專利名稱：布線板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有貫通孔的布線板及其制造方法。
近年，在電子裝置小型化、薄型化、輕量化、高性能化的發(fā)展中，隨著構(gòu)成電器的各種電子元器件的小型化和薄型化，為了能夠?qū)崿F(xiàn)安裝了這些電子元器件的布線板的高密度安裝，廣泛地進行了各種技術(shù)的開發(fā)。
特別是最近隨著快速安裝技術(shù)的發(fā)展，人們強烈希望能夠提供一種價格便宜、可高密度安裝LSI等半導體芯片、且能夠適用于高速電路的多層印刷線路板。
作為滿足上述要求的技術(shù)，日本專利公開公報平6-268345號揭示了將絕緣基板夾在中間、在其兩側(cè)層疊配置的布線圖形間通過被填充在貫通孔或穿透孔(viahole)內(nèi)的導電性材料而電氣連接的電路形成用基板。
圖9(a)～(f)表示上述電路形成用基板的制造方法的工序示意圖。另外，圖9表示的是垂直于基板主表面的剖面(其他圖也表示相同方向的剖面圖)。該電路形成用基板按照以下步驟制得首先，如圖9(a)所示，在利用非粘合性的剝離性薄膜(也稱為可剝薄膜)17而兩面被覆蓋的芳族聚酰胺纖維·環(huán)氧樹脂合成材料等作為半固化的浸脂纖維片材組成的絕緣基板1上，通過激光加工在規(guī)定的地方穿孔，設(shè)置貫通孔2。
然后，通過例如印刷等方法在貫通孔2中填充導電性糊狀物3，接著，除去剝離性薄膜17，變成圖9(b)的狀態(tài)。含有導電性粒狀物質(zhì)(例如，金屬微粒)和作為粘合劑的熱固化性樹脂成分的導電性糊狀物在絕緣基板1上略有突出，突出的部分相當于剝離性薄膜17的厚度，此外，圖9(b)中，為了容易理解，夸張表示了突出狀態(tài)(其他圖中也是同樣的)。
然后，將銅箔4配置在浸脂纖維片材1的兩面，通過加熱、加壓，使半固化狀態(tài)的浸脂纖維片材1和導電性糊狀物3壓縮，并使包含在其中的樹脂固化，而且，使銅箔4粘合在浸脂纖維片材1上，形成圖9(c)的狀態(tài)。由于浸脂纖維片材1至少含有一些空隙部分，所以通過加熱、加壓，浸脂纖維片材1可被壓縮。同時，通過加熱、加壓使導電性糊狀物中的樹脂成分轉(zhuǎn)移到浸脂纖維片材1中，其結(jié)果是，導電性微粒的濃度上升(即，導電性微粒致密化，因此，貫通孔內(nèi)的導電性微粒的電阻變小，增加了電氣連接可靠性。)。這樣，使銅箔4粘合在浸脂纖維片材1的兩側(cè)，同時，兩側(cè)的銅箔4通過填充了導電性糊狀物3的貫通孔而電氣連接。
然后，使用一般的光刻法，刻蝕浸脂纖維片材1兩側(cè)的銅箔4，如圖9(d)所示，通過形成布線圖形5a和5b而獲得兩側(cè)具有布線圖形的雙面布線板6。
再如圖9(e)所示，將所得雙面布線板6設(shè)置在圖9(a)～(b)的步驟制得的在規(guī)定位置上的貫通孔2a以及2b內(nèi)具有導電性材料3a和3b的作為中間連接體的另外的絕緣基板1a和1b之間，然后，在絕緣基板1a和1b外側(cè)(背離絕緣基板1的一側(cè))配置銅箔7a和7b。
接著，通過加熱和加壓使雙面布線板6、絕緣基板1a和1b、銅箔7a和7b合為一體，形成多層材料，然后，利用光刻法刻蝕最外層的銅箔7a和7b，如圖9(f)所示，通過被填充在貫通孔2a和2b中的導電性糊狀物3a和3b，能夠獲得具有與浸脂纖維片材1上的布線圖形5a和5b電氣連接的布線圖形8a和8b的4層布線層的多層布線板9。
在芳族聚酰胺纖維無紡布中含浸了環(huán)氧樹脂的半固化芳族聚酰胺纖維·環(huán)氧樹脂這樣的浸脂纖維片材中，被包含在該片材中的芳族聚酰胺纖維使浸脂纖維片材表面出現(xiàn)凹凸狀，例如，在浸脂纖維片材1表面形成對應(yīng)于芳族聚酰胺纖維形狀的凹凸狀。
利用光刻法刻蝕熱壓在上述浸脂纖維片材1上的銅箔4，形成布線圖形5a和5b時，由于浸脂纖維片材1表面具有凹凸狀，所以銅箔4表面也形成了凹凸狀，在銅箔4與光刻膠之間容易產(chǎn)生空隙。進行刻蝕時，光刻液浸入到凹凸形狀的空隙中，其結(jié)果是難以形成設(shè)計預(yù)想的布線圖形5a和5b。特別是難以形成適用于半導體裸芯片等超小型電子元器件的高密度安裝時的微細布線圖形。
此外，由于浸脂纖維片材是在纖維制成的基材中含浸了樹脂材料的狀態(tài)，所以浸脂纖維片材的結(jié)構(gòu)從整體上來講，很難達到均勻程度。例如，在芳族聚酰胺纖維的無紡布中含浸了環(huán)氧樹脂的半固化芳族聚酰胺纖維·環(huán)氧樹脂等浸脂纖維片材中，由于芳族聚酰胺纖維不連續(xù)地存在于該片材表層部分或部分露出在表面上，所以容易出現(xiàn)以下2個問題使銅箔熱壓在浸脂纖維片材上時，含浸的樹脂有助于粘合。對于芳族聚酰胺纖維存在于絕緣基板表層的部分或露出部分，則存在于銅箔下面的含浸樹脂的量變少。其結(jié)果是銅箔和浸脂纖維片材的粘合不夠充分，在含浸了樹脂的片材和銅箔間不能夠獲得充分的粘合力。所以，將電子元器件等安裝在形成于這種布線板上的布線圖形時，難以獲得高安裝強度。
此外，如圖9(a)～(f)所示的布線板的制造過程中，如果浸脂纖維片材表面具有凹凸狀，則剝離性薄膜17和浸脂纖維片材1之間不夠貼緊，將導電性糊狀物3填充到貫通孔中時，導電性糊狀物3容易進入剝離性薄膜17和浸脂纖維片材1之間。其結(jié)果是，導電性糊狀物3溢出貫通孔2，流在絕緣基板1上。這樣，當貫通孔與形成于基板的布線圖形或其他貫通孔之間的距離較小時，就容易發(fā)生短路。所以，有礙于布線圖形的高密度化。
另一方面，作為微細布線圖形的形成方法，提出了在剝離性支撐板表面另外預(yù)先形成布線圖形、將該布線圖形轉(zhuǎn)印在絕緣基板表面、從而形成微細布線圖形的方法(參考福富直樹等著的《利用布線轉(zhuǎn)印法的微細布線技術(shù)的開發(fā)》，電子情報通信學會論文集，Vol.J72-C No.4 PP243-253,1989)。但是，即使使用了這種方法，在作為絕緣基板的浸脂纖維片材表面仍具有凹凸狀，所以難以正確地在絕緣基板上轉(zhuǎn)印微細的布線圖形。
此外，作為提高絕緣基板和銅箔等金屬箔之間的附著強度的方法，提出了用絕緣性粘合劑樹脂覆蓋由含浸了環(huán)氧樹脂的片材等浸脂纖維片材組成的絕緣基板表面的方法(參考日本專利公開公報平8-316598號)。該方法中，浸脂纖維片材中含浸的樹脂和與含浸的樹脂具有相溶性的粘合劑樹脂雙方都以未固化狀態(tài)接觸，然后，加熱、加壓，使其壓縮、固化，互相粘合，這樣就很難完全避免無紡布表面凹凸性的影響。
再有，作為可高密度安裝的布線板技術(shù)，提出了在浸脂纖維片材的絕緣基板兩側(cè)的表面存在熱固化型樹脂層的技術(shù)(參考日本專利公開公報平7-263828號、日本專利公開公報平8-78803號)。該技術(shù)是在使絕緣基板的樹脂固化的狀態(tài)下形成未固化的熱固化型樹脂層，然后，形成貫通孔，在其中填入導電性糊狀物，加熱、加壓。由于絕緣基板自身已經(jīng)固化，所以絕緣基板實際上并沒有被壓縮。因此，被填充在貫通孔內(nèi)的導電性糊狀物也沒有被壓縮，其結(jié)果是貫通孔內(nèi)的導電性糊狀物無法致密化。所以，利用貫通孔內(nèi)的導電性糊狀物對布線進行電氣連接的可靠性(確保糊狀物的低電阻化、電阻穩(wěn)定性、糊狀物和絕緣基板之間以及糊狀物和布線用導體之間的粘合性)不夠充分。
