CN101198212B - 多层印刷布线板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够在两面安装要求平坦度的CSP的薄型的多层柔性印刷布线板以及低价且稳定地制造该布线板的方法。层叠多个在可弯曲性绝缘基础材料的至少一面上具有布线图形的柔性印刷布线板而成，其特征在于：在位于所述多层印刷布线板的最外层的包括部件安装用的焊环(15a)的布线图形间具有强化图形(16)。

Description

多层印刷布线板及其制造方法

技术领域

本发明涉及多层印刷布线板及其制造方法，特别涉及具有可弯曲性电缆部的薄型的多层柔性印刷布线板及其制造方法。

背景技术

近年来，由于部件件数的减少或小型化、薄型化的要求，使安装各种电子部件的安装基板部和可弯曲性电缆部一体化后的多层柔性印刷布线板以便携式电话等小型电子设备用途为中心广泛地普及(参照专利文献1)。并且，最近，针对该多层柔性印刷布线板的薄型化的要求进一步提高，存在4层为300μm左右的厚度的情况。

但是，为了在所述的薄型的多层柔性印刷布线板上进行电子部件的高密度表面安装，由于布线板本身的刚性较低，所以，在部件安装步骤即膏状焊锡印刷步骤、部件安装步骤、回流步骤中，需要固定在每个产品专用的称作回流夹具的厚度为2mm左右的铝等金属板上，安装步骤的烦杂度、夹具成本成为问题(参照专利文献2)。

此外，在4～6层左右的多层柔性印刷布线板中，有时在其两面安装要求平坦度的CSP(芯片尺寸封装)，由于在单面安装CSP时的回流等的热履历，基板容易弯曲，不能够确保相反面的平坦度，导致安装步骤的成品率降低。与此相对，即便使用回流夹具，因为布线板本身的刚性不足，所以，以现有的方法来解决是困难的。

因此，对于薄型的多层柔性印刷布线板，希望出现可简单地安装电子部件的方法。

图3是表示以往的多层印刷布线板的制造方法的概要剖面结构的步骤图，首先，如图3(1)所示，准备如下的两面柔性印刷布线板：在聚酰亚胺等可弯曲性绝缘基础材料1的两面具有布线图形2、3，利用以通路孔填入电镀进行填充后的有底通孔4进行层间连接。

并且，在其两面，贴合例如在12μm厚的聚酰亚胺膜5上具有厚度为15μm的丙稀、环氧树脂等粘接剂6的所谓的覆盖层7，利用此前的步骤得到成为多层柔性印刷布线板的电缆部以及核心布线板的具有填孔结构的两面核心布线板8。

然后，如图3(2)所示，准备在聚酰亚胺等绝缘基础材料9的单面具有厚度为12μm铜箔10的所谓的单面覆铜层叠板11。对使成为加强层的单面覆铜层叠板11对两面核心布线板8进行加强用的粘接剂12与单面覆铜层叠板11预先进行起模并进行对位，隔着粘接剂12以真空冲压等对单面覆铜层叠板11和两面核心布线板8进行层叠。以此前的步骤得到多层布线基体材料13。

然后，如图3(3)所示，在单面覆铜层叠板11的铜箔10的面上利用通常的光刻方法形成激光加工时的保形掩模，使用其进行激光加工，形成直径为100～150μm左右的导通用孔。并且，作为利用电解电镀取得层间连接用的前处理，进行去钻污处理、导电化处理。

然后，在具有导通用孔的多层布线基体材料上进行15～25μm左右的电解电镀，形成通孔19，取得层间导通。以此前的步骤得到层间导通完成后的多层布线基体材料。

然后，利用光刻方法形成包括安装CSP等表面安装部件的通孔焊环19a。然后，形成阻焊剂层17。根据需要，在布线端子部表面实施焊锡电镀、镍电镀、金电镀等表面处理，或者使用银膏、屏蔽膜等形成针对电缆部的外层侧的屏蔽层。并且，进行外形加工，由此，得到具有电缆部的多层柔性印刷布线板20。

在该例这样的基板厚度为300μm左右的薄型的多层柔性印刷布线板的两面安装CSP的情况下，由于单面安装CSP时的回流等的热履历，布线板容易弯曲，不能够确保相反面的平坦度，导致安装步骤的成品率降低。即便使用回流夹具，因为布线板本身的刚性不足，所以，以现有的方法来解决这个问题也是困难的。

作为针对与此类似的课题的安装方法，有抑制多层印刷布线板的回流时的热变形的方法(参照专利文献3)。对其来说，越是多层印刷布线板的外侧的层绝缘树脂层越厚，能够提高多层印刷布线板的刚性，防止热变形。但是，与多层柔性印刷布线板所要求的薄型化相反，所以，不能够解决问题。

