CN100512604C - 电路板、多层布线板及其制造方法 - Google Patents

电路板、多层布线板及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的多层挠性布线板可肯定地进行层间连接、具有高可靠性并且允许外层布线板的层压。所述多层挠性布线板每个都包括(1)多个单面布线板，每个单面布线板都在相应衬底的一侧上具有布线图案以及从布线图案突出到与布线图案相对的衬底的一侧的双层导体电路，其中除最外层衬底以外的衬底具有将被连接于与导体柱相反的一侧上的双层导体柱的焊盘，并且布线图案不具有表面涂层；(2)挠性布线板，在其至少一侧上具有用于连接于导体柱的焊盘，并且包括其中表面涂层被涂覆在挠性部分上而没有表面涂层被涂覆在多层部分上的布线图案，以及(3)具有熔剂功能的粘合剂层，其中所述导体柱和焊盘通过金属或合金相连接，并且布线图案被电连接。

Description

电路板、多层布线板及其制造方法
技术领域
本发明涉及电路板、多层布线板、制造电路板的方法、以及制造多层布线板的方法。具体地说，本发明涉及用作电子设备一部分的多层挠性印刷布线板、构成所述多层布线板的部件的电路板、以及制造这些板的方法。
背景技术
近年来，随着电子设备的封装密度的增强，在用在所述电子设备中的印刷布线板的层增加方面也取得进展，并且多层结构的挠性布线板的使用得以普及。印刷布线板是刚性-挠性布线板，这是挠性布线板和刚性布线板的组合，并且其适用范围很广泛。
已提出了用于制造多层挠性布线板或刚性-挠性布线板的以下方法：形成有图案的铜箔和绝缘层以一个位于另一个之上的方式被交替布置以便于形成叠层板，然后在所述叠层板中形成用于层间连接的通孔，并且在将用于层间连接的镀层涂覆在所述通孔上之后，执行最外层电路等的加工；在每个单面布线板的绝缘体侧上形成有未穿透铜箔的孔，之后用金属或合金形成导体柱，之后对整个层进行表面涂覆，并且压接粘合层和每个布线板，其中上述操作被重复必要的次数以便于实现期望的层增加。(例如，见JP-A-11-54934)。
在前一种方法中，通过以使得它们贯通所有层这样一种方式形成通孔而进行层间连接。然而，这种连接方法，尽管在加工方面是简单的，但是在电路设计上会受到许多限制。这种方法的最大缺点在于，由于所有层通过通孔被连接，因此形成在最外层中的通孔的数量增加了并且增加了通孔平部所占据的面积比率，从而不能提高电路密度，而提高电路密度对于零件和电路图案的密集封装是必不可少的。另外，在未来时间里，市场需求期望提高的高密度封装和形成图案将变成具有更复杂技术要求的工作。随着封装零件的小型化和致密化的进一步发展，层连接平部和通孔必须被形成在通过层的相同位置处，因此布线密度在设计上变得不完善，从而增加了零件封装方面的问题。
在挠性布线板的传统制造方法中，为了降低制造成本，通过将多个图案布置在单层片上而制造挠性布线板。通过使用相同的方法也可在低成本下制造多层挠性布线板。然而，根据该方法，如果在所述片中存在任何缺陷图案的话，在所述叠层板中具有所述缺陷图案的多层挠性布线板也会变得有缺陷，导致层压过程中处理量的减少。多层挠性或刚性-挠性布线板与多层刚性布线板之间的最大差异在于前者具有挠性部分而后者则没有挠性部分。在该挠性部分的组成中，需要除去外层以使得挠性部分不会被层压或者需要在层压转换移除外层，从而不可避免地导致板层压中材料量的减少。而且，在设计用于各个层的不同尺寸图案的情况下，每个片可形成的图案数量受到最大尺寸图案数量的限制，从而导致不令人满意的图案比率和低材料量。
在后一种制造方法中，包含通过激光将导体柱接收侧上的衬底钻孔、施加表面沾污去除处理并且在表面涂层中形成开口等特定操作的步骤，从而在这些特定操作和产量减少的技术形成方面存在问题。也存在这样一个问题，即，当构造层的数量增加时，制造需要更长的时间和更高的成本并且增加了表面涂层的材料成本。
