專利名稱：多層層壓制品及其制造方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及一種電子電路，具體地講，涉及用于制造多層印刷電路的元件以及該元件的成型方法。
發(fā)明的背景在印刷電路，即印刷電路板或者覆銅層壓板的制造過程中，如果是電路板的情況下，通常需要將若干銅箔片粘合在一個摻有編織玻璃纖維并且部分固化的環(huán)氧樹脂介電層上(通常稱之為”半固化片”)，而在覆銅層壓板的情況下，則需要將若干銅箔片粘合在另一層或箔片上。
用于制造印刷電路板的銅箔典型地是通過電沉積方法形成一個通常連續(xù)的銅條而被制成的。該銅條最終被切割成片，以便制成覆銅層壓板。印刷電路生產(chǎn)商一直利用層壓制品來生產(chǎn)印刷電路板。其中制造印刷電路板和覆銅層壓板中存在的一個問題是箔片的污染。任何外在物質(zhì)，例如樹脂粉末、玻璃絲纖維、毛發(fā)、油脂、油類或者類似物，都可能在銅箔上形成打點(diǎn)、凹痕、沉積或凹坑，從而不利地影響到隨后制造形成電路板的導(dǎo)電通路。
銅箔的污染可以發(fā)生在制造箔片的任一個不同的步驟中，從箔片最初成型到其用于成形印刷電路。例如，污染可發(fā)生在生產(chǎn)銅箔之后，特別在銅箔準(zhǔn)備裝運(yùn)的步驟期間以及在制備銅箔并將其粘合到襯底或其它箔片上的生產(chǎn)步驟中。將箔條切割成片可能會在箔片上產(chǎn)生小金屬狹條或削片。另外，用于移動箔片的其它機(jī)器和材料可能產(chǎn)生其它類型的污染源，例如塵埃、油脂或者油滴，當(dāng)箔片通過輥?zhàn)雍推渌砻鏁r，這些污染源會落入箔片的表面并嵌入其中。
為了在隨后處理和裝運(yùn)的過程中保護(hù)銅箔，已經(jīng)知道有將一個金屬襯底固定到銅箔的一側(cè)，來保護(hù)該銅箔。然而，保護(hù)以及確保銅箔免受污染的上述步驟不僅花費(fèi)大而且費(fèi)時。
本發(fā)明通過在一個聚酰亞胺薄膜上形成印刷電路而克服了裝運(yùn)的需要并對銅箔進(jìn)行保護(hù)。該電路通過連續(xù)過程制成。多層層壓制品通過固定類似的其上具有印刷電路的薄膜而被制成。
本發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種多層層壓制品的成形方法，其包括以下步驟a)形成一基本連續(xù)的包括聚酰亞胺薄膜的帶材，在該帶材的至少一側(cè)沉積有一金屬薄鍍層；b)沿著一預(yù)定通道移動該帶材，使其穿過一金屬電鍍槽；c)將金屬沉積到所述聚酰亞胺薄膜上的金屬薄鍍層上；d)在所述聚酰亞胺薄膜的至少一側(cè)掩蔽金屬，從而限定出電路圖形；e)利用化學(xué)蝕刻除去所述聚酰亞胺薄膜上暴露出的金屬；f)溶解掉上述掩模材料，而形成的電路圖形則保留在上述聚酰亞胺薄膜上；g)沿著一個與上述第一通道相匯合的第二通道，移動包括聚酰亞胺薄膜的第二帶材，在該第二帶材上形成有一個根據(jù)上述步驟b)到f)制成的第二印刷電路，該第二印刷電路具有一預(yù)定形狀，該預(yù)定形狀適于在其覆蓋到第一印刷電路上時以互補(bǔ)方式與第一印刷電路相匹配；h)在上述第一聚酰亞胺帶材和第二聚酰亞胺帶材之間插入一尺寸穩(wěn)定并且未固化的粘結(jié)薄膜；i)結(jié)合上述第一聚酰亞胺薄膜、粘結(jié)薄膜和第二聚酰亞胺薄膜，第一帶材上的第一電路圖形與第二帶材上的第二電路圖形重合在一起；j)固化上述粘結(jié)薄膜，從而使上述第一聚酰亞胺帶材和第二聚酰亞胺帶材結(jié)合在一起；以及k)在上述第一聚酰亞胺薄膜和第二聚酰亞胺薄膜之間形成微通路，以便連接第一印刷電路上的接點(diǎn)與第二印刷電路上的接點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種多層層壓制品的成形方法，其包括以下步驟a)形成一基本連續(xù)的包括第一聚酰亞胺薄膜的帶材，在該帶材的至少一側(cè)沉積有一金屬薄鍍層；b)沿著一第一通道移動該第一聚酰亞胺薄膜帶材，使其穿過一金屬電鍍槽；c)在第一聚酰亞胺薄膜帶材通過上述電鍍槽時，將金屬沉積到所述金屬薄鍍層上，從而在該金屬薄鍍層上集聚金屬；d)在所述第一聚酰亞胺薄膜的至少一側(cè)掩蔽金屬，從而在其上限定出電路圖形；e)利用蝕刻除去所述第一聚酰亞胺薄膜上的薄鍍金屬和金屬，而構(gòu)造成的電路圖形則保留在該聚酰亞胺薄膜上；f)除去上述掩模材料；g)沿著一個與上述第一通道相匯合的第二通道，移動包括聚酰亞胺薄膜的第二帶材，在該第二帶材上形成有一個根據(jù)上述步驟b)到f)制成的第二印刷電路，該第二印刷電路具有一預(yù)定形狀，該預(yù)定形狀適于在其覆蓋到第一印刷電路上時以互補(bǔ)方式與第一印刷電路相匹配。