CN101361415A - 立体电路基板及其制造方法 - Google Patents

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CN101361415A CNA2007800016690A CN200780001669A CN101361415A CN 101361415 A CN101361415 A CN 101361415A CN A2007800016690 A CNA2007800016690 A CN A2007800016690A CN 200780001669 A CN200780001669 A CN 200780001669A CN 101361415 A CN101361415 A CN 101361415A
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Abstract

一种立体电路基板(10),具备:基板(20);在基板(20)上多级地设置的第一布线电极组(30);和至少在高度方向上对第一布线电极组(30)之间进行连接的第二布线电极(40),第一布线电极组(30)和第二布线电极(40)的至少连接部,以同一形状连续地一体地设置。

Description

立体电路基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及实现高密度的立体的布线的立体电路基板及其制造方法。
背景技术
近年来,便携电话机、便携信息终端等,通过在内部引入各种功能而快速向综合信息设备发展。因此,为了以有限的容积实现多样化的功能,半导体芯片等的各种器件的小型化、高性能化成为前提。但是,即便是实现了高集成化的半导体芯片,从成本方面、技术方面等的观点来看,以迄今为止的方法,很难实现大幅度的性能提高。
于是,目前用于紧凑地收纳器件的高密度安装技术的重要性越来越高。
另外,为了使器件高集成化,期望有能够与器件的微细的布线相对应、从二维到三维的立体布线。因此,怎样以高密度且简单的工序形成立体电路基板,成为开发的关键。
一直以来,一般实现的是图29A到图29C所示那样的包括立体电路基板的印制基板(例如,参照专利文献1)。
以下,对于现有的具有层叠为四层的多层结构的印制基板,简单地进行说明。
图29A到图29C是说明现有的具有层叠为四层的多层结构的印制基板的要部结构及其制造方法的局部立体图。
首先,如图29A到图29C所示,形成例如三枚单面导体膜4050,该单面导体膜4050具有:在树脂膜401的单面印刷例如导电糊剂而形成的导体图形4020和用导电糊剂填充了过孔的孔(via hole)的导电过孔(via)4030。在此,在导体图形4020,形成在单面导体膜4050的层叠时用于容许其与导电过孔4030的位置偏离的连接区(land)4040。
接着,如图29B所示,将三枚单面导体膜4050,以使得导体图形4020和导电过孔4030的位置对合的方式载置。接着,通过利用例如压力机等从三枚单面导体膜4050的上下方一边加热一边加压,从而形成图29C所示的具有四层结构的印制基板4000。
另外,开发出了使用光造形法、制造具有立体电路基板结构的布线基板的制造方法(例如,参照专利文献2)。
以下,对于使用光造形法、制造具有立体电路基板结构的布线基板的方法,利用图30和图31A到图31E进行说明。
图30是模式性地表示布线基板的制造装置的剖视图,图31A到图31E是说明使用图30的制造装置的布线基板的制造方法的剖视图。
如图30所示,布线基板的制造装置4100,具备:贮存绝缘性液状树脂4110的第一贮存槽4120和贮存导电性液状树脂4130的第二贮存槽4140。而且,设置于工作台4150的基板4160具有使第一贮存槽4120和第二贮存槽4140交替移动的移动控制部4180。进而,通过以产生紫外线等的激光照射装置4190扫描预定的图形,使例如配置在预定深度的基板4160上的绝缘性液状树脂4110或者导电性液状树脂4130固化,通过光造形法形成预定的图形。
以下,关于具体的制造方法,利用图31A到图31E进行说明。
首先,如图31A所示,将基板4160浸渍于第一贮存槽4120的绝缘性液状树脂4110中,通过光造形法在基板4160的表面以预定的厚度形成电绝缘层4200。
接着,如图31B所示,将基板4160浸渍于第二贮存槽4140的导电性液状树脂4130中,在导电性液状树脂4130以预定的厚度平坦化之后,通过光造形法在电绝缘层4200上形成预定的导体图形4210。之后,通过去除导体图形4210以外的导电性液状树脂4130,从而形成第一层的导体图形4210。
接着,如图31C所示,将基板4160浸渍于第一贮存槽4120的绝缘性液状树脂4110中,通过光造形法在基板4160的导体图形4210上以预定的厚度形成电绝缘层4220。此时,不对导体图形4210的预定的位置的绝缘性液状树脂4110照射光地,通过去除绝缘性液状树脂4110而形成过孔的孔4230。
接着,如图31D所示,将基板4160浸渍于第二贮存槽4140的导电性液状树脂4130中,在导电性液状树脂4130以预定的厚度平坦化之后,通过光造形法在电绝缘层4220上形成被覆过孔的孔4230的第二层的导体图形4240。
接着,如图31E所示,通过与上述同样的方法,在导体图形4240上形成电绝缘层4250和第三层的导体图形4260。
记载有,通过以上的工序能够生产性良好地形成多层的布线基板的技术。
另外,也公开了利用使用液晶掩模的光造形法而形成立体的结构物的例子(例如,参照专利文献3)。
利用上述方法,表现出:通过以液晶掩模非层叠而一体地形成包含光固化性树脂的造形对象物的三维形状,从而能够同时制造不同形状的多个部件,因此适于多品种少量生产这一点。
另外,公开了同样使用光造形法、在立体结构物形成电路图形的电路部件的制造方法(例如,参照专利文献4)。
根据上述记载,如图32所示,通过光造形法使光固化性树脂固化为层状而形成立体结构物4300。而且,在其表面形成金属镀层,对该金属镀层使用光刻法和蚀刻法,形成电路图形4310。由此,可在短时间内得到在立体结构物4300形成有电路图形4310的电路部件。
但是,在上述专利文献1所示那样的印制基板中,通过在多枚树脂膜的上下面形成导体图形,使之与在树脂膜中形成的导电过孔连接,从而构成层叠基板。而且,考虑到树脂膜的层叠时的导电过孔与导体图形的连接位置的偏离,而形成连接区。
因此,产生了以下所示的、利用图33A和图33B进行说明的这样的问题。
图33A和图33B是说明导电过孔4030和导体图形4020通过连接区4040连接的状态的模式图。
即,如图33B的俯视图所示,由于与导电过孔4030连接的连接区4040,必须避开连接区4040而配置导体图形4020,因此存在不能以微细的间隔形成导体图形4020这样的问题。
另外,因为只能将导体图形4020形成在树脂膜的两面,所以高密度的立体的布线受到限制。
另外,因为导电过孔4030和导体图形4020通过压接、压焊而连接,所以由于异物混入连接界面、氧化膜形成于连接界面,导致连接阻抗的增加等连接的可靠性方面的问题。为了防止这一问题,如果通过蚀刻等处理界面,则存在由于工序数的增加等所导致的生产效率减低这样的问题。
另外,在层叠多枚树脂膜而一体化的情况下,由于气泡等的残留,容易发生剥离等,在可靠性方面存在问题。
同样地,专利文献2所示的布线基板,因为通过贮存槽的变换形成导体图形和电绝缘层,所以具有能够容易地制造具有多层结构的布线基板这样的优点。
但是,即便在上述布线基板中,因为与导电过孔的形状相比、导体图形的形状较大,所以存在不能形成微细的间隔的导体图形这样的问题。
而且,因为导体图形形成在平坦地形成的电绝缘层上,所以存在不能在任意的位置形成导体图形的问题。
进而,因为在各个工序逐层形成导体图形和导电过孔以及电绝缘层,所以生产效率低下,并且在导体图形和导电过孔的层间处的连接的可靠性方面存在问题。
另外,根据专利文献3,虽能够一揽子地制造立体的绝缘性的构成物,但没有公开任何与电连接了的立体的布线电极相关的记载。
另外,专利文献4所示的电路部件,在立体结构物的表面的预定的位置形成有电路图形。
因此,具有立体的结构的电路图形的形成是困难的。进而,因为电路图形是通过蚀刻而形成的,所以存在在立体结构物的台级处的微细的形成是困难的、生产效率较低这样的问题。
专利文献1:特开2002-368418号公报
专利文献2:特开2004-22623号公报
专利文献3:特开2001-252986号公报
专利文献4:特开平10-12995号公报
发明内容
本发明的立体电路基板,具备:基板、在基板上多级设置的第一布线电极组和至少在高度方向上连接第一布线电极组之间的第二布线电极,第一布线电极组和第二布线电极的至少连接部,具有以同一形状所设置的构成。
通过该构成,能够实现没有连接区和连接界面的、具有高密度且高可靠性的包括第一布线电极组和第二布线电极的布线电极组的立体电路基板。
另外,本发明的立体电路基板的制造方法,有:在基板上通过使用导电性光固化树脂的光造形法一体地连续地形成多级第一布线电极组和至少在高度方向上连接第一布线电极组之间的第二布线电极的方法。
通过该方法,能够一次地连续地容易地制造没有连接区和连接界面的、具有高密度且高可靠性的布线电极的立体电路基板。
附图说明
图1A是模式地表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的局部俯视图。
图1B是图1A的1B-1B线剖视图。
图1C是图1A的1C-1C线剖视图。
图2A是表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的第一布线电极组和第二布线电极的连接状态的局部立体图。
图2B是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的第一布线电极组和第二布线电极的关系的局部俯视图。
图3A是表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部俯视图。
图3B是图3A的3B-3B线剖视图。
图3C是图3A的3C-3C线剖视图。
图4A是表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的另外的其他的例子的局部俯视图。
图4B是图4A的4B-4B线剖视图。
图4C是图4A的4C-4C线剖视图。
图5A是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图5B是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图5C是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图5D是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图5E是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图6A是详细说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的图5B的工序的剖视图。
