CN1744800A - 多层线路板和用于制作多层线路板的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有多个线路层的多层线路板，所述多层线路板通过以下工艺预备：在一个绝缘薄片上，形成用于所有线路层的线路图案，所述图案排列在预定位置处；以及以预定顺序折叠形成有线路图案的绝缘薄片，并且在定位的同时层叠已折叠的薄片，然后在一定压力下的真空中加热所得到的薄片，以形成三维电线路。

Description

多层线路板和用于制作多层线路板的工艺

技术领域

本发明涉及多层线路板和多层线路板的制作工艺，本发明的多层线路板适合于利用所谓的按定单建造(build-to-order)生产(其中在接收到定单后开始生产)在较短时间内生产各自数量较小的多种类型的产品。

背景技术

参考图9描述用于传统的通用多层印刷线路板的制作工艺的示例。

多层印刷线路板按如下制作。使用包括树脂基底材料的覆铜箔层压板双面覆铜箔层压板，通过所谓的光刻方法首先形成用于线路板内层的图案(S1到S7)，其中，所述基底材料由例如包含约500mm²的玻璃纤维织物的环氧树脂组成，并且在两个表面上都层压有铜箔(S1)。覆铜箔层压板覆盖有干膜(光刻胶)(S2)，并且，使用已形成内层线路图案的光掩模，使所得到的覆铜箔层压板经历曝光(S3)、显影(S4)、刻蚀(S5)、干膜去除(S6)、水洗(S7)和干燥(S8)。

然后，铜箔通过热固性树脂(预浸渍材料，prepreg)层叠在图案化的内层衬底的顶表面和背表面的每一面上(S9)，并在一定压力下加热，以将其结合在一起(S10)。通过步骤S11到S17，以与形成内层图案(S2到S8)相同的方式形成外层图案。随后，在图案化外层中形成孔(步骤18)，并且清洁孔内侧，紧接着对孔镀铜，以实现内部线路和外层之间的电连接(步骤19)。

随后，为了确保获得包括抗潮湿在内的可靠性，使线路板层压板经历后处理。具体地说，在形成有外层线路图案的线路板层压板的顶表面和背表面的每一面上形成阻焊剂图案(步骤20)，以基本覆盖除了诸如焊盘的连接终端区域以外的整个区域。然后，利用丝网印刷来印刷用于板的编号、字母和字符等等(步骤21)。所得到的线路板被处理成预定的外部尺寸，并且对于多层可分割板，如果必要的话，形成V形槽等，以使得在后续步骤中可以容易地分割板(步骤22)。随后，进行检查，如外表测试或导电测试(步骤23)，并且对暴露在阻焊剂图案中的焊盘进行表面处理，如电镀或抗腐蚀处理(步骤24)，从而完成多层印刷线路板的制作。

关于多层印刷线路板，对于表面安装部件，如QFP(四列扁平封装)中的IC部件和芯片部件，印刷焊锡膏(步骤25)，然后安装部件(S26)，并进行回流加热，在预定位置处焊接(步骤27)。具体地说，当要安装的部件对高频波等敏感时，用于电磁屏蔽的屏蔽壳被固定到包含该部件的区域，并被焊接，以实现壳和地之间的电导(步骤28)。

例如，当线路图案由包括顶表面和背表面的四层组成时，一个双面覆铜箔层压板被用于顶表面和背表面的内层，而两片铜箔被用于顶表面和背表面的外层，然后使用四个光掩模对各层进行曝光、显影、刻蚀和去除抗蚀剂的处理。例如，当线路图案由六层组成时，一个双面覆铜箔层压板被用于内层，两个层压板被用于外层，并且使用六个光掩模板形成用于各层的图案。

在专利文献1和专利文献2中公开了传统已知的印刷线路板的示例。

[专利文献1]日本专利申请公开No.2002-335077(图3)

[专利文献2]日本专利申请公开No.2000-353863(图4)

发明内容

传统多层印刷线路板的制作工艺有益地用在大量生产中；然而，在曝光时每层都需要光掩模，并且每层都形成图案，因而需要很长的准备时间，并且所形成的各层之间的产量不同，导致所使用的材料量很大。

具体地说，每层都形成图案，因此，当使用同一装置时，生产交货时间相当长，另一方面，当进行并行生产时，必须使用多个装置，从而在生产上需要大量的空间和投资。另外，各层中图案的形成的产量彼此不同，因此从具有最低产量的步骤中所需的量来确定所使用的材料量，从而必然使用大量的材料。

在包括这样制作的多层印刷线路板的印刷线路板上安装有电子部件，具体地说，构成高频电路的一部分覆盖有用于电磁屏蔽金属壳等，由此，由电子部件占据的线路板的安装区域需要较大的面积，使得必须增大印刷线路板自身的尺寸。这样，用于电磁屏蔽的壳被放置在印刷线路板上并且连接到地，因此，其缺点不仅在于需要附加的焊接操作，还在于由于线路板受到的振动壳可能移动。