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于成形多層印刷電路的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種成形如前所述的多層印刷電路的方法，其中該多層印刷電路是在基本連續(xù)的過程中制成的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種成形如前所述的多層印刷電路的方法，其中該多層印刷電路是由若干聚酰亞胺上鍍銅的層壓制品制成的。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種成形如前所述的多層印刷電路的方法，其中該層壓制品是通過施加一種粘結(jié)劑而結(jié)合在一起的。
本發(fā)明還有一個目的是提供一種成形如前所述的多層印刷電路的方法，其中該粘結(jié)劑是尺寸穩(wěn)定的薄膜。
通過下面結(jié)合附圖而對本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所作描述，可以使這些以及其它目的和優(yōu)點(diǎn)更加清楚。
附圖簡述本發(fā)明可以采用一些部件以及這些部件的布置的實(shí)際形式，本發(fā)明的實(shí)施例詳細(xì)描述于說明書中并顯示于附圖中，附圖包括

圖1A-1D是用于成形一個多層柔性層壓制品的連續(xù)過程的示意圖，以顯示本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施例；圖2是具有一金屬薄鍍層的基本連續(xù)的聚合薄膜帶的俯視平面圖；圖3是沿圖1中的線3-3的剖面放大圖，顯示出位于圖1A所示過程中點(diǎn)3-3處的圖2的帶材；圖4是在圖1A所示過程中的點(diǎn)4-4處的剖面圖，顯示出集聚在帶材一側(cè)的銅；圖5是在圖1A所示過程中的點(diǎn)5-5處的剖面圖，顯示出集聚在帶材的第二側(cè)的銅；圖6是在圖1A所示過程中的點(diǎn)6-6處的剖面圖，顯示出施加在上述帶材上的若干掩模材料層；圖7是在圖1B所示過程中的點(diǎn)7-7處的剖面圖，顯示出帶材上的需被去除以便形成印刷電路圖形的掩模材料部分；圖8是在圖1B所示過程中的點(diǎn)8-8處的剖面圖，顯示出形成在帶材上的印刷電路；圖9是在圖1B所示過程中的點(diǎn)9-9處的剖面圖，顯示出形成在聚酰亞胺薄膜的印刷電路圖形，該聚酰亞胺薄膜具有去除掉的掩模材料；
圖10是在圖1D所示過程中的點(diǎn)10-10處的多層層狀結(jié)構(gòu)的剖面圖，顯示出穿過多層層壓制品的各層而形成的微通路；圖11是在圖1D所示過程中的點(diǎn)11-11處的多層層狀結(jié)構(gòu)的剖面圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)描述現(xiàn)在參照附圖，它們所顯示的內(nèi)容是出于解釋本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的目的，而不是出于限制它們的目的。圖1A-1D示意性地示出連續(xù)成形印刷電路板或多層層壓電路的過程。