图6B是详细说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的图5B的工序的剖视图。
图6C是详细说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的图5B的工序的剖视图。
图7是详细说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的图5B的其他工序的剖视图。
图8A是模式地表示本发明的第二实施方式中的立体电路基板的局部剖视图。
图8B是模式地表示本发明的第二实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部剖视图。
图9A是模式地表示本发明的第三实施方式中的立体电路基板的局部俯视图。
图9B是图9A的9B-9B线剖视图。
图9C是图9A的9C-9C线剖视图。
图10A是模式地表示本发明的第四实施方式中的立体电路基板的局部剖视图。
图10B是模式地表示本发明的第四实施方式中的立体电路基板的其他的例子的局部剖视图。
图11A是模式地表示本发明的第五实施方式中的立体电路基板的局部剖视图。
图11B是图11A的11B-11B线剖视图。
图11C是图11A的11C-11C线剖视图。
图12A是表示本发明的第五实施方式中的立体电路基板的其他的例子的局部俯视图。
图12B是图12A的12B-12B线剖视图。
图12C是图12A的12C-12C线剖视图。
图13A是表示本发明的第五实施方式中的立体电路基板的另外的其他的例子的局部俯视图。
图13B是图13A的13B-13B线剖视图。
图13C是图13A的13C-13C线剖视图。
图14A是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图14B是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图14C是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图14D是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图14E是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图14F是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图15A是模式地表示本发明的第六实施方式中的立体电路基板的局部剖视图。
图15B是模式地表示本发明的第六实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部剖视图。
图16A是模式地表示本发明的第七实施方式中的立体电路基板的局部剖视图。
图16B是模式地表示本发明的第七实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部剖视图。
图17A是模式地表示本发明的第十三实施方式中的立体电路基板的局部俯视图。
图17B是图17A的17B-17B线剖视图。
图17C是图17A的17C-17C线剖视图。
图18A是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图18B是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图18C是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图18D是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图19A是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图19B是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图19C是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图20A是表示在本发明的第八实施方式的立体电路基板的制造方法中、在立体电路基板上形成第一布线电极组以及第二布线电极的各处理级段的掩模的例子的俯视图。
图20B是表示在本发明的第八实施方式的立体电路基板的制造方法中、在立体电路基板上形成第一布线电极组以及第二布线电极的各处理级段的掩模的例子的俯视图。
图20C是表示在本发明的第八实施方式的立体电路基板的制造方法中、在立体电路基板上形成第一布线电极组以及第二布线电极的各处理级段的掩模的例子的俯视图。
图20D是表示在本发明的第八实施方式的立体电路基板的制造方法中、在立体电路基板上形成第一布线电极组以及第二布线电极的各处理级段的掩模的例子的俯视图。
图20E是表示在本发明的第八实施方式的立体电路基板的制造方法中、在立体电路基板上形成第一布线电极组以及第二布线电极的各处理级段的掩模的例子的俯视图。
图21A是表示与图20A的掩模对应、在基板上形成的布线电极组的图。
图21B是表示与图20B的掩模对应、在基板上形成的布线电极组的图。
图21C是表示与图20C的掩模对应、在基板上形成的布线电极组的图。
图21D是表示与图20D的掩模对应、在基板上形成的布线电极组的图。
图21E是表示与图20E的掩模对应、在基板上形成的布线电极组的图。
图22是说明通过本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法形成的第一布线电极组和第二布线电极的形状的其他例子的剖视图。
图23是实现本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的光造形装置的概略图。
图24是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子的光造形装置的概略图。
图25A是说明采用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子的图。
图25B是说明采用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子的图。
图25C是说明采用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子的图。
图25D是说明采用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子的图。
图26A是模式地表示本发明的第九实施方式中的立体电路基板的局部俯视图。
图26B是图26A的26B-26B线剖视图。
图26C是图26A的26C-26C线剖视图。
图27A是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图27B是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图27C是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图27D是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图27E是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图27F是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图28A是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图28B是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图28C是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图29A是说明现有的具有按四层层叠的多层结构的印制基板的要部结构及其制造方法的局部立体图。
图29B是说明现有的具有按四层层叠的多层结构的印制基板的要部结构及其制造方法的局部立体图。
图29C是说明现有的具有按四层层叠的多层结构的印制基板的要部结构及其制造方法的局部立体图。
图30是模式地表示现有的布线基板的制造装置的剖视图。
图31A是说明使用图30的制造装置的布线基板的制造方法的剖视图。
图31B是说明使用图30的制造装置的布线基板的制造方法的剖视图。
图31C是说明使用图30的制造装置的布线基板的制造方法的剖视图。
图31D是说明使用图30的制造装置的布线基板的制造方法的剖视图。
图31E是说明使用图30的制造装置的布线基板的制造方法的剖视图。
图32是说明具有现有的立体结构的电路部件的立体图。
图33A是说明现有的布线基板的导电过孔和导体图形通过连接区连接了的状态的模式图。
图33B是说明现有的布线基板的导电过孔和导体图形通过连接区连接了的状态的模式图。
符号说明
10、60、80、200、280、300、400、480、500、600、700、800、880、900、980、2010、2400  立体电路基板
20、220、520、820、2020、2420  基板
30、230、530、830、2030、2430  第一布线电极组
32、34、36、232、234、235、236、238、310、532、534、536、832、834、835、836、838、932、2032、2034、2036、2170、2175、2350、2432、2434、243  6第一布线电极
40、242、244、540、842、844、2040、2042、2340、2440  第二布线电极
45、545、2045、2445  连接部
50、250、350、550、850、2050、2360、2450、4050  绝缘层
100、580、2100  导电性光固化树脂
110、2110、2218、2510  容器
115、2226  光透射窗
120、2120、2220、2520  工作台
130、2202  光照射装置
140、2130、2530  照射光
150  扫描镜
160、2160、2222、2560  控制装置
240、840  第二布线电极组
320  连接电极
330、340  无效(dummy)电极
410、910  半导体芯片
420、920  电容器
430、930  电子部件