为了获得等同于多层印刷线路板的构造，存在一种方法，在该方法中，电子部件安装在由形成有线路图案的薄基底材料组成的柔性衬底上，并且弯曲位于电子部件的安装区域外部的柔性衬底的部分，使其层叠并连接到形成在其他电子部件上的柔性衬底的部分。然而，这样，层叠的上和下柔性衬底之间的导电只能由柔性衬底两端的层叠部分实现，因此，有下面的问题存在：在长线路的任何中间部分处生成或吸收噪声，使得衬底对于部件之间的电磁相互作用敏感。

考虑到上述问题，在本发明中，提出了一种多层线路板以及用于制作多层线路板的工艺，其中所述多层线路板的优点不仅在于适合于生产数量较小的多种类型的产品，还在于可以容易地实现具有用于电子部件的电磁屏蔽的构造。

为了解决上述问题，本发明的多层线路板是一种具有多个线路层的多层线路板，该板通过以下工艺获得：在一个绝缘薄片上，形成用于所有线路层的线路图案，所述图案排列在预定位置处；以及以预定顺序折叠形成有线路图案的绝缘薄片，并且在定位的同时层叠已折叠的薄片，然后在一定压力下的真空中加热所得到的薄片，以形成三维电线路。

利用上述构造，在本发明的多层线路板中，当满足不等式(绝缘层数量)×(多层线路板中每层面积)＜(工作尺寸)时，就可以在单个绝缘薄片上同时形成用于所有层的线路图案，因此不仅可以明显缩短形成线路图案所需的时间，而且在各步处理中只需要一个装置。

本发明是上述多层线路板，其中，在绝缘薄片中形成孔，使得线路图案的导电表面通过所述孔暴露，以在形成有线路图案的表面上形成由导体组成的突起，并且形成绝缘结合层，使得突起的顶部并不完全掩埋在键合层中，其中，在折叠并层叠绝缘薄片后，通过所述孔处暴露的导电表面与突起彼此电连接。

利用上述构造，在本发明的多层线路板中，结合层构成了线路图案中间的绝缘层，另外，通过形成在绝缘薄片中的孔暴露的线路图案和突起在一定压力下结合，由此高可靠性地实现了层间的电连接。

本发明是上述多层线路板，其中，基本上整个最外层表面覆盖有固化的绝缘树脂。

利用上述构造，在本发明的多层线路板中，电子部件可以安装通过孔暴露的多层线路板的铜箔表面上，或者多层线路板可以安装在更大尺寸的另一个印刷线路板上，并且由于外部表面覆盖有固化的绝缘树脂，因此可以相当程度上避免由于潮湿渗透等而引起的线路图案腐蚀的缺点，而无需在单独步骤中在表面上形成阻焊剂。

本发明是上述多层线路板，其中，在线路图案上形成有电子部件，其中，在折叠并层叠绝缘薄片后，电子部件位于内层。

利用上述构造，在本发明的多层线路板中，形成了电子部件嵌入在绝缘树脂中的结构，因此初始性能和接触可靠性可以维持很长时间。

本发明是上述多层线路板，其中，电子部件是通过煅烧期望的胶形成的电阻器或电容器。

利用上述构造，在本发明的多层线路板中，不需要印刷焊接胶、安装电子部件或回流加热处理，并且可以在与形成线路图案类似的步骤中形成电子部件，由此所获得的并入有电子部件的多层线路板有良好的接触可靠性。

本发明是上述多层线路板，其中，折叠绝缘薄片使得由线路图案组成的电磁屏蔽层排列在电子部件外部。

利用上述构造，在本发明的多层线路板中，通过折叠并层叠绝缘薄片，使电子部件安装在印刷线路板的内层中，因此，围绕电子部件的线路图案充当电磁屏蔽层，使得不仅可以降低电磁相互作用的影响，并且不需要改变多层线路板自身的厚度或尺寸，而且不会由于振动降低可靠性。

本发明的多层线路板的制作工艺是一种用于制作具有多个线路层的多层线路板的工艺，其中所述工艺包括以下步骤：在一个绝缘薄片上，形成用于所有线路层的线路图案，所述图案排列在预定位置处；在绝缘薄片上，形成连接到线路图案的接触孔；以预定顺序折叠绝缘薄片，并且在定位的同时层叠已折叠的薄片；以及在一定压力下的真空中加热已折叠并层叠的绝缘薄片，以形成经过接触孔的三维电线路。

利用上述构造，在本发明的多层线路板的制作工艺中，可以在单个绝缘薄片上同时形成用于所有层的线路图案，因此，不仅可以明显缩短形成线路图案所需的时间，从而使工艺适合于生产数量较小的多种类型的产品，而且在各步处理中只需要一个装置，从而可以减小装置成本。

利用本发明的多层线路板和多层线路板的制作工艺，可以明显缩短形成线路图案所需的时间，另外，可以确保高可靠性的层间的电连接，并且在包含电子部件的多层线路板中，可以容易地实现电磁屏蔽结构，该结构使内部和外部之间的电磁相互作用的影响无效，从而使工艺适合于生产数量较小的多种类型的产品，此外，在各步处理中只需要一个装置，从而可以减小装置成本。

