專利名稱：多層接線板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造多層接線板的方法，它包括的步驟有把熱固樹脂原材料組分注入滲透疊層制品中，這種滲透疊層制品有兩個(gè)或更多滲透層，以及位于滲透層之間并形成于任何滲透層中的線路層；并使它們固化或半固化，由此得到多層接線板。作為一種易于制造具有很多疊層的多層接線板的工藝，它們特別有用。
作為制造具有如此多層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之多層接線板的方法，已付實(shí)際應(yīng)用的替代方法有用與預(yù)浸體結(jié)合在一起的疊層單元作為絕緣層和線路層(或其上并未形成圖案之金屬箔)，以重復(fù)疊層并加熱加壓的方法；或者順序形成絕緣層和線路層的方法。通常，在重復(fù)工序之間的中間步驟形成內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)。
但是，在上述的制造方法中，要對(duì)每一層重復(fù)加熱和加壓。因而，相應(yīng)于疊層數(shù)目使步驟數(shù)而增加。因此，在制造具有多層結(jié)構(gòu)的接線板時(shí)這種制造方法的效率很低。而且，如此制成之多層接線板存在的問(wèn)題是由于順序進(jìn)行疊層步驟，絕緣層的粘結(jié)強(qiáng)度低，并且疊層的對(duì)準(zhǔn)精度差。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的在于提出一種制造多層接線板的方法，其中，同時(shí)完成集成疊層制品的步驟，以便易于制造具有很多疊層的多層接線板，并且，如此得到的多層接線板很難發(fā)生絕緣層之間的粘結(jié)強(qiáng)度或疊層對(duì)準(zhǔn)精度的問(wèn)題，從而得到所述的多層接線板。
另一方面，近來(lái)希望加大電子元件的安裝密度。因而，已經(jīng)提出一些結(jié)構(gòu)，其中，將諸如電阻或電容等無(wú)源元件或諸如半導(dǎo)體芯片類的有源元件集成于多層接線板中。例如，提出一種布置芯片元件的方法，利用部分線路層形成元件的方法，上述兩種方法結(jié)合的方法等。
但是，在這些方法中，有一個(gè)問(wèn)題在設(shè)置芯片元件的那一部分經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)空穴，或者以各種方式在所形成的元件之間保有空間。
于是，本發(fā)明的另一目的在于提出一種制造多層接線板的方法，其中，各芯片元件或各種元件之間可以很容易地保有空間，以此得到所述的多層接線板。
可由本發(fā)明以下述方式實(shí)現(xiàn)上述目的。
具體地說(shuō)，本發(fā)明提供一種制造多層接線板的方法，包括如下步驟有把熱固樹脂原材料組分注入滲透疊層制品中，所述滲透疊層制品包括兩個(gè)或多個(gè)滲透層，以及位于滲透層之間并形成于任何滲透層上的線路層；并使原材料組分半固化或固化。按照本發(fā)明的制造方法，將熱固樹脂原材料組分注入滲透疊層制品中，所述滲透疊層制品包括兩個(gè)或多個(gè)滲透層，以及位于滲透層之間并形成于任何滲透層上的線路層。因而，可使原材料組分完全擴(kuò)散到滲透層，并被半固化或固化。從而，可以得到所述的疊層結(jié)構(gòu)，其中設(shè)有線路層并被集成在各絕緣層之間。這樣，可以同時(shí)完成集成疊層制品的步驟，并且可以很容易地制造具有很多疊層的多層接線板。而且，如此得到的多層接線板在絕緣層之間沒有界面。由于這個(gè)原因，所以不存在絕緣層之間的粘結(jié)強(qiáng)度問(wèn)題，而且不需要依次對(duì)疊層進(jìn)行加熱和加壓。因此，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，可以更大地改進(jìn)疊層的對(duì)準(zhǔn)精度。
在前述情況中，所述滲透疊層制品最好應(yīng)該包括兩個(gè)或多個(gè)線路層，并應(yīng)該將它們?cè)O(shè)置成這樣的狀態(tài)可以通過(guò)設(shè)在所述滲透層中的通孔中的導(dǎo)體而使線路層的圖案部分被導(dǎo)電連接在各線路層之間的狀態(tài)；或者是導(dǎo)電連接狀態(tài)。在這種情況下，進(jìn)行集成有很多線路層之疊層制品的步驟，同時(shí)還可以形成線路層之間的導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)。因此，可以更有效地制成具有導(dǎo)電連接之線路層的多層接線板。此外，在通過(guò)設(shè)置在滲透層上的通孔中的導(dǎo)體而預(yù)先在層與層之間形成導(dǎo)電連接的情況下，由于這些層在進(jìn)行集成疊層制品的步驟之間相互導(dǎo)電連接，所以導(dǎo)電連接更可靠。
另外，所述滲透疊層制品最好應(yīng)該包括疊層單元，這種疊層單元包括具有很多通孔的滲透層；在所述滲透層的至少一個(gè)表面上形成的線路層，；以及直立在從線路層的圖案部分開始之通孔中的導(dǎo)體。在這種情況下，可以通過(guò)使用由很多疊層單元構(gòu)成的滲透疊層制品，以相同的方法制造每個(gè)疊層單元。從而，能更有效地制造具有導(dǎo)電連接線路層的多層接線板。
在這種情況下，所述制造方法最好還應(yīng)包括以下步驟使用金屬箔，這種金屬箔具有導(dǎo)電凸起，所述凸起幾乎與形成薄膜一側(cè)的表面具有相同的高度，通過(guò)濕凝聚方法(wet coagulating method)，在金屬箔上形成并附著樹脂滲透層；蝕刻金屬箔，形成線路層的圖案部分，從而得到疊層單元。在這種情況下，可以同時(shí)進(jìn)行滲透層的形成、金屬箔的粘結(jié)以及通孔的形成。所以，可進(jìn)一步提高疊層單元的生產(chǎn)效率。
