CN103722808A

CN103722808A - 具有载体的金属箔

Info

Publication number: CN103722808A
Application number: CN201410001444.7A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木边治
Original assignee: Freesia Macross Corp
Current assignee: Freesia Macross Corp
Priority date: 2011-02-10
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2014-04-16
Also published as: TWI454190B; TW201234937A; KR101528763B1; WO2012108070A1; JP5165773B2; TW201412202A; US20130323455A1; JP2012169350A; TWI433613B; CN103384597A; US20140106112A1; KR20130115373A; KR101377060B1; KR20130138860A

Abstract

本发明提供一种具有载体的金属箔，其包括：非金属制的板状的载体；在该板状的载体的至少一个表面上层压的金属箔；以及在所述金属箔和所述载体之间设置以粘附于所述金属箔的微粘附性材料，在所述金属箔周围设有所述金属箔被所述载体包围的裁剪区域。

Description

具有载体的金属箔

本申请是原申请的申请日为2011年7月27日、申请号为201180067295.9、发明名称为《具有载体的金属箔以及使用其生产层压基板的方法》的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于生产层压基板（无芯基板、所有层积层的基板）的具有载体的金属箔以及使用其生产层压基板的方法。

背景技术

先前技术I

近年来对更轻、更薄以及更小的电子器件等的需求不断。于是，对电子器件的基本部件等的改善需求正日益增加，如印刷电路板的多层结构、金属箔电路的更高度致密化、以及通过将厚度减少到最大限度的更薄的基板。

通常，传统基板的多层结构是通过重复以下工艺（积层工艺（build-upprocess））来形成：将预浸料（通过用环氧树脂浸渍玻璃纺织布并半固化该树脂来制备的）和铜箔层压在被称为CCL（覆铜层压板）的附着铜的层压板上，然后形成回路等（例如，参见专利文献1）。

然而，这样的层压基板的厚度减少导致对CCL的厚度减少的需求。近几年，正在开发厚度为约20μm厚度的超薄CCL，并且将其应用于超薄基板的大规模生产工艺中。

在层压基板的形成期间所述CCL具有作为底板（用于保持平坦度的支架）的功能。不过，由于所述CCL变得更薄，因此所述CCL正在失去其作为用于保持平坦度的支架的功能，并且其在大规模生产工艺中出现各种各样的问题。

先前技术II

尝试过使用金属板如SUS（不锈钢）中间板作为底板。具体地，有通过如下方式获得的无芯基板：通过使用微粘附性材料将铜箔附着在金属板上；以及在其上形成累积层。

如图1（a）至图1（d）、图2（a）至图2（c）以及图3（a）至图3（d）所示的，通过使用低粘附性的材料104将铜箔103首先层压在金属（SUS）基材101的两个表面上。接着，层压预浸料和铜箔102，然后进行轮廓加工（outlinemachining），由此在其上形成通孔和回路（积层工艺）。通过重复上述工艺来生产具有所有层积层的结构（all-layer build-up structure）的无芯基板（虽然在其中省略了插图，但是在每个层压的层上都进行了轮廓加工）。在该工艺中，使用SUS中间板作为无芯基板的载体。由于无芯基板形成在该载体的每个侧面，因此，例如具有在一个镀层工艺中可以处理两个基板的优点，并且基板的生产率高。

引用文献列表

专利文献

[专利文献1]日本未经检查的专利申请公开号2009-272589

发明内容

然而，如果使用如上述先前技术I所描述的超薄CCL，则CCL不能通过普通的刻蚀线，因为CCL是如同一张纸一样薄的材料。

具体地，当用轧辊输送所述无芯基板时，在层压作业中CCL易于发生皱纹和折叠，这是因为CCL由于自身的重量而弯曲并且落入轧辊之间的间隙里。由此产生在产量方面恶化的问题。

同时，超薄CCL包括内应力。具体地，由于在生产CCL时的聚合将预浸料经历C阶段（最后阶段固化），由此使预浸料固化和稳定。然而，CCL在这时会经历固化收缩。

CCL包括收缩应力。由此，虽然在三层结构中由于CCL的对称作用不发生翘曲或收缩（其中铜箔从两侧支持的情况），但这些翘曲或收缩可能在通过蚀刻去除的部分中产生，由此在随后工艺中图案化时的对齐（图案位置对齐）以及缩放比例作业（相对于掩模膜设置放大比率）变为不可行。

