CN101682983A - 布线基板、半导体封装体以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可防止阻焊剂从布线基板上剥离的布线基板。该布线基板的特征是，在具有于主面上露出了金属层的基板和在基板上层叠的阻焊剂的布线基板上，阻焊剂的端部位于金属的上面。本发明的其他布线基板的特征是，具有：绝缘基材层；金属层，其形成在绝缘基材层上，并具有在距绝缘基材层的端部为第1距离的内部配置的端部；和阻焊剂，其形成在金属层上，并具有在距金属层的端部为第2距离的内部配置的端部。

Description

布线基板、半导体封装体以及电子设备

技术领域

本发明涉及布线基板，特别是涉及表面覆盖了阻焊剂(solder resist)的布线基板和在制造阶段层叠了阻焊剂的布线基板。

背景技术

为了防止在使用焊料连接布线基板上的电极与布线基板以及引线等时焊料流到相邻的电极这种情况，进行把阻焊剂层叠在布线基板表面的处理。

近年来，在该布线基板的制造方法中，为了尽可能使品质均匀地批量制造布线基板，采用了在1枚基板上形成多个布线基板的方法，最后将这些切割成单片，作为产品出厂。

在以多面集中(通过切割同时制造的母体基板，来获得多个布线基板的方法)方式制造的布线基板切割成单片时，如果切割面上存在铜等金属，则会使用于切割的刀具的磨损得快。

因此，为了防止刀具的磨损，在切割部上通过蚀刻等除去布线等的铜，在切割部中尽量不增加负荷，把该部分作为切割图形，将布线基板切割成单片。

但是，在切割制作了切割图形的布线基板时，由于布线基板薄而发生变形，层叠在布线基板上的阻焊剂会从绝缘树脂上剥离，而且，由于切割阻焊剂，在该部分上阻焊剂就会形成龟裂。

由于切断了除去了铜箔的布线基板，相对于铜与阻焊剂的粘接力，阻焊剂与绝缘树脂的粘接力弱，由此可知，这是在该阻焊剂和绝缘树脂的部分剥离的原因。

另外，特别是在多层布线基板中不存在芯基板的基板、层叠的布线基板的总厚度在500μm以下的薄基板、或柔性基板的情况下，基板容易产生翘曲，应力容易局部集中，所以存在着容易产生这样的阻焊剂剥离现象的问题。

专利文献1：日本特开平10-22590号公报

专利文献2：日本特开平11-231522号公报

发明内容

本发明的目的是提供一种阻焊剂不容易剥离的布线基板。

本发明之1的布线基板的特征是，在具有于主面上露出了金属层的基板和层叠在基板上的阻焊剂的布线基板上，阻焊剂的端部位于金属层的上面。

本发明之2的布线基板的特征是，在具有绝缘基材层、在绝缘基材层上层叠的金属层和在金属层上层叠的阻焊剂的布线基板上，沿着上述阻焊剂的端部，带状地形成金属层。

本发明之3的布线基板的特征是，具有：绝缘基材层；金属层，其形成在绝缘基材层上，并具有在距绝缘基材层的端部为第1距离的内部配置的端部；和阻焊剂，其形成在金属层上，并具有在距金属层的端部为第2距离的内部配置的端部。

本发明之4的布线基板的特征是，在本发明之2或3的布线基板上，金属层沿着上述绝缘基材层的边缘存在，并且上述金属层的边缘图形的宽度为20μm以上。

本发明之5的布线基板的特征是，在本发明之2至本发明之4中任一项所述的布线基板上，上述金属层沿着上述绝缘基材层的边缘形成环状的图形。

本发明之6的布线基板的特征是，在本发明之2至本发明之4中任一项所述的布线基板上，上述金属层沿着边缘不连续地存在，且在露出了底层的上述绝缘基材层的情况下，其间隙部分为1mm以下。