再有，最好將滲透疊層制品設(shè)置在這樣的狀態(tài)中將無(wú)源元件、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)插入到滲透層之間，并且可使它們與線路層導(dǎo)電連接；或者是導(dǎo)電連接狀態(tài)。在這種情況下，由于這些元件設(shè)置在滲透層之間，所以通過(guò)滲透層的變形容易得到用于設(shè)置元件的空間。
此外，最好將滲透疊層制品設(shè)置在這樣的狀態(tài)中將無(wú)源元件、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)設(shè)置在滲透層的開口部分中，并且可使它們與線路層導(dǎo)電連接；或者是導(dǎo)電連接狀態(tài)。同樣是在這種情況下，開口部分的上下滲透層可以變形。所以，可以減少設(shè)有開口部分的層數(shù)，這有利于將元件集成到多層接線板中。
另一方面，本發(fā)明提供一種多層接線板，它具有這樣的疊層結(jié)構(gòu)，利用浸漬的并且固化的熱固樹脂，使兩個(gè)或多個(gè)滲透層與設(shè)在所述滲透層之間并形成于任何滲透層上的線路層集成在一起。按照本發(fā)明的多層接線板，由于具有上述多層結(jié)構(gòu)的多層接線板，因而可以容易地按上述步驟制造多層接線板。如此得到的多層接線板，各絕緣層之間沒有界面。所以，不存在絕緣層之間的粘結(jié)強(qiáng)度問(wèn)題，也不必通過(guò)依次形成疊層來(lái)進(jìn)行加熱和加壓步驟。所以，比起傳統(tǒng)技術(shù)來(lái)，可以大大地提高疊層的對(duì)準(zhǔn)精度。
在前述情況中，在所述疊層結(jié)構(gòu)中最好應(yīng)該設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)線路層，并且應(yīng)該通過(guò)設(shè)置在滲透層中的通孔中的導(dǎo)體，使線路層的圖案部分被導(dǎo)電連接在所述各層之間。在這種情況下，可以容易地制造多層接線板，在這種多層接線板中，各線路層有如上述那樣被導(dǎo)電連接。這樣得到的多層接線板也被注入樹脂，而沒有圍繞著導(dǎo)體的邊界。所以，很難會(huì)因?yàn)榻^緣層的部分分離而使導(dǎo)電連接切斷，因而也提高了耐用性。
另外，在這種疊層結(jié)構(gòu)中，最好將無(wú)源元件、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)插入各滲透層之間，并能與線路層導(dǎo)電連接。在這種情況下，由于將這些元件設(shè)在各滲透層之間，所以易于得到設(shè)置元件所用的空間。
此外，在所述疊層結(jié)構(gòu)中，最好應(yīng)該將無(wú)源元件、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)設(shè)置在滲透層的開口部分，并可與各線路層導(dǎo)電連接。同樣是在這種情況下，由于開口部分的上下滲透層可以變形，所以可以減少設(shè)有開口部分的層數(shù)，這有利于將元件集成到多層接線板中。
圖5是表示本發(fā)明第三實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖；圖6是表示本發(fā)明第四實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖；圖7是表示本發(fā)明第五實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖。
在本實(shí)施例中，按照

圖1(a)所示的例子，疊層單元U包括具有多個(gè)通孔11a的滲透層11；形成于滲透層11的至少一個(gè)表面上的線路層20；以及直立在從線路層20的圖案部分21開始的通孔11a中的導(dǎo)體32，。
如圖2所示，為了制成疊層單元U，最好包括以下步驟通過(guò)濕凝聚方法(wet coagulating method)，在金屬箔10上提供并附著由樹脂制成的滲透層11，所述金屬箔有導(dǎo)電凸起2a，凸起的高度幾乎與形成薄膜一側(cè)表面等高；蝕刻具有凸起的金屬箔10的金屬箔1，從而形成線路層20的圖案部分21。
首先，說(shuō)明形成具有凸起之金屬箔10的方法。形成具有凸起之金屬箔10方法的實(shí)例包括如圖2所示的采用蝕刻的形成方法；利用鍍覆的形成方法；使用導(dǎo)電膠的形成方法等。
如圖2(a)所示，就采用蝕刻的形成方法而言，首先制備包含兩種金屬層1和2的金屬疊層板。構(gòu)成金屬疊層板的金屬層1和2中之一可能成為線路層，而另一個(gè)可能成為導(dǎo)電凸起2a。于是，對(duì)應(yīng)于各材料選擇金屬。對(duì)于金屬層1和2的材料而言，可以使用銅、銅鎳合金、青銅、黃銅、鋁、鎳、鐵、不銹鋼、金、銀、鉑等。這些金屬層1和2的厚度最好應(yīng)為1-50μm。金屬層1的形成薄膜一側(cè)的表面最好應(yīng)該經(jīng)過(guò)各種物理的或化學(xué)的表面處理，例如粗糙表面處理或變黑處理，以便提高滲透層11的附著力。
在本發(fā)明中，就濕凝聚方法所形成的樹脂滲透層11之附著力、線路圖案的可操作性等而言，最好用銅制成擬作為線路層的金屬層1。另外，選擇制作金屬層2的金屬，它在蝕刻過(guò)程中可以有選擇地進(jìn)行蝕刻而不會(huì)侵蝕金屬層1。具體地說(shuō)，可以采用鋁等?？蓪膊牧?、鍍覆材料等用于金屬疊層板。