专利文献1特开2004-200260号公报

专利文献2特公平7-60934号公报

专利文献3特许第3750832号公报

在如上所述的薄型的多层柔性印刷布线板上进行高密度表面安装时，对于此种多层柔性印刷布线板来说，因为布线板本身的刚性较低，所以，在部件安装步骤即膏状焊锡印刷步骤、部件安装步骤、回流步骤中需要固定在每个产品专用的称为回流夹具的厚度为2mm左右的铝等金属板上，安装步骤烦杂度、夹具成本成为问题。

此外，在4～6层左右的多层柔性印刷布线板上，有时也在其两面安装要求平坦度的CSP(芯片尺寸封装)，由于在单面安装CSP时的回流等的热履历，布线板容易弯曲，不能够确保相反面的平坦度，导致安装步骤的成品率降低。即便使用回流夹具，由于布线板本身的刚性不足，所以，以现有的方法来解决也是困难的。

发明内容

本发明是鉴于所述问题而进行的，其目的在于提供一种能够在两面安装要求平坦度的CSP的薄型的多层柔性印刷布线板以及低价且稳定地制造该布线板的方法。

为了达到所述目的，在本申请中提出以下各发明。

第一发明是一种多层印刷布线板，层叠多个在可弯曲性绝缘基础材料的至少一面上具有布线图形的柔性印刷布线板而成，其特征在于：在位于所述多层印刷布线板的最外层的包括部件安装用的焊环的布线图形间具有强化图形。

此外，第二发明是一种多层印刷布线板的制造方法，其特征在于，具有如下步骤：a)制造在可弯曲性绝缘基础材料的至少一面上具有布线图形的内层的核心布线板；b)隔着粘接剂在所述内层核心布线板上层叠外层加强层用的可弯曲性覆铜层叠板；c)在所述多层布线基体材料的导通用孔形成部位形成导通用孔；d)使用所述导通用孔进行层间连接；e)在所述多层布线基体材料的最外层形成包括部件安装用的焊环的布线图形和配置在该布线图形之间的强化图形；以及f)在所述强化图形上形成阻焊剂层。

根据这些特征，本发明起到如下效果。

即，在多层印刷布线板上，具有与多层印刷布线板的最外层的部件安装用的焊环电气地独立的金属制的强化图形，所以，使构成多层印刷布线板的材料中的最高的弯曲弹性的铜等金属加厚，在结构上也配置在布线板整体的弯曲弹性最高的布线板的最外层的成为部件安装部的通孔焊环的周围，由此，即使是薄型的多层柔性印刷布线板也能够确保刚性。因此，在CSP的两面安装步骤中，布线板也不会由于在单面安装CSP时的回流等的热履历而弯曲，能够确保相反面的平坦度，能够容易地构筑稳定的安装步骤。

其结果是，根据本发明，能够低价且稳定地制造可在两面安装要求平坦度的CSP的薄型的多层柔性印刷布线板。

附图说明

图1A是表示本发明的实施例1的多层印刷布线板的制造方法的示意性剖面结构的步骤图。

图1B是表示本发明的实施例1的多层印刷布线板的制造方法的示意性剖面结构的步骤图。

图1C是表示本发明的实施例1的多层印刷布线板的制造方法的示意性剖面结构的步骤图。

图1D是表示本发明的实施例1的多层印刷布线板的制造方法的示意性剖面结构的步骤图。

图2是本发明的实施例的多层印刷布线板的示意性剖面结构图以及平面图。

图3是现有方法的多层印刷布线板的制造方法的示意性剖面结构的步骤图。

具体实施方式

以下，参照图1A～图1D以及图2对本发明的实施例进行说明。

实施例1

图1A至图1C是表示本发明的多层印刷布线板的制造方法的示意性剖面结构的步骤图，首先，如图1A(1)所示，准备如下的两面柔性印刷布线板：在聚酰亚胺等可弯曲性绝缘基础材料1的两面具有布线图形2、3，利用以通路孔填入电镀进行填充后的有底通孔4进行层间连接。

并且，在其两面，贴合例如在12μm厚的聚酰亚胺膜5上具有厚度为15μm的丙稀、环氧树脂等粘接剂6的所谓的覆盖层7，利用此前的步骤得到成为多层印刷布线板的电缆部以及核心布线板的具有填孔结构的两面核心布线板8。

如本实施例1所示，在应用了通路孔填入电镀的两面核心布线板的情况下，不需要如通常的通孔电镀那样在布线层使电镀加厚，能够使核心布线板的布线层厚度变薄，所以，能够进行布线的细微化。

