹脂片2時，在熱壓工序后，其厚度t7，如圖4(f)所示，變?yōu)?0至200μm，并且孔隙率減至0～5％，空隙2a的尺寸也變小。
應(yīng)該注意的是，如圖4(a)所示，芳酰胺環(huán)氧樹脂片可以象前面所述的第二實施例一樣，進行預(yù)壓，使厚度和孔隙率減小。
就導(dǎo)電漿料4中的導(dǎo)電物質(zhì)而言，在上面所述的第一、第二、和第三實施例中可以使用銀、金、銀鈀合金、銅和一種以上的上述物質(zhì)所組成的合金中選出的物質(zhì)。另外導(dǎo)電物質(zhì)顆粒的形狀最好是球形，更準(zhǔn)確地說，利用導(dǎo)電材料的球形金屬顆粒，當(dāng)導(dǎo)電漿料4受到壓力時，粘合劑可容易地從金屬顆粒的接觸部分?jǐn)D出。同時還由于金屬顆粒的接觸部分彼此容易產(chǎn)生塑性形變，所以金屬顆粒之間以及金屬顆粒與金屬箔之間彼此容易緊密地結(jié)合。從而，使內(nèi)通孔的連接電阻可大大降低。
同樣，在第一、第二或第三實施例中，通過熱壓而使兩層金屬箔5之間的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2壓縮的步驟可作如下改進，例如該步驟可分兩步進行第一步是提高導(dǎo)電漿料4的粘性，第二步是把金屬箔5和芳酰胺環(huán)氧樹脂片2粘合起來。在這種情況下，由于在第一步首先提高了導(dǎo)電漿料4的粘性，因而可有效地防止導(dǎo)電漿料4進入芳酰胺環(huán)氧樹脂片2和金屬箔5之間的界面。這將會產(chǎn)生良好的效果，特別是在布線密度高的印刷電路板內(nèi)，通孔3之間的相互距離很短的情況下，這種潛在的效果會更加顯著。
同時，在第一、第二或第三實施例中，設(shè)置導(dǎo)電漿料4的膠凝點，該點低于芳酰胺環(huán)氧樹脂片成分之一的環(huán)氧樹脂的軟化溫度。由于導(dǎo)電漿料4的凝結(jié)首先開始于熱壓在金屬箔5之間的芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的步驟，并在粘性提高到一定程度后，引起作為片2的成份之一的環(huán)氧樹脂變軟，可阻止導(dǎo)電漿料4進入片2和金屬箔5之間的界面這個不希望出現(xiàn)的現(xiàn)象產(chǎn)生。這將會產(chǎn)生良好的效果，特別是在布線密度高的印刷電路板內(nèi)，通孔3之間的相互間距很短的情況下，這種潛在的效果會更加顯著。
接著，下面將說明在第一、第二或第三實施例中至關(guān)重要的熱壓多孔原材料基片的情況。通過下面的公式來定義壓縮率壓縮率＝(T-t)/T……(1)其中T是熱壓前多孔原材料基片的厚度；t是熱壓后芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的厚度。
在圖5中示出了當(dāng)芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的厚度為200μm，多孔原材料基片的孔隙率為40％時，并且在100℃的條件下熱壓3分鐘的情況下，多孔原材料基片所承受的壓強、壓縮率和厚度之間的關(guān)系曲線。
如圖5所示，雖然多孔原材料的厚度隨著所承受的壓強的增加而減小，但當(dāng)承受的壓強超過壓縮率臨界點P時，厚度的變化量則會減小。把厚度的變化量代入公式(1)中便可求得壓縮率。
因此，最好是在圖5所示的壓縮率臨界點P之前的范圍內(nèi)，進行第二實施例中的圖3(b)所示的預(yù)壓步驟，并且在壓縮率臨界點P之后的范圍內(nèi)，進行圖3(f)、1(c)和4(f)所示的熱壓步驟。
圖6的曲線表示壓縮率和注滿通的導(dǎo)電漿料的電阻之間的關(guān)系，縱座標(biāo)表示每一個通孔的電阻值。