发明内容
为了消除上述问题，本发明旨在提供多层挠性布线板以及制造所述多层挠性布线板的方法，所述多层挠性布线板易于制造并且能够确实地形成层间连接，具有高可靠性并且允许外层布线板的层叠。
通过执行本发明的以下实施例(1)到(22)可实现本发明的上述目的。
(1)电路板，包括：
绝缘衬底；
形成在所述衬底一侧上的导体电路；以及
电连接于所述导体电路的双层导体柱；
其特征在于，所述双层导体柱的每个都被形成在贯通所述绝缘衬底的孔中，并且包括其一端连接于所述双层导体电路并且其另一端从所述绝缘衬底的另一侧突出的突出端子，以及覆盖所述端子的从所述绝缘衬底的另一侧突出的部分的金属涂层。
(2)如(1)中所述的电路板，其特征在于，所述金属涂层是由从包括金、银、镍、锡、铅、锌、铋、锑以及铜的组中选择出来的至少一种金属或包含所述金属的合金构成的。
(3)电路板，包括：
绝缘衬底；
形成在所述绝缘衬底一侧上的导体电路；以及
电连接于所述导体电路的双层导体柱；
其特征在于，具有熔剂功能的粘合层被设在所述绝缘衬底的一侧或两侧上。
(4)电路板，包括：
绝缘衬底；
形成在所述绝缘衬底一侧上的导体电路；以及
电连接于所述导体电路的双层导体柱；
其特征在于，表面涂层被设在所述绝缘衬底的一侧上，所述涂层覆盖所述导体电路但留下其一部分未被覆盖，并且具有熔剂功能的粘合层被设在所述绝缘衬底的另一侧上。
(5)如(1)到(4)中任意一项所述的电路板，其特征在于，所述双层导体柱包含铜和一种金属或铜和一种合金。
(6)如(3)或(4)中所述的电路板，其特征在于，所述双层导体柱的每个都被形成在贯通所述绝缘衬底的孔中，并且包括其一端连接于所述导体电路并且其另一端从所述绝缘衬底的另一侧突出的突出端子，以及覆盖所述突出端子的从所述绝缘衬底的另一侧突出的部分的金属涂层。
(7)如(6)中所述的电路板，其特征在于，所述金属涂层是由从包括金、银、镍、锡、铅、锌、铋、锑以及铜的组中选择出来的至少一种金属或包含所述金属的合金构成的。
(8)多层布线板，包括多个电路板的层叠板，所述电路板包括(1)或(2)中所述的一个。
(9)多层布线板，包括多个电路板的层叠板，所述电路板包括(3)或(4)中所述的一个。
(10)多层布线板，包括多个电路板的层叠板，所述电路板包括(1)到(4)中任意一项所述的一个并且电路板包括：
绝缘衬底；
形成在所述绝缘衬底两侧上的导体电路；
被形成得覆盖所述导体电路一部分的金属层；以及
覆盖所述导体电路的除所述金属层以外的部分的表面涂层。
(11)多层布线板，包括多个电路板的层叠板，所述电路板包括(1)或(2)所述的一个、(3)或(4)所述的一个，并且电路板包括：
绝缘衬底；
形成在所述绝缘衬底两侧上的导体电路；
被形成得覆盖所述导体电路一部分的金属层；以及
覆盖所述导体电路的除所述金属层以外的部分的表面涂层。
(12)多层布线板，其中(1)到(4)中任意一项所述的电路板被连接于以下所述的另一个电路板的两侧，并且各个电路板的导体电路通过所述导体柱被电连接在指定位置处，所述另一个电路板包括：
绝缘衬底；
形成在所述绝缘衬底两侧上的导体电路；
被形成得覆盖所述导体电路一部分的金属层；以及
覆盖所述导体电路的除所述金属层以外的部分的表面涂层。
(13)多层布线板，其中(3)或(4)所述的电路板被连接于以下所述的另一个电路板的两侧，(1)或(2)所述的电路板被连接于所述两个电路板，并且各个电路板的导体电路通过所述导体柱被电连接在指定位置处，所述另一个电路板包括：
绝缘衬底；
形成在所述绝缘衬底两侧上的导体电路；
被形成得覆盖所述导体电路一部分的金属层；以及
覆盖所述导体电路的除所述金属层以外的部分的表面涂层。
(14)(11)到(13)中任意一项所述的多层布线板，其特征在于，所述表面涂层包括粘合层。