并且，关于其后的与加强层的粘接所使用的粘接剂，可厚度较薄地填充，所以，流出量减少、与加强层的层间连接距离本身变短，所以，在加强层的电镀厚度相同的情况下，相对地连接可靠性提高。

作为填孔结构的形成法，不只是本实施例所示的通路孔填入电镀，利用电镀法或刻蚀加工所形成的金属制的导电性突起、印刷导电性膏、油墨等所形成的导电性突起等的方法也可应用。

此外，核心布线板具有填孔结构，由此，在以后的步骤中进行加强时，可采取在填孔上进行层叠的结构，在高密度化上是有利的。此外，也能够期待使高速信号传送时的连接部的反射降低的效果。

然后，如图1A(2)所示，准备在聚酰亚胺等可弯曲性绝缘基础材料9的单面上具有厚度为12μm的铜箔10的所谓的单面可弯曲性覆铜层叠板11。绝缘基础材料9的材质并不限定于聚酰亚胺，可根据用途分别使用。

并且，作为低线性热膨胀材料，可使用含有30重量％左右的二氧化硅等填充剂的环氧树脂材料，或者在需要减小高速信号传送时的电介质损失这样的应用中，作为低介电常数材料，可使用将液晶聚合体等作为基础的单面覆铜层叠板。此外，也可将单面可弯曲性覆铜层叠板变更为两面可弯曲性覆铜层叠板。

然后，对使成为加强层的单面可弯曲性覆铜层叠板11对两面核心布线板8进行加强用的粘接剂12以及单面可弯曲性覆铜层叠板11预先进行起模并进行对位，隔着粘接剂12以真空冲压等层叠单面可弯曲性覆铜层叠板11以及两面核心布线板8。

作为粘接剂12，优选是低流量型的粘结片等流出较少的粘接剂。对于粘接剂12的厚度来说，也考虑到填充性以及平坦性，可选择15～20μm的较薄的厚度。以此前的步骤得到多层布线基体材料13。

此处，代替单面可弯曲性覆铜层叠板，层叠两面可弯曲性覆铜层叠板作为加强层的情况下，预先利用通常的光刻方法的刻蚀方法形成布线图形后，对与核心布线板对置的面进行起模并进行对位，隔着粘接剂以真空冲压等对两面可弯曲性覆铜层叠板和两面核心布线板进行层叠。

然后，如图1A(3)所示，在单面可弯曲性覆铜层叠板11的铜箔10的面上利用通常的光刻方法形成激光加工时的保形掩模，使用其进行激光加工，形成直径为100～150μm左右的导通用孔14。

并且，进行利用电解电镀取得层间连接用的去钻污处理、导电化处理。利用这一系列的处理，对铜箔10以及位于导通用孔底部的铜面进行约2μm左右的刻蚀处理。由此，处理后的铜箔10的厚度为约10μm。

然后，如图1B(4)所示，在具有导通用孔14的多层布线基体材料13上进行40～50μm左右的电解电镀，形成通孔15，取得层间导通。以此前的步骤得到层间导通完成的多层布线基体材料。然后，以利用通常的光刻的方法的刻蚀方法形成通孔焊环15a和外层的强化图形基础部16。此时，若存在析出到覆盖膜5上的电镀层，则将其同时除去。

图1B(5)是图1B(4)的平面图，图1B(5)的A-A’剖面相当于图1A(4)。如图1B(5)所示，成为部件安装部的通孔焊环15a的周围的强化图形基础部16a变为电气地且物理地被隔离的状态。

然后，如图1C(6)所示，在强化图形基础部16a上进一步付加电镀，提高强化效果。在本实施例1中，对于通孔焊环15a上等的不需要强化图形的地方，形成厚度为40μm左右的电镀抗蚀剂，在强化图形基础部16a上实施约30μm厚的电解铜电镀，选择性地进行加厚，形成强化图形基础部16b。由此，在成为部件安装部的通孔焊环15a的周围连续地配置铜厚度为约80～90μm左右的外层的强化图形16。

并且，强化图形16存在的地方的布线板的厚度比没有强化图形的地方厚，但是，强化图形存在的地方基本上是部件安装地方，比被安装的部件高度薄，所以，不会引起部件安装后的实质上的厚度增加。并且，在安装CSP的情况下，因为CSP的焊锡孔直径比强化图形厚度大，所以，不会成为安装上的障碍。

图1C(7)是图1C(6)的平面图，图1C(7)的B-B’剖面相当于图1C(6)。使构成该布线板的材料中的最高的弯曲弹性的铜加厚，在结构上配置在多层印刷布线板整体的弯曲弹性最高的多层印刷布线板的最外层的成为部件安装部的通路孔焊环的周围，由此，即使在薄型的多层柔性印刷布线板中也能够确保刚性。