接下去如圖2(b)所示，在部分金屬層2的表面上形成掩膜層3，用以阻止蝕刻，在金屬層2上將要形成導(dǎo)電凸起2a?？梢杂媒z網(wǎng)印刷或照相平板印刷方法形成掩膜層3。由導(dǎo)電凸起2a的上表面面積決定各掩膜層3的尺寸，直徑可為5-500μm。另外，可由各掩膜層3的形狀控制導(dǎo)電凸起2a的上表面的形狀，可以是圓形、方形、與線路圖案相符的形狀等。
接下去如圖2(c)所示，蝕刻金屬層2，形成導(dǎo)電凸起2a。在該情況下，最好調(diào)整蝕刻條件，以防過(guò)度削蝕。最好用蝕刻劑進(jìn)行蝕刻，以便有選擇地蝕刻金屬層2。
再如圖2(d)所示，清除掩膜層3。作為清除的方法，最好用化學(xué)制品清除或者是分離清除。因此，可以形成具有導(dǎo)電凸起2a的金屬箔10，這種導(dǎo)電凸起2a的高度幾乎與形成薄膜一側(cè)表面的高度相同。
之后如圖2(e)和2(f)所示，利用具有上述凸起的金屬箔10，以濕凝聚方法形成并固定樹脂滲透層11。在該情況下，最好將薄膜形成溶液4用量控制成在形成薄膜后，使樹脂滲透層11的表面幾乎在導(dǎo)電凸起2a的水平面上。在本發(fā)明中，滲透層11最好具有30-90％的空穴，且氣孔的平均大小為0.1-10μm。本發(fā)明首選使用具有優(yōu)良耐熱性并且機(jī)械強(qiáng)度高的樹脂用作制造滲透層11的材料，可以采用諸如聚酰亞胺、聚酯、聚酰胺，特別是芳香族聚酰胺、聚酰胺-酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚醚砜、聚醚硐之類的多種樹脂。首先優(yōu)選的是聚酰亞胺基樹脂，因?yàn)樗哂袃?yōu)良的絕緣性能和耐熱性以及對(duì)金屬層的優(yōu)良附著力。再就是優(yōu)選芳香族聚酰胺，因?yàn)樗哂袃?yōu)良的絕緣性能和耐熱性，而且熱線脹系數(shù)較低。
通常，在濕凝聚工序中，制備具有樹脂及溶解在溶劑中之添加劑的薄膜形成溶液(濃液)，并將其加(流延)到形成薄膜的基底材料上，然后再浸入凝聚溶液中，進(jìn)行溶劑取代。于是，使樹脂凝聚(變成膠)，然后干燥再清除凝聚溶液。于是，就可以得到滲透層。
主要包括重復(fù)單元(其中，酸殘基及胺殘基由酰亞胺鍵合)的聚酰亞胺基樹脂可以包含其它其聚合物組分及混合物組分。就耐熱性、吸水性及機(jī)械強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，可以采用具有以芳香基作為主鏈的聚酰亞胺，例如，由包含四羰基酸組分和芳香族二胺組分的聚合物構(gòu)成的聚酰亞胺。特別希望使用具有限定粘性為0.55-3.00，最好是0.60-0.85(30℃下的測(cè)量值)的聚合物。在用濕凝聚方法形成滲透薄膜的情況下，具有上述范圍限定粘性的聚合物可以形成滲透薄膜，這種薄膜具有在溶劑中的優(yōu)良溶解性、機(jī)械強(qiáng)度高以及獨(dú)立性。
關(guān)于聚酰胺基樹脂，聚合物或其前體(聚酰胺酸)可以用于形成薄膜。聚酰胺酸的優(yōu)點(diǎn)是分子結(jié)構(gòu)小，因?yàn)楸绕鹁埘啺穪?lái)，它的溶解性更好。雖然聚合物可以完全變成酰亞胺，但轉(zhuǎn)變成酰亞胺的比率允許為70％或更多。在把具有較高的酰亞胺轉(zhuǎn)變比的聚合物用于摻雜的情況下，最好采用在重復(fù)單元中包含類似丁烷四(二酸酐)這種具有高軟性組分的聚合物。
可以使用任何用于溶解聚酰亞胺基樹脂或其前體的溶劑。就溶解性以及在用濕凝聚方法形成滲透薄膜的情況中的凝聚溶劑的溶劑取代速度而言，首選使用諸如N-甲基-2-吡喀烷硐、N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜等質(zhì)子惰性極性溶劑(aprotic polarsolvent)。優(yōu)選的例子包括N-甲基-2-吡喀烷硐。另外，為控制濕凝聚過(guò)程中的溶劑取代速度，可以混合諸如二乙二醇、二甲醚或二乙二醇二乙醚。
另一方面，芳香族聚酰胺包括所謂對(duì)位型芳族聚酰胺和同位型芳族聚酰胺，以及那些部分主鏈被二苯醚、二苯丙烷、二甲基甲烷、二甲基酮、二甲基五砜所取代的，或者那些被甲基、鹵原子等取代的芳環(huán)的聯(lián)苯基或氫基芳香族聚酰胺。
對(duì)位型芳族聚酰胺的例子包括聚對(duì)-亞苯基對(duì)苯二甲酰胺。因而，只由硬組份取代的芳族聚酰胺會(huì)被溶解到特殊試劑中。因此，對(duì)于用來(lái)形成滲透層的芳香族聚酰胺而言，首選的是至少部分地使用部分主鏈被軟性組分所取代的芳族聚酰胺，或者同位型芳族聚酰胺。
具有軟組分的例子包括間-苯撐、2，7-萘、二苯醚、2，2-二苯丙烷和二苯甲烷。這種組分被用作共聚的二羧基單體或二胺單體，因而被引入骨架(bone)結(jié)構(gòu)中。具有較高聚合比的組分通常對(duì)溶劑具有更為優(yōu)良的溶解性。
用于溶解芳香族聚酰胺的溶劑的例子包括四甲基脲、六甲基磷酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡喀烷硐、N-甲基哌啶酮-2、N，N-亞乙基脲、N，N，N′，N′-四甲基阿洛糖(allonic)酰胺、N-甲基乙內(nèi)酰胺、N-乙酰胺吡喀烷、N，N-二已基乙酰胺、N-乙基吡喀烷酮-2、N，N二甲基丙酸酰胺、N，N-二甲基異丁基酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基亞丙基脲以及它們的混合系統(tǒng)。此外，就溶解性和凝聚溶劑的溶劑取代速度而言，優(yōu)選使用質(zhì)子惰性極性溶劑，比如N-甲基-2-吡喀烷酮、N，N-二甲基乙酰胺或N，N-甲基甲酰胺。更為優(yōu)選的例子包括N-甲基-2-吡喀烷酮。