(15)(7)中所述的多层布线板，具有包括多层电路板的层叠板的多层部分，以及所述多层部分中的至少一个电路板从中延伸到其处的单层部分。
(16)(15)中所述的多层布线板，其特征在于，构成所述单层部分的电路板是挠性电路板。
(17)多层挠性布线板，包括：(i)多个单面布线板，具有形成在由绝缘材料制成的衬底的一侧上的布线图案和由铜和金属或铜和合金制成的双层导体柱，每个所述导体柱都从所述布线图案突出到所述衬底的与所述布线图案相反的一侧，其中除最外层以外的衬底在与所述导体柱相反的一侧上具有用于与导体柱形成连接的焊盘，并且所述布线图案没有表面涂层；(ii)挠性布线板，在其至少一侧上具有用于连接于所述导体柱的焊盘并且包括有表面涂层涂覆于挠性部分上但没有表面涂层涂覆于多层部分上的布线图案；以及(iii)具有熔剂功能的粘合层，由此将各个板整体层压在一起，其特征在于，通过所述粘合层的媒介由金属或合金将所述导体柱和焊盘相连接，并且所述布线图案被电连接。
(18)(17)中所述的多层挠性布线板，其特征在于，所述挠性布线板是被切割的独立片。
(19)(17)或(18)中所述的多层挠性印刷布线板，其特征在于，所述金属是金、银、镍、锡、铅、锌、铋、锑以及铜中的至少一种。
(20)(17)到(19)中任意一项所述的多层挠性印刷布线板，其特征在于，所述合金包括锡、铅、银、锌、铋、锑以及铜中的至少两种。
(21)制造多层挠性布线板的一种方法，包括以下步骤：将绝缘材料制成的衬底钻孔，之后在所述衬底的钻孔侧上形成由铜和金属或铜和合金制成的突起的双层导体柱；在所述衬底的与所述双层导体柱相反的一侧上形成布线图案；通过层压或印刷在除最外层衬底以外的每个衬底的与所述双层导体柱一侧相反的具有焊盘的布线图案侧上的整个表面上形成具有熔剂功能的粘合层，从而形成单面布线板；形成包括布线图案的挠性布线板，在其至少一侧上具有用于连接于所述双层导体柱的焊盘；通过层压或印刷在所述挠性布线板的具有焊盘的布线图案一侧上在其整个表面或部分表面上形成具有熔剂功能的粘合层；通过所述粘合层的媒介热压粘结所述双层导体柱和所述焊盘。
(22)可通过(21)中所述的方法获得的多层挠性布线板。
本发明还公开了一种制造多层挠性布线板的方法，包括以下步骤：在由绝缘材料制成的衬底的一侧上沉积铜箔；在所述衬底中形成开口直至露出所述铜箔，之后在所述开口中形成由铜和金属或铜和合金制成的突起的双层导体柱；在所述衬底的与所述双层导体柱相反的一侧上蚀刻所述铜箔以形成布线图案；通过层压或印刷在除最外层衬底以外的每个衬底的与所述双层导体柱一侧相反的具有焊盘的布线图案侧上的整个表面上形成具有熔剂功能的粘合层，从而形成单面布线板；形成包括布线图案的挠性布线板，在其至少一侧上具有用于连接于所述双层导体柱的焊盘；通过层压或印刷在所述挠性布线板的具有焊盘的布线图案一侧上在其整个表面或部分表面上形成具有熔剂功能的粘合层；通过所述粘合层的媒介热压粘结所述双层导体柱和所述焊盘。
附图说明
图1(a)到图1(g)是用于示出本发明中所使用的形成最外层的单面布线板和用于制造所述单面布线板的工艺的截面图。
图2(a)到图2(e)是用于示出本发明中所使用的挠性布线板和用于制造所述挠性布线板的工艺的截面图。
图3(a)和图3(b)是用于示出本发明所涉及的四层结构的多层挠性布线板和用于制造所述多层挠性布线板的工艺的截面图。
图4(a)到图4(g)是用于示出本发明中所使用的形成内层的单面布线板和用于制造所述单面布线板的工艺的截面图。
图5(a)和图5(b)是用于示出本发明所涉及的六层结构的多层挠性布线板和用于制造所述多层挠性布线板的工艺的截面图。
附图中所使用的附图标记由以下表示：
101、201、401：铜箔
102、202、402：衬底
205、406：布线图案
107、206：表面涂层
108：表面涂层中的开口
103、403：衬底中的开口
105、405：双层导体柱
104、404：铜柱