此外，根据通孔的间距和铜厚度，存在以所述的刻蚀方法形成图1B(4)所示的步骤的通孔和通孔焊环困难的情况。此种情况下，可采用半添加方法、部分电镀方法等，此时，因为铜箔10成为种层，所以，优选预先使用较薄的铜箔或者利用电镀的前处理等的刻蚀使其薄到5μm以下。

此外，作为其他方法，进行利用通常的光刻方法的刻蚀方法之后，可以对铜刻蚀不足的地方组合UV-YAG激光等的修复、修整等步骤。单独或者组合使用这些方法，由此，通孔的间距狭窄，在通孔焊环和强化图形的间隙变窄的情况下也可对应。

然后，如图1D(8)所示，形成阻焊剂层。将在部件安装面上连续地形成的强化图形16作为电极沉积引线，由此，可应用电极沉积聚酰亚胺等电极沉积树脂，通过对其进行使用能够使阻焊剂层17不会错位地形成。

根据需要，在部件安装用焊环或者连接器等的端子表面上实施焊锡电镀、镍电镀、金电镀等的表面处理，使用银膏、屏蔽膜等形成针对电缆的外层侧的屏蔽层。并且，通过进行外形加工来得到具有电缆部的多层柔性印刷布线板18。

图1D(9)是图1D(8)的平面图，图1D(9)的C-C’剖面相当于图1D(8)。对于0.5mm间距以下的窄间距CSP安装部等的阻焊剂层的位置精度严格的地方特别有效，不被布线板的伸缩不均匀等左右，具有使阻焊剂层的形成步骤的成品率稳定的效果。也可使光阻焊剂与电极沉积抗蚀剂组合，此时，可考虑双方的抗蚀剂的处理温度来决定工艺顺序。

在本发明作为对象的厚度为300μm左右的薄型的多层柔性印刷布线板的两面安装CSP的情况下，使构成布线板的材料中的最高的弯曲弹性的铜加厚，在结构上也配置在布线板整体的弯曲弹性最高的布线板的最外层的成为部件安装部的通孔焊环的周围，由此，可确保布线板的刚性。因此，在CSP的两面安装步骤中，布线板也不会因在单面安装CSP时的回流等的热履历而弯曲，能够确保相反面的平坦度，可容易地构筑稳定的安装步骤。

图2是本发明的另一实施例的概要平面图和剖面结构图，在图1中，强化图形基础部16a和强化图形顶部16b大致为相同形状，与此相对，在图2中，在强化图形基础部16a之上部分地形成强化图形顶部16b。

存在只对布线图形部上覆盖电镀抗蚀剂的情况和在强化图形的侧面也付着电镀膜的情况，其对策是必要的。例如，以半添加方法形成细微图形等，图形间隙较窄时，不想在强化图形侧面附加电镀膜的情况下，能够在强化图形基础部与布线图形之间的间隙以进行盖孔的方式覆盖电镀抗蚀剂，所以，在部件安装部的布线被细微化的情况下是优选的。此外，为了高精度地形成阻焊剂层17，若以电极沉积聚酰亚胺等的电极沉积方法形成，是更优选的。

Claims (4)

1.一种多层印刷布线板，层叠多个在可弯曲性绝缘基础材料的至少一面上具有布线图形的柔性印刷布线板而成，其特征在于：

在位于所述多层印刷布线板的最外层的包含部件安装用的焊环的布线图形间具有强化图形。

2.如权利要求1的多层印刷布线板，其特征在于：

所述强化图形由所述布线图形间的强化图形基础部和在该强化图形基础部上选择性地被加厚的强化图形顶部构成。

3.一种多层印刷布线板的制造方法，具有如下步骤：

a)制造在可弯曲性绝缘基础材料的至少一面上具有布线图形的内层的核心布线板；

b)隔着粘接剂在所述内层核心布线板上层叠外层加强层用的可弯曲性覆铜层叠板，得到多层布线基材；

c)在所述多层布线基体材料的导通用孔形成部位形成导通用孔；

d)使用所述导通用孔进行层间连接；

e)在所述多层布线基体材料的最外层形成包括部件安装用的焊环的布线图形和配置在该布线图形之间的强化图形；以及

f)在所述强化图形上形成阻焊剂层。

4.如权利要求3的多层印刷布线板的制造方法，其特征在于，

e)在所述多层布线基体材料的最外层形成包括部件安装用的焊环的布线图形和配置在该布线图形之间的强化图形的步骤由如下步骤构成：e1)在所述多层布线基体材料的最外层形成包括部件安装用的焊环的布线图形和配置在该布线图形之间的强化图形基础部；e2)在所述强化图形基础部上利用电解电镀选择性地形成强化图形顶部。

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