CN2712046Y - 多层布线板以及用于该布线板的基板材料 - Google Patents

Abstract

一种多层布线板，包括具有第一和第二主表面的金属基板、涂覆在金属基板的第一和第二主表面中的至少一个上并具有粗糙表面的铜覆层、在铜覆层的粗糙表面上形成的绝缘树脂层。该多层布线板可进一步包括放置在绝缘树脂层上的布线层以及在铜覆层和布线层之间穿过绝缘树脂层延伸的通孔。

Description

多层布线板 以及用于该布线板的基板材料

技术领域

本发明涉及多层布线板、制作该多层布线板的方法以及用于该多层布线板的基板材料。本发明具体涉及在金属基板和多层布线板的绝缘树脂层之间提供良好界面粘附力的技术。

背景技术

日本特许公开专利公布2000-101245公开了一种多层树脂印刷线路板，包括金属基板(作为芯部)以及交替变换放置在金属基板的两个表面上的绝缘树脂层和布线层[所谓的堆积层(build-up layers)]。在这种类型的印刷线路板中，常常在绝缘树脂层中形成盲通孔，从而在金属基板和布线层之间建立电连接，使得金属基板也能起接地层或电源层的作用。

此外，布线层通常由铜制成(在多数情形下是电解铜)。另一方面，金属基板可由铜、铜合金或任何其它的金属或合金制成，并且通常采用轧制而不是镀覆来形成，使得厚度大于几十微米(例如厚度为100μm或更大)。

发明内容

如果不对金属基板进行任何表面处理，就难以保证绝缘树脂层对这样的轧制金属基板具有良好的界面粘附性。在金属基板和绝缘树脂层之间的界面粘附力不足时，就会出现绝缘树脂层与金属基板分离的可能。这导致绝缘失效。

在通过在绝缘树脂层中限定盲孔并采用无电铜镀来镀覆盲孔从而形成盲通孔的情形下，也很难保证盲通孔对金属基板的良好界面粘附力。在金属基板和盲通孔之间的界面粘附力不足时，就会出现盲通孔与金属基板分离的情形。这导致有缺陷的导电性。

为了避免这些问题，可以想到对金属基板进行传统上对电解铜布线层进行的化学表面粗糙处理(如黑氧化覆层、酸处理或微蚀刻)，从而在金属基板上形成粗糙表面，用于提高金属基板和绝缘树脂层之间以及金属基板和盲通孔之间的粘附力。

然而，轧制金属基板比电解铜布线层的封装更紧密。即使在同样条件下进行表面粗糙处理，轧制金属基板也不能获得所需的粗糙表面。在金属基板由金属合金(如Fe-Ni合金)而不是铜合金制成的情形下，上述已知的处理在金属基板表面粗糙化时是否有效是不确定的。

因此，本发明的一个目的是提供能够在金属基板和绝缘树脂层之间获得良好粘附力的多层布线板，并且在于绝缘树脂层中形成盲通孔用于金属基板和布线层之间的电连接时也能够在金属基板和盲通孔之间获得良好粘附力。

本发明的另一目的是提供制造多层布线板的方法以及用于多层布线板的基板材料。

根据本发明的第一方面，提供有多层布线板，包括：具有第一和第二主表面的金属基板；至少涂覆在金属基板的第一和第二主表面之一上并且具有粗糙表面的铜覆层；以及在铜覆层的粗糙表面上形成的绝缘树脂层。

根据本发明的第二方面，提供有多层布线板，包括：具有第一和第二主表面并且在其内限定在第一和第二主表面之间延伸的穿透孔的金属基板；涂覆在金属基板第一和第二主表面以及穿透孔内表面、并且具有粗糙表面的铜覆层；在铜覆层的粗糙表面上形成的多个绝缘树脂层和布线层，该铜覆层位于金属基板的第一和第二主表面上，在铜覆层和布线层之间，或在铜覆层和布线层之间以及在布线层之间插入绝缘树脂层；填充在穿透孔内的树脂填料；在铜覆层和布线层之间穿过绝缘树脂层延伸的第一通孔；在位于第一主表面的布线层和位于第二主表面的布线层之间穿过树脂填料和绝缘树脂层延伸的第二通孔，同时第二通孔与金属基板之间保持绝缘。

根据本发明的第三方面，提供有用于多层布线板的基板材料，包括：由Fe-Ni合金轧制板组成的金属基板，厚度为150μm或更大，并且具有第一和第二主表面；至少在金属基板第一和第二主表面之一上涂覆的铜覆层，具有粗糙表面并且厚度为5μm或更大。