110：单面层叠板
106、204：焊盘
207、407：具有熔剂功能的粘合层
120：外层单面布线板
203：通孔
210：双面板
220：层间挠性布线板
310：多层(四层)挠性布线板
320、520：多层部分
330、530：挠性部分
410：单面层叠板
420：层间单面布线板
510：多层(六层)挠性布线板
具体实施方式
下面将参照附图针对实施例描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅是出于示出的目的，不应认为是以任何方式限制本发明的保护范围。
图1到图5是示出了体现本发明的多层挠性布线板的示例以及其制造方法的附图。图3(b)和图5(b)是示出了依照本发明所获得的多层挠性布线板的结构的截面图，其中图3(b)示出了具有多层部分320和挠性部分330的四层挠性布线板310，图5(b)示出了具有多层部分520和挠性部分530的六层挠性布线板510。
为了描述本发明所涉及的多层挠性布线板的制造方法，首先将描述用于制造示范性四层挠性布线板的方法。所述程序可被分成为以下步骤A、B和C。在步骤A(图1)中，形成了外层单面布线板120。之后，在步骤B(图2)中，形成了层间挠性布线板220，最终在步骤C(图3)中，将外层单面布线板120层压在层间挠性布线板220上从而完成多层挠性布线板310。
为了制造具有五层或多层的布线板，将步骤A中制成的单面布线板120用作最外层布线板。为了从外侧制造从第二到中心层双面板的结构，在步骤D(图4)中形成层间单面布线板420，其中步骤B(图2)中形成的层间挠性布线板220用作中心层布线板。在步骤E中，层间单面布线板420被层压在形成中心层的层间挠性布线板220上，而单面布线板120被层压在其上用作最外层以便于形成多层挠性布线板510。为了制造具有五层或多层的结构，期望数量的层间单面布线板420被层压在构成中心层的每个最外层单面布线板120与层间挠性布线板220之间。
为了制造步骤A中的外层单面布线板120，首先制备具有沉积在衬底102一侧上的铜箔101的单面层叠板110，衬底102包括通过固化诸如聚酰亚胺或环氧树脂(图1(a))等树脂而获得的绝缘材料。应该注意的是，这里为了防止不利于导体连接的沾污，最好在衬底和铜箔之间不存在用于粘结它们的粘合层，尽管用于粘结的粘合剂的使用不总是不可接受的。在衬底102中，开口103被形成得直到露出了铜箔101(图1(b))。可通过允许形成小直径孔的激光方法容易地形成所述开口。最好通过诸如使用高锰酸钾水溶液的干燥表面沾污去除或等离子体干燥表面沾污去除等方法移除残留在衬底开口103中的树脂，这是由于这有助于层间连接的可靠性。在这些衬底开口103的每个中，双层导体柱105被形成得从衬底102表面突出(图1(d))。可通过首先通过胶合或电镀法(图1(c))形成铜柱104之后再用金属或合金镀覆而形成双层导体柱105。使用金、银、镍、锡、铅、锌、铋和锑中的至少一种作为金属，并且所述柱可为单层或可具有两层或多层的结构。这里所使用的合金是包括从锡、铅、银、锌、铋、锑以及铜中选择出来的两种或多种金属的焊料。例如，可使用锡-铅、锡-银、锡-锌、锡-铋、锡-锑、锡-银-铋以及锡-铜合金，但是本发明中所使用的焊料不局限于金属组合或合成物，并且可选择使用任何适宜的合金。柱的厚度为0.05μm或更大，最好是0.5μm或更大。之后将衬底102一侧上的铜箔101蚀刻以便于形成布线图案106(图1(e))，并且表面涂层107被涂覆在布线图案(图1(f))上。可通过胶合包含涂有粘合剂的绝缘树脂的覆膜或通过直接在衬底上印刷油墨而形成该表面涂层107。在该表面涂层107中可形成有开口108以助于诸如电镀的表面处理。
