CN103430640B

CN103430640B - 多层印刷线路板的制造方法

Info

Publication number: CN103430640B
Application number: CN201280014060.8A
Authority: CN
Inventors: 立冈步; 小畠真; 小畠真一; 清水俊行
Original assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Current assignee: Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2032-03-29
Also published as: WO2012133637A1; US20140096381A1; JPWO2012133637A1; JP5604585B2; US9585261B2; TWI503060B; CN103430640A; MY167064A; KR101510370B1; TW201247046A; KR20130119984A

Abstract

本发明的目的在于，提供一种多层印刷线路板的制造方法，该方法即使在使用具有耐热金属层的附有载体箔的铜箔，采用无芯积层法来制造多层印刷线路板时，也不需要除去该耐热金属层。为了实现该目的，采用如下所述的多层印刷线路板的制造方法：使用至少具有载体箔（11）、剥离层（12）、耐热金属层（13）、铜箔层（14）这四层的附有载体箔的铜箔（10），制得在该附有载体箔的铜箔（10）的铜箔层（14）表面粘接了绝缘层构成材料（15）的支撑基板（16）后，在该支撑基板（16）的附有载体箔的铜箔（10）的载体箔（11）的表面形成积层布线层（20），并将其作为附有积层布线层的支撑基板（21），再将该附有积层布线层的支撑基板（21）在其剥离层（12）处进行分离，制得多层层压板（1），进而对该多层层压板（1）施以必要的加工，从而制得多层印刷线路板。

Description

多层印刷线路板的制造方法

技术领域

本发明涉及多层印刷线路板(multi-layer printed wiring board)的制造方法及用该方法所制得的多层印刷线路板。特别是用印刷线路板的多层化所采用的无芯积层(coreless buildup)法来制造多层印刷线路板的方法。

背景技术

近年来，为了提高印刷线路板的安装密度，实现小型化，印刷线路板的多层化被广泛使用。这样的多层印刷线路板以轻量化、小型化为目的用于很多便携电器中。然而，就该多层印刷线路板而言，要求进一步减少其层间绝缘层厚度，使其作为线路板更加轻量化。

一直以来，作为满足这样要求的技术，采用专利文献1所公开的使用无芯积层法的制造方法。该无芯积层法是指，不使用所谓的芯基板(core substrate)而将仅由高分子材料所构成的绝缘层构成材料和导体层交互层叠来进行多层化的制造方法。另外，在市场上，在该无芯积层法中，提倡使用可剥离型附有载体箔的铜箔以使支撑基板和多层印刷线路板之间的剥离容易进行。另外，无芯积层法中所使用的附有载体箔的铜箔已存在如下所述的产品。

例如，专利文献2所公开的附有载体箔的铜箔用于无芯积层法。该专利文献2中，使用具有“载体箔、扩散防止层、剥离层、极薄铜箔”的层结构的带载体的极薄铜箔，其目的在于，提供一种在剥离层界面不发生气泡、剥离强度低、对环境好、即使置于高温环境下也容易将载体箔和极薄铜箔剥离的带载体的极薄铜箔，以及提供一种能够稳定印刷线路板等基材的制造品质而制造的印刷线路基板，该印刷线路板使用所述带载体的极薄铜箔且用于精细图案用途。另外，该带载体的极薄铜箔包括使所述剥离层保持剥离性的金属A、和使极薄铜箔容易镀覆的金属B而构成，构成所述剥离层的金属A的含量a和金属B的含量b按照比率为[a/(a+b)]*100＝10～70(％)的金属成分的构成来形成剥离层。