廣義地說，上述過程包括許多針對一個基本連續(xù)的運(yùn)動帶材12而進(jìn)行的不同操作。該過程包括將銅沉積在運(yùn)動帶材12的一側(cè)或兩側(cè)上的銅集聚操作40；將掩模材料涂敷在運(yùn)動帶材12上以便在該運(yùn)動帶材的一側(cè)或兩側(cè)上構(gòu)造出掩模印刷電路圖形的電路掩蔽操作110；進(jìn)行布圖并去除多余的掩模材料以便在該運(yùn)動帶材的集聚的銅上構(gòu)造出掩模印刷電路圖形的繼續(xù)掩蔽操作140；利用蝕刻去除運(yùn)動帶材上的暴露出的銅的金屬蝕刻操作150；從運(yùn)動帶材上移走掩模材料以便在該運(yùn)動帶材上剩下暴露的印刷電路的去除保護(hù)膜操作160；將兩個以上基本連續(xù)的帶材(在其一側(cè)或兩側(cè)形成有電路圖形)結(jié)合在一起以便形成一個在相鄰帶材間具有粘結(jié)層的多層層狀結(jié)構(gòu)的層壓操作200；固化一個或多個粘結(jié)層以便將兩個以上的帶材永久結(jié)合在一起的固化操作250；以及切割連續(xù)運(yùn)動帶材并將其傳輸給其它操作的電路成形操作270，在該操作中通過已有技術(shù)中的噴鍍金屬法形成微通路以便將帶材中的各層連接起來。通過以上過程所形成的多層層壓結(jié)構(gòu)然后應(yīng)用公知的方法而被應(yīng)用到電路板上。帶材12現(xiàn)在詳細(xì)描述過程10，如圖2和3所示，一基本連續(xù)的聚合物帶材12以一預(yù)定速度沿一預(yù)定通道運(yùn)動。該帶材12包括一聚合薄膜14，第一表面14a和第二表面14b。一金屬薄鍍層16涂敷在兩個表面14a和14b上。薄鍍層16可以通過汽相沉積、濺射法或無電鍍過程而進(jìn)行涂敷。薄鍍層16用作粘結(jié)層，可以包括一基層或主要層(未示出)和一層或多層的金屬層，這些都是在已有技術(shù)中已經(jīng)知道的。薄鍍層16最好由從包括鉻、鉻基合金、銅、鎳基合金、鈦、鋁和鐵的一組金屬中挑選出的一種金屬制成。薄鍍層16的厚度最好小于500埃()，為大約從50埃()到大約200埃()更好。
在所述實(shí)施例中，薄鍍層16沿聚合薄膜14的內(nèi)部延伸，從而限定出暴露在外的聚合材料的連續(xù)條或邊緣22。若干間隔設(shè)置的孔24沿著暴露在外的連續(xù)條或邊緣22，穿過聚合薄膜14而形成。該孔24具有預(yù)定的間隔，用來在整個過程的預(yù)定操作中，以如下更為詳細(xì)描述的方式限定出帶材12的位置。銅集聚操作40聚合薄膜14通過銅集聚操作40而在帶材12的一個或兩個表面14a、14b上集聚出銅。在所述實(shí)施例中，聚合薄膜14通過第一電鍍槽42。該第一電鍍槽42包括一個適于盛放電解溶液的槽44、部分位于槽44中的電解液46內(nèi)的滾筒48、和若干相似的陽極52。該陽極52圍繞滾筒48而布置在槽44內(nèi)。滾筒48的形狀為圓柱形，同時根據(jù)本發(fā)明具有不導(dǎo)電的外表面54。為此，滾筒48可以完全由一個剛性塑料或聚合材料制成，或由具有非導(dǎo)電性材料外殼的金屬材料制成。在所述實(shí)施例中，滾筒48圍繞由槽44端壁內(nèi)的軸承(未示出)支承著的軸55旋轉(zhuǎn)。滾筒48最好由一已有技術(shù)中的合適的電動機(jī)驅(qū)動器(未示出)所驅(qū)動，其中滾筒48可以以一可變的圓周速度旋轉(zhuǎn)，從而允許帶材12與槽44內(nèi)的電解溶液46接觸足夠長的時間，以便在帶材12上獲得所需厚度的銅，這一點(diǎn)將在下文中詳細(xì)描述。
槽44內(nèi)的電解溶液46包含有將會沉積在帶材12金屬薄鍍層16上的金屬離子。聚合薄膜14圍繞滾筒48并經(jīng)過槽44內(nèi)的陽極52。該聚合薄膜14是被輥?zhàn)?6、58引導(dǎo)進(jìn)槽44內(nèi)并圍繞滾筒48運(yùn)動的。
特別地，導(dǎo)輥56設(shè)置在電鍍槽42的進(jìn)口側(cè)以將輸入帶材12相對滾筒48定位。而輥58是一陰極撿拾輥，設(shè)置在槽44和其內(nèi)電解溶液46上部和外部的電鍍槽42出口側(cè)。該陰極撿拾輥58被設(shè)置成與薄膜14的表面14b接合，并且在帶材12離開槽44時與薄膜14上的薄鍍層16電連接。該陰極撿拾輥58可導(dǎo)電，并被設(shè)計成能傳導(dǎo)施加在陽極52上的最大電流，這一點(diǎn)將在下文中詳細(xì)介紹。輥56也可以是一個陰極輥，其中由陽極52施加在薄鍍層16上的電流通過薄鍍層16傳導(dǎo)到陰極輥56、58上，從而形成一個電路，使金屬從電解溶液46中沉積到聚合薄膜14的薄鍍層16上。