本發(fā)明的課題就是解決上述問題。即，保持將絕緣基板夾在中間、在其兩側(cè)配置的布線圖形間通過被填充在貫通孔內(nèi)的導電性材料而電氣連接的電路形成用基板所具備的優(yōu)點，同時通過解決上述問題，提供了可使元器件安裝進一步高密度化、且可靠性良好的印刷電路板及其制造方法。
發(fā)明者們認真研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在具有壓縮性的作為半固化浸脂纖維片材的至少一側(cè)的主表面上，配置了本質(zhì)上與浸脂纖維片材不相溶的平整的耐熱性薄膜，較好的是耐熱性樹脂薄膜，將這樣構(gòu)成的復(fù)合體作為絕緣基板使用，在其上形成布線圖形，這樣即使是實際上浸脂纖維片材表面不平整的情況(即，有凹凸狀)，但形成布線圖形的絕緣基板表面實質(zhì)上是平整的。其結(jié)果是，可形成微細的布線圖形，還能夠很容易地確保布線的電氣連接的可靠性，從而完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明提供的雙面布線板的特征在于，在由浸脂纖維片材及在其至少一面的側(cè)面、較好是兩側(cè)配置的耐熱性薄膜所構(gòu)成的絕緣基板上穿孔，通過填充在設(shè)置的貫通孔內(nèi)的導電性材料，使形成于絕緣基板兩側(cè)的規(guī)定布線圖形、特別是微細的布線圖形電氣連接。
本說明書中，“雙面布線板”是指在絕緣基板(通常為片狀)的各個側(cè)面上具有布線圖形層的布線板，后面說明的“多層布線板”是指具有至少3層布線圖形層的布線板，這些布線圖形利用位于相鄰2個布線圖形之間的絕緣基板互相分離，通過被填充在形成于絕緣基板上的貫通孔內(nèi)的導電性材料，使這些布線圖形互相連接(所以，實質(zhì)上是絕緣基板和布線層交替設(shè)置的結(jié)構(gòu))。
上述本發(fā)明的雙面布線板的制造方法如下，包括6個步驟(1)在浸脂纖維片材的至少一個側(cè)面配置耐熱性薄膜，獲得復(fù)合型絕緣基板；(2)在耐熱性薄膜露出的面上配置剝離性薄膜，形成布線板備件；(3)至少形成1個穿透絕緣基板和剝離性薄膜的貫通孔；(4)在貫通孔內(nèi)填充導電性材料；(5)從布線板備件上除去兩面剝離性薄膜，獲得至少一側(cè)有耐熱性薄膜露出來的絕緣基板；(6)在絕緣基板兩側(cè)配置布線用材料(例如，銅箔這樣的金屬箔)，將絕緣基板和布線用材料一起加熱、加壓，使絕緣基板和布線用材料連為一體，然后，使布線用材料形成規(guī)定的布線圖形。
使布線用材料形成規(guī)定的布線圖形，即，形成圖形一般可使用通過光刻法對布線用材料進行刻蝕的方法。
本發(fā)明的方法中，由于配置布線用材料的絕緣基板表面很平整，所以在利用光刻法對布線用材料進行刻蝕的工序中，使光掩膜板與布線用材料之間貼得很緊，能夠高精度地制作微細的布線圖形。作為布線用材料，也可用導電性糊狀物、導電性油墨等來代替金屬箔，這種情況下，導電性材料的配置可以不在加熱和加壓處理前進行，而是在其后進行。在其他方法中，用直接印刷法形成規(guī)定的布線圖形時，還可省略形成圖形的工序。
通過本發(fā)明的方法，可以較低的成本制得能夠形成比以往具有穿透孔結(jié)構(gòu)的印刷電路板具備更好的可靠性、可高密度安裝超小型化電子元器件的細密布線圖形的新型印刷電路板。
上述本發(fā)明的制造方法中，還可以改用以下工序代替步驟(6)，即(7)將在剝離性支撐板上預(yù)先形成規(guī)定布線圖形的布線圖形支撐板與貫通孔的位置對準，同時配置在露出的耐熱性薄膜上，將該板與絕緣基板一起加熱、加壓，然后，除去剝離性支撐板，也就是將板上的布線圖形轉(zhuǎn)印在絕緣基板上的工序。一般，剝離性支撐板可以是導電性材料(例如，不銹鋼)的片材，在其上電鍍布線材料(例如，鍍銅)后，通過刻蝕形成規(guī)定的銅布線圖形，從而獲得布線圖形支撐板。詳細情況可參考前面引用的文獻《利用布線轉(zhuǎn)印法的微細布線技術(shù)的開發(fā)》，通過引用該文獻的內(nèi)容，構(gòu)成了本說明書的一部分。
本發(fā)明的方法中，由于絕緣基板的露出表面實質(zhì)上是平整的，所以與轉(zhuǎn)印法配合使用，能夠高密度形成更為微細的布線圖形。
本發(fā)明方法中貫通孔的形成方法從前面引用的3個專利公報中也已經(jīng)獲知，例如，可利用激光加工形成貫通孔。貫通孔形成的詳細方法可參考上述專利公報，通過引用這些公報所揭示的技術(shù)事項，構(gòu)成了本發(fā)明的一部分。利用這些方法形成貫通孔，對于具有剝離性薄膜的絕緣基板，能夠快速且容易地形成布線圖形的微細化所需要的微細的貫通孔。
此外，填充在貫通孔內(nèi)的導電性材料只要能夠填充在貫通孔內(nèi)，然后使配置在絕緣基板兩側(cè)的布線圖形電氣連接就可以了，對其沒有特別的限定。具體來講，可使用流動性良好的導電性糊狀物或金屬(例如，焊錫)微細粉末。若使用這些導電性材料，則即使隨著布線圖形的微細化，而使貫通孔的孔徑變小，也能夠充分確保填充性和高可靠性的連接?？刹捎萌魏芜m當?shù)姆椒▽щ娦圆牧咸畛湓谏鲜鲐炌變?nèi)。例如，利用印刷法能夠用導電性糊狀物將貫通孔完全填滿。
本發(fā)明中，絕緣基板由浸脂纖維片材和耐熱性薄膜構(gòu)成。
本發(fā)明中，浸脂纖維片材可采用用于以往布線基板的纖維片材，形成布線板前包含半固化狀態(tài)的熱固化性樹脂，即所謂的半固化片材。通常，作為上述浸脂纖維片材的基材的纖維制品，可以是在例如無紡布、織造布、紙等中浸入例如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等熱固化性樹脂，使其半固化的材料。纖維制品可由無機纖維(玻璃纖維、氧化鋁纖維等)、有機纖維(芳族聚酰胺這樣的聚酰胺纖維、芳香族聚酯類液晶聚合物纖維等)或它們的組合物形成。更具體來講，浸脂纖維片材就是在芳族聚酰胺無紡布中浸入熱固化性環(huán)氧樹脂的材料。本發(fā)明可使用的其他浸脂纖維片材包括玻璃纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、玻璃纖維·雙馬來酰亞胺三吖嗪(BT)樹脂復(fù)合材料和芳族聚酰胺纖維·雙馬來酰亞胺三吖嗪(BT)樹脂復(fù)合材料等。浸脂纖維片材在形成布線體后含有固化的樹脂。
這些浸脂纖維片材實質(zhì)上是電絕緣性的，而且，具備一般的壓縮性，即，在規(guī)定固化溫度加熱時，通過垂直于片材表面的壓力可被壓縮、固化。通常，片材內(nèi)部至少包含一些空隙，所以，通過加熱·加壓作用，減少了空隙部分，或?qū)嵸|(zhì)上使空隙消失，減小了片材的厚度。但是，即使是實質(zhì)上不包含空隙的情況，或空隙部分雖然存在、但實質(zhì)上沒有減少的情況，當垂直于片材表面的壓力作用時，通過壓延使片材更薄，仍然具有壓縮性，本發(fā)明也包括這種情況。當然，還包括通過空隙部分的減少和壓延效果的共同作用使片材厚度減少的情況下所具有的壓縮性。實際上，大多數(shù)情況下通過加熱·加壓可使厚度減少20～30％。
