CN102598883A - 电路板以及在电路板上安装有元件的半导体装置 - Google Patents

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吉冈慎悟
藤原弘明
高下博光
武田刚
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Abstract

本发明提供一种电路板以及在电路板上安装有元件的半导体装置。本发明的目的在于提高焊料在设置于电路板表面的电路焊盘部的紧贴性,由此提高元件在电路板上的安装可靠性。本发明所涉及的电路板(H10)在绝缘基材(H1)的表面设有包含配线部(H6a)和焊盘部(H6b)的电路(H6),所述电路(H6)具有导体(H5)被灌封在设置于绝缘基材(H1)表面的电路用凹部(H3)中的结构,在所述电路(H6)的配线部(H6a)与焊盘部(H6b),导体(H5)的表面粗糙度互不相同。此时,焊盘部(H6b)的导体(H5)的表面粗糙度优选大于配线部(H6a)的导体(H5)的表面粗糙度。

Description

电路板以及在电路板上安装有元件的半导体装置
技术领域
本发明涉及电路板以及半导体装置的技术领域。
背景技术
到目前为止,已知一种技术,如专利文献1(段落0015)所公开,在半导体集成电路装置的制造方法中,利用CMP(化学机械抛光,Chemical Mechanical Polishing)处理形成灌封式电路(embedded circuit)。
即,如图5所示,利用CMP处理的电路形成技术包括:在绝缘基材a的表面形成配线沟槽b的工序(图5(A));在配线沟槽b的内部及绝缘基材a的表面上形成金属部件层c以灌封配线沟槽b的工序(图5(B));以及通过CMP处理去除配线沟槽b之外的金属部件层c,形成灌封式电路d的工序(图5(C))。
专利文献1:日本专利公开公报特开2009-238896号
发明内容
如图5(D)所示,电路d包括配线部e和焊盘部f,且有时半导体芯片等的元件x通过焊料凸瘤(solder bump)被安装在焊盘部f。但是,由于电路d的表面在CMP处理中被抛光,因此配线部e的表面及焊盘部f的表面均被平坦化而成为极平滑的状态,其结果,焊料在焊盘部f的紧贴性降低而造成连接不良,有可能导致半导体装置的可靠性降低。
因此,本发明的主要目的在于提高焊料在设置于电路板表面的电路焊盘部的紧贴性,由此提高元件在电路板上的安装可靠性。关于本发明的其他目的,与本发明的结构以及作用一起将在后面详述。
即,本发明所提供的电路板,在绝缘基材的表面设有包含配线部及焊盘部的电路,所述电路具有导体被灌封在设置于绝缘基材的表面的电路用凹部中的结构,其中,导体的表面粗糙度在所述电路的配线部与焊盘部互不相同。
根据此结构,焊盘部的导体的表面粗糙度与配线部的导体的表面粗糙度不同。而在利用CMP处理形成灌封式电路时,由于对绝缘基材表面及电路表面的整面进行抛光,因此焊盘部的导体的表面粗糙度与配线部的导体的表面粗糙度始终相同。当焊盘部的导体的表面粗糙度大于配线部的导体的表面粗糙度时,在焊盘部安装半导体芯片等元件时的焊料的紧贴性提高,从而使元件在电路板上的安装可靠性提高。此外,由于在配线部导体的表面粗糙度相对较小,因此配线的截面积大致固定,从而使信号的传送速度稳定。另一方面,当焊盘部的导体的表面粗糙度小于配线部的导体的表面粗糙度时,具有如下的优点。即,由于焊盘部的面积相对较大,因此,如果焊盘部的导体的表面粗糙度相对较大,则在进行封装时树脂封装材的流动性会降低。因此,如果焊盘部的导体的表面粗糙度小于配线部的导体的表面粗糙度,则能够抑制树脂封装材的流动性降低,能够实现无孔隙等的良好的封装。
在上述结构中,优选焊盘部的导体的表面粗糙度大于配线部的导体的表面粗糙度。因此,可同时兼顾元件在电路板上的安装性的提高以及信号传送速度的稳定。
此外,在焊盘部的导体的表面粗糙度大于配线部的导体的表面粗糙度时,焊盘部的导体的表面的十点平均粗糙度(RzPT)与配线部的导体的表面的十点平均粗糙度(RzLT)之比(RzPT/RzLT)优选在2以上((RzPT/RzLT)≥2)。因此,可确切地发挥在焊盘部安装元件时的焊料的紧贴性提高的作用、以及在配线部的信号传送速度稳定的作用。从此观点来看,所述比值(RzPT/RzLT)更优选在5以上((RzPT/RzLT)≥5),尤其优选在10以上((RzPT/RzLT)≥10)。
此外,在焊盘部的导体的表面粗糙度大于配线部的导体的表面粗糙度时,优选在焊盘部的导体的表面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状(zig-zag)及/或点状的细微凹部。因此,在焊盘部的导体的表面形成简单的形状,即可发挥使焊盘部的焊料紧贴性提高的作用。
此时,优选在焊盘部的电路用凹部的底面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部,通过使导体追随该焊盘部的电路用凹部的底面形状,在焊盘部的导体的表面形成所述细微凹部。因此,无须特意在焊盘部的导体的表面形成所述细微凹部,从而可使工序缩短。此外,例如,通过化学镀(electroless plating)在电路用凹部析出导体,可使导体追随焊盘部的电路用凹部的底面形状。
此外,在导体追随焊盘部的电路用凹部的底面形状时,导体的表面的十点平均粗糙度(RzT)与电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)优选在0.1以上且2.0以下(0.1≤(RzT/RzB)≤2.0)。因此,焊盘部的电路用凹部的底面形状被确切地反映在焊盘部的导体的表面形状上,从而在焊盘部的导体的表面确切地形成所述细微凹部。从此观点来看,所述比值(RzT/RzB)更优选在0.5以上且1.2以下(0.5≤(RzT/RzB)≤1.2)。
另一方面,本发明所提供的另一电路板,在绝缘基材的表面设有包含配线部及焊盘部的电路,其中,所述电路具有导体被灌封在设置于绝缘基材的表面的电路用凹部中的结构,其中,电路用凹部的底面的表面粗糙度在所述电路的配线部与焊盘部互不相同。
根据上述结构,在焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度时,在焊盘部,导体与绝缘基材的接合强度良好,从而抑制焊盘部的导体从绝缘基材脱落。另一方面,在配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度时,在配线部,导体与绝缘基材的接合强度良好,从而抑制配线部的导体从绝缘基材脱落。
在上述结构中,优选焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度。因此,亦可抑制安装在焊盘部的元件从绝缘基材脱落。
此外,在焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度时,焊盘部的电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzPB)与配线部的电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzLB)之比(RzPB/RzLB)优选为2以上((RzPB/RzLB)≥2)。因此可确切地发挥抑制焊盘部的导体从绝缘基材脱落的作用、以及抑制安装在焊盘部的元件从绝缘基材脱落的作用。从此观点来看,所述比值(RzPB/RzLB)更优选在5以上((RzPB/RzLB)≥5),尤其优选在10以上((RzPB/RzLB)≥10)。
此外,在焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度时,优选在焊盘部的电路用凹部的底面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部。因此,在焊盘部的电路用凹部的底面形成简单的形状,即可发挥抑制焊盘部的导体从绝缘基材脱落的作用、以及抑制安装在焊盘部的元件从绝缘基材脱落的作用。
此时,优选通过使导体追随焊盘部的电路用凹部的底面的所述形状,在焊盘部的导体的表面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部。因此,在焊盘部安装半导体元件等元件时焊料的紧贴性提高,从而使元件在电路板上的安装性提高,而且无须特意在焊盘部的导体的表面形成所述细微凹部,从而可使工序缩短。此外,通过例如化学镀处理在电路用凹部析出导体,可使导体追随焊盘部的电路用凹部的底面形状。
此外,在导体追随焊盘部的电路用凹部的底面形状时,导体的表面的十点平均粗糙度(RzT)与电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)优选在0.1以上且2.0以下(0.1≤(RzT≤/RzB)≤2.0)。因此,焊盘部的电路用凹部的底面形状确切地反映在焊盘部的导体的表面形状上,从而在焊盘部的导体的表面确切地形成所述细微凹部。从此观点来看,所述比值(RzT/RzB)更优选在0.5以上且1.2以下(0.5≤(RzT/RzB)≤1.2)。
另外,本发明所提供的半导体装置,在上述结构的电路板的所述焊盘部安装有元件。
根据本发明的电路板以及半导体装置,可提高焊料在设置于电路板表面的电路的焊盘部的紧贴性,从而提高元件在电路板上的安装性。此外,可实现在配线部的信号传送速度的稳定化。而且,能够抑制进行封装时树脂封装材的流动性降低,从而实现无孔隙等的良好的封装。此外,能够抑制配线部的导体从绝缘基材脱落、焊盘部的导体从绝缘基材脱落,还可抑制安装在焊盘部的元件从绝缘基材脱落。
附图说明
图1(a)是本发明的实施方式的电路板的部分放大俯视图,图1(b)是沿着I-I线的剖面图。
图2是表示本发明的实施方式的电路板的制造方法的工序图。
图3是在本发明的实施方式的电路板的焊盘部上通过焊料凸瘤安装有元件的半导体装置的部分放大剖面图。
图4(a)、(b)、(c)分别是表示电路板的焊盘部的变形例的部分放大俯视图。
图5是表示以往的利用CMP处理的灌封式电路形成方法的工序图。
图6是用来说明在第2-1实施方式的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
图7是用来说明在第2-1实施方式中的各工序后的绝缘基材B1的状态的图。
图8是用来说明使用表面粗糙度较大的绝缘基材B21时的绝缘基材B21的状态的图。
图9是用来说明制造第2-3实施方式的立体电路板的各工序的示意剖面图。
图10是用来说明以以往的全加成法形成金属配线的各工序的示意剖面图。
图11是用来说明以以往的全加成法形成的电路的轮廓形状的示意剖面图。
图12是用来说明第3-1实施方式的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
图13是用来说明使树脂覆膜含有萤光性物质以利用来自萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序的说明图。
图14是表示在电路图案形成工序中形成超过所述脂覆膜的厚度而挖入绝缘基材的电路图案部(电路沟槽)时形成的化学镀膜的示意剖面图。
图15是用来说明制造第3-2实施方式的立体电路板的各工序的示意剖面图。
图16是用来说明以以往的全加成法形成金属配线的各工序的示意剖面图。
图17是用来说明以以往的全加成法形成的电路的轮廓形状的示意剖面图。
图18是用来说明第4-1实施方式的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
图19是用来说明第4-1实施方式中的所述涂敷工序的例示的图。
图20是用来说明使树脂覆膜含有萤光性物质以利用来自萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序的说明图。
图21是用来说明制造第4-2实施方式的立体电路板的各工序的示意剖面图。
图22是用来说明以以往的全加成法形成金属配线的各工序的示意剖面图。
图23是用来说明以以往的全加成法形成的电路的轮廓形状的示意剖面图。
图24是用来说明本发明的电路板的制造方法一例中的各工序的示意剖面图。
图25是用来说明本发明的电路板的制造方法另一例中的各工序的示意剖面图。
图26是用来说明以往的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
图27示出本发明的制造工序的一例,(a)~(e)为剖面图。
图28示出以往例的制造工序的一例,(a)~(e)为剖面图。
具体实施方式
如图1所示,本实施方式的电路板H10在绝缘基材H1的表面设有包含配线部H6a和焊盘部H6b的电路H6。而且,所述电路H6具有导体H5被灌封在设置于绝缘基材H1的表面电路用凹部H3中的结构(灌封式电路(embedded circuit))。此外,在所述电路H6的配线部H6a与焊盘部H6b,导体H5的表面粗糙度互不相同。
尤其是,本实施方式中,焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度大于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度。由此,由于在焊盘部H6b导体H5的表面粗糙度相对较大,因此在焊盘部H6b上安装半导体芯片等的元件H20(参照图3)时焊料的紧贴性提高,从而使元件H20在电路板H10上的安装性提高。而且,由于在配线部H6a导体H5的表面粗糙度相对较小,因此配线的剖面积大致固定,从而使信号的传送速度稳定。亦即,可同时兼顾元件在电路板H10上的安装性的提高、以及信号传送速度的稳定。
本实施方式中,使焊盘部H6b的导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzPT)与配线部H6a的导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzLT)之比(RzPT/RzLT)为2以上((RzPT/RzLT)≥2)。由此,可确切地发挥在焊盘部H6b安装元件H20时焊料的紧贴性提高的作用、以及在配线部H6a的信号传送速度稳定的作用。从此观点来看,所述比值(RzPT/RzLT)更优选在5以上((RzPT/RzLT)≥5),尤其优选在10以上((RzPT/RzLT)≥10)。
若所述比值(RzPT/RzLT)太小,在焊盘部H6b安装元件H20时的焊料的紧贴性提高的作用、以及在配线部H6a的信号传送速度稳定的作用将不足。若所述比值(RzPT/RzLT)太大,在焊盘部H6b安装元件H20时将需要大量的焊料,从而难以进行细微加工。
本实施方式中,在焊盘部H6b的导体H5的表面形成俯视时呈直线状的细微凹部。并且,通过该直线状的细微凹部,使焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度大于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度。由此,仅在焊盘部H6b的导体H5的表面形成简单的形状,即可发挥使在焊盘部H6b的焊料紧贴性提高的作用。
本实施方式中,在电路用凹部H3中焊盘部H6b的电路用凹部H3b(参照图2(B))的底面形成俯视时呈直线状的细微凹部。并且,通过使导体H5追随该底面的直线状细微凹部的形状,在焊盘部H6b的导体H5的表面形成所述细微凹部。由此,无须特意在焊盘部H6b的导体H5的表面形成所述细微凹部,从而可使工序缩短。
本实施方式中,使导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzT)与电路用凹部H3的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)在0.1以上且2.0以下(0.1≤(RzT/RzB)≤2.0)。由此,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形状确切地反映在焊盘部H6b的导体H5的表面形状上,从而在焊盘部H6b的导体H5的表面确切地形成所述细微凹部。从此观点来看,所述比值(RzT/RzB)更优选在0.5以上且1.2以下(0.5≤(RzT/RzB)≤1.2)。
若所述比值(RzT/RzB)太小,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形状反映在焊盘部H6b的导体H5的表面形状上而在焊盘部H6b的导体H5的表面形成所述细微凹部的作用将不足。若所述比值(RzT/RzB)太大,在配线部H6a中信号传送速度稳定的作用将不足,至于焊盘部H6b,则在焊盘部H6b安装元件H20时将需要大量的焊料,从而难以进行细微加工。
此外,同样如图1所示,本实施方式的电路板H10在绝缘基材H1的表面设有包含配线部H6a和焊盘部H6b的电路H6。而且,所述电路H6具有导体H5被灌封在设置于绝缘基材H1的表面的电路用凹部H3中的结构(灌封式电路)。此外,在所述电路H6的配线部H6a与焊盘部H6b,电路用凹部H3的底面的表面粗糙度互不相同。
尤其是,在本实施方式中,焊盘部H6b的电路用凹部H3b(参照图2(B))的底面的表面粗糙度大于配线部H6a的电路用凹部H3a(参照图2(B))的底面的表面粗糙度。由此,在焊盘部H6b,导体H5与绝缘基材H1的接合强度良好,从而抑制焊盘部H6b的导体H5从绝缘基材H1脱落。而且也抑制安装在焊盘部H6b的半导体芯片等元件H20(参照图3)从绝缘基材H1脱落。
本实施方式中,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的十点平均粗糙度(RzPB)与配线部H6a的电路用凹部H3b的底面的十点平均粗糙度(RzLB)之比(RzPB/RzLB)在2以上((RzPB/RzLB)≥2)。由此可确切发挥抑制焊盘部H6b的导体H5从绝缘基材H1脱落的作用、以及抑制安装在焊盘部H6b的元件H20从绝缘基材H1脱落的作用。从此观点来看,所述比值(RzPB/RzLB)更优选在5以上((RzPB/RzLB)≥5),尤其优选在10以上((RzPB/RzLB)≥10)。
若所述比值(RzPB/RzLB)太小,抑制焊盘部H6b的导体H5从绝缘基材H1脱落的作用、以及抑制安装在焊盘部H6b的元件H20从绝缘基材H1脱落的作用将不足。若所述比值(RzPB/RzLB)太大,必须过度加深挖掘焊盘部H6b的电路用凹部H3b,造成加工的浪费。
本实施方式中,在焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形成俯视时呈直线状的细微凹部。并且,通过该直线状的细微凹部,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度大于配线部H6a的电路用凹部H3a的底面的表面粗糙度。由此,仅在焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形成简单的形状,即可发挥抑制焊盘部H6b的导体H5从绝缘基材H1脱落的作用、以及抑制安装在焊盘部H6b的元件H20从绝缘基材H1脱落的作用。
本实施方式中,通过使导体追随焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的上述形状,在焊盘部H6b的导体H5的表面形成俯视时呈直线状的细微凹部。由此,在焊盘部H6b安装元件H20时的焊料的紧贴性提高,从而使元件H20在电路板H1上的安装性提高。此外,无须特意在焊盘部H6b的导体H5的表面形成所述细微凹部,从而可使工序缩短。
本实施方式中,使导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzT)与电路用凹部H3的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)在0.1以上且2.0以下(0.1≤(RzT/RzB)≤2.0)。由此,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形状确切地反映在焊盘部H6b的导体H5的表面形状上,从而在焊盘部H6b的导体H5的表面确切地形成所述细微凹部。从此观点来看,所述比值(RzT/RzB)更优选在0.5以上且1.2以下(0.5≤(RzT/RzB)≤1.2)。
若所述比值(RzT/RzB)太小,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形状反映在焊盘部H6b的导体H5的表面形状上从而在焊盘部H6b的导体H5的表面形成细微凹部的作用将不足。若所述比值(RzT/RzB)太大,在配线部H6a中信号传送速度稳定的作用将不足,至于焊盘部H6b,则在焊盘部H6b安装元件H20时将需要大量的焊料,从而难以进行细微加工。
以下,通过说明本实施方式的电路板H10的制造方法,进一步地详细说明本发明。
图2是表示本实施方式的电路板H10的制造方法的工序图。图2中,符号H1为绝缘基材,符号H2为树脂覆膜,符号H3是作为电路图案的电路用凹部,符号H3a为配线部的电路用凹部,符号H3b为焊盘部的电路用凹部,符号H4为镀敷催化剂(plating catalyst),符号H5是作为导体的化学镀(electroless plating),符号H6为电路,符号H6a为配线部,符号H6b为焊盘部。
(树脂覆膜形成工序)
首先,如图2(A)所示,在绝缘基材H1的表面形成树脂覆膜H2。
作为绝缘基材H1,可采用以往在电路板的制造中所使用的各种有机基板,并无特别限定。作为有机基板的具体例,可举出由例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂、聚苯醚树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、双马来酰亚胺树脂等形成的基板。
作为所述环氧树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的环氧树脂即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳烷基环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、烷基苯酚酚醛环氧树脂、双酚环氧树脂、萘环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、酚类与具有酚系羟基的芳香族醛的聚合物的环氧化物、三聚异氰酸三缩水甘油酯、脂环族环氧树脂等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出例如经臭氧化或磷变性的所述环氧树脂、含氮树脂、含硅酮树脂等。此外,所述环氧树脂及树脂可以单独使用上述各环氧树脂及树脂,也以组合两种以上来使用。
用所述各树脂形成基材时,一般会含有固化剂以使树脂固化。作为所述固化剂,只要是可作为固化剂使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如二氰二胺、酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺基三氮杂苯酚醛系固化剂(aminotriazine novolac curing agent)、氰酸酯树脂等。
作为所述酚系固化剂,可举出例如酚醛型、芳烷型、萜烯型等。为进一步赋予阻燃性,也可举出经磷变性的酚树脂、或经磷变性的氰酸酯树脂等。此外,所述固化剂可以单独使用所述各固化剂,也可以组合两种以上来使用。
如后所述,在电路图案形成工序中,通过激光加工在绝缘基材H1的表面形成作为电路图案的电路用凹部H3,因此,优选使用在100nm~400nm波长区域的激光吸收率(紫外线吸收率)良好的树脂等。具体而言,可举出例如聚酰亚胺树脂等。
此外,在绝缘基材H1中可含有填料。作为填料可为无机微粒子,也可为有机微粒子,并无特别限定。通过含有填料(filler),使填料在激光加工部露出,可提高基于填料的凹凸所形成的镀敷(导体H5)与树脂(绝缘基材H1)的紧贴性。
作为形成无机微粒子的材料,具体而言可举出例如:氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)等的高介电常数填充材,硬磁等的磁性填充材,氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)2)、三氧化二锑(Sb2O3)、五氧化二锑(Sb2O5)、胍盐、硼酸锌、钼化合物、锡酸锌等的无机系阻燃剂,滑石(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、云母等。此外,作为无机微粒子,可单独使用上述无机微粒子,也可组合两种以上来使用。这些无机微粒子由于热传导性、介电常数、阻燃性、粒度分布、色调的自由度等较高,因此,在选择性地使其发挥指定的功能时,可进行适当掺合及粒度设计,从而容易进行高填充化。此外,虽无特别限定,但最好使用平均粒径在绝缘层厚度以下的填料,优选使用平均粒径为0.01μm~10μm的填料,更优选使用平均粒径为0.05μm~5μm的填料。
此外,为了提高在所述绝缘基材H1中的分散性,所述无机微粒子可以用硅烷偶合剂进行表面处理。此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材H1中的分散性,所述绝缘基材H1也可以含有硅烷偶合剂。所述硅烷偶合剂并无特别限定,具体而言可举出例如:环氧基硅烷系、巯基硅烷系、胺基硅烷系、乙烯基硅烷系、苯乙烯基硅烷系、甲基丙烯酰氧基硅烷系、丙烯酰氧基硅烷系、钛酸酯系等的硅烷偶合剂等。此外,所述硅烷偶合剂可单独使用上述硅烷偶合剂,也可组合两种以上来使用。
此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材H1中的分散性,所述绝缘基材H1亦可含有分散剂。所述分散剂并无特别限定,具体而言可举出例如:烷醚系、山梨糖醇酐酯系、烷基聚醚胺系、高分子系等的分散剂等。此外,所述分散剂可单独使用上述分散剂,也可组合两种以上来使用。
此外,作为可用作填料的有机微粒子的具体例,可举出例如橡胶微粒子等。
绝缘基材H1的方式并无特别限定。具体而言,可举出薄片、薄膜、预浸体(prepreg)、三维形状的成型体等。绝缘基材H1的厚度也无特别限定,例如在薄片、薄膜、预浸体等的情况下,厚度为例如10~500μm,优选为10~200μm,更优选为20~200μm,尤其优选为20~100μm左右。
此外,绝缘基材H1可使用例如模具及框模等,将作为绝缘基材的材料放入后进行加压,通过使其固化,形成三维形状的成型体等,也可以使将薄片、薄膜或预浸体冲压或挖出所得的物件固化,或者通过加热加压使其固化,形成三维形状的成型体等。
另外,树脂覆膜(抗蚀剂)2只要是在后述的覆膜去除工序中可以去除即可,并无特别限定。树脂覆膜H2最好为可通过用指定的液体溶解或溶胀,容易从绝缘基材H1的表面溶解去除或剥离去除的树脂覆膜。具体而言,可举出例如:由在有机溶剂或碱溶液中容易溶解的可溶型树脂形成的覆膜,或者由在指定的液体(溶胀液)中溶胀的溶胀性树脂形成的覆膜等。此外,溶胀性树脂覆膜不仅包括在指定的液体中实质上不溶解,但可通过溶胀而从绝缘基材H1的表面容易剥离的树脂覆膜,还包括可在指定的液体中溶胀,而且至少一部分会溶解,并通过其溶胀或溶解而从绝缘基材H1的表面容易剥离的树脂覆膜、或者可在指定的液体中溶解,并通过其溶解而从绝缘基材H1的表面容易剥离的树脂覆膜。通过利用此种树脂覆膜,可从绝缘基材H1的表面容易且良好地去除树脂覆膜H2。若在去除树脂覆膜H2时使树脂覆膜塌坏,则存在如下问题,即,包覆在树脂覆膜H2上的镀敷催化剂H4将飞散,且飞散的镀敷催化剂会再次包覆在绝缘基材H1,从而在该部分形成不需要的镀敷部。在本实施方式中,由于可从绝缘基材H1的表面容易且良好地去除树脂覆膜H2,因此可以防止这种问题于未然。
树脂覆膜H2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如在绝缘基材H1的表面涂敷可形成树脂覆膜H2的液状材料后使其干燥的方法、或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的树脂覆膜转印到绝缘基材H1的表面的方法。此外,作为其他的方法,还可举出在绝缘基材H1的表面贴合事先形成的由树脂覆膜H2形成的树脂薄膜的方法。此外,涂敷液状材料的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如以往所知的旋转涂敷法(spin coating method)或棒涂敷法等(bar coater method)。
作为用于形成树脂覆膜H2的材料,只要是可通过用指定的液体溶解或溶胀而从绝缘基材H1的表面容易溶解去除或剥离去除的树脂即可使用,并无特别限定。优选使用相对于指定液体的溶胀度为50%以上,更优选在100%以上,尤其优选在500%以上的树脂。此外,溶胀度太低时,存在树脂覆膜不易剥离的倾向。
此外,树脂覆膜的溶胀度(SW)可根据溶胀前重量m(b)以及溶胀后重量m(a),用“溶胀度SW={(m(a)-m(b))/m(b)}×100(%)”公式求出。
此种树脂覆膜H2可通过如下的方法等容易形成,即,在绝缘基材H1的表面涂敷弹性体(elastomer)的悬浮液或乳液后加以干燥的方法,或者将通过在支持基材上涂敷弹性体的悬浮液或乳液后进行干燥而形成的覆膜转印到绝缘基材H1的表面的方法。
作为弹性体的具体例,可举出例如苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体树脂粒子的交联度(degree of crosslinking)或凝胶化度(degree ofgelation)等,容易形成指定的溶胀度的树脂覆膜。
此外,作为此种树脂覆膜H2,尤其优选溶胀度随溶胀液的pH而变化的覆膜。在使用此种覆膜时,通过使后述的催化剂包覆工序中的液体酸碱性条件、与后述的覆膜去除工序中的液体酸碱性条件不同,可以在催化剂包覆工序中的pH下使树脂覆膜H2维持在绝缘基材H1上的高紧贴力,并且在覆膜去除工序中的pH下从绝缘基材H1容易剥离去除树脂覆膜H2。
更具体而言,例如,在后述的催化剂包覆工序包括在例如pH1~3的范围的酸性催化剂金属胶体溶液中进行处理的工序,后述的覆膜去除工序包括在例如pH12~14的范围的碱性溶液中使树脂覆膜溶胀的工序的情况下,所述树脂覆膜H2优选这样的树脂覆膜,该树脂覆膜相对于所述酸性催化剂金属胶体溶液的浴胀度为60%以下,更优选在40%以下,而相对于所述碱性溶液的溶胀度为50%以上,更优选在100%以上,尤其优选在500%以上。
作为此种树脂覆膜H2的例,可举出:由具有指定量的羧基的弹性体形成的薄片、将用于印刷电路板图案化用的干膜抗蚀剂(dry film resist)(以下有时记载为“DFR”)等的光固化性的碱显影型抗蚀剂全面固化所得的薄片、或者热固化性或碱显影型的薄片等。
作为具有羧基的弹性体的具体例,可举出:通过含有具有羧基的单体单元(monomer unit)作为共聚组分而在分子中具有羧基的苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、或聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体的酸当量(acid equivalent)、交联度或凝胶化度等,形成具有指定的碱溶胀度的树脂覆膜。此外,通过使相对于在覆膜去除工序中所使用的指定液体的溶胀度更大,亦可容易形成在所述液体中可溶解的树脂覆膜。弹性体中的羧基使树脂覆膜在碱水溶液中溶胀,从而发挥从绝缘基材H1的表面剥离树脂覆膜H2的作用。此外,所谓酸当量是每一个羧基的聚合物分子量。
作为具有羧基的单体单元的具体例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐等。
此种具有羧基的弹性体中的羧基的含有比例,酸当量为100~2000,优选为100~800。酸当量太小时(羧基的数量相对太多时),由于与溶媒或其他组成物的相溶性降低,因此存在对化学镀前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太大时(羧基的数量相对太少时),有在碱水溶液中的剥离性降低的倾向。
此外,弹性体的分子量为1万~100万,优选为2万~50万,更优选为2万~6万。弹性体的分子量太大时,存在剥离性降低的倾向,弹性体的分子量太小时,由于粘度降低,因此存在难以使树脂覆膜的厚度维持均匀,并且对化学镀前处理液的承受性也降低的倾向。
此外,DFR可使用光固化性树脂组成物的薄片,该光固化性树脂组成物以含有例如指定量的羧基的丙烯系树脂、环氧系树脂、苯乙烯系树脂、酚系树脂、胺酯系树脂等为树脂成分,且含有光聚合引发剂。作为此种DFR的具体例,可举出例如将日本专利公开公报特开2000-231190号、特开2001-201851号、特开平11-212262号所公开的光聚合性树脂组成物的干膜全面固化所得的薄片、或作为碱显影型DFR市售的例如旭化成工业公司(Asahi KaseiCorporation)制的UFG系列等。
另外,作为其他树脂覆膜H2的例,可举出含有羧基的以松香为主成分的树脂(例如吉川化工公司(YOSHIKAWA CHEMICAL CO.,LTD.)制的“NAZDAR229”)、或以酚为主成分的树脂(例如LEKTRACHEM公司制的“104F”)等。
树脂覆膜H2可通过如下的方法容易形成,即,利用以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等的涂敷方法,在绝缘基材H1的表面涂敷树脂的悬浮液或乳液后加以干燥的方法;或者利用真空压合机(vacuum laminator)等将形成在支持基材上的DFR贴合在绝缘基材H1的表面后进行全面固化的方法。
树脂覆膜H2的厚度优选在例如10μm以下,更优选在5μm以下,而且优选在0.1μm以上,更优选在1μm以上。若厚度太厚,在利用激光加工或机械加工等形成细微的电路图案(电路用凹部H3)时,有精度降低的倾向。此外,若厚度太薄,则有不易形成均匀膜厚的树脂覆膜H2的倾向。
此外,作为所述树脂覆膜H2,可以优选使用以例如包含具有酸当量为100~800左右的羧基的丙烯系树脂的树脂(含羧基的丙烯系树脂)为主成分的树脂覆膜。
而且,除以上所述之外,以下的树脂覆膜也适合作为所述树脂覆膜H2。即,作为形成所述树脂覆膜H2的抗蚀剂材料所必需的特性,可举出例如:(1)在后述的催化剂包覆工序中,对用于浸渍形成有树脂覆膜H2的绝缘基材H1的液体(带有镀敷核的化学药液)的承受性高;(2)通过后述的覆膜去除工序,例如将形成有树脂覆膜H2的绝缘基材H1浸渍于碱中的工序,可容易去除树脂覆膜(抗蚀剂)2;(3)成膜性高;(4)容易进行干膜(DFR)化;以及(5)保存性高等。作为带有镀敷核的化学药液,如后所述,例如在酸性Pd-Sn胶质催化剂系的情况下,全部为酸性(例如pH1~3)水溶液。此外,在碱性Pd离子催化剂系的情况下,赋予催化剂的活化剂为弱碱(pH8~12),其他则呈酸性。因此,作为对带有镀敷核的化学药液的承受性,必须能够承受pH1~11,优选能够承受pH1~12。此外,所谓能够承受是指,在将已成膜成抗蚀剂的样本浸渍在化学药液中时,抗蚀剂的溶胀或溶解可充分地得到抑制,从而发挥作为抗蚀剂的功能。一般而言,浸渍温度为室温~60℃,浸渍时间为1~10分钟,抗蚀剂膜厚为1~10μm左右,但并不限于此。如后所述,作为在覆膜去除工序中使用的碱剥离化学药液,一般为例如NaOH水溶液或碳酸钠水溶液。其pH为11~14,优选为pH12至14,由此能容易去除抗蚀剂膜。一般而言,NaOH水溶液的浓度为1~10%左右,处理温度为室温~50℃,处理时间为1~10分钟,进行浸渍或喷雾处理,但并不限于此。为了在绝缘材料上形成抗蚀剂,成膜性也很重要。必须形成不引起排斥等均匀性的膜。此外,为了达到制造工序的简单化或材料损失的减少等进行干膜化,但是为确保操控性,膜必须具有弯曲性。此外,用压合机(压合辊、真空)在绝缘材料上贴附被干膜化的抗蚀剂。贴附温度为室温~160℃,压力或时间可为任意。这样,在贴附时要求粘着性。因此,被干膜化的抗蚀剂也兼带防止尘污附着,一般具有夹在载体膜(carrier film)、覆盖膜(cover film)之间的三层结构,但并不限于此。保存性优选可在室温下保存,但也必须能够在冷藏、冷冻状态下保存。这样,必须使干膜的组成不会在低温时分离或者因弯曲性降低而断裂。
从以上的观点来看,所述树脂覆膜H2可为通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有该聚合树脂的树脂组成物。作为公知技术,可举出例如日本专利公开公报特开平7-281437号、特开2000-231190号、特开2001-201851号等。作为(a)单体的一例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸半酯、丙烯酸丁酯等,且这些单体可单独使用,或者也可组合两种以上来使用。至于(b)单体的例子,则一般为非酸性且分子中具有(一个)聚合性不饱和基的单体,但并不限于此,可以进行选定以保持在后述的催化剂包覆工序中的承受性、固化膜的可挠性等各种特性。具体而言,有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯(2-hydroxylethyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯(2-hydroxylpropyl(meth)acrylate)等。此外,还有醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,为了能进行三维交联,可以选定具有多个不饱和基的单体作为聚合体所使用的单体。此外,可将环氧基、羟基、胺基、酰胺基、乙烯基等的反应性官能基导入分子骨架(molecular framework)。
在树脂中含有羧基时,树脂中所含的羧基的量以酸当量为100~2000为佳,且优选为100~800。酸当量太低时,与溶媒或其他组成物的相溶性降低、或者对镀敷前处理液的承受性降低。酸当量太高时则剥离性降低。此外,(a)单体的组成比率优选为5~70质量%。
树脂组成物以所述聚合树脂为必要成分作为主要树脂(粘结树脂),可添加寡聚物(oligomer)、单聚物(monomer)、填料或其他添加剂中的至少一种。主要树脂优选为具有热可塑性的线型聚合物。为了控制流动性及结晶性等,有时进行接枝来分支。就分子量而言,重量平均分子量为1000~500000左右,优选为5000~50000。若重量平均分子量小,膜的弯曲性或者对带有镀敷核的化学药液的承受性(耐酸性)降低。此外,若分子量大,碱剥离性或者形成干膜时的贴附性变差。而且,为了提高对带有镀敷核的化学药液的承受性,或者抑制激光加工时的热变形以及控制流动,也可导入交联点。
作为单聚物或寡聚物,只要是对带有镀敷核的化学药液具有承受性或用碱容易去除均可采用。此外,为提高干膜(DFR)的贴附性,可以考虑使用可塑剂作为粘着性赋予材。而且,为提高各种承受性,还可考虑添加交联剂。具体而言,有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯等。此外,还有醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,亦可含有多官能性不饱和化合物。也可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。此外,除了上述的单聚物之外,也可含有两种以上的其他光聚合性单聚物。作为单聚物的例,有1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚氧烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(p-羟苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧五乙氧基苯)丙烷、以及含有胺酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。此外,亦可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。
填料虽无特别限定,但可举出二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、粘土、高岭土、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、氧化锌、滑石、云母、玻璃、钛酸钾、硅灰石、硫酸镁、硼酸铝、有机填料等。此外,由于抗蚀剂的优选厚度薄到0.1~10μm,因此填料大小也以小尺寸为佳。而且,虽然使用平均粒径小且已除去粗粒的填料为佳,但亦可在分散时砸碎,或者以过滤方式去除粗粒。
作为其他的添加剂,可举出光聚合性树脂(光聚合引发剂)、聚合抑制剂、着色剂(染料、颜料、发色系颜料)、热聚合引发剂、环氧或胺酯等的交联剂等。