本发明之7的布线基板的特征是，在本发明之2至本发明之4中任一项所述的布线基板上，上述阻焊剂的端部的50％以上存在于上述金属层上。

本发明之8的布线基板的特征是，在本发明之2至本发明之4中任一项所述的布线基板上，在上述阻焊剂的端部的角中，上述阻焊剂的端部的角存在于上述金属层上。

本发明之9的布线基板的特征是，在本发明之1至本发明之8中任一项所述的布线基板上，上述阻焊剂端部的金属层与该阻焊剂重叠的部分的宽度至少在10μm以上。

本发明之10的布线基板的特征是，在本发明之1至本发明之9中任一项所述的布线基板上，上述金属层是由铜箔构成的层、铜镀层以及由金属浆料构成的层中的任意一种。

本发明之11的布线基板的特征是，在本发明之1至本发明之10中任一项所述的布线基板上，布线基板的厚度为500μm以下。

本发明之12的布线基板的特征是，在本发明之1至本发明之11的布线基板上，在多面集中的形成了布线图形的布线基板上，在基板断裁部分上不存在金属层和阻焊剂。

本发明之13是一种半导体封装体，其特征在于，在本发明之1至12中的任意一种布线基板上安装了半导体元件。

本发明之14是一种电子设备，其特征在于，具备了本发明之1至12中的任意一种布线基板。

发明效果

根据本发明，由于在阻焊剂的端部，作为其下层而形成了金属层，所以可提供一种防止阻焊剂从布线基板上剥离的布线基板。并且，根据本发明，可以提供一种通过沿着阻焊剂的边界线带状配置金属层，在小的区域中有效地防止剥离的布线基板。并且，根据本发明，通过将金属层从阻焊剂中露出的区域和与阻焊剂重叠的区域形成一定的宽度，可应对在层叠工序中的位置误差，所以可提供稳定地保证品质的布线基板。

附图说明

图1是说明本发明的实施方式的布线基板的结构的剖面图。

图2是表示本发明的实施方式的布线基板的俯视图。

图3是表示本发明的实施方式的布线基板的俯视图。

图4是表示本发明的实施方式的布线基板的剖面图。

图5是表示本发明的实施方式的布线基板的剖面图。

图6是表示本发明的实施方式的布线基板的剖面图。

图7是表示本发明的实施方式的布线基板的切割位置的俯视图。

图8是说明卷至卷方式的示意图。

图中：1-阻焊剂；11-阻焊剂的角；2-金属层；21-布线图形；24-电极；25-电极区域；3-绝缘基材层；31a-金属层(露出部)；31b-金属层(阻焊剂下部)；34-绝缘基材层(阻焊剂下部)；40-薄片基材；50-卷或盘(卷出部)；51-卷或盘(卷取部)；60-加工处理部；100-布线基板。

具体实施方式

如图1所示，本发明的实施方式的布线基板100在绝缘基材层3上的主面上具有金属层2，在绝缘基材层3上的主面边缘的金属层2上具有阻焊剂1。另外，在图1中，省略了通孔和对面的布线等的图示。金属层2包括布线图形21和电极24。

本发明的实施方式的布线基板100，优选在绝缘基材层3上层叠阻焊剂1，该绝缘基材层3其主面露出了具有铜箔的金属层2。布线基板100通过分别层叠一层以上的绝缘基材层3和金属层2而构成。如图1所示，使用1层绝缘基材层3和一层金属层2，将这些相互层叠，并且在最表面(图1中的上)层叠阻焊剂1。

如图2(a)和图2(b)所示，本发明的实施方式的布线基板100在绝缘基材层3的两面上分别形成了金属层2和阻焊剂1而形成多层构造。另外，布线图形21和伪布线图形是金属层2的一部分。在图2(a)和图2(b)中，在绝缘基材层3的两面上是沿着阻焊剂1的图形端部形成金属层2，但由于也可以在绝缘基材层3的一面上形成，所以本发明不限于此。可以适用于分别使用多层的绝缘基材层3和金属层2，通过把这些绝缘基材层3和金属层2交替层叠而构成的多层构造布线基板。