這些浸脂纖維片材具有適度的壓縮性，對絕緣基板加熱·壓縮時，貫通孔內(nèi)的導電性材料(例如，導電性糊狀物)受壓縮作用影響，其結(jié)果是促進了導電性材料的致密化，因而可以容易地確保通過導電性材料連接的布線圖形間電氣連接的可靠性(確保導電性材料自身的低電阻化、電阻穩(wěn)定性、導電性材料和基板材料及與布線圖形的粘合等)，獲得耐熱性和機械強度均好的布線板。
此外，本發(fā)明中的耐熱性薄膜是指加熱·加壓絕緣基板、使包含在其中的熱固化性樹脂固化時不熔融的薄膜，本發(fā)明的布線板中，至少背離浸脂纖維片材一側(cè)的耐熱性薄膜表面實質(zhì)上是平整的。耐熱性薄膜是具有絕緣性，與浸脂纖維片材不相溶的薄膜。具體來講，耐熱性薄膜可以由無機物質(zhì)(例如，金屬氧化物、特別是云母)形成，或有機物質(zhì)(例如，芳香族聚酰胺和聚酰亞胺等耐熱性樹脂)形成。
最好的薄膜是對絕緣基板加熱·加壓時不熔融、且實質(zhì)上不變形的薄膜。但是，由于受浸脂纖維片材表面的凹凸狀的影響，只要在背離浸脂纖維片材一側(cè)的耐熱性薄膜表面能夠維持平整性，而在加熱·加壓條件下會變形的薄膜也可使用。
本發(fā)明的耐熱性薄膜特別好的是具有10kg/mm2以上的斷裂強度的薄膜。這樣就能夠提高耐熱性薄膜上的布線圖形的粘合強度，獲得可靠性高的布線板。
特別好的耐熱性薄膜是耐熱性樹脂薄膜，例如，芳香族聚酰胺(特別是全芳香族聚酰胺)、聚酰亞胺、芳香族聚酯(特別是全芳香族聚酯)、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亞苯基醚這樣的樹脂薄膜。
耐熱性薄膜所遇到的溫度中最高的是固化浸脂纖維片材所含浸的樹脂的溫度，所用的浸脂纖維片材不同，該溫度也不同。一般，浸脂纖維片材所含浸的樹脂的固化溫度大致可分為2種(低溫固化性樹脂片材(固化溫度為120～180℃)和高溫固化性樹脂片材(固化溫度為180～250℃))。芳香族聚酰胺(特別是全芳香族聚酰胺)、聚酰亞胺、芳香族聚酯的薄膜可用作含浸了高溫固化性樹脂的纖維片材。對于含浸了低溫固化性樹脂的纖維片材，除了上述薄膜之外，還可使用聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亞苯基醚的薄膜。
只要浸脂纖維片材表面的凹凸狀不對絕緣基板產(chǎn)生影響，對耐熱性薄膜的厚度就沒有特別的限定，但厚到妨礙浸脂纖維片材固化時的加熱就不好了。另外，如果耐熱性薄膜較厚，則減小了整個絕緣基板的壓縮性，對導電性材料的致密化也不利。耐熱性薄膜的厚度一般約為浸脂纖維片材的厚度的10～40％，具體來講，至少為數(shù)μm，較好的是至少為10μm，例如，10～30μm的厚度。
通過熱壓可將耐熱性薄膜設(shè)置在浸脂纖維片材上。熱壓是指將耐熱性薄膜放置在浸脂纖維片材上，一邊以不引起所含浸的樹脂固化的溫度加熱一邊加壓，使所含浸的樹脂具有粘合性，這樣耐熱性薄膜就粘接在浸脂纖維片材上(所以，稱為熱壓)。所加的壓力無需太大，加熱和加壓只要短時間即可。例如，含浸的樹脂為環(huán)氧樹脂時，可在壓力為0.3～3kg/cm2、時間為數(shù)秒～10幾秒、溫度為80～140℃的條件下進行熱壓。
如有必要，可在耐熱性薄膜和浸脂纖維片材之間設(shè)置粘合劑層，通過熱壓使粘合劑活化，使它們粘合在一起。所以，耐熱性薄膜在朝向浸脂纖維片材一面的表面可具有粘合劑層。該粘合劑層由在含浸樹脂的固化條件下也能夠維持粘合性能的耐熱性粘合劑形成，上述粘合劑可使用例如環(huán)氧樹脂類、聚酰亞胺類等粘合劑(可在比含浸樹脂的固化溫度低的溫度下發(fā)揮粘合活性的粘合劑)。從確保在耐熱性薄膜上形成均勻涂膜方面考慮，更好的是在前一例子中使用橡膠變性環(huán)氧樹脂，在后一例子中使用聚酰亞胺硅氧烷樹脂。
如上所述將耐熱性薄膜配置在浸脂纖維片材上時，浸脂纖維片材表面的凹凸狀不對背離浸脂纖維片材的耐熱性薄膜表面(絕緣基板的露出表面)產(chǎn)生影響，其結(jié)果是從實質(zhì)上確保了絕緣基板露出表面的平整性。
然后，在以上獲得的絕緣基板上配置剝離性薄膜。該剝離性薄膜是平整的薄膜，在貫通孔中填充導電性材料時可作為掩膜板發(fā)揮作用，可暫時配置在絕緣基板上。只要是容易剝離的薄膜，對其沒有特別的限定。一般可使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜這樣的聚酯薄膜等剝離性薄膜，根據(jù)不同情況，為了能夠更容易地從絕緣基板上剝離薄膜，可在剝離性薄膜上涂布剝離劑。
要將剝離性薄膜配置在絕緣基板上，可將剝離性薄膜放置在絕緣基板上，通過熱壓來完成。當通過熱壓在剝離性薄膜和絕緣基板間不能夠獲得充分粘合性時，可在它們之間設(shè)置粘合劑層。一般，較好是在絕緣基板和剝離性薄膜間設(shè)置粘合劑層，通過插入粘合劑層，使它們一起被熱壓，就可粘合在一起。該粘合劑層可與先前說明的設(shè)置在耐熱性薄膜和浸脂纖維片材之間的粘合劑層相同。所以，耐熱性薄膜可在其一側(cè)或兩側(cè)都具備粘合劑層。將剝離性薄膜配置在絕緣基板上，可以在將耐熱性薄膜配置在浸脂纖維片材上的同樣條件下通過熱壓來完成。
因此，在將耐熱性薄膜配置在浸脂纖維片材上、在其上再配置剝離性薄膜的情況下，即，連續(xù)進行步驟(1)和(2)的操作時，也可以通過將耐熱性薄膜放置在浸脂纖維片材上，在其上放置剝離性薄膜，使它們的位置對準，一起進行加熱·加壓，也就是同時進行步驟(1)和(2)來獲得布線板備件。這種情況下，較好的是在耐熱性薄膜和剝離性薄膜間設(shè)置粘合劑層，更好的是除此之外，還在耐熱性薄膜和浸脂纖維片材間設(shè)置粘合劑層。
所以，在上述形成的布線板備件上形成貫通孔、再在其中填充導電性糊狀物這樣的導電性材料時，剝離性薄膜和耐熱性薄膜以平整的界面充分粘合，因此，導電性材料無法進入界面。所以，在接著除去剝離性薄膜、形成布線圖形時，即使布線圖形和貫通孔間及/或貫通孔和其他貫通孔間的距離比目前的更短，也難以在它們之間發(fā)生短路。
此外，除去剝離性薄膜而獲得的絕緣基板的露出表面(耐熱性薄膜的露出表面)實質(zhì)上是平整的。所以，在其上設(shè)置布線圖形時，即使是浸脂纖維片材表面具有凹凸狀的情況，形成于絕緣基板上的布線圖形實質(zhì)上也是平整的，其結(jié)果是，能夠在絕緣基板上高精度地形成微細布線圖形。
由于本發(fā)明的布線板的絕緣基板包含具備壓縮性的浸脂纖維片材，所以，加熱·加壓絕緣基板時，被埋在設(shè)置于絕緣基板上的貫通孔內(nèi)的導電性糊狀物或金屬微粒同時受到壓力，包含在導電性糊狀物中的樹脂成分轉(zhuǎn)移到絕緣基材中的同時，使導電性糊狀物中的金屬微粒這樣的導電性材料變?yōu)橹旅芑膶щ娦圆牧希蚪饘傥⒘Ｐ纬蔀橹旅芑膶щ娦圆牧?，所以，能夠很容易地確保上述電氣連接的可靠性(確保導電性材料的低電阻化和電阻穩(wěn)定性，確保導電性材料和絕緣基板及布線圖形間的粘合性等)。
此外，關(guān)于形成絕緣基板露出表面的平整的耐熱性薄膜和形成于其上的布線圖形用導電性材料(例如，銅箔等金屬箔)之間的粘合，如先前說明的，通過預(yù)先在耐熱性薄膜上形成粘合劑層，能夠暫時確保與剝離性薄膜的充分的粘合強度。除去剝離性薄膜后，由于殘存有粘合劑層，再加上絕緣基板表面(即，耐熱性薄膜表面)實質(zhì)上是平整的，因此由于粘合劑層的存在，確保了布線圖形用導電性材料(例如，金屬箔)和絕緣基板間的充分的粘合狀態(tài)。這樣通過刻蝕使導電性材料形成布線圖形時，由于光刻液沒有進入導電性材料和絕緣基板間，所以能夠形成正確的布線圖形。