應(yīng)當(dāng)指出，金屬將僅集聚在聚合薄膜14面向陽極52的一側(cè)。在這方面，因為暴露出的聚合材料條22是沿聚合薄膜14的邊緣形成的，所以僅會在表面14b，即在聚合薄膜14與陰極輥58相接觸的一側(cè)上形成一個連續(xù)電路。聚合薄膜14表面14a上的薄鍍層16不與陰極輥58相接觸，因此其上不會有金屬集聚產(chǎn)生。換句話而言，暴露出的聚合材料條22將聚合薄膜14一側(cè)的薄鍍層16與導(dǎo)電陰極輥58分隔開，從而防止在聚合薄膜14的另一測產(chǎn)生金屬集聚。
圖4是帶材12在經(jīng)過第一電鍍槽42后的剖面圖。如圖4所示，一層銅62電沉積在聚合薄膜14下表面14b的薄鍍層16上。
在所述實(shí)施例中，帶材12隨后通過導(dǎo)輥72，74，從而該帶材12被引導(dǎo)進(jìn)一第二電鍍槽82中。該電鍍槽82與第一電鍍槽42基本相同，因此類似元件采用與電鍍槽42的元件相同的標(biāo)號。在第一電鍍槽42中，導(dǎo)輥56設(shè)置在電鍍槽42的進(jìn)口側(cè)以相對滾筒48引導(dǎo)帶材12，同時陰極輥58設(shè)置在電鍍槽42出口側(cè)。如圖1A所示，第二電鍍槽82布置在第一電鍍槽42的下方，其中圖5很好地示出聚合薄膜14的表面14a暴露在第二槽44的陽極52下，以便在該聚合薄膜14的表面14a上集聚一層銅92。銅層62、92通過操作40進(jìn)行集聚，最好具有約為0.2μm(2000埃())到35μm的厚度。
根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例，銅在聚合薄膜上的集聚最好如美國共有專利第5,685,970號所述的方法進(jìn)行操作，該專利公開了一種迅速將銅集聚到一個運(yùn)動帶材的方法，該方法是通過沿帶材的通道順序地對隨后的陽極施加更強(qiáng)的電流，從而利用在運(yùn)動帶材上集聚的銅來承載更高的電流密度。該美國第5,685,970號專利的內(nèi)容在本文中得到明確引用。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，銅層62、92也可以通過無電鍍過程而形成。掩蔽操作110
在銅層62、92分別集聚在聚合薄膜14的表面14b和14a后，運(yùn)動帶材12進(jìn)行掩蔽操作110，其中根據(jù)已有技術(shù)，將一種掩模材料112，比如光敏聚合物施加在金屬集聚層62、92的表面上。掩模材料112最好采用連續(xù)帶材的形狀，用來在運(yùn)動帶材12的每一側(cè)限定出所需的電路圖形。在所述實(shí)施例中，掩模材料112從一基本連續(xù)的卷筒114進(jìn)行施加的，其尺寸能覆蓋住運(yùn)動帶材12每一側(cè)上的電沉積銅層62、92。夾送輥116促使掩模材料112的帶材覆蓋在銅層62、92上，以便制出如圖6中剖面所示的結(jié)構(gòu)。布圖成像操作120當(dāng)一層掩模材料112覆蓋在帶材12的每一側(cè)時，該帶材12進(jìn)行電路布圖操作120，其中第一模板施加在該運(yùn)動帶材的上表面，第二模板施加在該運(yùn)動帶材的下表面。在該實(shí)施例中，若干類似的掩模模板(未示出)成型在圍繞若干對輥?zhàn)?26運(yùn)動的連續(xù)輸送帶122、124上。一個或兩個輥126，連同輸送帶122、124由未示出的裝置所驅(qū)動，這樣連續(xù)輸送帶122、124就以與運(yùn)動帶材12相同的速度運(yùn)動。每個輸送帶122、124均包括一個與帶材12相平行且緊靠該帶材放置的輸送帶段，分別用122a和124a表示，這樣輸送帶122、124上的一個模板就可以沿帶材12運(yùn)動。在運(yùn)動輸送帶122、124上的若干定位銷132的尺寸設(shè)計成可與帶材12上的孔24相互作用，以便將這些電路圖形模板定位在運(yùn)動帶材12的特定位置處。施加到運(yùn)動帶材12上表面上的電路圖形模板處于相對于施加到運(yùn)動帶材12下表面上的電路圖形模板的特定位置。根據(jù)一個最佳實(shí)施例，在運(yùn)動帶材12每一側(cè)上的電路圖形模板以如下方式放置，即在該電路圖形上的特定連接點(diǎn)相互重合，這一點(diǎn)可通過在說明書中下文的詳細(xì)描述中很好得到理解。