具有熔剂功能的粘合层可被形成在双层导体柱105所突出的衬底102的一侧上，但是为了防止布线图案204(图2(c))的氧化，最好在具有用于连接于导体柱的焊盘的层间挠性布线板220(图2(e))上形成所述粘合层。可通过诸如通过印刷方法在衬底102上涂覆具有熔剂功能的粘合层等各种方法形成具有熔剂功能的粘合层，但是更有利的是将一片粘合剂层压在衬底102上。最后，依照多层部分的尺寸适当地切割工件以便于获得外层单面布线板120的独立片(图1(g))。
也可通过首先在单面层叠板110上形成布线图案106，之后在衬底中形成开口103，并且提供双层导体柱105和表面涂层107而获得该外层单面布线板120。
本发明中所使用的具有熔剂功能的粘合剂是具有用于清洁金属表面的功能的粘合剂，例如，去除或减少存在于金属表面上的氧化膜的功能，并且首要优选粘合剂成分包括(A)诸如具有酚羟基团的热塑性酚醛树脂、热塑性甲酚树脂、热塑性烷基酚醛树脂(alkylphenolicnovolak resin)、甲酚树脂和聚乙烯酚醛(polyvinylphenol)树脂等树脂以及(B)用于这些树脂的固化剂。此处可使用的固化剂的示例包括苯酚基环氧树脂，诸如双酚基、热塑性酚醛基、热塑性烷基酚醛基、联苯酚(biphenol)基、萘酚基以及间苯二酚基环氧树脂，通过脂肪族、脂环族或不饱和脂肪族基干作为基体以及异氰酸盐成分被环氧化的环氧树脂。
所要混合的具有酚羟基团的树脂的量最好占总粘合剂的重量的20到80％。如果它的量小于重量的20％的话，清洁金属表面的合成物的活动性较低，而如果它的量超过重量的80％的话，可能难于获得充分固化的产品，从而导致降低的粘结强度和可靠性。另一方面，用作固化剂的树脂或化合物的比率最好占总粘合剂的重量的20到80％。所述粘合剂可包含所需的各种粘合剂，诸如染料、无机填料、各种偶联剂、溶媒等。
第二优选粘合剂成分包括(C)苯酚基环氧树脂，诸如双酚基、热塑性酚醛基、热塑性烷基酚醛基、联苯酚(biphenol)基、萘酚基以及间苯二酚基环氧树脂，或者通过脂肪族、脂环族或不饱和脂肪族基干作为基体被环氧化的环氧树脂；以及(D)用于所述环氧树脂的固化剂，所述固化剂具有咪唑环。具有咪唑环的固化剂的示例是咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基咪唑、1-苯甲基-2-甲基咪唑、2-十一烷基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、以及双(2-乙基-4-甲基-咪唑)。
环氧树脂含量最好占总粘合剂的重量的30到99％。如果它的量小于重量的30％的话，不能获得满意固化的产品。除以上所述的两种组分以外，粘合剂还可包括热固性或热塑性树脂，诸如氰酸盐树脂、丙烯酸树脂、异丁烯酸树脂以及顺丁烯二酰亚胺树脂。如果需要的话，可加入染料、无机填料、各种偶联剂、溶媒等。具有咪唑环并用作用于所述环氧树脂的固化剂的树脂占总粘合剂的重量的1到10％。如果其含量低于重量的1％的话，粘合剂的金属表面清洁性能不令人满意并且环氧树脂可能不会被充分地固化。如果其含量超过于重量的10％的话，固化反应可能迅速进行，导致粘合剂层流动性的降低。
对于制备粘合剂来说，各种方法都是可用的。例如，具有酚羟基团的固态树脂(A)和用作固化剂的固态树脂(B)被溶解在溶媒中；具有酚羟基团的固态树脂(A)被溶解在用作固化剂的液态树脂(B)中；用作固化剂的固态树脂(B)被溶解在具有酚羟基团的液态树脂(A)中；或者具有咪唑环并用作环氧树脂固化剂的树脂(D)被分散或溶解在通过将固态环氧树脂(C)溶解在溶媒中而制备的溶液中。可使用丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁酮、环己烷、甲苯、苯基溶纤剂、乙烷基溶纤剂、N-甲基吡咯烷酮、GBL(γ-butylactone)等作为溶媒。最好使用具有200℃或200℃以下的沸点的溶媒。