例如，在通过蚀刻完全去除一侧后的超薄CCL释放了属于预浸料的收缩应力，并且被变形为卷，这使得在随后的工艺的处理复杂化。

进一步地，如在先前技术II的情况中一样，在使用金属板的方法中，可以在形成回路时在蚀刻或镀层工艺中洗提金属成分，从而产生蚀刻或镀层溶液的污染问题。

而且，在使用金属板的方法中，在基材101和铜箔103之间提供低粘附性层（微粘附性材料104），因为所述基材101在生产无芯基板100后需要容易地分离。

在使用金属板的方法中，金属板的端部暴露于轮廓加工工艺中并且在所述金属板和所述铜箔103之间采用低粘附性结构的界面可容易地被分离。于是，当在刻蚀或镀层工艺中将金属板浸入化学溶液中时，该化学溶液从金属板和铜箔103之间的低粘附性部分的界面渗入，并不利地影响随后的工艺。

另一方面，在最后工艺的拆卸时，优选铜箔103和金属板的界面可容易地被分离。也就是说，在生产工艺中希望所述界面建立尽可能紧密的粘附以便避免化学溶液渗入的因素和在拆卸时需要容易地分离界面的因素之间存在平衡的关系。

另外，所述微粘附性材料104保留在拆卸后的无芯基板100上。通常，所述微粘附性材料104是不溶于水的，因此需要通过物理抛光或化学抛光工艺来去除。

然而，均匀地去除微粘附性材料104是困难的，并且不可避免地带来对随后工艺的不利影响。

本发明的目的在于提供能够改善生产层压基板的加工性的具有载体的金属箔，以及使用具有载体的金属箔制造层压基板的方法。

本发明的第一个方面是具有载体的金属箔，其包括：非金属制的板状的载体、在所述载体的至少一个表面上层压的金属箔、以及在所述金属箔和所述载体之间设置以粘附于所述金属箔并且由聚乙烯醇和硅氧烷树脂的混合物所制成的微粘附性材料。

根据第一个方面，所述微粘附性材料是由聚乙烯醇和硅氧烷树脂的混合物所制成。因此，在制造层压基板的作业期间可以容易地通过水洗或酸洗去除过量的微粘附性材料。

另外，由于通过水洗或者酸洗可以容易地去除所述微粘附性材料，因此可以均匀地去除所述微粘附性材料。因此，可以提供能够改善制造层压基板的加工性的具有载体的金属箔。

可以在金属箔周围设有所述金属箔被所述载体包围的裁剪区域（cutoutregion）。

根据上述构造，在所述金属箔周围设有所述金属箔被载体包围的裁剪区域。因此，防止所述微粘附性材料从所述金属箔的断面暴露于外部，并且防止由与所述微粘附性材料暴露于外部相关的加工负载所引起的分离。

本发明的第二个方面是使用具有载体的金属箔制造层压基板的方法，所述具有载体的金属箔提供有非金属板状的载体、在所述载体的至少一个表面上层压的金属箔、以及在所述金属箔和所述载体之间提供以粘附于所述金属箔的微粘附性材料，所述方法包括：在所述载体上层压所述金属箔和粘附于所述金属箔的微粘附性材料的薄膜；切割在所述金属箔周围设置的裁剪区域，并且所述金属箔被所述载体包围；以及从所述载体分离层压在所述载体上的薄膜。