另外，為控制溶劑取代速度，可以混合諸如二乙二醇、二甲醚或二乙二醇二乙醚或二乙二醇二丁醚。
在濕凝聚工序中所用的濃液最好用在-20℃到40℃。另外，可以使用任何不致溶解所用樹脂并與溶劑兼容的凝聚溶液。至于凝聚溶液，可以使用水、醇(如甲醇、乙醇和異丙醇及其混合溶液)，特別可以適當(dāng)?shù)厥褂盟?。在注入時(shí)，凝聚溶液的溫度并沒有特別限制，但優(yōu)選為0至90℃。
薄膜形成溶液的聚合物濃度最好在5％(重量)到25％(重量)的范圍之間，更優(yōu)選為7％(重量)到20％(重量)。如果濃度太高，粘性就會(huì)過(guò)度增大而難以成型。如果濃度太低，就難以形成滲透薄膜。
為了控制氣孔形狀和氣孔大小，可以添加諸如硝酸鋰這樣的非有機(jī)材料或者諸如聚乙烯吡喀烷酮這樣的有機(jī)材料。溶液中添加劑的濃度首選應(yīng)該是1％(重量)至10％(重量)。如果增加了硝酸鋰，溶液和凝聚溶液的取代速度會(huì)變大，并且會(huì)在海綿狀結(jié)構(gòu)中形成手指空隙結(jié)構(gòu)(具有手指狀空隙的結(jié)構(gòu))。當(dāng)添加諸如聚乙烯吡喀烷酮這類用以減小凝聚速度的添加劑時(shí)，可以得到具有均勻膨脹之海綿狀結(jié)構(gòu)的滲透層。
加入這種摻雜，用以獲得均勻厚度，并把這種摻雜注入諸如水這種凝聚溶液中凝聚，或者被留在水蒸氣中凝聚，然后再注入水中。這樣，溶劑就被清除，從而形成滲透薄膜。在形成滲透薄膜后，從凝聚溶液中取出滲透薄膜，并使之干燥。干燥溫度并無(wú)特別限制，但優(yōu)選為200℃或更低。
在本發(fā)明中，在薄膜形成后，最好使導(dǎo)電凸起2a的上表面2b應(yīng)該如圖2(f)所示的那樣從滲透層11露出來(lái)。這可以通過(guò)控制涂層厚度t來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，通過(guò)薄膜的收縮，所得滲透層的厚度可以比導(dǎo)電凸起的厚度稍小一些。因此，希望使用一種在增加涂層厚度t的同時(shí)使導(dǎo)電凸起的上表面暴露出來(lái)的方法。這種方法的例子包括用一種金屬(具有大的接觸角)，它排斥薄膜形成溶液，作為形成導(dǎo)電凸起的金屬，而這種金屬的例子包括銅、鋁和不銹鋼。另外，還使用在導(dǎo)電凸起的上表面進(jìn)行表面處理的方法。
在薄膜形成以后，導(dǎo)電凸起的上表面未從滲透層露出來(lái)的情況下，可以通過(guò)濺射蝕刻、拋光、等離子蝕刻、表面堿處理等，清除在表面部分形成的滲透層。
當(dāng)利用前體(即聚酰胺酸)由聚酰亞胺基樹脂形成滲透層時(shí)，最后在200-500℃溫度下進(jìn)行熱處理，以對(duì)所述前體加熱，并使其進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)。
如圖2(g)中所示，在如此得到的金屬箔疊層中，通過(guò)用蝕刻劑進(jìn)行蝕刻，對(duì)著金屬層1形成圖案部分21，從而形成線路層20。就蝕刻而言，可以使用與金屬類型對(duì)應(yīng)的蝕刻劑。就圖案蝕刻而言，可以使用干膜抗蝕劑等。
如圖1(b)所示那樣構(gòu)成如此得到的疊層單元U，由這種單元構(gòu)成滲透疊層制品30。當(dāng)要形成所述疊層單元U時(shí)，最好通過(guò)使用導(dǎo)引銷等進(jìn)行定位。而且，也可以在構(gòu)成步驟或切斷步驟實(shí)行暫時(shí)粘結(jié)疊層單元U的步驟。
按照本發(fā)明，也可以在注入樹脂之前通過(guò)回流焊接等方式把圖案部分21與導(dǎo)體32連接成接觸狀態(tài)，以便可靠地連接這些層。具體地說(shuō)，滲透疊層制品30包括兩個(gè)或多個(gè)線路層20，并且通過(guò)設(shè)置在滲透層11上的通孔11a的導(dǎo)體32，使線路層20的圖案部分21被導(dǎo)電連接在所述各層之間。在這種情況下，可以通過(guò)在導(dǎo)體32的表面上單獨(dú)進(jìn)行焊接鍍覆，以形成焊接涂層。最好使圖2(b)中所示的掩膜層3經(jīng)過(guò)焊接圖案鍍覆等處理，并且被不加清除地被應(yīng)用。另外，也可以在焊接處使用具有低熔點(diǎn)金屬。還可以使用具有高熔點(diǎn)的焊料，而不是電子元件的軟熔步驟中所用的焊料。
如圖1(b)和1(c)所示，按照本發(fā)明，使?jié)B透疊層制品30被注入熱固樹脂的原材料組分R，并被半固化或固化。在本實(shí)施例中，注入原材料組分R并被半固化，以制備半固化制品31，進(jìn)一步還要在其上形成金屬箔25。然后，進(jìn)行加熱和加壓，以使半固化產(chǎn)品31固化，并把金屬箔25粘結(jié)在該產(chǎn)品上(見圖1(d))。
注入熱固樹脂原材料組分R的方法舉例有在一個(gè)表面為平面的支承板40上，支承著滲透疊層制品30，并用各種涂料器等直接把熱固樹脂原材料組分R涂布在滲透疊層制品30表面上的方法；通過(guò)把原材料組分R涂布在基底材料片的表面上，并使該原材料組分R干燥，再把這樣得到的固體涂層薄膜進(jìn)行層壓，并對(duì)疊層加熱加壓的方法。此外，還可按與熱固樹脂的噴注模塑或轉(zhuǎn)移模塑中同樣的方式注入原材料組分，并使之半固化或固化。
在如同本實(shí)施例一樣，在幾乎所有表面上的金屬箔上都被制成圖案的情況下，無(wú)圖案的部分等于或大于整個(gè)表面的一半。所以，可以容易地從表面注入原材料組分。而在大多數(shù)表面上的金屬箔等未被制成圖案的情況下，可以從滲透疊層制品30的周圍邊緣部分注入原材料組分R。