下文中参考附图中所示的本发明的特定实施例，详细解释了本发明的其他特征和其优点。

附图说明

图1A是根据本发明一个实施例的多层线路板示例的外观的透视图，图1B是该示例的横向截面图；

图2A-2F是用于解释根据本发明一个实施例的多层线路板示例的制作步骤的横截面图，其中图2A示出了在铜箔上的光敏聚酰亚胺中形成接触孔的状态，图2B示出了形成线路图案的状态，图2C示出了形成凸点的状态，图2D示出了形成绝缘结合层的状态，图2E示出了弯曲末端部分的状态，图2F示出了线路板被折叠为绕线结构并被固化的状态；

图3A-1到3F是对应于图2A-2F的透视图；

图4A-4C图示了用于同时生产多个图1A和1B的多层线路板的步骤，其中图4A示出了铜箔上的光敏聚酰亚胺中的图案，图4B是折叠状态的俯视图，图4C是图4B的正视图；

图5A-5G是用于解释根据本发明一个实施例的另一个多层线路板示例的制作步骤的横截面图，其中图5A示出了线路图案形成于双面覆铜柔性衬底的两个表面上图案的状态，图5B示出了形成孔的状态，图5C示出了形成电镀抗蚀剂的状态，图5D示出了形成凸点的状态，图5E示出了形成阻焊剂的状态，图5F示出了形成绝缘结合层的状态，图5G示出了线路板被折叠为绕线结构并被固化的状态；

图6A-6E是用于解释根据本发明一个实施例的另一个多层线路板示例的制作步骤的横截面图，其中图6A示出了在热塑性塑料膜中形成孔的状态，图6B示出了孔被堵塞的状态，图6C示出了形成线路图案的状态，图6D示出了折叠板的状态，图6E示出了线路板被折叠为绕线结构并被固化的状态；

图7A-7F是用于解释根据本发明一个实施例的另一个多层线路板示例的制作步骤的横截面图，其中图7A示出了形成电连接在双面覆铜箔的柔性衬底的两侧之间的线路图案的状态，图7B示出了形成阻焊图案的状态，图7C示出了形成凸点并形成绝缘结合层的状态，图7D示出了安装部件的状态，图7E示出了线路板被折叠并被固化的状态；

图8A-8G是用于解释根据本发明一个实施例的另一个多层线路板示例的制作步骤的横截面图，其中图8A示出了在铜薄片上形成线路图案的状态，图8B示出了形成厚膜器件的状态，图8C示出了形成具有接触孔的聚酰亚胺膜的状态，图8D示出了表面覆盖有掩膜的状态，图8E示出了形成凸点并形成绝缘结合层的状态，图8F示出了弯曲末端部分的状态，图8G示出了线路板被折叠为绕线结构并被固化的状态；以及

图9是示出了传统的多层印刷线路板的制作流程的一个示例的流程图。

具体实施方式

下面将参考图1A-4C描述用于实现本发明的多层线路板和制作多层线路板的工艺的最佳实施方式的示例。

图1A和1B示出了本示例中的多层线路板，其中图1A是透视图，图1B是横向截面图。图2A-2F是用于解释本示例的多层线路板的制作步骤的横截面图，其中图2A示出了在铜箔上的光敏聚酰亚胺中形成接触孔的状态，图2B示出了形成线路图案的状态，图2C示出了形成凸点的状态，图2D示出了形成绝缘结合层的状态，图2E示出了弯曲末端部分的状态，图2F示出了被折叠为绕线结构并被固化的多层线路板。图3A-1-3F是对应于图2A-2F的透视图，其中图3A-1和图3A-2的透视图对应于图2A的横截面图，图3B-1和图3B-2的透视图对应于图2B的横截面图。图4A-4C解释了用于同时生产多个图1A和1B的多层线路板的步骤，其中图4A示出了铜箔上的光敏聚酰亚胺中的图案，图4B是折叠状态的俯视图，图4C是图4B的正视图。

在图1A和1B中，标号10指代多层线路板，并且多层线路板10例如有如下尺寸：宽度25mm，长度20mm，厚度约为0.5mm，并且包括由四层组成的线路图案层。标号11指代通过固化薄片形式的光敏聚酰亚胺而形成的聚酰亚胺薄片，12指代由铜箔组成的线路图案，13指代绝缘结合层，11a指代在聚酰亚胺薄片11中形成的接触孔，14指代由导体组成的凸点(突起)。

如图1A所示，多层线路板10具有包括形成有孔11a、11a...的聚酰亚胺薄片11和绝缘结合层的结构，该聚酰亚胺薄片11和绝缘结合层被一起弯曲，使得聚酰亚胺薄片构成最外层，并且如图1B所示，凸点14穿过位于内层的聚酰亚胺薄片11上的孔11c、11d、11e，以与另一层的线路图案获得接触，从而形成三维电路。

下面参考图2A-4C描述图1A和1B中所示本示例的多层线路板10的制作步骤。

首先，如图2A和图3A-1所示，将光敏聚酰亚胺施加到铜箔9上并且干燥，然后使用光掩模板进行曝光，以形成接触孔11a、11b、11c、11d和通孔11e，接着显影以形成预定排列的接触孔11a、11b、11c、11d和通孔11e的图案，随后在该状态下通过加热固化，以形成薄片形式的聚酰亚胺薄片11。