本发明的实施方式的金属层2可以使用由铜箔构成的层、铜镀层以及由金属浆料构成的层等，但本发明不限于此。除了铜以外，可以使用铝、银等可以用于布线的金属材料。在把金属箔或金属镀层作为金属层2使用的情况下，当在绝缘基材层3上形成了这些金属箔或金属镀层后，通过蚀刻而形成金属层2。另外，在把金属浆料作为金属层2使用的情况下，可以利用该金属浆料印刷出希望的图形。如后述那样，金属层2可以包含在阻焊剂1边缘的端部其一部分从阻焊剂1中露出的金属层2。通过同时形成包含接地层的金属层2的布线图形21和伪布线图形来形成金属层2。

本发明的布线基板100的特征是，在主面的边缘图形中具有金属层2。即，阻焊剂1的端部的一部分位于金属层2上。该金属层2可以被设置成布线图形21的一部分或接地布线(未图示)的一部分，为了在阻焊剂1的端部设置金属层2，也可以把金属层2作为伪布线图形。在金属层2上，由于阻焊剂1的粘接性比绝缘基材层3的粘接性好，所以，通过把金属层2设置在阻焊剂1的端部下部，可防止阻焊剂1的剥离。因此，作为金属层2，优选使用铜箔或铜镀层。

本发明的实施方式的阻焊剂1，只要是电绝缘性的树脂，则没有特殊的限制，可以在环氧树脂类、苯酚树脂类、二甲苯树脂类、丙烯树脂类、聚酰亚胺树脂类等一般的抗蚀剂材料中选择。在感光性树脂的情况下，可以在把抗蚀剂层叠在金属层2上后，通过曝光、显影，选择性地露出金属层2的布线图形21和伪布线图形。作为其他例，也可以使用热固化性树脂。可以采用丝网印刷等各种印刷法形成图形。阻焊剂1的端部，通过层叠绝缘基材层3上的金属层2的金属箔以及金属镀层等，可避免与更容易剥离的由聚酰亚胺等构成的绝缘基材层3的上面结合。由此，可防止阻焊剂1从绝缘基材层3上剥离。

本发明的实施方式的绝缘基材层3，除了可以使用聚酰亚胺和玻璃/环氧树脂等有机类绝缘基材以外，也可以使用氧化铝质烧结体、和氮化铝质烧结体等陶瓷类绝缘基材，但本发明不限于此。

如图3所示，具有金属层(露出部)31a、和形成在金属层(露出部)31a上的阻焊剂1，该金属层具有在距绝缘基材层3的端部为第1距离的内部配置的端部，该阻焊剂具有在距金属层(露出部)31a的端部为第2距离的内部配置的端部。第1距离是金属层(露出部)31a从阻焊剂1中露出的宽度。另外，第2距离是金属层(阻焊剂1下部)31b与阻焊剂1重叠部分的宽度。

在本发明的实施方式中，优选金属层，特别是伪布线图形，形成为沿着阻焊剂1的端部的带状。即，阻焊剂的抗蚀剂的端部位于带状的金属层上。本发明的实施方式的最简单的结构是，该带状的金属层形成为沿着端部封闭的环状，由于无论在哪个边，在阻焊剂1的端部都存在金属层，所以，可完全防止阻焊剂1从图形的端部剥离。不过，也可以如后述的那样，在一部分中呈非连续状态。

这样，由于阻焊剂1的剥离是在端部产生，所以通过沿着阻焊剂1的端部带状地形成金属层，可有效地防止剥离，而且，由于扩大了布线基板100内的布线区域，所以也提高了效率。

通过使带状的金属层在阻焊剂1外露出一定的线宽(第1距离)，并且与阻焊剂1下部重叠一定的线宽(第2距离)，可获得稳定的剥离防止作用。即，换言之，由于通过在阻焊剂1的边界线的外缘和内缘的一定区域上配置金属层，即使在从阻焊剂1的图形边界的理想位置产生了偏差的情况下，也能够达到目的，所以，具有不会发生品质问题的作用效果。从这一点讲，金属层构成沿着绝缘基材层3的边缘形成的边缘图形，边缘图形的宽度优选为20μm以上。如果边缘图形的宽度小于20μm，则不能给出充分的制造误差余量，尤其是突出区域(需要10μm以上)，而且，有可能导致阻焊剂1的剥离防止效果的降低。另外，如果边缘图形的宽度变宽，则会使阻焊剂1的剥离防止效果饱和，但可增大制造余量。