510、810  金属层
2140、2141、2142、2143、2144、2145、2540  开口部
2150、2550  掩模
2200、2250  光造形装置
2203  激光
2204  准直部
2206、2208  偏振器
2210  图形形成装置
2211  液晶面板
2212  透镜
2214  镜体
2216  物镜
2224  控制部
2300  晶片
2310  半导体芯片
2320、2355  电极端子
2330  布线电极组
2370  突起
2410  金属层
2429  第一布线树脂组
2431、2433、2435  第一布线树脂
2439  第二布线树脂
2500  光固化性树脂
具体实施方式
以下,关于本发明的实施方式,边参照附图边进行说明。
(第一实施方式)
图1A是模式地表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的局部俯视图,图1B是图1A的1B-1B线剖视图,图1C是图1A的1C-1C线剖视图。
如图1A至图1C所示,立体电路基板10,例如在包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、玻璃环氧树脂、硅、玻璃等的基板20的至少一面,设置通过包含含有例如银、金、银钯微粒等的导电填充物的光固化性树脂的导电性光固化树脂而立体地形成的布线电极组。在此,为了易于理解地进行说明,将图1A的布线电极组中的以带状所示的电极组设为第一布线电极组30,将以圆状所示的设为第二布线电极40。另外,第二布线电极40具有与现有的布线基板中的导电过孔相同的作用,将形成为多级的第一布线电极组30在高度(厚度)方向上连接。
另外,在本发明的第一实施方式中,以下述构成为例而表示,该构成中,由例如设置在立体电路基板10的高度方向上的相当于最下级的第一级的第一布线电极32、第二级的第一布线电极34和相当于最上级的第三级的第一布线电极36的三级构成第一布线电极组30。
以下,使用图2A和图2B,模式地说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的第一布线电极组和第二布线电极的连接状态。
图2A是表示第一布线电极组和第二布线电极的连接状态的局部立体图,图2B是说明第一布线电极组和第二布线电极的配置关系的局部俯视图。
如图2A所示,第一级的第一布线电极32和第二级的第一布线电极34,通过第二布线电极40,如在下文的使用光造形法的制造方法中详细说明的那样,至少其连接部45,以同一形状连续且一体地形成。因此,如图2B所示,没有必要设置以往必需的图33A、图33B的连接区4040那样的不需要的部分。
即,根据本发明的第一实施方式,因为没有必要在与对多级的第一布线电极组之间进行连接的第二布线电极40之间的连接部45设置连接区,所以能够将各级的第一布线电极以微细的狭小间距进行设置。其结果是,能够实现高密度地设置有立体的布线电极组的立体电路基板10。
另外,能够不受现有这样的树脂膜的两面限制地形成第一布线电极组30,所以能够将第一布线电极组30设置在立体电路基板10的任意的高度。其结果是,能够实现设计自由度高的立体电路基板10。
另外,因为第一布线电极组30和第二布线电极40连续地一体设置,所以例如在第一布线电极组30和第二布线电极40的界面不会形成氧化膜等,能够实现在界面处的连接电阻的增加、不均较小的立体电路基板10。
以下,关于本发明的第一实施方式中的立体电路基板的另外的例子,使用图3A至图4C进行说明。
图3A是表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部俯视图,图3B是图3A的3B-3B线剖视图,图3C是图3A的3C-3C线剖视图。
在图3A到图3C中,设置至少将到相当于最上级的第三级的第一布线电极36为止的第二布线电极40和第一布线电极32、34埋设于其中的绝缘层50,在这一点上与图1A到图1C的情况不同。
即,在基板20上,通过光造形法,使包含含有例如银微粒等的导电填充物的光固化性树脂的导电性光固化树脂固化,由第一布线电极组30和第二布线电极40形成立体的布线电极组,之后,将除它们以外的导电性光固化树脂去除。然后,通过以至少埋设到第三级的第一布线电极36为止的第二布线电极40和第一布线电极32、34的方式,使用例如浸渍法、注入法等,填充例如PET等的热塑性树脂、环氧等的热固化性树脂并使之固化而形成绝缘层50。另外,在没有安装电子部件的情况下,为了提高耐湿性等的可靠性,也可以将第三级的第一布线电极36埋设在绝缘层50中,这是不言自明的。
由此,可以实现通过绝缘层50加强立体布线的第一布线电极组30和第二布线电极40而提高机械强度、并且耐湿性等的耐环境性以及可靠性优异的立体电路基板60。
另外,图4A是表示本发明的第一实施方式中的立体电路基板的另外的其他的例子的局部俯视图,图4B是图4A的4B-4B线剖视图,图4C是图4A的4C-4C线剖视图。
在图4A到图4C中,在去除基板20这一点上与图3A到图3C所示的立体电路基板60不同。
即,从图3A到图3C所示的立体电极基板60,使用例如研磨法、蚀刻法、机械的剥离等,可以去除包含例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯、含氟树脂、玻璃等的基板20,而构成立体电路基板80。
由此,能够实现能够更加薄型化、并且能够对露出至绝缘层50的上下面的第一布线电极组30安装例如电子部件等的立体电路基板80。
以下,使用图5A到图5E和图6A到图6C,说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法。另外,对与图1A到图1C相同的构成要素附加相同的符号进行说明。
图5A到图5E,是说明本发明的第一实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。而且,图6A到图6C是详细说明图5B的工序的剖视图。
首先,如图5A所示,准备例如厚度20μm~500μm的PET膜、玻璃环氧基板或者陶瓷基板等的基板20。
接着,如图5B所示,在基板20上,使用光造形法,顺次形成第一级的第一布线电极32、第二布线电极40、第二级的第一布线电极34、第二布线电极40、第三级的第一布线电极36。
在此,使用图6A到图6C,详细说明第一布线电极组30和第二布线电极40的形成方法。
首先,如图6A所示,在以包含例如银微粒等的导电填充物的丙烯酸系酯光固化性树脂(以下,记为“导电性光固化树脂”)100充满的容器110中,浸渍设置在至少能在Z方向上移动的工作台120上的基板20。
接着,用例如从光照射装置130射出的照射光140,使用例如扫描镜150,在X-Y方向上按例如第一级的第一布线电极32的图形对基板20上的导电性光固化树脂100进行扫描。
在此,作为光照射装置130,能够利用氩激光器、He-Cd激光器、YAG激光器、氦氖激光器、半导体激光器或者将高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯、钨灯、卤素灯、荧光灯以物镜聚光而进行利用。
另外,作为导电性光固化树脂100的光固化性树脂,能够使用聚氨酯丙烯酸酯系、环氧系、环氧丙烯酸酯系、丙烯酸酯系等的用紫外线、可见光进行固化的树脂等。进而,作为导电填充物,除银微粒以外,能使用铜、金、镍等的微粒中的、具有例如几μm~十几μm左右的平均粒径的例如球状的微粒。另外,还可以使用树脂、无机填充物等。
接着,如图6B以及图6C所示,一边形成第一布线电极组30以及第二布线电极40一边顺次使工作台120沿Z方向没入导电性光固化树脂100中。由此,变为图5B所示的立体的布线电极组形成在导电性光固化树脂100之中的状态。在此,使工作台120的移动速度与照射光140的强度、照射时间、扫描时间同步、进而根据导电性光固化树脂100的银微粒的形状、大小通过控制装置160进行控制。另外,基于输入光照射装置130中的三维布线电极组的数据、例如三维的CAD数据,对照射光140、扫描镜150的动作进行控制。另外,工作台120,不仅可在Z方向移动,还可以在X-Y方向上移动。此时,扫描镜150可以是固定的。
另外,如上所述,对照射光140从容器100的上面进行照射的例子进行说明,但并不限定于此。例如,如图7所示,可以将容器110的底面用透射照射光140的、例如石英等的光透射窗115等形成,一边升上设置有基板20的工作台120,一边形成三维的立体的布线电极组。此时,导电性光固化树脂100,由于受容器110的底面与基板20限制,能平坦性良好地供给。因此,与在利用导电性光固化树脂100的粘性使其平坦化之后,降下工作台120以形成立体的布线电极组的情况相比,能够在短时间内形成。
另外,在上文中,使工作台沿X-Y方向移动,但也可以使其仅沿Z方向移动,通过按各级、开口为不同电路图形形状的掩模,一揽子地按各级形成电路图形。进而,作为掩模,还可以使用能够通过电信号连续地形成任意的图形的例如矩阵驱动型的液晶面板。
接着,如图5C所示,通过用例如浸渍到溶剂中、鼓风去除没被照射光140照射的未固化的导电性光固化树脂100,从而制造图1A到图1C所示的立体电路基板10。
接着,如图5D所示,在以例如环氧、亚酰胺系或者丙烯酸系等的液状树脂充满的容器(没有图示)中,浸渍图5C所示的立体电路基板10。接着,通过使该基板10冷却并固化,从而制造具有绝缘层50的立体电路基板60。另外,也能够利用例如毛细管现象,将环氧、亚酰胺系或者丙烯酸系等的树脂注入布线电极组的周围而形成绝缘层50。
进而,如图5E所示,通过使用例如研磨法、蚀刻法、机械的剥离等去除图5D所示的立体电路基板60的基板20,从而制造更加薄型的立体电路基板80。
如上所述,根据本发明的第一实施方式的立体电路基板的制造方法,能够一体地连续地形成由第一布线电极组和第二布线电极所构成的立体的布线电极组,所以能够实现生产效率高的制造方法。
另外,因为连续形成第一布线电极组和第二布线电极,所以没有必要形成考虑了位置偏离等而设的连接区,能够以微细的间隔形成第一布线电极组、第二布线电极。
另外,因为能够通过照射光的扫描,形成第一布线电极组和第二布线电极,所以能够将它们配置形成在例如立体电路基板的任意的位置。其结果是,因为第一布线电极组和第二布线电极的形成位置不受限制,所以能够实现形成密度飞跃上升的立体电路基板。
另外,因为能够连续地形成第一布线电极组和第二布线电极,所以不存在第一布线电极组和第二布线电极的界面。因此,能够制造界面处的连接阻抗的增加、不均都较小的连接可靠性优异的立体电路基板。
(第二实施方式)
图8A是模式地表示本发明的第二实施方式中的立体电路基板的局部剖视图,图8B是模式地表示本发明的第二实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部剖视图。