通过固化光敏聚酰亚胺而形成的薄片不再具有任何光敏性，因此，下文中薄片仅指“聚酰亚胺薄片11”。

如图2A和图3A-1所示，在这种情况下，假定将聚酰亚胺薄片11划分为五个区域，则在区域R1到R5中，给区域R1分配四个接触孔11a，区域R2分配两个接触孔11b，区域R3分配两个接触孔11c，区域R4分配两个接触孔11d，区域R5分配四个孔11e。铜箔9的上表面通过所形成的接触孔11a、11b、11c、11d和孔11e暴露，如图3A-1所示。

随后，从铜箔9的侧向观察，将光敏抗蚀剂施加到铜箔9的表面上，如图2A和图3A-2的透视图所示，然后使用一个光掩模曝光，该光掩模具有形成于其上用于所有层(本示例中是四层)的线路图案12，随后显影、刻蚀、去除抗蚀剂，以将由铜箔9组成的线路图案12转移到聚酰亚胺薄片11的背表面上，如图2B和图3B-1所示(下文中，由标号12指代由通过刻蚀铜箔9形成的导体组成的线路图案)。

在这种情况下，关于图3B-1中所示的区域R1到R5，在聚酰亚胺薄片11的背面上，在区域R1中形成线路图案12的第一层，在区域R2中形成第四层，在区域R3中形成第二层，在区域R4中形成第三层，并且通过刻蚀完全去除区域R5中的铜箔9以形成通孔11e。如果必要的话，在该阶段进行对由线路图案12组成的电路的检查。图3B-2示出了从聚酰亚胺薄片11的侧向观察的形成有线路图案12的衬底。

然后，如图2C和图3C所示，利用印刷方法等，在形成有线路图案12的表面上，形成由导电胶组成的凸点(突起)14、14...。导电胶包括包含银粒子的环氧树脂等，其可在相对较低的温度下固化，并且所形成具有良好的低电阻特性、抗挠强度以及良好的粘附性的固化产品。

随后，如图2D和图3D所示，以如此厚度施加绝缘结合材料，以便于覆盖表面上的形成有线路图案12的区域R1到R4，该厚度使得凸点14并不完全掩埋在结合材料中，而凸点14的顶部从表面突出，以形成绝缘结合层13，然后结合层固化直到其无粘性为止。所使用的结合材料包括包含少量添加剂的环氧树脂基材，添加剂用于增强对聚酰亚胺树脂和金属的粘附性。

然后，如图2E和图3E所示，弯曲对应于其中形成有通孔11e的区域R5的部分，使得背表面与对应于区域R4的形成有线路图案12的表面形成紧密接触，随后，按顺序依次弯曲区域R4和区域R3之间的边界、区域R3和区域R2之间的边界、以及区域R2和区域R1之间的边界，由此形成由聚酰亚胺薄片11作为基底材料组成的多层绕线结构，其中聚酰亚胺薄片11是，如图2F和图3F所示(折叠步骤)。

在这种情况下，在区域R4中形成的凸点穿过通孔11e，并且连接到区域R3中的线路图案12，在区域R2中形成的凸点连接到区域R4中通过接触孔11d暴露的铜箔表面，而在区域R1中形成的凸点连接到区域R3中通接触孔11c暴露的铜箔表面(见图1B)。在折叠之前去除不必要的刃边面。

随后，如图2F和图3F所示，将绕线结构的线路板放置在未示出的夹具中并加热，并且在减压的环境中除气的同时，例如向下按压形成有接触孔11a的表面(如图所示)，以在如此状态下将绝缘键合层13固化，在该状态中，层彼此之间相互紧密接触，确保了导电，并且保留了预定厚度，从而形成了具有预定外部尺寸的多层线路板。

最后，从固化后的多层线路板中去除不必要的树脂，并且将线路板修剪为最终的外部形状尺寸以获得分立件。然后，进行最终测试，如果必要的话，对通过形成在上表面和下表面中的接触孔11a、11b而暴露的线路图案12组成的焊盘进行镀金或预涂熔剂处理，以防止腐蚀。

下面参考图4A-4C描述用于更有效地制作图1A和1B中所示的示例的多层线路板的步骤。

在图4A中，为了使用一个工作尺寸的薄片同时生产三个多层线路板，在铜箔9上沿纵向放置三个聚酰亚胺薄片11(在图4A中由实线指示三个矩形方框)，其中每个都形成有图2A和图3A中所示的接触孔11a-11d和孔11e。

具体地说，预备具有较大尺寸的铜箔9，并且如图4A所示，为了同时生产多个多层线路板10，例如，在铜箔9的上侧和下一侧，预先形成孔9-1、9-1...，用于以对应于所需区域R的数量的数量定位管脚(在图中上侧和下侧的每一侧都形成有五个孔)。然后，基于定位孔9-1、9-1...，沿纵向布置并形成所需数量的长方形线路图案12(图中三个图案形成在10-1到10-3)。