在利用该专利文献1所公开的无芯积层法来进行的印刷线路基板的制造中，可以使用专利文献2所公开的带载体的极薄铜箔，按照无芯积层法的流程来制造印刷线路板。此时所采用的无芯积层法的印刷线路板的制造过程呈图4-图6所示的流程。如从该流程所能理解的那样，在支持体上形成作为实际基板的积层层（build-up layer）后，利用支持体和积层层之间设置的可剥离型带载体的极薄铜箔的剥离层，将支持体和积层层分离。此时，在带载体的极薄铜箔中，在载体侧存在防止剥离层成分扩散的扩散防止层（耐热金属层），使得即使施加了由积层时的高温所引起的负荷，在剥离层处所进行的剥离也容易进行。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：日本特开2007-165513号公报

专利文献2：日本特开2007-186782号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，如从图6（D）所能理解的那样，在采用在具有上述层结构的带载体的极薄铜箔的载体侧层压积层层的无芯积层法来制造多层印刷线路板时，即使将支持体和积层层分离后，在积层层表面仍然残存有耐热金属层。

如果耐热金属层像这样残存于积层层表面，则其后为了制造多层印刷线路板而对其施以必要的加工时，需要除去耐热金属层。

因此，市场寻求能够提供一种即使在使用附有载体箔的铜箔采用无芯积层法来制造多层印刷线路板时，也不需要除去耐热金属层的技术。

解决问题的方法

于是，本发明人潜心研究的结果，通过采用下述概念来解决上述问题。

多层印刷线路板的制造方法：本申请的多层印刷线路板的制造方法是使用附有载体箔的铜箔用无芯积层法来制造多层印刷线路板的方法，其特征在于包含以下工序。

附有载体箔的铜箔的准备工序：准备至少具有载体箔、剥离层、耐热金属层、铜箔层这四层，且满足“载体箔厚度”≧“铜箔层厚度”的关系的附有载体箔的铜箔。

支撑基板制造工序：在该附有载体箔的铜箔的铜箔层表面粘接绝缘层构成材料，从而制得由该附有载体箔的铜箔和绝缘层构成材料所构成的支撑基板。

积层布线层形成工序：在该支撑基板的附有载体箔的铜箔的载体箔表面形成积层布线层，从而制得附有积层布线层的支撑基板。

附有积层布线层的支撑基板分离工序：将该附有积层布线层的支撑基板在所述支撑基板的剥离层处进行分离，从而制得多层层压板。

多层印刷线路板形成工序：对所述多层层压板施以必要的加工，从而制得多层印刷线路板。

在本申请的多层印刷线路板的制造方法中，优选使用对所述附有载体箔的铜箔的载体箔和铜箔层的至少一面施以了粗化处理、防锈处理、偶联剂处理中的一种以上的处理的铜箔。

在本申请的多层印刷线路板的制造方法中，优选所述附有载体箔的铜箔的耐热金属层使用镍或镍合金来形成。

在本申请的多层印刷线路板的制造方法中，优选所述附有载体箔的铜箔的剥离层是使用从含氮有机化合物、含硫有机化合物、羧酸中选择的一种或两种以上所形成的有机剥离层。

发明效果

通过采用本申请的多层印刷线路板的制造方法，由于在使用附有载体箔的铜箔采用无芯积层法来制造的含有积层布线层的多层层压板的表面不会残留难以蚀刻的耐热金属层，因而不需要耐热金属层的除去工序。因此，本申请的多层印刷线路板的制造方法在印刷线路板的制造领域具有实用性。

附图说明

图1是用于说明本申请的多层印刷线路板制造方法的制造流程的图。

图2是用于说明本申请的多层印刷线路板制造方法的制造流程的图。

图3是用于说明本申请的多层印刷线路板制造方法的制造流程的图。

图4是用于说明结合现有技术而考虑的多层印刷线路板制造方法的制造流程的图。

图5是用于说明结合现有技术而考虑的多层印刷线路板制造方法的制造流程的图。

图6是用于说明结合现有技术而考虑的多层印刷线路板制造方法的制造流程的图。

图7是例示多层印刷线路板的制造过程的模式图。

图8是例示多层印刷线路板的制造过程的模式图。

图9是例示多层印刷线路板的制造过程的模式图。

图10是例示多层印刷线路板的制造过程的模式图。

具体实施方式

以下按顺序对本申请的多层印刷线路板的制造方式、多层印刷线路板的形式进行阐述。

多层印刷线路板的制造方式

本申请的多层印刷线路板的制造方法是使用附有载体箔的铜箔用无芯积层法（coreless build-up method）来制造多层印刷线路板的方法，其特征在于包含以下工序。