而且，作為耐熱性樹脂薄膜可使用具有高電絕緣性和良好的抗漏電性的薄膜(例如，聚酰亞胺薄膜等)，能夠獲得可靠性更高的布線板。
此外，貫通孔也可稱為穿透孔、內(nèi)穿透孔或通孔，一般，在其中填入導電性糊狀物或金屬微粒這樣的導電性材料，該導電性材料使配置于絕緣基板兩側(cè)的規(guī)定的布線圖形按照規(guī)定進行電氣連接。導電性糊狀物一般可以是制造具有穿透孔的布線基板時使用的導電性材料，通常為微細的導電性材料，例如，由金屬(銀。銅等)微粒和熱固化性樹脂(環(huán)氧樹脂)構(gòu)成，通過網(wǎng)版印刷填充到貫通孔中。對被填充在貫通孔中的導電性糊狀物進行加熱·加壓處理時，由于浸脂纖維片材具有壓縮性，所以，至少有一部分樹脂成分從貫通孔轉(zhuǎn)移到浸脂纖維片材內(nèi)，其結(jié)果是，金屬微粒這樣的構(gòu)成導電性材料的主要成分的密度有所增加(即，構(gòu)成導電性材料的成分變得十分致密)，以這種導電性材料來連接絕緣基板兩側(cè)的布線圖形。
從以上說明可看出，本發(fā)明的布線板上沒有中空的貫通孔，在填充了導電性材料的貫通孔上通過布線圖形(或?qū)w焊盤)能夠進行電子元器件的安裝，這樣進一步提高這種布線板所特有的高布線密度和高安裝密度，同時，還能夠提高整個布線板的可靠性。
將導電性材料配置在貫通孔中之后，除去剝離性薄膜，在至少一側(cè)露出耐熱性薄膜的絕緣基板的兩側(cè)配置布線用材料。布線用材料為銅箔這樣的金屬箔時，該配置是在配置了布線用材料后，與絕緣基板一起加熱、加壓(即，熱壓)，使包含在絕緣基板中的半固化狀態(tài)的熱固化性樹脂固化，同時將布線用材料和絕緣基板粘合在一起。
進行上述熱壓時，上述耐熱性薄膜與剝離性薄膜不同，不同點在于，它是在固化溫度以上對熱固化性樹脂進行加熱，而且，通常在更長時間(例如，數(shù)十分鐘～2小時)，更大壓力(例如，20～100kg/cm2)下保持加熱和加壓狀態(tài)。一般不論是哪一種熱壓，在進行完規(guī)定的加熱和加壓處理后，如有必要，應(yīng)該很快地進行冷卻。
上述熱壓也可采用任何適當?shù)囊阎b置、方法和條件進行。例如，對耐熱性薄膜和剝離性薄膜進行熱壓時，可使用具有加熱軋輥的軋輥層壓裝置這樣的設(shè)備，在壓力為0.3～3kg/cm2、時間為數(shù)秒～10幾秒、溫度為80～140℃的條件下進行。此外，例如為了使熱固化性樹脂固化而進行熱壓時，可使用具有加熱板的熱壓機這樣的裝置，在壓力為20～100kg/cm2、時間為數(shù)10分鐘～2小時、溫度為120～250℃的條件下進行。
此外，形成布線圖形時，還可使用以下方法來代替上述熱壓金屬箔的方法，即，預(yù)先在別的剝離性支撐板上形成布線圖形，將其放置在絕緣基板上進行熱壓，在將布線圖形轉(zhuǎn)印在絕緣基板上的同時，使熱固化性樹脂固化。
如以上說明可明顯看出，本發(fā)明在浸脂纖維片材上形成布線圖形時，通過在它們之間設(shè)置耐熱性薄膜，解決了因浸脂纖維片材表面形成的凹凸狀而產(chǎn)生的問題。所以，本發(fā)明不僅可用于上述雙面布線板，同樣也適用于多層布線板。
即，本發(fā)明的多層布線板由至少3層布線圖形層和位于它們之間的浸脂纖維片材構(gòu)成，在至少1個布線圖形和含浸了樹脂的片材之間配置了耐熱性薄膜，布線圖形通過填充在各浸脂纖維片材上形成的至少1個貫通孔中的導電性材料電氣連接。
關(guān)于本發(fā)明的多層布線板的說明，除了布線層數(shù)不同之外，只要沒有特別的情況，上述雙面布線板的說明實際上都能適用。例如，對浸脂纖維片材、耐熱性薄膜和剝離性薄膜等的說明都適用。特別好的形態(tài)是在多層布線板最外部的布線圖形和浸脂纖維片材之間配置耐熱性薄膜。因為這樣能夠使多層布線板最外部的布線圖形致密化，從而能夠在多層布線板上以高密度進行電子元器件的安裝。當然，關(guān)于內(nèi)部的布線圖形，如有必要，也可采用在布線圖形和浸脂纖維片材之間配置耐熱性薄膜的結(jié)構(gòu)。
制造多層布線板時，如果是布線圖形的總層數(shù)較多(例如，4～10層)的情況，則將上述預(yù)先形成的至少1塊雙面布線板和在規(guī)定的貫通孔中配置了導電性材料的至少1塊浸脂纖維片材互相重疊，形成多層結(jié)構(gòu)體，或如有必要，將形成最外部布線圖形的導電性材料(例如，金屬箔)再作為最外部分配置形成結(jié)構(gòu)體，然后加熱、加壓該結(jié)構(gòu)體，使未固化的樹脂固化，從而使結(jié)構(gòu)體一體化形成多層布線板。這種情況下，也能夠用已經(jīng)形成的多層布線板代替雙面布線板。
本發(fā)明的一個較好的實施狀態(tài)提供了一種多層布線板，是在浸脂纖維片材兩側(cè)配置規(guī)定的布線圖形，這些布線通過填充在貫通孔中的導電性材料電氣連接而形成至少1個雙面布線板，再和具有填充在貫通孔內(nèi)的導電性材料的浸脂纖維片材構(gòu)成的至少1個中間連接體交替排列而形成的多層布線板，它的特征是，中間連接體構(gòu)成多層布線板的最外部時，該中間連接體在最外部表面具有規(guī)定的布線圖形，位于各中間連接體兩側(cè)的布線圖形通過中間連接體貫通孔內(nèi)的導電性材料連接，而至少1個雙面布線板在至少一側(cè)布線圖形和浸脂纖維片材之間具有耐熱性薄膜，貫通孔貫通了浸脂纖維片材和耐熱性薄膜。
上述多層布線板的1種形態(tài)中，雙面布線板的數(shù)量只比中間連接體的數(shù)量多1個，其結(jié)果是雙面布線板構(gòu)成了多層布線板兩側(cè)的最外部，構(gòu)成布線板最外部的雙面布線板的至少一側(cè)至少在最外部布線圖形和浸脂纖維片材之間具有耐熱性薄膜即可。
例如，在作為絕緣基板的浸脂纖維片材所規(guī)定的位置上具有貫通孔，在該貫通孔中填充了導電性材料的中間連接體兩側(cè)配置·粘合上述本發(fā)明的雙面布線板，兩側(cè)的雙面布線板的布線圖形通過填充在中間連接體貫通孔中的導電性材料電氣連接。該例子是在雙面布線板之間存在中間連接體的具有4個布線圖形的布線板。
上述多層布線板的另一形態(tài)是雙面布線板的數(shù)量只比中間連接體的數(shù)量少1個，其結(jié)果是，中間連接體構(gòu)成多層布線板兩側(cè)的最外部，與構(gòu)成多層布線板最外部表面的中間連接體相鄰的雙面布線板的至少一側(cè)在至少一側(cè)的布線圖形和浸脂纖維片材之間具有耐熱性薄膜即可。
例如，在浸脂纖維片材所規(guī)定的位置具有貫通孔，在貫通孔中填充了導電性材料的中間連接體配置于上述本發(fā)明的雙面布線板兩側(cè)，從而形成多層布線板，各中間連接體在背離雙面布線板的表面上具有所規(guī)定的布線圖形，各中間連接體背離雙面布線板的表面上所規(guī)定的布線圖形通過該中間連接體的貫通孔中的導電性材料與該中間連接體相鄰的雙面布線板的布線圖形電氣連接而形成多層布線板。這個例子也是在中間連接體間存在雙面布線板的具有4個布線圖形的布線板。