基本上，施加在運(yùn)動帶材12上下表面的電路圖形模板覆蓋住掩模材料112，僅露出掩模材料112中用于形成電路圖形的部分。一個在圖1A中示意性地表示出的紫外線(UV)光源136輻射該掩模材料112中被模板所暴露出的部分，由此固化該部分。
如圖1A所示，布圖成像操作120在電路圖形模板與運(yùn)動帶材12合并時是連續(xù)操作的。電路圖形通過使用定位銷132和帶材12上的孔24而被定位在帶材12的選定位置處。繼續(xù)掩蔽操作140在前述布圖成像操作120中照射掩模材料112后，運(yùn)動帶材12經(jīng)過一個槽142，以便從運(yùn)動帶材12上除去未固化的掩模材料112。該操作如圖1B示意性所示。如附圖中所示，帶材12由輥144圍繞滾筒146而引導(dǎo)進(jìn)槽中。該槽具有足夠的深度，其中運(yùn)動帶材12的兩個表面暴露在槽142的溶液中。槽142中的溶液可以已知的方式去除掉未固化的掩模材料112。該溶液的作用結(jié)果是除去未固化的掩模材料112，僅留下固化的、覆蓋在所需電路圖形上的掩模材料112，具體如圖7所示。保留下的掩模材料112限定出運(yùn)動帶材12的表面上的電路圖形中的電路分支。金屬蝕刻橾作150運(yùn)動帶材12隨后進(jìn)入一個裝有可溶解任何暴露出的金屬的溶液的金屬蝕刻槽152，來進(jìn)行一個金屬蝕刻操作150。輥154引導(dǎo)帶材12圍繞滾筒156運(yùn)動而進(jìn)入槽152中。該槽152中的溶液是蝕刻溶液，比如有硫酸—過氧化氫或者氯化銅溶液，可以溶解暴露出的金屬。然而，該蝕刻溶液不會溶解固化的掩模材料112。該金屬蝕刻操作150的結(jié)果是在薄鍍層16上的電沉積銅層62、92以及薄鍍層16自身均被溶解掉，僅留下受到掩模材料保護(hù)112保護(hù)的金屬。圖8是帶材12的一個橫截面圖，示出了覆蓋住未被酸性蝕刻溶液溶解掉的銅層62、92(以及其下方的薄鍍層16)的掩模材料112。如圖8所示，蝕刻溶液往往會底切掉上述由掩模材料112所保護(hù)的金屬層62、92和16。當(dāng)然應(yīng)當(dāng)理解，在設(shè)計電路和掩模模板時應(yīng)考慮到這種對金屬的底切。去除保護(hù)膜操作160在經(jīng)過金屬蝕刻操作150除去未受保護(hù)的銅和薄鍍層金屬后，運(yùn)動帶材12進(jìn)行去除保護(hù)膜操作160。在操作中，帶材12移動穿過一個去除掩模槽162，該槽裝有能夠從帶材12上去除遺留下的掩模材料的腐蝕溶液，比如有氫氧化鉀(KOH)或者氫氧化鈉(NaOH)。輥164引導(dǎo)運(yùn)動帶材12圍繞滾筒166穿過槽162。該溶液可溶解固化的掩模材料112，當(dāng)是對底部的銅層62、92或聚合薄膜14卻不起作用。掩模材料112的去除在聚合薄膜14上留下一印刷電路(未示出)。印刷電路包括許多電路分支，在附圖中以168表示。圖9示出其上具有若干電路分支168的帶材12的橫截面圖。
至此討論的操作，除布圖成像操作120以外，每個操作都需要使帶材12通過一個槽和溶液。在這些操作中間最好利用清水漂洗操作清除掉帶材12上的殘余溶液，例如使帶材12穿過一清洗槽或直接對帶材12噴水。這種清洗操作在已有技術(shù)中是已知的，但是為簡化說明未在附圖中加以表示。
其上帶有印刷電路的帶材12可以卷曲到一個卷筒上，以便隨后用作部分印刷電路板或多層層壓制品。層壓操作200根據(jù)本發(fā)明，作為連續(xù)過程的一部分，在去除保護(hù)膜操作160之后，將帶有印刷電路的帶材12與同樣帶有印刷電路的一個或多個其它類似形狀的帶材層壓在一起。
