CN101091422A - 印刷基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于得到非常柔软的印刷基板。本发明的上述目的通过在由非导电性材料构成的多孔质薄片或者箔上形成的、由导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法形成有机高分子膜作为绝缘薄膜的印刷基板，或者，具有以下步骤的印刷基板的制造方法来实现：在非导电性的多孔质薄片或者箔上形成光敏抗蚀剂层；在上述规定的光敏抗蚀剂层上通过进行曝光、显影来形成规定电路图案；在上述电路图案上镀敷导电性材料；除去上述光敏抗蚀剂层；在由上述导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法蒸镀有机高分子材料作为绝缘薄膜。

Description

印刷基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及在信息设备、电子设备、便携设备、汽车零件、航空宇航设备等的带状电缆和平面天线，或者半导体器件设备、半导体插座等中适宜使用的印刷基板及其制造方法。
背景技术
现有的印刷基板P如图13所示在树脂基板1的表面上用粘接剂2粘接薄的铜板3，并且虽然没有图示但在其表面上涂敷感光乳剂，实施曝光、显影蚀刻处理，形成电路图案或者电路回路。
但是，在折弯使用的情况下薄的铜板3容易剥落，如果为了防止这种情况而使用坚固的粘接剂2，则该粘接剂2的层在使印刷基板P折弯时容易产生龟裂，损害导电性的情况很多。此外，存在用钻孔机钻通孔的作业步骤需要花费许多时间的问题。
为了解决这种问题，开发在专利文献1中公开的多孔质的薄片，形成了电路图案，但产生新的问题。
在多孔质的薄片或者箔上用导电性物质形成了电路回路的印刷基板上必须形成绝缘膜，但当该绝缘物质使用了硬质的环氧树脂的情况下，柔软性差，如果折弯则有时出现龟裂。或者做成通过使聚酯膜、聚酰亚胺膜等附着而设置绝缘层的构造。但是，即使这样也发生了不能产生作为原本的技术解决目的的柔软性的问题。
专利文献1：专利第2799411号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述问题而提出的，提供一种除去上述现有技术的缺点的印刷基板及其制造方法。
上述问题可以通过具有以下特征的印刷电路板来解决：在由非导电性材料构成的多孔质薄片或者箔上形成的、由导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法形成有机高分子膜作为绝缘薄膜。
此外，以上的课题可以通过具有以下特征的印刷基板来解决：对于在由非导电性材料构成的多孔质的第1薄片或者箔上形成了第1规定电路图案的第1基板，和在由非导电性材料构成的多孔质的第2薄片或者箔上形成了第2规定电路图案的第2基板，以上述第1规定图案的至少一部分和上述第2规定图案的至少一部分充分接触的方式，将上述第1基板和上述第2基板上下重叠而进行一体化，在上述第1、第2规定电路图案上通过蒸镀聚合法形成有机高分子膜作为绝缘薄膜。
此外，以上课题通过具有以下特征的印刷基板的制造方法来解决，该方法具有以下步骤：
(A)在非导电性的多孔质薄片或者箔上形成光敏抗蚀剂层；
(B)在上述规定的光敏抗蚀剂层上通过进行曝光、显影来形成规定电路图案；
(C)在上述电路图案上镀敷导电性材料；
(D)除去上述光敏抗蚀剂层；
(E)在由上述导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法蒸镀有机高分子材料作为绝缘薄膜。
