CN103430642B - 多层印刷线路板的制造方法 - Google Patents

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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：使用至少具有铜箔层（11）、剥离层（12）、耐热金属层（13）、载体箔（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）的载体箔（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）的铜箔层（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-layerprintedwiringboard)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(corelessbuildup)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，采用使用无芯积层法的制造方法。另外，在该无芯积层法中，使用附有载体箔的铜箔来进行支撑基板与多层印刷线路板的剥离的方法。有关该无芯积层法的技术，存在如下所述技术。
在专利文献1中，如从专利文献1的图中理解的那样，其是以封装基板及其制造方法的改良为目的，公开有如下内容：“芯基板具有在半固化片(Prepreg)2的两侧附着有覆铜箔层压板的载体铜箔3的构成。将该芯基板作为第一电路板10，在极薄铜箔4上形成布线导体作为第二电路板20。在该布线导体上形成绝缘树脂层作为第三电路板30，形成敷形掩模(conformalmask)作为第四电路板40，形成非贯通孔作为第五电路板50。在非贯通孔中镀铜来导通，在其上蚀刻形成布线作为第六电路板。除去含有载体铜箔的支撑基板作为第七电路板，除去极薄铜箔得到第八电路板。”在专利文献1中，还公开了如下要点：在该制造方法中，使用了附有载体铜箔的极薄铜箔，在该极薄铜箔层的表面形成积层层。
另外，专利文献2的目的在于，提供一种由加热温度引起的剥离强度变化小、与树脂基材层压后支撑体铜箔容易剥离且剥离强度稳定的复合铜箔，其公开了“在支撑体铜箔和极薄铜箔间具有用于抑制由支撑体铜箔和极薄铜箔间的热而引起的铜的扩散的防热扩散层、和用于将支撑体铜箔和极薄铜箔机械地分离的剥离层的复合铜箔。”另外，在该专利文献2的说明书第0007段中，叙述了如下所述的防热扩散层：“在采用Ni-P合金层作为防热扩散层情况下，优选其厚度为0.01-5μm。更优选0.05-1μm。若厚度不足0.01μm，会产生小孔，且有剥离强度不稳定的倾向，若超过5μm，会有生产率变差的倾向。”另外，从该专利文献2的实施例来看，使用的是即使薄厚度也有0.1μm的耐热金属层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005－101137号公报
专利文献2:日本特开2002－292788号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，像专利文献2的复合铜箔那样在铜箔层侧设置耐热金属层，且耐热金属层的厚度在0.01μm以上的情况下，由图6（D）可知，如果经过图4-图6的制造工序，即使将支撑体和积层层分离后，在积层层的表面仍残留有厚的耐热金属层。这样厚的耐热金属层，若在积层层的表面残留，此后，在对铜箔层进行必要加工时，需要进行除去耐热金属层的工序。
因此，市场寻求能够提供一种在无芯积层法中，即使采用具有厚的耐热金属层的附有载体箔的铜箔来制造多层印刷线路板，也不需要进行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：准备至少具有铜箔层、剥离层、耐热金属层、载体箔这四层，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载体箔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铜箔层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，优选使用对该铜箔层和载体箔的至少一面施以粗化处理、防锈处理、偶联剂处理中的一种以上处理的铜箔。
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，因此无需进行耐热金属层的除去工序。因此，其在本申请的多层印刷线路板的制造领域中具有实用性。
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。
图11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（corelessbuild-upmethod）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，准备至少具有铜箔层11、剥离层12、耐热金属层13、载体箔14这四层的铜箔。即该附有载体箔的铜箔的基本层结构为：在载体箔表面设置耐热金属层，在该耐热金属层的表面设置剥离层，在该剥离层的表面设置铜箔层。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14可以使用铜箔、铜合金箔、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，优选使用铜箔。且该铜箔可以是电解铜箔，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14的表面按照耐热金属层13、剥离层12、铜箔层11的顺序层压而形成的附有载体箔的铜箔的制造过程中，会显著出现褶皱、折断等，因而不优选。另一方面，即使载体箔14的厚度超过35μm，也不会发生特别的问题。但是，即使载体箔14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，本发明的载体箔比铜箔层更厚，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14和铜箔层11之间的相互扩散”，并防止载体箔14和铜箔层11的烧伤，而使其后的载体箔14和铜箔层11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14的表面形成皮膜时，如果考虑采用具有优异经济性的化学镀法（electrolessplatingprocess）、电镀法（electroplatingprocess）等湿式成膜法，能使所形成的镍或镍合金皮膜膜厚精度优异，且耐热性能稳定的缘故。此外，在耐热金属层13的形成中，也可以采用溅射沉积法（sputterdeposition）、化学沉积法（chemicaldeposition）等干式成膜法。
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。
优选附有载体箔的铜箔10的铜箔层11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11和载体箔14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的载体箔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的载体箔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的铜箔层11表面形成积层布线层20，从而制得附有积层布线层的支撑基板21。此时的积层布线层20，与未图示的含有绝缘层和内层电路的布线层交互地层压配置。关于本发明所使用的无芯积层法没有特别限定。
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的铜箔层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，在铜箔层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，形成与铜箔层11层间连接的内层电路也可以。另外，也可以在支撑基板16的铜箔层11的表面仅粘接树脂薄膜，在其表面以半加成法（semi-additiveprocess）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，也可以采用如图7示出的方法。在图1（B）的状态下，在铜箔层11的表面，设置未图示的抗镀敷层，对必要位置的铜箔层11的表面进行镀敷，从而形成镀铜层33。其后，除去抗镀敷层，并通过闪蚀刻（flashetching）除去在镀敷处的镀铜层33间露出的铜箔层11，形成电路30。另外，能在该电路形成面上形成积层布线层20，并作为图7（b）的状态。
进而，该积层布线层形成工序中，也可以采用图9-图10示出的方法。在图1（B）的状态下，如图9（a）所示，在铜箔层11的表面形成Au-Ni层34。然后，如图9（b）所示，在形成该Au-Ni层34的上面形成镀铜层33，并作为凸块（bump）35，在该凸块的形成面上形成积层布线层20而呈图10（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，如图3（D）、图8（c）、图10（d）所示，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，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的铜箔层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种类不同，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11示出的方法。在图3（D）的状态下，若对铜箔层11进行全面蚀刻，则成为图11（a）示出的状态。成为该图11（a）示出的状态后，通过施以各种必要的加工，可以将其作为多层印刷线路板来使用。另外，在图3（D）的状态下，在铜箔层11的表面设置未图示的抗镀敷层，对必要位置的铜箔层11的表面进行镀敷，从而形成镀铜层33。其后，除去抗镀敷层，并通过闪蚀除去镀敷处的镀铜层33间露出的铜箔层11，形成电路30，作为图11（b）示出的状态，其后，施以种种必要的加工，也可以将其作为多层印刷线路板来使用。
通过采用以上所述本发明的利用无芯积层法来制造多层印刷线路板的方法，可以制得具有高品质且价格低廉的多层印刷线路板。
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。
附图标记的说明
1多层层压板
2分离基板
10附有载体箔的铜箔
11铜箔层
12剥离层
13耐热金属层
14载体箔
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电路
33镀铜层
34Au-Ni层
35凸块