如图8A所示,本发明的第二实施方式中的立体电路基板200,具有:由相对基板220的水平方向以任意的角度设置的第一布线电极235、剖面形状不同的第一布线电极238等构成的第一布线电极组230;以及由按倾斜方向设置的第二布线电极244等构成的第二布线电极组240,这一点与第一实施方式的立体电路基板10不同。在此,所谓相对水平方向的任意角度,指的是上述第一布线电极组、第二布线电极的至少一部分相对铅垂方向具有角度,没有必要使整体具有一定的角度。
即,第一布线电极组230,包括:相当于最下级的第一级的第一布线电极232、第二级的第一布线电极234、相当于最上级的第三级的第一布线电极235、236、剖面形状不同的第一布线电极238等。另外,第二布线电极组240包括:在垂直方向上连接第一布线电极组230的第二布线电极242和在倾斜方向上连接第一布线电极组230的第二布线电极244等。
通过该构成,例如将相对水平方向倾斜设置的第一布线电极235,布线在第一布线电极组230的间隔较窄的位置的情况下,用于实现窄间隔化的效果较大。
另外,因为倾斜形成的第二布线电极244,能够以较短的距离对要连接的第一布线电极组230之间进行连接,所以对布线电阻的降低起到很大的效果。
另外,能够自由地改变以任意的角度设置的第一布线电极235、剖面形状不同的第一布线电极238以及第二布线电极(没有图示)等的任意的方向的剖面形状、剖面面积。因此,能够实现能够根据所要求的布线电阻等自由地设计布线电极组的立体电路基板200。例如,在以低电阻形成与电子部件等连接的位置、由寄生电容、布线电极组之间的电容和布线电阻所构成的滤波器等的情况下有效。
例如,在上述说明中示出了剖面形状为长方形状的例子,但本发明并不限定于此。例如还可以按照曲线状、螺旋状或者多边形等的任意的形状形成。
以下,关于本发明的第二实施方式中的立体电路基板的其他的例子,使用图8B进行说明。
在图8B中,设置至少将直到相当于最上级的第三级的第一布线电极235、236为止的第二布线电极组240和第一布线电极232、234、238埋设于其中的绝缘层250,这一点与图8A的立体电路基板200不同。
即,在基板220上,通过光造形法,使包含含有例如银微粒的光固化性树脂的导电性光固化树脂固化,由第一布线电极组230和第二布线电极组240形成立体的布线电极组,之后,将除它们以外的导电性光固化树脂去除。然后,通过以至少埋设到第三级的第一布线电极235、236为止的第二布线电极组240和第一布线电极232、234、238的方式,使用例如浸渍法、注入法等,填充例如PET等的热塑性树脂、环氧等的热固化性树脂并使之固化而形成绝缘层250。
另外,在没有安装电子部件的情况下,在例如电连接立体电路基板和立体电路基板的模块基板中,为了提高可靠性而将第三级的第一布线电极235、236也埋设于绝缘层250中。
另外,本发明的第二实施方式中的立体电路基板的制造方法,与第一实施方式的立体电路基板的制造方法相同,省略说明。
根据上述内容,可实现具有以任意的角度以及形状形成的第一布线电极组230、第二布线电极组240的立体电路基板280。
由此,能够实现通过绝缘层加强了立体布线的第一布线电极组和第二布线电极组而提高机械强度、并且耐湿性等的耐环境性以及可靠性提高了的立体电路基板。
另外,与第一实施方式同样地,去除立体电路基板280的基板220,能够实现更加薄型的立体电路基板。
(第三实施方式)
图9A是模式地表示本发明的第三实施方式中的立体电路基板的局部俯视图,图9B是图9A的9B-9B线剖视图,图9C是图9A的9C-9C线剖视图。
如图9A所示,立体电路基板300,例如像第一布线电极310那样,在其一方的端部变为自由端的情况、在形成立体的布线电极组的过程中以悬浮于空中的状态形成的连接电极320的情况下,为了对它们进行保持,而设置有没有与其他的第一布线电极组、第二布线电极连接的无效电极330、340,这一点与第一实施方式的其他的例子的立体电路基板60不同。
即,如图9B所示,仅连接例如安装于立体电路基板300的电子部件之间的连接电极320,通常没有必要与其他的第一布线电极组连接。因此使用光造形法形成连接电极320时,在去除未固化的导电性光固化树脂的工序中,会同时去除连接电极320。其结果是,产生没有连接电子部件之间的情况。另外,在要安装电子部件的情况下,为了通过其的配置仅连接电子部件的连接端子,会出现第一布线电极310的一方的端部形成为自由端,该端部的位置没有被固定的情况。
于是,为了固定连接电极320的位置,与连接电极320一体地形成地设有无效电极340。同样地,设有保持第一布线电极310的自由端的无效电极330,并将其埋设在绝缘层350中而构成立体电路基板300。由此,能够实现安装电子部件时的设计自由度提高了的立体电路基板。
另外,通过去除具有自由端的第一布线电极组,能够实现:在形成绝缘层的过程中,将由自由端的变形所导致的与其他的第一布线电极组的短路等防患于未然的可靠性高的立体电路基板。
另外,在上述内容中,以在制造过程中悬浮于空中的连接电极320、具有自由端的第一布线电极310为例进行了说明,但并不限定于此。例如,在第一布线电极组之间的布线长度较长、第二布线电极不能保持在其配置位置的情况下,可以在第二布线电极之间的预定的位置形成无效电极。由此,能够制造可靠性高的立体电路基板。
(第四实施方式)
图10A是模式地表示本发明的第四实施方式中的立体电路基板的局部剖视图,图10B是模式地表示本发明的第四实施方式中的立体电路基板的其他的例子的局部剖视图。
如图10A所示,立体电路基板400,是在第一实施方式的立体电路基板60的相当于最上级的第三级的第一布线电极36,安装例如半导体芯片410、芯片状的电容器420等的电子部件430而构成的。
另外,如图10B所示,立体电路基板480,是在第一实施方式的立体电路基板80的两面的相当于最上级以及最下级的第一布线电极组安装电子部件430而构成的。
通过这些构成,通过高密度地立体地形成的布线电极组,能够实现:能够提高电子部件的安装密度,并且易于高功能化与多功能化的立体电路基板。
另外,本发明的第四实施方式,能够适用于上述各实施方式中的立体电路基板。尤其是,第四实施方式的立体电路基板480,在实现电子部件的更加高密度安装方面其效果较大。
(第五实施方式)
图11A是模式地表示本发明的第五实施方式中的立体电路基板的局部俯视图,图11B是图11A的11B-11B线剖视图,图11C是图11A的11C-11C线剖视图。
如图11A至图11C所示,立体电路基板500,在例如包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的基板520的至少一侧的面,设置通过包含含有例如银微粒等的导电填充物的光固化性树脂的导电性光固化树脂而立体地形成的布线电极组。进而,在布线电极组的整个外表面,使用例如镀敷法等而设置例如金、银、铜等的金属层510。
即,第五实施方式,在布线电极组的整个表面具有金属层510,这一点与第一实施方式不同,其他的构成是相同的。
另外,以下,为了便于理解地进行说明,将图11A的布线电极组中的以带状所示的电极组设为第一布线电极组530,将以圆状所示的设为第二布线电极540。另外,第二布线电极540具有与现有的布线基板中的导电过孔相同的作用,将形成为多级的第一布线电极组350在高度(厚度)方向上连接。
另外,在本发明的第五实施方式中,以下述构成为例而表示,该构成中,由设置在立体电路基板500的高度方向上的相当于最下级的第一级的第一布线电极532、第二级的第一布线电极534和相当于最上级的第三级的第一布线电极536的例如三级构成第一布线电极组530。
而且,即便在本发明的第五实施方式中的立体电路基板500中,也可得到与使用图2在第一实施方式中所说明的情况相同的效果。
即,如图2A所说明的那样,第一级的第一布线电极532和第二级的第一布线电极534,通过第二布线电极540,至少其连接部545以同一形状连续且一体地形成。因此,如图2B所示,没有必要设置以往必需的连接区。
由此,根据本发明的第五实施方式,通过在立体地形成的布线电极组的整个外表面所形成的金属层510,与仅由导电性光固化树脂形成的布线电极组相比,能够大幅降低布线电阻。其结果是,能够实现高频特性优异的立体电路基板500。
另外,因为将金属层500设置在由导电性光固化树脂形成的布线电极组的整个外表面,所以可得到布线电极组的机械强度提高了、可靠性高的立体电路基板。
另外,因为没有必要在与对多级的第一布线电极组之间进行连接的第二布线电极540之间的连接部545设置连接区,所以能够将各级的第一布线电极以微细的狭小间距进行设置。其结果是,能够实现高密度地设置有立体的布线电极组的立体电路基板500。
另外,能够不受现有那样的树脂膜的两面限制地形成第一布线电极组530,所以能够将第一布线电极组530设置在立体电路基板500的任意的高度位置。其结果是,能够实现设计自由度高的立体电路基板500。
另外,因为第一布线电极组530和第二布线电极540连续地一体设置,所以例如在第一布线电极组530和第二布线电极540的界面不会形成氧化膜等。因此,能够实现连接电阻的增加、不均都较小的立体电路基板500。
以下,关于本发明的第五实施方式中的立体电路基板的另外的例子,使用图12A至图12C和图13A至图13C进行说明。
图12A是表示本发明的第五实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部俯视图,图12B是图12A的12B-12B线剖视图,图12C是图12A的12C-12C线剖视图。
在图12A到图12C中,设置至少将到相当于最上级的第三级的第一布线电极536为止的第二布线电极540和第一布线电极532、534埋设其中的绝缘层550,在这一点上与图11A到图11C的情况不同。
即,在基板520上,通过光造形法,使包含含有例如银微粒等的导电填充物的光固化性树脂的导电性光固化树脂固化,形成立体的布线电极组,之后,将除它们之外的导电性光固化树脂去除。然后,在布线电极组的整个外表面,使用例如镀敷法等在第一布线电极组530以及第二布线电极540形成例如金等的金属层510。之后,通过以至少将到第三级的第一布线电极536为止的第二布线电极540和第一布线电极532、534埋设的方式,使用例如浸渍法、注入法等,填充例如PET等的热塑性树脂、环氧等的热固化性树脂并使之固化而形成绝缘层550。另外,也可以将第三级的第一布线电极536埋设在绝缘层550中。
根据本发明的第五实施方式的其他的例子,通过金属层510能够实现布线电阻较低的立体电路基板600。进而,通过绝缘层550,能够实现:加强立体布线的第一布线电极组530和第二布线电极540而提高机械强度,并且耐湿性等的耐环境性以及可靠性优异的立体电路基板600。
另外,图13A是表示本发明的第五实施方式中的立体电路基板的另外的其他的例子的局部俯视图,图13B是图13A的13B-13B线剖视图,图13C是图13A的13C-13C线剖视图。