現(xiàn)在參考圖1C，帶材12與帶材12′以及12”結(jié)合在一起形成多層層壓制品。帶材12′和12”最好通過上述過程形成。帶材12′和12”帶有與帶材12上的電路圖形相對應(yīng)的電路圖形，以便形成如下文所述的電路結(jié)構(gòu)。正如將會理解的那樣，帶材12′和12”上的電路圖形可以不同于帶材12上的電路圖形。均勻一層的粘結(jié)材料施加在帶材12、12′和12”的配合表面之間。該粘結(jié)劑可以是丙烯酸樹脂類、環(huán)氧樹脂類、氨基甲酸乙酯類或者氰基丙烯酸鹽粘合劑，可以通過擦抹或刀刮而施加在在帶材12、12′和12”的表面。在另一實(shí)施例中，當(dāng)使用兩件式粘合系統(tǒng)時，粘結(jié)劑可以施加在一個帶材上，同時固化劑或催化劑施加在另一帶材上，這兩個帶材隨后結(jié)合在一起。在一個最佳實(shí)施例中，粘結(jié)劑是一種至少部分未被固化的樹脂。更具體講，粘結(jié)劑是一樹脂薄膜，用210表示，該樹脂薄膜未固化或者基本上未固化，而且在沿其表面的集中力的作用下其尺寸能保持穩(wěn)定。這里所用的術(shù)語“尺寸穩(wěn)定”應(yīng)用在未固化樹脂材料方面時指的是該樹脂具有這樣的性能，即在因集中壓力而導(dǎo)致其平面上受到壓力時，不會顯著改變其形狀或流變?；旧现v，希望用術(shù)語“尺寸穩(wěn)定”描述本發(fā)明所用的樹脂薄膜，以便與在承受作用力時會發(fā)生流變的未固化樹脂薄膜區(qū)別開。
由明尼蘇達(dá)采礦及制造股份有限公司(Minnesota Mining andManufacturing(3M))制造和銷售的名稱為“High PerformanceEpoxy Adhesive Bonding Film(高性能環(huán)氧樹脂膠粘結(jié)薄膜)”的產(chǎn)品，被發(fā)現(xiàn)在制造層壓制品時用作樹脂層可以獲得益處。這種產(chǎn)品包括一種環(huán)氧樹脂，并可以從3M公司購買到代號分別為“9901”和“9902”的厚度為大約1或2密耳的產(chǎn)品。制造商供應(yīng)的材料在其兩面帶有可去除的保護(hù)性聚合薄膜。如制造商所公開，材料具有以下物理性能
*實(shí)驗對純樹脂進(jìn)行粘結(jié)薄膜210從大致連續(xù)的大卷筒212而施加在運(yùn)動帶材12的表面上。粘結(jié)薄膜210包括若干由聚合薄膜形成的可去除保護(hù)層214，該保護(hù)層214被若干接收輥216除去。
一對加熱夾送輥222將粘結(jié)薄膜210壓緊在帶材12上被暴露出的電路圖形上。如圖1C所示，在輥222卷起粘結(jié)薄膜的過程中，粘結(jié)薄膜210上的外部保護(hù)薄膜214保護(hù)住粘結(jié)薄膜210。保護(hù)薄膜214隨后由接收輥224除去。帶材12運(yùn)動經(jīng)過兩個分別保持著帶材12′和12”的輥232、234，其中每個帶材均為大致連續(xù)并帶有印刷電路圖形的聚合薄膜帶。如上所述，在輥232、234上的帶材12′和12”包括適合與運(yùn)動帶材12上形成的電路圖形配合并相互對準(zhǔn)的電子電路圖形。這些連續(xù)聚合薄膜卷可以根據(jù)上述的過程而形成?；蛘?，包括上述操作的平行加工線能同時被操作，其上帶有特定電路圖形的聚合薄膜能以下文所述的方式合并在一起。來自輥232、234上的帶材12′和12”被拉直并與運(yùn)動帶材12合并。一對具有若干定位銷238的夾送輥236將帶材12、12′和12”壓緊在一起。夾送輥236上的定位銷238與帶材12、12′和12”上的孔相互作用在合適位置，并使三個帶材相互對準(zhǔn)在合適的位置，由此對準(zhǔn)每個帶材12、12′和12”上的相應(yīng)的電路圖形。固化操作250利用粘結(jié)薄膜210將攜帶有電路的三個聚合帶材12、12′和12”結(jié)合在一起，即形成了層狀結(jié)構(gòu)，該層狀結(jié)構(gòu)隨后即如圖1D示意性表示將被固化。該固化操作可以通過加熱或紫外線照射而實(shí)現(xiàn)。該固化操作有效地將三個帶有電路的帶材12、12′和12”結(jié)合在一起。