由于在接下来说明的电路图案形成工序中,树脂覆膜H2会被激光加工等,因此,必须对抗蚀剂材料赋予基于激光的烧蚀性(laser ablation characteristic)。激光加工机可选定例如二氧化碳激光、准分子激光(excimer laser)或UV-YAG(紫外光钇铝石榴石)激光等。这些激光加工机具有各种固有的波长,可通过选定对该波长的紫外线吸收率高的材料来提高生产力。其中,由于UV-YAG激光适于细微加工,且激光波长为3倍高次谐波355nm、4倍高次谐波266nm,因此抗蚀剂材料(树脂覆膜H2的材料)优选对这些波长的紫外线吸收率相对较高。紫外线吸收率越高,抗蚀剂(树脂覆膜H2)的加工便完成得越完美,可达到生产力的提高。但是并不限于此,有时也最好选定紫外线吸收率相对较低的抗蚀剂材料。由于紫外线吸收率越低,紫外光越会通过抗蚀剂(树脂覆膜H2),因此能使紫外线能量集中于抗蚀剂下方的绝缘基材H1的加工,尤其在例如绝缘基材H1是不易加工的材料的情况下可得到理想的结果。这样,根据抗蚀剂(树脂覆膜H2)的激光加工的难易、绝缘基材H1的激光加工的难易、以及这二者的关系等来设计抗蚀剂材料较为理想。
(电路图案形成工序)
接着,如图2(B)所示,通过从树脂覆膜H2的外表面侧形成具有该树脂覆膜H2的厚度以上的指定深度及指定形状的沟槽H3a与孔洞H3b,从而在绝缘基材H1的表面形成作为电路图案的电路用凹部H3。电路用凹部H3可通过切削加工或压纹加工等的机械加工而形成,但是若以激光加工来形成,则将得到理想的结果。此外,电路用凹部H3的沟槽H3a为配线部H6a的电路用凹部,电路用凹部H3的孔洞H3b为焊盘部H6b的电路用凹部。此外,根据情况需要,电路用凹部H3也可包含层间连接用的导通孔(via)。
电路用凹部H3中的配线部H6a的电路用凹部H3a的宽度并无特别限定。但是,在利用激光加工时,可容易形成线宽在20μm以下的细微的沟槽。此外,电路用凹部H3中的焊盘部H6b的电路用凹部H3b的纵横长度亦无特别限定。此外,图1中示出焊盘部H6b俯视时呈四角形的情况,但并不限于此,也可形成其他形状。
形成电路用凹部H3的方法并无特别限定。具体而言,可利用激光加工、切割加工等的切削加工、压纹加工等。为形成高精度的细微的电路用凹部H3,优选激光加工。根据激光加工,通过控制激光的输出(能量或功率),可贯通树脂覆膜H2而容易调整绝缘基材H1的挖入深度等。此外,作为压纹加工,可优选采用例如在纳米压印的领域中所利用的细微树脂模压纹加工。
通过如此形成指定的电路用凹部H3,以规定其后赋予化学镀膜而形成电路H6的部分。
在通过激光加工形成电路用凹部H3时,配线部H6a的电路用凹部H3a只要使激光沿电路图案扫描一次,就可形成一条沟槽。但是,由图1(a)可知,由于焊盘部H6b与配线部H6a相比宽度大且面积大,因此通过使激光扫描多次,可形成焊盘部H6b的电路用凹部H3b。本实施方式中,由图1及图2可知,通过使激光平行地直线扫描多次,形成俯视时呈四角形状的焊盘部H6b。其结果,在焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形成激光扫描的痕迹,即俯视时呈直线状的多条细微凹部。其结果,在焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形成多个凹凸。而且,通过该焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的细微凹部(多个凹凸),使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度大于配线部H6a的电路用凹部H3a的底面的表面粗糙度。亦即,由于在配线部H6a仅使激光沿电路图案扫描一次,因此在配线部H6a的电路用凹部H3a的底面并不形成凹凸。此时,如前所述,焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的十点平均粗糙度(RzPB)与配线部H6a的电路用凹部H3b的底面的十点平均粗糙度(RzLB)之比(RzPB/RzLB)优选在2以上((RzPB/RzLB)≥2),更优选在5以上((RzPB/RzLB)≥5),尤其优选在10以上((RzPB/RzLB)≥10)。
然后,在后面进行的镀敷工序中,通过用化学镀的导体H5填充电路用凹部H3,来形成电路H6,因此,该化学镀的镀膜从电路用凹部H3的底面开始成长,从而导体H5的表面形状追随电路用凹部H3的底面的形状。因此,焊盘部H6b的导体H5的表面形状会追随焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形状,并反映出该底面形状。其结果,在焊盘部H6b的导体H5的表面形成俯视时呈直线状的多条细微凹部。其结果,在焊盘部H6b的导体H5的表面形成多个凹凸。而且,通过该焊盘部H6b的导体H5表面的细微凹部(多个凹凸),使焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度大于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度。亦即,由于配线部H6a的电路用凹部H3a的底面未形成凹凸,因此配线部H6a的导体H5的表面也不会形成凹凸。此时,如前所述,焊盘部H6b的导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzPT)与配线部H6a的导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzLT)之比(RzPT/RzLT)优选在2以上((RzPT/RzLT)≥2),更优选在5以上((RzPT/RzLT)≥5),尤其优选在10以上((RzPT/RzLT)≥10)。而且,同样如前所述,在导体H5追随电路用凹部H3的底面的形状时,导体H5的表面的十点平均粗糙度(RzT)与电路用凹部H3的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)优选在0.1以上且2.0以下(0.1≤(RzT/RzB)≤2.0),更优选在0.5以上且1.2以下(0.5≤(RzT/RzB)≤1.2)。
另一方面,在切割加工等的切削加工、或者利用纳米压印的压纹加工等中,为了使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度大于配线部H6a的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度,可以分别机械性地进行切削加工,或者事先制作模型来利用。而且,也可以在所述化学镀条件下进行化学镀处理。
(催化剂包覆工序)
接着,如图2(C)所示,在形成在绝缘基材H1的电路用凹部H3的表面以及覆盖绝缘基材H1的树脂覆膜H2的表面整体,包覆镀敷催化剂(plating catalyst)H4。亦即,在形成有电路用凹部H3的表面以及未形成电路用凹部H3的表面的整体,包覆镀敷催化剂H4。在此,镀敷催化剂H4为包含其前驱体的概念。
镀敷催化剂H4是为了在后述的镀敷工序中仅在欲形成化学镀膜的部分形成化学镀膜而事先赋予的催化剂。作为镀敷催化剂H4,只要是作为化学镀用的催化剂而公知的催化剂即可使用,并无特别限定。此外,也可事先包覆镀敷催化剂H4的前驱体,在去除树脂覆膜H2后生成镀敷催化剂H4。作为镀敷催化剂H4的具体例,除例如金属钯(Pd)、白金(Pt)、银(Ag)等之外,还可举出生成这些金属的前驱体等。
作为包覆镀敷催化剂H4的方法,可举出例如利用在pH1~3的酸性条件下处理的酸性Pd-Sn胶体溶液进行处理后,以酸溶液进行处理的方法。更具体而言,可举出如下的方法。
首先,将附着在形成有电路用凹部H3的绝缘基材H1表面的油分等,在界面活性剂的溶液(清洁剂/调和剂)中热冲洗指定的时间。接着,按照需要,以过硫酸钠-硫酸系的软蚀刻剂进行软蚀刻处理。然后,在pH1~2的硫酸水溶液或盐酸水溶液等的酸性溶液中进一步进行酸洗。接着,进行浸渍在以浓度0.1%左右的氯化第一锡水溶液等为主成分的预浸液中,使氯化物离子吸附在绝缘基材H1表面的预浸处理(pre-dip treatment)。之后,通过进一步浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯且pH1~3的酸性Pd-Sn胶体等的酸性催化剂金属胶体溶液中,使Pd及Sn凝聚并吸附。然后,在所吸附的氯化第一锡与氯化钯之间引起氧化还原反应(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)。由此析出作为镀敷催化剂H4的金属钯。
此外,作为酸性催化剂金属胶体溶液,可使用公知的酸性Pd-Sn胶质催化剂溶液等,也可利用使用酸性催化剂金属胶体溶液的市售的镀敷处理。此种处理由例如罗门哈斯电子材料公司(Rohm and Haas Electronic Materials CMP,Inc.)加以系统化而销售。
通过此种催化剂包覆处理,如图2(C)所示,可在树脂覆膜H2的表面与电路用凹部H3的表面包覆镀敷催化剂H4。
(覆膜去除工序)
接下来,如图2(D)所示,以指定的液体使树脂覆膜H2溶胀或溶解而去除。亦即,在树脂覆膜H2为可溶型树脂时,使用有机溶剂或碱溶液将树脂覆膜H2溶解,而从绝缘基材H1的表面去除。此外,在树脂覆膜H2为溶胀性树脂时,使用指定的溶液使树脂覆膜H2溶胀,而从绝缘基材H1的表面剥离去除。根据此工序,通过去除树脂覆膜H2,如图2(D)所示,可仅在电路用凹部H3的表面(包含配线部H6a的电路用凹部H3a的底面与焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面)留下镀敷催化剂H4。
根据该覆膜去除工序,可仅在绝缘基材H1的形成有电路用凹部H3的部分的表面留下镀敷催化剂H4。另一方面,将包覆在树脂覆膜H2表面的镀敷催化剂H4与树脂覆膜H2一同从绝缘基材H1去除。在此,从防止从绝缘基材H1去除的镀敷催化剂H4飞散而再次包覆在绝缘基材H1表面的观点来看,树脂覆膜H2优选在从绝缘基材H1去除时不会塌坏而零碎,能在整体连接的状态下去除。
作为使树脂覆膜H2溶解或溶胀的液体,只要是不会使绝缘基材H1及镀敷催化剂H4实质上分解或溶解,而能使树脂覆膜H2溶解或溶胀到从绝缘基材H1容易溶解去除或剥离去除的程度的液体即可使用,并无特别限定。此种树脂覆膜去除用液体,可根据树脂覆膜H2的种类或厚度等而适当选择。具体而言,例如在抗蚀剂树脂使用光固化性环氧树脂时,可使用有机溶剂、或碱水溶液的抗蚀剂去除剂等。此外,例如在树脂覆膜H2由二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体那样的弹性体形成时;或者在树脂覆膜H2是通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有该聚合树脂的树脂组成物时;或者在树脂覆膜H2由上述含有羧基的丙烯系树脂形成时,可优选使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等的碱水溶液。
此外,在催化剂包覆工序中利用在如上所述的酸性条件下进行处理的镀敷处理时,树脂覆膜H2优选由酸性条件下的溶胀度在60%以下、最好为40%以下,且碱性条件下的溶胀度在50%以上的例如二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体那样的弹性体形成;或者由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有该聚合树脂的树脂组成物形成;或者由上述含有羧基的丙烯系树脂形成。此种树脂覆膜可通过浸渍在pH11~14(优选为pH12~14)的碱水溶液,例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等中,容易溶解或溶胀,从而被溶解去除或剥离去除。此外,为提高溶解性或剥离性,还可在浸渍中进行超音波照射。此外,亦可按照需要,通过以轻力撕下加以去除。
作为去除树脂覆膜H2的方法,可举出例如将被树脂覆膜H2覆盖的绝缘基材H1在例如树脂覆膜去除用液体中浸渍指定的时间的方法。此外,为提高溶解去除性或剥离去除性,尤其优选在浸渍中进行超音波照射等。此外,在不易剥离去除或溶解去除的情况下,亦可例如根据需要,以轻力撕下树脂覆膜H2。
(镀敷工序)
接着,如图2(E)所示,对已被去除覆膜的绝缘基材H1施行化学镀处理。通过对绝缘基材H1施加化学镀,在残留有镀敷催化剂H4的电路用凹部H3形成化学镀膜,用化学镀的导体H5填充电路用凹部H3,从而在绝缘基材H1的表面形成电路H6。通过此种化学镀处理,可精度良好地仅在形成有电路用凹部H3的部分析出化学镀膜,从而按照电路图案形成电路H6。
另外,此时由于镀敷催化剂H4也残留在配线部H6a的电路用凹部H3a的底面、以及焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面,因此化学镀的镀膜亦从这些配线部H6a的电路用凹部H3a的底面、以及焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面开始成长。因此,化学镀的导体H5的表面形状会追随电路用凹部H3的底面形状,并反映出该底面形状。其结果,在焊盘部H6b的导体H5的表面形成俯视时呈直线状的多条细微凹部,从而形成多个凹凸。另一方面,在配线部H6a的导体H5的表面未形成此种细微凹部,从而不形成凹凸。
作为化学镀处理的方法,可使用将部分地包覆有镀敷催化剂H4的绝缘基材H1浸渍在化学镀液中,仅在包覆有镀敷催化剂H4的部分析出化学镀膜的方法。
作为化学镀所使用的金属,可举出例如铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)等。在这些金属中,以Cu为主成分的镀敷从导电性良好这点来看系属优选。此外,在含有Ni的情况下,从耐蚀性或与焊料的紧贴性良好这点来看系属优选。
化学镀膜的膜厚并无特别限定。具体而言,优选为例如0.1~10μm,更优选为1~5μm左右。
通过镀敷工序,仅在绝缘基材H1表面的残留有镀敷催化剂H4的部分析出化学镀膜。因此,可精度良好地仅在欲形成电路H6的部分形成化学镀的导体H5。另一方面,能抑制在未形成电路用凹部H3的部分的化学镀膜的析出。因此,即便在以狭窄的间距间隔形成多条线宽窄的细微的配线部H6a的情况下,也不会在邻接的配线部H6a间残留不需要的镀膜。因此,能抑制短路或迁移的发生。
通过此种镀敷工序,可仅在绝缘基材H1表面的经过激光加工的部分析出化学镀膜。由此,在绝缘基材H1的表面形成灌封式电路H6。另外,在该镀敷工序中,由于通过用化学镀的导体H5填充电路用凹部H3来形成电路H6,因此,该化学镀的镀膜从电路用凹部H3的底面开始成长,导体H5的表面形状会追随电路用凹部H3的底面形状。因此,焊盘部H6b的导体H5的表面形状会追随焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面形状,并反映出该底面形状,而配线部H6a的导体H5的表面形状会追随配线部H6a的电路用凹部H3a的底面形状,并反映出该底面形状。其结果,因为焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度大于配线部H6a的电路用凹部H3a的底面的表面粗糙度,故焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度也大于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度。
经过此种工序,可制造如图1所示的在绝缘基材H1的表面设有包含配线部H6a与焊盘部H6b的灌封式电路H6的电路板H10。另外,在该电路板H10的配线部H6a与焊盘部H6b,导体H5的表面粗糙度互不相同,尤其是使焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度大于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度。其结果,如图3所示,由于在焊盘部H6b导体H5的表面粗糙度相对较大,因此在焊盘部H6b安装半导体芯片等的元件H20时焊料的紧贴性提高,从而使元件H20在电路板H10上的安装性提高。而且,由于在配线部H6a导体H5的表面粗糙度相对较小,因此配线的剖面积大致固定,从而使信号的传送速度稳定。亦即,可同时兼顾元件在电路板H10上的安装性的提高、以及信号传送速度的稳定。在图3中,符号H30为在电路板H10上安装有元件H20的半导体装置。
下面,参照图4说明电路板H10的焊盘部H6b的几个变形例。图4(a)示出在焊盘部H6b的导体H5的表面上不形成俯视时呈直线状的细微凹部,而形成俯视时呈格子状的细微凹部。此时,在电路图案形成工序中,通过激光加工、切割加工等的切削加工、或利用纳米压印的压纹加工等形成焊盘部H6b的电路用凹部H3b时,在该电路用凹部H3b的底面形成俯视时呈格子状的细微凹部。然后,通过化学镀膜的成长,得到追随该底面形状而反映出来的导体H5的表面形状(格子状的细微凹部)。
同样,图4(b)示出在焊盘部H6b的导体H5的表面上,同心圆状地形成多个俯视时直径互不相同的环状细微凹部。此时,焊盘部H6b的俯视时的形状呈圆形。图4(c)示出在焊盘部H6b的导体H5的表面上,排列形成多个俯视时呈点状的细微凹部。此外,亦可形成俯视时呈曲线状、漩涡状、锯齿状等的细微凹部。或者,也可通过组合这些形状,在电路图案形成工序中,通过激光加工、切割加工等的切削加工、或利用纳米压印的压纹加工等来形成焊盘部H6b的电路用凹部H3b。
在以上的实施方式中,对在使电路H6的配线部H6a与焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度互不相同时,使焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度大于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度的情况进行了说明,但除此以外,使焊盘部H6b的导体H5的表面粗糙度小于配线部H6a的导体H5的表面粗糙度的情况也包含在本发明的范围内。此时,具有能抑制进行封装时的树脂封装材的流动性降低,从而实现无孔隙等的良好的封装的优点。
此外,在以上的实施方式中,对在使电路H6的配线部H6a与焊盘部H6b的电路用凹部H3的底面的表面粗糙度互不相同时,使焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度大于配线部H6a的电路用凹部H3a的底面的表面粗糙度的情况进行了说明,但是除此以外,使配线部H6a的电路用凹部H3a的底面的表面粗糙度大于焊盘部H6b的电路用凹部H3b的底面的表面粗糙度的情况亦包含在本发明的范围内。此时,具有在配线部H6a导体H5与绝缘基材H1的接合强度良好,从而能抑制配线部H6a的导体H5从绝缘基材H1脱落的优点。
一般而言,若比较图2所示的本实施方式的电路板H10的制造方法与图5所示的基于CMP处理的电路形成技术,在本实施方式的电路板H10的制造方法中,由于不进行在基于CMP处理的电路形成技术中进行的抛光处理(换言之,由于导体H5从电路用凹部H3的底面开始成长,追随电路用凹部H3的底面形状并在反映出该底面形状的状态下留下来),因此在电路H6中,导体H5的厚度整体来说不会不均匀,从而能保持可靠度。与此相对,在基于CMP处理的电路形成技术中,由于进行抛光处理,因此在电路H6中导体H5的厚度不均匀,且电路用凹部H3的底面位置低的部分成为导体H5的厚度厚的部分,而电路用凹部H3的底面位置高的部分成为导体H5的厚度薄的部分,导致可靠度降低。而且,进行抛光处理的结果,导体H5会被移除,电路用凹部H3的底面位置高的部分露出,有可能在焊盘部H6b无法安装元件H20,并在配线部H6a无法传送信号。
(第2实施方式)
本发明涉及一种电路板的制造方法、以及利用所述制造方法制造所得的电路板。
在移动式电话等的移动式信息终端设备、电脑及其周边设备、以及各种信息家电制品等的电气设备中,高功能化正在急速地进展。随之而来,对搭载在这些电气设备的电路板要求其电路进一步高密度化。为满足此种电路高密度化的要求,要求能正确地形成线宽及线间隔(相邻的电路与电路之间的部分的宽度)更小的电路配线的方法。在高密度化的电路配线中,容易发生配线间的短路或迁移等。
作为电路板的制造方法,利用减成法(subtractive method)或加成法(additive method)等在绝缘基材上形成电路的方法等为公众所知。所谓减成法,是通过去除(削减)覆金属箔叠层板表面的欲形成电路的部分以外的金属箔以形成电路的方法。另一方面,所谓加成法,是仅对绝缘基材上的欲形成电路的部分施加化学镀以形成电路的方法。
减成法是通过将覆金属箔叠层板表面的金属箔蚀刻,仅留下欲形成电路的部分的金属箔,而去除其他部分。根据此方法,由于会浪费被去除的部分的金属,因此从制造成本这点等来看并不佳。另一方面,加成法可以通过化学镀处理仅在欲形成电路的部分形成金属配线。因此,不会浪费金属,资源的浪费少。从这点来看,加成法为优选的电路形成方法。
关于用以往的代表性的加成法之一的全加成法(full additive method)形成包含金属配线的电路的方法,以下一面参照图10,一面进行说明。此外,图10是用来说明以以往的全加成法形成金属配线的各工序的示意剖面图。
首先,如图10(A)所示,在形成有穿通孔B101的绝缘基材B100的表面包覆镀敷催化剂B102。此外,绝缘基材B100的表面已事先经过粗糙化。接着,如图10(B)所示,在包覆有镀敷催化剂B102的绝缘基材B100上形成光阻层(photoresist layer)B103。另外,如图10(C)所示,经由形成有指定的电路图案的光罩B110,使所述光阻层B103曝光。接着,如图10(D)所示,将经过曝光的光阻层B103显影,从而形成电路图案B104。然后,如图10(E)所示,通过施加化学镀铜等的化学镀处理,在利用显影形成的电路图案B104的表面以及穿通孔B101的内壁面形成金属配线B105。通过施加如上所述的各工序,在绝缘基材B100上形成包含金属配线B105的电路。
上述以往的加成法中,在绝缘基材B100的表面整体包覆镀敷催化剂102。因此,发生如下的问题。亦即,如果光阻层103高精度地被显影,则能仅在未受光阻保护的部分形成镀敷。然而,如果光阻层103并未高精度地显影,则如图11所示,有时会在本来不要形成镀敷的部分留下不需要的部分106。这是由于在绝缘基材B100的表面整体包覆镀敷催化剂102而引起。不需要的部分106会在邻接的电路间引起短路或迁移等。而且,此种短路或迁移在形成线宽及线间隔小的电路时,更容易发生。此外,图11是用来说明以以往的全加成法形成的电路的轮廓形状的示意剖面图。
此外,作为与上述的电路板的制造方法不同的制造方法,可举出例如日本专利公开公报特开昭57-134996号及特开昭58-186994号所记载的制造方法等。
在日本专利公开公报特开昭57-134996号中,作为其他的加成法公开了如下的方法。
首先,在绝缘基板(绝缘基材)上形成溶剂可溶性的第1感光性树脂层、以及碱可溶性的第2感光性树脂层。然后,经由具有指定的电路图案的光罩,将第1及第2感光性树脂层曝光。接着,将第1及第2感光性树脂层显影。然后,在使催化剂吸附在具有由显影产生的凹部的表面整体后,通过用碱溶液使碱可溶性的第2感光性树脂溶解,从而仅去除不需要的催化剂。然后,通过施加化学镀处理,仅在存在催化剂的部分正确地形成电路。
此外,在下述日本专利公开公报特开昭58-186994号中,公开了如下的方法。
首先,在绝缘基板(绝缘基材)上涂敷树脂的保护膜(第1工序)。接着,利用机械加工或激光束的照射,在涂敷了所述保护膜的绝缘基板上,单独或同时地描绘形成与配线图案相对应的沟槽及穿通孔(第2工序)。另外,在所述绝缘基材的整面形成活性化层(第3工序)。接着,剥离所述保护膜,以去除所述绝缘基板上的活性化层,仅在沟槽及穿通孔的内壁面留下活性化层(第4工序)。然后,对所述绝缘基板施加未使用镀敷保护膜的镀敷,仅在所述经过活性化的沟槽及穿通孔的内壁面,选择性地形成导电层(第5工序)。
然而,根据日本专利公开公报特开昭57-134996号所记载的方法,必须形成溶剂溶解性不同的两种感光性树脂层,而且在显影时也要以两种溶剂进行显影,在使催化剂吸附后,还要以碱溶液使第2感光性树脂溶解等,制造工序非常繁杂。
此外,日本专利公开公报特开昭58-186994号中记载有:在绝缘基板上涂敷热固化性树脂作为保护膜,并使其加热固化后,按照指定的配线图案来切削加工保护膜及绝缘基板,或利用溶剂去除绝缘基板表面的热固化性树脂(日本专利公开公报特开昭58-186994号的第2页左下栏第16行~右下栏第11行)。
对于在日本专利公开公报特开昭58-186994号所记载的用作保护膜的热固化性树脂,并未特别记载其种类。一般的热固化性树脂由于耐溶剂性良好,因此存在仅用溶剂并不容易去除的问题。此外,此种热固化性树脂与树脂基材的紧贴性太高,因此难以使树脂基材的表面不残留保护膜的断片,而正确地仅去除保护膜。此外,在为了充分地剥离而使用较强的溶剂或者长时间浸渍时,基材表面的镀敷催化剂也会被去除。此时,在镀敷催化剂被除去的部分将不会形成导电层。此外,在使用较强的溶剂或者长时间浸渍时,有时热固化性树脂所构成的保护膜会塌坏而零碎,保护膜中的镀敷催化剂再次分散到溶剂中。如此再次分散到溶剂中的镀敷催化剂有可能再次附着在树脂基材表面而在该部分形成不需要的镀膜。因此,根据日本专利公开公报特开昭58-186994号所公开的方法,难以形成具有正确的轮廓的电路。
本发明鉴于此种情况,其目的在于提供一种电路板的制造方法,在电路的线宽及线间隔小的情况下,也能够在绝缘基材上高精度地形成电路。此外,本发明的另一目的在于提供以所述电路板的制造方法制造所得的电路板。
本案发明人等为了在绝缘基材上高精度地形成电路,首先开发出与以往技术不同的电路板的制造方法,该制造方法包括:覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,通过从所述树脂覆膜的外表面侧对所述绝缘基材进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽与孔洞的至少其中之一,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜剥离工序,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理。另外,本案发明人等还注目于在上述的制造电路板的方法中使用的绝缘基材或树脂覆膜,尤其是绝缘基材的表面粗糙度。
通常,在制造电路板时,多半不太考虑所使用的绝缘基材的表面粗糙度。此外,即使考虑绝缘基材的表面粗糙度,在绝缘基材上形成电路的以往方法中,一般认为:为提高电路与绝缘基材的紧贴性,优选表面粗糙度在一定程度上较大。此外,在通过将在预浸体上层叠金属箔并进行加热加压成形所得到的覆金属箔叠层板表面的金属箔部分去除以形成电路的情况下,在去除金属箔时,有电路的支持基材即绝缘基材的平滑性降低的倾向。鉴于此种情况,认为:作为所使用的绝缘基材,一般不用施加平滑化处理等来降低表面粗糙度,而直接使用表面粗糙度较大的绝缘基材。
然而,本案发明人等研究发现:在上述的制造电路板的方法中,当使用表面粗糙度较大的绝缘基材时,会发生难以高精度地形成电路的现象。
另外,本案发明人等推测该现象由于以下原因所致。
若使用表面粗糙度较大的绝缘基材,在所述覆膜形成工序中,在所述绝缘基材表面形成树脂覆膜,尤其是形成膜厚5μm以下的树脂覆膜时,将难以形成均匀膜厚的树脂覆膜。而且,认为是由于此原因而发生上述现象。
具体而言,首先,若使用表面粗糙度较大的绝缘基材,例如表面粗糙度Ra为0.6μm、Rz为7μm的绝缘基材等,在所述绝缘基材表面形成树脂覆膜,尤其是薄的树脂覆膜时,所述绝缘基材容易从所述树脂覆膜露出。而且,若存在所述绝缘基材从所述树脂覆膜露出的部分,则其露出的部分尽管并非是欲形成电路的部位,也会形成镀敷层。
进而,即使所述绝缘基材并未从所述树脂覆膜露出,只有形成在所述绝缘基材表面的树脂覆膜的特定处变薄。此外,例如在接近形成电路沟槽或孔洞的部位的位置,若有此种树脂覆膜薄的部位,则在形成电路沟槽或孔洞时,在形成电路沟槽或孔洞的部位的附近,树脂覆膜薄的部位的树脂覆膜也会被去除。然后,在电路沟槽或孔洞的周边不形成电路的部位,也会形成镀敷层。
对于上述问题,认为能够通过使在所述绝缘基材表面形成的树脂覆膜加厚,例如使膜厚为10μm而获得解决,但是若使所述树脂覆膜加厚,则在所述电路图案形成工序中,存在难以用例如激光加工等高精度地形成电路沟槽或孔洞的倾向。因此,在上述电路板的制造方法中,为了高精度地形成电路,所述树脂覆膜的膜厚优选在5μm以下,但是如此一来,会发生如上所述的问题。
因此,本案发明人等认为:在上述的电路板的制造方法中,若使用表面粗糙度比较大的绝缘基材,则无论在绝缘基材表面形成的树脂覆膜的膜厚大小如何,均难以高精度地形成电路。
因此,本案发明人等在上述电路板的制造方法中,通过使用表面粗糙度比较小的绝缘基材,想到了以下所述的本发明。
本发明的一实施方式的电路板的制造方法,包括:覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,通过从所述树脂覆膜的外表面侧对所述绝缘基材进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽与孔洞的至少其中之一,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜剥离工序,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理;其中,在所述覆膜形成工序中,所述绝缘基材使用具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材,并在所述平滑面侧形成所述树脂覆膜。
根据此种结构,在电路的线宽及线间隔小的情况下,也能在绝缘基材上高精度地形成电路。
可认为这是由于以下原因。
首先,由于所述绝缘基材的形成所述树脂覆膜的一侧的表面即平滑面的平滑性高,表面粗糙度Ra在0.5μm以下,因此即使在所述绝缘基材的平滑面上形成的树脂覆膜薄,也能均匀地形成所述树脂覆膜。具体而言,所述绝缘基材不易从所述树脂覆膜露出,且不易发生只有所述树脂覆膜的特定处变薄。因此,认为可用来抑制因所述绝缘基材露出或只有所述树脂覆膜的特定处变薄而发生上述问题。
此外,所述平滑面的以Ra表示的表面粗糙度,优选相对于所述树脂覆膜的厚度在1/10以下。根据此种结构,能在绝缘基材上更高精度地形成电路。
可认为,由于能抑制所述绝缘基材露出或只有所述树脂覆膜的特定处变薄,因此能进一步抑制因所述绝缘基材露出等而发生上述的问题。
此外,所述平滑面的以Rz表示的表面粗糙度,优选在所述树脂覆膜的厚度以下。根据此种结构,能在绝缘基材上更高精度地形成电路。
可认为由于能抑制所述绝缘基材露出或只有所述树脂覆膜的特定处变薄,因此能更加抑制因所述绝缘基材露出等而发生上述问题。
此外,在所述覆膜形成工序中所使用的绝缘基材,优选通过以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压所得的绝缘基材。
根据此种结构,即便在使用表面粗糙度较大的绝缘基材的情况下,也可通过使用以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压所得的绝缘基材,容易在绝缘基材上高精度地形成电路。
此外,本发明的另一实施方式的电路板,是利用所述电路板的制造方法制造所得。根据此种结构,可得到在电路的线宽及线间隔小的情况下也能在绝缘基材上高精度地形成电路的电路板。
根据本发明,可提供一种电路板的制造方法,在电路的线宽及线间隔小的情况下,也能在绝缘基材上高精度地形成电路。此外,可提供用所述电路板的制造方法制造所得的电路板。
也就是说,本发明的第2实施方式包含以下事项。
(项2-1)一种电路板的制造方法,包括:
覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;
电路图案形成工序,通过从所述树脂覆膜的外表面侧对所述绝缘基材进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽与孔洞的至少其中之一,从而形成电路图案部;
催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;
覆膜剥离工序,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜;以及
镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理;其中,
在所述覆膜形成工序中,所述绝缘基材使用具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材,并在所述平滑面侧形成所述树脂覆膜。
(项2-2)
在项2-1所记载的电路板的制造方法中,所述平滑面的以Ra表示的表面粗糙度,相对于所述树脂覆膜的厚度在1/10以下。
(项2-3)
在项2-1或项2-2所记载的电路板的制造方法中,所述平滑面的以Rz表示的表面粗糙度,在所述树脂覆膜的厚度以下。
(项2-4)
在项2-1至项2-3中任一项所记载的电路板的制造方法中,在所述覆膜形成工序中所使用的绝缘基材,是通过以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压所得的绝缘基材。
(项2-5)
一种电路板,利用项2-1至项2-4中任一项所记载的电路板的制造方法制造所得。
以下,对本发明的实施方式进行说明,但本发明不限于此。
(第2-1实施方式)
本实施方式的电路板的制造方法,包括:覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,通过从所述树脂覆膜的外表面侧对所述绝缘基材进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽与孔洞的至少其中之一,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜剥离工序,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理;其中,在所述覆膜形成工序中,所述绝缘基材使用具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材,并在所述平滑面侧形成所述树脂覆膜。
首先对本发明的第2-1实施方式的电路板的制造方法进行说明。图6是用来说明第2-1实施方式的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
首先,如图6(A)所示,在绝缘基材B1的表面形成树脂覆膜B2。所述绝缘基材B1详如后述,使用具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材。而且,所述树脂覆膜B2形成在所述平滑面上。此外,此工序相当于覆膜形成工序。
接着,如图6(B)所示,通过从所述树脂覆膜B2的外表面侧,对形成有所述树脂覆膜B2的绝缘基材B1进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽B3与贯通孔B4的至少其中之一。亦即,按照需要,可以仅形成所述电路沟槽B3,也可以仅形成所述贯通孔B4,也可以形成所述电路沟槽B3与所述贯通孔B4这二者。此外,用于形成所述电路沟槽B3的激光加工或机械加工,以所述树脂覆膜B2的外表面为基准,切削超过所述树脂覆膜B2的厚度。此外,用于形成所述贯通孔B4的激光加工或机械加工,是切削超过所述树脂覆膜B2及所述绝缘基材B1的厚度的冲孔加工。此外,所述电路沟槽B3与所述贯通孔B4相当于电路图案部,此工序相当于电路图案形成工序。
另外,如图6(C)所示,在所述电路沟槽B3或所述贯通孔B4的表面、以及未形成所述电路沟槽B3或所述贯通孔B4的所述树脂覆膜B2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体B5。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。
接下来,如图6(D)所示,从所述绝缘基材B1剥离所述树脂覆膜B2。由此,可以仅在所述绝缘基材B1的形成有所述电路沟槽B3或所述贯通孔B4的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体B5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜B2表面的镀敷催化剂或其前驱体B5,在载持于所述树脂覆膜B2的状态下与所述树脂覆膜B2一同被去除。此外,此工序相当于覆膜剥离工序。
接着,对所述树脂覆膜B2已被剥离的绝缘基材B1施加化学镀处理。由此,仅在残留有所述镀敷催化剂或其前驱体B5的部分形成镀敷层。亦即,如图6(E)所示,在形成有所述电路沟槽B3或所述贯通孔B4的部分,形成可成为电路B6的镀敷层。另外,该电路B6可以由该镀敷层构成,也可以对所述镀敷层进一步施加化学镀处理(填充镀敷(fill-up plating))而更加厚膜化。具体而言,例如图6(E)所示,可以填埋所述电路沟槽B3或所述贯通孔B4整体的方式形成由镀敷层形成的电路B6,使所述绝缘基材B1与所述电路的阶差消失。此外,此工序相当与镀敷处理工序。
通过上述各工序,可以形成如图6(E)所示的电路板B10。如此形成的电路板B10,即便是线宽及线间隔小的电路也高精度地形成在绝缘基材上。亦即,根据上述的制造方法,在电路的线宽及线间隔小的情况下,也能在绝缘基材上高精度地形成电路。
此外,在施加了镀敷处理工序后,具体而言,在施加填充镀敷之前或之后,可施加除胶渣处理(desmear treatment)。通过施加除胶渣处理,能去除附着在镀敷层上的不需要的树脂。此外,在假定具有所得到的电路板的多层电路板的情况下,可使所述绝缘基材的未形成镀敷层的部分的表面粗糙,从而提高所述电路板的与上层等的紧贴性。而且,也可对导通孔底施加除胶渣处理。由此,能去除附着在导通孔底的不需要的树脂。
此外,所述除胶渣处理并无特别限定,可使用公知的除胶渣处理。具体而言,可举出例如浸渍在过锰酸溶液等中的处理等。
上述的提高绝缘基材上形成的电路的精度的效果,可推测基于以下的机制。此外,图7是用于说明第2-1实施方式中的各工序后的绝缘基材B1的状态。图7(A)示出所述覆膜形成工序后的绝缘基材B1的状态,图7(B)示出所述电路图案形成工序后的绝缘基材B1的状态,图7(C)示出所述催化剂包覆工序后的绝缘基材B1的状态,图7(D)示出所述覆膜剥离工序后的绝缘基材B1的状态,图7(E)示出所述镀敷处理工序后的绝缘基材B1的状态。此外,图7示出形成所述电路沟槽B3作为电路图案部的情形。以下针对形成所述电路沟槽B3的情况进行说明,但形成所述贯通孔B4的情况也相同。
首先,所述覆膜形成工序后的绝缘基材B1如图7(A)所示,在所述绝缘基材B1上形成膜厚等比较均匀的树脂覆膜B2。可认为这是由于所述绝缘基材B1的形成所述树脂覆膜B2的一侧的表面即平滑面的平滑性高,表面粗糙度Ra在0.5μm以下。更具体而言,所述绝缘基材B1不易从所述树脂覆膜B2露出,并且不易发生只有所述树脂覆膜B2的特定处变薄。
接着,所述电路图案形成工序后的绝缘基材B1如图7(B)所示,通过对绝缘基材B1施加激光加工或机械加工,形成电路沟槽B3。另外,形成在所述绝缘基材B1表面的所述树脂覆膜B2,也只有对应于形成有所述电路沟槽B3的位置的部位的树脂覆膜被高精度地去除。亦即,对应于形成有所述电路沟槽B3的位置的部位以外的树脂覆膜B2高精度地残留下来。
然后,通过施加所述催化剂包覆工序,如图7(C)所示,在所述电路沟槽B3的表面及未形成所述电路沟槽B3的所述树脂覆膜B2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体B5。
其后,通过施加所述覆膜剥离工序,如图7(D)所示,仅在所述电路沟槽B3的表面高精度地留下镀敷催化剂或其前驱体B5。
然后,通过施加所述镀敷处理工序,如图7(E)所示,能高精度地形成可成为电路的镀敷层B7。
由以上事项可认为:本实施方式的电路板的制造方法,即便在形成线宽及线间隔小的电路的情况下,也能在绝缘基材上高精度地形成电路。
与此相对,在使用表面粗糙度Ra超过0.5μm的表面粗糙度比较大的绝缘基材B21的情况下,即使用与本实施方式同样的方法来形成电路,也难以高精度地形成电路。亦即,本案发明人等发现会发生形成的电路的精度降低的现象。另外,该形成的电路的精度降低的现象可推测由于以下原因所致。
此外,图8是用于说明使用表面粗糙度比较大的绝缘基材B21时的绝缘基材B21的状态。此外,图8(A)~8(E)分别对应于图7(A)~7(E)。
首先,若在表面粗糙度比较大的绝缘基材B21的表面形成树脂覆膜,则形成的树脂覆膜B22的膜厚等会不均匀。具体而言,例如所述绝缘基材B21从所述树脂覆膜B22露出,或者如图8(A)所示,所述树脂覆膜B22产生变薄处。以下,针对所述树脂覆膜B22产生变薄处的情况进行说明。
此时,若在接近于形成电路沟槽B23处的位置有所述树脂覆膜B22变薄处,则在形成电路沟槽B23时,如图8(B)所示,电路沟槽B23附近的树脂覆膜B22也被去除。亦即,对应于形成有所述电路沟槽B23的位置的部位的树脂覆膜以外的树脂覆膜也被去除,从而在形成有所述电路沟槽B23的位置以外,形成所述绝缘基材的露出部分B23a。