此外，以上课题通过具有以下特征的印刷基板的制造方法来解决，该方法具有以下步骤：
(A)在非导电性的多孔质薄片或者箔上形成光敏抗蚀剂层；
(B)在上述规定的光敏抗蚀剂层上通过进行曝光、显影来形成规定电路图案；
(C)在上述电路图案上镀敷导电性材料；
(D)除去上述光敏抗蚀剂层；
(E)在上述镀敷步骤后进一步在上述导电性材料的电路图案上镀敷与上述导电性材料相同的导电性材料，使上述电路图案的厚度成为规定的大小；
(F)在由上述导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法蒸镀有机高分子材料作为绝缘薄膜。
如果采用本发明的印刷基板及其制造方法，则包含绝缘膜的整体的厚度变得非常小，柔软性(Flexibility)非常好，即使在狭窄的设备内空间内也容易折弯，能够使整体的电路构成容易并且紧凑。
附图说明
图1是作为应用于实施方式1的薄片的网的局部透视图。
图2是表示实施方式1的印刷基板的制造步骤的第1步骤的剖面图。
图3是表示实施方式1的印刷基板的制造步骤的第2步骤的剖面图。
图4是表示实施方式1的印刷基板的制造步骤的第3步骤的剖面图。
图5是表示实施方式1的印刷基板的制造步骤的第4步骤的剖面图。
图6是表示电路图案一例的平面图。
图7是实施方式1的印刷基板的剖面图(为了比较而用双点划线表示现有技术中的绝缘层)。
图8是表示实施方式2的印刷基板的制造步骤的剖面图。
图9是表示实施方式1的印刷基板的变形例的剖面图。
图10是表示实施方式2的印刷基板的变形例的剖面图。
图11是应用于本发明的两个实施方式的蒸镀聚合装置的示意图。
图12是表示本发明的薄片的变形例的局部平面图。
图13是现有的印刷基板的剖面图。
(符号说明)
10：网
14：光敏抗蚀剂
18：铜
20：铜
m：聚酰亚胺
60：蒸镀聚合装置
具体实施方式
以下参照附图详细说明应用了本发明的具体的实施方式。
图1表示应用到本发明的实施方式1和2中的作为由非导电性材料构成的多孔质的薄片的网10，由用液晶聚合物形成的横丝11和纵丝12构成。
如图2所示，在网10的上下面上涂敷感光剂或者光敏抗蚀剂14。虽然未图示但在上方接近形成有规定的图案的光掩模进行曝光和显影，在感光剂14上形成规定的图案(开口)16(图3)。
如图4所示，在该图案开口16上无电解镀敷铜(Cu)18作为导电性材料。
进而，在包含Cu离子的溶液中漫渍图4的镀敷物并使电流流过，使铜20在先前的镀敷18上生长(电解镀敷)。通过调整流过电的时间能够得到所希望的厚度的电路图案(图5)。图6表示电路图案的一例。
接着，用蚀刻液除去感光剂14。由此可以在网10之上得到由铜材料构成的电路图案。而且，在图5中以下为了容易理解图，虽然在除去感光剂14后网10的镀敷以外的部分露出，但假设作为薄片10保持同一形状。实际上如图7或者图9所示。
在此参照图11说明应用于本发明的蒸镀聚合装置60。
在通常的蒸镀聚合法中，只能在与蒸发源对置的基板面上形成高分子膜。因而，把基板32以及真空槽壁30加热到单分子物体(monomer)的蒸发温度左右(200℃)，在其中如图11所示导入2种单分子物体。正在开发这样的方法(全方向同时蒸镀聚合)，加热到使单分子物体的饱和蒸气压相等的温度并进行导入，在复杂形状的表面上形成聚酰亚胺膜。
在图11中作为单分子物体在槽30内导入PMDA34(无水苯均四酸)以及ODA(二氨基二苯醚，oxydianiline)36。