Claims (27)

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，准备至少具有铜箔层、剥离层、耐热金属层、载体箔这四层，且满足载体箔厚度大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载体箔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所述绝缘层构成材料构成的支撑基板；
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所述铜箔层的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，在所述载体箔的表面粘接有所述绝缘层构成材料的状态下，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，并将该绝缘层构成材料侧从该附有积层布线层的支撑基板除去，从而制得在所述铜箔层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，包含对所述多层层压板中的所述铜箔层进行蚀刻的工序，经过该蚀刻工序后，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，在所述积层布线层形成工序中，将所述附有载体箔的铜箔的所述铜箔层作为积层布线层形成用材料来使用，从而形成所述积层布线层。
3.权利要求1所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，在所述积层布线层形成工序中，形成包含所述铜箔层的电路，在该电路形成面形成积层布线层。
4.权利要求2所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，在所述积层布线层形成工序中，形成包含所述铜箔层的电路，在该电路形成面形成积层布线层。
5.权利要求1所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，在所述多层印刷线路板形成工序中，将所述铜箔层作为电路形成用材料来使用，从而形成电路。
6.权利要求2所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，在所述多层印刷线路板形成工序中，将所述铜箔层作为电路形成用材料来使用，从而形成电路。
7.权利要求1、2、5或6所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，在所述多层印刷线路板形成工序中，形成包含所述铜箔层的电路。
8.权利要求1～6任一项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该铜箔层和载体箔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。
9.权利要求7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该铜箔层和载体箔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。
10.权利要求1～6、或9任一项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。
11.权利要求7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。
12.权利要求8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。
13.权利要求1～6、9、11或12任一项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。
14.权利要求7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。
15.权利要求8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。
16.权利要求10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。
17.权利要求1～6、9、11、12、14～16任一项所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔的厚度为7μm～35μm。
18.权利要求7所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔的厚度为7μm～35μm。
19.权利要求8所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔的厚度为7μm～35μm。
20.权利要求10所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔的厚度为7μm～35μm。
21.权利要求13所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔的厚度为7μm～35μm。
22.权利要求1～6、9、11、12、14～16、18～21任一项所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔和所述铜箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。
23.权利要求7所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔和所述铜箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。
24.权利要求8所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔和所述铜箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。
25.权利要求10所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔和所述铜箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。
26.权利要求13所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔和所述铜箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。
27.权利要求17所述的多层印刷线路板的制造方法，其中，所述载体箔和所述铜箔的剥离强度为5g/cm～80g/cm。
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