附有载体箔的铜箔的准备工序：对于本申请的多层印刷线路板的制造方法所使用的附有载体箔的铜箔10，准备至少具有载体箔11、剥离层12、耐热金属层13、铜箔层14这四层的铜箔。即，该附有载体箔的铜箔的基本层结构为：在作为载体箔所使用的銅箔的表面设置剥离层12，在该剥离层12的表面设置耐热金属层13，并在该耐热金属层13上设置铜箔层14。且在此时，满足“载体箔厚度”≧“铜箔层厚度”的关系。图1（A）表示该基本层结构。以下对附有载体箔的铜箔10的各构成要素进行说明。

附有载体箔的铜箔10的载体箔11可以使用銅箔、銅合金箔、铝箔、铝合金箔、不锈钢箔等。但是，如果考虑经济性、废弃物的回收利用性，优选使用銅箔。且该銅箔可以是电解铜箔、也可以是压延铜箔。另外，优选载体箔的厚度为7μm～35μm。在载体箔的厚度不足7μm的情况下，则在载体箔11的表面按照剥离层12、耐热金属层13、铜箔层14的顺序层压而形成的附有载体箔的铜箔的制造过程中，将显著出现褶皱、折断等，因而不优选。另一方面，即使载体箔11的厚度超过35μm，也不会产生特别的问题。但是，即使载体箔11的厚度进一步加厚，对于防止在附有载体箔的铜箔10制造过程中发生褶皱、折断等现象的效果也不会有多大的变化，只会使产品价格上涨，没有特别的好处。此外，载体箔通常比铜箔层厚，即“载体箔厚度”≧“铜箔层厚度”的关系成立。

附有载体箔的铜箔10的剥离层12，可以使用有机剂来形成，也可以使用无机材料来形成。该剥离层12由无机材料构成时，优选使用铬、镍、钼、钽、钒、钨、钴或它们的氧化物。但是，若是考虑经过长时间加热后的剥离层12的剥离稳定性，优选该剥离层12是用有机剂来形成的有机剥离层，该长时间加热是指，形成后述的积层布线层20时的压力加工等时候的加热。该有机剥离层优选混合了从含氮有机化合物、含硫有机化合物、羧酸中选择的一种或两种以上的有机剂来形成。

另外，优选载体箔和銅箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。剥离强度不足5g/cm时，在后述的积层布线层形成工序中，恐怕会出现载体箔和銅箔的剥离，因而不优选。另一方面，如果剥离强度超过80g/cm，则在后述的附有积层布线层的支撑基板分离工序中，会使附有积层布线层的支撑基板在支撑基板的剥离层处原本容易进行的分离变得困难，因而不优选。

附有载体箔的铜箔10的耐热金属层13是用于防止高温或长时间热压延成形时产生的“载体箔11和铜箔层14之间的相互扩散”，并防止载体箔11和铜箔层14的烧伤，而使其后的载体箔11和铜箔层14之间的剥离容易进行。该耐热金属层13优选从钼、钽、钨、钴、镍及含有这些金属成分的各种合金群中选择来使用。但是，更优选使用镍或镍合金形成耐热金属层13。这是由于在载体箔11的表面上存在的剥离层12上形成耐热金属层13时，如果考虑采用具有优异经济性的化学镀法（electroless plating process）、电镀法（electroplating process）等湿式成膜法，能使所形成的镍或镍合金皮膜的膜厚精度优异，且耐热性稳定的缘故。此外，在耐热金属层13的形成中，也可以使用溅射沉积法（sputter deposition）、化学沉积法（chemical deposition）等干式成膜法。