如图3所示，金属层被配置在布线基板100的边缘。而且，通过把阻焊剂1的端部形成在金属层的上面，可防止阻焊剂1剥离。另外，对于金属层，通过在层叠阻焊剂1之前进行粗化处理等表面处理，提高结合效果，可进一步提高阻焊剂1的剥离防止效果。作为粗化处理的方法，可使用利用粗化剂的化学研磨、或物理研磨等粗化方法。

如图4所示，在对内部的金属层产生影响的情况下，可以把金属层的一部分和接地布线(一同作为金属层)的一部分作为边缘图形使用。本发明的实施方式的金属层包括：包含接地布线的布线图形、和除此以外的所谓伪布线图形。

如图4所示，在由于内部的金属层的问题而不能形成连续的边缘图形，阻焊剂1的端部存在于绝缘基材层3上的情况下，通过使其两侧的金属层与金属层之间的间隙小于等于1mm，可维持阻焊剂1的剥离防止效果。因为即使在阻焊剂1的端部不存在金属层的情况下，也可以由相邻的金属层来保护。但是，在间隙的总面积占本来应该有的边缘图形的一半以上的情况下，具有剥离可能性的部分会比剥离防止部分增加，因而不能充分获得剥离防止效果，因此，希望阻焊剂1的端部的50％以上位于金属层的上面。

从其他观点讲，图5的阻焊剂1的角11所示的部分是因受绝缘基材层3的弯曲等的冲击，阻焊剂1最容易剥离的部分，通过保护该部分，具有阻焊剂1的剥离防止效果。因此，如图5所示，通过在阻焊剂1的角11的部分也配置金属层，可获得角11上的阻焊剂1的剥离防止效果。

下面，以图6为例，说明本发明的其他实施方式。图6表示在绝缘基材层3的端部的一角上设置了具有不同于其他电极的电位的金属层的构造。这样的金属层是屏蔽对下层布线的电磁影响的屏蔽层。在该构造中，由于把独立于其他金属层(布线图形)的金属层从阻焊剂1的端部的一角露出第1距离配置，所以，也作为具有剥离防止效果的金属层的一边发挥功能。另外，与金属层电绝缘地离开一定距离，沿着阻焊剂1的端部形成带状的金属层。虽然未图示，在阻焊剂1的下层形成有被覆盖的金属层。

如图7所示，通过采用在绝缘基材层3上形成多个布线图形21，并且对各个布线图形21的金属层形成阻焊剂1的图形的多面集中布线基板，并通过在虚线部进行切割，能够不接触阻焊剂1和金属层，进行切割。

在有切割布线基板100的工序的情况下，通过在该切割部分中除去铜箔等金属层，可延长切割刀具的使用期间，由于此时不切割阻焊剂1，所以可防止剥离的诱发。

通过在上述的布线基板100上安装各种电子器件，可构成电子设备。作为该电子设备，可列举出笔记本型电脑、移动电话、PDA、数码相机以及游戏机等。作为电子器件，例如，可以是在包括球栅阵列基板的布线基板的电极区域25上安装了半导体元件的半导体封装体。

本发明即使成为布线基板100的总厚度为500μm以下的容易弯曲的状态，也能够使阻焊剂1不剥离。因此，由于即使弯曲也能够使阻焊剂1不剥离，所以，可良好地应用于以如图8所示的卷至卷方式那样能够进行长尺寸处理的方式制造的薄型印刷布线板。因此，本发明的布线基板100，由于无论是一片一个还是一片多个，都可以使用卷状的绝缘基材3连续制造，所以是量产性优良的布线基板。