然后，根据如上参考图2A-3F所述类似的步骤，在三个聚酰亚胺薄片11中形成接触孔11a、11b、11c、11d和通孔11e，这三个聚酰亚胺薄片11以长条形被施加到铜箔9的上表面，并沿纵向排列，然后对背面上的铜箔9进行处理以形成纵向排列的三个线路图案12。

然后，去除图4A中所示浪费的衬底区域R9a、R9b，然后形成凸点14(见图2C和图3C)，并形成由绝缘材料组成的绝缘结合层13(见图2D和图3D)，并且在将定位孔9-1、9-1...连续插入到形成在未示出的用于折叠的夹具中的两个定位管脚的同时，从区域R5将衬底弯曲(见图2E和图3E)成图4B和图4C所示的折叠状态。

随后，在减压的环境中除气的同时，加热并按压所得到的图4B和图4C所示状态的衬底，以在层彼此之间紧密接触的状态下固化树脂，从而确保层间的导电。

最后，减掉图4B中虚线所示的部分，以将上定位孔9-1和下定位孔9-1的部分与多层线路板的中间的三部分分离，由此产生三个多层线路板。

在折叠之前，通过在凸点14的顶部或通过接触孔11a-11d暴露的铜箔9的上表面形成在本申请人已公开的专利申请(未审查的日本专利申请早期公开说明书No.2003-8209和2003-318545)中公开的导电结材料，可以确保获得折叠并在压力下结合后的层与层之间线路的接触可靠性。

在图1A-4C所示示例的多层线路板和多层线路板的制作工艺中，在铜箔9和施加到铜箔9上的聚酰亚胺薄片11中形成用于所有层的线路图案12，然后折叠薄片，并在减压的环境中的压强下加热，以将单个层中的线路图案12彼此电连接，并且当满足不等式：(绝缘层的数量)×(多层线路板中每层面积)＜(工作尺寸)时，就可以在单个绝缘薄片上同时形成用于所有层的线路图案。因此，可以在单个步骤中进行线路图案12的形成，并且多个分割较容易，因而多层线路板适合于在较短时间内生产数量较小的多种类型的产品，尤其适合于生产小尺寸的多层线路板，此外，在各步处理中只需要一个装置，从而可以减小装置成本。

参考图5A-5G描述用于实现本发明的多层线路板和制作多层线路板的工艺的最佳实施方式的另一个示例。

图5A-5G是用于解释本示例的多层线路板的制作步骤的横截面图，其中图5A示出了线路图案形成于双面覆铜柔性衬底的两个表面上图案的状态，图5B示出了形成孔的状态，图5C示出了形成电镀抗蚀剂的状态，图5D示出了形成凸点的状态，图5E示出了形成阻焊剂的状态，图5F示出了形成绝缘结合层的状态，图5G示出了被折叠为绕线结构并被固化的多层线路板。

在图1A-4C所示的示例中，在施加到铜箔9上的光敏聚酰亚胺中形成接触孔，然后在铜箔9中形成图案，而在本示例的多层线路板和制作多层线路板的工艺中，使用了由聚酰亚胺树脂薄片组成的双面覆铜薄片。

在下面的描述中，在图5A-5G和图1A-4C中相似的部件或部分由相似的标号指代。

首先，将光敏抗蚀剂施加到双面覆铜薄片的每一面上的铜箔上，使用两个形成有线路图案12(被配置用于所有层的一半)的光掩模进行曝光，接着进行显影、刻蚀、去除抗蚀剂的处理，由此如图5A所示，形成由上表面上的铜箔组成的线路图案12a(如图所示)和下表面上的线路图案12b，即，同时在顶表面和背表面上形成线路图案12a和12b。

然后，如图5B所示，利用激光器在图5B中所示的覆铜薄片的下表面中形成非通型孔20a，并且清洁通过孔20a的底部暴露的线路图案12a的铜箔表面，然后，在表面上吸附作为无电镀层的核的催化剂金属，随后，对整个覆铜薄片进行无电镀铜，使所得到的镀膜具有极小的厚度，并且可以获得对聚酰亚胺基底材料20的暴露部分的电镀(镀层未示出)。通过适当地选择包括铜箔的衬底规格和激光器条件，可以利用激光器获得一端闭合(非通型)的孔。

接着，将电镀抗蚀剂21施加到聚酰亚胺基底材料20每一侧的整个表面上，然后如图5C所示，图案化电镀抗蚀剂21图案，以形成孔20a形成部分和凸点形成部分20b的孔，其中凸点形成较晚。

然后，对通过电镀抗蚀剂21暴露的孔20a形成部分和凸点形成部分20b(见图5B)在由铜的无电镀确保导电的状态下进行铜电镀，以允许在凸点形成部分20b中形成由镀铜组成的凸点29的同时，电镀的铜19在孔20a中生长，直到铜的厚度基本与电镀抗蚀剂21的厚度相同。在电镀铜之后，对所得到的衬底进行锡电镀，并且去除电镀抗蚀剂21，如图5D所示，然后通过刻蚀去除形成在聚酰亚胺基底材料20的整个表面上的薄的无电镀铜。