然后,通过施加所述催化剂包覆工序,如图8(C)所示,不仅在所述电路沟槽B23的表面及未形成所述电路沟槽B23的所述树脂覆膜B22的表面,而且在所述绝缘基材的露出部分B23a的表面也包覆镀敷催化剂或其前驱体B25。
其后,通过施加所述覆膜剥离工序,如图8(D)所示,不仅在所述电路沟槽B23的表面残留镀敷催化剂或其前驱体B25,而且在所述绝缘基材的露出部分B23a的表面上也残留镀敷催化剂或其前驱体B25a。
然后,通过施加所述镀敷处理工序,如图8(E)所示,不仅形成可成为电路的镀敷层B26,也形成起因于所述绝缘基材的露出部分B23a的镀敷层B26a。
由以上事项可认为:在欲形成电路的部位以外也会形成镀敷层,亦即难以在绝缘基材上高精度地形成电路。
以下,说明本实施方式的各结构。
在所述覆膜形成工序中所使用的绝缘基材B1是具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的基材。作为该基材,具体而言可举出例如含有树脂的树脂基材等。此外,所述绝缘基材B1只要具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面即可,可直接使用具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的树脂基材等,亦可为对表面粗糙度比较大的树脂基材等施加后述的平滑化处理后的树脂基材。此外,所述覆膜形成工序在所述平滑面侧形成树脂覆膜。因此,所述绝缘基材的未形成树脂覆膜的面即平滑面以外的面,表面粗糙度可以比较大。
此外,就所述平滑面的表面粗糙度而言,只要Ra在0.5μm以下即可,但是若在0.3μm以下则更为理想。若所述平滑面的表面粗糙度太大,如上所述,存在无法高精度地形成电路的倾向。此外,由于所述平滑面的表面粗糙度越小越好,因此,作为其下限值,只要是能制造的表面粗糙度即可。例如,若能制造,则可为0.01μm等。
作为所述树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的树脂即可利用,并无特别限定。具体而言,可举出例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂等。
作为所述环氧树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的环氧树脂即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳烷基环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、烷基苯酚酚醛环氧树脂、双酚环氧树脂、萘环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、酚类与具有酚系羟基的芳香族醛的聚合物的环氧化物、三聚异氰酸三缩水甘油酯、脂环族环氧树脂等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出经臭氧化或磷变性的上述环氧树脂等。此外,所述环氧树脂可以单独使用上述各环氧树脂,也可以组合两种以上来使用。
此外,用上述各树脂形成基材时,一般会含有固化剂以使树脂固化。作为所述固化剂,只要是可作为固化剂使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如二氰二胺、酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺基三氮杂苯酚醛系固化剂等。就所述酚系固化剂而言,可举出例如酚醛型、芳烷型、萜烯型等。此外,所述固化剂可以单独使用上述各固化剂,也可组合两种以上来使用。
此外,在所述绝缘基材B1中可含有填料。所述填料可为无机微粒子,亦可为有机微粒子,并无特别限定。
作为形成所述无机微粒子的材料,具体而言可举出例如:氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)等的高介电常数填充材,硬磁等的磁性填充材,氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)2)、三氧化二锑(Sb2O3)、五氧化二锑(Sb2O5)、胍盐、硼酸锌、钼化合物、锡酸锌等的无机系阻燃剂,滑石(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、云母等。此外,所述无机微粒子可单独使用上述无机微粒子,也可组合两种以上来使用。这些无机微粒子由于热传导性、介电常数、阻燃性、粒度分布、色调的自由度等较高,因此,在选择性地使其发挥指定的功能时,可进行适当掺合及粒度设计,从而容易进行高填充化。
此外,为了提高在所述绝缘基材中的分散性,所述无机微粒子可以用硅烷偶合剂进行表面处理。此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材也可以含有硅烷偶合剂。作为所述硅烷偶合剂,具体而言可举出例如:环氧基硅烷系、巯基硅烷系、胺基硅烷系、乙烯基硅烷系、苯乙烯基硅烷系、甲基丙烯酰氧基硅烷系、丙烯酰氧基硅烷系、钛酸酯系等的硅烷偶合剂等。此外,所述硅烷偶合剂可单独使用上述硅烷偶合剂,也可组合两种以上来使用。
此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材亦可含有分散剂。作为所述分散剂,具体而言可举出例如:烷醚系、山梨糖醇酐酯系、烷基聚醚胺系、高分子系等的分散剂等。此外,所述分散剂可单独使用上述分散剂,也可组合两种以上来使用。
此外,作为所述有机微粒子,具体而言可举出例如橡胶微粒子等。
此外,所述绝缘基材的方式并无特别限定。具体而言,可举出例如薄片、薄膜、预浸体、三维形状的成型体等。所述绝缘基材B1的厚度并无特别限定。具体而言,在薄片、薄膜、预浸体的情况下,该厚度优选为例如10~200μm,更优选为20~100μm左右。此外,该绝缘基材亦可含有二氧化硅粒子等的无机微粒子。
所述树脂覆膜B2只要是在所述覆膜剥离工序中可被剥离者即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:由可以用有机溶剂或碱溶液容易溶解的可溶型树脂、或者可以用后述的指定液体(溶胀液)溶胀的溶胀性树脂所形成的树脂覆膜等。其中,从容易正确去除这点来看,尤其优选为溶胀性树脂覆膜。作为所述溶胀性树脂覆膜,可举出例如在后述的指定液体(溶胀液)中实质上不溶解,但可通过溶胀而从所述绝缘基材B1的表面容易剥离的树脂覆膜等。
所述树脂覆膜B2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材B1的主面涂敷液状材料后使其干燥的方法、或者在所述绝缘基材B1的主面贴合预先形成的可成为树脂薄膜等的树脂覆膜B2的方法。此外,涂敷液状材料的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等。
所述树脂覆膜B2的厚度优选在10μm以下,更优选在5μm以下。另一方面,所述树脂覆膜B2的厚度优选在0.1μm以上,更优选在1μm以上。所述树脂覆膜B2的厚度太厚时,存在利用激光加工或机械加工形成的沟槽或孔洞等的精度降低的倾向。此外,所述树脂覆膜B2的厚度太薄时,有不易形成均匀膜厚的树脂覆膜的倾向。但是如上所述,在本实施方式中,即使所述树脂覆膜B2薄,也容易形成均匀的树脂覆膜。
此外如上所述,所述平滑面的表面粗糙度优选为较小的表面粗糙度。更具体而言,所述表面粗糙度与在所述平滑面上形成的树脂覆膜的厚度的关系若在以下的范围内,则更加理想。
所述平滑面的以Ra表示的表面粗糙度,相对于所述树脂覆膜的厚度优选在1/10以下,更优选在1/15以下。此外,所述平滑面的以Rz表示的表面粗糙度,优选在所述树脂覆膜的厚度以下,更优选在所述树脂覆膜的厚度的2/3以下。
如上所述,由此能在绝缘基材上更高精度地形成电路。可认为这是由于:即使形成可高精度地形成电路沟槽或贯通孔的较薄的树脂覆膜,例如膜厚在5μm以下的树脂覆膜,也能抑制所述绝缘基材露出或只有所述树脂覆膜的特定处变薄。因此,可认为能够进一步抑制因所述绝缘基材露出等发生上述的问题。
此外,本发明中的Ra是以JIS B 0601:2001定义的粗糙度曲线的算数平均高度。此外,本发明中的Rz是以JIS B 0601:2001定义的最大高度粗糙度。Ra及Rz可使用例如表面粗糙度测定机、激光显微镜及原子间力显微镜等进行测定。具体而言,可利用基于扫描型共轭焦激光显微镜(Olympus公司(Olympus Corporation)制的LEXT OLS3000)的表面粗糙度解析等来进行测定。
接着,举出适合作为所述树脂覆膜B2的溶胀性树脂覆膜为例,来进行说明。
作为所述溶胀性树脂覆膜,可优选使用相对于溶胀液的溶胀度在50%以上的树脂覆膜。而且,更优选使用相对于溶胀液的溶胀度在100%以上的树脂覆膜,进一步优选使用溶胀度在1000%以下的树脂覆膜。此外,所述溶胀度太低时,存在溶胀性树脂覆膜在所述覆膜剥离工序中不易剥离的倾向。此外,所述溶胀度太高时,存在由于覆膜强度降低而在剥离时破裂等难以剥离的倾向。
所述溶胀性树脂覆膜的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材B1的平滑面涂敷可形成溶胀性树脂覆膜的液状材料后使其干燥的方法、或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的覆膜转印到绝缘基材B1的平滑面的方法。
作为可形成溶胀性树脂覆膜的液状材料,可举出例如弹性体的悬浮液或乳液等。作为所述弹性体的具体例,可举出例如苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体树脂粒子的交联度或凝胶化度等,容易形成指定的溶胀度的溶胀性树脂覆膜。
此外,作为所述溶胀性树脂覆膜,尤其优选为溶胀度取决于溶胀液的pH而变化的覆膜。在使用此种覆膜时,通过使所述催化剂包覆工序中的液体酸碱性条件、与所述覆膜剥离工序中的液体酸碱性条件不同,可在催化剂包覆工序中的pH下使溶胀性树脂覆膜维持在绝缘基材上的高紧贴力,并且在覆膜剥离工序中的pH下容易剥离溶胀性树脂覆膜。
更具体而言,例如在所述催化剂包覆工序包括在例如pH1~3的范围的酸性镀敷催化剂胶体溶液(酸性催化剂金属胶体溶液)中进行处理的工序,而所述覆膜剥离工序包括在pH12~14的范围的碱性溶液中使溶胀性树脂覆膜溶胀的工序的情况下,所述溶胀性树脂覆膜优选为如下的树脂覆膜,即,该树脂覆膜相对于所述酸性镀敷催化剂胶体溶液的溶胀度在25%以下,优选在10%以下,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上,优选在100%以上,更优选在500%以上。
作为此种溶胀性树脂覆膜的例,可举出:由具有指定量的羧基的弹性体形成的薄片、将用于印刷电路板图案化用的干膜抗蚀剂(以下亦称DFR)等的光固化性的碱显影型抗蚀剂全面固化所得的薄片、或者热固化性或碱显影型薄片等。
作为具有羧基的弹性体的具体例,可举出:通过含有具有羧基的单体单元作为共聚组分而在分子中具有羧基的苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体的酸当量、交联度或凝胶化度等,形成具有指定的碱溶胀度的溶胀性树脂覆膜。此外,弹性体中的羧基使溶胀性树脂覆膜在碱水溶液中溶胀,从而发挥从绝缘基材表面剥离溶胀性树脂覆膜的作用。此外,所谓酸当量是一当量的羧基的聚合物重量。
作为具有羧基的单体单元的具体例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐等。
此种具有羧基的弹性体中的羧基的含有比例,酸当量为100~2000,且优选为100~800。酸当量太小时,由于与溶媒或其他组成物的相溶性降低,因此存在对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太小时,有在碱水溶液中的剥离性降低的倾向。
此外,弹性体的分子量为1万~100万,且优选为2万~6万。弹性体的分子量太大时,存在剥离性降低的倾向;弹性体的分子量太小时,由于粘度降低,因此存在难以使溶胀性树脂覆膜的厚度维持均匀,并且对镀敷前处理液的承受性也恶化的倾向。
此外,DFR可使用光固化性树脂组成物的薄片,该光固化性树脂组成物以含有指定量的羧基的丙烯系树脂、环氧系树脂、苯乙烯系树脂、酚系树脂、胺酯系树脂等为树脂成分,且含有光聚合引发剂。作为此种DFR的具体例,可举出将日本专利公开公报特开2000-231190号、特开2001-201851号、特开平11-212262号所公开的光聚合性树脂组成物的干膜全面固化所得到的薄片、或作为碱显影型DFR市售的例如旭化成公司制的UFG系列等。
另外,作为其他溶胀性树脂覆膜的例,可举出含有羧基的以松香为主成分的树脂(例如吉川化工公司制的“NAZDAR229”)、或以酚为主成分的树脂(例如LEKTRACHEM公司制的“104F”)等。
溶胀性树脂覆膜可通过如下的方法容易形成,即,利用以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等的涂敷方法,在绝缘基材表面涂敷树脂的悬浮液或乳液后加以干燥的方法;或者利用真空压合机等将形成在支持基材上的DFR贴合在绝缘基材表面后进行全面固化的方法。
此外,在所述电路图案形成工序中形成的电路沟槽或贯通孔的宽度并无特别限定。具体而言,例如所述电路沟槽优选具有至少5~30μm的线宽的部分。利用所述电路沟槽B3,来规定通过化学镀形成镀敷层的部分、亦即形成电路的部分。具体而言,例如在此形成的电路沟槽的宽度将成为本实施方式中形成的电路的线宽。亦即,在此种线宽小的电路的情况下,可得到具有充分高密度化的电路的电路板。此外,电路沟槽的深度在通过填充镀敷使电路与绝缘基材的阶差消失时,将成为本实施方式中形成的电路的深度。此外,在利用激光加工时,还可容易形成线宽在20μm以下的细微的电路。
所述镀敷催化剂或其前驱体B5是为了在镀敷处理工序中通过化学镀处理仅在欲形成镀敷层的部分形成镀敷层而赋予的催化剂。作为镀敷催化剂,只要是作为化学镀用的催化剂而公知的催化剂即可使用,并无特别限定。此外,也可事先包覆镀敷催化剂的前驱体,并在剥离树脂覆膜后生成镀敷催化剂。作为镀敷催化剂的具体例,可举出例如金属钯(Pd)、白金(Pt)、银(Ag)等,或者生成这些金属的前驱体等。
作为包覆镀敷催化剂或其前驱体B5的方法,可举出例如利用在pH1~3的酸性条件下处理的酸性Pd-Sn胶体溶液进行处理后,以酸溶液进行处理的方法。具体而言,可举出例如以下的方法。
首先,将附着在形成有电路沟槽B3及贯通孔B4的绝缘基材B1表面的油分等,在界面活性剂的溶液(清洁剂/调和剂)中热冲洗指定的时间。接着,按照需要,以过硫酸钠-硫酸系的软蚀刻剂进行软蚀刻处理。然后,在pH1~2的硫酸水溶液或盐酸水溶液等的酸性溶液中进一步进行酸洗。其次,进行浸渍在以浓度0.1%左右的氯化第一锡水溶液等为主成分的预浸液中,使氯化物离子吸附在绝缘基材B1表面的预浸处理。之后,通过进一步浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯且pH1~3的酸性Pd-Sn胶体等的酸性镀敷催化剂胶体溶液中,使Pd及Sn凝聚并吸附。然后,在所吸附的氯化第一锡与氯化钯之间引起氧化还原反应(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)。由此析出镀敷催化剂即金属钯。
此外,作为酸性镀敷催化剂胶体溶液,可使用公知的酸性Pd-Sn胶质催化溶液等,也可利用使用酸性镀敷催化剂胶体溶液的市售的镀敷处理。此种处理由例如罗门哈斯电子材料公司加以系统化而销售。
作为去除所述树脂覆膜B2的方法,可举出如下的方法:通过将被树脂覆膜B2覆盖的绝缘基材B1在碱溶液等液体中浸渍指定的时间,从而将树脂覆膜B2溶解去除或溶胀剥离。作为碱溶液,可使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等。此外,还可通过在浸渍中进行超音波照射,来提高去除效率。此外,在使树脂覆膜B2溶胀而剥离时,也可以轻力撕下。
接着,针对将所述溶胀性树脂覆膜作为所述树脂覆膜B2使用的情况进行说明。
作为使所述溶胀性树脂覆膜B2溶胀的液体(溶胀液),只要是不会使绝缘基材B1、溶胀性树脂覆膜B2、以及镀敷催化剂或其前驱体B5实质上分解或溶解,而使溶胀性树脂覆膜B2溶胀到容易剥离的程度的液体即可使用,并无特别限定。此种溶胀液可根据溶胀性树脂覆膜B2的种类或厚度而适当选择。具体而言,例如在溶胀性树脂覆膜由二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体那样的弹性体形成时,可优选使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等的碱水溶液。
此外,在催化剂包覆工序中利用在如上所述的酸性条件下进行处理的镀敷处理时,溶胀性树脂覆膜B2优选由酸性条件下的溶胀度在10%以下,且碱性条件下的溶胀度在50%以上的例如二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成。此种溶胀性树脂覆膜可通过pH12~14的碱水溶液、例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等而容易溶胀并剥离。此外,为提高剥离性,还可在浸渍中进行超音波照射。此外,亦可按照需要,通过轻力撕下而剥离。
作为使溶胀性树脂覆膜B2溶胀的方法,可举出将被溶胀性树脂覆膜B2覆盖的绝缘基材B1在溶胀液中浸渍指定的时间的方法。此外,为提高剥离性,尤其优选在浸渍中进行超音波照射。此外,在仅通过溶胀而不能剥离时,亦可按照需要,轻力撕下溶胀性树脂覆膜B2。
作为所述化学镀处理的方法,可使用如下的方法,即,将部分地包覆有镀敷催化剂或其前驱体B5的绝缘基材B1浸渍在化学镀液中,仅在包覆有镀敷催化剂或其前驱体B5的部分析出化学镀膜(镀敷层)。
作为化学镀所用的金属,可举出例如铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)等。在这些金属中,以Cu为主成分的镀敷从导电性良好这点来看系属优选。此外,在含有Ni的情况下,从耐蚀性或与焊料的紧贴性良好这点来看系属优选。
化学镀层B6的膜厚并无特别限定。具体而言,优选为例如0.1~10μm,更优选为1~5μm左右。尤其是,通过加深所述电路沟槽B3的深度,可进行膜厚较厚的镀敷,并容易形成剖面积大的金属配线。此时,从能提高金属配线的强度这点来看系属优选。
通过镀敷处理工序,仅在绝缘基材B1表面的残留有镀敷催化剂或其前驱体B5的部分析出化学镀膜。因此,可仅在欲形成电路沟槽的部分正确地形成导电层。另一方面,能抑制在未形成电路沟槽的部分析出化学镀膜。因此,即便在以狭窄的间距间隔形成多条线宽窄的细微电路的情况下,也不会在邻接的电路间残留不需要的镀膜。因此,能抑制短路或迁移的发生。
(第2-2实施方式)
在所述覆膜形成工序中使用的绝缘基材B1,可为以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压所得到的绝缘基材。亦即,在所述覆膜形成工序之前可以包括平滑化工序,在所述平滑化工序中将在所述覆膜形成工序中使用的绝缘基材的至少形成树脂覆膜的面进行平滑。更具体而言,本实施方式的电路板的制造方法包括:平滑化工序,通过以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压,将绝缘基材进行平滑,使至少其中一面的表面粗糙度Ra在0.5μm以下;覆膜形成工序,在所述绝缘基材的经过平滑的表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,通过从所述树脂覆膜的外表面侧对所述绝缘基材进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽与孔洞的至少其中之一,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜剥离工序,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理。此外,所述平滑化工序以外的工序,即覆膜形成工序、电路图案形成工序、催化剂包覆工序、覆膜剥离工序及镀敷处理工序,与所述第2-1实施方式相同。
所述平滑化工序只要能通过以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔对绝缘基材进行加压,使得在所述覆膜形成工序中使用的绝缘基材的至少形成树脂覆膜的面成为表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面即可,并无特别限制。具体而言,可举出例如以下的工序。首先,在绝缘基材的表面层叠PET薄膜(聚酯薄膜)。然后,将叠层体(laminate)加压加热成形。之后,剥离所述PET薄膜。由此,得到具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材。此外,以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压前的绝缘基材,无论表面粗糙度大小如何均可使用。具体而言,若为表面粗糙度Ra超过0.5μm的绝缘基材,可得到具有Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材。此外,若为表面粗糙度Ra原本在0.5μm以下的绝缘基材,则能使表面粗糙度更小,可更高精度地形成电路。
作为所述平滑板、平滑薄膜、平滑薄片及平滑箔,只要表面粗糙度Ra在0.5μm以下即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如表面粗糙度Ra在0.5μm以下的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、聚四氟乙烯薄片、金属箔的S面、以及低粗糙度的金属箔M面等。此外,在绝缘基材固化成形后将PET薄膜等剥离的情况下,也可事先对PET薄膜的表面施加脱膜处理,使其容易剥离。
作为所述加压加热成形的条件,可举出例如在0.1~4Pa、40~200℃下进行0.5~180分钟等。
此外,所述平滑化工序如上所述,只要能以平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔进行加压,使绝缘基材的至少形成树脂覆膜的面成为表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面即可,并无特别限制。具体而言,可举出例如以下的工序。
首先,可举出下述方法:在基材表面层叠平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔,将所得到的叠层体加压加热成形,并在形成绝缘基材的树脂固化后,将平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔剥离,或者以蚀刻等去除。
作为其他方法,可举出下述方法:在基材表面层叠平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔,将所得到的叠层体加压加热成形,并在固化到成为B阶段的状态后,将平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔剥离,然后进行加热进一步使其固化。
此外,作为另一其他方法,可举出下述方法:在基材表面层叠平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔,将所得到的叠层体加压,并按照需要以不发生固化的程度进行加热后,将平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔剥离,然后进行加热进一步使其固化。
此外,作为又一其他方法,还可举出下述方法:在基材表面层叠平滑板、平滑薄膜、平滑薄片或平滑箔,将所得到的叠层体加压加热成形,并在固化到成为B阶段的状态后,停止加压,进行加热进一步使其固化。
根据上述的制造方法,即便使用表面粗糙度Ra超过0.5μm的绝缘基材,也能与所述第2-1实施方式相同,可在绝缘基材上高精度地形成电路。
(第2-3实施方式)
在所述第2-1实施方式及第2-2实施方式中,已对在平面的绝缘基材上形成电路所得到的电路板进行了说明,但本发明并不特别限定于此。具体而言,即便绝缘基材是使用具有阶差状的立体面的三维形状的绝缘基材,也能得到具备正确配线的电路的电路板(立体电路板)。
以下对第2-3实施方式的立体电路板的制造方法进行说明。
图9是用来说明制造第2-3实施方式的立体电路板的各工序的示意剖面图。
首先,如图9(A)所示,在具有阶差部分的立体绝缘基材B51的表面形成树脂覆膜B2。此外,此工序相当于覆膜形成工序。
作为所述立体绝缘基材B51,可采用以往公知的可在立体电路板的制造中使用的各种树脂成形体,并无特别限定。此种成形体是通过射出成形所得,从生产效率这点来看系属优选。作为用于得到树脂成形体的树脂材料的具体例,可举出例如聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、各种聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂等。
所述树脂覆膜B2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第2-1实施方式相同的形成方法等。
接着,如图9(B)所示,通过从所述树脂覆膜B2的外表面侧对形成有所述树脂覆膜B2的立体绝缘基材B51进行激光加工或机械加工,形成指定的形状及深度的电路沟槽B3与贯通孔的至少其中之一。亦即,按照需要,可以仅形成所述电路沟槽B3,也可以仅形成所述贯通孔B4,也可以形成所述电路沟槽B3与所述贯通孔B4这二者。此外,用于形成所述电路沟槽B3的激光加工或机械加工,以所述树脂覆膜B2的外表面为基准,切削超过所述树脂覆膜B2的厚度。此外,用于形成所述贯通孔的激光加工或机械加工,是切削超过所述树脂覆膜B2及所述绝缘基材B1的厚度的冲孔加工。此外,所述电路沟槽B3与所述贯通孔相当于电路图案部,此工序相当于电路图案形成工序。此外,图9示出形成所述电路沟槽B3作为电路图案部的情形。以下对形成有所述电路图案B3的情况进行说明,但形成所述贯通孔的情况也相同。
利用所述电路沟槽B3,来规定通过化学镀处理形成镀敷层的部分、即形成电路的部分。
另外,如图9(C)所示,在所述电路沟槽B3的表面、以及未形成所述电路沟槽B3的所述树脂覆膜B2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体B5。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。通过此种催化剂包覆处理,可如图9(C)所示,在电路沟槽B3的表面及树脂覆膜B2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体B5。
接下来,如图9(D)所示,从所述立体绝缘基材B51剥离所述树脂覆膜B2。由此,可仅在所述立体绝缘基材B51的形成有所述电路沟槽B3的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体B5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜B2表面的镀敷催化剂或其前驱体B5,在载持于所述树脂覆膜B2的状态下与所述树脂覆膜B2一同被去除。此外,此工序相当于覆膜剥离工序。
接着,如图9(E)所示,对所述树脂覆膜B2已被剥离的立体绝缘基材B51施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体B5的部分形成镀敷层B6。亦即,在形成有所述电路沟槽B3或所述贯通孔B4的部分,形成可成为电路的镀敷层B6。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图9(E)所示的在三维形状的立体绝缘基材B51上形成有电路B6的电路板B60。如此形成的电路板B60,即使在绝缘基材上形成的电路的线宽及线间隔小,也能高精度地形成电路。此外,本实施方式的电路板,即使在立体电路板的具有阶差部的面也正确且容易形成电路。
(第3实施方式)
本发明涉及另一种电路板的制造方法、以及利用该制造方法制造所得的电路板。
在移动式电话等的移动式信息终端设备、电脑及其周边设备、以及各种信息家电制品等的电气设备中,高功能化正急速地进展。随之而来,对搭载在这些电气设备的电路板要求其电路进一步高密度化。为满足此种电路高密度化的要求,要求能正确地形成线宽及线间隔(相邻的电路与电路之间的部分的宽度)更小的电路配线的方法。在高密度化的电路配线中,容易发生配线间的短路或迁移等。
作为电路板的制造方法,利用减成法或加成法等在绝缘基材上形成电路的方法等为公众所知。所谓减成法,是通过去除(削减)覆金属箔叠层板表面的欲形成电路的部分以外的金属箔以形成电路的方法。另一方面,所谓加成法,是仅对绝缘基材上的欲形成电路的部分施加化学镀处理以形成电路的方法。
减成法是通过将厚膜金属箔蚀刻,仅留下欲形成电路的部分(电路形成部分)的金属箔,而去除其他部分。根据此方法,由于会浪费被去除的部分的金属,因此从制造成本这点来看并不佳。另一方面,加成法可以通过化学镀处理仅在欲形成电路的部分形成金属配线。因此,不会浪费金属,资源的浪费少。从此点来看,加成法为优选的电路形成方法。
关于用以往的代表性的加成法之一的全加成法形成包含金属配线的电路的方法,以下一面参照图16,一面进行说明。此外,图16是用来说明用以往的全加成法形成金属配线的各工序的示意剖面图。
首先,如图16(A)所示,在形成有穿通孔C101的绝缘基材C100的表面包覆镀敷催化剂C102。此外,绝缘基材C100的表面已事先经过粗糙化。接着,如图16(B)所示,在包覆有镀敷催化剂C102的绝缘基材C100上形成光阻层C103。另外,如图16(C)所示,经由形成有指定的电路图案的光罩C110,使所述光阻层C103曝光。接着,如图16(D)所示,将经过曝光的光阻层C103显影,从而形成电路图案C104。然后,如图16(E)所示,通过施加化学镀铜等的化学镀处理,在利用显影形成的电路图案C104的表面以及穿通孔C101的内壁面形成金属配线C105。通过施加如上所述的各工序,在绝缘基材C100上形成包含金属配线C105的电路。
上述以往的加成法中,在绝缘基材C100的表面整体包覆镀敷催化剂C102。因此,发生如下的问题。亦即,如果光阻层C103已高精度地被显影,则能仅在未受光阻保护的部分形成镀敷。然而,如果光阻层C103并未高精度地显影,则如图17所示,有时会在本来不形成镀敷的部分留下不需要的镀敷部分C106。这是由于在绝缘基材C100的表面整体包覆镀敷催化剂C102而引起。不需要的部分C106会在邻接的电路间引起短路或迁移等。而且,此种短路或迁移在形成线宽及线间隔小的电路时,更容易发生。此外,图17是用来说明以以往的全加成法形成的电路的轮廓形状的示意剖面图。
此外,作为与上述的电路板的制造方法不同的制造方法,可举出例如日本专利公开公报特开昭57-134996号及特开昭58-186994号所记载的制造方法等。
在日本专利公开公报特开昭57-134996号中,作为其他的加成法公开了如下的方法。
首先,在绝缘基板(绝缘基材)上形成溶剂可溶性的第1感光性树脂层、以及碱可溶性的第2感光性树脂层。然后,经由具有指定的电路图案的光罩,将第1及第2感光性树脂层曝光。接着,将第1及第2感光性树脂层显影。另外,在使催化剂吸附在具有由显影产生的凹部的表面整体后,通过用碱溶液使碱可溶性的第2感光性树脂溶解,从而仅去除不需要的催化剂。然后,通过施加化学镀处理,仅在存在催化剂的部分正确地形成电路。
此外,下述日本专利公开公报特开昭58-186994号中,公开有如下的方法。
首先,在绝缘基板(绝缘基材)上涂敷树脂的保护膜(第1工序)。接着,利用机械加工或激光束的照射,在涂敷了所述保护膜的绝缘基板上,单独或同时地描绘形成与配线图案相对应的沟槽及穿通孔(第2工序)。另外,在所述绝缘基材的整面形成活性化层(第3工序)。接着,剥离所述保护膜,以去除所述绝缘基板上的活性化层,仅在沟槽及穿通孔的内壁面留下活性化层(第4工序)。然后,对所述绝缘基板施加未使用镀敷保护膜的镀敷,仅在所述经过活性化的沟槽及穿通孔的内壁面,选择性地形成导电层(第5工序)。
然而,根据日本专利公开公报特开昭57-134996号所记载的方法,必须形成溶剂溶解性不同的两种感光性树脂层,而且在显影时也要以两种溶剂进行显影,在使催化剂吸附后,还要以碱溶液使第2感光性树脂溶解等,制造工序非常繁杂。
此外,日本专利公开公报特开昭58-186994号中记载有:在绝缘基板上涂敷热固化性树脂作为保护膜,并使其加热固化后,按照指定的配线图案来切削加工保护膜及绝缘基板,或利用溶剂去除绝缘基板表面的热固化性树脂(日本专利公开公报特开昭58-186994号的第2页左下栏第16行~右下栏第11行)。
对于在日本专利公开公报特开昭58-186994号所记载的用作保护膜的热固化性树脂,并未特别记载其种类。一般的热固化性树脂由于耐溶剂性良好,因此存在若仅用溶剂并不容易去除的问题。此外,此种热固化性树脂与树脂基材的紧贴性太高,因此难以使树脂基材的表面不残留保护膜的断片,而正确地仅去除保护膜。此外,在为了充分地剥离而使用较强的溶剂或者长时间浸渍时,基材表面的镀敷催化剂也会被去除。此时,在镀敷催化剂被除去的部分将不会形成导电层。此外,在使用较强的溶剂或者长时间浸渍时,有时热固化性树脂所构成的保护膜会塌坏而零碎,使保护膜中的镀敷催化剂再次分散到溶剂中。如此再次分散到溶剂中的镀敷催化剂有可能再次附着在树脂基材表面而在该部分形成不需要的镀膜。因此,根据日本专利公开公报特开昭58-186994号所公开的方法,难以形成具有正确的轮廓的电路。
本发明鉴于此种情况,其目的在于提供一种电路板的制造方法,能够在绝缘基材上容易形成高精度的电路。此外,本发明的另一目的在于提供以所述电路板的制造方法制造所得的电路板。
本发明的一实施方式的电路板的制造方法包括:覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,以所述树脂覆膜的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜的厚度以上的凹部,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜去除工序,从所述绝缘基材去除所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,仅在去除所述树脂覆膜后残留有所述镀敷催化剂或其前驱体的部位形成化学镀膜。
根据此种制造方法,在绝缘基材上形成树脂覆膜后,利用激光加工等形成指定的电路图案部,并在用所述树脂覆膜保护不形成镀膜的部分的状态下,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体。然后,通过从所述绝缘基材去除所述树脂覆膜,可容易仅在欲形成镀膜的部分留下镀敷催化剂或其前驱体,而从其他部分去除镀敷催化剂或其前驱体。因此,通过施加可形成化学镀膜的镀敷处理工序,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体的部位、即欲形成镀膜的部分,容易形成化学镀膜。
因此,可在绝缘基材上容易形成高精度的电路。亦即,可使形成的电路的轮廓维持高精度。其结果,即便在例如隔开一定间隔形成多个电路的情况下,也能抑制在电路间残留化学镀膜的断片等,因此能抑制短路或迁移等的发生。而且,可形成指定的深度的电路。
此外,所述覆膜去除工序优选在以指定液体使所述树脂覆膜溶胀后,或者以指定液体使所述树脂覆膜的一部分溶解后,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜。根据此种制造方法,可从所述绝缘基材容易剥离所述树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,所述树脂覆膜的相对于所述液体的溶胀度优选在50%以上。通过使用此种溶胀度的树脂覆膜,可从所述绝缘基材容易剥离所述树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。此外,所述树脂覆膜亦包括相对于所述液体的溶胀度大从而在所述液体中溶解的树脂覆膜。
此外,优选所述催化剂包覆工序包括在酸性催化剂金属胶体溶液中进行处理的工序,所述覆膜去除工序中的指定液体为碱性溶液,所述树脂覆膜的相对于所述酸性催化剂金属胶体溶液的溶胀度小于50%,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上。
根据此种制造方法,所述树脂覆膜在酸性条件下进行处理的催化剂包覆工序中,将不容易剥离,而在所述催化剂包覆工序后的以碱性溶液进行处理的覆膜去除工序中,则容易剥离。由此,所述树脂覆膜在所述覆膜去除工序中选择性地被剥离。因此,可在催化剂包覆工序中,正确地保护不形成化学镀膜的部分,而在包覆镀敷催化剂或其前驱体后的覆膜去除工序中,容易剥离树脂覆膜。由此,将能够更正确地形成电路。
此外,所述覆膜去除工序优选以指定液体使所述树脂覆膜溶解而去除的工序。根据此种制造方法,可从所述绝缘基材容易去除所述树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,所述树脂覆膜优选通过在所述绝缘基材表面涂敷弹性体的悬浮液或乳液后进行干燥而形成的树脂覆膜。若使用此种树脂覆膜,即可在绝缘基材表面容易形成树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,所述树脂覆膜优选通过将形成在支持基材上的树脂覆膜转印到所述绝缘基材表面而形成的树脂覆膜。此外,作为转印中使用的树脂覆膜,更优选通过在支持基板表面涂敷弹性体的悬浮液或乳液后进行干燥而形成的树脂覆膜。若使用此种树脂覆膜,则由于可事先准备多数树脂覆膜,从量产性优良这点来看系属优选。
此外,作为所述弹性体,优选选自由二烯系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体构成的组中的、具有羧基的弹性体。此外,所述二烯系弹性体更优选为苯乙烯-丁二烯系共聚物。利用此种弹性体,可通过调整交联度或凝胶化度,容易形成指定的溶胀度的树脂覆膜。此外,通过使相对于所述覆膜去除工序中所使用的所述液体的溶胀度更大,亦可容易形成在所述液体中可溶解的树脂覆膜。
此外,作为所述树脂覆膜,可以优选使用以包含具有酸当量100~800的羧基的丙烯系树脂的树脂为主成分的覆膜。
此外,作为所述树脂覆膜,优选为包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有该聚合树脂的树脂组成物的树脂覆膜。若使用此种树脂覆膜,即可在绝缘基材表面容易形成树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。此外,此种树脂覆膜多半为可以用所述覆膜去除工序中所使用的液体溶解,不仅可剥离去除,也能有效地利用溶解去除。
此外,所述树脂覆膜中,所述聚合树脂的酸当量优选为100~800。
此外,所述树脂覆膜的厚度在10μm以下,从能够高精度地形成细微的电路这点来看系属优选。
此外,所述电路图案部的宽度有20μm以下的部分,从能够形成要求细微加工的天线电路等这点来看系属优选。
此外,在所述电路图案形成工序为利用激光加工形成电路图案部的工序时,从能够高精度地形成更细微的电路这点来看系属优选。此外,通过改变激光的输出等,可容易调整切削深度等,因此从能够容易调整形成的电路沟槽等的深度这点来看亦属优选。此外,通过使用激光加工,可形成用于层间连接的贯通孔,或者在绝缘基材内灌封电容器。
此外,在所述电路图案形成工序为利用压纹法(embossing method)形成电路图案部的工序时,从能够通过模具冲压(stamping with a die)容易形成电路图案部这点来看系属优选。
此外,所述电路图案形成工序中,优选在形成电路图案部时在所述绝缘基材形成贯通孔。根据此种制造方法,能在形成电路图案部时形成可用来作为导通孔或内部导通孔的贯通孔。然后,通过对形成的贯通孔进行化学镀处理,形成导通孔或内部导通孔。
此外,优选所述绝缘基材具有形成阶差状的阶差面,并且所述绝缘基材表面为所述阶差面。亦即,优选所述绝缘基材具有形成阶差状的阶差面,并对所述阶差面施加所述覆膜形成工序、所述电路图案形成工序、所述催化剂包覆工序、所述覆膜去除工序以及所述镀敷处理工序。根据此种制造方法,能容易形成如越过阶差的电路。
此外,优选所述树脂覆膜含有萤光性物质,所述电路板的制造方法还包括在所述覆膜去除工序后,利用来自所述萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。在上述的制造方法中,也同样令人担心的是,在线宽及线间隔极端变小的情况下,在相邻的电路图案部与电路图案部之间,本来应去除的树脂覆膜无法完全去除干净而稍微残留。此外,形成电路图案部时被去除的树脂覆膜的断片,会进入形成的电路图案部而残留,此亦令人担心。在电路图案部间残留有树脂覆膜时,会在该部分形成化学镀膜,从而成为迁移或短路等的原因。此外,在形成的电路图案部残留有树脂覆膜的断片时,也会成为电路的耐热性不良或传递损失的原因。在此种情况下,通过如上所述使树脂覆膜含有萤光性物质,并在覆膜去除工序后,对已被去除覆膜的面照射指定的发光源,仅使残留有树脂覆膜的部分因含有萤光性物质而发光,由此可检查有无覆膜去除不良或覆膜去除不良的部位。