該多層布線板中，在多層布線板中包含的耐熱性薄膜上可形成極為微細的布線圖形，同時沒有中空的貫通孔，導電性材料填充到貫通孔中后，通過布線圖形(導體焊盤)可進行電子元器件的安裝，這樣的布線板由于通過中間連接體電氣連接，所以，能夠獲得具有高布線密度和高安裝密度的多層布線板。
以下，參考附圖對本發(fā)明的各種布線板更為具體的形態(tài)進行說明。
具體形態(tài)1

圖1表示具體形態(tài)1的本發(fā)明的雙面布線板的示意剖面圖(垂直于布線板的主表面方向)，圖2表示一部分放大的示意剖面圖。
圖1中，例如，在有機纖維無紡布中浸入熱固化性樹脂(已經(jīng)固化)而形成的浸脂纖維片材11的兩側(cè)配置實質(zhì)上與浸脂纖維片材11不相溶的耐熱性薄膜，例如，耐熱性樹脂薄膜15，由它們構(gòu)成作為絕緣基板10的復(fù)合體。在絕緣基板10的規(guī)定位置上設(shè)置至少1個貫通孔12，在其內(nèi)部填充入導電性材料13(例如，導電性糊狀物)。在構(gòu)成絕緣基板10兩側(cè)的耐熱性薄膜15上形成規(guī)定的布線圖形14a和14b，使它們通過導電性材料13而電氣連接。貫通孔12的數(shù)量和位置可根據(jù)配置在絕緣基板10兩側(cè)的布線圖形14a和14b決定。
如圖2所示，為了增加耐熱性薄膜15和浸脂纖維片材11及/或布線圖形14的粘合性，根據(jù)耐熱性薄膜15的材質(zhì)，在其一面或兩面最好具有聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂等粘合劑層16。由于浸脂纖維片材11中含浸的的樹脂在對耐熱性片材進行的熱壓處理中也能夠顯現(xiàn)出粘合性，而且，由于形成布線板時的加熱，使樹脂變成熔融狀態(tài)，所以，即使在耐熱性薄膜15和浸脂纖維片材11之間不存在粘合劑層16，在大多數(shù)情況下也能夠確保與耐熱性薄膜15充分的粘合性。由于在最后形成布線板時為使含浸樹脂固化·壓縮而進行的加熱·加壓工序中耐熱性薄膜15也不會轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，所以，有時布線圖形14和耐熱性薄膜15之間的粘合性不夠充分，在這種情況下，較好的是通過在布線圖形14和耐熱性薄膜15之間設(shè)置粘合劑層16(參看圖2)，就能夠確保布線圖形14和耐熱性薄膜15之間充分的粘合性。
圖3為上述本發(fā)明具體形態(tài)1的雙面布線板制造方法的工序示意圖，是與圖1同樣的剖面圖。
如圖3(a)所示，作為浸脂纖維片材11，例如，預(yù)先將熱固化性環(huán)氧樹脂(例如，Shell公司生產(chǎn)的“EPON1151B60”)浸入芳香族聚酰胺(例如，芳族聚酰胺)纖維(例如，デュポン株式會社制“Kevlar”，纖度1.5旦、纖維長度7mm、單位面積重量70g/m2)的無紡布形成厚度為150μm的多孔半固化片材(環(huán)氧樹脂呈半固化狀態(tài))，通過熱壓在其兩面貼上耐熱性樹脂薄膜15，然后，再次通過熱壓在其外側(cè)表面設(shè)置例如聚對苯二甲酸乙二醇酯等組成的厚度為12μm的剝離性薄膜17，制得布線板備件。
作為耐熱性樹脂薄膜15，可使用例如在厚度為19μm的全芳香族聚酰胺薄膜(旭化成制，ァラミカ)的兩面涂布了厚度為10μm的由橡膠變性環(huán)氧樹脂或聚酰亞胺硅氧烷組成的粘合劑16(圖3中未顯示)的薄膜。
然后，如圖3(b)所示，在具有剝離性薄膜17的絕緣基板10的規(guī)定位置上通過使用二氧化碳氣體激光等的激光加工形成孔徑為200μm的貫通孔12。
接著，將導電性糊狀物或金屬微粒等導電性材料13填充到貫通孔12中后，如圖3(c)所示，剝離除去剝離性薄膜17。將導電性糊狀物作為導電性材料13使用時，例如，可使用將平均粒徑為2μm的銅粉以85重量％的比例混合入由無溶劑型環(huán)氧樹脂組成的粘合劑樹脂中，用3滾筒攪拌機將該混合物混合均勻而形成的導電性糊狀物。
此外，將導電性糊狀物13填充入貫通孔12內(nèi)的方法使用的是印刷法，即，從剝離性薄膜17上通過涂刷法或滾筒轉(zhuǎn)印法印刷填充導電性糊狀物。此時，剝離性薄膜17具有印刷掩膜的作用。由于耐熱性薄膜15的朝向剝離性薄膜17的表面實質(zhì)上是平整的，所以，能夠確保兩種薄膜間充分的粘合，其結(jié)果是，沿耐熱性薄膜15的表面上從貫通孔中沒有導電性糊狀物溢出。
如圖3(d)所示，露出的粘合劑層16(圖3中未顯示)上，例如，分別設(shè)置了厚度為35μm的銅箔18。
然后，加熱·加壓圖3(d)狀態(tài)的材料，對其進行熱壓，即，壓縮半固化狀態(tài)的絕緣基板11和導電性糊狀物13，使含浸樹脂和導電性糊狀物的樹脂固化，同時，兩側(cè)銅箔18與耐熱性薄膜15粘合，使它們成為一體。例如，在真空中加上60kg/cm2的壓力，在30分鐘內(nèi)將溫度從室溫上升至200℃，在200℃保持60分鐘后，在30分鐘內(nèi)使溫度降至室溫，進行這樣的熱壓工序。其結(jié)果是，通過圖3(e)所示的貫通孔12內(nèi)的導電性材料13使銅箔電氣連接，得到雙面貼上了銅箔的電路板。
最后，如圖3(f)所示，通過光刻法刻蝕銅箔18，形成布線圖形14a和14b，制得兩面都具備布線圖形的布線板19。
在參考上述圖3的制造方法中，使用了為增加耐熱性樹脂薄膜15兩面的粘合力而具有粘合劑層16的材料，但如前所述，也可省略浸脂纖維片材11側(cè)的粘合劑層16。而且，使用熱熔型聚酰亞胺樹脂薄膜作為耐熱性薄膜時，僅靠加熱·加壓，就能夠獲得對浸脂纖維片材11和銅箔18所必要的粘合力。這種情況下，也可省略在耐熱性薄膜15兩側(cè)涂布粘合劑層16的工序。
圖4表示在上述具體形態(tài)1的雙面布線板19和19＇(圖1)中間夾上下述中間連接體20、層疊而成的具有4層布線層的多層布線板制造工序的示意剖面圖。
首先，如圖4(a)所示，例如，將熱固化性環(huán)氧樹脂浸入芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺)纖維的無紡布中，在呈半固化狀態(tài)的厚度為180μm的多孔半固化片材組成的浸脂纖維片材11a兩側(cè)通過熱壓等方法設(shè)置聚對二甲酸乙二醇酯等組成的厚度為12μm的剝離性薄膜17，制得中間連接體備件30。
然后，如圖4(b)所示，在中間連接體備件30的規(guī)定位置上通過使用二氧化碳氣體激光等的激光加工形成孔徑為200μm的貫通孔12，在其中填充導電性糊狀物或金屬粉等導電性材料13。
接著，如圖4(c)所示，剝離除去剝離性薄膜17，制得中間連接體20。
然后，如圖4(d)所示，在兩側(cè)分別具有規(guī)定布線圖形的上述具體形態(tài)1的2片雙面布線板19和19＇之間配置中間連接體20，從外側(cè)對它們一起進行加熱·加壓，壓縮中間連接體20的半固化狀態(tài)的浸脂纖維片材11a和導電性材料13，使它們固化，將中間連接體20和雙面布線板19及19＇粘合，使布線圖形14b和14c通過中間連接體20的導電性材料13電氣連接。這樣就制得了圖5所示的具備最外層布線圖形14a、14d和內(nèi)層布線圖形14b、14c這4層布線圖形的多層布線板。