接着，如图5E所示，在区域R1和区域R2中形成由阻焊剂22组成的图案，其中区域R1和R2在折叠后构成了最外层。

然后，如图5F所示，将绝缘结合材料13施加到聚酰亚胺基底材料20的表面(与形成有阻焊剂22的表面相反)上，以便于以如此厚度覆盖区域R1到R3，该厚度使得凸点并不完全掩埋在结合材料中，而凸点的顶部伸出，然后固化直到其没有粘性。

随后，弯曲所得到的薄片，使得图5F中所示的区域R4构成最内层，并且形成有阻焊剂22的表面(区域R1和R2中的下表面，如图5F中所示)构成最外层(见图5G)。

最后，如图5G所示，将绕线结构的线路板放置在未示出的夹具中并加热，并且例如在减压的环境中除气的同时按压区域R1的表面，以在层与层之间彼此紧密接触的状态下固化树脂以确保层间的导电，由此形成多层线路板。

容易理解，图5A-5G中所示的多层线路板和多层线路板的制作工艺的示例展现了与图1A-4C中所示的示例类似的效果。

下面参考图6A-6E描述用于实现本发明的多层线路板和制作多层线路板的工艺的另一个最佳实施方式的示例。

图6A-6E是用于解释本示例的多层线路板的制作步骤的横截面图，其中图6A示出了在热塑性塑料膜中形成孔的状态，图6B示出了孔堵塞的状态，图6C示出了形成线路图案的状态，图6D示出了折叠板的状态，图6E示出了被折叠为绕线结构并被固化的多层线路板。

在图5A-5G所示的示例中，使用了由聚酰亚胺薄片组成的双面覆铜薄片，而在本示例的多层线路板和制作多层线路板的工艺中，使用了所谓的液晶聚合物作为基底材料，液晶聚合物具有热塑性和高抗热性。

在下面的描述中，在图6A-6E和图1A-5G中相似的部件或部分由相似的标号指代。

首先，如图6A所示，利用激光器或加热管脚，在由液晶聚合物组成的约25-μm的薄片30中形成开口30a、30a...，开口30a、30a...是在完成外部形状之后，对应于薄片30的两侧与上表面的焊盘之间的接触孔的部分。例如，可以使用包含异酞酸、SPS(间同立构聚苯乙烯)等的4羟基苯甲酸聚酯(4-hydroxybenzoic polyester)作为液晶聚合物。

然后，如图6B所示，利用印刷方法等在开口部分30a、30a...中塞入导电胶，并对其进行固化处理以形成塞入胶25。

随后，如图6C所示，导电胶被印刷在薄片30的上表面(如图所示)，并固化以同时形成用于所有层的线路图案12。在这种情况下，如果必要的话，进行由线路图案组成的电路的检查。

然后，如图6D所示，弯曲所得到的薄片，使得区域R6构成最内层，而图中所示的区域R1和区域R2的上侧构成最外层。

最后，如图6E所示，将绕线结构的线路板放置在未示出的夹具中，并加热到液晶聚合物的熔点或更高温度，并且例如在减压环境中除气的同时按压区域R1和R2的表面，并在层与层之间彼此紧密接触的状态下冷却以固化树脂，由此确保层间的导电。液晶聚合物有热塑性，因此，通过加热，聚合物本身软化，并且接着按压电镀之后，由此使线路图案的形成变得极其容易。

如果必要的话，修剪所得到的薄片，并进行连接检查，由此形成多层线路板。

容易理解，图6A-6E中所示的多层线路板和多层线路板的制作工艺的示例展现了与图1A-4C中所示的示例类似的效果。

下面参考图7A-7F描述用于实现本发明的多层线路板和制作多层线路板的工艺的另一个最佳实施方式的示例。

图7A-7F是用于解释本示例的多层线路板的制作步骤的横截面图，其中图7A示出了形成电连接在双面覆铜柔性衬底的两侧之间的线路图案的状态，图7B示出了形成阻焊图案的状态，图7C示出了形成凸点并形成绝缘结合层的状态，图7D示出了安装部件的状态，图7E示出了被折叠并被固化的多层线路板。

在图1A-6E所示的示例中，在内层只形成有线路图案，而在本示例的多层线路板和制作多层线路板的工艺中，在内层中的线路图案上安装了电子部件。在下面的描述中，在图7A-7F和图1A-6E中相似的部件或部分由相似的标号指代。

首先，接触孔形成在具有聚酰亚胺基底材料20的双面覆铜薄片中，并然后进行无电镀铜和铜电镀的处理，处理方式与图5A-5G(即图5C和图5D)中所示的示例相同，以允许电镀的铜在接触孔中生长，堵塞孔。

然后，将光敏抗蚀剂施加到双面覆铜薄片的每一表面上的铜箔上，并使用两个形成有线路图案12(被配置用于所有层的一半)的光掩模进行曝光，接着进行显影、刻蚀、去除抗蚀剂的处理，从而如图7A所示，形成由上表面上的铜箔组成的线路图案12a(如图所示)和下表面上的线路图案12b(如图所示)，即，同时在聚酰亚胺基底材料20的顶表面和背表面上形成线路图案12a和12b。