圖6所示曲線的測試試樣的制作過程如下首先，把厚度為200μm的芳酰胺環(huán)氧樹脂片作為多孔原材料基片，并且100℃、25kgf/cm2的條件下預(yù)壓3分鐘，用激光工藝在片上鉆出直徑為0.2mm的通孔；然后，把銀粉作為金屬顆粒，把非溶劑型環(huán)氧樹脂作為粘合劑，把上述銀粉分散到上述非溶劑型環(huán)氧樹脂中，由此制成導(dǎo)電漿料，把該導(dǎo)電漿料注滿每個通孔，把銅箔粘貼到芳酰胺環(huán)氧樹脂片的兩面，然后進行熱壓，其熱壓條件是；在30分鐘內(nèi)把溫度從室溫升至200℃，同時，在真空條件下施加壓強為60kgf/cm2的壓力，再以200℃的溫度保溫60分鐘，接著在30分鐘內(nèi)降至室溫。此后，腐蝕該片兩面的銅箔，形成具有500個通孔串聯(lián)連接的圖形，通過測量電路圖形的總電阻，計算出每個通孔的電阻值。
如圖6所示，隨著壓縮率增加，電阻值急劇減少，當(dāng)壓縮率超過電阻值的臨界點R時，電阻值的變化量很小，獲得了穩(wěn)定的電連接。
實施例4下面再參照圖7，敘述本發(fā)明的一個實施例的印刷電路有機基板。
如圖7所示，在該實施例的印刷電路有機基板中，利用所述片2的通孔3中所填滿的導(dǎo)電漿料，使芳酰胺環(huán)氧樹脂片2的兩面所粘貼的金屬箔進行電連接。在所述的導(dǎo)電漿料4注入通孔3中以后，該導(dǎo)電漿料4中的導(dǎo)電物質(zhì)的組份比例將逐漸增加。并且在粘結(jié)金屬箔5后的熱壓步驟中，粘合劑成分被從導(dǎo)電物質(zhì)之間擠出。這樣，導(dǎo)電物質(zhì)之間以及導(dǎo)電物質(zhì)和金屬箔之間的粘結(jié)得到加強。從而，在本實施例的導(dǎo)電漿料4中，其導(dǎo)電物質(zhì)與通常的內(nèi)通孔連接所使用的導(dǎo)電物質(zhì)相比更加密實。
實施例5下面參照圖8(a)至8(i)敘述本發(fā)明的又一個實施例的多層印刷電路板的制造方法。
這里應(yīng)該注意的是，圖8(a)和8(b)表示制作第一電路層壓片的工藝過程；圖8(c)和8(d)表示制作第二電路層壓片的工藝過程；圖8(e)和8(g)表示制作中間連接片的工藝過程，該部分用于在第一和第二電路層壓片疊合后實現(xiàn)第一和第二電路層壓片之間相互連接；圖8(h)和8(i)表示將第一和第二電路層壓片疊合形成預(yù)定多層電路板的工藝過程，中間連接片夾在這兩層電路層壓片之間。圖9表示由上述工藝過程制作的多層印刷電路板的分解透視圖。
首先，如圖8(a)所示，利用上述參照圖1(a)至1(e)、圖3(a)至3(f)或圖4(a)至4(f)所描述的方法，制備第一印刷電路有機基板21。然后如圖8(b)所示，利用普通的圖形制作方法，腐蝕基板21兩面的金屬箔5，例如銅箔或其它金屬箔、由此制成具有電路圖形22的第一印刷電路層壓片23。同樣，如圖8(c)和8(d)所示，加工第二印刷電路有機基板24制成具有電路圖形25的第二印刷電路層壓片26。應(yīng)該注意的是，這里的印刷電路層壓片23和26的每一片都可作為雙面印刷電路板。
除了第一印刷電路層壓片23和第二印刷電路層壓片26的制造工序外，還要按圖8(e)至8(g)所示的步驟制造中間連接片31。
首先，如圖8(e)所示，制備帶有覆蓋薄膜27的芳酰胺環(huán)氧樹脂片28，其厚度為T8，然后如圖8(f)所示，用激光等加工工藝在芳酰胺環(huán)氧樹脂片28上的預(yù)定位置鉆出通孔29。然后如圖8(g)所示，將導(dǎo)電漿料30注滿通孔29內(nèi)。為了注滿導(dǎo)電漿料30，把具有通孔29的芳酰胺環(huán)氧樹脂片28放置在印刷機的工作臺上(未示出)，直接在覆蓋薄膜27上印刷導(dǎo)電漿料30。這時，上表面的覆蓋薄膜27起印刷掩模的作用，而且防止弄臟芳酰胺環(huán)氧樹脂片28的表面。在印刷導(dǎo)電漿料30后，除去覆蓋薄膜27，從而制成了中間連接片31。應(yīng)該在此注意的是，在圖8(f)和8(g)的工序中，所形成的通孔29的數(shù)量應(yīng)該與相互連接的兩層電路圖形所要求的數(shù)量相對應(yīng)。