用于制造步骤B中的层间挠性布线板220的工艺包括以下程序。制备包括通常用于挠性布线板(诸如聚酰亚胺和铜箔201)的耐热树脂202的双面板210(图2(a))。该双面板210构成成品多层挠性布线板的挠性部分。最好在铜箔201和耐热树脂202之间不允许存在粘合剂层以便于增强挠曲特性，尽管不总是排除这样一种粘合剂层的存在。通过通孔203使得该双面板210的前后侧导电(图2(b))，之后通过蚀刻形成布线图案和能够接收双层导体柱105的焊盘204(图2(c))。之后，聚酰亚胺等的表面涂层206被涂覆在与挠性部分330(图2d)相对应的布线图案204的部分上以便于用作层间挠性布线板。这里，为了通过双层导体柱105提高可润湿性以便于确保连接可靠性，可使用金属或合金通过电镀或焊涂使得布线图案205经受表面处理。这里将使用的金属没有具体指定，但是由于锡的低熔点，锡是优选的。这里所使用的合金是包括从锡、铅、银、锌、铋、锑以及铜中选择的至少两种金属的焊料。例如，建议锡/铅、锡/银、锡/锌、锡/铋、锡/锑、锡-银-铋以及锡/铜的组合，但是本发明中可使用的焊料不局限于金属组合或化合物，并且选择并使用最适合的焊料。然后，将具有熔剂功能的粘合剂层207形成在与多层部分320相对应的布线图案204的部分上(图2(e))。层间挠性布线板可在层压之前被切割成独立片。
通过将外层单面布线板120的独立片搁置在层间挠性布线板220的两侧上执行步骤C中多层挠性布线板310的形成。可通过其中由图像识别机读出预先形成在每层布线图案上的定位标记的一种方法或其中使用定位销执行定位的一种方法进行该操作中的定位。然后将工件加热到可进行焊接的温度下，之后在加热下进行压制直到将双层导体柱105和层间挠性布线板220的焊盘部分204利用通过插在它们之间的熔剂功能粘合剂层207焊接在一起，之后在不会导致焊料熔化的温度下再加热以便于固化粘合剂层207并且进行层间粘合，从而实现外层单面布线板120和层间挠性布线板220的层叠(图3(b))。可例如通过真空压制成形或热层叠与烘焙的组合执行各个层的层叠。
在前述中，已参照图1到图3描述了其多层部分由四层构成的多层挠性布线板的结构，但是本发明的实施例包括两层结构以及三层结构，其中焊盘被单独设在层间挠性布线板的一侧上，其中一个独立的外层单面布线板的片被放置在所述焊盘的每个上，在所述三层结构中层间挠性布线板是双面的。具有连续放置有单面布线板的独立片的四层或更多层挠性布线板也包含在本发明的实施例中。在以下描述中，将描述其多层部分由六层构成的多层挠性布线板。
在六层结构的情况下，形成最外层的单面布线板120和形成中心层的层间挠性布线板220与四层结构中所使用的那些是相同的，但是在步骤D中层间单面布线板420被形成为设置在每个最外层与中心层之间的层。
用于制造步骤D中的层间单面布线板420的工艺包括以下程序。通过将铜箔401附在由通过固化树脂(诸如聚酰亚胺或环氧树脂(图4(a))获得的绝缘材料制成的衬底402的一侧上而制备单面层叠板410。在该操作中，为了防止沾污，所述沾污成为导体连接的障碍，最好不允许粘合剂层存在于衬底与铜箔之间以便于粘结它们，尽管用于粘结的粘合剂的使用也可在本发明的概念之内。之后开口403被形成在衬底402中，所述开口403达到可露出铜箔401的程度(图4(b))。通过允许形成小直径孔的激光方法可容易地形成所述开口。最好还通过诸如使用高锰酸钾的水溶液的干燥表面沾污去除的方法或诸如等离子干燥表面沾污去除的方法去除残留在衬底开口403中的树脂，这是由于这有助于层间连接的可靠性的增强。在这些衬底开口403的每个中，双层导体柱405被形成得从衬底402表面突出(图4(d))。可通过首先通过胶合或电镀法(图4(c))形成铜柱404之后再用金属或合金镀覆而形成双层导体柱405。使用金、银、镍、锡、铅、锌、铋和锑中的至少一种作为金属，并且所述柱可为单层或可具有两层或多层的结构。