优选附有载体箔的铜箔10的铜箔层14用化学镀铜法和电镀铜法等湿式成膜法、或溅射沉积法和化学沉积法等干式成膜法、或这些成膜法中两种以上的组合来形成。对于此时的化学镀铜法和电镀铜法，没有特别的限定。例如，用化学镀铜法形成薄的铜层，其后用电镀铜法使其成长为期望的镀铜厚度也可以。在使用电镀铜法的情况下，可以使用硫酸铜类镀铜液、焦磷酸铜类镀铜液等溶液作为铜离子的供给源，但对于具体的方法等没有特别限定。

另外，也优选根据需要在铜箔层14和载体箔11的表面根据用途施以粗化处理、防锈处理、偶联剂处理中一种以上的处理。特别是，为了使将粘接绝缘层构成材料15的铜箔层14的表面具有充分的粘结力，优选施以粗化处理、防锈处理、硅烷偶联剂处理中的至少一种的处理。此外，优选对此时的载体箔11的积层布线层侧的表面根据积层布线层20的形成方法施以上述表面处理。

支撑基板制造工序：在该工序中，如图1（B）所示，在该附有载体箔的铜箔10的铜箔层14表面粘接绝缘层构成材料15，从而制得由该附有载体箔的铜箔10和绝缘层构成材料15所构成的支撑基板16。对于此时的粘接条件和方法，可以使用普通的印刷线路板制造工序中所使用的粘接銅箔和绝缘层构成材料时所采用的全部条件和方法。另外，可以使用广泛知晓的绝缘树脂基材来作为绝缘层构成材料，没有特别的限定。此外，在本说明书和附图中，半硬化状态的绝缘层构成材料和加热硬化后的绝缘层构成材料并无明确区别，在附图中使用同一附图标记（15）。

积层布线层形成工序：在该工序中，如图2（C）所示，在该支撑基板16的附有载体箔的铜箔10的载体箔11表面设置积层布线层20，从而制得附有积层布线层的支撑基板21。对于此时的无芯积层法无特别限定。此时的积层布线层20是由未图示的绝缘层和布线层交互层压而配置的。

例如，在该积层布线层形成工序中，积层布线层的第一层可以以如下方式形成。例如，在支撑基板16的载体箔11表面利用粘接树脂薄膜的方法、涂布树脂组合物的方法等，在载体箔11表面形成绝缘树脂层。另外，在使用树脂薄膜来形成该绝缘树脂层的情况下，对该树脂薄膜表面同时以压力加工等方式粘接铜箔等金属箔后，根据需要形成层间连接用的过孔（via）等，对该金属箔进行蚀刻加工，形成与载体箔11层间连接的内层电路也可以。另外，也可以在支撑基板16的载体箔11的表面仅粘接树脂薄膜，在其表面以半加成法（semi-additive process）来形成内层电路图案。以上所述的积层布线层的形成根据需要可以多次反复操作，通过反复进行该操作，从而制得多层化的附有积层布线层的支撑基板21。

另外，在该积层布线层形成工序中，也可以采用图7示出的方法。在图1（B）的状态下，对载体箔11进行蚀刻来形成电路，从而成为图7（a）的具有外层电路30的状态。另外，也可以在该电路形成面上形成积层布线层20，从而成为图7（b）的状态。

进而，在该积层布线层形成工序中，也可以采用图8-图9所示的方法。在图1（B）的状态下，如图8（a）所示，对载体箔进行蚀刻，形成Ni-Au垫（pads）、无源元件等的容纳凹部31。接着，对该容纳凹部31中的Ni-Au垫、无源元件等进行配置，由此呈图8（b）示出的状态。其后，在配置无源元件的面上形成积层布线层20而成为图9（c）示出的状态也可以。