根据本发明的第四方面，提供有用于多层布线板的基板材料，包括：由Fe-Ni合金轧制板组成的金属基板，厚度为150μm或更大，并且具有第一和第二主表面并且在其内限定在第一和第二主表面之间延伸的穿透孔；涂覆在金属基板第一和第二主表面以及穿透孔内表面上的铜覆层，并且具有粗糙表面。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的多层布线板的局部放大剖面图。

图2至5是根据本发明第一实施例制备金属基板并在金属基板内限定穿透孔的工序示意图。

图6是根据本发明第一实施例在金属基板上涂覆铜覆层的工序的示意图。

图7是在表面粗糙化处理工序之前在金属基板和铜覆层之间的界面的局部放大剖面图。

图8是在表面粗糙化处理工序之后在金属基板和铜覆层之间的界面的局部放大剖面图。

图9至15是根据本发明第一实施例形成绝缘树脂层、布线层和盲及穿透通孔的工序示意图。

图16至19是根据本发明第二实施例制备金属基板、在金属基板上涂覆铜覆层以及在金属基板中限定穿透孔的工序的示意图。

图20是根据实施例的修改例多层布线板的局部放大剖面图。

具体实施方式

根据本发明的一个示例实施例的多层布线板包括具有第一和第二主表面的金属基板，在至少金属基板的第一和第二主表面之一上涂覆并且具有粗糙表面的铜覆层，在金属基板的粗糙表面上形成的绝缘树脂层，以及放置在绝缘树脂层上的布线层。布线板最好包括在绝缘树脂层中形成从而在铜覆层和布线层之间延伸的盲通孔(作为第一通孔)。在铜覆层涂覆到金属基板的第一和第二两个主表面上的情形下，布线板可包括在位于第一所述绝缘树脂层所位于的主表面相对的主表面上的铜覆层粗糙表面上形成的第二绝缘树脂层，以及放置在第二绝缘树脂层上的第二布线层。在这种情形下，最好在金属基板中限定穿透孔，并在穿透孔的内表面以及金属基板的两个主表面上涂覆铜覆层，使得布线板包括填充在穿透孔中的树脂填料，以及在树脂填料和绝缘树脂层中形成从而在位于第一主表面的布线层和位于第二主表面的布线层之间延伸的穿透通孔(作为第二通孔)，同时穿透通孔与金属基板之间保持绝缘。

在这样的结构中，铜覆层的粗糙表面用于在其上固定邻近铜覆层形成的第一和第二绝缘树脂层的固定器(anchor)，从而提高绝缘树脂层对金属基板的粘附力。这使得能够避免绝缘树脂层从金属基板上分离并且保证适当的电绝缘。铜覆层的粗糙表面也用于在其上固定盲通孔的固定器，从而提高盲通孔对金属基板的粘附力并防止盲通孔从金属基板上分离，实现适当的导电性。尽管铜覆层插入在金属基板和盲通孔之间，铜覆层仍然具有良好的导电率而不会妨碍金属基板和盲通孔之间的导电性。铜覆层的粗糙表面在树脂填料上产生固定效应从而提高树脂填料对金属基板的粘附力。这也使得能够防止树脂填料从金属基板上分离从而保证适当的电绝缘。

在铜覆层和第一绝缘树脂层之间和/或在铜覆层和第二绝缘层之间布线板可包括一个或多个附加的绝缘树脂层。布线板也可包括各自放置在任何相邻的绝缘树脂层之间的一个或多个布线层。换言之，绝缘树脂层和布线层可位于金属基板的第一和第二主表面的任一个上或金属基板的第一和第二两个主表面上，绝缘树脂层可插入在铜覆层和布线层之间或在铜覆层和布线层之间以及在布线层之间。

上述结构的布线板可按如下步骤制造：制备金属基板；在金属基板上涂覆铜覆层；对铜覆层进行表面粗糙化从而在铜覆层上限定粗糙表面在铜覆层的粗糙表面上形成绝缘树脂层；然后在绝缘树脂层上放置布线层。在于金属基板的第一和第二两个主表面上提供绝缘树脂层和布线层并提供树脂填料、盲通孔以及穿透通孔的情形下，布线板可按如下步骤制造：制备金属基板；在金属基板中限定穿透孔；在金属基板上镀铜从而在金属基板的第一和第二两个主表面以及穿透孔的内表面上涂覆铜覆层；对铜覆层进行表面粗糙化从而在铜覆层上限定粗糙表面；在铜覆层的粗糙表面上形成绝缘树脂层从而使绝缘树脂层位于金属基板的第一和第二两个主表面上；在各个绝缘树脂层上放置布线板；在穿透孔中填充树脂填料；提供在铜覆层和布线层之间穿过绝缘树脂层延伸的盲通孔；提供在位于第一主表面上的布线层和位于第二主表面的布线层之间穿过树脂填料和绝缘树脂层延伸的穿透通孔，同时穿透通孔与金属基板之间保持绝缘。