圖6表示與圖5所示的具有4層布線層的多層布線板同樣的多層布線板一部分被放大的示意圖。圖中，外層布線板19和19＇中，在耐熱性薄膜15兩側(cè)設(shè)置了粘合劑層16。如圖6所示的狀態(tài)，在中間連接體20表面沒有設(shè)置耐熱性樹脂薄膜15，但如果是有必要使布線板19及/或19＇和中間連接體20之間的布線圖形14b和14c高密度化、具有充分電絕緣性等的情況，則代替圖4(c)的中間連接體20，可使用圖3(c)所示的在浸脂纖維片材11兩側(cè)配置了耐熱性薄膜15的中間連接體20。
即，可通過在具有浸脂纖維片材及在其至少一側(cè)、較好是兩側(cè)上的耐熱性薄膜的絕緣基板上形成的貫通孔內(nèi)填充的導電性材料，使配置在兩側(cè)的布線圖形電氣連接，從而構(gòu)成所需的中間連接體。這樣的中間連接體可通過圖3(a)～(c)的工序制得。所以，浸脂纖維片材表面的凹凸狀不會對耐熱性薄膜的露出表面造成影響，耐熱性薄膜表面實質(zhì)上是平整的。其結(jié)果是，制造中間連接體時，可確保耐熱性薄膜和剝離性薄膜之間充分的粘合狀態(tài)。這樣，在形成貫通孔后填充導電性材料時，由于能夠確保剝離性薄膜和耐熱性薄膜之間充分的粘合，就使導電性材料不會從耐熱性薄膜上的貫通孔中溢出。因此，可使中間連接體中的貫通孔和其他貫通孔間的距離比目前更小。使用這樣的連接體連接雙面布線板時，可高精度制得微細布線圖形。
所以，本發(fā)明提供了用于連接配置在兩側(cè)的布線板的中間連接體，該中間連接體由浸脂纖維片材及配置在其至少一側(cè)的耐熱性薄膜構(gòu)成，在規(guī)定位置具有貫通孔，為了連接布線板在貫通孔內(nèi)填充了導電性材料。此外，包含在中間連接體的浸脂纖維片材中的熱固化性樹脂為預(yù)成型狀態(tài)，即半固化狀態(tài)。
具體形態(tài)2圖7表示具體狀態(tài)2的本發(fā)明的雙面布線板制造工序(垂直于基板主表面方向)示意圖。
首先，如圖7(a)所示，由半固化狀態(tài)的浸脂纖維片材11a和其兩側(cè)的耐熱性薄膜15形成絕緣基板10，在其兩側(cè)配置剝離性薄膜17。此外，在如圖所示狀態(tài)中，在耐熱性薄膜15和剝離性薄膜17之間具有粘合劑層16。
然后，如圖7(b)所示，形成貫通孔12。
接著，在貫通孔12中填充導電性材料13，如圖7(c)所示，除去剝離性薄膜17，使粘合劑層16露出。
圖7(a)～(c)的工序和圖3(a)～(c)所示工序在實質(zhì)上是相同的。
在上述工序完成后，如圖7(d)所示，在半固化狀態(tài)的絕緣基板11a兩側(cè)設(shè)置由例如芳香族聚酰亞胺薄膜(宇部興產(chǎn)制，ュ-ピレックス)形成的耐熱性樹脂薄膜15(在露出表面上具有粘合劑層16)，再將另外準備的在一側(cè)表面上分別形成有布線圖形21a和21b的剝離性布線圖形支撐板22a和22b配置在貫通孔12內(nèi)填充導電性糊狀物13而形成的絕緣基板10兩側(cè)，使得布線圖21a和21b朝向絕緣基板10，然后進行熱壓處理，將它們一起加熱、加壓，使半固化狀態(tài)的浸脂纖維片材11a和導電性糊狀物13被壓縮、固化。這樣，通過涂布于耐熱性薄膜15表面的粘合劑16就使布線圖形21a和21b粘合在絕緣基板10兩側(cè)，通過導電性糊狀物13使布線圖形21a和21b電氣連接。
上述熱壓處理結(jié)束后，通過將剝離性板22a和22b剝離，獲得圖7(e)所示的在平滑表面的兩面都具備了布線圖形的雙面布線板。這樣，預(yù)先形成于剝離性布線支撐板22a和22b上的布線圖形21a和21b利用轉(zhuǎn)印法通過粘合劑層16轉(zhuǎn)印到平整性良好的耐熱性樹脂薄膜上，可高精度形成更微細的布線圖形。
圖8表示將下述的中間連接體23夾在上述具體形態(tài)2的雙面布線板24和25(與圖7(e類似))之間、層疊而成的具有4層布線層的多層布線板的制造工序示意圖。該中間連接體23實質(zhì)上與圖7(c)所示的絕緣基板具備同樣的結(jié)構(gòu)。
首先，如圖8(a)所示，作為中間連接體23，例如，可使用在芳族聚酰胺無紡布中浸入熱固化性環(huán)氧樹脂而形成的多孔半固化片材11a兩側(cè)設(shè)置了在由全芳香族聚酯薄膜(クラレ制，ベクトラン)構(gòu)成的耐熱性薄膜15兩面涂布了粘合劑16(スリ-ボンド制，TB-1650，為了簡單，未在圖中顯示浸脂纖維片材11a和耐熱性薄膜15間的粘合劑層)而形成的連接體。
用與圖7(a)～(c)所示相同的工序可制得中間連接體23。并將其配置在2塊分別形成不同的布線圖形21a、21b和21c、21d的雙面布線板24和25間，從兩側(cè)對它們一起加熱、加壓，使中間連接體23的浸脂纖維片材11a和導電性糊狀物13壓縮，通過使包含在其中的樹脂固化，就能夠獲得圖8(b)所示的具備4層布線圖形21a、21b、21c和21d的多層布線板。
本具體形態(tài)中，使用了在其表面設(shè)置了耐熱性薄膜15的中間連接體23，但也可使用沒有設(shè)置耐熱性薄膜15的中間連接體。另外，作為浸脂纖維片材，對使用了芳族聚酰胺纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的片材進行了說明，但如果使用玻璃纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、玻璃纖維·BT樹脂復(fù)合材料或芳族聚酰胺·BT樹脂復(fù)合材料來代替芳族聚酰胺·環(huán)氧樹脂，也能夠獲得同樣的效果。此外，還可使用2種以上材料。
實施例參照上述具體形態(tài)1和2，制造具有4層布線層的本發(fā)明的多層布線板(圖5和圖8(b))。此外，為了比較，還制造了圖9(f)所示的以往例子的布線板。
測定制得的布線板的電氣特性，其結(jié)果如表1所示。
表1
此外，狀態(tài)1/1中，耐熱性樹脂薄膜材料使用的是全芳香族聚酰胺(旭化成制，アラミヵ)，狀態(tài)1/2的耐熱性樹脂薄膜材料使用的是芳香族聚酰亞胺(宇部興產(chǎn)制，ュ-ピレックス)，狀態(tài)1/3的耐熱性樹脂薄膜材料使用的是全芳香族聚酯(クラレ制，ベクトラン)。
浸脂纖維片材使用的都是芳族聚酰胺·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。
從以下3點對電氣特性進行測定(1)在各布線板上以1.0mm的間隔設(shè)置覆蓋貫通孔的直徑為0.5mm的焊盤，各焊盤用寬度為0.2mm、長度為15mm的布線連接，對布線加直流電壓，測定能夠破壞焊盤間絕緣狀態(tài)的電壓；(2)利用空腔諧振器的擾動法，在常溫常濕狀態(tài)下測定布線板的介電常數(shù)，將布線板放置在60℃、95％RH的恒溫恒濕槽中，250小時后取出，再次測定其介電常數(shù)，求出介電常數(shù)的變化；(3)在各布線板的最外層表面，用線寬分別為30μm、50μm、70μm，長度都為10mm的線各100根形成布線圖形時，觀察發(fā)生缺陷的數(shù)量，求出良好率。
從表1可明顯看出，具體形態(tài)1和2的布線板的絕緣擊穿電壓比以往布線板大，，約為3倍以上。