所獲得的層壓制品如圖10所示，具有彼此相對布置在預(yù)定位置的六層電路圖形。每個電路圖形均利用聚合薄膜14或者固化的粘結(jié)薄膜210而與相鄰的電路圖形分隔開。圖1D示意性地示出，所獲得的層壓制品可以被切割器252剪切成單個電路，以便形成多層層壓制品部分262。帶材12、12′和12”上的電路位置的布置使得單個層壓制品部分262可以從位于電路位置之前和之后的部分262上切割下來，而不會影響在每個層壓制品262上形成的電路圖形。制作電路操作270利用傳統(tǒng)已知的技術(shù)，如圖10所示，微通路成形操作270在層壓制品部分262的若干特定層內(nèi)形成微通路272。有關(guān)此方面，微通路272的深度被設(shè)置成可將特定層上的電路與不同層上的電路連接。圖10示出具有六個電路層的層壓制品部分262的橫截面圖，其中有微通路穿過這些層而形成，從而將選定的電路層相互連接起來。
利用傳統(tǒng)已知的無電沉積操作或者無電沉積和電沉積組合操作，該操作用280表示，使微通路272填充有導(dǎo)電材料284，以便連接特定層上的電路圖形與另一層上的電路圖形。所獲得的結(jié)構(gòu)隨后可以被鋪在一個板上，以便為整個結(jié)構(gòu)提供剛度。
這樣，本發(fā)明就提供了一種在連續(xù)過程中連續(xù)成型多層電路結(jié)構(gòu)的方法。通過連續(xù)成型該結(jié)構(gòu)，可以避免將若干層銅箔固定到印刷電路板上或者其它箔層上的復(fù)雜方法。該連續(xù)方法能形成大量的相似電路。
前面描述了本發(fā)明的一個特定實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，所描述的實(shí)施例只是出于解釋目的，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以作出多種替代和修改。如果這些修改和替代均包含在所提出權(quán)利要求的發(fā)明及其等效物范圍內(nèi)，則這些修改和替代均包含在本發(fā)明之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多層層壓制品的成形方法，其包括以下步驟a)形成一基本連續(xù)的包括第一聚酰亞胺薄膜的帶材，在該帶材的至少一側(cè)沉積有一金屬薄鍍層；b)沿著一第一通道移動該第一聚酰亞胺薄膜，使其穿過一金屬電鍍槽；c)當(dāng)所述第一聚酰亞胺薄膜通過該電鍍槽時，將金屬沉積到上述金屬薄鍍層上，以便在該金屬薄鍍層集聚金屬；d)在所述第一聚酰亞胺薄膜的至少一側(cè)上的集聚金屬表面施加掩模材料；e)固化該掩模材料，從而在其上限定出電路圖形；f)利用化學(xué)蝕刻除去所述聚酰亞胺薄膜上的薄鍍金屬和金屬，而構(gòu)造成的電路圖形則保留在該聚酰亞胺薄膜上；g)除去所述掩模材料；h)沿著一個與上述第一通道相匯合的第二通道，移動包括聚酰亞胺薄膜的第二帶材，在該第二帶材上形成有一個根據(jù)上述步驟b)到g)制成的第二印刷電路，該第二印刷電路具有一預(yù)定形狀，該預(yù)定形狀適于在其覆蓋到第一印刷電路上時以互補(bǔ)方式與第一印刷電路相匹配；i)在上述第一聚酰亞胺帶材和第二聚酰亞胺帶材之間插入一尺寸穩(wěn)定并且未固化的粘結(jié)薄膜；j)結(jié)合上述第一聚酰亞胺薄膜、粘結(jié)薄膜和第二聚酰亞胺薄膜，其中第一帶材上的第一電路圖形與第二帶材上的第二電路圖形重合在一起；k)固化上述粘結(jié)薄膜，從而使上述第一聚酰亞胺帶材和第二聚酰亞胺帶材結(jié)合在一起；以及l(fā))在上述第一聚酰亞胺薄膜和第二聚酰亞胺薄膜之間形成微通路，以便連接第一印刷電路上的接點(diǎn)與第二印刷電路上的接點(diǎn)。
2.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述金屬利用一電沉積方法而沉積在上述金屬薄鍍層上。
3.一種如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述金屬是利用一無電化學(xué)沉積方法而沉積在上述金屬薄鍍層上。
4.一種如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，上述金屬薄鍍層的金屬由從包括鉻、鉻基合金、鎳、鎳基合金、鈦、鋁、鐵及其合金的一組金屬中挑選出的。
5.一種如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，上述金屬薄鍍層為鉻，其厚度為大約從50埃()到大約200埃()。