此处，将在下文中解释每个板部件的材料及形成工艺。

金属基板的材料可按其导电率、成本、切削性等合理选择。金属基板最好由铜、铜合金的任一种以及任何其它的金属和合金制成。可用于金属基板的铜合金的例子包括铝青铜(Cu-Al合金)、磷青铜(Cu-P合金)、黄铜(Cu-Zn合金)和白铜(Cu-Ni合金)。可用于金属基板的金属的例子包括铝、铁、铬、镍和钼。可用于金属基板的金属合金的例子包括不锈钢(铁合金，如Fe-Cr合金和Fe-Cr-Ni合金)、因瓦(Ni含量为36％的Fe-Ni合金)、所谓的42合金(Ni含量为42％的Fe-Ni合金)、所谓的50合金(Ni含量为50％的Fe-Ni合金)、镍合金(如Ni-P合金、Ni-B合金和Ni-Cu-P合金)、钴合金(如Co-P合金、Co-B合金和Co-Ni-P合金)和锡合金(如Sn-Pb合金和Sn-Pb-Pd合金)。在以上金属和合金中，优选使用Fe-Ni合金(如因瓦、42合金和50合金)中的任一种。Fe-Ni合金具有比铜合金更小的热膨胀系数。采用这样的Fe-Ni合金制成的金属基板，就可能使布线板的膨胀小。尽管低于铜合金，Fe-Ni合金也具有良好的导电率和导热率。通过提供盲通孔，也可以允许金属基板合适地起到接地层或电源层的作用，并且可以实现有效散热。结果，可认为金属基板是高价值的添加部件。

对金属基板的厚度没有特别限制，通常控制在150μm或更大，优选为150到500μm，更优选为150到300μm。在金属基板的厚度小于150μm时，在制造时，由于刚性低金属基板变得易于卷曲并被折叠损坏。可操作性的这种退化导致制造产量降低。在金属基板的厚度超过500μm时，金属基板获得足够的刚性但变得厚度太大并且切削性太低。考虑到成本和制造率，金属基板最好通过轧制成厚度150μm或更大的板的形式来形成。

布线层的材料和形成工序可以按照其导电率以及与绝缘树脂层的附着力来合理选择。布线层材料的例子包括铜、铜合金、镍、镍合金、锡和锡合金。每一个布线层可以由任何已知的工艺形成，例如减去工艺(subtractive process)(例如蚀刻箔工艺)或使用电镀和/或无电镀的全或半添加工艺(full-or semi-additive process)。或者，可以采用溅射或化学气相沉积(CVD)沉积薄金属层然后蚀刻薄金属层不需要的部分、或者采用印刷导电软膏来形成布线层。

绝缘树脂层的材料可以按照其绝缘性能、热阻、防潮性等来选择。绝缘树脂层的材料的例子包括：树脂，如环氧(EP)树脂、聚酰亚胺(PI)树脂、二马来酰亚胺-三嗪(BT)树脂和聚苯醚(PPE)树脂；复合材料，如任何上述树脂与玻璃纤维(例如玻璃纺织或无纺纤维)的复合材料，任何上述树脂与有机纤维(例如聚酰亚胺纤维)的复合材料，以及通过例如采用热固性树脂(例如环氧树脂)浸渍三维网络碳氟树脂(例如连续多孔聚四氟乙烯(PTFE))形成的树脂-树脂复合材料。

对形成绝缘树脂层的工艺没有特别限制。例如，可以通过制备其中采用半固化树脂浸渍甚而材料的预浸渍制品、涂覆预浸渍制品然后固化预浸渍制品，或者通过制备绝缘树脂材料板并通过热压粘合叠置制备的板来形成每一个绝缘树脂层。

盲通孔是在绝缘树脂层中形成的通孔，从而在金属基板和布线层之间建立电连接，使得金属基板也可用于接地层或电源层。盲通孔不必在金属基板和最接近金属基板的布线层之间建立电连接。或者，可以形成盲通孔从而在金属基板和远离金属基板的布线层之间穿过一个或多个绝缘树脂层延伸。