狀態(tài)1/1的介電常數(shù)變化率與以往結(jié)構(gòu)的布線板相同，但考慮到狀態(tài)1/2和1/3及狀態(tài)2(使用與狀態(tài)1/3相同的耐熱性樹脂薄膜材料)所用的耐熱性樹脂薄膜材料的吸水性比狀態(tài)1/1的全芳香族聚酰胺小，所以，它們的介電常數(shù)變化率在以往結(jié)構(gòu)的一半以下。
這樣可知，本發(fā)明的兩面具有布線層的布線板或具有多層布線層的布線板與以往結(jié)構(gòu)相比，電氣特性有所提高。
另外，形成線寬在50μm以下的微細布線圖形時的良好率也比以往結(jié)構(gòu)高，特別是利用轉(zhuǎn)印法形成布線圖形的狀態(tài)2的線路良好率，即使是線寬最小的30μm這樣的線也取得了無缺陷(良好率為100％)這樣良好的結(jié)果。
從以上說明可知，本發(fā)明使用了在浸脂纖維片材的至少一面上層疊了表面平整的耐熱性薄膜的絕緣基板，通過穿透該基板而設(shè)置的填充了導電性材料的穿透孔，使形成于絕緣基板兩面的微細布線圖形電氣連接，這樣即使在浸脂纖維片材表面具有凹凸狀的情況下，也能夠在平整的耐熱性薄膜表面形成平整的布線圖形，進而獲得高密度制作的微細的布線圖形。
此外，在絕緣基板被壓縮時，埋在設(shè)置于絕緣基板上的貫通孔內(nèi)的導電性材料，利用絕緣基板的構(gòu)成要素之一的浸脂纖維片材的壓縮性，形成致密的導電性材料，所以，能夠很容易地獲得上述電氣連接的可靠性(確保導電性材料的低電阻化和電阻穩(wěn)定化，導電性材料和絕緣基板及布線圖形的粘合性)。
通過預(yù)先在耐熱性薄膜上形成粘合劑層，能夠充分確保構(gòu)成絕緣基板的表面平整的耐熱性樹脂薄膜和形成于其上的布線圖形用銅箔等金屬箔的粘合強度。而且，由于耐熱性薄膜表面是平整的，所以使形成布線圖形的全部絕緣基板表面平滑，同時，即使埋在貫通孔內(nèi)的導電體為導電性糊狀物，也能夠防止導電性糊狀物溢出到絕緣基板上，因此，就能夠防止因此而導致的布線圖形間的短路。
此外，由于耐熱性樹脂薄膜使用的是具有高電絕緣性和良好抗漏電性的材料，且價格便宜，容易獲得，所以，能夠以較低成本制得可靠性高的布線板。
本發(fā)明的布線板上沒有中空的貫通孔，在填充了導電性材料的貫通孔上通過布線圖形(導體焊盤)可進行電子元器件的安裝，因此與可形成微細的布線圖形的效果相結(jié)合，就提供了具有高布線密度和高安裝密度的布線板。
圖1表示本發(fā)明具體形態(tài)1的雙面布線板的示意剖面圖。
圖2表示本發(fā)明具體形態(tài)1的雙面布線板的放大剖面圖。
圖3表示本發(fā)明具體形態(tài)1的雙面布線板的制作工序剖面圖。
圖4表示本發(fā)明具體形態(tài)1的多層布線板的制作工序剖面圖。
圖5表示本發(fā)明具體形態(tài)1的多層布線板的剖面圖。
圖6表示本發(fā)明具體形態(tài)1的多層布線板的部分放大剖面圖。
圖7表示本發(fā)明具體形態(tài)2的雙面布線板的制作工序剖面圖。
圖8表示本發(fā)明具體形態(tài)2的多層布線板的制作工序剖面圖。
圖9表示以往結(jié)構(gòu)的布線板的制作工序剖面圖。
圖中符號說明10為絕緣基板，11為浸脂纖維片材，12為貫通孔，13為導電性材料(導電性糊狀物)，14a和14b為布線圖形，15為耐熱性樹脂薄膜，16為剝離性薄膜，18為銅箔，19為雙面布線圖形，20為中間連接體，21a、21b、21c和21d為布線圖形，23為中間連接體，24和25為雙面布線板，30為中間連接體備件。
權(quán)利要求
1．一種雙面布線板，其特征在于，由浸脂纖維片材及在其至少一側(cè)配置的耐熱性薄膜構(gòu)成絕緣基板，將所述絕緣基板穿透形成貫通孔，通過填充在所形成的貫通孔內(nèi)的導電性材料，使形成于絕緣基板兩側(cè)的規(guī)定的布線圖形電氣連接。
2．如權(quán)利要求1所述的雙面布線板，其特征還在于，耐熱性薄膜至少在形成布線圖形側(cè)具有粘合劑層，通過該粘合劑層使耐熱性薄膜和布線圖形粘合。
3．如權(quán)利要求1或2所述的雙面布線板，其特征還在于，耐熱性薄膜的斷裂強度在10kg/mm2以上。
4．如權(quán)利要求1～3的任何一項所述的雙面布線板，其特征還在于，耐熱性薄膜選自由芳香族聚酰胺、聚酰亞胺、芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亞苯基醚薄膜形成的耐熱性薄膜。
5．如權(quán)利要求1～4的任何一項所述的雙面布線板，其特征還在于，浸脂纖維片材選自玻璃纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、玻璃纖維·雙馬來酰亞胺三吖嗪樹脂復(fù)合材料、芳族聚酰胺纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、芳族聚酰胺纖維·雙馬來酰亞胺三吖嗪樹脂復(fù)合材料中的至少一種。
6．一種多層布線板，其特征在于，是在規(guī)定位置具有貫通孔、在由貫通孔內(nèi)填充了導電性材料的浸脂纖維片材構(gòu)成的中間連接體兩側(cè)層疊了權(quán)利要求1所述的雙面布線板而形成的多層布線板；僅在權(quán)利要求1的布線板一側(cè)具有耐熱性薄膜的情況下，耐熱性薄膜位于背離中間連接體的一側(cè)；與中間連接體相鄰的兩塊雙面布線板的布線圖形通過填充在中間連接體的貫通孔內(nèi)的導電性材料電氣連接。
7．一種多層布線板，其特征在于，是在規(guī)定位置具有貫通孔、將由貫通孔內(nèi)填充了導電性材料的浸脂纖維片材構(gòu)成的中間連接體配置在權(quán)利要求1所述的雙面布線板兩側(cè)而形成的多層布線板；各中間連接體在背離雙面布線板的表面上具有規(guī)定的布線圖形；各中間連接體的背離雙面布線板的表面上的規(guī)定的布線圖形，通過中間連接體的貫通孔內(nèi)的導電性材料和與中間連接體相鄰的雙面布線板的布線圖形電氣連接。
8．一種多層布線板，其特征在于，是在浸脂纖維片材兩側(cè)配置規(guī)定的布線圖形，這些布線圖形通過填充在貫通孔內(nèi)的導電性材料電氣連接而形成雙面布線板，由具有填充在貫通孔內(nèi)的導電性材料的浸脂纖維片材構(gòu)成中間連接體，再由至少一塊前述雙面布線板和至少一塊前述中間連接體交替排列而成的多層布線板；中間連接體構(gòu)成多層布線板最外部時，該中間連接體在最外部表面上具有規(guī)定的布線圖形；位于各中間連接體兩側(cè)的布線圖形通過該中間連接體的貫通孔內(nèi)的導電性材料連接；至少一塊雙面布線板在至少一側(cè)布線圖形和浸脂纖維片材間具有耐熱性薄膜，貫通孔穿透浸脂纖維片材和耐熱性薄膜。
9．如權(quán)利要求8所述的多層布線板，其特征還在于，雙面布線板的數(shù)量只比中間連接體的數(shù)量多1個時，雙面布線板構(gòu)成多層布線板兩側(cè)的最外部，構(gòu)成布線板最外部的雙面布線板的至少一側(cè)至少在最外部布線圖形和浸脂纖維片材間具有耐熱性薄膜。