然后，如图7B所示，在图中所示的上表面上，使用光敏聚酰亚胺31作为阻焊剂，形成阻焊图案。

接着，如图7C所示，在与形成有阻焊图案的表面相对的表面(即，图中所示的下表面)上，形成用于在层叠后连接到其他层的凸点24，然后形成绝缘结合层13。可以使用上述的导电胶(见图2C和图3C)或铜电镀(见图5C和5D)来形成凸点24。

然后，如图7D所示，将焊胶或导电胶26-1到26-4施加到形成有阻焊图案的表面上，然后安装芯片部件41a、41b。芯片部件41b安装在导电胶26-3上，并且在折叠后，只有芯片部件41b的一端电连接，而另一端电连接到导电胶26-4。

接着，如图7E所示，在安装有芯片部件41a、41b的区域R2上，折叠对应于区域R1的部分，然后沿区域R2和区域R2之间的边界折叠薄片，以使得图7D中所示的区域R2层叠在区域R3的下表面上。由此，芯片部件夹在区域R1和区域R2的线路图案之间，以获得电连接。

然后，如图7F所示，折叠对应于区域R4的末端部分，并层叠在图7E中所示的最下层表面(区域R1)上。

接着，将折叠结构的线路板放置在未示出的夹具中并加热，并且例如在减压环境中除气的同时，按压区域R3的表面，以在对应于凸点的线路图案12彼此之间紧密接触的状态下固化树脂，从而确保层间的导电。

然后，如果必要的话，将所得到的线路板修剪为最终的外部尺寸，并且进行最终性能测试，从而实现了电路模块形式具有集成地结合了的电子部件的多层线路板，。

容易理解，图7A-7F中所示的多层线路板和多层线路板的制作工艺的示例展现了与图1A-4C中所示的示例类似的效果。

具体地说，在安装有用作高频电路的电子部件的多层线路板上，电子部件需要被电磁屏蔽。本示例中的多层线路板具有折叠结构，这可以容易地形成由围绕电子部件的线路图案组成的电磁屏蔽层，从而能够稳定的操作而不接收电磁效应。不需要屏蔽壳，因而与传统线路板的成本相比，成本可以减小，另外，多层线路板不会由于振动等降低器件可靠性。

下面参考图8A-8G描述用于实现本发明的多层线路板和制作多层线路板的工艺的另一个最佳实施方式的示例。

图8A-8G是用于解释本示例的多层线路板的制作步骤的横截面图，其中图8A示出了在铜薄片上形成线路图案的状态，图8B示出了形成厚膜器件的状态，图8C示出了形成具有接触孔的聚酰亚胺膜的状态，图8D示出了表面覆盖有掩膜的状态，图8E示出了形成凸点并形成绝缘结合层的状态，图8F示出了弯曲末端部分的状态，图8G示出了被折叠为绕线结构并被固化的多层线路板。

在图7A-7F所示的示例中，单个形式的芯片部件被嵌入在内层中，而在本示例的多层线路板和制作多层线路板的工艺中，在线路图案中集成地形成有诸如电阻器或电容器之类的无源部件。

在下面的描述中，在图8A-8G和图1A-4C中相似的部件或部分由相似的标号指代。

首先，如图8A所示，将电镀抗蚀剂施加到厚度大于0.05mm的铜薄片39上，并使用一个形成有用于所有层(本示例中是四层)的线路图案12的光掩模进行曝光、显影。然后，在表面上镀上约5μm厚的镍，小于1μm的金，约小于5μm的镍和约20μm的铜。在镀铜之后，去除电镀抗蚀剂，转移并形成线路图案12，其中线路图案12由作为支撑体的铜薄片39上的镍-金-镍-铜的层组成(下文中，由具有这种层构造的导电体组成的线路图案以标号12指代)。

然后，如图8B所示，在线路图案12的预定位置40、40、40印刷电阻器胶，并在约900°煅烧以形成所谓的厚膜电阻器，该电阻器胶是通过将高电阻材料(如氧化钌)加入到玻璃粉中而准备的，其中玻璃粉是通过将原始的粗原料(如硅沙、长石、或石灰)或工业粗原料混合在一起，并在高温下熔化混合物，然后对其淬火而获得的玻璃片。另一方面，当形成电容器时，印刷包含介电材料(如钛酸钡)的电容器胶，以便于覆盖具有具有预定面积的线路图案12的电极区域，然后在约900°进行煅烧，并且，为了形成另一个电极，在煅烧后的胶中的介电材料上形成由导电胶组成的电极图案。煅烧温度并不限于约900°，而是可取决于所选材料和成分在合适的温度范围内调节。

接着，如图8C所示，施加光敏聚酰亚胺，以便于覆盖线路图案12的整个表面，并对其进行干燥，然后使用用于形成接触孔11a、11b、11c、11d和通孔11e的光掩模进行曝光，接着显影以形成预定排列的接触孔11a、11a...，接着进行热固化以形成由聚酰亚胺组成的绝缘层，其中聚酰亚铵不具有光敏性并且具有热稳定性(下文中，这种状态下的聚酰亚胺膜被称为“聚酰亚胺薄片11”)。