接著，在下面將描述利用中間連接片31疊合第一電路層壓片23和第二電路層壓片26的工序。
首先，如圖8(h)所示，將帶有第二電路層壓片26的中間連接片31放置在第一電路層壓片23上。然后，如圖8(i)所示，通過加熱和加壓把第一電路層壓片23和第二電路層壓片26彼此疊壓在一起。同時利用導(dǎo)電漿料4和30給電路圖形22和25提供內(nèi)通孔連接。在這個過程中，中間連接片31被壓縮和固化，其厚度變?yōu)閠9，同時，導(dǎo)電漿料也被固化。
更具體地說，在本實施例的中間連接片的制造工藝中，當(dāng)使用厚度t8為150至220μm、孔隙率為10至60％的芳酰胺環(huán)氧樹脂片作為芳酰胺環(huán)氧樹脂片28時，通過熱壓工序后，其厚度t9，如圖8(h)所示，變成60至200μm，并且孔隙率降至0至5％。
同時，為了制造層數(shù)更多的多層電路板，可以按照預(yù)定的要求制備預(yù)定數(shù)量的電路層壓片和用于電路層壓片之間內(nèi)連接的中間連接片，在這些印刷電路層壓片之間夾進中間連接片，然后加熱加壓使它們疊合?；蛲ㄟ^重復(fù)圖8(h)所示的工序，并重復(fù)熱壓步驟，把中間連接片和電路層壓片一組接一組地疊壓起來。
這里應(yīng)該注意的是，多層電路板也可用通常的方法制造，即在電路層壓片上疊合中間連接片，再在中間連接片上疊合其他金屬箔，通過加熱和加壓把電路層壓片、中間連接片和上述其他金屬箔粘結(jié)起來，再腐蝕所說的上述其他金屬箔以形成電路圖形，或重復(fù)上述通常的方法。
到此為止所描述的多層印刷電路板的制造方法中，由于在中間連接片31的每個通孔29的下表面敞開的狀態(tài)下，充分地注入導(dǎo)電漿料30，因此，可以在圖8(g)所示的步驟后，把中間連接片31作為一個單獨的部件，利用光學(xué)裝置等，對該中間連接片31進行檢查。所以，在圖8(h)所示的步驟中，第一電路層壓片23、第二電路層壓片26和中間連接片31是在被檢驗過的情況下而疊合在一起的，從而可保持產(chǎn)品的高質(zhì)量，遏止成本增加。反之，在多層電路板的一般制造工藝中，由于在電路層壓片88上直接疊合形成相當(dāng)于本實施例的中間連接片31的部分，如圖11(a)至11(d)所示，如果在某個步驟中產(chǎn)生某些缺陷，那么合格的電路層壓片88也必須一起廢棄，這將會導(dǎo)致成本的增加。
此外，利用目前所述的本發(fā)明的制造方法所產(chǎn)生的多層電路板中，由于第一和第二電路層壓片23、26之間利用通過熱壓形成的中間連接片31而彼此連接，并且導(dǎo)電漿料30中的導(dǎo)電物質(zhì)被壓實，同時導(dǎo)電物質(zhì)和電路圖形22、25之間的接觸得到改善，所以內(nèi)通孔連接的電阻明顯減少。而把它應(yīng)用到高密度或多層電路板中，并且該電路板的內(nèi)連接孔很多時，上述作用將會更加顯著。
通過上面的描述已經(jīng)清楚，根據(jù)本發(fā)明，制造用于印刷電路板的有機基板的方法包括以下步驟；在帶有覆蓋薄膜和具有壓縮收縮性的多孔原材料基片上鉆通孔；將導(dǎo)電漿料注入到所述通孔內(nèi)；把金屬箔敷在已除去所述覆蓋薄膜的所述多孔原材料基片的表面上；并且利用加熱和加壓，將敷有所述金屬箔的所述多孔原材料基片壓縮。用該方法制成的印刷電路有機基板具有高可靠性、低電阻的內(nèi)連接通孔，本發(fā)明還涉及按上述方法制成的有機基板。
更具體地說，根據(jù)本發(fā)明，由于使用導(dǎo)電物質(zhì)含量較少、并且印刷性能優(yōu)良的漿料，因而能容易地把導(dǎo)電漿料注入通孔內(nèi)。而且在制造過程中，導(dǎo)電漿料中的部分粘合劑成分滲入多孔原材料基片的孔隙內(nèi)，使導(dǎo)電漿料中的導(dǎo)電物質(zhì)組份比例增加，實現(xiàn)了低電阻的內(nèi)通孔連接。