10．如權(quán)利要求8所述的多層布線板，其特征還在于，雙面布線板的數(shù)量只比中間連接體的數(shù)量少1個時，中間連接體構(gòu)成多層布線板兩側(cè)的最外部，與構(gòu)成多層布線板最外部的中間連接體相鄰的雙面布線板的至少一側(cè)在至少一側(cè)的布線圖形和浸脂纖維片材間具有耐熱性薄膜。
11．如權(quán)利要求6～10的任何一項所述的多層布線板，其特征還在于，中間連接體或至少1片中間連接體在浸脂纖維片材的至少一側(cè)具有耐熱性薄膜，貫通孔是穿透浸脂纖維片材和耐熱性薄膜而形成的。
12．如權(quán)利要求6～11的任何一項所述的多層布線板，其特征還在于，耐熱性薄膜至少在形成布線圖形的一側(cè)具有粘合劑層，通過該粘合劑層使耐熱性薄膜和布線圖形粘合。
13．如權(quán)利要求6～12的任何一項所述的多層布線板，其特征還在于，耐熱性薄膜的斷裂強度在10kg/mm2以上。
14．如權(quán)利要求6～13的任何一項所述的多層布線板，其特征還在于，耐熱性薄膜選自由芳香族聚酰胺、聚酰亞胺、芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、聚醚酮和聚亞苯基醚薄膜形成的耐熱性薄膜。
15．如權(quán)利要求6～14的任何一項所述的多層布線板，其特征還在于，浸脂纖維片材選自玻璃纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、玻璃纖維·雙馬來酰亞胺三吖嗪樹脂復(fù)合材料、芳族聚酰胺纖維·環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、芳族聚酰胺纖維·雙馬來酰亞胺三吖嗪樹脂復(fù)合材料中的至少一種。
16．一種雙面布線板的制作方法，即穿透由浸脂纖維片材及在其至少一側(cè)配置的耐熱性薄膜構(gòu)成的絕緣基板而形成貫通孔，通過填充在所形成的貫通孔內(nèi)的導電性材料，使形成于絕緣基板兩側(cè)的規(guī)定的布線圖形電氣連接而構(gòu)成雙面布線板，其特征在于，包括以下6道工序(1)將耐熱性薄膜配置于浸脂纖維片材的至少一側(cè)，獲得復(fù)合而成的絕緣基板；(2)將剝離性薄膜配置于絕緣基板兩側(cè)，形成布線板備件；(3)穿透絕緣基板和剝離性薄膜，形成規(guī)定的貫通孔；(4)在貫通孔內(nèi)填充導電性材料；(5)從在貫通孔內(nèi)填充了導電性材料的布線板備件上除去剝離性薄膜，獲得至少在一側(cè)露出耐熱性薄膜的絕緣基板；(6)在絕緣基板兩側(cè)配置布線用金屬箔，同時對絕緣基板和金屬箔一起進行加熱、加壓，使浸在浸脂纖維片材中的樹脂固化，使絕緣基板和金屬箔成為一體，然后，使金屬箔形成通過貫通孔內(nèi)的導電性材料連接的布線圖形。
17．如權(quán)利要求16所述的方法，其特征還在于，可用工序(7)代替工序(6)，即，將預(yù)先在剝離性支撐板上形成了規(guī)定的布線圖形的布線圖形支撐板與貫通孔的位置對準，然后將其配置于絕緣基板兩側(cè)，將夾在這些支撐板中的絕緣基板和支撐板一起加熱、加壓，使浸脂纖維片材中含浸的樹脂固化，使絕緣基板和布線圖形支撐板成為一體，接著，除去剝離性支撐板，將布線圖形轉(zhuǎn)印在絕緣基板上。
18．如權(quán)利要求16或17所述的方法，其特征還在于，貫通孔是通過激光加工形成的。
19．如權(quán)利要求16～18的任何一項所述的方法，其特征還在于，導電性材料為具有流動性的導電性糊狀物。
20．一種多層布線板的制作方法，其特征在于，包括以下7道工序(1)將剝離性薄膜配置于浸脂纖維片材兩側(cè)，形成中間連接體備件；(2)在中間連接體備件上形成規(guī)定的貫通孔，在其中填充導電性材料；(3)從在貫通孔內(nèi)填充了導電性材料的中間連接體備件上除去剝離性薄膜，獲得中間連接體；(4)在2塊中間連接體之間配置權(quán)利要求16～19的任何一項所述的方法制得的雙面布線板；(5)在中間連接體的背離雙面布線板一側(cè)配置金屬箔；(6)對按照金屬箔、中間連接體、雙面布線板、中間連接體和金屬箔的順序配置而成的結(jié)構(gòu)體一起進行加熱、加壓，使中間連接體的浸脂纖維片材中的含浸樹脂固化，將它們粘合為一體；(7)使構(gòu)成粘合為一體的結(jié)構(gòu)體的最外層的金屬箔形成規(guī)定的布線圖形，該布線圖形通過中間連接體的貫通孔內(nèi)的導電性材料和雙面布線板電氣連接。
21．如權(quán)利要求20所述的方法，其特征還在于，至少一塊用于形成中間連接體的浸脂纖維片材在至少一側(cè)具有耐熱性薄膜，該中間連接體的貫通孔穿透浸脂纖維片材和耐熱性薄膜，中間連接體僅在一側(cè)具有耐熱性薄膜時，形成耐熱性薄膜位于背離雙面布線板一側(cè)的結(jié)構(gòu)體。
22．一種多層布線板的制作方法，其特征在于，交替配置權(quán)利要求16～19的任何一項所述的方法制得的至少一塊雙面布線板和權(quán)利要求20或21所述的至少一塊中間連接體，對它們進行加熱、加壓，使中間連接體的浸脂纖維片材的含浸樹脂固化而粘合為一體；中間連接體構(gòu)成多層布線板最外層時，在加壓和加熱前預(yù)先在構(gòu)成多層布線板最外層表面的中間連接體側(cè)配置金屬箔，同時對雙面布線板、中間連接體和金屬箔一起進行加熱、加壓。
23．如權(quán)利要求22所述的方法，其特征還在于，雙面布線板、中間連接體和金屬箔并不是在一道工序中粘合為一體的，而是相鄰的至少一塊雙面布線板和至少一塊中間連接體預(yù)先已經(jīng)在另一工序中通過加熱、加壓粘合為一體。
24．如權(quán)利要求16～23的任何一項所述的方法，其特征還在于，耐熱性薄膜至少在配置布線圖形的一側(cè)具有粘合劑層。
25．一種多層布線板，其特征在于，由至少3層布線圖形層和位于其中的浸脂纖維片材構(gòu)成，在至少一個布線圖形和含浸了樹脂的片材之間配置了耐熱性薄膜，布線圖形通過填充在形成于各浸脂纖維片材上的貫通孔內(nèi)的導電性材料電氣連接。
26．一種中間連接體，其特征在于，是連接配置于兩側(cè)的布線板的中間連接體，由浸脂纖維片材及在其至少一側(cè)配置的耐熱性薄膜構(gòu)成，在規(guī)定位置上具有貫通孔，為了連接布線板，在貫通孔內(nèi)配置了導電性材料。
全文摘要
本發(fā)明保持了具有內(nèi)貫通孔的布線板所具備的優(yōu)點,解決了由浸脂纖維片材表面的凹凸狀引起的將浸脂纖維片材作為絕緣基板使用的布線板的問題(布線圖形和絕緣基板的粘合強度不夠,或熱壓時產(chǎn)生的印刷電路板表面的凹凸狀使布線圖形微細化受到限制)。本發(fā)明的布線板由浸脂纖維片材及在其至少一側(cè)配置的耐熱性薄膜構(gòu)成絕緣基板,利用填充在穿透前述絕緣基板而形成的貫通孔內(nèi)的導電性材料,使形成于絕緣基板兩側(cè)的規(guī)定的布線圖形電氣連接。
文檔編號B32B5/02GK1211160SQ981161
公開日1999年3月17日 申請日期1998年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月16日
發(fā)明者野田修, 畠中秀夫, 坂本和德, 長谷川正生 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社