在图13A到图13C中,在去除基板520这一点上与图12A到图12C所示的立体电路基板600不同。
即,从图12A到图12C所示的立体电极基板600,使用例如研磨法、蚀刻法等,可以去除基板520而构成立体电路基板700。
由此,能够实现能够更加薄型化、并且能够在以上下面从绝缘层550露出的第一布线电极组530安装例如电子部件等的立体电路基板700。
以下,使用图14A到图14F,说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法。另外,对与图11A到图11C相同的构成要素附加相同的符号进行说明。
图14A到图14F,是说明本发明的第五实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图14A表示例如厚度20μm~500μm的PET膜、玻璃环氧基板或者陶瓷基板等的基板520。
首先,如图14B所示,在基板520上,使用光造形法,顺次形成第一级的第一布线电极532、第二布线电极540、第二级的第一布线电极534、第二布线电极540、第三级的第一布线电极536。
在此,第一布线电极组530和第二布线电极540的使用光造形法的形成方法,与在第一实施方式中使用图6A到图6C以及图7所说明的形成方法相同,省略说明。
接着,如图14C所示,通过用例如浸渍到溶剂中、鼓风等去除未固化的导电性光固化树脂580,从而制造与图1A到图1C所示的相同的立体电路基板10。
接着,如图14D所示,使用电解镀敷法、无电解镀敷法等将例如金、银、镍、铜等,在除第一级的第一布线电极532与基板520的界面以外的布线电极组的整个外表面,以例如几μm左右的膜厚形成金属层510。在此,金属层510的膜厚,能够通过例如镀敷液的浓度、温度、电流量的调整自由地设定。
另外,金属层510,不仅可以形成为单层,还可以形成为多层。由此,在例如金属层510是银的情况下,能够实现具有较低的布线电阻、并且通过被金、镍等覆盖而防止银的迁移(migration)和黑色化的、可靠性优异的立体电路基板500。
接着,如图14E所示,通过在以例如PET树脂等充满的容器(没有图示)中,浸渍图14D所示的立体电路基板500,使其在例如120℃、60分钟左右的条件下固化,从而形成绝缘层550。
由此,能够制造:用绝缘层550加强立体地形成的布线电极组,并且耐湿性等提高了的可靠性高的立体电路基板600。另外,能够利用例如毛细管现象,将PET树脂注入布线电极组内而形成绝缘层550。
进而,如图14F所示,通过使用例如研磨法、蚀刻法等去除图14E所示的立体电路基板600的基板520,从而制造更加薄型的立体电路基板700。
另外,在上文中,以将金属层设置在布线电极组的整个表面的例子进行说明,但并不限定于此。例如,还可以在布线电极组的大部分或者一部分等局部设置。
如上所述,根据本发明的第五实施方式的立体电路基板的制造方法,能够实现可得到与第一实施方式相同的效果、并且通过金属层而使得机械强度、高频特性优异的立体电路基板。
(第六实施方式)
图15A是模式地表示本发明的第六实施方式中的立体电路基板的局部剖视图,图15B是模式地表示本发明的第六实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部剖视图。
如图15A所示,本发明的第六实施方式中的立体电路基板800,在第二实施方式的立体电路基板200的立体地形成的布线电极组的整个外表面形成金属层810,而构成第一布线电极组830、第二布线电极组840,这一点与第二实施方式不同。
在此,第一布线电极组830,包括:相当于最下级的第一级的第一布线电极832、第二级的第一布线电极834、相当于最上级的第三级的第一布线电极835、836、剖面形状不同的第一布线电极838等。另外,第二布线电极组840包括:在垂直方向上连接第一布线电极组530的第二布线电极842和在倾斜方向上连接第一布线电极组的第二布线电极844。
由此,能够实现能得到与第二实施方式相同的效果、并且布线电阻低、高频特性优异的立体电路基板800。
以下,关于本发明的第六实施方式中的立体电路基板的其他的例子,使用图15B进行说明。
在图15B中,设置至少将直到相当于最上级的第三级的第一布线电极835、836为止的第二布线电极组840和第一布线电极组830埋设于其中的绝缘层850,这一点与图15A的立体电路基板800不同。
根据上文,可以实现具有以任意的角度以及形状形成的第一布线电极组830、第二布线电极组840的立体电路基板880。
由此,能够实现:通过绝缘层加强了立体布线的第一布线电极组和第二布线电极组而提高机械强度、并且耐湿性等的耐环境性以及可靠性提高的立体电路基板880。
另外,与第五实施方式同样地,去除立体电路基板880的基板820,能够形成更加薄型的立体电路基板。
(第七实施方式)
图16A是模式地表示本发明的第七实施方式中的立体电路基板的局部剖视图,图16B是模式地表示本发明的第七实施方式中的立体电路基板的其他例子的局部剖视图。
如图16A所示,在第五实施方式的立体电路基板600的相当于最上级的第三级的第一布线电极536的金属层510,安装例如半导体芯片910、芯片状的电容器920等的电子部件930,而构成立体电路基板900。
另外,如图16B所示,在第五实施方式的立体电路基板700的两面的相当于最上级以及最下级的第一布线电极组530安装电子部件930而构成立体电路基板980。
通过这样的构成,通过具有高密度地形成的金属层的布线电极组,从而能够提高电子部件的安装密度。另外,因为通过由金属层所实现的布线电阻的降低,可以进行高速的信号传输,所以能够实现易于高功能化和多功能化的立体电路基板。
进而,因为能够通过金属层连接电子部件,所以能够制造实现了例如其与焊料突起等的连接强度的提高、连接电阻的降低的立体电路基板。
另外,可以在上述立体电路基板980的相当于最下级的第一级的第一布线电极932的从绝缘层550露出的表面,通过例如丝网印刷法、镀敷法再次形成金属层。
另外,本发明的第七实施方式,能够适用于上述各实施方式中的立体电路基板。
(第八实施方式)
以下,对本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法进行说明。
图17A是模式地表示通过本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法所制造的立体电路基板的局部俯视图,图17B是图17A的17B-17B线剖视图,图17C是图17A的17C-17C线剖视图。
如图17A所示,立体电路基板2010,具有下述构成:在例如包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的基板2020的至少一个面,将通过包含例如银微粒等的导电填充物的光固化性树脂立体地形成的布线电极组埋设在绝缘层2050中。
在此,为了易于理解地进行说明,将图17A的布线电极组中以带状所示的电极组设为第一布线电极组2030,将以圆状所示的设为第二布线电极2040。另外,第二布线电极2040具有与现有的布线基板中的导电过孔相同的作用,将形成为多级的第一布线电极组2030在高度(厚度)方向上连接。另外,第二布线电极2040的形状,不仅可以是圆状,而且能够设计成例如多边形、椭圆等任意形状。
另外,在通过本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法所形成的立体电路基板2010中,以下述构成为例而表示,该构成中,由设置在立体电路基板10的高度方向上的相当于最下级的第一级的第一布线电极2032、第二级的第一布线电极2034和相当于最上级的第三级的第一布线电极2036的例如三级构成第一布线电极组2030。
以下,使用图18A到图18D和图19A到图19C,对本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法进行说明。
图18A到图18D,是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。另外,图19A到图19C,是说明本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图,详细说明图18B。
图18A是例如厚度20μm~500μm的PET膜、聚酰亚胺膜、玻璃环氧基板、陶瓷基板、玻璃基板等的基板2020。
首先,如图18B所示,在基板2020上,使用光造形法,顺次形成第一级的第一布线电极2032、第二布线电极2040、第二级的第一布线电极2034、第二布线电极2040、第三级的第一布线电极2036。
在此,使用图19A到图19C,详细说明包括第一布线电极组2030和第二布线电极2040的立体布线电极组的制造方法。
首先,如图19A所示,在以包含例如银微粒等的导电填充物的丙烯酸酯系光固化性树脂(以下,记为“导电性光固化树脂”)2100充满的容器2110中,浸渍设置在至少能在Z方向上移动的工作台2120上的基板2020。
接着,在被覆基板2020的导电性光固化树脂2100上配置掩模2150,该掩模2150例如由至少遮蔽紫外线、可见光的金属等构成、并具有预定图形的开口部2140。然后,将例如从光照射装置(没有图示)射出的照射光2130通过掩模2150的开口部2140照射到基板2020上的导电性光固化树脂2100。由此,通过具有例如第一级的第一布线电极2032的图形形状的开口部2140的掩模2150,在基板2020上将第一级的第一布线电极2032一次形成为预定的厚度。另外,所谓预定的厚度,在例如是布线图形的情况下,是1μm~100μm,该厚度,能够通过导电填充物的配合量、光固化树脂的灵敏度和照射光2130的强度、照射时间任意调节。例如,优选,灵活运用作为掩模2150使用的液晶面板的色调,通过灰色标度对开口部2140附近进行晕色。由此,能够形成斜度较大的剖面形状的图形。
在此,作为光照射装置,能够利用氩激光器、He-Cd激光器、YAG激光器、氦氖激光器、半导体激光器或者高压水银灯、氙灯、金属卤化物灯、钨灯、卤素灯、荧光灯等。
接着,如图19B以及图19C所示,一边使工作台2120顺次在Z方向移动,而顺次更换具有与第一布线电极组2030以及第二布线电极2040相对应的预定的图形的开口部2140的掩模2150,一边使导电性光固化树脂2100固化,而形成第一布线电极组2030以及第二布线电极2040。
由此,在导电性光固化树脂2100中形成图18B所示的立体的布线电极组。
在此,如下所述,使工作台2120与掩模2150的更换相对应地移动。此时,根据例如第一布线电极组2030的各级的厚度、第二布线电极2040的高度(厚度),考虑照射光2130的强度、照射时间以及导电性光固化树脂2100的导电填充物的形状、大小,通过控制装置2160,控制工作台2120的移动量等。