穿透通孔是在树脂填料和绝缘树脂层中形成的通孔，从而在位于第一主表面的布线层和位于第二主表面的布线层之间建立电连接，同时与金属基板之间保持绝缘。可以提供另一穿透通孔，在位于第一和第二主表面上的布线层之间建立电连接，同时电连接到金属基板。

对盲通孔和穿透通孔的材料和形成工艺没有特别限制。例如，可以在绝缘树脂层中限定盲孔然后在盲孔的壁上镀铜来形成盲通孔。类似地，可以通过在树脂填料和绝缘树脂层中限定穿透孔然后在穿透孔的壁上镀铜来形成穿透通孔。可以通过例如光刻、钻孔或激光加工来形成盲孔可穿透孔。

为了提供穿透通孔，如上所述，在金属基板形成穿透通孔，并采用树脂填料填充穿透孔。

对在金属基板中形成穿透孔的工艺没有特别限制。可以通过任何已知的工艺来形成穿透孔，如蚀刻、激光加工或冲孔。在金属基板具有相对较大的厚度时，优选采用蚀刻来形成穿透孔，更优选为从金属基板的第一和第二两个主表面进行蚀刻。在不同的蚀刻工艺中，优选采用光刻从而可以按高精确度来形成穿透孔。这使得可以提高制造产量。

树脂填料的材料可以按其绝缘性能、热阻、防潮性等来选择。树脂填料材料的例子包括任何可用于绝缘树脂层或多层材料的树脂，如EP树脂、PI树脂、BT树脂和PPE树脂。考虑到成本和制造率，希望使用绝缘树脂层的材料作为树脂填料的材料。例如，可以在金属板的穿透孔中填充树脂填料，同时在铜覆层上形成绝缘树脂层或多层。

铜覆层需要涂覆金属基板的第一和/或第二主表面上，绝缘树脂层位于金属基板之上。更具体地，在绝缘树脂层或多层位于金属基板的第一和第二主表面上的任一个上时，铜覆层涂覆到绝缘树脂层或多层位于的主表面上。在绝缘树脂层金属基板的第一和第二两个主表面上时，铜覆层涂覆到第一和第二主表面上。如上所述，在于金属基板中形成穿透孔并填充树脂填料的情形下，铜覆层优选也涂覆到穿透孔的内表面上。

铜覆层的特征在于具有粗糙表面。此处，术语“粗糙表面”定义为在整个表面上具有其内形成的微米数量级的精细几何不均匀的表面。从而提供在其上固定树脂层或多层、盲通孔和树脂填料的充分效应。更具体地，铜覆层的粗糙表面的粗糙度(算术平均粗糙度)Ra通常控制在0.1到10μm，优选为0.1到5μm，更优选为0.5到3μm。在铜覆层的粗糙表面的粗糙度Ra处于以上指定范围之内时，铜覆层的粗糙表面可以产生合适的固定效应。如果铜覆层的粗糙表面的粗糙度Ra太高或太低，铜覆层的粗糙表面不会提供合适的固定效应，从而不能充分提高在金属基板和绝缘树脂层或多层之间的附着力、在金属基板和盲通孔之间的附着力以及在金属基板和树脂填料之间的附着力。

铜覆层的粗糙表面不必是纯铜，而是可以是任何铜化合物(例如氧化铜)或铜合金。

铜覆层的厚度优选为小于金属基板的厚度，更优选为小于或等于金属基板厚度的五分之一，最优选为小于或等于金属基板厚度的十分之一。更具体地，铜覆层的厚度优选为5μm或更大，更优选为5到50μm，最优选为5到20μm。即使在铜覆层的厚度大于必需值时，铜覆层也不会提供对在金属基板和绝缘树脂层或多层之间、在金属基板和盲通孔之间和在金属基板和树脂填料之间的附着力的改善，并且引起成本和制造率方面的退化。此处，铜覆层的厚度可能变化。在铜覆层的厚度小于5μm时，由于这样的厚度变化，铜覆层可能在某些位置没有覆盖金属基板，并且不能提供对附着力的充分提高。在于金属基板中形成穿透孔的情形下，为保证在穿透孔的边缘处的可靠性，控制铜覆层的厚度为5μm或更大是有效的。

希望铜覆层不象由轧制形成的铜层那样紧密堆积。为此，优选采用镀覆来形成铜覆层。镀铜可以低成本地进行，并可应用到任何窄孔，从而不仅在金属表面的第一和第二主表面而且在金属基板的穿透孔内表面上形成足够厚度的铜覆层。此外，镀覆形成的铜覆层没有紧密堆积，从而可以通过任何已知的铜表面粗糙处理在铜覆层上相对容易地形成粗糙表面。因此，可以适当地制造布线板面而不会在制造成本上提高很多。可以通过电镀和无电镀来实现镀覆。由于高镀速和低加工成本，铜电镀更可取。通过使用这种电镀，可以在短时间并以低成本高效率地涂覆铜覆层。此外，通过铜电镀形成的铜覆层可以获得相对高的对金属基板的附着力。