附有积层布线层的支撑基板分离工序：在该工序中，将该附有积层布线层的支撑基板21在所述支撑基板16的剥离层12处进行分离，如图3（D）所示，剥离并除去分离基板2而制得多层层压板1。此外，此处所说的多层层压板1是指积层布线层20与支撑基板16的载体箔11在粘合状态下的层压体。

多层印刷线路板形成工序：在该工序中，对所述多层层压板1施以必要的加工，从而制得未图示的多层印刷线路板。此外，对于此处所说的必要的加工无特别限定，可以采用各种镀层、蚀刻、形成抗蚀剂层等印刷线路板制造中所使用的全部方法。显然，属于该范畴的加工方法根据多层印刷线路板的使用方法不同，遍及多种方法，因而难以进行限定性的阐述，并且即使进行限定性的阐述也没有意义，这是很显然的。

此外，若列举上述加工方法的一例，也可以采用如图10所示的方法。在图3（D）的状态下，若对载体箔11进行全面蚀刻，则成为图10（a）示出的状态。成为图10（a）示出的状态后，通过施以各种必要的加工，就可以作为多层印刷线路板来使用。另外，在图3（D）的状态下，在载体箔11表面设置抗蚀刻层，利用减成法（subtractive process）进行蚀刻加工，由此形成外层电路30，成为图10（b）的状态后，再施以各种必要的加工，也可以作为多层印刷线路板来使用。

工业上的可利用性

通过采用本申请所涉及的多层印刷线路板的制造方法，即使采用无芯积层法使用附有载体箔的铜箔来制造含有积层层的多层层压板，也不会在其表面残留难以蚀刻的耐热金属层。因此，在本申请所涉及的多层印刷线路板的制造方法中，由于无需除去耐热金属层，因而能以低成本来制造多层印刷线路板。

附图标记说明

1 多层层压板

2 分离基板

10 附有载体箔的铜箔

11 载体箔

12 剥离层

13 耐热金属层（防扩散层）

14 铜箔层

15 绝缘层构成材料

16 支撑基板

20 积层布线层

21 附有积层布线层的支撑基板

30 外层电路

31 容纳凹部

32 无源元件（passive element）等

Claims

1.一种多层印刷线路板的制造方法，其是使用附有载体箔的铜箔用无芯积层法来制造多层印刷线路板的方法，其特征在于，包含以下工序：

附有载体箔的铜箔的准备工序，准备至少具有载体箔、剥离层、耐热金属层、铜箔层这四层，且满足载体箔厚度大于等于铜箔层厚度的关系的附有载体箔的铜箔；

支撑基板制造工序，在该附有载体箔的铜箔的所述铜箔层的表面粘接绝缘层构成材料，从而制得由该附有载体箔的铜箔和该绝缘层构成材料所构成的支撑基板；

积层布线层形成工序，在该支撑基板的载体箔表面形成积层布线层，从而制得附有积层布线层的支撑基板；

附有积层布线层的支撑基板分离工序，将该附有积层布线层的支撑基板在所述支撑基板的所述剥离层处进行分离，并在所述铜箔层与所述绝缘层构成材料粘接的状态下，将该绝缘层侧从该附有积层布线层的支撑基板除去，从而制得在所述载体箔表面形成有所述积层布线层的多层层压板；

多层印刷线路板形成工序，将所述多层层压板的载体箔作为外层电路构成材料来使用并形成外层电路，从而制得多层印刷线路板。

2.权利要求1所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述附有载体箔的铜箔采用对其载体箔和铜箔层的至少一面施以了粗化处理、防锈处理、偶联剂处理中的一种以上处理的铜箔。

3.权利要求1或2所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述附有载体箔的铜箔的耐热金属层使用镍或镍合金来形成。

4.权利要求1或2所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述附有载体箔的铜箔的剥离层采用从含氮有机化合物、含硫有机化合物、羧酸中选择的一种或两种以上的有机剂来形成。

5.权利要求3所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述附有载体箔的铜箔的剥离层采用从含氮有机化合物、含硫有机化合物、羧酸中选择的一种或两种以上的有机剂来形成。