当只导入了1种单分子物体的情况下，在真空槽壁30和基板32上单分子物体不能附着，通过再蒸发而排气，但如果同时导入2种单分子物体，则两者在基板上进行反应而成为蒸气压低的二聚物或三聚物附着在基板32上，进一步进行反应而生长为高聚合物。因为未反应单分子物体分子从真空槽壁面整体上再蒸发，所以能够得到膜厚分布均匀的薄膜。这样，能够在复杂形状的基板、零件等上覆盖膜厚均匀的聚酰亚胺膜。
蒸镀聚合法因为用与通常的真空升华精制的工艺相同的方法进行单分子物体的输送，所以生成的膜的纯度高，而且没有溶剂的添加、除去、回收等的工序(无公害)，能够得到杂质的混入极其少的膜。此外，因为膜的生长忠实于基板表面的凸凹形状，所以即使在细孔的内表面上也能够均匀地成膜。
在图11中，如果在槽30内作为基板32设置图5的基板P′[由网10+电路图案(18，20)构成。除去了光敏抗蚀剂层14]，则能够在短时间内在正反面同时形成聚酰亚胺膜。
图7表示这样得到的绝缘材料被覆基板P″，但在现有技术中例如双点划线所示那样用环氧材料M形成绝缘膜。这种情况下，印刷基板P″的整体厚度t为约40μ，而如果采用本发明的实施方式，则整体厚度t′成为约1μ。在图7中，用虚线m表示聚酰亚胺膜，但即使加上电路图案(18，20)也是约1μ。而且，在图7中为了容易理解图而大幅度缩小图示环氧材料M的厚度。此外，在图中假设忽略整体的比例。
而且，如果从平面上看，则残留有相当多的网10张开网眼的部分。这样得到的印刷基板P″变得非常柔软。容易弯曲，且具有弯曲的部分的电路构成也如通常的聚乙烯袋薄片那样容易进行。此外，聚酰亚胺m因为耐热性好(例如热变形小)，所以容易进行各种加工。
如果采用本发明的实施方式1，则进一步在图9中在聚酰亚胺的薄膜m上溅射导电性材料(例如铝)，形成铝膜n。由此，能够从外部向内部，以及从内部向外部进行电磁波屏蔽。
图8表示本发明的实施方式2，在本实施方式中把在实施方式1中制成的印刷基板在上下重叠。上方的印刷基板P2和下方的印刷基板P1的电路图案可以相同，也可以不相同，但在此图示相同的情况。箭头表示按压力的方向。把充分接触(相当接する)的电路部20、20′压接。
电路图案(18，20)(18′，20′)的相对的一侧的电路部(20，20′)如图示那样充分接触。用粘接剂Q把两个基板P1、P2一体化。
经过一体化的印刷基板P1、P2用图11的装置把聚酰亚胺层形成在整个表面上。单分子物体还从相对纸面垂直的方向侵入，虽然图示为紧密接触，但是还侵入到粘接剂Q和电路图案一部分之间的间隙、细孔内，形成聚酰亚胺膜。
图10是表示本发明的实施方式2的印刷基板的变形例的剖面图。在本变形例中，形成在第1印刷基板P1′上的电路图案(38，40，50)与形成在上方的第2印刷基板P2′上的电路图案(38′，40′，50′)不同。
这些电路图案也和上述实施方式1的印刷基板同样地制造，但如图10所示，在上下重叠时在上面的电路图案和下面的电路图案中有部分未充分接触的图案部分(50，50′)。粘接剂Q在如图所示那样涂敷时，使上下的印刷基板P1、P2一体化。
这种情况下也是如果使用图11的蒸镀聚合装置，则能够简单地在整个表面上聚合蒸镀聚酰亚胺。还能够容易在印刷基板P1′的上面侧以及印刷基板P2′的下面侧的电路图案和网10、10′的整个面上蒸镀聚酰亚胺。
而且，粘接剂Q在图示中与图案的一部分(40，40′，50′)紧密接触，但即使在它们之间有间隙也没有任何问题，在这些间隙之间也形成聚酰亚胺膜。
以上，说明了本发明的实施方式，但当然本申请发明并不限于这些，根据本发明的技术思想可以有各种变形。
例如，在以上的实施方式中，作为形成电路图案的导电性材料使用了铜，但并不限于此，也可以是其他的导电构件，例如铝(Al)或金(Au)。