这里所使用的合金是包括从锡、铅、银、锌、铋、锑以及铜中选择出来的两种或多种金属的焊料。例如，可使用锡-铅、锡-银、锡-锌、锡-铋、锡-锑、锡-银-铋以及锡-铜合金，但是本发明中所使用的焊料不局限于金属组合或合成物，并且可选择使用任何适宜的合金。柱的厚度为0.05μm或更大，最好是0.5μm或更大。之后将衬底402一侧上的铜箔401蚀刻以便于形成布线图案406(图4(e))，并且具有熔剂功能的粘合剂层407被形成在布线图案406(图4(g))上。可通过印刷形成具有熔剂功能的该粘合剂层，但是更有利的是在布线图案406上层叠粘合剂片。该粘合剂层可被形成在具有焊盘的一侧需要的位置上以便于连接于所述柱。一个所述粘合剂层的插入可确保层叠板之间的连接。最后，依照多层部分的尺寸适当地切割工件以便于获得外层单面布线板420的独立片(图4(g))。
为了形成步骤E中的多层挠性布线板510，层间单面布线板420被搁置在层间挠性布线板220上，并且最外层单面布线板120被进一步搁置在其外侧上。
通过层叠所需数量的层间单面布线板420可获得七层或更多层的结构。
在本发明中用于层增加的热压制粘结方法没有具体限定。例如，可在每次层间挠性布线板的独立片被搁置时执行热压制粘结。或者，可首先搁置外表面单面布线板的所有独立片，之后是整个层压板的热压制粘结。作为另一种方法，在搁置的暂时粘结的步骤中，通过施加超过焊料熔点的热量而焊接有待连接于双层柱的焊盘，之后在低于熔点的温度下固化层间粘合剂以便于提供期望的层压板。
示例1
(外层单面布线板的制造)
通过将12μm厚的铜箔101附在由包括固化环氧树脂的绝缘材料制成的50μm厚的衬底102(Sumitomo Bakelite Co.，Ltd制造的SUMILITE APL-4001)一侧上而形成单面层叠板110。从衬底102侧将UV激光束施加于该层叠板110以便于在衬底102中形成具有100μm直径的开口103，然后使用高锰酸钾的水溶液使其经受表面沾污去除。之后对于衬底开口103的内侧施加铜电镀到55μm的堆积，之后进行5μm的焊料镀覆以形成双层导体柱105。之后，将单面层叠板110的铜箔101蚀刻以便于形成布线图案106，并且在印刷液体保护层(由Hitachi Chemical Co.，Ltd.制造的SR9000W)之后，涂覆表面涂层107。最后，将工件成形为层叠部分的规则尺寸以便于获得外层单面布线板120。
(层间挠性布线板的制造)
由钻孔机对于由12μm厚的铜箔201和25μm厚的聚酰亚胺膜构成的两层双面板210(Mitsui Chemical Co.，Ltd.制造的NEX23FE(25T))进行钻孔，在施加直镀法之后，通过铜电镀形成通孔203以使得板的前后侧导电。之后，通过蚀刻形成布线图案和能够接收双层导体柱105的焊盘204。之后，通过涂覆25μm厚的聚酰亚胺(KanegafuchiChemical Industry Co.，Ltd.制造的APICAL NPI)和25μm厚的热固化粘合剂(我公司研发的材料)将表面涂层206形成在与挠性部分330相对应的布线图案205的部分上。之后，具有熔剂功能的20μm厚的热固化粘合剂片(Sumitomo Bakelite Co.，Ltd制造的层间粘合剂片RCF)被层压在与多层部分320相对应的布线图案204的部分上以便于形成具有熔剂功能的粘合剂层，从而构成片侧层间挠性布线板220。
(多层挠性布线板的制造)
通过使用具有定位销导轨的夹具将外层单面布线板120搁置在层间挠性布线板220的两侧上。之后，在130℃下在0.2Mpa下使用真空压制层合机暂时粘结60秒钟之后，在260℃下在0.02Mpa下使用液压机压制工件30秒钟。通过插入具有熔剂功能的粘合剂层207而将双层导体柱105焊接于层间挠性布线板220的焊盘204以便于形成金属粘结，之后在150℃下加热组件60分钟以获得层叠(多层)的挠性布线板310。