所述熱固樹脂的例子包括酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酰亞胺酸等，就費(fèi)用和易于處理度而言，首選環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂及其它樹脂的混合物等。熱固樹脂的原材料組分除了溶劑之外可以包括催化劑、凝聚劑、阻燃劑、填料、增韌劑、加速劑等。熱固樹脂的原材料組分中所含的溶劑的例子包括甲酮、醋酸酯、酯、芳香烴、乙醇等。
在本實(shí)施例中，當(dāng)原材料組分R被半固化時(shí)，最好將與樹脂類型等相應(yīng)的公知條件設(shè)定為半固化條件。最好在這樣的條件下對(duì)滲透疊層制品30加壓，使原材料組分R不致進(jìn)入在滲透疊層制品30中的圖案部分21與導(dǎo)體32之間的接觸表面。關(guān)于具體的加壓條件，首選為0.1-100MPa，選擇0.5-50Mpa尤佳。
然后，如圖1(d)所示，還要在半固化產(chǎn)品31上設(shè)置金屬箔25，通過(guò)加熱加壓，使半固化產(chǎn)品31固化，而與金屬箔25粘結(jié)?？梢愿鶕?jù)樹脂的類型等來(lái)設(shè)定固化條件。這時(shí)，最好使導(dǎo)體27表面完全暴露于金屬箔25的疊層表面，以增強(qiáng)各層之間導(dǎo)電連接的可靠性。至于預(yù)先使導(dǎo)體27暴露的方法，最好對(duì)整個(gè)表面拋光或者用化學(xué)制品進(jìn)行清除。
此后，如圖1(e)所示，最好通過(guò)使用蝕刻劑進(jìn)行蝕刻，使金屬箔25形成圖案。所以，可以用層間連接結(jié)構(gòu)制造具有四層的多層接線板。按照本實(shí)施例，可以用簡(jiǎn)單的方法制造具有多個(gè)疊層單元U和一個(gè)層的多層接線板。
如圖1(e)所示，本發(fā)明的多層接線板具有疊層結(jié)構(gòu)，從而用注入并固化的熱固樹脂把具有兩層或多層滲透層11與位于滲透層11之間并位于任何滲透層11上的線路層20集成在一起。另外，所述疊層結(jié)構(gòu)最好具有兩個(gè)或多個(gè)線路層20，通過(guò)設(shè)置在滲透層11上的通孔11a的導(dǎo)體32，將線路層20的圖案部分21導(dǎo)電連接在所述各層之間。(第一實(shí)施例的變型)在上述實(shí)施例中，通過(guò)蝕刻形成具有凸起金屬箔10。在用鍍覆形成金屬箔的情況下，可以采用下述方法。具體地說(shuō)，如圖3(a)到3(d)所示，首先把干膜抗蝕劑7涂在金屬層1上，使抗蝕劑被曝光，再被顯影，形成開口7a。然后，通過(guò)在所述這部分上進(jìn)行電解質(zhì)鍍覆等，可以形成導(dǎo)電凸起2a。此后，最好再用化學(xué)制品清除所述干膜抗蝕劑7，或者通過(guò)分離來(lái)清除干膜抗蝕劑7。按照這種方法，可用同一種金屬形成導(dǎo)電凸起2a和金屬層1。在導(dǎo)電凸起2a的高度不均勻的情況中，可以通過(guò)切削、拋光等方法使其變得均勻。
此外，在用導(dǎo)電膠形成導(dǎo)電凸起2a的情況下，最好用諸如絲網(wǎng)印刷之類的印刷方法在預(yù)定部分印制導(dǎo)電膠。在這種情況下，可以分開進(jìn)行幾次印刷，以使厚度均勻或更好。(第二實(shí)施例)圖4表示本發(fā)明第二實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖。在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，預(yù)先將熱固樹脂的原材料組分R注入滲透疊層制品30，并使之固化，然后在線路層之間形成導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)。用這種方法，如圖4(a)所示，通過(guò)采用包括沒有通孔的滲透層11和形成于滲透層11的至少一個(gè)表面上的線路層20的疊層單元U，以與第一實(shí)施例中相同的方法把熱固樹脂的原材料組分注入滲透疊層制品30，并使之固化。
接著，如圖4(b)所示，用鉆孔等方法形成穿透整個(gè)固化產(chǎn)品35的通孔36。在這種情況下，如果要進(jìn)行中間線路層20的導(dǎo)電連接，最好形成使圖案直徑增加的直徑增加部分21a(墊片)，并打開一個(gè)使直徑增加部分21a穿過(guò)的通孔36，從而提高中間層連接的可靠性。
然后，如圖4(c)所示，用非電解質(zhì)鍍覆、電解質(zhì)鍍覆等方法形成鍍層37。最好是在非電解質(zhì)鍍覆之后，用非電解質(zhì)鍍層作為鍍覆電極進(jìn)行電解質(zhì)鍍覆。鍍層37包括兩個(gè)表面部分37b和37c，以及設(shè)在通孔36的內(nèi)表面上的通孔鍍覆部分37a。
此后，如圖4(d)所示，用蝕刻等方法形成圖案部分37d和37e。在這種情況下，最好在開口部分中加以抗蝕劑，以使通孔鍍覆部分37a不被侵蝕。
可使通孔鍍覆部分37a與設(shè)在兩個(gè)表面上的線路層電連接，并可與中間線路層電連接。在本發(fā)明中，也可以在線路層之間設(shè)置不導(dǎo)電連接結(jié)構(gòu)的絕緣層。(第二實(shí)施例的變型)雖然已舉例描述了設(shè)置穿透固化制品35所有層的通孔36而形成中間層的連接結(jié)構(gòu)，但也可以設(shè)置只通過(guò)各層中的一部分層的開口。例如，可以用激光等形成通到內(nèi)部線路層20之圖案部分21的開口，并形成覆蓋所述開口內(nèi)部和圖案部分21的鍍層，從而在所述各層之間實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電連接。