作为本发明的布线基板的制造方法的一例，说明使用了卷至卷方式的布线基板的制造方法。以图8所示的卷至卷方式，在卷或盘的卷出部50和卷取部51之间搬送薄片基材40，在加工处理部60中进行布线基板的各个制造工序的处理。在薄片基材上形成：形成了单层或多层的布线图形的金属层和绝缘树脂层、以及连接布线图形的各个金属层的通孔等。对于层叠，可使用金属面腐蚀法、半添加法等公知的层叠方法的任意一种、或将这些方法组合使用。

布线图形在基材薄片上形成一列、或多面集中形成多列。在最外层的布线图形上，对多面集中的布线图形的每个单元块，形成金属层的边缘图形，层叠阻焊剂，并使其端部延伸到该金属层上，并且形成图形。在金属层的边缘图形上可形成上述那样的本发明的各个方式的图形。

最后，通过在如图7所示那样多面集中的布线图形的单元块的间隙中的未形成金属层和阻焊剂的区域，进行切割，可生产性良好地制造出本发明的布线基板。在切割中，可使用利用切割锯、冲裁模具的切割等的一般的基板切割方法。在位于裁断部分附近的阻焊剂的端部，在切割时容易受应力作用，但由于在阻焊剂的端部的下层形成有金属层，所以，能够在不发生剥离的情况下制造成品率高的布线基板。

实施例1

作为使用了聚酰亚胺树脂的绝缘基材层3，使用在两面层叠了铜箔的贴铜层叠板，进行了脱脂、酸洗、清洗、干燥的各个工序。然后，在绝缘基材3的一面上，在暗室内涂敷20μm厚度的太阳墨水制造(株式会社)制，商品名为“PSR-4000 AUS308”的感光性阻焊剂1，并且在90℃下将阻焊剂1干燥。然后，在150℃下加热30分钟，使阻焊剂1完全固化。

然后，对于层叠了该阻焊剂1的布线基板100，在温度为125℃、湿度为100％的环境下放置168小时，实施了加速实验。

[比较例1]

除了在使用了聚酰亚胺树脂的绝缘基材层3上不层叠铜箔，在阻焊剂1的下层不形成金属层以外，采用与实施例1相同的工序，形成了布线基板100，并进行了加速实验。

在加速实验结束后，使用棋盘格胶带法进行了阻焊剂1与绝缘基材层3的粘接性的确认，结果，使用了铜箔的金属层2上的阻焊剂1，在100点中，100点全部与绝缘基材层3紧密结合。而绝缘基材层3上的阻焊剂1，在100点中虽然有6点与绝缘基材层3紧密结合，但其余94点剥离。

根据该结果可确认，阻焊剂1，相比在绝缘基材层3上，而在使用了铜箔的金属层2上不容易剥离，因此，本发明是有效的。

上述棋盘格胶带法是使用日本工业标准JIS K5400.8.5.2规定的方法进行的方法。把金属层2上的阻焊剂1以1mm见方切割成100格，将胶带粘贴、剥离后，检查阻焊剂1的各个格的剥离的有无。

实施例2

使用把聚酰亚胺树脂作为绝缘基材层3，在两面层叠了铜箔的铜箔层叠板，在铜箔上形成阻焊剂1的图形，通过蚀刻，除去抗蚀剂，在布线基板100的一角形成了具有与其他电极不同电位的金属层、接地层以外的金属层、和包围金属层的带状伪布线图形(参照图5)。伪布线图形与接地层离开50μm的间隔配置，其线宽为100μm。

然后，在暗室内，作为阻焊剂1，在金属层上，以露出接地层和伪布线图形的一部分的方式，涂敷20μm厚度的太阳墨水制造(株式会社)制的，商品名为“PSR-4000 AUS308”的阻焊剂，并且在90℃的温度下使阻焊剂1干燥。然后，以150℃进行30分钟的加热，使阻焊剂1完全固化，制作成本发明的布线基板100。

[比较例2]