以下,关于掩模的开口部的形状以及在基板上形成该掩模的开口部的形状的立体电路基板的制造方法,使用图20A到图20E以及图21A到图21E,更加详细地进行说明。
图20A到图20E,是表示在立体电路基板上形成第一布线电极组以及第二布线电极的各处理级段的掩模的例子的俯视图。而且,图21A到图21E的左侧的图是表示与图20A到图20E的各掩模相对应在基板上形成的布线电极组的俯视图,图21A到图21E的右侧的图是图21A到图21E的左侧的图的21A~21E-21A~21E线剖视图。另外,图21A到图21E的右侧的图,仅表示导电性光固化树脂的固化后的预定的图形,在实际的工序中,在其周围存在未固化的导电性光固化树脂。
首先,如图20A所示,对具有第一级的第一布线电极形状的开口部2141的掩模2150照射照射光,使得导电性光固化树脂固化。由此,如图21A所示,在基板2020上形成第一级的第一布线电极2032。此时,将基板2020以第一级的第一布线电极2032的厚度例如20μm左右没入导电性光固化树脂中的状态保持,进行光造形。
接着,如图20B所示,对具有对第一级的第一布线电极和第二级的第一布线电极之间进行连接的第二布线电极形状的开口部2142的掩模2150照射照射光,使得导电性光固化树脂固化。由此,如图21B所示,在第一级的第一布线电极2032上形成第二布线电极2040。此时,将基板2020进一步以第二布线电极2040的厚度例如50μm左右没入导电性光固化树脂中的状态保持,进行光造形。
接着,如图20C所示,对具有与第二布线电极连接的第二级的第一布线电极形状的开口部2143的掩模2150照射照射光,使得导电性光固化树脂固化。由此,如图21C所示,在第二布线电极2040上形成第二级的第一布线电极2034。此时,将基板2020进一步以第二级的第一布线电极2034的厚度例如20μm左右没入导电性光固化树脂中的状态保持,进行光造形。
接着,如图20D所示,对具有对第二级的第一布线电极和第三级的第一布线电极之间进行连接的第二布线电极形状的开口部2144的掩模2150照射照射光,使得导电性光固化树脂固化。由此,如图21D所示,在第二级的第一布线电极34上形成第二布线电极2040。此时,将基板2020进一步以第二布线电极2040的厚度例如75μm左右没入导电性光固化树脂中的状态保持,进行光造形。
接着,如图20E所示,对具有连接第二布线电极的第三级的第一布线电极形状的开口部2145的掩模2150照射照射光,使得导电性光固化树脂固化。由此,如图21E所示,在第二布线电极2040上形成第三级的第一布线电极2036。此时,将基板2020进一步以第三级的第一布线电极2036的厚度例如25μm左右没入导电性光固化树脂中的状态保持,进行光造形。
如上所述,通过本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法,至少第一布线电极组和第二布线电极的连接部,能够以同一形状连续地一体地、且在平面方向上一次形成。
通过上述的立体电路基板的制造方法,将图18B所示的立体的布线电极组形成在未固化的导电性光固化树脂2100中。
接着,如图18C所示,通过利用例如浸渍到溶剂中、鼓风、自旋涂敷机或者超声波清洗去除没被照射光2130照射的未固化的导电性光固化树脂2100,从而形成包括第一布线电极组2030和第二布线电极2040的立体布线电极组。
接着,如图18D所示,将图18C所示的包括第一布线电极组2030、第二布线电极2040的布线电极组浸渍到以例如丙烯酸、聚氨酯、环氧等的液状树脂充满的容器(没有图示)中。接着,通过例如以紫外线使其固化,而形成具有绝缘层2050的立体电路基板2010。
另外,绝缘层2050,能够利用例如毛细管现象,将PET树脂注入布线电极组的周围而形成。
如上所述,根据本发明的第八实施方式的立体电路基板的制造方法,能够一次地形成包括第一布线电极组和第二布线电极的立体的布线电极组,所以能够大幅提高生产效率、容易制造例如立体电路基板等。
另外,通过掩模的更换,能够在任意位置配置形成第一布线电极组和第二布线电极。其结果是,能够实现第一布线电极组和第二布线电极的形成位置不受限制、设计自由度高的制造方法。
另外,仅以掩模的更换就能够连续地形成第一布线电极组和第二布线电极,所以不会形成第一布线电极组和第二布线电极的界面。因此,能够制造在界面处的连接电阻不会增加、不均较小的连接可靠性优异的立体电路基板。
另外,与第一实施方式同样的,如使用图2A与图2B所说明的那样,使用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法所形成的包括第一布线电极组和第二布线电极的布线电极组,具有以下所示的特征。
图2A是表示第一布线电极组和第二布线电极的连接状态的局部立体图,图2B是说明第一布线电极组和第二布线电极的配置关系的局部俯视图。
即,如图2A所示,第一级的第一布线电极32和第二级的第一布线电极34,通过第二布线电极40,至少其连接部45,以同一形状连续且一体地形成。因此,如图2B所示,没有必要设置以往必需的连接区。其结果是,能够连续地形成第一布线电极组和第二布线电极,所以没有必要形成考虑到位置偏离等的连接区,能够以微细的间隔形成第一布线电极组和第二布线电极。
另外,在本发明的第八实施方式中,以更换掩模而立体地形成预定的布线电极组的例子进行说明,但并不限定于此。例如,也能够将能够基于CAD数据等形成预定的图形的例如矩阵驱动型的液晶面板作为掩模使用。此时,为了防止液晶面板的液晶材料的特性的降低,优选,照射液晶面板的照射光是氩激光(波长488nm)、氦氖激光(波长632.8nm)等可见光。其中,在形成为微细的形状的情况下,更加优选波长较短的可见光。
由此,能够省略掩模的更换工序,所以能够在更短的时间内制造立体电路基板。
另外,能够灵活运用液晶面板的色调,通过灰色标度对开口部2140附近进行晕色,消除导电微粒的光散射、在掩模附近所产生的衍射光的影响。进而,液晶面板通过电信号能够连续形成任意的图形,所以例如图22所示,能够自由地形成任意的倾斜度、剖面形状不同的第一布线电极2170、2175、第二布线电极2042。由此,能够实现设计自由度更高、通用性更优异的立体电路基板。
以下,关于实现本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的光造形装置,使用图23进行说明。
图23是实现本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的光造形装置2200的概略图。
如图23所示,光造形装置2200包括:例如光照射装置2202、准直部2204、偏振器2206、2208、图形形成装置2210、透镜2212、镜体2214、物镜2216、填充有导电性光固化树脂的容器2218、使对象物移动的工作台2220和控制该工作台2220的控制装置2222等。
另外,光照射装置2202包括:产生可见光、紫外线等的激光器、灯等。
另外,图形形成装置2210,包括:金属制的可更换的掩模、液晶面板。而且,在包括液晶面板的情况下,例如CAD数据等的预定的二维的图形信息,通过例如PC等的控制部2224,显示在液晶面板2211上。
以下,作为图形形成装置2210,以液晶面板2211为例,对它的动作进行说明。
首先,为了使从光照射装置2202射出的例如激光2203通过准直部2204照射液晶面板2211的整个面,而增大激光2203的光束直径。
然后,通过设置在液晶面板2211前的偏振器2206,截取例如激光2203的直线偏振分量的光,使得图形的对比度提高。
进而,液晶面板2211,通过例如薄膜晶体管(TFT)的矩阵驱动而显示从控制部2224输出的预定的图形。
另外,通过设置在液晶面板2211后的偏振器2208,在液晶面板2211所显示的图形以光的浓淡变换。
然后,通过偏振器2208的激光2203,通过包括透镜2212、镜体2214和物镜2216等的将图形变换为任意大小的光学系统,而在导电性光固化树脂2100成像,以预定的图形曝光。
进而,通过控制装置2222,使工作台2220顺次例如在Z方向上移动,而形成立体电路。
另外,图形形成装置2210,在其由多个掩模构成的情况下,具有与工作台2220的动作相对应地更换掩模的机构。
另外,在上文中,以激光2203从容器2218的上面照射的例子进行说明,但并不限定于此。例如,如图24的光造形装置2250所示,可以在容器2218的底面用透射激光2203的例如石英等形成光透射窗2226,一边升上设置在工作台2220的基板2020,一边形成三维的立体电路基板。此时,导电性光固化树脂2100,由于受容器2218的底面与基板2020限制,故平坦性良好地被供给。因此,与在利用导电性光固化树脂2100的粘性使其平坦化之后、降下工作台2220以形成立体电路基板的情况相比,能够将其在短时间内形成。
另外,上文中,以在绝缘层中埋设布线电极组的例子进行说明,但并不限定于此。例如,在布线电极组为了确保其立体电路基板结构而具有必要的机械强度的情况下,尤其可以不设置绝缘层。由此,因为没有绝缘层等的电介质层,所以能得到高频特性进一步提高的立体电路基板。
进而,在形成有绝缘层时,也可以通过例如研磨法等去除基板。由此,可以实现更薄的立体电路基板。
以下,关于采用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子,使用图25A到图25D进行说明。
图25A到图25D,是说明采用本发明的第八实施方式中的立体电路基板的制造方法的其他例子的图。
即,用于在形成于晶片2300上的半导体芯片2310的电极端子2320形成立体电路进行再次布线的、所谓晶片级芯片尺寸封装(WL-CSP)。
图25A是表示在例如硅等的晶片2300所形成的半导体芯片2310的俯视图,图25B到图25D是说明在图25A的晶片2300形成立体电路的工序的图25的25B-25B线剖视图。另外,图25B到图25D,以单个的半导体芯片2310示出,但通常示出的是以晶片2300的状态所形成的。
首先,如图25A所示,准备形成有半导体芯片2310的晶片2300。
接着,如图25B所示,通过上述说明的光造形法,在半导体芯片2310的以例如40μm间隔形成的电极端子2320,形成包括第二布线电极2340和第一布线电极2350的布线电极组2330。由此,通过立体电路,将在半导体芯片310所形成的微小的电极端子2320扩大到例如半导体芯片2310的整个面,按可对其他的电子基板等倒装芯片安装的、以例如300μm间隔所形成的电极端子2355的配置再次布线。
接着,如图25C所示,在立体布线的布线电极组2330的周围,由例如密封树脂等形成绝缘层2360,而埋设布线电极组2330。此时,优选,以至少露出最上级的布线电极组2330的方式进行埋设,但在这样埋设很困难的情况下,也可以通过例如CMP(Chemical Mechanical Polishing,化学机械研磨)等研磨处理,使布线电极组2330露出来。由此,可靠地使布线电极组2330露出,能够实现可靠性高的连接。