而且，當(dāng)要獲得固化制品35時(shí)，可以設(shè)置金屬箔，把金屬箔粘結(jié)在兩個(gè)表面上，并可以通過(guò)鉆孔等方法在其上形成通孔36以進(jìn)行通孔鍍覆。(第三實(shí)施例)圖5表示本發(fā)明第三實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖。如圖5所示，在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，通過(guò)采用具有沒有圖案的金屬箔22的疊層單元U1，從滲透疊層制品30的圓周邊緣部分注入所述原材料組分。
首先如圖5(a)所示，制備包含滲透層11的疊層單元U1，所述滲透層11具有多個(gè)通孔11a、形成于滲透層11表面上的金屬箔22和形成于通孔11a中的通孔鍍覆32a；包含滲透層11的疊層單元U2，滲透層11具有多個(gè)通孔11a、形成于滲透層11表面上的線路層20和形成于通孔11a中的通孔鍍層32a。
譬如，可用下述方法制造疊層單元U1。當(dāng)先在金屬箔22上形成滲透層11然后用激光方法等在滲透層11上形成通孔11a時(shí)，調(diào)整激光輻射條件，以便用熔融層涂覆通孔11a的表面。在其它部分被保護(hù)的前提下，對(duì)這種通孔11a進(jìn)行非電解質(zhì)鍍覆。于是，可以制得包括厚度比較均勻之通孔鍍層32a的疊層單元U1。
另外，比如可用下述方法制造疊層單元U2。當(dāng)先在金屬箔22的表面上形成具有表層的滲透層11然后用激光方法等形成通孔11a時(shí)，調(diào)整激光輻射條件，以便用融熔層涂覆通孔11a的表面。通過(guò)在通孔11a的內(nèi)部和表層的表面上進(jìn)行非電解質(zhì)鍍覆，可以獲得具有厚度比較均勻之通孔鍍層32a并且兩個(gè)表面都有金屬層的雙面金屬箔疊層板。通過(guò)在金屬層上進(jìn)行圖案蝕刻，可以制得在兩個(gè)表面上都有線路層20的疊層單元U2。
繼而，如圖5(b)所示，將具有上述疊層單元的滲透疊層制品30插入兩個(gè)導(dǎo)向片41之間。導(dǎo)向片41可以防止熱固樹脂的原材料組分R流散到滲透疊層制品30的兩個(gè)表面。雖然可將抗熱的耐熱樹脂形成的片用于制成導(dǎo)向片41，但最好在導(dǎo)向片41的表面上設(shè)置諸如硅酮基粘合劑類的耐熱粘結(jié)層，以便可靠地防止原材料組分R流散。
接下去如圖5(c)所示，當(dāng)用金屬模42從兩個(gè)表面按壓滲透疊層制品30時(shí)，熱固樹脂原材料組分R在這樣的狀態(tài)下受到壓擠并被注入，從而把原材料組分R注入到滲透疊層制品30中。這時(shí)，可以設(shè)定金屬模42的加熱溫度，以獲得足夠的流動(dòng)性，而不使原材料組分R固化。
另外，如圖5(d)所示，當(dāng)被金屬模42從兩個(gè)表面按壓時(shí)，原材料組分R在這樣的狀態(tài)下被固化。這時(shí)，可以設(shè)定金屬模42的加熱溫度，使注入的原材料組分R充分固化。
然后，再如圖5(e)和5(f)所示，解除壓力，取出固化產(chǎn)品，并對(duì)金屬箔22進(jìn)行圖案蝕刻，從而形成了在兩個(gè)表面上構(gòu)成線路層的圖案部分22a。(第四實(shí)施例)圖6表示本發(fā)明第四實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖。在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，使用滲透疊層制品30，并使該滲透疊層制品30被設(shè)置于這樣的狀態(tài)中其中在各滲透層11之間設(shè)有無(wú)源元件T，并可與線路層20導(dǎo)電連接的狀態(tài)；或者是導(dǎo)電連接的狀態(tài)。特別在無(wú)源元件T的厚度小于相鄰滲透層11厚度的情況下，本實(shí)施例有效。下面只描述與上述實(shí)施例不同的部分。
首先如圖6(a)所示，設(shè)置無(wú)源元件T，使無(wú)源元件T的終端部分(電極部分)能疊層單元U中的線路層20的圖案部分21導(dǎo)電連接。另外，通過(guò)回流焊接方法，使無(wú)源元件T的終端部分粘結(jié)到圖案部分21，以使它們二者進(jìn)入導(dǎo)電連接狀態(tài)。
電阻、電容、線圈等當(dāng)中的任何一種用作無(wú)源元件T，并可使這些形成矩陣、網(wǎng)絡(luò)等。另外，也可以使用諸如半導(dǎo)體電路或晶體管(如裸片)之類的有源元件以及構(gòu)成無(wú)源元件T的元件等。
例如，通過(guò)印制含樹脂的碳等方法形成構(gòu)成電阻的元件。例如，構(gòu)成電容的元件在圖案之間形成預(yù)定的電容(必要時(shí)，可同時(shí)使用介電常數(shù)高的材料)。構(gòu)成線圈的元件的例子包括螺旋線圖案。對(duì)于半導(dǎo)體集成電路，可以裝入半導(dǎo)體芯片，優(yōu)選裸片等。
以下如圖6(b)所示，形成疊層單元U的滲透疊層制品30。這時(shí)，與無(wú)源元件T加壓接觸的滲透層11變形，可以容易地保它用以設(shè)置無(wú)源元件T的空間。在滲透層11變形并被緊密按壓的部分，在有些情況下，會(huì)使熱固樹脂原材料組分的注入性能稍有降低。不過(guò)，絕緣性能卻一點(diǎn)也不會(huì)退化。所以，用與第一實(shí)施例相同的方式，把熱固樹脂的原材料組分注入滲透疊層制品30，并使之固化。