此外,本发明的另一实施方式的电路板,是利用所述电路板的制造方法制造所得。根据此种结构,能够得到在绝缘基材上形成高精度的电路的电路板。
也就是说,本发明的第3实施方式包含以下事项。
(项3-1)一种电路板的制造方法,包括:
覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;
电路图案形成工序,以所述树脂覆膜的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜的厚度以上的凹部,从而形成电路图案部;
催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;
覆膜去除工序,从所述绝缘基材去除所述树脂覆膜;以及
镀敷处理工序,仅在去除所述树脂覆膜后残留有所述镀敷催化剂或其前驱体的部位形成化学镀膜。
(项3-2)在项3-1所记载的电路板的制造方法中,所述覆膜去除工序在以指定液体使所述树脂覆膜溶胀后,或者以指定液体使所述树脂覆膜的一部分溶解后,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜。
(项3-3)在项3-2所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜的相对于所述液体的溶胀度在50%以上。
(项3-4)在项3-2所记载的电路板的制造方法中,所述催化剂包覆工序包括在酸性催化剂金属胶体溶液中进行处理的工序,在所述覆膜去除工序中的指定液体为碱性溶液,所述树脂覆膜的相对于所述酸性催化剂金属胶体溶液的溶胀度小于50%,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上。
(项3-5)在项3-1所记载的电路板的制造方法中,所述覆膜去除工序是以指定液体使所述树脂覆膜溶解而去除的工序。
(项3-6)在项3-1至项3-5中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜是通过在所述绝缘基材表面上涂敷弹性体的悬浮液或乳液后进行干燥而形成的树脂覆膜。
(项3-7)在项3-1至项3-5中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜是通过将形成在支持基材上的树脂覆膜转印到所述绝缘基材表面而形成的树脂覆膜。
(项3-8)在项3-6所记载的电路板的制造方法中,所述弹性体是选自由二烯系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体构成的组中的、具有羧基的弹性体。
(项3-9)在项3-8所记载的电路板的制造方法中,所述二烯系弹性体为苯乙烯-丁二烯系共聚物。
(项3-10)在项3-1至项3-9中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜以包含具有100~800的羧基的丙烯系树脂的树脂为主成分。
(项3-11)在项3-1至项3-5中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有该聚合树脂的树脂组成物。
(项3-12)在项3-11所记载的电路板的制造方法中,所述聚合树脂的酸当量为100~800。
(项3-13)在项3-1至项3-12中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜的厚度在10μm以下。
(项3-14)在项3-1至项3-13中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述电路图案部的宽度有20μm以下的部分。
(项3-15)在项3-1至项3-14中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述电路图案形成工序是利用激光加工形成电路图案部的工序。
(项3-16)在项3-1至项3-14中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述电路图案形成工序是利用压纹法形成电路图案部的工序。
(项3-17)在项3-1至项3-16中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述电路图案形成工序中,在形成电路图案部时在所述绝缘基材形成贯通孔。
(项3-18)在项3-1至项3-17中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述绝缘基材具有形成阶差状的阶差面,且所述绝缘基材表面为所述阶差面。
(项3-19)在项3-1至项3-18中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜含有萤光性物质,并且
该电路板的制造方法还包括在所述覆膜去除工序后,利用来自所述萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。
(项3-20)一种电路板,利用项3-1至项3-19中任一项所记载的电路板的制造方法制造所得。
根据本发明,可提供能在绝缘基材上容易形成高精度的电路的电路板的制造方法。此外,可提供以所述电路板的制造方法制造所得的电路板。亦即,可使通过化学镀膜形成的电路的轮廓维持高精度。由此,可抑制在电路形成部分以外的部分残留不需要的化学镀膜的断片等,因此能抑制短路或迁移等的发生。
以下,对本发明的实施方式进行说明,但本发明不限于此。
(第3-1实施方式)
本实施方式的电路板的制造方法包括:覆膜形成工序,在绝缘基材表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,以所述树脂覆膜的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜的厚度以上的凹部,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜去除工序,从所述绝缘基材去除所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,仅在去除所述树脂覆膜后残留有所述镀敷催化剂或其前驱体的部位形成化学镀膜。
首先对本发明的第3-1实施方式的电路板的制造方法进行说明。图12是用来说明第3-1实施方式的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
首先,如图12(A)所示,在绝缘基材C1的表面形成树脂覆膜C2。此外,此工序相当于覆膜形成工序。
接着,如图12(B)所示,以所述树脂覆膜C2的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜C2的厚度以上的凹部,从而形成电路图案部。所述电路图案部可为所述树脂覆膜C2到达所述绝缘基材C1表面的凹部,也可为挖入所述绝缘基材C1的电路沟槽C3。此外,按照需要,可以对所述绝缘基材C1进行冲孔以形成贯通孔C4作为所述电路沟槽C3的一部分。此外,利用所述电路沟槽C3,来规定通过化学镀处理形成化学镀膜的部分、即形成电路的部分。此外,此工序相当于电路图案形成工序。以下,作为电路图案部,以电路沟槽C3为中心进行说明。
接着,如图12(C)所示,在所述电路沟槽C3的表面、以及未形成所述电路沟槽C3的所述树脂覆膜C2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体C5。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。
另外,如图12(D)所示,从所述绝缘基材C1去除所述树脂覆膜C2。由此,可仅在所述绝缘基材C1的形成有所述电路沟槽C3的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体C5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜C2表面的镀敷催化剂或其前驱体C5,在载持于所述树脂覆膜C2的状态下与所述树脂覆膜C2一同被去除。此外,此工序相当于覆膜去除工序。
接下来,对所述树脂覆膜C2已被去除的绝缘基材C1施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体C5的部分形成化学镀膜。亦即,如图12(E)所示,在形成有所述电路沟槽C3的部分形成可成为电路C6的化学镀膜。另外,该电路C6可以由该化学镀膜构成,也可以对所述化学镀膜进一步施加化学镀处理(填充镀敷)而更加厚膜化。具体而言,例如图12(E)所示,可以填埋所述电路沟槽C3或所述贯通孔C4整体的方式形成由化学镀膜形成的电路C6,使所述绝缘基材C1与所述电路的阶差消失。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图12(E)所示的电路板C10。如此形成的电路板C10在所述绝缘基材C1上高精度地形成有所述电路C6。
以下,说明本实施方式的各结构。
(覆膜形成工序)
如上所述,覆膜形成工序是在绝缘基材C1的表面形成树脂覆膜C2的工序。
(绝缘基材)
在所述覆膜形成工序中所使用的绝缘基材C1,只要可在电路板的制造中使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如含有树脂的树脂基材等。
作为所述树脂基材,可采用在电路板例如多层电路板的制造中可使用的各种有机基板,并无特别限定。作为有机基板的具体例,可举出以往在多层电路板的制造中所使用的由例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂、聚苯醚树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、双马来亚酰胺树脂等形成的基板。
作为所述环氧树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的环氧树脂即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳烷基环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、烷基苯酚酚醛环氧树脂、双酚环氧树脂、萘环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、酚类与具有酚系羟基的芳香族醛的聚合物的环氧化物、三聚异氰酸三缩水甘油酯、脂环族环氧树脂等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出例如经臭氧化或磷变性的所述环氧树脂、含氮树脂、含硅酮树脂等。此外,所述环氧树脂及树脂可以单独使用上述各环氧树脂及树脂,也可以组合两种以上来使用。
此外,用所述各树脂形成基材时,一般会含有固化剂以使树脂固化。作为所述固化剂,只要是可作为固化剂使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如二氰二胺、酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺基三氮杂苯酚醛系固化剂、氰酸酯树脂等。作为所述酚系固化剂,可举出例如酚醛型、芳烷型、萜烯型等。为进一步赋予阻燃性,也可举出例如经磷变性的酚树脂、或经磷变性的氰酸酯树脂等。此外,所述固化剂可以单独使用上述各固化剂,也可组合两种以上来使用。
此外,虽无特别限定,但由于利用激光加工形成电路图案,因此优选使用在100~400nm波长区域的激光吸收率良好的树脂等。具体而言,可举出例如聚酰亚胺树脂等。
此外,在所述绝缘基材(绝缘层)中可含有填料。所述填料可为无机微粒子,也可为有机微粒子,并无特别限定。通过含有填料,使填料在激光加工部露出,可提高基于填料的凹凸所形成的镀敷与树脂的紧贴。
作为形成所述无机微粒子的材料,具体而言可举出例如:氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)等的高介电常数填充材,硬磁等的磁性填充材,氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)2)、三氧化二锑(Sb2O3)、五氧化二锑(Sb2O5)、胍盐、硼酸锌、钼化合物、锡酸锌等的无机系阻燃剂,滑石(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、云母等。此外,所述无机微粒子可单独使用上述无机微粒子,也可组合两种以上来使用。这些无机微粒子由于热传导性、介电常数、阻燃性、粒度分布、色调的自由度等较高,因此,在选择性地使其发挥指定的功能时,可进行适当掺合及粒度设计,从而容易进行高填充化。此外,虽无特别限定,但最好使用平均粒径在绝缘层厚度以下的填料,优选使用平均粒径为0.01~10μm的填料,更优选使用平均粒径为0.05μm~5μm的填料。
此外,为了提高在所述绝缘基材中的分散性,所述无机微粒子可以用硅烷偶合剂进行表面处理。此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材也可以含有硅烷偶合剂。所述硅烷偶合剂并无特别限定,具体而言可举出例如:环氧基硅烷系、巯基硅烷系、胺基硅烷系、乙烯基硅烷系、苯乙烯基硅烷系、甲基丙烯酰氧基硅烷系、丙烯酰氧基硅烷系、钛酸酯系等的硅烷偶合剂等。此外,所述硅烷偶合剂可单独使用所述硅烷偶合剂,也可组合两种以上来使用。
此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材亦可含有分散剂。所述分散剂并无特别限定,具体而言可举出例如:烷醚系、山梨糖醇酐酯系、烷基聚醚胺系、高分子系等的分散剂等。此外,所述分散剂可单独使用上述分散剂,也可组合两种以上来使用。
(树脂覆膜)
所述树脂覆膜C2只要是在所述覆膜去除工序中可以去除即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:在有机溶剂或碱溶液中可容易溶解的可溶型树脂、或者由可在后述的指定液体(溶胀液)中溶胀的树脂形成的溶胀性树脂覆膜等。其中,从容易正确去除这点来看,尤其优选为溶胀性树脂覆膜。此外,作为所述溶胀性树脂覆膜,相对于例如所述液体(溶胀液)的溶胀度优选在50%以上。此外,所述溶胀性树脂覆膜不仅包括在所述液体(溶胀液)中实质上不溶解,但可通过溶胀而从所述绝缘基材C1的表面容易剥离的树脂覆膜,还包括可在所述液体(溶胀液)中溶胀,而且至少一部分会溶解,并通过其溶胀或溶解而从所述绝缘基材C1的表面容易剥离的树脂覆膜、或者可在所述液体(溶胀液)中溶解,并通过其溶解而从所述绝缘基材C1的表面容易剥离的树脂覆膜。
所述树脂覆膜C2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材C1的表面涂敷可形成树脂覆膜的液状材料后使其干燥的方法;或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的树脂覆膜转印到绝缘基材C1的表面的方法。此外,涂敷液状材料的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等。
所述树脂覆膜C2的厚度优选在10μm以下,更优选在5μm以下。另一方面,所述树脂覆膜C2的厚度优选在0.1μm以上,更优选在1μm以上。所述树脂覆膜C2的厚度太厚时,存在所述电路图案形成工序中利用激光加工或机械加工形成的电路沟槽或贯通孔等的电路图案部的精度降低的倾向。此外,所述树脂覆膜C2的厚度太薄时,有不易形成均匀膜厚的树脂覆膜的倾向。
接着,举出适合作为所述树脂覆膜C2的溶胀性树脂覆膜为例,来进行说明。
作为所述溶胀性树脂覆膜,可优选使用相对于溶胀液的溶胀度在50%以上的树脂覆膜,而且更优选为相对于溶胀液的溶胀度在100%以上的树脂覆膜。此外,所述溶胀度太低时,有在所述覆膜去除工序中,溶胀性树脂覆膜不易剥离的倾向。
所述溶胀性树脂覆膜的形成方法并无特别限定,只要是与所述树脂覆膜C2的形成方法同样的方法即可。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材C1的表面涂敷可形成溶胀性树脂覆膜的液状材料后使其干燥的方法、或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的溶胀性树脂覆膜转印到绝缘基材C1的表面的方法。
作为可形成所述溶胀性树脂覆膜的液状材料,可举出例如弹性体的悬浮液或乳液等。作为所述弹性体的具体例,可举出例如苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体树脂粒子的交联度或凝胶化度等,容易形成指定的溶胀度的溶胀性树脂覆膜。
此外,作为所述溶胀性树脂覆膜,尤其优选为溶胀度取决于溶胀液的pH而变化的覆膜。在使用此种覆膜时,通过使所述催化剂包覆工序中的液体酸碱性条件、与所述覆膜去除工序中的液体酸碱性条件不同,可在催化剂包覆工序中的pH下使溶胀性树脂覆膜维持在绝缘基材上的高紧贴力,并且在覆膜去除工序中的pH下容易剥离溶胀性树脂覆膜。
更具体而言,例如,在所述催化剂包覆工序包括例如在pH1~3的范围的酸性镀敷催化剂胶体溶液(酸性催化剂金属胶体溶液)中进行处理的工序,所述覆膜去除工序包括在pH12~14的范围的碱性溶液中使溶胀性树脂覆膜溶胀的工序的情况下,所述溶胀性树脂覆膜优选为如下的树脂覆膜,所述树脂覆膜相对于所述酸性镀敷催化剂胶体溶液的溶胀度小于50%,优选在40%以下,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上,优选在100%以上,更优选在500%以上。
作为此种溶胀性树脂覆膜的例,可举出:由具有指定量的羧基的弹性体形成的薄片、将用于印刷电路板图案化用的干膜抗蚀剂(以下亦称DFR)等的光固化性的碱显影型抗蚀剂全面固化所得的薄片、或者热固化性或碱显影型薄片等。
作为具有羧基的弹性体的具体例,可举出:通过含有具有羧基的单体单元作为共聚组分而在分子中具有羧基的苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体的酸当量、交联度或凝胶化度等,形成具有指定的碱溶胀度的溶胀性树脂覆膜。此外,弹性体中的羧基使溶胀性树脂覆膜在碱水溶液中溶胀,从而发挥从绝缘基材表面剥离溶胀性树脂覆膜的作用。此外,所谓酸当量是一当量的羧基的聚合物重量。
作为具有羧基的单体单元的具体例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐等。
此种具有羧基的弹性体中的羧基的含有比例,酸当量为100~2000,且优选为100~800。酸当量太小时,由于与溶媒或其他组成物的相溶性降低,因此存在对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太大时,有在碱水溶液中的剥离性降低的倾向。
此外,弹性体的分子量为1万~100万,优选为2万~6万。弹性体的分子量太大时,存在剥离性降低的倾向,弹性体的分子量太小时,由于粘度降低,因此存在难以使溶胀性树脂覆膜的厚度维持均匀,并且对镀敷前处理液的承受性也恶化的倾向。
此外,作为所述树脂覆膜,可举出例如包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有该聚合树脂的树脂组成物的树脂覆膜。
所述树脂组成物以所述聚合树脂为必要成分作为主要树脂,可添加寡聚物、单聚物、填料或其他添加剂中的至少一种。主要树脂优选为具有热可塑性的线型聚合物。为了控制流动性及结晶性等,有时进行接枝来分支。就其分子量而言,重量平均分子量为1000~500000左右,优选为5000~50000。分子量太小时,存在膜的弯曲性或者对带有镀敷核的化学药液的承受性(耐酸性)降低的倾向。此外,分子量太大时,有碱剥离性或者形成干膜时的贴附性变差的倾向。而且,为了提高对带有镀敷核的化学药液的承受性,或者抑制激光加工时的热变形以及控制流动,也可导入交联点。
如上所述,作为主要树脂的所述聚合树脂的组成,可通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的单体聚合所得。作为公知技术,可举出例如日本专利公开公报特开平7-281437号、特开2000-231190号、或特开2001-201851号所记载的技术等。
作为(a)的一例,可举出(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸半酯、丙烯酸丁酯等,且这些单体可单独使用,或者也可组合两种以上来使用。
作为(b)的例,则一般为非酸性且分子中具有(一个)聚合性不饱和基的单体,但并不限于此,可以进行选定以保持在镀敷工序中的承受性、固化膜的可挠性等各种特性。具体而言,有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯等。此外,还有醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,为了能够进行三维交联,可选定具有多个不饱和基的单体作为聚合体所使用的单体,且可将环氧基、羟基、胺基、酰胺基、乙烯基等的反应性官能基导入分子骨架。树脂中所含的羧基的量以酸当量100~2000为佳,且优选为100~800。在此,酸当量是指其中具有一当量的羧基的聚合物的重量。该酸当量太低时,存在与溶媒或其他组成物的相溶性降低、或者对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太高时,有剥离性降低的倾向。另外,(a)单体的组成比率为5~70质量%。
作为单聚物或寡聚物,只要是对带有镀敷核的化学药液具有承受性或者用碱容易去除均可采用。此外,为了提高干膜(DFR)的贴附性,可以考虑使用可塑剂作为粘着性赋予材。并且,为提高各种承受性而添加交联剂。具体而言,有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯等。此外,还有醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,亦可含有多官能性不饱和化合物。也可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物中任一种。此外,除了上述的单聚物之外,也可含有两种以上的其他光聚合性单聚物。作为单聚物的例有1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚氧烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(p-羟苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧五乙氧基苯)丙烷、以及含有胺酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。此外,亦可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物中任一种。
而且,也可含有填料。填料虽无特别限定,但可举出二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、粘土、高岭土、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、氧化锌、滑石、云母、玻璃、钛酸钾、硅灰石、硫酸镁、硼酸铝、有机填料等。此外,由于抗蚀剂的厚度一般薄到1~10μm,因此填料大小也以小尺寸为佳。而且,虽然使用平均粒径小且已除去粗粒的填料为佳,但亦可在分散时砸碎,或者以过滤方式去除粗粒。
作为其他的添加剂,可举出例如光聚合性树脂(光聚合引发剂)、聚合抑制剂、着色剂(染料、颜料、发色系颜料)、热聚合引发剂、环氧或胺酯等的交联剂等。
在本发明的印刷电路板加工处理中,有时利用例如激光加工,但在激光加工的情况下,必须对抗蚀剂材料赋予基于激光的烧蚀性。激光加工机可选定例如二氧化碳激光、准分子激光或UV-YAG激光等。这些激光加工机具有各种固有的波长,可通过选定对该波长的吸收率高的材料来提高生产力。其中,由于UV-YAG激光适于细微加工,且激光波长为3倍高次谐波355nm、4倍高次谐波266nm,因此优选对这些波长吸收率高。另一方面,有时也最好选定吸收率在一定程度上较低的材料。具体而言,若使用例如紫外线吸收率低的抗蚀剂,由于紫外光会透过抗蚀剂,因此可使能量集中于底层的绝缘层的加工。亦即,由于根据激光的吸收率优点各不相同,因此根据情况使用抗蚀剂的激光吸收率经过调整的抗蚀剂较为理想。
此外,DFR可使用光固化性树脂组成物的薄片,该光固化性树脂组成物以含有指定量的羧基的丙烯系树脂、环氧系树脂、苯乙烯系树脂、酚系树脂、胺酯系树脂等为树脂成分,且含有光聚合引发剂。作为此种DFR的具体例,可举出将日本专利公开公报特开2000-231190号、特开2001-201851号、特开平11-212262号所公开的光聚合性树脂组成物的干膜全面固化所得的薄片、或作为碱显影型DFR市售的例如旭化成公司制的UFG系列等。
另外,作为其他的溶胀性树脂覆膜的例,可举出含有羧基的以松香为主成分的树脂(例如吉川化工公司制的“NAZDAR229”)、或以酚为主成分的树脂(例如LEKTRACHEM公司制的“104F”)等。
溶胀性树脂覆膜可通过如下的方法容易形成,即,利用以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等的涂敷方法,在绝缘基材表面涂敷树脂的悬浮液或乳液后加以干燥的方法;或者利用真空压合机等将形成在支持基材上的DFR贴合在绝缘基材表面后进行全面固化的方法。
此外,作为所述树脂覆膜,除上述之外,还可举出如下的树脂覆膜。例如,作为形成所述树脂覆膜的抗蚀剂材料可举出如下的抗蚀剂材料。
作为形成所述树脂覆膜的抗蚀剂材料所必需的特性可举出例如:(1)在后述的催化剂包覆工序中,对用于浸渍形成有树脂覆膜的绝缘基材的液体(带有镀敷核的化学药液)的承受性高;(2)通过后述的覆膜去除工序,例如将形成有树脂覆膜的绝缘基材浸渍于碱中的工序,可容易去除树脂覆膜(抗蚀剂);(3)成膜性高;(4)容易进行干膜(DFR)化;以及(5)保存性高等。
带有镀敷核的化学药液如下所述,例如在酸性Pd-Sn胶质催化剂系的情况下,全部为酸性(pH1~2)水溶液。此外,在碱性Pd离子催化剂系的情况下,赋予催化剂的活化剂为弱碱(pH8~12),其他则呈酸性。因此,作为对带有镀敷核的化学药液的承受性,必须能够承受pH1~11,优选能够承受pH1~12。此外,所谓能够承受是指,在将已成膜成抗蚀剂的样本浸渍在化学药液中时,抗蚀剂的溶胀或溶解可充分地得到抑制,从而发挥作为抗蚀剂的功能。一般而言,浸渍温度为室温~60℃,浸渍时间为1~10分钟,抗蚀剂膜厚为1~10μm左右,但并不限于此。
作为在覆膜去除工序中使用的碱剥离化学药液,如后所述,一般为例如NaOH水溶液或碳酸钠水溶液。其pH为11~14,优选为pH12至14,能容易去除抗蚀剂膜。一般而言,NaOH水溶液的浓度为1~10%左右,处理温度为室温~50℃,处理时间为1~10分钟,进行浸渍或喷雾处理,但并不限于此。
为了在绝缘材料上形成抗蚀剂,成膜性也很重要。必须形成不引起排斥等均匀性的膜。此外,为达到制造工序的简单化或材料损失的减少等进行干膜化,但是为确保操控性,膜必须具有弯曲性。此外,用压合机(压合辊、真空)在绝缘材料上贴附经过干膜化的抗蚀剂。贴附温度为室温~160℃,压力或时间可任意。这样,在贴附时要求粘着性。因此,经过干膜化的抗蚀剂也兼带防止尘污附着,一般具有夹在载体膜、覆盖膜之间的三层结构,但并不限于此。
保存性最好是可在室温下保存,但也必须能在冷藏、冷冻状态下保存。这样必须使干膜的组成不会在低温时分离或者因弯曲性降低而断裂。
抗蚀剂材料的树脂组成以主要树脂(粘结树脂)为必要成分,可添加寡聚物、单聚物、填料或其他添加剂中的至少一种。
主要树脂优选为具有热可塑性的线型聚合物。为了控制流动性及结晶性等,有时进行接枝来分支。就其分子量而言,数量平均分子量为1000~500000左右,优选为5000~50000。分子量太小时,存在膜的弯曲性或者对带有镀敷核的化学药液的承受性(耐酸性)降低的倾向。此外,分子量太大时,有碱剥离性或者形成干膜时的贴附性变差的倾向。而且,为了提高对带有镀敷核的化学药液的承受性,或者抑制激光加工时的热变形以及控制流动,也可导入交联点。
主要树脂的组成可通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的单体聚合所得。作为公知技术,可举出例如日本专利公开公报特开平7-281437号、特开2000-231190号、以及特开2001-201851号所记载的技术等。作为(a)的一例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸半酯、丙烯酸丁酯等,且这些单体可单独使用,或者也可组合两种以上来使用。至于(b)的例,则一般为非酸性且分子中具有(一个)聚合性不饱和基的单体,但并不限于此。可以进行选定以保持在镀敷工序中的承受性、固化膜的可挠性等各种特性。具体而言,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类等。此外,还可举出例如醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,为了能进行三维交联,可选定具有多个不饱和基的单体作为聚合体所使用的单体,且可将环氧基、羟基、胺基、酰胺基、乙烯基等的反应性官能基导入分子骨架。树脂中含有羧基时,树脂中所含的羧基的量以酸当量100~2000为佳,且优选为100~800。在此,酸当量是指其中具有一当量的羧基的聚合物的重量。当该酸当量太低时,存在与溶媒或其他组成物的相溶性降低、或者对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太高时,有剥离性降低的倾向。另外,(a)单体的组成比率为5~70重量%。
作为单聚物或寡聚物,只要是对带有镀敷核的化学药液具有承受性或者用碱容易去除均可采用。此外,为提高干膜(DFR)的贴附性,可以考虑用可塑剂作为粘着性赋予材。并且,为提高各种承受性而添加交联剂。具体而言,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类等。此外,还可举出例如醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,亦可含有多官能性不饱和化合物。也可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。此外,除了上述的单聚物之外,也可含有两种以上的其他光聚合性单聚物。作为该单聚物的例,可举出例如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚氧烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(p-羟苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧五乙氧基苯)丙烷、以及含有胺酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。此外,亦可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。
而且,也可含有填料。填料虽无特别限定,但具体而言可举出二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、粘土、高岭土、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、氧化锌、滑石、云母、玻璃、钛酸钾、硅灰石、硫酸镁、硼酸铝、有机填料等。此外,由于抗蚀剂的厚度一般薄到1~10μm,因此填料大小也以小尺寸为佳。而且,虽然使用平均粒径小且已除去粗粒的填料为佳,但亦可在分散时砸碎,或者以过滤方式去除粗粒。
作为其他的添加剂,可举出例如光聚合性树脂(光聚合引发剂)、聚合抑制剂、着色剂(染料、颜料、发色系颜料)、热聚合引发剂、环氧或胺酯等的交联剂等。
在本发明的印刷电路板加工处理中,有时使用例如激光加工,而在激光加工的情况下,必须对抗蚀剂材料赋予基于激光的烧蚀性。激光加工机可选定例如二氧化碳激光、准分子激光或UV-YAG激光等。这些激光加工机具有各种固有的波长,可通过选定对该波长的吸收率高的材料来提高生产力。其中,由于UV-YAG激光适于细微加工,且激光波长为3倍高次谐波355nm、4倍高次谐波266nm,因此抗蚀剂材料优选对这些波长的吸收率高。另一方面,有时也最好选定吸收率在一定程度上较低的材料。具体而言,若使用例如紫外线吸收率低的抗蚀剂,由于紫外光会透过抗蚀剂,因此可使能量集中于底层的绝缘层的加工。亦即,由于根据激光的吸收率优点各不相同,因此,根据情况使用抗蚀剂的激光吸收率经过调整的抗蚀剂较为理想。
(电路图案形成工序)
电路图案形成工序是在绝缘基材C1形成电路沟槽C3等的电路图案部的工序。电路图案部如上所述,除电路沟槽C3之外,也可为所述树脂覆膜C2到达所述绝缘基材C1的表面的凹部,还可为贯通孔C4。
形成所述电路图案部的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如下述方法等:对形成有所述树脂覆膜C2的绝缘基材C1,从所述树脂覆膜C2的外表面侧施加激光加工、以及切割加工等的切削加工或压纹加工等的机械加工等,从而形成指定的形状及深度的电路沟槽C3。形成高精度的细微的电路时,优选使用激光加工。根据激光加工,通过改变激光的输出等,可任意地调整切削深度等。此外,作为压纹加工,可优选使用例如纳米压印的领域中使用的细微树脂模压纹加工。
此外,也可形成用于形成导通孔等的贯通孔C4,作为所述电路沟槽C3的一部分。
通过此工序,来规定所述电路沟槽C3的形状及深度或所述贯通孔C4的孔径及位置等的电路图案部的形状。此外,所述电路图案形成工序只要挖入所述树脂覆膜C2的厚度以上即可,可挖入所述树脂覆膜C2的厚度,也可挖入超过所述树脂覆膜C2的厚度。
所述电路图案形成工序中形成的电路沟槽C3等的电路图案部的宽度并无特别限定。此外,在利用激光加工时,还可容易形成线宽在20μm以下的细微的电路。此外,电路沟槽的深度在通过填充镀敷使电路与绝缘基材的阶差消失时,将成为本实施方式中形成的电路的深度。
(催化剂包覆工序)
催化剂包覆工序是在所述电路沟槽C3等的电路图案部的表面及所述树脂覆膜C2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体的工序。此时,在形成有贯通孔C4的情况下,贯通孔C4的内壁表面也被包覆镀敷催化剂或其前驱体。
所述镀敷催化剂或其前驱体C5是为了在所述镀敷处理工序中通过化学镀处理仅在欲形成化学镀膜的部分形成化学镀膜而赋予的催化剂。作为镀敷催化剂,只要是作为化学镀用的催化剂而公知的催化剂即可使用,并无特别限定。此外,也可事先包覆镀敷催化剂的前驱体,在去除树脂覆膜后生成镀敷催化剂。作为镀敷催化剂的具体例,可举出例如金属钯(Pd)、白金(Pt)、银(Ag)等,或者生成这些金属的前驱体等。
作为包覆镀敷催化剂或其前驱体C5的方法,可举出例如利用在pH1~3的酸性条件下处理的酸性Pd-Sn胶体溶液进行处理后,以酸溶液进行处理的方法。具体而言,可举出例如下述方法。
首先,将附着在形成有电路沟槽C3及贯通孔C4的绝缘基材C1表面的油分等,在界面活性剂的溶液(清洁剂/调和剂)中热冲洗指定的时间。接着,按照需要,以过硫酸钠-硫酸系的软蚀刻剂进行软蚀刻处理。然后,在pH1~2的硫酸水溶液或盐酸水溶液等的酸性溶液中进一步进行酸洗。其次,进行浸渍在以浓度0.1%左右的氯化第一锡水溶液等为主成分的预浸液中,使氯化物离子吸附在绝缘基材C1表面的预浸处理。之后,通过进一步浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯且pH1~3的酸性Pd-Sn胶体等的酸性镀敷催化剂胶体溶液中,使Pd及Sn凝聚并吸附。然后,在所吸附的氯化第一锡与氯化钯之间引起氧化还原反应(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)。由此析出镀敷催化剂即金属钯。
此外,作为酸性镀敷催化剂胶体溶液,可使用公知的酸性Pd-Sn胶质催化溶液等,也可利用使用酸性镀敷催化剂胶体溶液的市售的镀敷处理。此种处理由例如罗门哈斯电子材料公司加以系统化而销售。
通过此种催化剂包覆处理,可在所述电路沟槽C3的表面、所述贯通孔C4的内壁表面及所述树脂覆膜C2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体C5。
(覆膜去除工序)
覆膜去除工序是从被施加了所述催化剂包覆工序的绝缘基材C1去除所述树脂覆膜C2的工序。
去除所述树脂覆膜C2的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如:用指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜C2溶胀后,从所述绝缘基材C1剥离所述树脂覆膜C2的方法;用指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜C2溶胀,进一步溶解一部分后,从所述绝缘基材C1剥离所述树脂覆膜C2的方法;以及用指定溶液(溶胀液)将所述树脂覆膜C2溶解而去除的方法。所述溶胀液只要是能使所述树脂覆膜C2溶胀即可,并无特别限定。此外,所述溶胀或溶解是通过将覆盖有所述树脂覆膜C2的所述绝缘基材C1在所述溶胀液中浸渍指定时间等而进行。另外,也可通过在该浸渍中进行超音波照射来提高去除效率。此外,在使树脂覆膜C2溶胀而剥离时,也可以轻力撕下。
另外,针对将所述溶胀性树脂覆膜作为所述树脂覆膜C2使用的情况进行说明。
作为使所述溶胀性树脂覆膜C2溶胀的液体(溶胀液),只要是不会使所述绝缘基材C1、以及所述镀敷催化剂或其前驱体C5实质上分解或溶解,而能使所述溶胀性树脂覆膜C2溶胀或溶解的液体即可使用,并无特别限定。而且,优选能够使所述溶胀性树脂覆膜C2溶胀到容易剥离的程度的液体。此种溶胀液可根据溶胀性树脂覆膜C2的种类或厚度而适当选择。具体而言,例如,在溶胀性树脂覆膜由二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成;或者由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂或含有所述聚合树脂的树脂组成物形成;或者由含有羧基的丙烯系树脂形成的情况下,可优选使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等的碱水溶液。
此外,在催化剂包覆工序中利用在上述的酸性条件下进行处理的镀敷处理时,溶胀性树脂覆膜C2优选由酸性条件下的溶胀度小于50%、最好为40%以下,且碱性条件下的溶胀度在50%以上的例如二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成;由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有所述聚合树脂的树脂组成物形成;以及由含有羧基的丙烯系树脂形成。此种溶胀性树脂覆膜可通过pH12~14的碱水溶液、例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等而容易溶胀并剥离。此外,为提高剥离性,还可在浸渍中进行超音波照射。此外,亦可按照需要,通过以轻力撕下而剥离。
作为使溶胀性树脂覆膜C2溶胀的方法,可举出将被溶胀性树脂覆膜C2覆盖的绝缘基材C1在溶胀液中浸渍指定时间的方法。此外,为提高剥离性,尤其优选在浸渍中进行超音波照射。此外,在仅通过溶胀而无法剥离时,亦可按照需要,以轻力撕下溶胀性树脂覆膜C2。
(镀敷处理工序)
镀敷处理工序是对去除所述树脂覆膜C2后的所述绝缘基材C1施加化学镀处理的工序。
作为所述化学镀处理的方法,可使用如下的方法等,即,将部分地包覆有镀敷催化剂或其前驱体C5的绝缘基材C1浸渍在化学镀液中,仅在包覆有镀敷催化剂或其前驱体C5的部分析出化学镀膜(镀敷层)。
作为化学镀处理所使用的金属,可举出例如铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)等。这些金属中,以Cu为主成分的镀敷从导电性良好这点来看系属优选。此外,在含有Ni的情况下,从耐蚀性或与焊料的紧贴性良好这点来看系属优选。
化学镀膜C6的膜厚并无特别限定。具体而言,优选为例如0.1~10μm,更优选为1~5μm左右。尤其是,通过加深所述电路沟槽C3的深度,可进行膜厚较厚的镀敷,容易形成剖面积大的金属配线。此时,从能提高金属配线的强度这点来看系属优选。