根据本发明的第二个方面，所述制造方法不使用SUS中间板（金属）等。因此，不存在蚀刻液的污染问题，这归于洗提SUS中间板（金属）的成分等。

由此通过应用上述工艺，可以提供使用具有载体的金属箔制造层压基板的方法，所述具有载体的金属箔可以改善生产层压基板的加工性。

附图说明

图1（a）至图1（d）是表示生产无芯基板的传统方法的图。

图2（a）至图2（c）是表示生产无芯基板的传统方法的图。

图3（a）至图3（d）是表示生产无芯基板的传统方法的图。

图4是表示根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔的构造的图。

图5是表示根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔在经受压制成型后的图。

图6是根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔的部分放大图。

图7是用于解释被用作根据本发明的实施方式的载体的材料的参考表。

图8（a）至图8（c）是表示根据本发明的实施例1的具有载体的金属箔的构造的图。

图9（a）至图9（c）是表示根据本发明的实施例2的具有载体的金属箔的构造的图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明的实施方式。本发明涉及用于制造层压基板（无芯基板，所有层积层的基板）的具有载体的金属箔以及使用所述带有载体的金属箔制造层压基板的方法。

首先，参考图4至图7来描述根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔。

图7用于解释被用作根据本发明的实施方式的载体的材料的参考表，它是表示在用作载体的材料分离后热膨胀系数和翘曲量之间关系的表。在图7中，字母“X”表明相对于100mm长度翘曲量等于或者超过1mm，字母“Y”表明相对于100mm长度翘曲量等于或者低于1mm。

如图4至图6表示，具有载体的金属箔基本上包括：非金属板状的载体（基材）2、在所述载体2的至少一个表面上层压的铜箔（金属箔）3、以及设置在铜箔3和载体2之间且粘附于所述铜箔3的微粘附性材料4。

具有足以在生产层压基板的工艺（具体为层压工艺）期间预防发生皱纹、翘曲、缩放（载体的收缩）等的硬度的材料适用于作为载体（基材）2的材料。

如图7所示，对于适用于载体（基材）2的材料的选择，在将铜箔和预浸料重复层压在所述材料的一个和另一个表面上之后，涉及在从所述基材分离层压材（层压基板）之后的翘曲（如图7中分离之后所示的）以及在通过蚀刻去除一侧上的铜箔之后的蚀刻层压材料之后的翘曲。

关于用于层压材（层压基板）的翘曲，涉及在二层、三层和五层的层压材（如图7中所示的铜层的数量）中的翘曲，其中二层、三层和五层是层压在基材上，其中一层包括被层压在所述材料的一个表面上的铜箔（厚度为5μm的电解铜箔）和预浸料（厚度为20μm的FR-4多层材料）。

根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔1可以通过层压所述预浸料和铜箔3等而制成具有多于5层的多层结构。

关于其它材料，涉及具有1mm厚度的铟板（32.1×10^-6/k）作为具有高热膨胀系数的材料、具有1mm厚度的预浸料（C阶段，17.0×10^-6/k）作为具有所述基板的构成材料的热膨胀系数的材料、以及具有1mm厚度的玻璃板（2.8×10^-6/k）作为具有低热膨胀系数的材料。

如图7表示，当所述预浸料被用作基材（所述载体）时，在所述层压材料从基材分离之后不发生翘曲。然而，当所述铜箔层的数量等于两层时，蚀刻所述铜箔之后发生翘曲。

这是由于作为分离的结果释放了归于预浸料的固化收缩的内应力的事实引起的。在铜箔层等于或超过3层的层压材的情况中，在分离或蚀刻之后不发生翘曲，这是因为所述层压材的硬度增加了。

同时，当高热膨胀系数的材料用作基材时，在分离之后由于热膨胀系数的差异发生翘曲。然而，在蚀刻铜层后不发生翘曲。这是由于高热膨胀系数的材料缓和了（删除了）归于预浸料的固化收缩的内应力的事实引起的。

另一方面，当低热膨胀系数的材料用作基材时，在分离之后由于热膨胀系数的不同发生翘曲。而且，甚至在刻蚀铜箔之后发生更大的翘曲。这是由于作为分离和蚀刻的结果释放了归于预浸料的固化收缩的内应力的事实引起的。

因此，按照用作本发明的实施方式的载体（基材）2的材料的热膨胀系数，优选使用具有与预浸料（如具有1mm厚度的铟板）相等或更大的热膨胀系数的材料。

当使用具有与预浸料（如具有1mm厚度的铟板）相等或更大的热膨胀系数的材料作为载体（基材）2时，只要层压材料具有等于或大于三层的铜箔层数量，在分离或刻蚀之后不会发生翘曲。