在如上所述那樣得到的鐵板多層接線板的疊層結(jié)構(gòu)中，如圖6(e)所示，將無(wú)源元件T、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)插入滲透層11之間，并與線路層20導(dǎo)電連接。(第五實(shí)施例)圖7表示本發(fā)明第五實(shí)施例多層接線板制造方法的過(guò)程示意圖。在本發(fā)明的第五實(shí)施例中，使用滲透疊層制品30，將該滲透疊層制品30設(shè)置于這樣的狀態(tài)中將無(wú)源元件T設(shè)置在滲透層11的開口11b中，并與線路層20導(dǎo)電連接的狀態(tài)；或者是處于導(dǎo)電連接狀態(tài)。特別在無(wú)源元件T的厚度大于相鄰滲透層11厚度的情況下，本實(shí)施例有效。下面只描述與上述實(shí)施例不同的部分。
首先如圖7(a)所示，設(shè)置無(wú)源元件T，使而無(wú)源元件T的終端部分(電極部分)可與疊層單元U中線路層20的圖案部分21導(dǎo)電連接，并將滲透層11的開口部分11b設(shè)置在這樣的位置，使得能夠插入所要安排的無(wú)源元件T。另外，通過(guò)回流焊接，把無(wú)源元件T的終端部分粘結(jié)到圖案部分21上，從而使它們二者都進(jìn)入導(dǎo)電連接狀態(tài)。
開口部分11b的形狀和大小可與無(wú)源元件T的外圓周相同，或者略有不同。在不使無(wú)源元件T連接的情況中，開口部分11b也可以具有使無(wú)源元件T定位的功能。在這種情況下，最好使開口部分11b的形狀和大小能保持無(wú)源元件T的外圓周。
將電阻、電容、線圈等當(dāng)中的任何一個(gè)用作無(wú)源元件T，可使這些形成矩陣、網(wǎng)絡(luò)等。另外，也可以使用諸如半導(dǎo)體電路或晶體管(如裸片)之類的有源元件以及構(gòu)成無(wú)源元件T的元件等。
例如，通過(guò)印制含樹脂的碳等方法形成構(gòu)成電阻的元件。例如，構(gòu)成電容的元件在圖案之間形成預(yù)定的電容(必要時(shí)，可同時(shí)使用介電常數(shù)高的材料)。構(gòu)成線圈的元件的例子包括螺旋線圖案。對(duì)于半導(dǎo)體集成電路，可以使用半導(dǎo)體芯片，優(yōu)選裸片等。
接下去如圖7(b)所示，形成疊層單元U的滲透疊層制品30。這時(shí)，與無(wú)源元件T壓力接觸的滲透層11變形，可以容易地保有設(shè)置無(wú)源元件T的空間。在滲透層11變形并被緊密按壓的部分，在有些情況下，會(huì)使熱固樹脂原材料組分的注入性能稍有降低。不過(guò)，絕緣性能卻一點(diǎn)也不會(huì)退化。所以，用與第一實(shí)施例相同的方法把熱固樹脂的原材料組分注入滲透疊層制品30，并使之固化。
在如上所述那樣得到的多層接線板的疊層結(jié)構(gòu)中，如圖6(e)所示，使無(wú)源元件T、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)被設(shè)置在滲透層11中，并與線路層20導(dǎo)電連接。例子下面將說(shuō)明所述結(jié)構(gòu)的具體例子和本發(fā)明的效果。以下述方法對(duì)滲透層的空閑率等進(jìn)行評(píng)估。
(1)整個(gè)滲透層的空閑率空閑率(％)＝{1-((重量/密度)/體積)}×100測(cè)量滲透層的體積和重量，以便利用材料密度通過(guò)上述等式計(jì)算空閑率。
(2)滲透層截面的平均氣孔尺寸對(duì)于滲透層的截面，用掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行電子照相，以便得到滲透層截面的平均氣孔尺寸。[制備有凸起之金屬箔的例子]在1盎司重的銅箔上形成圖案，從而用蝕刻法(半蝕刻)制備有凸起的金屬箔。在有凸起的金屬箔中，凸起的高度為20μm，凸起的直徑為150μm。[制備聚酰亞胺滲透層的例子]通過(guò)使用薄膜涂覆器，將含19重量份(摩爾比為100∶15∶85)的BPDA(二苯基四羧酸二酐)-DDE(二氨基二苯醚)-PPD(對(duì)亞苯基二胺)基聚酰亞胺前體和81重量份的N-甲基-22吡喀烷酮(NNP)的薄膜形成溶液，以100μm的間隙以均勻的厚度加到具有凸起的金屬箔的表面上。緊跟著涂覆之后，立即把涂覆表面浸入25℃的純水中，從而使聚酰亞胺前體凝聚。在凝聚之后，在90℃下干燥一個(gè)小時(shí)或更長(zhǎng)。在干燥之后，在氮?dú)夥諊幸?00℃加熱三個(gè)小時(shí)，以便加熱前體，并使之進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)。于是，得到了形成于銅箔上的聚酰亞胺滲透層。該聚酰亞胺滲透層的厚度為18μm，并有海綿結(jié)構(gòu)，全部空閑率為50％，平均氣孔尺寸為0.2μm。另外，導(dǎo)電凸起的上表面完全暴露。
通過(guò)使用金屬箔疊層板，用蝕刻劑對(duì)銅箔經(jīng)受蝕刻處理，從而形成線路圖案。這樣形成圖案是優(yōu)良的。[制備芳香族聚酰胺滲透層的例子]使芳香族聚酰胺(Teijin Limited生產(chǎn)的CORNEX)溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中，而且向其中加入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(ISP JapanCo.，Ltd.生產(chǎn)的K-90)和水。于是，得到含有芳香族聚酰胺(9重量份)、NMP(83重量份)、PVP(4重量份)和水(4重量份)的聚合物溶液。通過(guò)使用薄膜涂覆器，使這種聚合物溶液以60μm的間隙以均勻的厚度被加到有凸起的金屬箔表面上。緊跟在涂覆之后，立即把涂覆表面浸入60℃的水箱，形成滲透層。繼而，將滲透層在水中保存24小時(shí)，從中清除溶劑。之后，在90℃下干燥一小時(shí)或更長(zhǎng)。所述滲透層的厚度為10μm，并有海綿結(jié)構(gòu)，全部空閑率約為50％，平均氣孔尺寸為0.2μm。另外，導(dǎo)電凸起的上表面完全暴露。