示例2
除在制造外层单面布线板中，通过将衬底开口103的直径改变到最小的50μm而形成双层导体柱105以外，以与示例1相同的方式获得多层挠性布线板。
示例3
除焊接镀被施加在与层间挠性布线板的多层部分320相对应的布线图案204的部分上以外，以与示例1相同的方式获得多层挠性布线板。
比较示例1
除表面涂层206被形成在层间挠性布线板220的整个布线图案上、通过CO2激光在表面涂层中形成用作用于接收导体柱105的焊盘的开口、以及增加了进行表面沾污去除的步骤以外，以与示例1相同的方式获得多层挠性布线板。
比较示例2
除用不具有熔剂功能的普通粘合剂片(Du Pont制造的PYRALUX LF100)替代层间挠性布线板220的具有熔剂功能的粘合剂片207以外，以与示例1相同的方式获得多层挠性布线板。
在示例1到3的多层挠性布线板中，通过金属-金属粘结确保层间连接，并且在温度循环试验中，不会出现断开并且金属点处的粘结状态良好。另外，在绝缘电阻试验中没有观察到绝缘电阻的增长。此外，通过将外层单面布线板切割成独立片，与片状层叠板相比较增强了层叠板的位置精度，从而提高产量。然而，在比较示例1的情况中，多层挠性布线板的产量降低并且制造成本和材料成本增加了。在比较示例2中，在两层柱与其接收焊盘之间不能形成金属性粘结。
工业实用性
依照本发明，使用具有用于清洁金属表面的功能的层间粘合剂，在布线板层叠板中的金属性接合处可形成高可靠性的连接，并且由于在外层单面布线板的表面中不存在连接孔(诸如通孔)，因此可实现高密度电路布线或零件的高密度封装。此外，通过层压布线板的独立片，可单独层压合格板并且可以高产量制造多层挠性布线板。

Claims (6)

1.一种多层挠性布线板，包括：
(i)多个单面布线板，具有形成在由绝缘材料制成的衬底的一侧上的布线图案、以及由铜和金属或铜和合金制成的双层导体柱，每个所述双层导体柱都从所述布线图案突出到所述衬底的与所述布线图案相反的一侧，其中除最外层衬底以外的衬底在与所述双层导体柱相反的一侧上具有用于与所述双层导体柱形成连接的焊盘，并且所述布线图案没有表面涂层；
(ii)挠性布线板，在其至少一侧上具有用于连接于所述双层导体柱的焊盘并且包括在挠性部分上涂覆有表面涂层但在多层部分上未涂覆有表面涂层的布线图案；以及
(iii)具有熔剂功能的粘合层，由此将各个板整体层压在一起，
其特征在于，通过所述粘合层的媒介由金属或合金将所述双层导体柱和焊盘相连接，并且所述布线图案被电连接。
2.权利要求1所述的多层挠性布线板，其特征在于，所述挠性布线板是被切割的独立片。
3.权利要求1或2所述的多层挠性布线板，其特征在于，所述金属是金、银、镍、锡、铅、锌、铋、锑以及铜中的至少一种。
4.权利要求1或2所述的多层挠性布线板，其特征在于，所述合金包括锡、铅、银、锌、铋、锑以及铜中的至少两种。
5.一种制造多层挠性布线板的方法，包括以下步骤：
在由绝缘材料制成的衬底的一侧上沉积铜箔；
在所述衬底中形成开口直至露出所述铜箔，之后在所述开口中形成由铜和金属或铜和合金制成的突起的双层导体柱；
在所述衬底的与所述双层导体柱相反的一侧上蚀刻所述铜箔以形成布线图案；
通过层压或印刷在除最外层衬底以外的每个衬底的与所述双层导体柱一侧相反的具有焊盘的布线图案侧上的整个表面上形成具有熔剂功能的粘合层，从而形成单面布线板；
形成包括布线图案的挠性布线板，在其至少一侧上具有用于连接于所述双层导体柱的焊盘；
通过层压或印刷在所述挠性布线板的具有焊盘的布线图案一侧上在其整个表面或部分表面上形成具有熔剂功能的粘合层；
通过所述粘合层的媒介热压粘结所述双层导体柱和所述焊盘。
6.一种通过权利要求5所述的方法获得的多层挠性布线板。
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