接着,如图25D所示,在使之露出的布线电极组2330的电极端子2355,以例如焊料球等形成突起2370。
然后,通过用例如切割法等将形成有突起2370的半导体芯片2310分离为单片,从而能够容易地得到可靠性高的WL-CSP。
另外,在上文中,以利用焊料球等的不同的工序形成突起2370的例子进行说明,但本发明并不限定于此。例如,可以使用上述的光造形法,与立体的布线电极组一体地一次地形成突起。此时,重要的是以至少不会将突起埋设于绝缘层2360中的方式形成。
另外,在上文中,以对半导体芯片2310直接形成再次布线用的布线电极组的例子进行说明,但本发明不限定于此。例如,也可以制形成为例如具有再次布线用的布线电极组的例如插件(interposal)等。
以下,对于本发明的第八实施方式所使用的导电性光固化树脂2100,详细地进行说明。另外,这些材料能够用于其他的各实施方式。
即,导电性光固化树脂2100,至少含有:包括光固化性单体以及光聚合开始剂的光固化性树脂,和导电填充物。
在此,光固化性单体,优选,包括:具有多个光聚合性基的多官能性单体和仅具有一个光聚合性基的单官能性单体的两者。
作为具有多个光聚合性基的多官能性单体,可以使用例如在1分子内具有2个以上的碳碳双键那样的可聚合官能团的化合物。在多官能性单体中含有的可聚合官能团的数目优选为3个~10个,但并不限定在该范围内。另外,当可聚合的官能团的数目少于3个时,有固化性降低的倾向。如果该官能团的数目多于10个,则分子尺寸变大,有粘度增大的倾向。
作为具有多个光聚合性基的多官能性单体的具体例,可以列举出例如烯丙基化环己基二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、甲氧基化环己基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三甘油二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、双酚A-环氧乙烷加成物的二丙烯酸酯、双酚A-环氧丙烷加成物的二丙烯酸酯。另外,还可以使用上述化合物中含有的部分或全部丙烯酰基被例如甲基丙烯酰基取代而成的化合物。
为了防止仅具有一个光聚合性基团的单官能性单体的雾化现象,将其添加到导电性光固化树脂中。由于在不含有单官能性单体时容易进行光固化,所以不仅曝光部分,甚至非曝光部分也发生光固化,容易出现图形边界模糊,即雾化现象。
另外,由于单官能性单体粘度较低,所以为了降低导电性光固化树脂的粘度,可以添加单官能性单体。
作为仅具有1个光聚合性基的单官能性单体,可以列举出例如,丙烯酸苄酯、丙烯酸丁氧基乙酯、丙烯酸丁氧基三甘醇酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸二环戊基酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸甘油酯、丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸十七氟癸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸异癸酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸2-甲氧基乙基酯、丙烯酸甲氧基乙二醇酯、丙烯酸甲氧基二甘醇酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸三氟乙酯。另外,作为单官能性单体,还可以使用上述化合物中含有的丙烯酰基被例如甲基丙烯酰基取代而成的化合物。
另外,作为光聚合引发剂,优选使用市售的光引发剂。作为光聚合引发剂,可以使用例如光还原性的色素和还原剂的组合。另外,光聚合引发剂并不限定这些。
这里,作为还原性的色素,可以列举出例如二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮、α-氨基苯乙酮、4,4’-二氯二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基酮、二苄基酮、芴酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、苄基二甲基缩酮、苄基甲氧基乙基缩醛、苯偶姻甲醚、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、β-氯蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并环庚烯酮、亚甲基蒽酮、4-叠氮基苄基苯乙酮、2,6-二(对叠氮基苄叉基)-4-甲基环己酮、1-苯基-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1,3-二苯基-丙三酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基丙烷三酮-2-(O-苯甲酰基)肟、米蚩酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1、萘磺酰氯、喹啉磺酰氯、n-苯基硫代吖啶酮、2,2’-偶氮二异丁腈、二苯硫醚、苯并噻唑二硫化物、三苯基膦、樟脑醌、四溴化碳、三溴苯砜、过氧化苯甲酰基、曙红、亚甲基蓝,它们可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
进而,作为还原剂,可以举出例如抗坏血酸、三乙醇胺。它们可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
另外,作为导电填充物,只要是具有导电性的金属微粒即可,能够不加限定地使用。例如,可以举出金、银、铂、镍、铜、钯、钼、钨等的微粒。这些金属微粒,可以单独使用,也可以两种以上混合使用。另外,也能够将包含含有上述元素的合金的合金粉作为导电填充物使用。
另外,为了以低温烧制得到低电阻的布线电极组,优选将熔点比较低、电阻率低的金属材料作为导电填充物使用。作为这样的金属材料,优选,例如金、银以及铜。另外,因为金很昂贵、铜易氧化也不能在空气中烧制,所以银是最为优选的。
而且,导电填充物的形状,既可以是块状、鳞片状、微结晶状、球状、粒状、片状等的各种形状,也可以是不定形。其中,优选,导电填充物的形状,是球状或粒状。因为,其曝光时的光透射性好、曝光效率高。
进而,导电填充物的平均粒径,不足10μm,优选不足3μm,更加优选不足1μm。通过使导电填充物的平均粒径不足3μm,能够进行150℃~350℃左右的低温下的烧结,所以能够得到烧结后的电阻率小、导电性优异的布线电极组。而且,通过使用这样的微粒,从而能够得到分辨率高的导电性光固化树脂。另外,通过使导电填充物的平均粒径不足1μm,不仅能够以更低的温度进行烧结,而且能够形成更加微细的布线电极组。进而,在导电填充物的平均粒径大于等于10μm时,导电性光固化树脂的表面粗糙度变大、尺寸精度降低。
另外,为了在基板的移动时,在短时间内供给导电性光固化树脂,导电性光固化树脂的粘度在30Pa·s以下,优选在1Pa·s以下。尤其是,在导电性光固化树脂的粘度在1Pa·s以下时,能够进一步缩短对基板面供给导电性光固化树脂的时间,所以能够使导电性光固化树脂的厚度变得更薄,能够提高布线电极组的分辨率。而且,通过供给时间的缩短,也能够提高生产率。另一方面,在导电性光固化树脂的粘度比30Pa·s高时,为形成预定厚度的布线电极组需要较多的时间、在供给过程中会出现空气进入导电性光固化树脂中的情况。
在此,上述粘度,由在例如25℃下使用锥板粘度计所测定的值表示。
另外,关于导电性光固化树脂所含的光固化性树脂,多官能性单体、单官能性单体以及光聚合引发剂的合适的配合量,优选,每100重量份的导电填充物,多官能性单体为5重量份~30重量份,单官能性单体为0.5重量份~10重量份,光聚合引发剂为0.1重量份~5重量份。而且,在各光固化性树脂的量偏离上述范围时,不能得到期望的导电性,而且在密着性、布线电极组的形成方面出现问题。
另外,导电性光固化树脂,除了上述导电填充物以及光固化性树脂,还可以包括例如分散剂以及粘度调节剂。
在此,具体而言,作为导电填充物,在将包含90重量%的例如3μm的球状的银微粒的导电性固化树脂在例如200℃下烧结时,能得到布线电极的电阻率为5×10-5Ω·cm~1×10-3Ω·cm左右的值。
(第九实施方式)
以下,对本发明的第九实施方式中的立体电路基板进行说明。
图26A是模式地表示本发明的第九实施方式中的立体电路基板的局部俯视图,图26B是图26A的26B-26B线剖视图,图26C是图26A的26C-26C线剖视图。
如图26A到图26C所示,立体电路基板2400具有将布线电极组埋设于绝缘层2450中的构成,该布线电极组,通过在由例如聚氨酯-丙烯酸酯树脂等的光固化性树脂立体地形成的布线树脂组的外表面形成金属层2410而构成。在此,作为金属层2410,用例如金、银、铜等使用例如无电解镀敷法等而形成。
即,第九实施方式,在布线树脂组的外表面形成金属层2410而作为布线电极组这一点上与第八实施方式不同,其他的构成是相同的。
在此,为了易于理解地进行说明,将图26A的布线电极组中的以带状所示的电极组设为第一布线电极组2430,将以圆状所示的设为第二布线电极2440。另外,第二布线电极2440具有与现有的布线基板中的导电过孔相同的作用,将形成为多级的第一布线电极组2430在高度(厚度)方向上连接。
而且,在本发明的第九实施方式中,以下述构成为例而表示,该构成中,以例如设置在立体电路基板2400的高度方向上的相当于最下级的第一级的第一布线电极2432、第二级的第一布线电极2434和相当于最上级的第三级的第一布线电极2436的三级构成第一布线电极组2430。
以下,使用图27A到图27F,对本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法进行说明。另外,对与图26A相同的构成要素附加相同的符号,进行说明。
图27A到图27F是说明本发明的第九实施方式中的立体电路基板的制造方法的剖视图。
图27A表示例如厚度20μm~500μm的PET膜、聚酰亚胺膜、玻璃环氧基板、陶瓷基板或者玻璃基板等的基板2420。
首先,如图27B所示,在基板2420上,使用光造形法,顺次形成包括第一级的第一布线树脂2431、第二级的第一布线树脂2433和第三级的第一布线树脂2435的第一布线树脂组2429、和在高度方向上对它们之间进行连接的第二布线树脂2439。此时,第一布线树脂组2429与第二布线树脂2439的连接部2445,至少以同一形状连续地一体地形成。