在这种情况下，如图8C所示，假定将聚酰亚胺薄片11划分为五个区域，则在区域R1到R5中，给区域R1分配四个接触孔11a，区域R2分配两个接触孔11b，区域R3分配两个接触孔11c，区域R4分配两个接触孔11d，区域R5分配四个孔11e。如图8C所示，利用所形成的接触孔11a、11b、11c、11d、11e，线路图案12的一部分和铜薄片30的表面通过接触孔11a暴露。

然后，使聚酰亚胺薄片11的整个表面覆盖有具有抗刻蚀性的掩膜41，并且通过在接触孔11a、11b、11c、11d被覆盖的状态下刻蚀，去除作为支撑体的铜薄片39。在这种情况下，镀金层下面的层被刻蚀，并且如图8D所示，聚酰亚胺薄片11被放置在掩膜41下方，并且线路图案12嵌入在聚酰亚胺薄片11的下表面上。掩膜41由均匀涂覆有粘合剂的具有合适硬度的不透明薄膜组成，该粘合剂由于通过照射紫外光固化而降低了结合力，或者该粘合剂具有热发泡性的粘合剂，由于加热而降低了结合力。

接着，在嵌入在聚酰亚胺薄片11的下表面上的线路图案12的一部分上以导电胶等形成凸点(突起)14，然后，形成绝缘结合层13以便于以如此厚度覆盖聚酰亚胺薄片11的下表面上的区域R2到R5，该厚度使得凸点14并不完全掩埋在结合层中，而凸点14的顶部从表面伸出，接着固化直到其没有粘性，然后去除掩膜41，如图8E所示。然后，在折叠之前去除不必要的刃边面。

然后，如图8F所示，弯曲对应于形成有通孔11e的区域R5的部分，从而使得背表面与对应于区域R4的形成有线路图案12的表面接触，随后，按顺序依次弯曲区域R4和区域R3之间的边界、区域R3和区域R2之间的边界、以及区域R2和区域R1之间的边界，由此形成由聚酰亚胺薄片11作为基底材料组成的绕线结构，如图8G所示(折叠步骤)。

接着，将绕线结构的线路板放置在未示出的夹具中并加热，并且例如在减压环境中除气的同时，在层彼此之间相互紧密接触的状态下，按压区域R1的表面，由此确保了层间的导电。

最后，将所得到的线路板修剪为外部形状尺寸，并去除不必要的树脂以获得分立件。然后，进行最终测试，如果必要的话，对形成在上表面和下表面中的接触孔11a、11b的焊盘进行镀金或预涂熔剂处理，以防止腐蚀。

容易理解，图8A-8G中所示的多层线路板和多层线路板的制作工艺的示例展现了与图1A-4C中所示的示例类似的效果。

在图8A-8G所示的示例中，可以容易地并入诸如电阻器或电容器之类的无源部件。

本发明的多层线路板和多层线路板的制作工艺并不限于以上示例，而是可以有各种构造，如折叠板的方向改变，或材料或步骤改变，只要可获得本发明想达到的效果即可。

本发明包含的主题与2004年8月31日向日本专利局提交的日本专利申请JP2004-253593有关，这里通过引用并入其全部内容。

Claims (7)

1.一种具有多个线路层的多层线路板，所述板通过以下工艺预备：

在一个绝缘薄片上，形成用于所有线路层的线路图案，所述图案排列在预定位置处；以及

以预定顺序折叠形成有所述线路图案的所述绝缘薄片，并且在定位的同时层叠所述折叠薄片，然后在一定压力下的真空中加热所述所得到的薄片，以形成三维电线路。

2.如权利要求1所述的多层线路板，其中，在所述绝缘薄片中形成孔，使得所述线路图案的导电表通过所述孔暴露，以在形成有所述线路图案的所述表面上形成由导电体组成的突起，并且形成绝缘结合层，使得所述突起的顶部并不完全掩埋在所述结合层中，其中，在折叠并层叠所述绝缘薄片后，通过所述孔暴露的导电表面与所述突起彼此电连接。

3.如权利要求1所述的多层线路板，其中，基本上整个最外层表面覆盖有固化的绝缘树脂。

4.如权利要求1所述的多层线路板，其中，在所述线路图案上形成有电子部件，其中，在折叠并层叠所述绝缘薄片后，所述电子部件位于内层。

5.如权利要求4所述的多层线路板，其中，所述电子部件是通过煅烧期望的胶形成的电阻器或电容器。

6.如权利要求4所述的多层线路板，其中，折叠所述绝缘薄片使得由所述线路图案组成的电磁屏蔽层排列在所述电子部件外部。

7.一种用于制作具有多个线路层的多层线路板的工艺，所述工艺包括以下步骤：

在一个绝缘薄片上，形成用于所有线路层的线路图案，所述图案排列在预定位置处；

在所述绝缘薄片中，形成连接到所述线路图案的接触孔；

以预定顺序折叠所述绝缘薄片，并且在定位的同时层叠所述折叠薄片；以及

在一定压力下的真空中加热所述折叠并层叠的绝缘薄片，以形成通过所述接触孔的三维电线路。

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