通过镀敷处理工序,仅在绝缘基材C1表面的残留有镀敷催化剂或其前驱体C5的部分,析出化学镀膜。因此,可仅在欲形成电路图案部的部分正确地形成导电层。另一方面,能抑制在未形成电路图案部的部分析出化学镀膜。因此,即便在以狭窄的间距间隔形成多条线宽窄的细微电路的情况下,也不会在邻接的电路间残留不需要的镀膜。因此,能抑制短路或迁移的发生。
(检查工序)
在本实施方式的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜C2含有萤光性物质,所述制造方法还包括在所述覆膜去除工序后,利用来自所述萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。亦即,通过使所述树脂覆膜C2含有萤光性物质,可在覆膜去除工序后,通过对检查对象面照射紫外光或近紫外光使萤光性物质产生发光,利用该发光来检查有无覆膜去除不良或覆膜去除不良的部位。在本实施方式的制造方法中,可形成线宽及线间隔极小的电路。
形成线宽及线间隔极小的电路时,例如图13所示,在形成在绝缘基材C1表面的邻接的电路C8之间,树脂覆膜将未完全被去除,而仍然残留。此时,在该部分会形成化学镀膜,从而成为迁移或短路等的原因。即便在此种情况下,若能包含所述检查工序,也能检查有无覆膜去除不良或覆膜去除不良的地方。此外,图13是用来说明通过使树脂覆膜含有萤光性物质以利用来自萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序的说明图。
在所述检查工序中使用的可包含在树脂覆膜C2的萤光性物质,只要是可通过以指定光源照射光而显示出发光特性即可,并无特别限定。其具体例可举出例如萤光素(Fluoresceine)、朝红(Eosine)、哌咯宁G(Pyronine G)等。
由本检查工序检测出萤光性物质产生的发光的部分,是残留有树脂覆膜C2的残渣C2a的部分。因此,通过去除被检测出发光的部分,可抑制在该部分形成化学镀膜。由此,能防止迁移或短路等的发生于未然。
(除胶渣处理工序)
此外,本实施方式的电路板的制造方法,还包括在施加所述镀敷处理工序后,具体而言,在施加填充镀敷之前或之后,施加除胶渣处理的除胶渣处理工序。通过施加除胶渣处理,能去除附着在化学镀膜上的不需要的树脂。此外,在假定具备所得到的电路板的多层电路板的情况下,可使所述绝缘基材的未形成化学镀膜的部分的表面粗糙,从而提高所述电路板与上层等的紧贴性。而且,也可对导通孔底施加除胶渣处理。由此,能去除附着在导通孔底的不需要的树脂。此外,所述除胶渣处理并无特别限定,可使用公知的除胶渣处理。具体而言,可举出例如浸渍在过锰酸溶液等中的处理等。
通过上述工序,可形成如图12(E)所示的电路板C10。
此外,所述电路图案形成工序中,在挖入超过所述树脂覆膜C2的厚度的情况下,可如图14所示,在绝缘基材C1的深处部分形成包含化学镀膜C6a的电路。此外,也可在多个导电层之间彼此深度不同的位置(例如图14中的C6a与C6b)形成电路。而且,如图14的C6c、C6d所示,在绝缘基材C1形成具有指定深度的电路沟槽后,以进行化学镀处理来埋设电路沟槽的方式形成电路时,可容易形成剖面积大的电路,因此,从能够增加电路的电容量这点来看系属优选。
(第3-2实施方式)
在所述第3-1实施方式中,对在平面的绝缘基材上形成电路所得到的电路板进行了说明,但本发明并不特别限定于此。具体而言,即便绝缘基材是使用具有阶差状的立体面的三维形状的绝缘基材,也能得到具备正确配线的电路的电路板(立体电路板)。
以下针对第3-2实施方式的立体电路板的制造方法进行说明。
图15是用来说明制造第3-2实施方式的立体电路板的各工序的示意剖面图。
首先,如图15(A)所示,在具有阶差部分的立体绝缘基材C51的表面形成树脂覆膜C2。此外,此工序相当于覆膜形成工序。
作为所述立体绝缘基材C51,可采用以往已知的可在立体电路板的制造中使用的各种树脂成形体,并无特别限定。此种成形体系通过射出成形所得,从生产效率这点来看系属优选。作为用于得到树脂成形体的树脂材料的具体例,可举出例如聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、各种聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂等。
所述树脂覆膜C2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第3-1实施方式相同的形成方法等。
接着,如图15(B)所示,以所述树脂覆膜C2的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜C2的厚度以上的电路沟槽C3等的电路图案部。电路图案部的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第3-1实施方式相同的形成方法等。利用所述电路沟槽C3等的电路图案部,来规定通过化学镀处理形成化学镀膜的部分、即形成电路的部分。此外,此工序相当于电路图案形成工序。
接着,如图15(C)所示,在所述电路沟槽C3等的电路图案部的表面、以及未形成所述电路图案部的所述树脂覆膜C2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体C5。包覆镀敷催化剂或其前驱体C5的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第3-1实施方式相同的方法等。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。通过此种催化剂包覆处理,可如图15(C)所示,在电路沟槽C3等的电路图案部的表面及树脂覆膜C2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体C5。
另外,如图15(D)所示,从所述立体绝缘基材C51去除所述树脂覆膜C2。由此,可仅在所述立体绝缘基材C51的形成有所述电路沟槽C3等的电路图案部的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体C5。
另一方面,包覆在所述树脂覆膜C2表面的镀敷催化剂或其前驱体C5,在载持于所述树脂覆膜C2的状态下与所述树脂覆膜C2一同被去除。此外,去除所述树脂覆膜C2的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第3-1实施方式相同的方法等。此外,此工序相当于覆膜去除工序。
接下来,如图15(E)所示,对所述树脂覆膜C2已被去除的立体绝缘基材C51施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体C5的部分形成化学镀膜C6。亦即,在形成有所述电路沟槽C3或所述贯通孔C4的部分,形成可成为电路的化学镀膜C6。化学镀膜C6的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第3-1实施方式相同的形成方法等。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图15(E)所示的在三维形状的立体绝缘基材C51上形成有电路C6的电路板C60。如此形成的电路板C60,即使在绝缘基材上形成的电路的线宽及线间隔小,也能高精度地形成电路。此外,本实施方式的电路板,即使在立体电路板的具有阶差部的面也能正确且容易形成电路。
(第4实施方式)
本发明涉及另一种电路板的制造方法、以及利用该制造方法制造所得的电路板。
在移动式电话等的移动式信息终端设备、电脑及其周边设备、以及各种信息家电制品等的电气设备中,高功能化正急速地进展。随之而来,对搭载在这些电气设备的电路板要求其电路进一步高密度化。为满足此种电路高密度化的要求,要求能正确地形成线宽及线间隔(相邻的电路与电路之间的部分的宽度)更小的电路配线的方法。在高密度化的电路配线中,容易发生配线间的短路或迁移等。
作为电路板的制造方法,利用减成法或加成法等在绝缘基材上形成电路的方法等为公众所知。所谓减成法,是通过去除(削减)覆金属箔叠层板表面的欲形成电路的部分以外的金属箔以形成电路的方法。另一方面,所谓加成法,是仅对绝缘基材上的欲形成电路的部分施加化学镀处理以形成电路的方法。
减成法是通过将厚膜的金属箔蚀刻,仅留下欲形成电路的部分(电路形成部分)的金属箔,而去除其他部分。根据此方法,由于会浪费被去除的部分的金属,因此从制造成本这点等来看并不佳。另一方面,加成法可以通过化学镀处理仅在欲形成电路的部分形成金属配线。因此,不会浪费金属,资源的浪费少。从此点来看,加成法为优选的电路形成方法。
关于用以往的代表性的加成法之一的全加成法形成包含金属配线的电路的方法,以下一面参照图22,一面进行说明。此外,图22是用来说明用以往的全加成法形成金属配线的各工序的示意剖面图。
首先,如图22(A)所示,在形成有穿通孔E101的绝缘基材E100的表面包覆镀敷催化剂E102。此外,绝缘基材E100的表面已事先经过粗糙化。接着,如图22(B)所示,在包覆有镀敷催化剂E102的绝缘基材E100上形成光阻层E103。另外,如图22(C)所示,通过形成有指定的电路图案的光罩E110,使所述光阻层E103曝光。接着,如图22(D)所示,将经过曝光的光阻层103显影,从而形成电路图案E104。然后,如图22(E)所示,通过施加化学镀铜等的化学镀处理,在利用显影形成的电路图案E104的表面以及穿通孔E101的内壁面形成金属配线E105。通过施加如上所述的各工序,在绝缘基材E100上形包含金属配线E105的电路。
上述以往的加成法中,在绝缘基材E100的表面整体包覆镀敷催化剂E102。因此,发生如下的问题。亦即,如果光阻层E103已高精度地被显影,则能仅在未受光阻保护的部分形成镀敷。然而,如果光阻层E103并未高精度地显影,则如图23所示,有时会在本来不形成镀敷的部分留下不需要的部分E106。这是由于在绝缘基材E100的表面整体包覆镀敷催化剂E102而引起。不需要的部分E106会在邻接的电路间引起短路或迁移等。而且,此种短路或迁移在形成线宽及线间隔小的电路时,更容易发生。此外,图23是用来说明以以往的全加成法形成的电路的轮廓形状的示意剖面图。
此外,作为与上述的电路板的制造方法不同的制造方法,可举出例如日本专利公开公报特开昭57-134996号及特开昭58-186994号所记载的制造方法等。
在日本专利公开公报特开昭57-134996号中,作为其他的加成法公开了如下的方法。
首先,在绝缘基板(绝缘基材)上形成溶剂可溶性的第1感光性树脂层、以及碱可溶性的第2感光性树脂层。然后,经由具有指定的电路图案的光罩,将第1及第2感光性树脂层曝光。接着,将第1及第2感光性树脂层显影。另外,在使催化剂吸附在具有由显影产生的凹部的表面整体后,通过用碱溶液使碱可溶性的第2感光性树脂溶解,从而仅去除不需要的催化剂。然后,通过施加化学镀处理,仅在存在催化剂的部分正确地形成电路。
此外,下述日本专利公开公报特开昭58-186994号中,公开有如下的方法。
首先,在绝缘基板(绝缘基材)上涂敷树脂的保护膜(第1工序)。接着,利用机械加工或激光束的照射,在涂敷有所述保护膜的绝缘基板上,单独或同时地描绘形成与配线图案相对应的沟槽及穿通孔(第2工序)。另外,在所述绝缘基材的整面形成活性化层(第3工序)。接着,剥离所述保护膜,去除所述绝缘基板上的活性化层,仅在沟槽及穿通孔的内壁面留下活性化层(第4工序)。然后,对所述绝缘基板施加未使用镀敷保护膜的镀敷,仅在所述经过活性化的沟槽及穿通孔的内壁面,选择性地形成导电层(第5工序)。
然而,根据日本专利公开公报特开昭57-134996号所记载的方法,必须形成溶剂溶解性不同的两种感光性树脂层,而且在显影时也要以两种溶剂进行显影,在使催化剂吸附后,还要以碱溶液使第2感光性树脂溶解等,制造工序非常繁杂。
此外,日本专利公开公报特开昭58-186994号中记载有:在绝缘基板上涂敷热固化性树脂作为保护膜,并使其加热固化后,按照指定的配线图案来切削加工保护膜及绝缘基板,或利用溶剂去除绝缘基板表面的热固化性树脂(日本专利公开公报特开昭58-186994号的第2页左下栏第16行~右下栏第11行)。
对于在日本专利公开公报特开昭58-186994号所记载的用作保护膜的热固化性树脂,并未特别记载其种类。一般的热固化性树脂由于耐溶剂性良好,因此存在仅用溶剂并不容易去除的问题。此外,此种热固化性树脂与树脂基材的紧贴性太高,因此难以使树脂基材的表面不残留保护膜的断片,而正确地仅去除保护膜。此外,在为了充分地剥离而使用较强的溶剂或者长时间浸渍时,基材表面的镀敷催化剂电会被去除。此时,在镀敷催化剂被除去的部分将不会形成导电层。此外,在使用较强的溶剂或者长时间浸渍时,有时热固化性树脂所构成的保护膜会塌坏而零碎,使保护膜中的镀敷催化剂再次分散到溶剂中。如此再次分散到溶剂中的镀敷催化剂有可能再次附着在树脂基材表面而在该部分形成不需要的镀膜。因此,根据日本专利公开公报特开昭58-186994号所公开的方法,难以形成具有正确的轮廓的电路。
本发明鉴于此种情况,其目的在于提供一种电路板的制造方法,能够在绝缘基材上容易形成高精度的电路。此外,本发明的另一目的在于提供以所述电路板的制造方法制造所得的电路板。
本发明的一实施方式的电路板的制造方法包括:涂敷工序,在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料;电路图案形成工序,通过使所涂敷的液状材料干燥,在所述形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,将所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜去除工序,从所述绝缘基材表面去除所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理。
根据此种制造方法,在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料后,使所涂敷的液状材料干燥,由此可在形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜,从而形成电路图案部。亦即,由于可通过在形成电路图案部的部位以外的部分涂敷所述液状材料后使其干燥,形成电路图案部,因此无须利用激光加工、以及切割加工等的切削加工或压纹加工等的机械加工等,即可形成电路图案部。然后,在用所述树脂覆膜保护不形成镀膜的部分的状态下,在所述电路沟槽的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体。之后,通过从所述绝缘基材去除所述树脂覆膜,可容易仅在欲形成镀膜的部分留下镀敷催化剂或其前驱体,而从其他部分去除镀敷催化剂或其前驱体。因此,能通过施加可形成化学镀膜的镀敷处理工序,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体的部位、即欲形成镀膜的部分,容易形成化学镀膜。
因此,可在绝缘基材上容易形成高精度的电路。亦即,可使形成的电路的轮廓维持高精度。其结果,即便在例如隔开一定间隔形成多个电路的情况下,也能抑制在电路间残留化学镀膜的断片等,因此能抑制短路或迁移等的发生。
此外,所述涂敷工序优选使用油墨喷射印刷法、网版印刷法、柔版印刷法、凹版印刷法或间接印刷法的工序。根据此种制造方法,可在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,容易涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,所述覆膜去除工序优选在以指定液体使所述树脂覆膜溶胀后,或者以指定液体使所述树脂覆膜的一部分溶解后,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜。根据此种制造方法,可从所述绝缘基材容易剥离所述树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,所述树脂覆膜相对于所述液体的溶胀度优选在50%以上。通过使用此种溶胀度的树脂覆膜,可从所述绝缘基材容易剥离所述树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。此外,所述树脂覆膜亦包括相对于所述液体的溶胀度大从而在该液体中溶解的树脂覆膜。
此外,优选所述催化剂包覆工序包括在酸性催化剂金属胶体溶液中进行处理的工序,所述覆膜去除工序中的指定液体为碱性溶液,所述树脂覆膜的相对于所述酸性催化剂金属胶体溶液的溶胀度小于50%,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上。
根据此种制造方法,所述树脂覆膜,在酸性条件下进行处理的催化剂包覆工序中将不容易剥离,而在所述催化剂包覆工序后的以碱性溶液进行处理的覆膜去除工序中则容易剥离。由此,所述树脂覆膜在所述覆膜去除工序中选择性地被剥离。因此,可在催化剂包覆工序中,正确地保护不形成化学镀膜的部分,而在包覆镀敷催化剂或其前驱体后的覆膜去除工序中,容易剥离树脂覆膜。由此,将能够更正确地形成电路。
此外,所述覆膜去除工序优选是以指定液体使所述树脂覆膜溶解而去除的工序。根据此种制造方法,可从所述绝缘基材容易去除所述树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,所述液状材料优选为弹性体的悬浮液或乳液。若使用此种液状材料,即可在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,容易形成树脂覆膜。亦即,可在绝缘基材表面容易形成电路图案部。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。
此外,作为所述弹性体,优选选自由二烯系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体构成的组中的、具有羧基的弹性体。此外,所述二烯系弹性体更优选为苯乙烯-丁二烯系共聚物。利用此种弹性体,可通过调整交联度或凝胶化度,容易形成指定的溶胀度的树脂覆膜。此外,通过使相对于在所述覆膜去除工序中所使用的所述液体的溶胀度更大,亦可容易形成在所述液体中可溶解的树脂覆膜。
此外,作为所述树脂,可优选使用以包含具有酸当量100~800的羧基的丙烯系树脂的树脂为主成分的树脂。
此外,作为所述液状材料中所含有的树脂,优选包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有所述聚合树脂的树脂组成物的树脂。若使用此种树脂,即可在绝缘基材表面容易形成树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。此外,如此得到的树脂覆膜多半可以由所述覆膜去除工序中所使用的液体溶解,不仅可剥离去除,也能有效地利用溶解去除。
此外,所述聚合树脂的酸当量优选为100~800。
此外,所述树脂覆膜的厚度在10μm以下,从能够高精度地形成细微的电路这点来看系属优选。
此外,所述电路图案部的宽度有20μm以下的部分,从能够形成要求细微加工的天线电路等这点来看系属优选。
此外,所述绝缘基材具有形成阶差状的阶差面,且所述绝缘基材表面为所述阶差面,此亦为优选的方式。亦即,所述绝缘基材具有形成阶差状的阶差面,且对所述阶差面施加所述涂敷工序、所述电路图案形成工序、所述催化剂包覆工序、所述覆膜去除工序及所述镀敷处理工序,此亦为优选的方式。根据此种制造方法,能容易形成如越过阶差的电路。
此外,优选所述树脂覆膜含有萤光性物质,还包括在所述覆膜去除工序后,利用来自所述萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。在上述的制造方法中,同样令人担心的是,在线宽及线间隔极端变小的情况下,在相邻的电路图案部与电路图案部之间,本来应去除的树脂覆膜无法完全去除干净而稍微残留。此外,形成电路图案部时被去除的树脂覆膜的断片,会进入形成的电路图案部而残留,此亦令人担心。在电路图案部间残留有树脂覆膜时,会在该部分形成化学镀膜,从而成为迁移或短路等的原因。此外,在形成的电路图案部残留有树脂覆膜的断片时,也会成为电路的耐热性不良或传递损失的原因。在此种情况下,如上所述使树脂覆膜含有萤光性物质,并在覆膜去除工序后,对已被去除覆膜的面照射指定的发光源,以仅使残留有树脂覆膜的部分因含有萤光性物质而发光,由此可检查有无覆膜去除不良或覆膜去除不良的部位。
此外,本发明的另一实施方式的电路板,是利用该电路板的制造方法制造所得。根据此种结构,能够得到在绝缘基材上形成高精度的电路的电路板。
也就是说,本发明的第4实施方式包含以下事项。
(项4-1)一种电路板的制造方法,包括:
涂敷工序,在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料;
电路图案形成工序,使所涂敷的液状材料干燥,在所述形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜,从而形成电路图案部;
催化剂包覆工序,将所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;
覆膜去除工序,从所述绝缘基材表面去除所述树脂覆膜;以及
镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理。
(项4-2)在项4-1所记载的电路板的制造方法中,所述涂敷工序是使用油墨喷射印刷法、网版印刷法、柔版印刷法、凹版印刷法或间接印刷法的工序。
(项4-3)在项4-1或项4-2所记载的电路板的制造方法中,所述覆膜去除工序是在以指定液体使所述树脂覆膜溶胀后,或者以指定液体使所述树脂覆膜的一部分溶解后,从所述绝缘基材剥离所述树脂覆膜。
(项4-4)在项4-3所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜的相对于所述液体的溶胀度在50%以上。
(项4-5)在项4-3所记载的电路板的制造方法中,所述催化剂包覆工序包括在酸性催化剂金属胶体溶液中进行处理的工序,其中,
所述覆膜去除工序中的指定液体为碱性溶液;
所述树脂覆膜的相对于所述酸性催化剂金属胶体溶液的溶胀度小于50%,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上。
(项4-6)在项4-1或项4-2所记载的电路板的制造方法中,所述覆膜去除工序是以指定液体使所述树脂覆膜溶解而去除的工序。
(项4-7)在项4-1至项4-6中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述液状材料为弹性体的悬浮液或乳液。
(项4-8)在项4-7所记载的电路板的制造方法中,所述弹性体是选自由二烯系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体构成的组中的、具有羧基的弹性体。
(项4-9)在项4-8所记载的电路板的制造方法中,所述二烯系弹性体为苯乙烯-丁二烯系共聚物。
(项4-10)在项4-1至项4-9中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂以包含具有酸当量100~800的羧基的丙烯系树脂的树脂为主成分。
(项4-11)在项4-1至项4-6中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述液状材料中所含有的树脂,包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有所述聚合树脂的树脂组成物。
(项4-12)在项4-11所记载的电路板的制造方法中,所述聚合树脂的酸当量为100~800。
(项4-13)在项4-1至项4-12中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜的厚度在10μm以下。
(项4-14)在项4-1至项4-13中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述电路图案部的宽度有20μm以下的部分。
(项4-15)在项4-1至项4-14中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述绝缘基材具有形成阶差状的阶差面,且所述绝缘基材表面为所述阶差面。
(项4-16)在项4-1至项4-15中任一项所记载的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜是含有萤光性物质,并且
该电路板的制造方法还包括在所述覆膜去除工序后,利用来自所述萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。
(项4-17)一种电路板,其利用项4-1至项4-16中任一项所记载的电路板的制造方法制造所得。
根据本发明,可提供能在绝缘基材上容易形成高精度的电路的电路板的制造方法。此外,可提供以所述电路板的制造方法制造所得的电路板。亦即,可使通过化学镀膜形成的电路的轮廓维持高精度。由此,可抑制在电路形成部分以外的部分残留不需要的化学镀膜的断片等,因此能抑制短路或迁移等的发生。
以下,对本发明的实施方式进行说明,但本发明不限于此。
(第4-1实施方式)
本实施方式的电路板的制造方法包括:涂敷工序,在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料;电路图案形成工序,使得所涂敷的液状材料干燥,在所述形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜去除工序,从所述绝缘基材表面去除所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,对所述树脂覆膜已被剥离的绝缘基材施加化学镀处理。
首先对本发明的第4-1实施方式的电路板的制造方法进行说明。图18是用来说明第4-1实施方式的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
首先,在如图18(A)所示的绝缘基材E1表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料后,使所涂敷的液状材料干燥。由此,可如图18(B)所示,在所述形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜E2,从而形成电路图案部E3。此外,此工序相当于涂敷工序及电路图案形成工序。另外,所述涂敷液状材料前的绝缘基材E1可形成有贯通孔E4。
接着,如图18(C)所示,在所述电路图案部E3的表面及所述树脂覆膜E2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体E5。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。
接下来,如图18(D)所示,从所述绝缘基材E1去除所述树脂覆膜E2。由此,可仅在所述绝缘基材E1的形成有所述电路图案部E3的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体E5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜E2表面的镀敷催化剂或其前驱体E5,在载持于所述树脂覆膜E2的状态下与所述树脂覆膜E2一同被去除。此外,此工序相当于覆膜去除工序。
另外,对所述树脂覆膜E2已被去除的绝缘基材E1施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体E5的部分形成化学镀膜E6。亦即,如图18(E)所示,在形成有所述电路图案部E3的部分,形成可成为电路E6的化学镀膜。另外,该电路B6可以由该化学镀膜构成,也可以对该化学镀膜进一步施加化学镀处理(填充镀敷)而更加厚膜化。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图18(E)所示的电路板E10。如此形成的电路板E10在所述绝缘基材E1上高精度地形成有所述电路E6。
以下,说明本实施方式的各结构。
(涂敷工序)
如上所述,涂敷工序在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料。所述涂敷工序只要能在绝缘基材表面的形成电路图案部的部位以外的部分涂敷所述液状材料即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如使用油墨喷射印刷法、网版印刷法、柔版印刷法、凹版印刷法或间接印刷法的方法等。更具体而言,可举出例如图19所示的方法等。图19是用来说明所述涂敷工序的例示。此外,图19(A)示出油墨喷射印刷法,图19(B)示出网版印刷法,而图19(C)示出凹版印刷法。
使用油墨喷射印刷法的涂敷工序,只要能在形成电路图案部的部位以外的部分涂敷所述液状材料即可,并无特别限定。具体而言,可使用例如公知的油墨喷射装置。油墨喷射装置可通过按照绝缘基材E1的输送速度来变更所述液状材料的喷吐量,以改变形成的树脂覆膜的厚度,从这点来看亦属优选。更具体而言,如图19(A)所示,使用油墨喷射印刷法的涂敷工序是通过从油墨喷射装置的喷吐部E31对所述绝缘基材E1喷出液状材料,在指定形状处(形成电路图案部的部位以外的部分)形成由所述液状材料构成的液状层E32。该液状层E32是通过在后述的电路图案形成工序中加以干燥,成为在形成电路图案部的部位以外的部分形成的树脂覆膜E2。
此外,使用网版印刷法的涂敷工序,只要能在形成电路图案部的部位以外的部分涂敷所述液状材料即可,并无特别限定。具体而言,如图19(B)所示,在形成有与形成电路图案的部位以外的部分对应的网格部E33的丝网E34上载置液状材料E35,通过使(压辊squeegee)E36一边对丝网E34的内面加压一边移动,从而在绝缘基材E1上的指定形状处(形成电路图案部的部位以外的部分)形成由所述液状材料构成的液状层E32。该液状层E32通过在后述的电路图案形成工序加以干燥,成为在形成电路图案部的部位以外的部分形成的树脂覆膜E2。
此外,使用凹版印刷法的涂敷工序,只要能在形成电路图案部的部位以外的部分涂敷所述液状材料即可,并无特别限定。具体而言,如图19(C)所示,在形成有与形成电路图案的部位以外的部分对应的孔部E37的凹版E38上涂敷液状材料E35,并在凹版E38的孔部E37填埋液状材料E35。然后,通过使填埋有液状材料E35的凹版E38与绝缘基材E1接触,在绝缘基材E1上的指定形状处(形成电路图案部的部位以外的部分)形成由所述液状材料构成的液状层E32。该液状层E32通过在后述的电路图案形成工序加以干燥,成为在形成电路图案部的部位以外的部分形成的树脂覆膜E2。
(液状材料)
所述液状材料只要是可通过所述电路图案形成工序形成在所述覆膜去除工序中可以去除的树脂覆膜E2即可,并无特别限定。所谓在所述覆膜去除工序中可以去除的树脂覆膜,具体而言,可举出例如:可以用有机溶剂或碱溶液容易溶解的可溶型树脂、或者包含可在后述的指定液体(溶胀液)溶胀的树脂的溶胀性树脂覆膜等。其中,从容易正确去除这点来看,尤其优选为溶胀性树脂覆膜。此外,作为溶胀性树脂覆膜,相对于例如所述液体(溶胀液)的溶胀度优选在50%以上。此外,所述溶胀性树脂覆膜不仅包括在所述液体(溶胀液)中实质上不溶解,但可通过溶胀而从所述绝缘基材E1的表面容易剥离的树脂覆膜,还包括可在所述液体(溶胀液)中溶胀,而且至少一部分会溶解,并通过其溶胀或溶解而从所述绝缘基材E1的表面容易剥离的树脂覆膜;或者可在所述液体(溶胀液)中溶解,并通过其溶解而从所述绝缘基材E1的表面容易剥离的树脂覆膜。
作为可形成所述溶胀性树脂覆膜的液状材料,可举出例如弹性体的悬浮液或乳液等。作为所述弹性体的具体例,可举出例如苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体树脂粒子的交联度或凝胶化度等,容易形成指定的溶胀度的溶胀性树脂覆膜。
作为具有羧基的弹性体的具体例,可举出:通过含有具有羧基的单体单元作为共聚组分而在分子中具有羧基的苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体的酸当量、交联度或凝胶化度等,形成具有指定的碱溶胀度的溶胀性树脂覆膜。此外,弹性体中的羧基使溶胀性树脂覆膜在碱水溶液中溶胀,从而发挥从绝缘基材表面剥离溶胀性树脂覆膜的作用。此外,所谓酸当量是一当量的羧基的聚合物重量。
作为具有羧基的单体单元的具体例,可举出(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐等。
此种具有羧基的弹性体中的羧基的含有比例,酸当量为100~2000,且优选为100~800。酸当量太小时,由于与溶媒或其他组成物的相溶性降低,因此存在对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太大时,有在碱水溶液中的剥离性降低的倾向。
此外,弹性体的分子量为1万~100万,且优选为2万~6万。弹性体的分子量太大时,存在剥离性降低的倾向;弹性体的分子量太小时,由于粘度降低,因此存在难以使溶胀性树脂覆膜的厚度维持均匀,并且对镀敷前处理液的承受性也恶化的倾向。
此外,所述液状材料除上述之外,还可举出如下的液状材料。例如,作为所述液状材料中所含有的树脂可举出如下的树脂。
此外,作为所述树脂,可举出包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有所述聚合树脂的树脂组成物的树脂。
所述树脂组成物以所述聚合树脂为必要成分作为主要树脂,可添加寡聚物、单聚物、填料或其他添加剂中的至少一种。主要树脂优选为具有热可塑性的线型聚合物。为了控制流动性及结晶性等,有时进行接枝来分支。就其分子量而言,重量平均分子量为1000~500000左右,优选为5000~50000。分子量太小时,存在膜的弯曲性或者对带有镀敷核的化学药液的承受性(耐酸性)降低的倾向。此外,分子量太大时,有碱剥离性或者形成干膜时的贴附性变差的倾向。而且,为了提高对带有镀敷核的化学药液的承受性,或者抑制激光加工时的热变形以及控制流动,也可导入交联点。
如上所述,作为主要树脂的所述聚合树脂的组成,可通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的单体聚合所得。作为公知技术,可举出例如日本专利公开公报特开平7-281437号、特开2000-231190号、或特开2001-201851号所记载的技术等。
作为(a)的一例,可举出(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸半酯、丙烯酸丁酯等,且这些单体可单独使用,或者也可组合两种以上来使用。
至于(b)的例,则一般为非酸性且分子中具有(一个)聚合性不饱和基的单体,但并不限于此,可以进行选定以保持在镀敷工序中的承受性、固化膜的可挠性等各种特性。具体而言,有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类。此外,还有醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,为能进行三维交联,可选定具有多个不饱和基的单体作为聚合体所使用的单体,且可将环氧基、羟基、胺基、酰胺基、乙烯基等的反应性官能基导入分子骨架。树脂中所含的羧基的量以酸当量100~2000为佳,且优选为100~800。在此,酸当量是指其中具有一当量的羧基的聚合物的重量。该酸当量太低时,存在与溶媒或其他组成物的相溶性降低、或者对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太高时,有剥离性降低的倾向。此外,(a)单体的组成比率为5~70质量%。
作为单聚物或寡聚物,只要是对带有镀敷核的化学药液具有承受性或者用碱容易去除均可采用。此外,为提高与绝缘基材的紧贴性,可以考虑用可塑剂作为粘着性赋予材。并且,为提高各种承受性而添加交联剂。具体而言,有(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类。此外,还有醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,亦可含有多官能性不饱和化合物。也可以为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。此外,除了上述单聚物之外,也可含有两种以上的其他光聚合性单聚物。单聚物的例有1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚氧烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(p-羟苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧五乙氧基苯)丙烷、以及含有胺酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。此外,亦可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。
而且,也可含有填料。填料虽无特别限定,但可举出二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、粘土、高岭土、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、氧化锌、滑石、云母、玻璃、钛酸钾、硅灰石、硫酸镁、硼酸铝、有机填料等。此外,由于抗蚀剂的厚度一般薄到1~10μm,因此填料大小也以小尺寸为佳。而且,虽然使用平均粒径小且已除去粗粒的填料为佳,但亦可在分散时砸碎,或者以过滤方式去除粗粒。
作为其他添加剂,可举出例如光聚合性树脂(光聚合引发剂)、聚合抑制剂、着色剂(染料、颜料、发色系颜料)、热聚合引发剂、环氧或胺酯等的交联剂等。
(绝缘基材)
在所述覆膜形成工序中所使用的绝缘基材E1,只要可在电路板的制造中使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如含有树脂的树脂基材等。
作为所述树脂基材,可采用在电路板例如多层电路板的制造中可使用的各种有机基板,并无特别限定。作为有机基板的具体例,可举出以往在多层电路板的制造中所使用的由例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂、聚苯醚树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、双马来亚酰胺树脂等形成的基板。
作为所述环氧树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的环氧树脂即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳烷基环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、烷基苯酚酚醛环氧树脂、双酚环氧树脂、萘环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、酚类与具有酚系羟基的芳香族醛的聚合物的环氧化物、三聚异氰酸三缩水甘油酯、脂环族环氧树脂等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出例如经臭氧化或磷变性的所述环氧树脂、含氮树脂、含硅酮树脂等。此外,所述环氧树脂及树脂可以单独使用上述各环氧树脂及树脂,也可组合两种以上来使用。
此外,用上述各树脂形成基材时,一般会含有固化剂以使树脂固化。作为所述固化剂,只要是可作为固化剂使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如二氰二胺、酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺基三氮杂苯酚醛系固化剂、氰酸酯树脂等。就所述酚系固化剂而言,可举出例如酚醛型、芳烷型、萜烯型等。为进一步赋予阻燃性,也可举出例如经磷变性的酚树脂、或经磷变性的氰酸酯树脂等。此外,所述固化剂可以单独使用上述各固化剂,也可组合两种以上来使用。
此外,在所述绝缘基材(绝缘层)中也可含有填料。所述填料可为无机微粒子,亦可为有机微粒子,并无特别限定。通过含有填料,在使填料露出时,可提高基于填料的凹凸所形成的镀敷与树脂的紧贴。
作为形成所述无机微粒子的材料,具体而言可举出例如:氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)等的高介电常数填充材,硬磁等的磁性填充材,氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)2)、三氧化二锑(Sb2O3)、五氧化二锑(Sb2O5)、胍盐、硼酸锌、钼化合物、锡酸锌等的无机系阻燃剂,滑石(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、云母等。此外,所述无机微粒子可单独使用上述无机微粒子,也可组合两种以上来使用。这些无机微粒子由于热传导性、介电常数、阻燃性、粒度分布、色调的自由度等较高,因此在选择性地使其发挥指定的功能时,可进行适当掺合及粒度设计,从而容易进行高填充化。此外,虽无特别限定,但最好使用平均粒径在绝缘层厚度以下的填料,优选使用平均粒径为0.01~10μm的填料,更优选使用平均粒径为0.05μm~5μm的填料。