此外，在敷加金屬箔后，對多孔原材料基片進行加熱和加壓的工序中，也把導(dǎo)電漿料和金屬箔壓實了。在這種情況下，導(dǎo)電物質(zhì)之間的粘合劑成分被擠出，并且導(dǎo)電物質(zhì)之間以及導(dǎo)電物質(zhì)與金屬箔之間的粘結(jié)被增強。借此，使導(dǎo)電漿料內(nèi)的導(dǎo)電物質(zhì)密實。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可容易地制造其內(nèi)連接通孔直徑很小的高密度電路板；可容易地制造具有大量內(nèi)連接通孔的多層電路板；可容易地制造有低電路阻抗要求的低噪聲的電路板或高頻電路板等。
雖然參照附圖通過實施例對本發(fā)明作了充分地描述，但應(yīng)該指出的是，在本發(fā)明基礎(chǔ)上的各種變化和改型對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的，因此，除非這種變化和改型脫離了本發(fā)明的范圍，否則都應(yīng)視為落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造多層電路板的方法，其特征在于包括以下步驟通過在一基板相對兩面上制作電路圖形而制出電路板(23，26)；在一多孔原材料基片(28)上做出通孔(29)并將導(dǎo)電漿料(30)注入所述通孔(29)，以此制出中間連接片(31)；以及，在所述中間連接片(31)上加上另外的金屬箔之后將所述中間連接片(31)夾持在至少一對所述電路板(23，26)之間隨后對其熱壓，或者將所述中間連接片(31)放在所述電路板(23，26)之一上隨后對其熱壓，并對該另外的金屬箔進行處理以形成電路圖形，以此獲得所需的多層電路板。
2.一種多層電路板，包括(a)多個絕緣層(2；28)，各層都有一個或多個通孔(3)，并有電路圖形；(b)固化的導(dǎo)電漿料(4)，填充在所述通孔(3)中，所述絕緣層(2；28)相對兩面上的電路圖形電連接；其特征在于，(c)所述絕緣層(2；28)由一多孔有機原材料基片通過與已填充在所述通孔(3)中的未固化導(dǎo)電漿料(4)一起加壓和固化而制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層電路板，其特征在于，所述多孔原材料基片由非織物纖維和熱固性樹脂構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多層電路板，其特征在于，所述非織物纖維為芳香聚酰胺系材料。
全文摘要
一種制造印刷電路有機基板的方法,包括下列步驟:在帶有覆蓋薄膜(1)并且具有壓縮收縮性的多孔原材料基片(2)上鉆通孔(3);把導(dǎo)電漿料(4)注滿到通孔(3)內(nèi);從其通孔(5)注滿了導(dǎo)電漿料(4)的多孔原材料基片(2)上除去覆蓋薄膜(1);把金屬箔(5)敷在已除去覆蓋薄膜(1)的多孔原材料基片(2)的表面上;通過熱壓,將敷有金屬箔(5)的多孔原材料基片(2)壓縮;從而,通過導(dǎo)電漿料(4)中的導(dǎo)電物質(zhì)使金屬箔(5)之間實現(xiàn)電連接。
文檔編號H05K3/22GK1243416SQ99110038
公開日2000年2月2日 申請日期1999年6月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月6日
發(fā)明者畠山秋仁, 十河寬, 小島環(huán)生, 堀尾泰彥, 塚本勝秀, 福村泰司 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社