由于如上所述优化了载体（基材）的膨胀系数，可以消除翘曲的发生、缩放比例的变化等，并且可以改善生产率。

所述铜箔（金属箔）3是由铜、铜合金等制成的电解铜箔，它是层压在载体2的一个表面和另一个表面上。可以使用铝箔、镍箔、锌箔等来代替铜箔3。

将所述微粘附性材料4粘附至所述铜箔3。在所述载体2和所述铜箔3（所述微粘附性材料4被粘附（被应用）至此）之间提供粘合剂5（见图6）。所述载体2和向其粘附所述微粘附性材料4的所述铜箔3通过所述粘结剂5粘结在一起。

所述微粘附性材料4是由聚乙烯醇（以下被称为PVA）和硅氧烷树脂的混合所制成。具体地，所述微粘附性材料是通过混合硅氧烷树脂与聚乙烯醇（PVA）的水溶液来制备的。

通过改变PVA和硅氧烷树脂的混合比例来改变由此制备的微粘附性材料4的粘着强度。PVA比例的增加，增加了所述微粘附性材料4的水溶性。

由于这个原因，根据本发明的实施方式的微粘附性材料4优选具有在10%～60%范围内的混合硅氧烷树脂比例以便获得有利的溶解性和有利的粘附性。

在此，所述有利的粘附性对应于在5g/cm～500g/cm范围内的微粘附性材料4与粘合剂5之间的分离强度。所述有利的溶解性对应于其中将厚度为10μm的低粘附性层浸入20℃的纯水中时在30秒之内该层溶解的情况。

在拆卸所述层压基板之后，所述微粘附性材料4保留在所述基板的表面上。在此，所述微粘附性材料4是水溶的且因此在该基板的表面上形成回路之前可以容易地通过水洗或酸洗去除。另外，也可以均匀地去除微粘附性材料4。

接着，将描述根据本发明的实施方式的用于制造具有载体的金属箔的方法。在根据本发明的实施方式用于生产具有载体的金属箔的方法中，同样的粘合剂5同时实现所述微粘附性材料所粘附的铜箔3的端面的粘结、以及粘结所述微粘附性材料4所粘附的铜箔3和所述载体（基材）2之间的粘结。

首先，如图4表示，将所述微粘附性材料4施加于每个铜箔3的一个表面（S表面或发光面）（施加工艺）。然后，将所述微粘附性材料4所粘附（被施加的）的铜箔3的薄膜切割成预定的大小（加工工艺）。

然后，如图5表示，将所述粘合剂5配置于载体（基材）2和所述微粘附性材料4所粘附的铜箔3的薄膜之间，然后这些组件经受压制成型（压制成型工艺）。在此，通过压制成型将所述粘合剂5与所述铜箔3的端面（铜箔的一个末端3a和铜箔的另一个末端3b）接触。

具体地，为了粘合铜箔3的端面（铜箔的一个末端3a和铜箔的另一个末端3b）提供足够量的粘合剂。

由于如上述的，粘合剂5粘结铜箔3的端面（铜箔的一个末端3a和铜箔的另一个末端3b），粘合剂5可以防止在刻蚀和镀层工艺中化学溶液从铜箔3和载体（基材）2之间渗入。因此，可以避免铜箔3从基材2分离。

接着，进行轮廓加工，然后进行形成通孔和回路（层压工艺）。进一步地，通过重复层压、通孔形成以及回路形成来形成积层。

接着，在层压后的轮廓加工（如参考表面磨削工艺）中，如图5和图6所示的（注意在图6中仅显示了一个端面），从铜箔3的端面（铜箔的一个末端3a和铜箔的另一个末端3b）分别到载体（基材）2的端面（基材的一个末端2a和基材的另一个末端2b）以及到粘合剂5的端面（粘合剂的一个末端侧5a和粘合剂的另一个末端侧5b）切割出部分A。

通过这样的方式，所述微粘附性材料4没有从铜箔3的端面暴露于外部。因此，在载体2和铜箔3之间采用低粘附性结构的界面不会被分离。

另外，在刻蚀或镀层工艺中浸入化学溶液期间，化学溶液不会从载体2和铜箔3之间的低粘附性部分处界面渗入或者不会不利的影响随后的工艺。因此，可以避免微粘附性材料4的分离（这否则会由于加工负载而发生），这与所述微粘附性材料4暴露于外部相关。