此外,为了提高在所述绝缘基材中的分散性,所述无机微粒子可以用硅烷偶合剂进行表面处理。此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材也可以含有硅烷偶合剂。所述硅烷偶合剂并无特别限定,具体而言可举出例如:环氧基硅烷系、巯基硅烷系、胺基硅烷系、乙烯基硅烷系、苯乙烯基硅烷系、甲基丙烯酰氧基硅烷系、丙烯酰氧基硅烷系、钛酸酯系等的硅烷偶合剂等。此外,所述硅烷偶合剂可单独使用上述硅烷偶合剂,也可组合两种以上来使用。
此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材亦可含有分散剂。所述分散剂并无特别限定,具体而言可举出例如:烷醚系、山梨糖醇酐酯系、烷基聚醚胺系、高分子系等的分散剂等。此外,所述分散剂可单独使用上述分散剂,也可组合两种以上来使用。
(电路图案形成工序)
如上所述,在电路图案工序中使所涂敷的液状材料干燥,在形成电路图案部的部位以外的部分形成所述树脂覆膜E2,从而形成电路图案部E3。所述电路图案形成工序只要能在形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜E2即可,并无特别限定。
所述干燥时的温度只要是能由所述液状材料形成树脂覆膜的温度即可,并无特别限定。此外,虽然根据所述液状材料的组成等而异,但优选在例如50~100℃下使其干燥5~60分钟。
所述树脂覆膜E2的厚度优选在10μm以下,更优选在5μm以下。另一方面,所述树脂覆膜E2的厚度优选在0.1μm以上,更优选在1μm以上。所述树脂覆膜E2的厚度太薄时,存在不易形成均匀膜厚的树脂覆膜的倾向。此外,所述树脂覆膜E2的厚度太厚时,有在所述覆膜去除工序中不易去除所述树脂覆膜E2的倾向。尤其在溶解去除的情况下,有不易去除所述树脂覆膜E2的倾向。
接着,举出适合作为所述树脂覆膜E2的溶胀性树脂覆膜为例,来进行说明。
作为所述溶胀性树脂覆膜,可优选使用相对于溶胀液的溶胀度在50%以上的树脂覆膜,而且更优选为相对于溶胀液的溶胀度在100%以上的树脂覆膜。此外,所述溶胀度太低时,有在所述覆膜去除工序中不易剥离溶胀性树脂覆膜的倾向。
此外,作为所述溶胀性树脂覆膜,尤其优选为溶胀度取决于溶胀液的pH而变化的覆膜。使用此种覆膜时,通过使所述催化剂包覆工序中的液体酸碱性条件、与所述覆膜去除工序中的液体酸碱性条件不同,可在催化剂包覆工序中的pH下使溶胀性树脂覆膜维持在绝缘基材上的高紧贴力,并且在覆膜去除工序中的pH下容易剥离溶胀性树脂覆膜。
更具体而言,例如在所述催化剂包覆工序包括在例如pH1~3的范围的酸性镀敷催化剂胶体溶液(酸性催化剂金属胶体溶液)中进行处理的工序,而所述覆膜去除工序包括在pH12~14的范围的碱性溶液中使溶胀性树脂覆膜溶胀的工序的情况下,所述溶胀性树脂覆膜优选为如下的树脂覆膜,树脂覆膜相对于所述酸性镀敷催化剂胶体溶液的溶胀度小于50%,优选在40%以下,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上,优选在100%以上,更优选在500%以上。
通过所述电路图案形成工序,来规定所述电路图案部E3的形状或位置等。此外,在所述电路图案形成工序中形成的电路图案部E3的宽度,并无特别限定。具体而言,例如,电路图案部E3具有宽度在20μm以下的部分,从能够形成要求细微加工的天线电路等这点来看系属优选。
(催化剂包覆工序)
催化剂包覆工序是在所述电路图案部E3的表面及所述树脂覆膜E2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体的工序。此时,在绝缘基材E1形成有贯通孔E4的情况下,贯通孔E4的内壁表面也被包覆镀敷催化剂或其前驱体。
所述镀敷催化剂或其前驱体E5是为了在所述镀敷处理工序中通过化学镀处理仅在欲形成化学镀膜的部分形成化学镀膜而赋予的催化剂。作为镀敷催化剂,只要是作为化学镀用的催化剂而公知的催化剂即可使用,并无特别限定。此外,也可事先包覆镀敷催化剂的前驱体,在去除树脂覆膜后生成镀敷催化剂。作为镀敷催化剂的具体例,可举出例如金属钯(Pd)、白金(Pt)、银(Ag)等,或者生成这些金属的前驱体等。
作为包覆镀敷催化剂或其前驱体E5的方法,可举出例如利用在pH1~3的酸性条件下处理的酸性Pd-Sn胶体溶液进行处理后,以酸溶液进行处理的方法。具体而言,可举出例如下述方法。
首先,将附着在在形成有电路图案部E3及贯通孔E4的绝缘基材E1表面的油分等,在界面活性剂的溶液(清洁剂/调和剂)中热冲洗指定的时间。接着,按照需要,以过硫酸钠-硫酸系的软蚀刻剂进行软蚀刻处理。然后,在pH1~2的硫酸水溶液或盐酸水溶液等的酸性溶液中进一步进行酸洗。其次,进行浸渍在以浓度0.1%左右的氯化第一锡水溶液等为主成分的预浸液中,使氯化物离子吸附在绝缘基材E1表面的预浸处理。之后,通过进一步浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯且pH1~3的酸性Pd-Sn胶体等的酸性镀敷催化剂胶体溶液中,使Pd及Sn凝聚并吸附。然后,在所吸附的氯化第一锡与氯化钯之间引起氧化还原反应(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)。由此析出镀敷催化剂即金属钯。
此外,作为酸性镀敷催化剂胶体溶液,可使用公知的酸性Pd-Sn胶质催化溶液等,也可利用使用酸性镀敷催化剂胶体溶液的市售的镀敷处理。此种处理由例如罗门哈斯电子材料公司加以系统化而销售。
通过此种催化剂包覆处理,可在所述电路图案部E3的表面、所述贯通孔E4的内壁表面及所述树脂覆膜E2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体E5。
(覆膜去除工序)
覆膜去除工序是从被施加了所述催化剂包覆工序的绝缘基材E1去除所述树脂覆膜E2的工序。
去除所述树脂覆膜E2的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如:以指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜E2溶胀后,从所述绝缘基材E1剥离所述树脂覆膜E2的方法;以指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜E2溶胀,进一步溶解一部分后,从所述绝缘基材E1剥离所述树脂覆膜E2的方法;以及以指定溶液(溶胀液)将所述树脂覆膜E2溶解而去除的方法。所述溶胀液只要是能使所述树脂覆膜E2溶胀即可,并无特别限定。此外,所述溶胀或溶解是通过将覆盖有所述树脂覆膜E2的所述绝缘基材E1在所述溶胀液中浸渍指定时间等而进行。另外,也可通过在该浸渍中进行超音波照射来提高去除效率。此外,在使树脂覆膜E2溶胀而剥离时,也可以轻力撕下。
另外,针对将所述溶胀性树脂覆膜作为所述树脂覆膜E2使用的情况进行说明。
作为使所述溶胀性树脂覆膜E2溶胀的液体(溶胀液),只要是不会使所述绝缘基材E1、以及所述镀敷催化剂或其前驱体E5实质上分解或溶解,而能使所述溶胀性树脂覆膜E2溶胀或溶解的液体即可使用,并无特别限定。而且,优选能够使所述溶胀性树脂覆膜E2溶胀到容易剥离的程度的液体。此种溶胀液可根据溶胀性树脂覆膜E2的种类或厚度而适当选择。具体而言,例如,在溶胀性树脂覆膜由二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成;或者由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有所述聚合树脂的树脂组成物形成;或者由含有羧基的丙烯系树脂形成的情况下,可优选使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等的碱水溶液。
此外,在催化剂包覆工序中利用在上述酸性条件下进行处理的镀敷处理时,溶胀性树脂覆膜E2优选由酸性条件下的溶胀度小于50%、最好为40%以下,且碱性条件下的溶胀度在50%以上的例如二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成;由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有所述聚合树脂的树脂组成物形成;以及由含有羧基的丙烯系树脂形成。此种溶胀性树脂覆膜可通过pH12~14的碱水溶液、例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等而容易溶胀并剥离。此外,为提高剥离性,还可在浸渍中进行超音波照射。此外,亦可按照需要,通过轻力撕下而剥离。
作为使溶胀性树脂覆膜E2溶胀的方法,可举出将被溶胀性树脂覆膜E2覆盖的绝缘基材E1在溶胀液中浸渍指定时间的方法。此外,为提高剥离性,尤其优选在浸渍中进行超音波照射。此外,在仅通过溶胀而无法剥离时,亦可按照需要,以轻力撕下溶胀性树脂覆膜E2。
(镀敷处理工序)
镀敷处理工序是对去除所述树脂覆膜E2后的所述绝缘基材E1施加化学镀处理的工序。
所述化学镀处理的方法可使用如下的方法等,即,将部分地包覆有镀敷催化剂或其前驱体E5的绝缘基材E1浸渍在化学镀液中,仅在包覆有镀敷催化剂或其前驱体E5的部分析出化学镀膜(镀敷层)。
作为化学镀处理所使用的金属,可举出铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)等。这些金属中,以Cu为主成分的镀敷从导电性良好这点来看系属优选。此外,在含有Ni的情况下,从耐蚀性或与焊料的紧贴性良好这点来看系属优选。
通过镀敷处理工序,仅在绝缘基材E1表面的残留有镀敷催化剂或其前驱体E5的部分,析出化学镀膜。因此,可仅在欲形成电路沟槽的部分正确地形成导电层。另一方面,能抑制在未形成电路沟槽的部分析出化学镀膜。因此,即便在以狭窄的间距间隔形成多条线宽窄的细微电路的情况下,也不会在邻接的电路间残留不需要的镀膜。因此,能抑制短路或迁移的发生。
(检查工序)
在本实施方式的电路板的制造方法中,所述树脂覆膜E2含有萤光性物质,并且还包括在所述覆膜去除工序后,利用来自所述萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。亦即,通过使所述树脂覆膜E2含有萤光性物质,可在覆膜去除工序后,通过对检查对象面照射紫外光或近紫外光使萤光性物质产生发光,利用该发光来检查有无覆膜去除不良或覆膜去除不良的部位。在本实施方式的制造方法中,可形成线宽及线间隔极小的电路。
形成线宽及线间隔极小的电路时,例如图20所示,在形成在绝缘基材E1表面的邻接的电路E8之间,树脂覆膜将未完全被去除而仍然残留。此时,在该部分会形成化学镀膜,成为迁移或短路等的原因。即便在此种情况下,若能包括所述检查工序,则能检查有无覆膜去除不良或覆膜去除不良的部位。此外,图20是用来说明使树脂覆膜含有萤光性物质以利用来自萤光性物质的发光来检查覆膜去除不良的检查工序。
在所述检查工序中使用的可包含在树脂覆膜E2的萤光性物质,只要是可通过以指定光源照射光而显示出发光特性即可,并无特别限定。其具体例可举出例如萤光素(Fluoresceine)、朝红(Eosine)、哌咯宁G(Pyronine G)等。
由本检查工序检测出萤光性物质产生的发光的部分,是残留有树脂覆膜E2的残渣2a的部分。因此,通过去除被检测出发光的部分,可抑制在该部分形成化学镀膜。由此,能防止迁移或短路等的发生于未然。
(除胶渣处理工序)
此外,本实施方式的电路板的制造方法中,还包括在施加所述镀敷处理工序后,具体而言,在施加填充镀敷之前或之后施加除胶渣处理的除胶渣处理工序。通过施加除胶渣处理,能去除附着在化学镀膜上的不需要的树脂。此外,在假定具备所得到的电路板的多层电路板的情况下,可使所述绝缘基材的未形成化学镀膜的部分的表面粗糙,从而提高所述电路板的与上层等的紧贴性。而且,也可对导通孔底施加除胶渣处理。由此,能去除附着在导通孔底的不需要的树脂。此外,所述除胶渣处理并无特别限定,可使用公知的除胶渣处理。具体而言,可举出例如浸渍在过锰酸溶液等中的处理等。
通过上述的工序,可形成如图18(E)所示的电路板E10。
(第4-2实施方式)
在所述第4-1实施方式中,对在平面的绝缘基材上形成电路所得到的电路板进行了说明,但本发明并不特别限定于此。具体而言,即便绝缘基材是使用具有阶差状的立体面的三维形状的绝缘基材,也能得到具备正确配线的电路的电路板(立体电路板)。
以下针对第4-2实施方式的立体电路板的制造方法进行说明。
图21是用来说明制造第4-2实施方式的立体电路板的各工序的示意剖面图。
首先,在如图21(A)所示的立体绝缘基材E51表面的形成电路图案部的部位以外的部分,涂敷可形成树脂覆膜的含树脂的液状材料后,使所涂敷的液状材料干燥。由此,可如图21(B)所示,在所述形成电路图案部的部位以外的部分形成树脂覆膜E12,从而形成电路图案部E3。此外,此工序相当于涂敷工序及电路图案形成工序。
作为所述立体绝缘基材E51,可采用以往公知的可在立体电路板的制造中使用的各种树脂成形体,并无特别限定。此种成形体通过射出成形所得,从生产效率这点来看系属优选。作为用于得到树脂成形体的树脂材料的具体例,可举出例如聚碳酸酯树脂、聚酰胺树脂、各种聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂等。
所述液状材料的涂敷方法或所述液状材料的干燥方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第4-1实施方式相同的方法等。
接着,如图21(C)所示,在所述电路图案部E3的表面、以及所述树脂覆膜E2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体E5。包覆镀敷催化剂或其前驱体E5的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第4-1实施方式相同的方法等。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。通过此种催化剂包覆处理,可如图21(C)所示,在电路图案部E3的表面及树脂覆膜E2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体E5。
另外,如图21(D)所示,从所述立体绝缘基材E51去除所述树脂覆膜E2。由此,可仅在所述立体绝缘基材E51的形成有所述电路图案部E3的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体E5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜E2表面的镀敷催化剂或其前驱体E5,在载持于所述树脂覆膜E2的状态下与所述树脂覆膜E2一同被去除。此外,去除所述树脂覆膜E2的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第4-1实施方式相同的方法等。此外,此工序相当于覆膜去除工序。
接下来,如图21(E)所示,对所述树脂覆膜E2已被去除的立体绝缘基材E51施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体E5的部分形成化学镀膜E6。亦即,在形成有所述电路图案部E3或所述贯通孔E4的部分,形成可成为电路的化学镀膜E6。化学镀膜E6的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如与所述第4-1实施方式相同的形成方法等。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图21(E)所示的在三维形状的立体绝缘基材E51上形成有电路E6的电路板E60。如此形成的电路板E60,即使在绝缘基材上形成的电路的线宽及线间隔小,也能高精度地形成电路。此外,本实施方式的电路板,即使在立体电路板的具有阶差部的面也正确且容易形成电路。
(第5实施方式)
本发明还涉及用于各种电子设备的电路板。
以往,在绝缘基材I1上形成精细图型(细微图案)时,由于必须提高剥离强度,因此将精细图型等的电路I7埋设在绝缘基材I1中加以形成(例如参照日本专利公开公报特开2000-49162号)。图26是表示如此制造电路板I10的工序的一例。此工序中,首先如图26(a)所示,利用激光加工等在绝缘基材I1的表面形成电路形成用的电路沟槽I3(沟槽)。接着如图26(b)所示,进行化学镀处理,包括电路沟槽I3的内面在内,在绝缘基材I1的表面整体形成化学镀膜I6。之后,如图26(c)所示,进行电解度敷,填充电路沟槽I3的内部,在化学镀膜I6的表面整体形成电解度敷层I20。然后如图26(d)所示,若以不去除形成在电路沟槽I3的内部的化学镀膜I6及电解度敷层I20的方式,利用抛光垫I21以CMP(化学机械抛光,Chemical Mechanical Polishing)将形成在绝缘基材I1的表面的化学镀膜I6及电解度敷层I20抛光去除,则可得到电路I7埋设在绝缘基材I1中而形成的电路板I10。通常,在如此得到的电路板I10中,电路I7包含细线状的电线部I9以及用于安装表面安装元件(省略图示)的焊盘部I8。
但是,电路I7中的焊盘部I8由于面积大于电线部I9,因此存在容易从绝缘基材I1剥离的问题。
此外,电路I7中的焊盘部I8由于面积大于电线部I9,因此容易被CMP抛光。于是,如图26(d)所示,焊盘部I8的表面形成凹面状(碟形凹陷),导致安装于此处的表面安装元件倾斜而使导通可靠度受损。此外,在所述电路板I10重复层叠其他基板(省略图示)时,由于焊盘部I8的表面形成凹面状,因此若重叠其他基板,该处会形成中空,发生在叠层方向上加压电路板I10与其他基板时,所述形成中空的部位不易受压的问题。
本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种电路板,该电路板可使面积大于电线部的焊盘部不容易从绝缘基材剥离,并且能将表面安装元件稳定地安装而不会倾斜。
也就是说,本发明的第5实施方式包含以下事项。
(项5-1)一种电路板,在绝缘基材上以露出的方式埋设作为电路的电线部及焊盘部而形成,其中,形成所述电线部的电路沟槽形成得浅,而形成所述焊盘部的电路沟槽形成得深,并且所述焊盘部的厚度大致均匀。
(项5-2)在项5-1所记载的电路板中,其中,所述焊盘部的最厚部分的厚度与最薄部分的厚度的差,在于最厚部分的厚度的20%以下。
(项5-3)在项5-1或项5-2所记载的电路板中,其中,所述电线部的厚度与所述焊盘部的厚度大致相等。
根据本发明的项5-1的电路板,可使面积大于电线部的焊盘部不容易从绝缘基材剥离,并且能将表面安装元件稳定地安装而不倾斜。
根据项5-2的发明,由于焊盘部的表面大致平坦,因此能将表面安装元件更加稳定地安装。
根据项5-3的发明,由于电路的厚度大致均匀,因此阻抗的设计比较容易。
以下,说明本发明的实施方式。
首先对本发明的电路板的制造方法进行说明。图24是用来说明本发明的电路板的制造方法中的各工序的示意剖面图。
首先,如图24(a)所示,在绝缘基材I1的表面形成树脂覆膜I2。此外,此工序相当于覆膜形成工序。
接着,如图24(b)所示,以所述树脂覆膜I2的外表面为基准,形成深度超过所述树脂覆膜I2的厚度的凹部,从而形成电路沟槽I3。此外,利用所述电路沟槽I3,来规定通过后述的化学镀处理形成化学镀膜I6的部分、即形成电路I7的部分。此外,电路沟槽I3是包含用于形成电路I6中的细线状的电线部I9的电路沟槽I3、以及用于形成可安装表面安装元件(省略图示)的焊盘部I8的电路沟槽I3,且将前者的电路沟槽I3形成得浅,而将后者的电路沟槽I3形成得深。由此,能使面积较电线部I9大的焊盘部I8不容易从绝缘基材I1剥离。此外,此工序相当于电路沟槽形成工序。
另外,如图24(c)所示,在所述电路沟槽I3的表面及未形成所述电路沟槽I3的所述树脂覆膜I2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体I5。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。
接下来,如图24(d)所示,从所述绝缘基材I1去除所述树脂覆膜I2。由此,可仅在所述绝缘基材I1的形成有所述电路沟槽I3的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体I5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜I2表面的镀敷催化剂或其前驱体I5,在载持于所述树脂覆膜I2的状态下与所述树脂覆膜I2一同被去除。此外,此工序相当于覆膜去除工序。
接着,对所述树脂覆膜I2已被去除的绝缘基材I1施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体I5的部分形成化学镀膜I6。亦即,如图24(e)所示,在形成有所述电路沟槽I3的部分形成可成为电路I7的化学镀膜I6。另外,该电路I7可以由该化学镀膜I6构成,也可以对所述化学镀膜I6进一步施加化学镀处理(填充镀敷)而更加厚膜化。具体而言,例如图24(e)所示,优选以填埋所述电路沟槽I3整体的方式形成由化学镀膜I6构成的电路I7,使所述绝缘基材I1与所述电路I7的阶差消失,但也可如图25(e)所示地形成有阶差。此时,所述绝缘基材I1的外表面与所述电路I7(尤其焊盘部I8)的表面的阶差(高低差)优选为0~4μm。此外,焊盘部I8的厚度优选大致均匀。由此,能将表面安装元件(省略图示)稳定地安装而不倾斜。此外,如图25(e)所示,电线部I9的厚度与焊盘部I8的厚度优选大致相等。由于电路I7的厚度大致均匀,因此阻抗的设计比较容易。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图24(e)所示的电路板I10。如此形成的电路板I10在所述绝缘基材I1上高精度地形成有所述电路I7。具体而言,所述电路板I10通过在绝缘基材I1上以露出的方式埋设电路I7而形成,且所述电路I7的焊盘部I8的最厚部分的厚度与最薄部分的厚度的差,相对于最厚部分的厚度为20%以下(下限为0%)。这样,通过使焊盘部I8的表面大致平坦,能够将表面安装元件稳定地安装而不倾斜。
以下,说明本实施方式的结构。
(覆膜形成工序)
如上所述,覆膜形成工序是在绝缘基材I1的表面形成树脂覆膜I2的工序。
(绝缘基材)
在所述覆膜形成工序中使用的绝缘基材I1,只要是可在电路板I10的制造中使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如含有树脂的树脂基材等。
此外,作为所述树脂,只要是形成可在电路板I10的制造中使用的各种有机基板的树脂即可使用,并无特别限定。具体而言,可举出例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂、聚苯醚树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、双马来酰亚胺树脂等。
作为所述环氧树脂,只要是形成可在电路板I10的制造中使用的各种有机基板的环氧树脂即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳烷基环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、烷基苯酚酚醛环氧树脂、双酚环氧树脂、萘环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、酚类与具有酚系羟基的芳香族醛的聚合物的环氧化物、三聚异氰酸三缩水甘油酯、脂环族环氧树脂等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出例如经臭氧化或磷变性的所述环氧树脂、含氮树脂、含硅酮树脂等。此外,所述环氧树脂可以单独使用上述各环氧树脂,也可组合两种以上来使用。
此外,用所述各树脂形成绝缘基材I1时,一般会含有固化剂以使树脂固化。作为所述固化剂,只要是可作为固化剂使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如二氰二胺、酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺基三氮杂苯酚醛系固化剂等。就所述酚系固化剂而言,可举出例如酚醛型、芳烷型、萜烯型等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出例如经磷变性的酚树脂、经磷变性的氰酸酯树脂等。此外,所述固化剂可以单独使用上述各固化剂,也可组合两种以上来使用。
此外,虽无特别限定,但利用激光加工形成电路沟槽I3时,优选使用在100~400nm波长区域的激光吸收率良好的树脂等。例如,可举出例如聚酰亚胺树脂等。
此外,在所述绝缘基材I1中可含有填料。所述填料可为无机微粒子,亦可为有机微粒子,并无特别限定。通过含有填料,使填料在激光加工部露出,可提高基于填料的凹凸所形成的镀敷与树脂的紧贴性。
作为形成所述无机微粒子的材料,具体而言可举出例如:氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)等的高介电常数填充材,硬磁等的磁性填充材,氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)2)、三氧化二锑(Sb2O3)、五氧化二锑(Sb2O5)、胍盐、硼酸锌、钼化合物、锡酸锌等的无机系阻燃剂,滑石(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3))、云母等。此外,所述无机微粒子可单独使用上述无机微粒子,也可组合两种以上来使用。这些无机微粒子由于热传导性、介电常数、阻燃性、粒度分布、色调的自由度等较高,因此选择性地使其发挥指定的功能时,可进行适当掺合及粒度设计,而容易进行高填充化。此外,虽无特别限定,但优选使用平均粒径在绝缘基材I1的厚度以下的填料,更优选使用平均粒径为0.01~10μm的填料,最优选使用平均粒径为0.05~5μm的填料。
此外,为了提高在所述绝缘基材I1中的分散性,所述无机微粒子可以用硅烷偶合剂进行表面处理。此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材I1中的分散性,所述绝缘基材I1也可以含有硅烷偶合剂。作为所述硅烷偶合剂,具体而言可举出例如:环氧基硅烷系、巯基硅烷系、胺基硅烷系、乙烯基硅烷系、苯乙烯基硅烷系、甲基丙烯酰氧基硅烷系、丙烯酰氧基硅烷系、钛酸酯系等的硅烷偶合剂等。此外,所述硅烷偶合剂可单独使用上述硅烷偶合剂,也可组合两种以上来使用。
此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材I1中的分散性,所述绝缘基材I1亦可含有分散剂。作为所述分散剂,具体而言可举出例如:烷醚系、山梨糖醇酐酯系、烷基聚醚胺系、高分子系等的分散剂等。此外,所述分散剂可单独使用上述分散剂,也可组合两种以上来使用。
此外,作为所述有机微粒子,具体而言可举出例如橡胶微粒子等。
此外,所述绝缘基材I1的方式并无特别限定。具体而言,可举出薄片、薄膜、预浸体、以及三维形状的成型体等。所述绝缘基材I1的厚度并无特别限定。具体而言,在薄片、薄膜、预浸体的情况下,该厚度优选为例如10~200μm,更优选为20~100μm左右。此外,所述绝缘基材I1亦可含有二氧化硅粒子等的无机微粒子。
(树脂覆膜)
所述树脂覆膜I2只要是在所述覆膜去除工序中可以去除即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:由可在有机溶剂或碱溶液中容易溶解的可溶型树脂、或者可在后述的指定液体(溶胀液)中溶胀的树脂所形成的溶胀性树脂覆膜I2等。其中,从容易正确去除这点来看,尤其优选为溶胀性树脂覆膜I2。此外,作为所述溶胀性树脂覆膜I2,相对于例如所述液体(溶胀液)的溶胀度优选在50%以上。此外,所述溶胀性树脂覆膜I2不仅包括在所述液体(溶胀液)中实质上不溶解,但可通过溶胀而从所述绝缘基材I1的表面容易剥离的树脂覆膜I2,还包括可在所述液体(溶胀液)中溶胀,而且至少一部分会溶解,并通过其溶胀或溶解而从所述绝缘基材I1的表面容易剥离的树脂覆膜I2,或者可在所述液体(溶胀液)中溶解,并通过其溶解而从所述绝缘基材I1的表面容易剥离的树脂覆膜I2。
所述树脂覆膜I2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材I1的表面涂敷可形成树脂覆膜I2的液状材料后使其干燥的方法;或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的树脂覆膜I2转印到绝缘基材I1的表面的方法。此外,涂敷液状材料的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等。
所述树脂覆膜I2的厚度优选在10μm以下,更优选在5μm以下。另一方面,所述树脂覆膜I2的厚度优选在0.1μm以上,更优选在1μm以上。所述树脂覆膜I2的厚度太厚时,存在所述电路沟槽形成工序中利用激光加工或机械加工形成的电路沟槽的精度降低的倾向。此外,所述树脂覆膜I2的厚度太薄时,有不易形成均匀膜厚的树脂覆膜I2的倾向。
下面,举出适合作为所述树脂覆膜I2的溶胀性树脂覆膜I2为例,来进行说明。
作为所述溶胀性树脂覆膜I2,可优选使用相对于溶胀液的溶胀度在50%以上的树脂覆膜I2,而且更优选相对于溶胀液的溶胀度在100%以上的树脂覆膜I2。此外,所述溶胀度太低时,有在所述覆膜去除工序中不易剥离溶胀性树脂覆膜I2的倾向。
所述溶胀性树脂覆膜I2的形成方法并无特别限定,只要是与所述树脂覆膜I2的形成方法相同的方法即可。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材I1的表面涂敷可形成溶胀性树脂覆膜I2的液状材料后使其干燥的方法、或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的溶胀性树脂覆膜I2转印到绝缘基材I1的表面的方法。
作为可形成所述溶胀性树脂覆膜I2的液状材料,可举出例如弹性体的悬浮液或乳液等。作为所述弹性体的具体例,可举出例如苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体树脂粒子的交联度或凝胶化度等,容易形成指定的溶胀度的溶胀性树脂覆膜I2。
此外,作为所述溶胀性树脂覆膜I2,尤其优选为溶胀度取决于溶胀液的pH而变化的覆膜。在使用此种覆膜时,通过使所述催化剂包覆工序中的液体酸碱性条件、与所述覆膜去除工序中的液体酸碱性条件不同,可在催化剂包覆工序中的pH下使溶胀性树脂覆膜I2维持在绝缘基材I1上的高紧贴力,并且在覆膜去除工序中的pH下容易剥离溶胀性树脂覆膜I2。
更具体而言,例如,在所述催化剂包覆工序包括在例如pH1~3的范围的酸性镀敷催化剂胶体溶液(酸性催化剂金属胶体溶液)中进行处理的工序,而所述覆膜去除工序包括在pH12~14的范围的碱性溶液中使溶胀性树脂覆膜I2溶胀的工序的情况下,所述溶胀性树脂覆膜I2优选为如下的树脂覆膜I2,即,所述树脂覆膜I2相对于所述酸性镀敷催化剂胶体溶液的溶胀度在60%以下,更优选在40%以下,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上,优选在100%以上,更优选在500%以上。
作为此种溶胀性树脂覆膜I2的例,可举出:由具有指定量的羧基的弹性体形成的薄片、将用于印刷电路板图案化用的干膜抗蚀剂(以下亦称DFR)等的光固化性的碱显影型抗蚀剂全面固化所得的薄片、或者热固化性或碱显影型薄片等。
作为具有羧基的弹性体的具体例,可举出:通过含有具有羧基的单体单元作为共聚组分而在分子中具有羧基的苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体的酸当量、交联度或凝胶化度等,形成具有指定的碱溶胀度的溶胀性树脂覆膜I2。此外,弹性体中的羧基使溶胀性树脂覆膜I2在碱水溶液中溶胀,从而发挥从绝缘基材I1的表面剥离溶胀性树脂覆膜I2的作用。此外,所谓酸当量是一当量的羧基的聚合物重量。
作为具有羧基的单体单元的具体例,可举出(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐等。
此种具有羧基的弹性体中的羧基的含有比例,酸当量为100~2000,且优选为100~800。酸当量太小时,由于与溶媒或其他组成物的相溶性降低,因此存在对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太大时,有在碱水溶液中的剥离性降低的倾向。
此外,弹性体的分子量为1万~100万,且优选为2万~6万。弹性体的分子量太大时,存在剥离性降低的倾向;弹性体的分子量太小时,由于粘度降低,因此存在难以使溶胀性树脂覆膜I2的厚度维持均匀,并且对镀敷前处理液的承受性也恶化的倾向。
此外,DFR可使用光固化性树脂组成物的薄片,所述光固化性树脂组成物以含有指定量的羧基的丙烯系树脂、环氧系树脂、苯乙烯系树脂、酚系树脂、胺酯系树脂等为树脂成分,且含有光聚合引发剂。作为此种DFR的具体例,可举出将日本专利公开公报特开2000-231190号、特开2001-201851号、特开平11-212262号所公开的光聚合性树脂组成物的干膜全面固化所得的薄片、或作为碱显影型DFR市售的例如旭化成公司制的UFG系列等。
另外,作为其他溶胀性树脂覆膜I2的例,可举出含有羧基的以松香为主成分的树脂(例如吉川化工公司制的“NAZDAR229”)、或以酚为主成分的树脂(例如LEKTRACHEM公司制的“104F”)等。
溶胀性树脂覆膜I2可通过如下的方法容易形成,即,利用以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等的涂敷方法,在绝缘基材I1的表面涂敷树脂的悬浮液或乳液后加以干燥的方法;或者利用真空压合机等将形成在支持基材上的DFR贴合在绝缘基材I1的表面后进行全面固化的方法。
此外,所述树脂覆膜I2除上述之外,还可举出出如下的树脂覆膜。例如,作为形成所述树脂覆膜I2的抗蚀剂材料可举出如下的抗蚀剂材料。
作为形成所述树脂覆膜I2的抗蚀剂材料所必需的特性可举出例如:(1)在后述的催化剂包覆工序中,对用于浸渍形成有树脂覆膜I2的绝缘基材I1的液体(带有镀敷核的化学药液)的承受性高;(2)通过后述的覆膜去除工序,例如将形成有树脂覆膜I2的绝缘基材I1浸渍于碱中的工序,可容易去除树脂覆膜I2(抗蚀剂);(3)成膜性高;(4)容易进行干膜(DFR)化;以及(5)保存性高等。
带有镀敷核的化学药液如下所述,例如在酸性Pd-Sn胶质催化剂系的情况下,全部为酸性(pH1~2)水溶液。此外,在碱性Pd离子催化剂系的情况下,赋予催化剂的活化剂为弱碱(pH8~12),其他则呈酸性。因此,作为对带有镀敷核的化学药液的承受性,必须能够承受pH1~11,优选能够承受pH1~12。此外,所谓能够承受是指,在将已成膜成抗蚀剂的样本浸渍在化学药液时,抗蚀剂的溶胀或溶解可充分地得到抑制,从而发挥作为抗蚀剂的功能。一般而言,浸渍温度为室温~60℃,浸渍时间为1~10分钟,而抗蚀剂膜厚为1~10μm左右,但并不限于此。
如后所述,在覆膜去除工序中使用的碱剥离化学药液,一般为例如NaOH水溶液或碳酸钠水溶液。其pH为11~14,优选为pH12至14,而能容易去除抗蚀剂膜。一般而言,NaOH水溶液的浓度为1~10%左右,处理温度为室温~50℃,处理时间为1~10分钟,而进行浸渍或喷雾处理,但并不限于此。
为了在绝缘材料上形成抗蚀剂,成膜性也很重要。必须形成不引起排斥等均匀性的膜。此外,为达到制造工序的简单化或材料损失的减少等进行干膜化,但是为确保操控性,膜必须具有弯曲性。此外,以压合机(压合辊、真空)在绝缘材料上贴附经过干膜化的抗蚀剂。贴附温度为室温~160℃,压力或时间可任意。这样,在贴附时要求粘着性。因此,经过干膜化的抗蚀剂也兼带防止尘污附着,一般具有夹在载体膜、覆盖膜之间的三层结构,但并不限于此。
保存性最好是可在室温下保存,但也必须能在冷藏、冷冻状态下保存。这样,必须使干膜的组成不会在低温时分离或者因弯曲性降低而断裂。
抗蚀剂材料的树脂组成以主要树脂(粘结树脂)为必要成分,可添加寡聚物、单聚物、填料或其他添加剂中的至少一种。
此外,作为所述树脂覆膜I2,可举出包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有所述聚合树脂的树脂组成物的树脂覆膜。
所述树脂组成物以所述聚合树脂为必要成分作为主要树脂,可添加寡聚物、单聚物、填料或其他添加剂中的至少一种。主要树脂优选为具有热可塑性的线型聚合物。为了控制流动性及结晶性等,有时进行接枝来分支。就其分子量而言,数量平均分子量为1000~500000左右,优选为5000~50000。分子量太小时,存在膜的弯曲性或者对带有镀敷核的化学药液的承受性(耐酸性)降低的倾向。此外,分子量太大时,有碱剥离性或者形成干膜时的贴附性变差的倾向。而且,为了提高对带有镀敷核的化学药液的承受性,或者抑制激光加工时的热变形以及控制流动,也可导入交联点。
作为主要树脂的组成可通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的单体、(b)可与(a)单体聚合的单体聚合所得。作为公知技术,可举出例如日本专利公开公报特开平7-281437号、特开2000-231190号、以及特开2001-201851号所记载的技术等。作为(a)的一例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸半酯、丙烯酸丁酯等,且这些单体可单独使用,或者也可组合两种以上来使用。至于(b)的例,则一般为非酸性且分子中具有(一个)聚合性不饱和基的单体,但并不限于此,可以进行选定以保持在镀敷工序中的承受性、固化膜的可挠性等各种特性。具体而言,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类等。此外,还可举出例如醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,为能进行三维交联,可选定具有多个不饱和基的单体作为聚合体所使用的单体,且可将环氧基、羟基、胺基、酰胺基、乙烯基等的反应性官能基导入分子骨架。树脂中含有羧基时,树脂中所含的羧基的量以酸当量100~2000为佳,且优选为100~800。在此,酸当量是指其中具有一当量的羧基的聚合物的重量。该酸当量太低时,存在与溶媒或其他组成物的相溶性降低、或者对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太高时,有剥离性降低的倾向。另外,(a)单体的组成比率为5~70重量%。
作为单聚物或寡聚物,只要是对带有镀敷核的化学药液具有承受性或者用碱容易去除均可采用。此外,为提高干膜(DFR)的贴附性,可以考虑用可塑剂作为粘着性赋予材。而且,也可添加用以提高各种承受性的交联剂。具体而言,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类等。此外,还可举出例如醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,亦可含有多官能性不饱和化合物,且也可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。此外,除了上述单聚物之外,也可含有两种以上的其他光聚合性单聚物。作为所述单聚物的例,可举出例如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚氧烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(p-羟苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧五乙氧基苯)丙烷、以及含有胺酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。此外,亦可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。
而且,也可含有填料。填料虽无特别限定,但具体而言可举出例如二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、粘土、高岭土、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、氧化锌、滑石、云母、玻璃、钛酸钾、硅灰石、硫酸镁、硼酸铝、有机填料等。此外,由于抗蚀剂的厚度一般薄到1~10μm,因此填料大小也以小尺寸为佳。而且,虽然使用平均粒径小且已除去粗粒的填料为佳,但亦可在分散时砸碎,或者以过滤方式去除粗粒。