通过对铜覆层进行表面粗糙化来形成粗糙表面。对铜覆层表面粗糙化的工艺没有特别限制，可以由任何已知的铜表面粗糙处理来进行，特别是化学表面粗糙处理。可用于本发明的表面粗糙处理可以由以下工艺实现：其中铜覆层的表面部分被氧化和侵蚀以形成针状氧化物的工艺，如黑氧化物覆层工艺(所谓的黑化工艺)和褐氧化物覆层工艺；其中喷撒蚀刻剂以溶解铜覆层晶界的工艺，如微蚀刻。对于在金属基板和盲通孔之间的电连接，在表面粗糙处理中铜覆层的表面开始氧化时，最好减少铜覆层的氧化表面从而降低铜覆层和盲通孔之间界面处的电阻。

应当注意的是在任何上述表面粗糙处理时发生了铜覆层的腐蚀。因此，在对铜覆层进行表面粗糙处理之前，铜覆层的厚度优选控制在10μm或更大，更优选为10到50μm。在表面粗糙处理前，如果铜覆层的厚度小于10μm，那么在表面粗糙处理时或之后铜覆层的厚度可能小于5μm。结果，金属基板就可能在某些地方没有被覆盖，使得金属基板和绝缘树脂层或多层之间的附着力得不到充分地提高。

在提供盲通孔的情形下，优选在不在金属基板和铜覆层之间插入任何绝缘材料例如有机树脂粘合剂的条件下在金属基板上涂覆铜覆层。如果在金属基板和铜覆层之前插入绝缘材料，绝缘材料就会妨碍金属基板和铜覆层之间的导电。结果，金属基板不能充分地起到接地层或电源层的作用。

在金属基板和铜覆层之间提供由不同于铜的导电金属组成的的内覆层(undercoat layer)是可取的，尽管可以直接在金属基板上涂覆铜覆层。可用于内覆层的导电金属可以是镍、钴或铬。或者，内覆层可以由特定的导电铜化合物例如氰化铜制成。在金属基板和铜覆层之间采用这样的内覆层，就可能保护铜覆层免受腐蚀，同时，就可能保证金属基板和铜覆层之间的良好附着力。此外，内覆层不会妨碍金属基板和铜覆层之间的导电，使得金属基板适于通过提供盲通孔接地层或电源层。在金属基板是由Fe-Ni合金制成的轧制板时，例如内覆层优选由镍制成。

内覆层的厚度优选小于铜覆层的厚度，更优选为0.1到5μm，最优选为0.1到1μm。如果内覆层的厚度小于0.1μm，内覆层就不会正确起到其作用。如果内覆层的厚度大于所需值从而超过5μm，内覆层对金属基板和铜覆层之间抗腐蚀性和附着力不会提供任何进一步的提高，并且导致成本和制造率退化。

内覆层可以通过镀覆(如触击电镀)或任何其它的金属薄膜形成工艺(如溅射或CVD)来形成，因为内覆层比铜覆层要薄得多。

通过以上方法，可以方便地并且适当地以低成本来制造布线板。

对于布线板的制造，通过组合上述金属基板和铜覆层来预先提供基板材料是方便的。在作为基板材料的一种有用组合中，金属基板是由Fe-Ni合金制成的轧制板，厚度为150μm或更大；而铜覆层涂覆在金属基板第一和第二主表面至少之一上，厚度为5μm。在另一种有用的组合中，金属基板是由Fe-Ni合金制成的轧制板，厚度为150μm或更大，并且形成有穿透孔；而铜覆层涂覆在金属基板的第一和第二两个主表面以及穿透孔的内表面上。

参照下文中的特定实施例，在下文中将更详细地描述本发明。在实施例中，相似的部件或部分以相似的标记来表示，并省略重复的描述。

首先，解释本发明的第一实施例。如图1所示，根据本发明第一实施例的布线板11包括具有主表面13和14的金属基板(作为芯部)12、涂覆在金属基板12上的电解铜覆层16、以及在铜覆层16上形成的堆积层。堆积层包括位于主表面13上的交替的绝缘树脂层21、41和61以及布线层31和51，以及位于主表面14上的交替的绝缘树脂层22、42和62以及布线层32和52。