接着，从载体2分离所述微粘附性材料4所粘附的铜箔3的层压薄膜（分离工艺）

如上所述，所述生产方法使用非金属载体2而没有使用SUS中间板（金属）等。因此，不存在归于洗提SUS中间板（金属）等的成分而导致的蚀刻溶液的污染问题。

因此，通过应用上述的工艺，可以提供使用具有载体的金属箔1生产层压基板的方法，所述具有载体的金属箔1能够改善生产层压基板的加工性。

通过参考图8和图9来描述根据本发明的具有载体的金属箔的具体实施例。

根据实施例1和实施例2的具有载体的金属箔具有实质上与根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔等相同的结构，并且省略了相同结构的描述。另外，在以下描述中将用相同的标识符来表示在根据实施例1和实施例2的具有载体的金属箔中的相同构成部分。

实施例1

参考图8，将描述根据本发明的实施例1的具有载体的金属箔21。图8（a）是表示根据本发明的实施例1的具有载体的金属箔21的载体的图。图8（b）是表示根据本发明的实施例1的具有载体的金属箔21的构造的图。图8（c）是表示根据本发明的实施例1的具有载体的金属箔21在经受压制成型后的图。

如图8（a）至图8（c）所示的，具有载体的金属箔21基本上包括：非金属板状的载体（基材）22、在所述载体22的至少一个表面上层压的铜箔（金属箔）23、以及在铜箔23和载体22之间设置以粘附于所述铜箔23的微粘附性材料4。

所述铜箔23是厚度为5μm的电解铜箔。将厚度为1μm的脱模剂（通过将50%的硅氧烷树脂与PVA混合而得到的材料）应用于铜箔23的一个表面（S表面或发光面）上。然后，将向其应用所述脱模剂的铜箔23切割成500mm×500mm的大小（轮廓加工工艺）。采用厚度为20μm的预浸料薄片25作为粘合剂5（参见图6）。

实施例2

参考图9，将描述根据本发明的实施例2的具有载体的金属箔31。图9（a）是表示根据本发明的实施例2的具有载体的金属箔31的载体的图。图9（b）是表示根据本发明的实施例2的具有载体的金属箔31的构造的图。图9（c）是表示根据本发明的实施例2的具有载体的金属箔31在经受压制成型后的图。

如图9（a）至图9（c）表示，具有载体的金属箔31基本上包括：非金属板状的载体（基材）32；在所述载体32的至少一个表面上层压的铜箔（金属箔）33；以及在铜箔33和载体32之间设置并且粘附于所述铜箔33的微粘附性材料4。

与实施例1中的一样，铜箔33是厚度为5μm厚度的电解铜箔。将厚度为1μm的脱模剂（通过将50%的硅氧烷树脂与PVA混合而得到的材料）应用于所述铜箔33的一个表面（S表面或光发光面）上。

然后，将向其应用所述脱模剂的铜箔33切割成500mm×500mm的大小（轮廓加工工艺）。将0.5mm厚的载体（预浸料片）（17×10^-6/K）用作载体32并且将其切割成550mm×550mm的大小。

通过如上所述的，使用预浸料板32（17×10^-6/K），所述预浸料板32起基材（载体）以及粘合剂的功能。因此，不再需要粘合剂或粘合剂薄片。

因此，减少了具有载体的金属箔的组件的数量。由此，可以在使用具有载体的金属箔制造层压基板的方法中降低生产成本。

如上所述的，根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔1、21、31是具有载体的金属箔1、21、31，其包括：非金属板状的载体2、22、32；在所述载体2、22、32的至少一个表面上层压的铜箔3、23、33；以及在所述铜箔3、23、33和所述载体2、22、32之间设置并且粘附于所述铜箔3、23、33的微粘附性材料4。在此，所述微粘附性材料4是由聚乙烯醇和硅氧烷树脂的混合物所制成。

另外，根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔1、21、31中，在铜箔3、23、33的周围设有裁剪区域（从铜箔3、23、33的端面到载体（基材）2、22、32的端面的部分A），其中铜箔3、23、33被载体2、22、32包围。