6.一種如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，上述沉積在金屬薄鍍層上的金屬為銅，該銅的厚度小于35μm。
7.一種多層層壓制品的成形方法，其包括以下步驟a)形成一基本連續(xù)的包括第一聚酰亞胺薄膜的帶材，在該帶材的至少一側(cè)沉積有一金屬薄鍍層；b)沿著一第一通道移動該第一聚酰亞胺薄膜帶材，使其穿過一金屬電鍍槽；c)在第一聚酰亞胺薄膜帶材通過上述電鍍槽時，將金屬沉積到所述金屬薄鍍層上，從而在該金屬薄鍍層上集聚金屬；d)在所述第一聚酰亞胺薄膜的至少一側(cè)掩蔽金屬，從而在其上限定出電路圖形；e)利用蝕刻除去所述第一聚酰亞胺薄膜上的薄鍍金屬和金屬，而構(gòu)造成的電路圖形則保留在該聚酰亞胺薄膜上；f)除去上述掩模材料；g)沿著一個與上述第一通道相匯合的第二通道，移動包括聚酰亞胺薄膜的第二帶材，在該第二帶材上形成有一個根據(jù)上述步驟b)到f)制成的第二印刷電路，該第二印刷電路具有一預(yù)定形狀，該預(yù)定形狀適于在其覆蓋到第一印刷電路上時以互補(bǔ)方式與第一印刷電路相匹配；h)結(jié)合上述第一聚酰亞胺薄膜和第二聚酰亞胺薄膜，其中第一帶材上的第一電路圖形與第二帶材上的第二電路圖形重合在一起，并被一非導(dǎo)電層相分隔；以及i)在上述第一聚酰亞胺薄膜和第二聚酰亞胺薄膜之間形成微通路，以便連接第一印刷電路上的接點(diǎn)與第二印刷電路上的接點(diǎn)。
8.一種如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，上述結(jié)合薄膜的步驟包括在上述第一聚酰亞胺帶材和第二聚酰亞胺帶材之間插入一尺寸穩(wěn)定并且未固化的粘結(jié)薄膜。
9.一種如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，上述粘結(jié)薄膜被固化，以便將上述第一聚酰亞胺帶材和第二聚酰亞胺帶材結(jié)合起來。
10.一種如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，上述金屬利用一電沉積方法而沉積在上述金屬薄鍍層上。
11.一種如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，上述金屬薄鍍層的金屬從包括鉻、鉻基合金、鎳、鎳基合金、鈦、鋁、鐵及其合金的一組金屬中挑選出的。
12.一種如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，上述金屬薄鍍層為鉻，而沉積在金屬薄鍍層上的金屬為銅。
13.一種如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，上述金屬薄鍍層的鉻的厚度為大約從50埃()到大約200埃()，而沉積銅的厚度小于35μm。
14.一種如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，上述金屬是利用一非電鍍的方法沉積在上述金屬薄鍍層上。
15.一種如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述結(jié)合薄膜的步驟包括在第一聚酰亞胺薄膜上涂敷一層第一粘結(jié)成分，而在第二聚酰亞胺薄膜上涂敷一層第二粘結(jié)成分。
16.一種如權(quán)利要求1所述方法制成的多層層壓制品。
17.一種如權(quán)利要求7所述方法制成的多層層壓制品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將若干包括鍍銅聚酰亞胺的單個薄片制品成型為多層層壓制品的方法。
文檔編號H05K3/38GK1333998SQ99815801
公開日2002年1月30日 申請日期1999年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月26日
發(fā)明者馬克·庫斯納, 邁克爾·A·琴坦尼, 小約瑟夫·A·波特科尼基 申請人:Ga－Tek公司(商業(yè)活動中稱哥德電子公司)