金属基板12是因瓦(一种Fe-Ni合金)轧制板。金属基板12的厚度控制为0.25mm。金属基板12在其内限定多个在主表面13和14之间穿过金属基板12延伸的穿透孔15。每一个穿透孔15的直径是0.30mm。

铜覆层16均匀地涂覆在整个金属基板12上(包括主表面13和14以及穿透孔15的内表面)。铜覆层16具有在其上形成的、粗糙度Ra约为1μm的粗糙表面。在整个铜覆层16上形成粗糙表面17。在铜覆层16上形成粗糙表面17之后，铜覆层16的厚度大约为15μm。

内绝缘树脂层21和22以及中间绝缘树脂层41和42中的每一个由包含连续多孔PTFE和EP树脂的树脂-树脂复合材料制成，厚度为50μm。外绝缘树脂层61和62中的每一个由光敏EP树脂制成，厚度为20μm。内绝缘树脂层21和22形成在铜覆层16上从而与粗糙表面17相邻。中绝缘树脂层41和42分别提供在内绝缘树脂层21和22上；外绝缘树脂层61和62分别提供在中绝缘树脂层21和22上。

内布线层31和32以及中布线层51和52由铜制成，厚度为约15μm。布线层31放置在绝缘树脂层21和41之间，布线层32放置在绝缘树脂层22和42之间。布线层 51放置在绝缘树脂层41和61之间，布线层52放置在绝缘树脂层42和62之间。

盲孔33形成在绝缘树脂层21和22中。每一个盲孔33的直径控制为70μm。盲通孔34形成在盲孔33的内壁上从而在铜覆层16和布线层31和32之间延伸，用于在金属基板16和布线层31之间和在金属基板16和布线层32之间进行电连接。采用这样的盲通孔，金属基板12可以控制为预定的电位(如地电位或电源电位)从而能够起到接地层或电源层的作用。

盲孔53形成在绝缘树脂层41和42中。每一个盲孔53的直径也控制为70μm。盲通孔形成在盲孔53的内壁上，用于在布线层31和51之间以及在布线层32和52之间进行电接触。

此外，盲孔63和64形成在绝缘层61和62中从而分别呈锥形向下接触布线层51和52。焊盘71和72形成在盲孔63和64的内壁上，使得焊盘71和72的底部分别电连接到布线层51和52上。尽管未在图中示出，焊盘71和72中的每一个具有三层结构[包括铜镀层、镍镀层和金平接层(gold-flush layer)]。这些焊盘71和72通过例如焊接连接IC芯片或母板(未示出)的引线端，从而形成所谓的金属芯型半导体封装。

此外，采用树脂填料23填充穿透孔15。树脂填料23由上述树脂-树脂复合材料的EP树脂制成。

穿透孔25穿过内绝缘树脂层21和22以及树脂填料23而形成，尽管只有一个穿透孔25a表示在附图中。穿透孔25a的直径控制为0.15mm。穿透通孔26a形成在各个穿透孔25a的内壁上，用于在布线层31和32之间进行电连接。

穿透孔25b穿过内绝缘树脂层21和22、中绝缘树脂层41和42以及树脂填料23而形成，尽管只有一个穿透孔25b表示在附图中。穿透孔25b的直径也控制为0.15mm。穿透通孔26b形成在各个穿透孔25b的内壁上，用于在布线层51和52之间进行电连接。

在本实施例中，穿透通孔26a和26b与金属基板12之间绝缘。或者，可能把穿透通孔26a和26b电连接到金属基板12。

在通孔26a、26b、34和54中的每一个中放置柱塞28。柱塞28由EP树脂制成。

上述结构的布线板11可按下述步骤制造。

先制备金属基板12(见图2)。然后通过在金属基板12的主表面13和14上涂覆光致抗蚀剂并对光致抗蚀剂曝光和显影来按一定的图形形成掩模81(见图3)。此处，在穿透孔15要形成的位置处掩模具有开口82。采用能够溶解Fe-Ni合金的已知蚀刻剂，从两个主表面13和14蚀刻金属基板12从而在金属基板中形成穿透孔15(见图4)。采用特定的去除剂溶解和去除不再需要的掩模81，从而露出金属基板12的主表面13和14(见图5)。

然后，在没有任何抗蚀剂的条件下对金属基板12进行铜电镀使得电解铜覆层16均匀地涂覆在金属基板12的主表面13和14以及穿透孔15的内表面上(见图6和7)。此时，铜覆层16还不是表面粗糙的。在表面粗糙处理之前，铜覆层16的厚度控制为20μm。