作为其他添加剂,可举出例如光聚合性树脂(光聚合引发剂)、聚合抑制剂、着色剂(染料、颜料、发色系颜料)、热聚合引发剂、环氧或胺酯等的交联剂等。
在本发明的印刷电路板加工处理中,有时利用例如激光加工,而在激光加工的情况下,必须对抗蚀剂材料赋予基于激光的烧蚀性。激光加工机可选定例如二氧化碳激光、准分子激光或UV-YAG激光等。这些激光加工机具有各种固有的波长,可通过选定对该波长的吸收率高的材料来提高生产力。其中,由于UV-YAG激光适于细微加工,且激光波长为3倍高次谐波355nm、4倍高次谐波266nm,因此抗蚀剂材料优选对这些波长的吸收率高。另一方面,有时也最好选定吸收率在一定程度上较低的材料。具体而言,若使用例如紫外线吸收率低的树脂覆膜I2,由于紫外光会透射过树脂覆膜I2,因此可使能量集中于底层的绝缘基材I1的加工。亦即,由于根据激光的吸收率优点各不相同,因此,根据情况使用激光吸收率经过调整的树脂覆膜I2较为理想。
(电路沟槽形成工序)
电路沟槽形成工序是在绝缘基材I1形成电路沟槽I3的工序。
形成所述电路沟槽I3的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如下述方法等:对形成有所述树脂覆膜I2的绝缘基材I1,从所述树脂覆膜I2的外表面侧施加激光加工、以及切割加工等的切削加工或压纹加工等的机械加工等,从而形成指定的形状及深度的电路沟槽I3。形成高精度的细微的电路时,优选利用激光加工。根据激光加工,通过改变激光的输出等,可任意地调整切削深度等。因此,能平坦地形成电路沟槽I3的底面,且能使绝缘基材I1的外表面与电路沟槽I3的底面互相平行。此外,作为压纹加工,可优选使用例如纳米压印的领域中使用的细微树脂模压纹加工。
此外,作为所述电路沟槽I3,除了用于形成细线状的电线部I9的电路沟槽I3,或用于形成可安装表面安装元件的焊盘部I8的电路沟槽I3之外,也可形成用于形成导通孔等的贯通孔(省略图示)。
通过此工序,来规定所述电路沟槽I3的形状、深度及位置等。
所述电路沟槽形成工序中形成的电路沟槽I3的宽度并无特别限定。此外,在利用激光加工时,还可容易形成线宽在20μm以下的细微的电路(电线部I9)。此外,电路沟槽I3的深度在通过填充镀敷使电路I7与绝缘基材I1的阶差消失时,将成为本实施方式中形成的电路I6的深度。
(催化剂包覆工序)
催化剂包覆工序是在所述电路沟槽I3的表面及所述树脂覆膜I2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体I5的工序。此时,在形成有贯通孔(省略图示)的情况下,贯通孔的内壁表面也被包覆镀敷催化剂或其前驱体I5。
所述镀敷催化剂或其前驱体I5是为了在所述镀敷处理工序中通过化学镀处理仅在欲形成化学镀膜I6的部分形成化学镀膜I6而赋予的催化剂。作为镀敷催化剂,只要是作为化学镀用的催化剂而公知的催化剂即可使用,并无特别限定。此外,也可事先包覆镀敷催化剂的前驱体I5,在去除树脂覆膜I2后生成镀敷催化剂。作为镀敷催化剂的具体例,可举出例如金属钯(Pd)、白金(Pt)、银(Ag)等,或者生成这些金属的前驱体等。
作为包覆镀敷催化剂或其前驱体I5的方法,可举出例如利用在pH1~3的酸性条件下处理的酸性Pd-Sn胶体溶液进行处理后,以酸溶液进行处理的方法。具体而言,可举出例如下述方法。
首先,将附着在形成有电路沟槽I3的绝缘基材I1表面的油分等,在界面活性剂的溶液(清洁剂/调和剂)中热冲洗指定的时间。接着,按照需要,以过硫酸钠-硫酸系的软蚀刻剂进行软蚀刻处理。然后,在pH1~2的硫酸水溶液或盐酸水溶液等的酸性溶液中进一步进行酸洗。其次,进行浸渍在以浓度0.1%左右的氯化第一锡水溶液等为主成分的预浸液中,使氯化物离子吸附在绝缘基材I1表面的预浸处理。之后,通过进一步浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯且pH1~3的酸性Pd-Sn胶体等的酸性镀敷催化剂胶体溶液中,使Pd及Sn凝聚并吸附。然后,在所吸附的氯化第一锡与氯化钯之间引起氧化还原反应(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)。由此析出镀敷催化剂即金属钯。
此外,作为酸性镀敷催化剂胶体溶液,可使用公知的酸性Pd-Sn胶质催化溶液等,也可利用使用酸性镀敷催化剂胶体溶液的市售的镀敷处理。此种处理由例如罗门哈斯电子材料公司加以系统化而销售。
通过此种催化剂包覆处理,可在所述电路沟槽I3的表面及所述树脂覆膜I2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体I5。
(覆膜去除工序)
覆膜去除工序是从被施加了所述催化剂包覆工序的绝缘基材I1去除所述树脂覆膜I2的工序。
去除所述树脂覆膜I2的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如:以指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜I2溶胀后,从所述绝缘基材I1剥离所述树脂覆膜I2的方法;以指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜I2溶胀,进一步溶解一部分后,从所述绝缘基材I1剥离所述树脂覆膜I2的方法;以及以指定溶液(溶胀液)将所述树脂覆膜I2溶解而去除的方法。所述溶胀液只要是能使所述树脂覆膜I2溶胀即可,并无特别限定。此外,所述溶胀或溶解是通过将覆盖有所述树脂覆膜I2的所述绝缘基材I1在所述溶胀液中浸渍指定时间等而进行。另外,电可通过在该浸渍中进行超音波照射来提高去除效率。此外,在使树脂覆膜I2溶胀而剥离时,也可以轻力撕下。
另外,针对将所述溶胀性树脂覆膜I2作为所述树脂覆膜I2使用的情况进行说明。
作为使所述溶胀性树脂覆膜I2溶胀的液体(溶胀液),只要是不会使所述绝缘基材I1、以及所述镀敷催化剂或其前驱体I5实质上分解或溶解,而能使所述溶胀性树脂覆膜I2溶胀或溶解的液体即可使用,并无特别限定。而且,优选能够使所述溶胀性树脂覆膜I2溶胀到容易剥离的程度的液体。此种溶胀液可根据溶胀性树脂覆膜I2的种类或厚度而适当选择。具体而言,例如在溶胀性树脂覆膜I2由二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成时,可优选使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等的碱水溶液。
此外,在催化剂包覆工序中利用在上述酸性条件下进行处理的镀敷处理时,溶胀性树脂覆膜I2优选由酸性条件下的溶胀度小于50%,且碱性条件下的溶胀度在50%以上的例如二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成。此种溶胀性树脂覆膜I2可通过pH12~14的碱水溶液、例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等而容易溶胀并剥离。此外,为提高剥离性,还可在浸渍中进行超音波照射。此外,亦可按照需要,通过轻力撕下而剥离溶胀性树脂覆膜I2。
作为使溶胀性树脂覆膜I2溶胀的方法,可举出将被溶胀性树脂覆膜I2覆盖的绝缘基材I1在溶胀液中浸渍指定时间的方法。此外,为提高剥离性,尤其优选在浸渍中进行超音波照射。此外,在仅通过溶胀而无法剥离时,亦可按照需要,以轻力撕下溶胀性树脂覆膜I2。
(镀敷处理工序)
镀敷处理工序是对去除所述树脂覆膜I2后的所述绝缘基材I1施加化学镀处理的工序。
所述化学镀处理的方法可使用如下的方法等,即,将部分地包覆有镀敷催化剂或其前驱体I5的绝缘基材I1浸渍在化学镀液中,仅在包覆有镀敷催化剂或其前驱体I5的部分析出化学镀膜(镀敷层)。
作为化学镀处理所使用的金属,可举出例如铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)等。这些金属中,以Cu为主成分的镀敷从导电性良好这点来看系属优选。此外,在含有Ni的情况下,从耐蚀性或与焊料的紧贴性良好这点来看系属优选。
化学镀膜I6的膜厚并无特别限定。具体而言,优选为例如0.1~10μm,更优选为1~5μm左右。尤其是,通过加深所述电路沟槽I3的深度,可进行膜厚较厚的镀敷,容易形成剖面积大的金属配线。此时,从能提高金属配线的强度这点来看系属优选。
通过镀敷处理工序,仅在绝缘基材I1表面的残留有镀敷催化剂或其前驱体I5的部分,析出化学镀膜I6。因此,可仅在欲形成电路沟槽I3的部分正确地形成导电层。另一方面,能抑制在未形成电路沟槽I3的部分析出化学镀膜I6。因此,即便在以狭窄的间距间隔形成多条线宽窄的细微电路的情况下,也不会在邻接的电路间残留不需要的镀膜。因此,能抑制短路或迁移的发生。
(除胶渣处理工序)
此外,本实施方式的电路板的制造方法中,还包括在施加所述镀敷处理工序后,具体而言,在施加填充镀敷之前或之后施加除胶渣处理的除胶渣处理工序。通过施加除胶渣处理,能去除附着在化学镀膜I6上的不需要的树脂。此外,在假定具备所得到的电路板I10的多层电路板的情况下,可使所述绝缘基材I1的未形成化学镀膜I6的部分的表面粗糙,从而提高所述电路板I10的与上层等的紧贴性。而且,也可对导通孔底施加除胶渣处理。由此,能去除附着在导通孔底的不需要的树脂。此外,所述除胶渣处理并无特别限定,可使用公知的除胶渣处理。具体而言,可举出例如浸渍在过锰酸溶液等中的处理等。
通过上述工序,可形成如图24(e)所示的电路板I10。
(第6实施方式)
本发明还涉及在移动式电话等的移动式信息终端设备、电脑及其周边设备、以及各种信息家电制品等的电气设备中所使用的电路板。
以往,有人提出利用化学机械抛光法(Chemical Mechanical Polishing,CMP法)的配线形成法(参照例如日本专利公开公报特开2000-49162号)。此方法首先如图28(a)所示,通过激光加工等在绝缘基材J1的表面形成电路沟槽J3。接着,如图28(b)所示,在绝缘基材J1的形成有电路沟槽J3的整个表面(包含电路沟槽J3的侧面及底面)形成化学镀层J10。所述化学镀层J10可通过化学镀处理形成铜等的金属薄膜。另外,如图28(c)所示,在化学镀层J10的表面由铜等的金属形成电解度敷层J11。电解度敷层J11以填充在电路沟槽J3中,且覆盖化学镀层J10的整个表面的方式形成。然后,去除电解度敷层J11的不需要部分,使绝缘基材J1的表面、填充在电路沟槽J3中的电解度敷层J11的表面、附着在电路沟槽J3的侧面的化学镀层J10的上端面处于相同高度。在此,采用由抛光机J20抛光去除电解度敷层J11的CMP法。如此一来,可形成具备包含填充在电路沟槽J3的化学镀层J10与电解度敷层J11的电路(配线)J6的电路板A。
但是,如上所述形成的电路板,存在在电路J6主要集中的部分会发生侵蚀(erosion)E的问题。所谓侵蚀E,是指电路J6的表面与其周边的绝缘基材J1的表面凹陷成盘状等而被移除的部分。该侵蚀可认为起因于电解度敷层J11与绝缘基材J1的硬度的差异、或者对抛光机J20或抛光液的承受性的差异等而产生。另外,产生了此种侵蚀E的电路板A存在如下的问题。首先,在增层法(build-up method)等中,在电路板A的表面重合预浸体等的绝缘材料后,进行加热加压成形而形成绝缘层时,在侵蚀E的压力下降增大,有可能产生层叠露自缺陷(未填充树脂的部分)。此外,对应于侵蚀的部位的绝缘层的表面会产生凹陷,使绝缘层的表面的平坦性降低,因此,在绝缘层的表面形成了电路时,激光加工深度不一致,有可能影响到导体剖面积(电路剖面积)的差异或电路J6的电阻值。而且,由于绝缘层的厚度根据电路J6的集中部分(高密度部J30)与非集中部分(低密度部分J31)而变动,因此阻抗在电路J6的低密度部分与高密度部分并不一致,电路设计没有自由度。
此外,也有人利用转印箔形成与上述相同的电路板,但在此情况下,在转印电路时,预浸体的树脂在电路J6的集中部分(高密度部J30)与非集中部分(低密度部分J31)发生偏流,从而使绝缘层的厚度在电路J6的集中部分(高密度部J30)与非集中部分(低密度部分J31)互不相同,未能解决上述问题。
本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种电路板,该电路板不会产生层叠露白,对电路剖面积的差异或电阻值的影响小,且阻抗在电路的低密度部分与高密度部分的差异小,从而电路设计具有自由度。
本发明的第6实施方式包含以下事项。
(项6-1)一种电路板,在绝缘基材上具有多个电路沟槽,通过填充在各电路沟槽的镀敷层形成有电路;其中,该电路板具有绵密地形成所述电路的高密度部、稀疏地形成所述电路的低密度部,高密度部中的绝缘基材及电路的各表面与低密度部中的绝缘基材及电路的各表面以平齐形成。
(项6-2)在项6-1所记载的电路板中,该电路板在绝缘基材上具有多个电路沟槽,通过填充在各电路沟槽的镀敷层形成有电路;其中,该电路板具有绵密地形成所述电路的高密度部、稀疏地形成所述电路的低密度部,高密度部的从与绝缘基材的电路沟槽形成面相反侧的面到电路沟槽底部的距离、与低密度部的从与绝缘基材的电路沟槽形成面相反侧的面到电路沟槽底部的距离彼此相等。
(项6-3)在项6-1所记载的电路板中,该电路板在绝缘基材上具有多个电路沟槽,通过填充在各电路沟槽的镀敷层形成有电路;其中,该电路板具有绵密地形成所述电路的高密度部、稀疏地形成所述电路的低密度部,高密度部中的电路的导体厚度、与低密度部中的电路的导体厚度彼此相等。
在本发明中,由于在高密度部的绝缘基材及电路的各表面、与在低密度部的绝缘基材及电路的各表面以平齐形成,因此,在电路板的表面重合预浸体等的绝缘材料后,进行加热加压成形而形成绝缘层时,不会发生因侵蚀造成的压力下降,从而可使层叠露白缺陷不至于产生。此外,在所述绝缘层的表面形成有电路时,可使激光加工深度一致,能够不影响导体剖面积(电路剖面积)的差异或电路的电阻值。而且,由于绝缘层的厚度在电路的低密度部与高密度部为一定,因此阻抗在电路的低密度部与高密度部没有差异,从而电路设计具有自由度。
此外,高密度部的从与绝缘基材的电路沟槽形成面相反侧的面到电路沟槽底部的距离、与低密度部的从与绝缘基材的电路沟槽形成面相反侧的面到电路沟槽底部的距离彼此相等,或者高密度部中的电路的导体厚度、与低密度部中的电路的导体厚度彼此相等,由此可确切地得到本发明的效果。
以下,说明用来实施本发明的方式。
图27(e)示出本发明的电路板A。所述电路板A在绝缘基材J1具有多个电路沟槽J3及贯通孔J4,且具有在各电路沟槽J3及贯通孔J4填充有化学镀的多个电路J6。电路J6的表面露出在绝缘基材J1的一个或两个表面。电路J6的宽度尺寸(线宽)优选在全部的电路J6一致,但并不限于此,也可使电路J6的宽度尺寸在各电路J6互不相同。
另外,本发明的电路板A具有绵密地形成电路J6的高密度部J30、稀疏地形成电路J6的低密度部J31。在此,当电路J6的宽度尺寸L为一定(例如5~50μm)时,将相邻的电路J6、6之间的间隔WH在100μm以下、优选在70μm以下、更优选在50μm以下(下限为5μm)的部分作为高密度部J30加以形成,并将相邻的电路J6、6之间的间隔WL在50μm以上、优选在70μm以上、更优选在100μm以上(上限并无特别限定)的部分作为低密度部J31加以形成。此外,在高密度部J30,绝缘基材J1的表面与电路J6的表面大致平坦,形成在大致相同高度上。此外,在低密度部J31,绝缘基材J1的表面与电路J6的表面大致平坦,形成在大致相同高度上。另外,高密度部J30中的绝缘基材J1的表面与低密度部J31中的绝缘基材J1的表面亦大致平坦,形成在大致相同高度;且高密度部J30中的电路J6的表面与低密度部J31中的电路J6的表面亦大致平坦,形成在大致相同高度上。亦即,在本发明的电路板中,露出电路J6的一侧的表面整体大致平坦地形成,未产生侵蚀等的凹陷。此外,本发明的电路板中,可使绝缘基材J1的厚度整体一定,并使全部的电路J6的厚度一定,但并不限于此。
在制造本发明的电路板时,包括:覆膜形成工序,在绝缘基材的表面形成树脂覆膜;电路图案形成工序,以所述树脂覆膜的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜的厚度以上的凹部,从而形成电路图案部;催化剂包覆工序,在所述电路图案部的表面及所述树脂覆膜的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体;覆膜去除工序,从所述绝缘基材去除所述树脂覆膜;以及镀敷处理工序,仅在去除所述树脂覆膜后残留有所述镀敷催化剂或其前驱体的部位形成化学镀膜。
图27是用来说明本发明的电路板的制造方法的各工序的示意剖面图。首先,如图27(a)所示,在绝缘基材J1的表面形成树脂覆膜J2。此外,此工序相当于覆膜形成工序。接着,如图27(b)所示,以所述树脂覆膜J2的外表面为基准,形成深度在所述树脂覆膜J2的厚度以上的凹部,从而形成电路图案部J32。所述电路图案部J32可为挖入所述绝缘基材J1的电路沟槽J3,也可按照需要,对所述绝缘基材J1进行冲孔以形成贯通孔J4作为所述电路图案部J32。此外,利用所述电路图案部J32(电路沟槽J3及贯通孔J4),来规定通过化学镀处理形成化学镀膜的部分、亦即形成电路J6的部分。通过此工序,在作为高密度部J30形成的部分以高密度形成电路沟槽J3及贯通孔J4,而在作为低密度部J31形成的部分以低密度形成电路沟槽J3及贯通孔J4。此外,此工序相当于电路图案形成工序。
另外,如图27(c)所示,在所述电路沟槽J3的底面及侧面、贯通孔J4的内面、以及未形成所述电路沟槽J3及贯通孔J4的所述树脂覆膜J2的表面,包覆镀敷催化剂或其前驱体J5。此外,此工序相当于催化剂包覆工序。
接下来,如图27(d)所示,从所述绝缘基材J1去除所述树脂覆膜J2。由此,可仅在所述绝缘基材J1的形成有所述电路沟槽J3的底面及侧面与贯通孔J4的内面的部分的表面,留下镀敷催化剂或其前驱体J5。另一方面,包覆在所述树脂覆膜J2表面的镀敷催化剂或其前驱体J5,在载持于所述树脂覆膜J2的状态下与所述树脂覆膜J2一同被去除。此外,此工序相当于覆膜去除工序。
接着,对所述树脂覆膜J2已被去除的绝缘基材J1施加化学镀处理。由此,仅在残留有镀敷催化剂或其前驱体J5的部分形成化学镀层J6a。亦即,如图27(e)所示,在形成有所述电路沟槽J3及贯通孔J4的部分形成可成为电路J6的化学镀层J6a。另外,该电路J6可以由该化学镀层J6a构成,也可以对所述化学镀层J6a进一步施加化学镀处理(填充镀敷)而更加厚膜化。具体而言,例如图27(e)所示,可以填埋所述电路沟槽J3或所述贯通孔J4整体的方式形成由化学镀层构成的电路J6,使所述绝缘基材J1与所述电路J6的阶差消失。此外,此工序相当于镀敷处理工序。
通过上述各工序,可形成如图27(e)所示的电路板A。如此形成的电路板A在所述绝缘基材J1上高精度地形成有所述电路J6。
以下,说明本实施方式的各结构。
(覆膜形成工序)
如上所述,覆膜形成工序是在绝缘基材J1的表面形成树脂覆膜J2的工序。
(绝缘基材)
在所述覆膜形成工序中所使用的绝缘基材J1,只要是可在电路板的制造中使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如含有树脂的树脂基材等。
此外,作为所述树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的树脂即可使用,并无特别限定。具体而言,可举出例如环氧树脂、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯硫树脂、聚苯醚树脂、氰酸酯树脂、苯并噁嗪树脂、双马来酰亚胺树脂等。
作为所述环氧树脂,只要是形成可在电路板的制造中使用的各种有机基板的环氧树脂即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、芳烷基环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、烷基苯酚酚醛环氧树脂、双酚环氧树脂、萘环氧树脂、二环戊二烯环氧树脂、酚类与具有酚系羟基的芳香族醛的聚合物的环氧化物、三聚异氰酸三缩水甘油酯、脂环族环氧树脂等。而且,为了赋予阻燃性,也可举出例如经臭氧化或磷变性的所述环氧树脂、含氮树脂、含硅酮树脂等。此外,所述环氧树脂可以单独使用上述各环氧树脂,也可组合两种以上来使用。
此外,用所述各树脂形成基材时,一般会含有固化剂以使树脂固化。作为所述固化剂,只要是可作为固化剂使用即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如二氰二胺、酚系固化剂、酸酐系固化剂、胺基三氮杂苯酚醛系固化剂、氰酸酯树脂等。就所述酚系固化剂而言,可举出例如酚醛型、芳烷型、萜烯型等。为进一步赋予阻燃性,也可举出例如经磷变性的酚树脂、或经磷变性的氰酸酯树脂等。此外,所述固化剂可以单独使用上述各固化剂,也可组合两种以上来使用。
此外,虽无特别限定,但由于利用激光加工形成电路图案,因此优选使用在10~400nm波长区域的激光吸收率良好的树脂等。具体而言,可举出例如聚酰亚胺树脂等。
此外,在绝缘基材J1中也可含有填料。所述填料可为无机微粒子,也可为有机微粒子,并无特别限定。通过含有填料,使填料在激光加工部露出,可提高基于填料的凹凸所形成的镀敷与树脂的紧贴性。作为形成所述无机微粒子的材料,具体而言可举出例如:氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、钛酸钡(BaTiO3)、氧化钛(TiO2)等的高介电常数填充材,硬磁等的磁性填充材,氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化铝(Al(OH)2)、三氧化二锑(Sb2O3)、五氧化二锑(Sb2O5)、胍盐、硼酸锌、钼化合物、锡酸锌等的无机系阻燃剂,滑石(Mg3(Si4O10)(OH)2)、硫酸钡(BaSO4)、碳酸钙(CaCO3)、云母等。此外,所述无机微粒子可单独使用上述无机微粒子,也可组合两种以上来使用。这些无机微粒子由于热传导性、介电常数、阻燃性、粒度分布、色调的自由度等较高,因此选择性地使其发挥指定的功能时,可进行适当掺合及粒度设计,而容易进行高填充化。此外,虽无特别限定,但最好使用平均粒径在绝缘层厚度以下的填料,优选使用平均粒径为0.01μm~10μm的填料,更优选使用平均粒径为0.05μm~5μm的填料。
此外,为了提高在所述绝缘基材中的分散性,所述无机微粒子可以用硅烷偶合剂进行表面处理。此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材也可以含有硅烷偶合剂。作为所述硅烷偶合剂,具体而言可举出例如:环氧基硅烷系、巯基硅烷系、胺基硅烷系、乙烯基硅烷系、苯乙烯基硅烷系、甲基丙烯酰氧基硅烷系、丙烯酰氧基硅烷系、钛酸酯系等的硅烷偶合剂等。此外,所述硅烷偶合剂可单独使用上述硅烷偶合剂,也可组合两种以上来使用。
此外,为了提高所述无机微粒子在所述绝缘基材中的分散性,所述绝缘基材亦可含有分散剂。作为所述分散剂,具体而言可举出例如:烷醚系、山梨糖醇酐酯系、烷基聚醚胺系、高分子系等的分散剂等。
此外,所述分散剂可单独使用上述分散剂,也可组合两种以上来使用。
此外,作为所述有机微粒子,具体而言可举出例如橡胶微粒子等。
此外,所述绝缘基材的方式并无特别限定。具体而言,可举出例如薄片、薄膜、预浸体、三维形状的成型体等。所述绝缘基材J1的厚度并无特别限定。具体而言,在薄片、薄膜、预浸体的情况下,该厚度优选为例如10~500μm,更优选为20~200μm左右。此外,所述绝缘基材亦可含有二氧化硅粒子等的无机微粒子。
(树脂覆膜)
所述树脂覆膜J2只要是在所述覆膜去除工序中可以去除即可,并无特别限定。具体而言,可举出例如:由可在有机溶剂或碱溶液中容易溶解的可溶型树脂、或者可在后述的指定液体(溶胀液)中溶胀的树脂形成的溶胀性树脂覆膜等。其中,从容易正确去除这点来看,尤其优选为溶胀性树脂覆膜。此外,作为所述溶胀性树脂覆膜,相对于例如所述液体(溶胀液)的溶胀度优选在50%以上。此外,所述溶胀性树脂覆膜不仅包括在所述液体(溶胀液)中实质上不溶解,但可通过溶胀而从所述绝缘基材J1的表面容易剥离的树脂覆膜,还包括可在所述液体(溶胀液)中溶胀,而且至少一部分会溶解,并通过其溶胀或溶解而从所述绝缘基材J1的表面容易剥离的树脂覆膜,或者可在所述液体(溶胀液)中溶解,并通过其溶解而从所述绝缘基材J1的表面容易剥离的树脂覆膜。
所述树脂覆膜J2的形成方法并无特别限定。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材J1的表面涂敷可形成树脂覆膜的液状材料后使其干燥的方法、或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的树脂覆膜转印到绝缘基材J1的表面的方法。此外,涂敷液状材料的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等。
所述树脂覆膜J2的厚度优选在10μm以下,更优选在5μm以下。另一方面,所述树脂覆膜J2的厚度优选在0.1μm以上,更优选在1μm以上。所述树脂覆膜J2的厚度太厚时,存在所述电路图案形成工序中利用激光加工或机械加工形成的电路沟槽或贯通孔等的电路图案部的精度降低的倾向。此外,所述树脂覆膜J2的厚度太薄时,有不易形成均匀膜厚的树脂覆膜的倾向。
下面,举出适合作为所述树脂覆膜J2的溶胀性树脂覆膜为例,来进行说明。
作为所述溶胀性树脂覆膜,可优选使用相对于溶胀液的溶胀度在50%以上的树脂覆膜。而且,更优选为相对于溶胀液的溶胀度在100%以上的树脂覆膜。此外,所述溶胀度太低时,存在在所述覆膜剥离工序中不易剥离溶胀性树脂覆膜的倾向。
所述溶胀性树脂覆膜的形成方法并无特别限定,只要是与所述树脂覆膜J2的形成方法相同的方法即可。具体而言,可举出例如在所述绝缘基材J1的表面涂敷可形成溶胀性树脂覆膜的液状材料后使其干燥的方法;或者将通过在支持基板上涂敷所述液状材料后进行干燥而形成的溶胀性树脂覆膜转印到绝缘基材J1的表面的方法。
作为可形成所述溶胀性树脂覆膜的液状材料,可举出例如弹性体的悬浮液或乳液等。作为所述弹性体的具体例,可举出例如苯乙烯-丁二烯共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体树脂粒子的交联度或凝胶化度等,容易形成指定的溶胀度的溶胀性树脂覆膜。
此外,作为所述溶胀性树脂覆膜,尤其优选为溶胀度取决于溶胀液的pH而变化的覆膜。在使用此种覆膜时,通过使所述催化剂包覆工序中的液体酸碱性条件、与所述覆膜去除工序中的液体酸碱性条件不同,可在催化剂包覆工序中的pH下使溶胀性树脂覆膜维持在绝缘基材上的高紧贴力,并且在覆膜去除工序中的pH下容易剥离溶胀性树脂覆膜。
更具体而言,例如在所述催化剂包覆工序包括在例如pH1~3的范围的酸性镀敷催化剂胶体溶液(酸性催化剂金属胶体溶液)中进行处理的工序,而所述覆膜去除工序包括在pH12~14的范围的碱性溶液中使溶胀性树脂覆膜溶胀的工序的情况下,所述溶胀性树脂覆膜优选为如下的树脂覆膜,树脂覆膜相对于所述酸性镀敷催化剂胶体溶液的溶胀度在60%以下,优选在40%以下,而相对于所述碱性溶液的溶胀度在50%以上,优选在100%以上,更优选在500%以上。
作为此种溶胀性树脂覆膜的例,可举出例如:由具有指定量的羧基的弹性体形成的薄片、将用于印刷电路板图案化用的干膜抗蚀剂(以下亦称DFR)等的光固化性的碱显影型抗蚀剂全面固化所得的薄片、或者热固化性或碱显影型薄片等。
作为具有羧基的弹性体的具体例,可举出:通过含有具有羧基的单体单元作为共聚组分而在分子中具有羧基的苯乙烯-丁二烯系共聚物等的二烯系弹性体、丙烯酸酯系共聚物等的丙烯系弹性体、以及聚酯系弹性体等。利用此种弹性体,可通过调整分散为悬浮液或乳液的弹性体的酸当量、交联度或凝胶化度等,形成具有指定的碱溶胀度的溶胀性树脂覆膜。此外,弹性体中的羧基使溶胀性树脂覆膜在碱水溶液中溶胀,从而发挥从绝缘基材表面剥离溶胀性树脂覆膜的作用。此外,所谓酸当量是一当量的羧基的聚合物重量。
作为具有羧基的单体单元的具体例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐等。
此种具有羧基的弹性体中的羧基的含有比例,酸当量为100~2000,且优选为100~800。酸当量太小时,由于与溶媒或其他组成物的相溶性降低,因此存在对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太大时,有在碱水溶液中的剥离性降低的倾向。
此外,弹性体的分子量为1万~100万,且优选为2万~6万。弹性体的分子量太大时,存在剥离性降低的倾向;弹性体的分子量太小时,由于粘度降低,因此存在难以使溶胀性树脂覆膜的厚度维持均匀,并且对镀敷前处理液的承受性也恶化的倾向。
此外,DFR可使用光固化性树脂组成物的薄片,该光固化性树脂组成物以含有指定量的羧基的丙烯系树脂、环氧系树脂、苯乙烯系树脂、酚系树脂、胺酯系树脂等为树脂成分,且含有光聚合引发剂。作为此种DFR的具体例,可举出将日本专利公开公报特开2000-231190号、特开2001-201851号、特开平11-212262号所公开的光聚合性树脂组成物的干膜全面固化所得的薄片、或作为碱显影型DFR市售的例如旭化成公司制的UFG系列等。
另外,作为其他溶胀性树脂覆膜的例,可举出含有羧基的以松香为主成分的树脂(例如吉川化工公司制的“NAZDAR229”)、或以酚为主成分的树脂(例如LEKTRACHEM公司制的“104F”)等。
溶胀性树脂覆膜可通过如下的方法容易形成,即,利用以往所知的旋转涂敷法或棒涂敷法等的涂敷方法,在绝缘基材表面涂敷树脂的悬浮液或乳液后加以干燥的方法;或者利用真空压合机等将形成在支持基材上的DFR贴合在绝缘基材表面后进行全面固化的方法。
此外,所述树脂覆膜除上述之外,还可举出如下的树脂覆膜。例如,形成所述树脂覆膜的抗蚀剂材料可举出如下的抗蚀剂材料。
作为形成所述树脂覆膜的抗蚀剂材料所必需的特性可举出例如:(1)在后述的催化剂包覆工序中,对用于浸渍供形成有树脂覆膜的绝缘基材的液体(带有镀敷核的化学药液)的承受性高;(2)通过后述的覆膜去除工序,例如将形成有树脂覆膜的绝缘基材浸渍于碱中的工序,可容易去除树脂覆膜(抗蚀剂);(3)成膜性高;(4)容易进行干膜(DFR)化;以及(5)保存性高等。
带有镀敷核的化学药液如下所述,例如在酸性Pd-Sn胶质催化剂系的情况下,全部为酸性(pH1~2)水溶液。此外,在碱性Pd离子催化剂系的情况下,赋予催化剂的活化剂为弱碱(pH8~12),其他则呈酸性。因此,作为对带有镀敷核的化学药液的承受性,必须能够承受pH1~11,优选能够承受pH1~12。此外,所谓能够承受是指,在将已成膜成抗蚀剂的样本浸渍在化学药液时,抗蚀剂的溶胀或溶解可充分地得到抑制,从而发挥作为抗蚀剂的功能。一般而言,浸渍温度为室温~60℃,浸渍时间为1~10分钟,而抗蚀剂膜厚为1~10μm左右,但并不限于此。
如后所述,在覆膜去除工序中使用的碱剥离化学药液,一般为例如NaOH水溶液或碳酸钠水溶液。其pH为11~14,优选为pH12至14,而能容易去除抗蚀剂膜。一般而言,NaOH水溶液的浓度为1~10%左右,处理温度为室温~50℃,处理时间为1~10分钟,而进行浸渍或喷雾处理,但并不限于此。
为了在绝缘材料上形成抗蚀剂,成膜性也很重要。必须形成不引起排斥等均匀性的膜。此外,为达到制造工序的简单化或材料损失的减少等进行干膜化,但是为确保操控性,膜必须具有弯曲性。此外,以压合机(压合辊、真空)在绝缘材料上贴附经过干膜化的抗蚀剂。贴附温度为室温~160℃,压力或时间可任意。这样,在贴附时要求粘着性。因此,经过干膜化的抗蚀剂也兼带防止尘污附着,一般具有夹在载体膜、覆盖膜之间的三层结构,但并不限于此。
保存性最好是可在室温下保存,但也必须能在冷藏、冷冻状态下保存。这样,必须使干膜的组成不会在低温时分离或者因弯曲性降低而断裂。
此外,作为所述树脂覆膜,可举出例如包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有所述聚合树脂的树脂组成物的树脂覆膜。
所述树脂组成物(抗蚀剂材料的树脂组成物)以所述聚合树脂为必要成分作为主要树脂(粘结树脂),可添加寡聚物、单聚物、填料或其他添加剂中的至少一种。
主要树脂优选为具有热可塑性的线型聚合物。为了控制流动性及结晶性等,有时进行接枝来分支。就其分子量而言,数量平均分子量为1000~500000左右,优选为5000~50000。分子量太小时,存在膜的弯曲性或者对带有镀敷核的化学药液的承受性(耐酸性)降低的倾向。此外,分子量太大时,有碱剥离性或者形成干膜时的贴附性变差的倾向。而且,为了提高对带有镀敷核的化学药液的承受性,或者抑制激光加工时的热变形以及控制流动,也可导入交联点。
作为主要树脂的组成,可通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的单体、(b)可与(a)单体聚合的单体聚合所得。作为公知技术,可举出例如日本专利公开公报特开平7-281437号、特开2000-231190号、以及特开2001-201851号所记载的技术等。作为(a)的一例,可举出例如(甲基)丙烯酸、富马酸、桂皮酸、巴豆酸、亚甲基丁二酸、顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸半酯、丙烯酸丁酯等,且这些单体可单独使用,或者也可组合两种以上来使用。至于(b)的例,则一般为非酸性且分子中具有(一个)聚合性不饱和基的单体,但并不限于此,可以进行选定以保持在镀敷工序中的承受性、固化膜的可挠性等各种特性。具体而言,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类等。此外,还可举出例如醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,为能进行三维交联,可选定具有多个不饱和基的单体作为聚合体所使用的单体,且可将环氧基、羟基、胺基、酰胺基、乙烯基等的反应性官能基导入分子骨架。树脂中含有羧基时,树脂中所含的羧基的量以酸当量100~2000为佳,且优选为100~800。在此,酸当量是指其中具有一当量的羧基的聚合物的重量。该酸当量太低时,存在与溶媒或其他组成物的相溶性降低、或者对镀敷前处理液的承受性降低的倾向。此外,酸当量太高时,有剥离性降低的倾向。另外,(a)单体的组成比率为5~70重量%。
作为单聚物或寡聚物,只要是对带有镀敷核的化学药液具有承受性或者用碱容易去除均可采用。此外,为提高干膜(DFR)的贴附性,可以考虑用可塑剂作为粘着性赋予材。并且,为提高各种承受性而添加交联剂。具体而言,可举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯类等。此外,还可举出例如醋酸乙烯等的乙烯醇的酯类或(甲基)丙烯腈、苯乙烯或可聚合的苯乙烯衍生物等。此外,亦可通过仅使分子中具有一个上述的聚合性不饱和基的羧酸或酸酐聚合所得。而且,亦可含有多官能性不饱和化合物,且也可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。此外,除了上述单聚物之外,也可含有两种以上的其他光聚合性单聚物。作为所述单聚物的例,可举出例如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-环己二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯等的聚氧烷撑二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-二(p-羟苯基)丙烷二(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇戊(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚三(甲基)丙烯酸酯、2,2-双(4-甲基丙烯酰氧五乙氧基苯)丙烷、以及含有胺酯基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。此外,亦可为上述的单聚物或者使单聚物发生反应所得的寡聚物的任一种。
而且,也可含有填料。填料虽无特别限定,但具体而言可举出例如二氧化硅、氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、粘土、高岭土、氧化钛、硫酸钡、氧化铝、氧化锌、滑石、云母、玻璃、钛酸钾、硅灰石、硫酸镁、硼酸铝、有机填料等。此外,由于抗蚀剂的厚度一般薄到1~10μm,因此填料大小也以小尺寸为佳。而且,虽然使用平均粒径小且已除去粗粒的填料为佳,但亦可在分散时砸碎,或者以过滤方式去除粗粒。
作为其他添加剂,可举出例如光聚合性树脂(光聚合引发剂)、聚合抑制剂、着色剂(染料、颜料、发色系颜料)、热聚合引发剂、环氧或胺酯等的交联剂等。
在印刷电路板加工处理中,有时使用例如激光加工,而在形成本发明的电路板A时进行激光加工的情况下,必须对抗蚀剂材料赋予基于激光的烧蚀性。激光加工机可选定例如二氧化碳激光、准分子激光或UV-YAG激光等。这些激光加工机具有各种固有的波长,可通过选定对该波长的吸收率高的材料来提高生产力。其中,由于UV-YAG激光适于细微加工,且激光波长为3倍高次谐波355nm、4倍高次谐波266nm,因此优选对这些波长的吸收率高。另一方面,有时也有最好选定吸收率在一定程度上较低的材料。具体而言,若使用例如紫外线吸收率低的抗蚀剂,由于紫外光会透过抗蚀剂,因此可使能量集中于底层的绝缘层的加工。亦即,由于根据激光的吸收率优点各不相同,因此,根据情况使用抗蚀剂的激光吸收率经过调整的抗蚀剂较为理想。此外,抗蚀剂材料优选对这些波长的吸收率在50%以上。
(电路图案形成工序)
电路图案形成工序是在绝缘基材J1形成电路沟槽J3等的电路图案部J32的工序。电路图案部J32如上所述,除电路沟槽J3之外,也可为以厚度方向贯通所述树脂覆膜J2及所述绝缘基材J1的贯通孔J4。
形成所述电路图案部J32的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如下述方法等:对形成有所述树脂覆膜J2的绝缘基材J1,从所述树脂覆膜J2的外表面侧施加激光加工、以及切割加工等的切削加工或压纹加工等的机械加工等,从而形成指定的形状及深度的电路沟槽J3。形成高精度的细微的电路时,优选使用激光加工。根据激光加工,通过改变激光的输出等,可任意地调整切削深度等。此外,作为压纹加工,可优选使用例如纳米压印的领域中使用的细微树脂模压纹加工。
此外,也可形成用于形成导通孔等的贯通孔J4,作为所述电路图案部J32。
通过此工序,来规定所述电路沟槽J3的形状及深度或所述贯通孔J4的孔径及位置等的电路图案部的形状。此外,所述电路图案形成工序只要挖入所述树脂覆膜J2的厚度以上即可,可挖入所述树脂覆膜J2的厚度,也可挖入超过所述树脂覆膜J2的厚度。在此,在绝缘基材J1呈平板状的情况下,高密度部J30的从与绝缘基材J1的电路沟槽J3形成面相反侧的面到电路沟槽J3的底部J3a的距离RH、与低密度部J31中的从与绝缘基材J1的电路沟槽J3形成面相反侧的面到电路沟槽J3的底部J3a的距离RL优选彼此相等,亦即形成RH=RL。此外,平板状的绝缘基材J1指顶面及底面形成平坦面的绝缘基材J1,而绝缘基材J1的电路沟槽J3形成面意味着绝缘基材J1的电路沟槽J3形成开口的面,在图27中是指绝缘基材J1的顶面。此外,与绝缘基材J1的电路沟槽J3形成面相反侧的面,意味着绝缘基材J1的电路沟槽J3未形成开口的面,在图27中是指绝缘基材J1的底面。
所述电路图案形成工序中形成的电路沟槽J3等的电路图案部J32的宽度并无特别限定。此外,在利用激光加工时,还可容易形成线宽在20μm以下的细微的电路。此外,电路沟槽的深度在通过填充镀敷使电路J6与绝缘基材J1的阶差消失时,将成为电路J6的深度尺寸。
(催化剂包覆工序)
催化剂包覆工序是在所述电路沟槽J3等的电路图案部的表面及所述树脂覆膜J2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体的工序。此时,在形成有贯通孔J4的情况下,贯通孔J4的内壁表面也被包覆镀敷催化剂或其前驱体。
所述镀敷催化剂或其前驱体J5是为了在所述镀敷处理工序中通过化学镀处理仅在欲形成化学镀膜的部分形成化学镀膜而赋予的催化剂。作为镀敷催化剂,只要是作为化学镀用的催化剂而公知的催化剂即可使用,并无特别限定。此外,也可事先包覆镀敷催化剂的前驱体,在去除树脂覆膜后生成镀敷催化剂。作为镀敷催化剂的具体例,可举出例如金属钯(Pd)、白金(Pt)、银(Ag)等,或者生成这些金属的前驱体等。
作为包覆镀敷催化剂或其前驱体J5的方法,可举出例如利用在pH1~3的酸性条件下处理的酸性Pd-Sn胶体溶液进行处理后,以酸溶液进行处理的方法。具体而言,可举出例如下述方法。
首先,将附着在形成有电路沟槽J3及贯通孔J4的绝缘基材J1表面的油分等,在界面活性剂的溶液(清洁剂/调和剂)中热冲洗指定的时间。接着,按照需要,以过硫酸钠-硫酸系的软蚀刻剂进行软蚀刻处理。然后,在pH1~2的硫酸水溶液或盐酸水溶液等的酸性溶液中进一步进行酸洗。其次,进行浸渍在以浓度0.1%左右的氯化第一锡水溶液等为主成分的预浸液中,使氯化物离子吸附在绝缘基材J1表面的预浸处理。之后,通过进一步浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯且pH1~3的酸性Pd-Sn胶体等的酸性镀敷催化剂胶体溶液中,使Pd及Sn凝聚并吸附。然后,在所吸附的氯化第一锡与氯化钯之间引起氧化还原反应(SnCl2+PdCl2→SnCl4+Pd↓)。由此析出镀敷催化剂即金属钯。