另外,第一布线树脂组与第二布线树脂的制造方法,与第八实施方式相同,但由不含导电填充物的光固化性树脂形成这一点上不同。
在此,使用图28A到图28C,简单说明第一布线树脂组2429与第二布线树脂2439的立体电路基板的制造方法。
首先,如图28A所示,将设置在至少可在Z方向上移动的工作台2520上的基板2420,浸渍在以例如聚氨酯系的光固化性树脂2500充满的容器2510中。
然后,在被覆基板2420的光固化性树脂2500上配置掩模2550,该掩模2550以例如至少遮蔽紫外线、可见光的金属等构成、并具有预定图形的开口部2540。而且,例如从光照射装置(没有图示)射出的照射光2530通过掩模2550的开口部2540照射基板2420上的光固化性树脂2500。由此,通过具有例如第一级的第一布线树脂2431的图形形状的开口部2540的掩模2550,在基板2420上将第一级的第一布线树脂2431一次形成为预定的厚度。另外,所谓预定的厚度,在例如第一级的第一布线树脂2431是布线图形的情况下,是1μm~100μm,该厚度,能够通过照射光2530的强度、照射时间任意调节。此时,优选,消除由于掩模2550的开口部2540所产生的衍射光的影响。由此,能够形成斜度较大的剖面形状的图形。
另外,光照射装置、光固化性树脂2500,能够使用与第八实施方式相同的装置、树脂。
接着,如图28B以及图28C所示,一边使工作台2520顺次在Z方向移动,顺次更换具有与第一布线树脂2431、2433、2435以及第二布线树脂2439相对应的预定的图形的开口部2540的掩模2550,一边使光固化性树脂2500固化,以形成第一布线树脂组2429和第二布线树脂2439。
由此,在光固化性树脂2500中形成如图27B所示的立体的布线树脂组。
在此,如下所述,使工作台2520与掩模2550的更换相对应地移动。而且,根据例如第一布线树脂组2429的各级的厚度、第二布线树脂2439的高度(厚度),考虑照射光2530的强度、照射时间以及光固化性树脂2500的特性等,通过控制装置2560,控制工作台2520的移动量等。
而且,例如在第八实施方式中,使用图20A到图20E以及图21A到图21E所说明的那样,形成掩模的开口部的形状和将该掩模的开口部的形状形成在基板上的立体的布线树脂组。
在此,在上文中,以通过掩模的更换来形成布线电极组的例子进行说明,但并不限定于此。例如,在第八实施方式中,如使用图23以及图24所说明的那样,还可以将液晶面板用作为掩模。
另外,布线树脂组的制造方法与第一布线电极组相同,所以省略说明,不同点仅在于,布线树脂组由不含有导电填充物的光固化性树脂形成。
接着,如图27C所示,通过利用例如浸渍到溶剂中、鼓风、自旋涂敷机或者超声波清洗去除没被照射光2530照射的未固化的光固化性树脂2500,从而形成包括第一布线树脂组2429和第二布线电极2439的立体的布线树脂组。
接着,如图27D所示,至少在第一布线树脂组2429和第二布线树脂2439的整个外表面,使用例如无电解镀敷法,形成具有几μm~10几μm左右的膜厚度的包括金、镍、铜、银等的单层膜、金/镍/铜等的层叠膜的金属层2410。另外,能够根据浸渍时间、镀敷槽的温度等任意调整金属层2410的厚度。
在此,优选,预先通过例如蚀刻、等离子体处理等使第一布线树脂组、第二布线树脂的外表面粗面化。另外,等离子体处理,可以在真空中或者大气中进行。另外,在用光造形法形成第一布线树脂组、第二布线树脂时,可以从第一布线树脂组、第二布线树脂的表面朝向内部形成多个微小的孔,使得第一布线树脂组、第二布线树脂多孔化。由此,容易形成作为金属层2410形成铜等的镀敷膜时的核,利用金属层2410的附着强度、镀敷形成时间的缩短,能够提高生产率、可靠性。另外,作为多孔性的形成方法,可以在光固化性树脂中,添加例如多孔二氧化硅、多孔硅、沸石、氧化锆等的多孔性材料的微粒而形成。进而,也可以使通过热等升华的微粒混入光固化性树脂中,由微粒的升华而形成多孔。
通过以上工序,由:包括第一级的第一布线树脂2431和金属层2410的第一布线电极2432;包括第二级的第一布线树脂2433和金属层2410的第一布线电极2434;和包括第三级的第一布线树脂2435和金属层2410的第一布线电极2436形成第一布线电极组2430。同样地,由第二布线树脂2439和金属层2410形成第二布线电极2440。然后,由第一布线电极组2430和第二布线电极2440形成立体的布线电极组。
接着,如图27E所示,至少将图27D所示的包括第一布线电极组2430、第二布线电极2440的布线电极组浸渍在以例如丙烯酸、聚氨酯、环氧等的液状树脂充满的容器(没有图示)中。接着,通过例如紫外线使其固化,从而形成将第一布线电极组2430、第二布线电极2440埋设于其中的绝缘层2450。
另外,利用例如毛细管现象,能够将PET树脂注入布线树脂组的周围而形成绝缘层2450。
进而,如图27F所示,在图27D的处理中,通过使用例如研磨法等去除形成有金属层2410的基板2420,从而制造立体电路基板2400。
根据本发明的第九实施方式的立体电路基板的制造方法,能够一体地连续地形成由通过金属层电连接的第一布线电极组和第二布线电极构成的立体的布线电极组,所以能够实现生产效率高的立体电路基板的制造方法。
另外,因为第一布线树脂组和第二布线树脂连续地一体地形成、由在其外表面形成的金属层电连接,所以能够实现布线电阻低、高频特性优异的可靠性高的立体电路基板。
另外,通过掩模的更换、液晶面板,能够形成配置在任意的位置、包括预定的图形的第一布线树脂组、第二布线树脂。其结果是,能够实现第一布线树脂组、第二布线树脂的形成位置不受限制、设计自由度高的制造方法。
另外,因为仅通过掩模的更换、液晶面板的显示图形的变更,就能够连续地形成第一布线电极组和第二布线电极,所以不会形成第一布线电极组和第二布线电极的界面。因此,能够制造不会发生界面处的剥离等的可靠性优异的立体电路基板。
进而,与第八实施方式同样地,连续地一体地形成第一布线树脂组和第二布线树脂,所以没有必要形成考虑到位置偏离等的连接区,能够以微细的间隔形成第一布线树脂组和第二布线树脂。
另外,在第九实施方式中,以通过无电解镀敷法去除形成有金属层的绝缘性的基板的例子进行说明,但并不限定于此。例如,为了提高机械强度、针对变形等的可靠性,可以包括通过粘接等设置新的基材的工序。另外,为了保护在去除了基板的面露出的金属层,可以包括层压例如PET膜等而设置保护层的工序。
另外,在本发明的第九实施方式中,以用无电解镀敷法形成金属层的例子进行说明,但并不限定于此。例如,可以在用无电解镀敷法形成较薄的金属层之后,用电解镀敷法进一步形成金属层。由此,能够制造在短时间内进行金属层的形成的立体电路基板。
另外,在本发明的第九实施方式中,以使用掩模、液晶面板连续地一次形成第一布线树脂组和第二布线树脂的例子进行说明,但并不限定于此。例如,还可以像第一实施方式所说明的那样,一边使基板在Z方向上移动,一边在X-Y方向上扫描激光等照射光而形成第一布线树脂组和第二布线树脂。由此,能够以低成本的装置构成来制造立体电路基板。
本发明的立体电路基板及其制造方法,应用于要求电子部件等的高密度安装的电子装置、要求能够以小型、薄型连接的高密度布线的信息便携设备等的领域。

Claims (17)

1.一种立体电路基板,其特征在于,
具备:
基板;
在所述基板上多级地设置的第一布线电极组;和
至少在高度方向上对所述第一布线电极组之间进行连接的第二布线电极,
所述第一布线电极组和所述第二布线电极的至少连接部,以同一形状设置。
2.根据权利要求1所记载的立体电路基板,其特征在于,
在所述第一布线电极组和所述第二布线电极的外表面设置有金属层。
3.根据权利要求1所记载的立体电路基板,其特征在于,
设置有绝缘层,该绝缘层至少将直到最上级的所述第一布线电极组为止的所述第一布线电极组和所述第二布线电极埋设于其中。
4.根据权利要求3所记载的立体电路基板,其特征在于,去除了所述基板。
5.根据权利要求3所记载的立体电路基板,其特征在于,
在最上级以及最下级的至少一方的所述第一布线电极组搭载有电子部件。
6.根据权利要求5所记载的立体电路基板,其特征在于,
对仅连接所述电子部件之间的连接电极以及一方的端部至少具有自由端的所述第一布线电极组,设置有保持所述连接电极以及所述第一布线电极组的无效电极。
7.根据权利要求1所记载的立体电路基板,其特征在于,
所述第一布线电极组以及所述第二布线电极,相对水平方向以任意角度设置。
8.一种立体电路基板的制造方法,该制造方法使用光造形法形成多级的第一布线电极组、和至少在高度方向上对所述第一布线电极组之间进行连接的第二布线电极,其特征在于,
所述多级的第一布线电极组和所述第二布线电极,用包含导电填充物的光固化树脂一体地连续地形成。
9.根据权利要求8所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
还包括在所述第一布线电极组和所述第二布线电极的外表面形成金属层的工序。
10.根据权利要求8所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
还包括形成至少将直到最上级的所述第一布线电极组为止的所述第一布线电极组和所述第二布线电极埋设于其中的绝缘层的工序。
11.根据权利要求10所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
还包括去除所述基板的工序。
12.根据权利要求10所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
还包括在最上级以及最下级的至少一方的所述第一布线电极组搭载电子部件的工序。
13.一种立体电路基板的制造方法,该制造方法使用光造形法形成多级的第一布线电极组、和至少在高度方向上对所述第一布线电极组之间进行连接的第二布线电极,其特征在于,
所述光造形法,以形成于掩模的预定的图形一次曝光为预定的厚度,顺次在高度方向上形成所述第一布线电极组和所述第二布线电极。
14.根据权利要求13所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
所述掩模是形成所述图形的液晶面板。
15.根据权利要求13所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
所述第一布线电极组和所述第二布线电极,由包含导电填充物的光固化性树脂形成。
16.根据权利要求13所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
所述第一布线电极组和所述第二布线电极,包括光固化性树脂和在其外表面所形成的金属层。
17.根据权利要求15或16所记载的立体电路基板的制造方法,其特征在于,
所述光固化性树脂,是以可见光固化的树脂。
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