同时，根据本发明的实施方式的使用具有载体的金属箔1、21、31生产层压基板的方法是使用具有载体的金属箔1、21、31生产层压基板的方法，所述层压基板包括：非金属板状的载体2、22、32；在所述载体2、22、32的至少一个表面上层压的铜箔3、23、33；以及在铜箔3、23、33和载体2、22、32之间设置并且粘附于所述铜箔23的微粘附性材料4。在此，所述方法包括：在载体2、22、32上层压所述微粘附性材料4所粘附的铜箔3、23、33的层压工艺；切割裁剪区域（从铜箔3、23、33的端面到载体（基材）2、22、32的端面的部分A）的切割工艺，所述裁剪区域设置在铜箔3、23、33的周围使得铜箔3、23、33被载体2、22、32包围；以及将在层压工艺中层压的薄膜从载体2、22、32分离的分离工艺。

根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔1、21、31，所述微粘附性材料4由聚乙烯醇和硅氧烷树脂的混合物所制成。因此，在生产层压基板的作业中通过水洗或酸洗能够容易地去除额外的微粘附性材料4。

由于通过水洗或酸洗能够容易地去除微粘附性材料4，所以能够均匀地去除微粘附性材料4。因此，可以提供能够改善生产层压基板的加工性的具有载体的金属箔1、21、31。

由于优化了载体（基材）2、22、32的膨胀系数，所以可以消除翘曲的发生、缩放比例的变化等，因此将改善产率。

根据本发明的实施方式的具有载体的金属箔1、21、31，在铜箔3、23、33周围设有裁剪区域（从铜箔3、23、33的端面到载体（基材）2、22、32的端面的部分A），其中铜箔3、23、33被所述载体2、22、32包围。因此，可以防止所述微粘附性材料4从所述金属箔的端面暴露于外部，以及防止由与微粘附性材料4暴露于外部相关的加工负载所引起的分离。

根据本发明的实施方式的使用具有载体的金属箔1、21、31生产层压基板的方法，所述粘合剂5粘结铜箔3、23、33的端面（铜箔的一个端面3a和铜箔的另一个端面3b）。因此，粘合剂5可以防止在刻蚀和镀层工艺中的化学溶液渗入铜箔3、23、33和载体（基材）2、22、32之间。由此，可以防止铜箔3、23、33从基材2、22、32分离。

由于微粘附性材料4没有从铜箔3、23、33的端面（铜箔的一个端面3a和铜箔的另一个端面3b）暴露于外部，所以载体2、22、32和铜箔3、23、33之间采用低粘附性结构的界面没有被分离。

在刻蚀或镀层工艺中浸入化学溶液期间，化学溶液没有从在载体2、22、32和铜箔3、23、33之间的低粘附性部分处的界面渗入或者没有不利的影响随后的工艺。因此，可以避免与微粘附性材料4暴露于外部相关的加工负载。

所述生产方法没有使用SUS中间板（金属）等。因此，不存在归于洗提SUS中间板（金属）等的组分的蚀刻液污染问题。

由此，通过应用上述工艺，可以提供使用具有载体的金属箔1、21、31生产层压基板的方法，其可以改善生产层压基板的加工性。

根据本发明实施例2的具有载体的金属箔31使用预浸料（17×10^-6/K），其起到作为基材（载体）和粘合剂的功能。因此，不再需要粘合剂和粘合剂薄片。

因此，减少了具有载体的金属箔31的组件的数量。由此，可以在使用具有载体的金属箔生产层压基板的方法中降低生产成本。

虽然在上文中基于说明性实施方式和实施例已经描述了本发明的具有载体的金属箔和使用具有载体的金属箔生产层压基板的方法，但本发明不限于此，并且所述构成的结构可以被任何具有类似功能的结构代替。

Claims

1.一种具有载体的金属箔，其特征在于，包括：

非金属制的板状的载体；

在该板状的载体的至少一个表面上层压的金属箔；以及

在该金属箔和所述载体之间设置以粘附于所述金属箔的微粘附性材料，在所述金属箔的周围设有所述金属箔被所述载体包围的裁剪区域。