然后，通过微蚀刻对铜覆层16进行表面粗糙化。在微蚀刻时，铜覆层16的顶部被氧化和腐蚀，从而在铜覆层16上形成粗糙表面17(见图8)。可以通过可购得的蚀刻机进行微蚀刻。在日本特许公开专利公布2000-282265中公开了蚀刻工艺，此外作为参考引入其内容。一旦表面粗糙处理，铜覆层16的厚度减小到大约15μm。

为了形成绝缘树脂层21、22、41和42以及树脂填料23，通过采用半固化EP树脂浸渍连续多孔PTFE来制备预浸渍制品(未示出)。

然后把预浸渍制品涂覆到金属基板12的主表面13和14上，随后，在预浸渍制品上平放厚度分别为20μm的铜箔83和84。最终的层状物在真空下经受热压粘合，从而固化预浸渍制品以形成绝缘树脂层21和22(见图9)。在热压粘合时，EP树脂渗出预浸渍制品以提供穿透孔15中的树脂填料23。

这样得到的层状物经受激光加工以形成穿过绝缘树脂层21和22、树脂填料23和铜箔83和84的穿透孔25a以及穿过绝缘树脂层21和铜箔83并穿过绝缘树脂层22以及铜箔84的盲孔33(见图10)。采用YAG激光器或CO₂激光器进行激光加工。在激光加工中，必须控制激光输出的水平，使得金属基板12和铜覆层16既不凹陷也不被刺穿。

在孔25a和33中形成通孔26a和34的同时，分别在绝缘树脂层21和22上放置预定图形的布线层31和32。可以任何已知的工艺来形成通孔26a和34以及布线层31和32。在本实施例中，采用下述工艺来形成通孔26a和34以及布线层31和32。首先，对铜箔83和84以及孔25a和33的内表面进行无电镀铜。一旦曝光和显影，在无电铜镀层上形成预定图形的抗蚀剂。在采用无电铜镀层作为共同电极时，对抗蚀剂的开口和孔25和33的内壁进行铜电镀。在溶解并去除抗蚀剂之后，通过蚀刻去除无电铜镀层和铜箔83和84不需要的部分，从而形成通孔26a和34以及布线层31和32(见图11)。

然后，在通孔26a和34中填充EP树脂，接着通过固化EP树脂从而在通孔26a和34中提供柱塞。

把之前制备的预浸渍制品涂在绝缘树脂层21和22上，然后在预浸渍制品上平放厚度各自为20μm的铜箔83和84。最终的层状物在真空下经受热压，从而固化预浸渍制品以形成绝缘树脂层41和42(见图12)。

对这样获得的层状物进行激光加工，从而形成穿过绝缘树脂层21、22、41和42、树脂填料23和铜箔83和84的穿透孔25b，以及穿过绝缘树脂层41和铜箔83并且穿过绝缘树脂层41和铜箔84的盲孔53(见图13)。

在孔25b和53中各自形成通孔26b和54的同时，分别在绝缘树脂层41和42上放置预定图形的布线层51和52(见图14)。此处，可以通过任何已知的工艺形成通孔26b和54以及布线层51和52。例如，形成通孔26b和54以及布线层51和52的工艺类似于本实施例中形成通孔26a和34以及布线层31和32的上述工艺。

在通孔26b54中填充EP树脂，随后固化EP树脂从而在通孔导体26b和54中提供柱塞28。

在绝缘树脂层41和42以及布线层51和52上涂覆光敏EP树脂，然后进行曝光和显影，从而按布线层51和52在孔63和64的底部露出的方式形成绝缘树脂层61和62(见图15)。

通过已知的工艺(例如无电镀铜、蚀刻、无电镀镍、然后无电镀金各步骤)在绝缘树脂层61和62上分别形成焊盘71和72，从而完成图1所示的布线板11。

在上述结构中，电解铜覆层16的粗糙表面17用作在其上固定绝缘树脂层21和22的固定器，从而提高金属基板12和绝缘树脂层21及22之间的附着力。因此，可能防止绝缘树脂层21和22从金属基板12上分离，从而保证正确的电绝缘。同样，铜覆层16的粗糙表面17用作在其上固定盲通孔34和树脂填料23的固定器，从而提高金属基板12和盲通孔34之间的附着力以及金属基板12和树脂填料23之间的附着力。铜覆层16不会妨碍金属基板12和盲通孔34之间的导电性。因此可能防止通孔34从金属基板12上分离，从而保证正确的电连接，并可能防止树脂填料23从金属基板12上分离，从而保证正确的电绝缘。此外，布线板11可以方便并可靠通过前述的方法制造，而不会增加成本。