通過(guò)使用金屬箔疊層板，用蝕刻劑對(duì)銅箔進(jìn)行蝕刻處理，從而形成線路圖案。這樣形成圖案是優(yōu)良的。
權(quán)利要求
1.一種制造多層接線板的方法，其特征在于，包括如下步驟把熱固樹脂原材料組分(R)注入滲透疊層制品(30)中，所述滲透疊層制品包含兩個(gè)或多個(gè)滲透層(11)，以及位于滲透層(11)之間并形成于任何滲透層(11)上的線路層；使原材料組分(R)半固化或固化。
2.如權(quán)利要求1所述的制造多層接線板的方法，其特征在于，所述滲透疊層制品(30)包括兩個(gè)或多個(gè)線路層(20)，并被設(shè)置在這樣的狀態(tài)可以通過(guò)設(shè)置在滲透層(11)中的通孔(11a)中的導(dǎo)體(32)，將線路層(20)的圖案部分導(dǎo)電連接于線路層之間的狀態(tài)；或者是導(dǎo)電連接狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制造多層接線板的方法，其特征在于，所述滲透疊層制品(30)包含疊層單元(U)，所述疊層單元包含具有多個(gè)通孔(11a)的滲透層(11)；形成于滲透層(11)的至少一個(gè)表面上的線路層(20)；以及直立在從線路層(20)的圖案部分(21)開始的通孔(11a)中的導(dǎo)體(32)。
4.如權(quán)利要求3所述的制造多層接線板的方法，其特征在于，還包括以下步驟使用包含導(dǎo)電凸起(2a)的金屬箔(10)，所述凸起的高度幾乎與形成薄膜一側(cè)的表面的高度相同，通過(guò)濕凝聚方法，在金屬箔(10)上形成并附著到樹脂滲透層(11)上；并蝕刻金屬箔(10)，以形成線路層的圖案部分(21)，得到疊層單元。
5.如權(quán)利要求1或2所述的制造多層接線板的方法，其特征在于，使所述滲透疊層制品(30)被設(shè)置在這樣的狀態(tài)使無(wú)源元件(T)、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)插入滲透層(11)之間，并且能與線路層(20)導(dǎo)電連接的狀態(tài)；或者是導(dǎo)電連接狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的制造多層接線板的方法，其特征在于，使所述滲透疊層制品被設(shè)置在這樣的狀態(tài)使無(wú)源元件(T)、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)位于滲透層(11)的開口部分(11b)中，并且能與線路層(20)導(dǎo)電連接的狀態(tài)；或者是導(dǎo)電連接狀態(tài)。
7.一種多層接線板，其特征在于，具有疊層結(jié)構(gòu)，通過(guò)浸漬的且固化的熱固樹脂，使兩個(gè)或多個(gè)滲透層(11)和設(shè)在各滲透層(11)之間并形成于任何滲透層(11)上的線路層(20)被集成在一起。
8.如權(quán)利要求7所述的多層接線板，其特征在于，在所述疊層結(jié)構(gòu)中，設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)線路層(20)，并通過(guò)設(shè)置在滲透層(11)中的通孔(11a)中的導(dǎo)體(32)，將線路層(20)的圖案部分(21)導(dǎo)電連接于所述各層之間。
9.如權(quán)利要求7或8所述的多層接線板，其特征在于，在所述疊層結(jié)構(gòu)中，無(wú)源元件、有源元件(T)以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)插入滲透層(11)之間，并能與線路層(20)導(dǎo)電連接。
10.如權(quán)利要求7或8所述的多層接線板，其特征在于，在所述疊層結(jié)構(gòu)中，無(wú)源元件(T)、有源元件以及構(gòu)成它們的元件中的至少一個(gè)被設(shè)置在滲透層(11)的開口部分(11a)，并與線路層(20)導(dǎo)電連接。
11.如權(quán)利要求7-10中任一項(xiàng)所述的多層接線板，其特征在于，所述滲透層(11)由聚酰亞胺或芳香族聚酰胺制成。
全文摘要
一種制造多層接線板的方法，它包括如下步驟把熱固樹脂原材料組分注入滲透疊層制品中，所述滲透疊層制品包括兩個(gè)或多個(gè)滲透層以及位于滲透層之間并形成于任何滲透層上的線路層；使它們半固化或固化。另外，本發(fā)明還提供一種多層接線板，它具有疊層結(jié)構(gòu)，通過(guò)浸漬的且固化的熱固樹脂，使兩個(gè)或多個(gè)滲透層和設(shè)置在滲透層之間且形成于任何滲透層上的線路層被集成在一起。
文檔編號(hào)H05K1/18GK1392763SQ0212264
公開日2003年1月22日 申請(qǐng)日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者池田健一, 川島敏行, 田原伸治, 大內(nèi)一男 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社