除了未形成伪布线图形以外，形成了相同的金属层的布线图形，以及经过同样的工序形成了布线基板100。

把在日本工业标准JIS Z1522中规定的粘合胶带，以覆盖阻焊剂1和金属层的方式粘贴在各个布线基板100上，不进行切割，从包含接地层的边的一边进行了剥离。在除此以外的试验条件与实施例1相同的条件下进行了试验。

关于实施例2的布线基板100，在10个样品中，全部样品不存在剥离部位，而比较例2的布线基板100，在10个样品中有9个样品在阻焊剂1的1个或多个角的部分发生了剥离。

实施例3

以图8所示的卷至卷方式制作了布线基板。作为薄片基材，使用在两面层叠了铜箔的贴铜箔聚酰亚胺薄片，在该聚酰亚胺薄片的两面顺序层叠单面贴铜的聚酰亚胺薄片，作成了6层的布线基板。此时的基板的总厚度为250μm。金属层通过采用金属面腐蚀法而形成由铜箔构成的布线图形，并且通过粘合层的粘合，层叠了上层的聚酰亚胺薄片。

布线图形如图7所示形成多面集中，在最外层的各个布线图形单元的外周形成了宽度为100μm的环状的伪布线图形。在各个多面集中的布线图形上，以使阻焊剂的厚度成为20μm的方式涂敷阻焊剂1，并使阻焊剂1干燥，形成了露出电极部分和伪布线图形的一部分的图形。

在以卷至卷方式进行了以上的工序处理后，使用断裁机按每个布线图形单元的阻焊剂之间的没有金属层的区域，裁断了布线基板。对被裁断的本发明的布线基板100的样品，检查了阻焊剂的状态，结果表明，不存在发生了剥离的样品。

Claims (14)

1.一种布线基板，其特征在于，

在具有于主面上露出了金属层的基板和层叠在上述基板上的阻焊剂的布线基板上，

上述阻焊剂的端部位于上述金属层的上面。

2.一种布线基板，其特征在于，

在具有绝缘基材层、在上述绝缘基材层上层叠的金属层和在上述金属层上层叠的阻焊剂的布线基板上，

沿着上述阻焊剂的端部，带状地形成上述金属层。

3.一种布线基板，其特征在于，具有：

绝缘基材层；

金属层，其形成在上述绝缘基材层上，并具有在距上述绝缘基材层的端部为第1距离的内部配置的端部；和

阻焊剂，其形成在上述金属层上，并具有在距上述金属层的端部为第2距离的内部配置的端部。

4.根据权利要求2或3所述的布线基板，其特征在于，上述金属层沿着上述绝缘基材层的边缘存在，并且上述金属层的边缘图形的宽度为20μm以上。

5.根据权利要求2至4中任意一项所述的布线基板，其特征在于，上述金属层沿着上述绝缘基材层的边缘形成环状图形。

6.根据权利要求2至4中任意一项所述的布线基板，其特征在于，上述金属层，沿着边缘不连续地存在，且在露出了底层的上述绝缘基材层的情况下，其间隙部分为1mm以下。

7.根据权利要求2至4中任意一项所述的布线基板，其特征在于，上述阻焊剂的端部的50％以上存在于上述金属层上。

8.根据权利要求2至4中任意一项所述的布线基板，其特征在于，在上述阻焊剂的端部的角中，上述阻焊剂的端部的角存在于上述金属层上。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的布线基板，其特征在于，上述阻焊剂端部的金属层与该阻焊剂重叠的部分的宽度至少在10μm以上。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的布线基板，其特征在于，上述金属层是由铜箔构成的层、铜镀层以及由金属浆料构成的层中的任意一种。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的布线基板，其特征在于，布线基板的厚度为500μm以下。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的布线基板，其特征在于，在多面集中的形成了布线图形的布线基板上，在基板断裁部分上不存在上述金属层和上述阻焊剂。

13.一种半导体封装体，其特征在于，在权利要求1至12中任意一项所述的布线基板上安装了半导体元件。

14.一种电子设备，其特征在于，具备了权利要求1至12中任意一项所述的布线基板。

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