此外,作为酸性镀敷催化剂胶体溶液,可使用公知的酸性Pd-Sn胶质催化溶液等,也可利用使用酸性镀敷催化剂胶体溶液的市售的镀敷处理。此种处理由例如罗门哈斯电子材料公司加以系统化而销售。
通过此种催化剂包覆处理,可在所述电路沟槽J3的表面(底面及侧面)、所述贯通孔J4的内壁表面、以及所述树脂覆膜J2的表面包覆镀敷催化剂或其前驱体J5。
(覆膜去除工序)
覆膜去除工序是从被施加了所述催化剂包覆工序的绝缘基材J1去除所述树脂覆膜J2的工序。
去除所述树脂覆膜J2的方法并无特别限定。具体而言,可举出例如:以指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜J2溶胀后,从所述绝缘基材J1剥离所述树脂覆膜J2的方法;以指定溶液(溶胀液)使所述树脂覆膜J2溶胀,进一步溶解一部分后,从所述绝缘基材J1剥离所述树脂覆膜J2的方法;以指定溶液(溶胀液)将所述树脂覆膜J2溶解而去除的方法。所述溶胀液只要是能使所述树脂覆膜J2溶胀即可,并无特别限定。此外,所述溶胀或溶解通过将覆盖有所述树脂覆膜J2的所述绝缘基材J1在所述溶胀液中浸渍指定时间等而进行。另外,也可通过在该浸渍中进行超音波照射来提高去除效率。此外,在使树脂覆膜J2溶胀而剥离时,也可以轻力撕下。
另外,针对将所述溶胀性树脂覆膜作为所述树脂覆膜J2使用的情况进行说明。
作为使所述溶胀性树脂覆膜J2溶胀的液体(溶胀液),只要是不会使所述绝缘基材J1、以及所述镀敷催化剂或其前驱体J5实质上分解或溶解,而能使所述溶胀性树脂覆膜J2溶胀或溶解的液体即可使用,并无特别限定。而且,优选能够使所述溶胀性树脂覆膜J2溶胀到容易剥离的程度的液体。此种溶胀液可根据溶胀性树脂覆膜J2的种类或厚度而适当选择。具体而言,例如,在溶胀性树脂覆膜由二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成;或者由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂或含有所述聚合树脂的树脂组成物形成;或者由含有羧基的丙烯系树脂形成的情况下,可优选使用例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等的碱水溶液。
此外,在催化剂包覆工序中利用在上述酸性条件下进行处理的镀敷处理时,溶胀性树脂覆膜J2优选由酸性条件下的溶胀度在60%以下、最好在40%以下,且碱性条件下的溶胀度在50%以上的例如二稀系弹性体、丙烯系弹性体及聚酯系弹性体的弹性体形成,由通过使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐中至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂、或含有所述聚合树脂的树脂组成物形成,以及由含有羧基的丙烯系树脂形成。此种溶胀性树脂覆膜可通过pH12~14的碱水溶液、例如1~10%左右的浓度的氢氧化钠水溶液等而容易溶胀并剥离。此外,为提高剥离性,还可在浸渍中进行超音波照射。此外,亦可按照需要,通过轻力撕下而剥离溶胀性树脂覆膜J2。
此外,作为所述树脂覆膜,优选为包含使(a)分子中具有至少一个聚合性不饱和基的羧酸或酸酐的至少一种以上的单体、(b)可与所述(a)单体聚合的至少一种以上的单体聚合所得的聚合树脂,或含有所述聚合树脂的树脂组成物的树脂覆膜。若使用此种树脂覆膜,即可在绝缘基材表面容易形成树脂覆膜。因此,能在绝缘基材上更容易形成高精度的电路。此外,此种树脂覆膜多半为可以所述覆膜去除工序中所使用的液体予以溶解者,且不仅可剥离去除,也能有效地利用溶解去除。
作为使溶胀性树脂覆膜J2溶胀的方法,可举出将被溶胀性树脂覆膜J2覆盖的绝缘基材J1在溶胀液中浸渍指定时间的方法。此外,为提高剥离性,尤其优选在浸渍中进行超音波照射。此外,在仅通过溶胀而无法剥离时,亦可按照需要,以轻力撕下溶胀性树脂覆膜J2。
(镀敷处理工序)
镀敷处理工序是对去除所述树脂覆膜J2后的所述绝缘基材J1施加化学镀处理的工序。此外,本发明中,也可进行电解度敷处理以取代化学镀处理。
所述化学镀处理的方法可使用如下的方法等,即,将部分地包覆有镀敷催化剂或其前驱体J5的绝缘基材J1浸渍在化学镀液中,仅在包覆有镀敷催化剂或其前驱体J5的部分析出化学镀层J6a。化学镀层J6a是形成完全填充在电路沟槽J3及贯通孔J4,且化学镀层J6a的表面不突出在绝缘基材J1的表面。此外,高密度部J30的化学镀层J6a的厚度TH、与低密度部J31的化学镀层J6a的厚度TL优选彼此相等,亦即形成TH=TL。此外,化学镀层J6a的厚度是形成在电路板的电路J6的导体厚度。
作为化学镀处理所使用的金属,可举出例如铜(Cu)、镍(Ni)、钴(Co)、铝(Al)等。这些金属中,以Cu为主成分的镀敷从导电性良好这点来看系属优选。此外,在含有Ni的情况下,从耐蚀性或与焊料的紧贴性良好这点来看系属优选。
通过镀敷处理工序,仅在绝缘基材J1表面的残留有镀敷催化剂或其前驱体J5的部分,析出化学镀。因此,可仅在欲形成电路图案部J32的部分正确地形成导电层。另一方面,能抑制在未形成电路图案部J32的部分析出化学镀。因此,即便在以狭窄的间距间隔形成多条线宽窄的细微的电路J6的情况下,也不会在邻接的电路J6、6间残留不需要的镀敷。因此,能抑制短路或迁移的发生。
(除胶渣处理工序)
所述电路板A的制造方法中,还包括在施加所述镀敷处理工序后,具体而言,在施加填充镀敷之前或之后,施加除胶渣处理的除胶渣处理工序。通过施加除胶渣处理,能去除附着在化学镀膜上的不需要的树脂。此外,在假定具备所得到的电路板的多层电路板的情况下,可使所述绝缘基材的未形成化学镀膜的部分的表面粗糙,从而提高所述电路板的与上层等的紧贴性。而且,也可对导通孔底施加除胶渣处理。由此,能去除附着在导通孔底的不需要的树脂。此外,所述除胶渣处理并无特别限定,可使用公知的除胶渣处理。具体而言,可举出例如浸渍在过锰酸溶液等中的处理等。
以下,通过实施例来进一步地具体说明本发明。此外,本发明的范围并不根据下述实施例作任何限定解释。
(实施例)
(树脂覆膜形成工序)
在厚100μm的环氧树脂基材(松下电工公司(Panasonic Electric Works Co.,Ltd.)制的“R1766”)的表面,形成厚2μm的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的覆膜。此外,覆膜的形成通过在所述环氧树脂基材的主面涂敷苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司(ZEON CORPORATION)制,酸当量为800,粒径为200nm,固体成分为15%),并以80℃干燥30分钟而进行。
(电路图案形成工序)
接着,对形成有覆膜的环氧树脂基材进行激光加工,由此形成具有宽20μm深30μm的配线部与指定宽度及深度的焊盘部的电路用凹部。此外,将包含有UV-YAG激光的ESI公司(Environmental Science International Inc.)制的MODEL5330用于激光加工。然后,在求出所得到的焊盘部的电路用凹部底面的十点平均粗糙度(RzPB)、以及所得到的配线部的电路用凹部底面的十点平均粗糙度(RzLB)时,RzPB、RzLB均在0.01~100μm的范围内。此外,在求出(RzPB)与(RzLB)之比(RzPB/RzLB)时,其值在2以上((RzPB/RzLB)≥2)。
(催化剂包覆工序)
接着,将形成有电路用凹部的环氧树脂基材浸渍在清洁剂/调和剂(界面活性剂溶液,pH<1:罗门哈斯电子材料公司制“C/N3320”)中,然后进行水洗。之后,以过硫酸钠-硫酸系的pH<1的软蚀刻剂进行软蚀刻处理后,使用PD404(SHIPLEY FAR EAST LTD.制,pH<1)来进行预浸工序。然后,通过浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯的pH1的酸性Pd-Sn胶体溶液“CAT44”(SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,使得成为化学镀铜核的钯在锡钯胶体的状态下吸附在环氧树脂基材上。然后,通过浸渍在pH<1的促进剂化学药液“ACC19E”(SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,产生钯核。
(覆膜去除工序)
接着,将环氧树脂基材在pH14的5%氢氧化钠水溶液中一面进行超音波处理,一面浸渍10分钟。由此,表面的SBR覆膜溶胀而被剥离干净。此时,在环氧树脂基材表面未残留SBR覆膜的断片等。
(镀敷工序)
另外,将环氧树脂基材浸渍在化学镀液(CM328A、CM328L、CM328C,SHIPLEY FAREAST LTD.制)中,进行化学镀铜处理。通过化学镀铜处理,析出厚3~5μm的化学镀铜膜。此外,以SEM(扫描式电子显微镜)观察经过化学镀铜处理的环氧基材表面时,仅在形成有电路用凹部的部分正确地灌封形成化学镀铜膜。然后,求出所得到的焊盘部的化学镀铜膜表面的十点平均粗糙度(RzPT)、以及所得到的配线部的化学镀铜膜表面的十点平均粗糙度(RzLT)时,任一项(RzPT、RzLT)均在0.01~100μm的范围内。此外,求出(RzPT)与(RzLT)之比(RzPT/RzLT)时,在2以上((RzPT/RzLT)≥2)。而且,求出所得到的化学镀铜膜表面的十点平均粗糙度(RzT)与电路用凹部底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)时,在0.1以上且2.0以下(0.1≤(RzT/RzB)≤2.0)的范围内。
(第2实施例)
(实施例2-1)
首先,在由树脂组成物构成的基材的表面上层叠PET膜(东洋纺织公司(TOYOBO CO.,LTD.)制的TN100,Ra为0.05μm,Rz为0.8μm),所述树脂组成物包含:双酚A型环氧树脂(DIC公司(DIC Corporation)制的850S)、作为固化剂的二氰二胺(NIPPON CARBIDEINDUSTRIES CO.,INC.制的DICY)、作为固化促进剂的2-甲基-4-甲咪唑(四国化成工业(SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION.)制的2E4MZ)、作为无机填料的二氧化硅(电气化学工业公司(NENKI KAGAKU KOGYO KABUSHIKI KAISHA)制的FB1SDX)、作为溶剂的丁酮(MEK)以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。然后,以0.4Pa、100℃将其叠层体(laminate)进行1分钟的加压加热成形后,以175℃加热干燥90分钟,使所述基材固化。之后,将所述PET膜剥离,由此得到绝缘基材。然后,用扫描型共轭焦激光显微镜(Olympus公司制的LEXT OLS3000)测定如上述所得到的绝缘基材的表面粗糙度,其结果,Ra为0.05μm,Rz为0.8μm。
接着,在所述绝缘基材的表面,形成厚3μm的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的覆膜(树脂覆膜)。此外,覆膜的形成通过在所述绝缘基材的主面(平滑面)涂敷苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%),以80℃干燥30分钟而进行。此外,所述绝缘基材的Ra相对于所述树脂覆膜的厚度的比率为1/60,而所述绝缘基材的Rz小于所述树脂覆膜的厚度。
然后,对形成有树脂覆膜的绝缘基材进行激光加工,由此形成宽20μm深20μm长30mm的大致长方形剖面的电路沟槽。此外,将包含有UV-YAG激光的激光照射装置(ESI公司制的MODEL5330)用于激光加工。
另外,将形成有电路沟槽的绝缘基材浸渍在清洁调和剂(界面活性剂溶液,pH<1:罗门哈斯电子材料公司制的C/N3320)中,然后进行水洗。之后,以过硫酸钠-硫酸系的pH<1的软蚀刻剂进行软蚀刻处理后,使用PD404(SHIPLEY FAR EAST LTD.制,pH<1)来进行预浸工序。然后,通过浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯的pH1的酸性Pd-Sn胶体溶液(CAT44,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,使得成为化学镀铜核(镀敷催化剂)的钯在锡钯胶体的状态下吸附在绝缘基材上。
接着,通过浸渍在pH<1的促进剂化学药液(ACC19E,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,产生钯核。然后,将绝缘基材在pH14的5%氢氧化钠水溶液中一面进行超音波处理,一面浸渍10分钟。由此,表面的SBR覆膜溶胀而被剥离干净。此时,在绝缘基材表面未残留SBR覆膜的断片等。另外,将绝缘基材浸渍在化学镀液(SHIPLEY FAR EAST LTD.制的CM328A、CM328L、CM328C)中,进行化学镀铜处理。
通过所述化学镀铜处理,在所述电路沟槽中形成厚5μm的镀敷层。并且,进行化学镀铜处理(填充镀敷),直到将所述电路沟槽填埋为止。
此外,溶胀性树脂覆膜的溶胀度是如下述而求出。
在分离纸(exfoliate paper)上涂敷为形成溶胀性树脂覆膜而涂敷的SBR悬浮液,并以80℃干燥30分钟,由此形成厚3μm的树脂覆膜。然后,通过将形成的覆膜强制剥离,得到试样。
然后,量秤出所得到的试样0.02g左右,并以此时的试样重量为溶胀前重量m(b)。然后,将量秤出的试样在20±2℃的氢氧化钠5%水溶液10ml中浸渍15分钟。此外,将另外的试样同样在20±2℃的盐酸5%水溶液(pH1)10ml中浸渍15分钟。
接下来,使用离心分离器以1000G进行离心分离处理约10分钟,去除附着在试样上的水分等。然后,对离心分离后的已溶胀的试样的重量进行测定,作为溶胀后重量m(a)。此外,根据所得到的溶胀前重量m(b)及溶胀后重量m(a),利用“溶胀度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)”的公式计算出溶胀度。此外,其他条件是按照JIS L1015 8.27(碱溶胀度的测定方法)而进行。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为750%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为3%。
(实施例2-2)
除了将树脂覆膜形成为厚7μm之外,其他与实施例2-1相同。此外,所述绝缘基材的Ra相对于所述树脂覆膜的厚度的比率为1/140,所述绝缘基材的Rz小于所述树脂覆膜的厚度。
(实施例2-3)
绝缘基材是使用后述的绝缘基材,且将树脂覆膜形成为厚5μm,除此之外与实施例1相同。
实施例2-3中所使用的绝缘基材,是如下述所制造的绝缘基材。首先,在由树脂组成物构成的基材的表面上,将铜箔(日矿金属公司(Nippon Mining&Metals Co.,Ltd.)制的JTC12μm箔)以其M面与所述基材表面接触的方式层叠,其中,所述树脂组成物含有:双酚A型环氧树脂(DIC公司制的850S)、作为固化剂的二氰二胺(NIPPON CARBIDEINDUSTRIES CO.,INC.制的DICY)、作为固化促进剂的2-甲基-4-甲咪唑(四国化成工业公司制的2E4MZ)、作为无机填料的二氧化硅(电气化学工业公司制的FB1SDX)、作为溶剂的丁酮(MEK)以及N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。然后,以0.4Pa、100℃将所述叠层体进行1分钟的加压加热成形后,以175℃加热干燥90分钟,使所述基材固化。之后,以蚀刻去除所述铜箔,由此得到绝缘基材。然后,用扫描型共轭焦激光显微镜(Olympus公司制的LEXT OLS3000)测定如上述所得到的绝缘基材的表面粗糙度,其结果,Ra为0.4μm,Rz为5μm。
此外,所述绝缘基材的Ra相对于所述树脂覆膜的厚度的比率为0.4/5,所述绝缘基材的Rz、所述树脂覆膜的厚度同等。
(比较例2-1)
除了绝缘基材是使用后述的绝缘基材之外,其他与实施例1相同。
比较例2-1中所使用的绝缘基材,是如下述所制造的绝缘基材。通过蚀刻去除已固化的CCL(松下电工公司制R1515T)的铜箔,得到绝缘基材。然后,以扫描型共轭焦激光显微镜(Olympus公司制的LEXT OLS3000)测定如上述所得到的所述绝缘基材的表面粗糙度,其结果,Ra为0.6μm,Rz为7.0μm。
此外,所述绝缘基材的Ra相对于所述树脂覆膜的厚度的比率为1/5,所述绝缘基材的Rz大于所述树脂覆膜的厚度。
(比较例2-2)
除了将树脂覆膜形成为厚7μm之外,其他与比较例1相同。此外,所述绝缘基材的Ra相对于所述树脂覆膜的厚度的比率为0.6/7,所述绝缘基材的Rz与所述树脂覆膜的厚度同等。
如下所述,对所述实施例2-1~2-3及比较例2-1、2-2进行评价。
(电路的精度)
使用显微镜(HIROX公司(HIROX Co.,Ltd.)制的KH-7700),观察绝缘基材上形成的电路(宽20μm长30mm)整体的周边。然后,以下述基准进行了评价。若完全确认不出在电路形成部以外形成有镀敷层的部位,则评价为“○”;若在电路形成部以外形成有镀敷层的部位有两处以下,则评价为“△”;若在电路形成部以外形成有镀敷层的部位超过两处,则评价为“×”。
其结果,实施例2-1~2-3的电路板,二者均被评价为“○”。与此相对,比较例2-1的电路板被评价为“×”,而比较例2的电路板被评价为“△”。由上述评价结果可知:以使用具有表面粗糙度Ra在0.5μm以下的平滑面的绝缘基材在所述平滑面上形成树脂覆膜的电路板的制造方法(实施例2-1~2-3)所得到的电路板,能高精度地形成电路。与此相对,以使用具有表面粗糙度Ra超过0.5μm的面的绝缘基材的电路板的制造方法(比较例2-1及比较例2-2)所得到的电路板,难以高精度地形成电路。由此可知:根据实施例2-1~2-3,可得到具有高精度的电路的电路板。
此外,比较例2-2与比较例2-1相比,形成在所述绝缘基材表面的树脂覆膜加厚。这样,在电路形成部以外形成有镀敷层的部位少。然而,如果使形成在所述绝缘基材表面的树脂覆膜加厚,则存在不易高精度地形成电路沟槽及贯通孔的倾向,因而并不理想。因此,根据本发明,可形成高精度的电路,所述电路即使树脂覆膜的厚度薄到2μm,也确认不出在电路形成部以外形成有镀敷层的部位。
(第3实施例)
(实施例3-1)
在厚100μm的环氧树脂基材(松下电工公司制的R1766)的表面上形成厚2μm的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的覆膜。此外,覆膜的形成通过在所述环氧树脂基材的主面涂敷苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%),并以80℃干燥30分钟而进行。
接着,对形成有覆膜的环氧树脂基材,利用激光加工来进行宽20μm深30μm的大致长方形剖面的沟槽形成加工。此外,将包含有UV-YAG激光的ESI公司制的MODEL5330用于激光加工。
另外,将形成有沟槽的环氧树脂基材浸渍在清洁调和剂(界面活性剂溶液,pH<1:罗门哈斯电子材料公司制的C/N3320)中,然后进行水洗。之后,以过硫酸钠-硫酸系的pH<1的软蚀刻剂进行软蚀刻处理后,使用PD404(SHIPLEY FAR EAST LTD.制,pH<1)来进行预浸工序。然后,通过浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯的pH1的酸性Pd-Sn胶体溶液(CAT44,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,使得成为化学镀铜核的钯在锡钯胶体的状态下吸附在环氧树脂基材上。
接下来,通过浸渍在pH<1的促进剂化学药液(ACC19E,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,产生钯核。然后,将环氧树脂基材在pH14的5%氢氧化钠水溶液中一面进行超音波处理,一面浸渍10分钟。由此,表面的SBR覆膜溶胀而被剥离干净。此时,在环氧树脂基材表面未残留SBR覆膜的断片等。然后,将环氧树脂基材浸渍在化学镀液(CM328A、CM328L、CM328C,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,进行化学镀铜处理。
通过化学镀铜处理,析出厚3~5μm的化学镀铜膜。此外,以SEM(扫描式电子显微镜)观察经过化学镀铜处理的环氧基材表面时,仅在经过切削加工的部分正确地形成化学镀膜。
此外,溶胀性树脂覆膜的溶胀度是如下述而求出。
在分离纸上涂敷为形成溶胀性树脂覆膜而涂敷的SBR悬浮液,并以80℃干燥30分钟,由此形成厚2μm的树脂覆膜。然后,通过将形成的覆膜强制剥离,得到试样。
接着,量秤出所得到的试样0.02g左右,并以此时的试样重量为溶胀前重量m(b)。然后,将量秤出的试样在20±2℃的氢氧化钠5%水溶液10ml中浸渍15分钟。此外,将另外的试样同样在20±2℃的盐酸5%水溶液(pH1)10ml中浸渍15分钟。
另外,使用离心分离器以1000G进行离心分离处理约10分钟,去除附着在试样上的水分等。然后,对离心分离后的已溶胀的试样的重量进行测定,作为溶胀后重量m(a)。此外,根据所得到的溶胀前重量m(b)及溶胀后重量m(a),利用“溶胀度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)”公式计算出溶胀度。此外,其他条件按照JIS L1015 8.27(碱溶胀度的测定方法)而进行。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为750%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为3%。
(实施例3-2)
除了使用含羧基的聚合体(日本瑞翁公司制,酸当量为500,重量平均分子量为25000,固体成分为20%)以取代苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%)之外,其他与实施例3-1相同。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为1000%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为30%。
如上所述,使用本实施方式的制造方法,可通过剥离溶胀性树脂覆膜,仅在基材表面的欲形成电路的部分包覆镀敷催化剂。因此,仅在包覆有镀敷催化剂的部分正确地形成化学镀膜。此外,由于溶胀性树脂覆膜可通过溶胀作用而容易剥离,因此覆膜去除工序也能容易且正确地进行。
(第4实施例)
(实施例4-1)
利用油墨喷射印刷法,在厚100μm的环氧树脂基材(松下电工公司制的R1766)的表面,将苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%)涂敷成指定的形状(形成电路图案部的部位以外的部分)。然后,以80℃干燥30分钟。由此,在指定形状处(形成电路图案部的部位以外的部分)形成厚2μm的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的覆膜。此外,所述电路图案部的宽为20μm。
接着,将形成有电路图案部的环氧树脂基材浸渍在清洁调和剂(界面活性剂溶液,pH<1:罗门哈斯电子材料公司制的C/N3320)中,然后进行水洗。之后,以过硫酸钠-硫酸系的pH<1的软蚀刻剂进行软蚀刻处理后,使用PD404(SHIPLEY FAR EAST LTD.制,pH<1)来进行预浸工序。然后,通过浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯的pH1的酸性Pd-Sn胶体溶液(CAT44,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,使得成为化学镀铜核的钯在锡钯胶体的状态下吸附在环氧树脂基材。
另外,通过浸渍在pH<1的促进剂化学药液(ACC19E,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,产生钯核。之后,将环氧树脂基材在pH14的5%氢氧化钠水溶液中一面进行超音波处理,一面浸渍10分钟。由此,表面的SBR覆膜溶胀而被剥离干净。此时,在环氧树脂基材表面未残留SBR覆膜的断片等。然后,将环氧树脂基材浸渍在化学镀液(CM328A、CM328L、CM328C,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,进行化学镀铜处理。
通过化学镀铜处理,析出厚3~5μm的化学镀铜膜。此外,以SEM(扫描式电子显微镜)观察经过化学镀铜处理的环氧基材表面时,仅在经过切削加工的部分正确地形成化学镀膜。
此外,溶胀性树脂覆膜的溶胀度是如下述而求出。
在分离纸上涂敷为形成溶胀性树脂覆膜而涂敷的SBR悬浮液,并以80℃干燥30分钟,由此形成厚2μm的树脂覆膜。然后,通过将形成的覆膜强制剥离,得到试样。
接着,量秤出所得到的试样0.02g左右,并以此时的试样重量为溶胀前重量m(b)。然后,将量秤出的试样在20±2℃的氢氧化钠5%水溶液10ml中浸渍15分钟。此外,将另一的试样同样在20±2℃的盐酸5%水溶液(pH1)10ml中浸渍15分钟。
另外,使用离心分离器以1000G进行离心分离处理约10分钟,而去除附着在试样上的水分等。然后,对离心分离后的已溶胀的试样的重量进行测定,作为溶胀后重量m(a)。此外,根据所得到的溶胀前重量m(b)及溶胀后重量m(a),根据“溶胀度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)”公式计算出溶胀度。此外,其他条件按照JIS L1015 8.27(碱溶胀度的测定方法)而进行。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为750%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为3%。
(实施例4-2)
除了使用含羧基的聚合体(日本瑞翁公司制,酸当量为500,重量平均分子量为25000,固体成分为20%)以取代苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%)之外,其他与实施例1相同。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为1000%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为30%。
如上所述,使用本实施方式的制造方法,可通过剥离溶胀性树脂覆膜,仅在基材表面的欲形成电路的部分包覆镀敷催化剂。因此,仅在包覆有镀敷催化剂的部分正确地形成化学镀膜。此外,由于溶胀性树脂覆膜可通过溶胀作用而容易剥离,因此覆膜去除工序也能容易且正确地进行。
(第5实施例)
(实施例5-1)
在厚100μm的环氧树脂的绝缘基材I1(松下电工公司制的R1766)的表面,形成厚2μm的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的树脂覆膜I2(参照图24(a))。此外,树脂覆膜I2的形成通过在所述环氧树脂的绝缘基材I1的主面涂敷苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%),并以80℃干燥30分钟而进行。
接着,对形成有树脂覆膜I2的环氧树脂的绝缘基材I1进行激光加工,由此形成宽20μm深20μm的电线部I9形成用的大致长方形剖面的电路沟槽I3,并且形成纵5000μm宽5000μm深30μm的焊盘部I8形成用的俯视时呈矩形且大致长方形剖面的电路沟槽I3(参照图24(b))。而且。任一个电路沟槽I3的底面均呈平坦状。此外,将包含有UV-YAG激光的ESI公司制的MODEL5330用于激光加工。
另外,将形成有电路沟槽I3的环氧树脂的绝缘基材I1浸渍在清洁调和剂(界面活性剂溶液,pH<1:罗门哈斯电子材料公司制的C/N3320)中,然后进行水洗。之后,以过硫酸钠-硫酸系的pH<1的软蚀刻剂进行软蚀刻处理后,使用PD404(SHIPLEY FAR EASTLTD.制,pH<1)来进行预浸工序。然后,通过浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯的pH1的酸性Pd-Sn胶体溶液(CAT44,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,使得成为化学镀铜核的钯在锡钯胶体的状态下吸附在环氧树脂的绝缘基材I1。
接下来,通过浸渍在pH<1的促进剂化学药液(ACC19E,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,产生钯核作为镀敷催化剂或其前驱体I5(参照图24(c))。然后,将环氧树脂的绝缘基材I1在pH14的5%氢氧化钠水溶液中一面进行超音波处理,一面浸渍10分钟。由此,表面的SBR树脂覆膜I2溶胀而被剥离干净(参照图24(d))。此时,在环氧树脂的绝缘基材I1的表面未残留SBR树脂覆膜I2的断片等。另外,将环氧树脂的绝缘基材I1浸渍在化学镀液(CM328A、CM328L、CM328C,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,进行化学镀铜处理。
通过化学镀铜处理,可析出厚3~5μm的化学镀铜膜作为化学镀膜I6,从而形成可构成电路I7的焊盘部I8以及电线部I9(参照图24(e))。此外,以SEM(扫描式电子显微镜)观察经过化学镀铜处理的环氧树脂的绝缘基材I1的表面时,仅在经过切削加工的部分正确地形成化学镀膜I6。此外,如上所述形成的电路板I10,在绝缘基材I1上以露出的方式埋设电路I7而形成,且电路I7的焊盘部I8的最厚部分的厚度与最薄部分的厚度的差,相对于最厚部分的厚度为5%。此外,绝缘基材I1的外表面与电路I7(焊盘部I8)的表面的阶差(高低差)为0~1.5μm。
(实施例5-2)
除了使用含羧基的聚合体(日本瑞翁公司制,酸当量为500,重量平均分子量为25000,固体成分为20%)以取代苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%)之外,其他与实施例1相同而进行。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为1000%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为30%。
此外,溶胀性树脂覆膜I2的溶胀度是如下述而求出。
在分离纸上涂敷为形成溶胀性树脂覆膜I2而涂敷的SBR悬浮液,并以80℃干燥30分钟,由此形成厚2μm的树脂覆膜I2。然后,通过将形成的树脂覆膜I2强制剥离,得到试样。
接着,量秤出如上述所得到的试样0.02g左右,并以此时的试样重量为溶胀前重量m(b)。然后,将量秤出的试样在20±2℃的氢氧化钠5%水溶液10ml中浸渍15分钟。此外,将另外的试样同样在20±2℃的盐酸5%水溶液(pH1)10ml中浸渍15分钟。
另外,使用离心分离器以1000G进行离心分离处理约10分钟,去除附着在试样上的水分等。然后,对离心分离后的已溶胀的试样的重量进行测定,作为溶胀后重量m(a)。此外,根据所得到的溶胀前重量m(b)及溶胀后重量m(a),利用“溶胀度SW=(m(a)-m(b))/m(b)×100(%)”公式计算出溶胀度。此外,其他条件按照JIS L1015 8.27(碱溶胀度的测定方法)而进行。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为750%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为3%。
如上所述,可通过剥离溶胀性树脂覆膜I2,仅在绝缘基材I1表面的欲形成电路的部分包覆镀敷催化剂。因此,仅在包覆有镀敷催化剂的部分正确地形成化学镀膜I6。此外,由于溶胀性树脂覆膜I2可通过溶胀作用而容易剥离,因此覆膜去除工序也能容易且正确地进行。
(第6实施例)
(实施例6-1)
在厚100μm的绝缘基材J1(松下电工公司制的R1766,使用环氧树脂)的表面,形成厚2μm的苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的树脂覆膜J2。此外,树脂覆膜J2的形成通过在所述绝缘基材J1的主面涂敷苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%),并以80℃干燥30分钟而进行。
接着,对形成有树脂覆膜J2的绝缘基材J1,利用激光加工来进行宽20μm深30μm的大致长方形剖面的沟槽形成加工,形成多个的电路沟槽J3。此外,将包含有UV-YAG激光的ESI公司制的MODEL5330用于激光加工。
另外,将形成有电路沟槽J3的绝缘基材J1浸渍在清洁调和剂(界面活性剂溶液,pH<1:罗门哈斯电子材料公司制的C/N3320)中,然后进行水洗。之后,以过硫酸钠-硫酸系的pH<1的软蚀刻剂进行软蚀刻处理后,使用PD404(SHIPLEY FAR EAST LTD.制,pH<1)来进行预浸工序。然后,通过浸渍在含有氯化第一锡与氯化钯的pH1的酸性Pd-Sn胶体溶液(CAT44,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,使得成为化学镀铜核的钯在锡钯胶体的状态下吸附在绝缘基材J1的电路沟槽J3的底面、侧面,以及树脂覆膜J2的表面。
接下来,通过浸渍在pH<1的促进剂化学药液(ACC19E,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,产生钯核。然后,将绝缘基材J1在pH14的5%氢氧化钠水溶液中一面进行超音波处理,一面浸渍10分钟。由此,表面的树脂覆膜(SBR覆膜)J2溶胀而被剥离干净。此时,在绝缘基材J1的表面未残留树脂覆膜J2的断片等。接着,将绝缘基材J1浸渍在化学镀液(CM328A、CM328L、CM328C,SHIPLEY FAR EAST LTD.制)中,进行化学镀铜处理。通过化学镀铜处理,在电路沟槽J3析出化学镀铜层J6a,形成电路J6。此外,以SEM(扫描式电子显微镜)观察经过化学镀铜处理的绝缘基材J1的表面时,仅在经过沟槽形成加工的部分(电路沟槽J3的部分)正确地形成化学镀层J6a。
在如此形成的电路板A中,电路J6的线宽L为20μm,高密度部J30的相邻电路J6、6之间的间隔WH为20μm,低密度部J31的相邻电路J6、6之间的间隔WL为50000μm。此外,所述电路板A中,并未形成侵蚀的凹陷,高密度部J30中的绝缘基材J1及电路J6的各表面、与低密度部J31中的绝缘基材J1以及电路J6的各表面以平齐形成。
然后,在该电路板A的表面重合预浸体后,进行加热加压成形而形成绝缘层时,不会使压力的下降发生,并且未产生层叠露白缺陷。此外,已在所述绝缘层的表面形成电路时,可使激光加工深度一致,能够不影响导体剖面积(电路剖面积)的差异或电路的电阻值。而且,由于所述绝缘层的厚度在电路的低密度部与高密度部为一定厚度,因此阻抗在电路的低密度部与高密度部并无差异,从而电路设计具有自由度。
(实施例6-2)
除了使用含羧基的聚合体(日本瑞翁公司制,酸当量为500,重量平均分子量为25000,固体成分为20%)以取代苯乙烯-丁二烯共聚物(SBR)的丁酮(MEK)悬浮液(日本瑞翁公司制,酸当量为600,粒径为200nm,固体成分为15%)之外,其他与实施例6-1相同。
此时,相对于pH14的氢氧化钠5%水溶液的溶胀度为1000%,而相对于pH1的盐酸5%水溶液的溶胀度为30%。
符号说明
H1  绝缘基材
H2  树脂覆膜
H3  电路用凹部
H3a  配线部的电路用凹部
H3b  焊盘部的电路用凹部
H4  镀敷催化剂
H5  导体
H6  电路
H6a  配线部
H6b  焊盘部
H10  电路板
H20  元件
H30  半导体装置
B1、B21  绝缘基材
B2、B22  树脂覆膜
B3、B23  电路沟槽
B4  贯通孔
B5  镀敷催化剂或其前驱体
B6  镀敷层(电路)
B7  镀敷层
B10  电路板
B11  填料
B51  立体绝缘基材
B60  电路板
C1、C21  绝缘基材
C2、C22  树脂覆膜
C3、C23  电路沟槽
C4  贯通孔
C5  镀敷催化剂或其前驱体
C6、  化学镀膜(电路)
C10  电路板
C11  填料
C51  立体绝缘基材
C60  电路板
E1  绝缘基材
E2  树脂覆膜
E3  电路图案部
E4  贯通孔
E5  镀敷催化剂或其前驱体
E6  化学镀膜(电路)
E10、E60  电路板
E12  树脂覆膜
E31  喷吐部
E32  液状层
E33  网格部
E34  丝网
E35  液状材料
E36  压辊
E37  孔部
E38  凹版
E51  立体绝缘基材
I1  绝缘基材
I7  电路
I8  焊盘部
A  电路板
J1  绝缘基材
J3  电路沟槽
J6  电路
J30  高密度部
J31  低密度部

Claims (13)

1.一种电路板,其特征在于:
在绝缘基材的表面设有包含配线部和焊盘部的电路,
所述电路具有导体被灌封在设置于绝缘基材的表面的电路用凹部中的结构,
所述导体的表面粗糙度在所述电路的配线部与焊盘部互不相同。
2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于:
所述焊盘部的导体的表面粗糙度大于所述配线部的导体的表面粗糙度。
3.根据权利要求2所述的电路板,其特征在于:
所述焊盘部的导体的表面的十点平均粗糙度(RzPT)与所述配线部的导体的表面的十点平均粗糙度(RzLT)之比(RzPT/RzLT)为2以上,即,(RzPT/RzLT)≥2。
4.根据权利要求2所述的电路板,其特征在于:
通过在所述焊盘部的导体的表面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部,使所述焊盘部的导体的表面粗糙度大于所述配线部的导体的表面粗糙度。
5.根据权利要求4所述的电路板,其特征在于:
在所述焊盘部的电路用凹部的底面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部,
通过使所述导体追随该焊盘部的电路用凹部的底面形状,在所述焊盘部的导体的表面形成所述细微凹部。
6.根据权利要求5所述的电路板,其特征在于:
所述导体的表面的十点平均粗糙度(RzT)与所述电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)为0.1以上且2.0以下,即,0.1≤(RzT/RzB)≤2.0。
7.一种电路板,其特征在于:
在绝缘基材的表面设有包含配线部和焊盘部的电路,
所述电路具有导体被灌封在设置于绝缘基材的表面的电路用凹部中的结构,
所述电路用凹部的底面的表面粗糙度在所述电路的配线部与焊盘部互不相同。
8.根据权利要求7所述的电路板,其特征在于:
所述焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于所述配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度。
9.根据权利要求8所述的电路板,其特征在于:
所述焊盘部的电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzPB)与所述配线部的电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzLB)之比(RzPB/RzLB)为2以上,即,(RzPB/RzLB)≥2。
10.根据权利要求8所述的电路板,其特征在于:
通过在所述焊盘部的电路用凹部的底面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部,使所述焊盘部的电路用凹部的底面的表面粗糙度大于所述配线部的电路用凹部的底面的表面粗糙度。
11.根据权利要求10所述的电路板,其特征在于:
通过使所述导体追随焊盘部的电路用凹部的底面的所述形状,在所述焊盘部的导体的表面形成俯视时呈直线状、曲线状、格子状、环状、漩涡状、锯齿状及/或点状的细微凹部。
12.根据权利要求11所述的电路板,其特征在于:
所述导体的表面的十点平均粗糙度(RzT)与所述电路用凹部的底面的十点平均粗糙度(RzB)之比(RzT/RzB)为0.1以上且2.0以下,即,0.1≤(RzT/RzB)≤2.0。
13.一种半导体装置,其特征在于:
在如权利要求1至12中任一项所述的电路板的所述焊盘部上,安装有元件。
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