此外，在作为电路图案的铜表面上为了防止氧化，也可以镀敷镍(Ni)以及/或者金(Au)。假设在本发明的电路图案中也包含这种情况。
此外，在以上的实施方式中，作为构成网10的材料使用了液晶聚合物，但也可以使用其他非导电性材料，例如使用聚酯。
此外，虽然作为通过蒸镀聚合得到的有机高分子使用了聚酰亚胺，但也可以是其他的蒸镀聚合得到的有机高分子，例如聚脲或聚酰胺。能够改变单分子物体的种类，得到各种有机高分子的蒸镀聚合物，根据其特性使用。
进而，在以上的实施方式中，作为薄片使用了用横丝、纵丝编织了液晶聚合物材料的网10，但代替它也可以使用如图12所示在由非导电性材料构成的箔S上形成了许多小贯通孔b的薄片。

Claims (11)

1、一种印刷基板，其特征在于：
在由非导电性材料构成的多孔质薄片或者箔上形成的、由导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法形成有机高分子膜作为绝缘薄膜。
2、如权利要求1所述的印刷基板，其特征在于：
上述有机高分子是聚酰亚胺、聚酰胺以及聚脲中的任一种。
3、如权利要求1或2所述的印刷基板，其特征在于：
在上述绝缘薄膜上形成有金属薄膜。
4、一种印刷基板，其特征在于：
对于在由非导电性材料构成的多孔质的第1薄片或者箔上形成了第1规定电路图案的第1基板，和在由非导电性材料构成的多孔质的第2薄片或者箔上形成了第2规定电路图案的第2基板，以上述第1规定图案的至少一部分和上述第2规定图案的至少一部分充分接触的方式，将上述第1基板和上述第2基板上下重叠而进行一体化，在上述第1、第2规定电路图案上通过蒸镀聚合法形成有机高分子膜作为绝缘薄膜。
5、如权利要求4所述的印刷基板，其特征在于：
在上述第1、第2基板的上方或者下方，同样地进一步将第3、第4......第n基板上下重叠，使这些第1、第2、第3、第4...第n(n≥3)，基板一体化。
6、如权利要求4或5所述的印刷基板，其特征在于：
上述有机高分子膜是聚酰亚胺、聚酰胺以及聚脲中的任一种。
7、如权利要求4至6中的任一项所述的印刷基板，其特征在于：
在上述绝缘薄膜上形成有金属薄膜。
8、一种印刷基板的制造方法，其特征在于具有以下步骤：
(A)在非导电性的多孔质薄片或者箔上形成光敏抗蚀剂层；
(B)在上述规定的光敏抗蚀剂层上通过进行曝光、显影来形成规定电路图案；
(C)在上述电路图案上镀敷导电性材料；
(D)除去上述光敏抗蚀剂层；
(E)在由上述导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法蒸镀有机高分子材料作为绝缘薄膜。
9、一种印刷基板的制造方法，其特征在于具有以下步骤：
(A)在非导电性的多孔质薄片或者箔上形成光敏抗蚀剂层；
(B)在上述规定的光敏抗蚀剂层上通过进行曝光、显影来形成规定电路图案；
(C)在上述电路图案上镀敷导电性材料；
(D)除去上述光敏抗蚀剂层；
(E)在上述镀敷步骤后进一步在上述导电性材料的电路图案上镀敷与上述导电性材料相同的导电性材料，使上述电路图案的厚度成为规定的大小；
(F)在由上述导电性材料构成的电路图案上通过蒸镀聚合法蒸镀有机高分子材料作为绝缘薄膜。
10、如权利要求8或9所述的印刷基板的制造方法，其特征在于：
在上述绝缘薄膜上形成金属薄膜。
11、如权利要求8至10中的任一项所述的印刷基板的制造方法，其特征在于：
上述有机高分子是聚酰亚胺、聚酰胺以及聚脲中的任一种。
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