在下文中将解释本发明的第二实施例。除了铜覆层16不是涂覆在穿透孔15的内表面上之外，第二实施例在结构上类似于第一实施例。

在第二实施例中，在于金属基板12中形成穿透孔15之前，对金属基板12进行均匀的铜电镀，以涂覆电解铜覆层16。然后，通过微蚀刻来对铜覆层16进行表面粗糙化处理，从而在铜覆层16上限定粗糙表面17(见图16)。微蚀刻工艺与第一实施例中使用的相同。

随后，通过在铜覆层16上涂覆光致抗蚀剂并使光致抗蚀剂曝光和显影来按一定的图形形成掩模81(见图17)。此处，在穿透孔15要形成的位置处掩模具有开口82。采用可以溶解铜和Fe-Ni合金的已知蚀刻剂，从主表面13和14蚀刻金属基板12，从而在金属基板12中形成穿透孔15(见图18)。采用特定的去除剂去除不再需要的掩模81，从而露出铜覆层16(见图19)。这样，对金属基板提供有涂覆在金属基板12的主表面13和14上、但不在穿透孔15的内表面上的铜覆层16。

按第一实施例相同的方式形成绝缘树脂层21、22、41、42、61和62、布线层31、32、51和52、以及通孔26a、26b、34和35。

根据本发明第一和第二实施例的修改方式，如图20所示，可能在金属基板12和铜覆层16之间提供镍电镀或氰化铜镀覆的内覆层88，从而保护铜覆层16免受腐蚀并为高可靠性的布线板11提供金属基板12和铜覆层16之间更好的附着力。

可能提供一个或多个附加的金属基板12，使得布线板11膨胀性更小，并使得金属基板12实现针对更高可靠性和性能的各种功能。

尽管在以上实施例中在金属基板12的主表面13和14中的每一个上布线板11具有相同的层数，也可以在金属基板12的主表面13和14上提供不同的层数。

也可以通过在金属基板12的主表面13和14上的任一个上提供堆积层来把布线板11制作成所谓的“金属基型布线板”。

日本专利申请2002-187255(2002年6月27日提交)的全部内容在此作为参考引入。

尽管已经参照本发明的特定实施例描述了本发明，然而本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员在以上教授的启发下可以对上述实施例进行各种修改和变化。本发明的范围由权利要求书来限定。

Claims (25)

1.一种多层布线板，包括：

具有第一和第二主表面的金属基板；

涂覆在金属基板的第一和第二主表面中的至少一个上并具有粗糙表面的铜覆层；以及

在铜覆层的粗糙表面上形成的绝缘树脂层。

2.根据权利要求1所述的多层布线板，还包括：

放置在绝缘树脂层上的布线层；以及

在铜覆层和布线层之间穿过绝缘树脂层延伸的通孔。

3.根据权利要求1的多层布线板，其中：

所述金属基板还包括在其内限定并在第一和第二主表面之间延伸的穿透孔；

所述铜覆层涂覆在金属基板的第一和第二主表面以及穿透孔的内表面上；

所述绝缘树脂层包括多层；并且

所述多层布线板还包括：

在要置于金属基板的第一和第二主表面之上的铜覆层粗糙表面上形成的多个布线层，绝缘树脂层插入在铜覆层和布线层之间，或在铜覆层和布线层之间以及在布线层之间；

填充在穿透孔内的树脂填料；

在铜覆层和布线层之间穿过绝缘树脂层延伸的第一通孔；以及

在位于第一主表面上的布线层和位于第二主表面上的布线层之间穿过树脂填料和绝缘树脂层延伸的第二通孔，同时与金属基板之间保持绝缘。

4.根据权利要求1或3所述的多层布线板，其中铜覆层的厚度小于金属基板的厚度。

5.根据权利要求1或3所述的多层布线板，其中铜覆层是铜镀层。

6.根据权利要求1或3所述的多层布线板，其中铜覆层的粗糙表面具有0.1到10μm的算术平均粗糙度Ra。

7.根据权利要求6所述的多层布线板，其中铜覆层的粗糙表面具有0.1到5μm的算术平均粗糙度Ra。

8.根据权利要求7所述的多层布线板，其中铜覆层的粗糙表面具有0.5到3μm的算术平均粗糙度Ra。

9.根据权利要求1或3所述的多层布线板，其中金属基板是金属或金属合金的轧制板，厚度为150μm或更大。

10.根据权利要求9所述的多层布线板，其中金属基板厚度为150到500μm。

11.根据权利要求10所述的多层布线板，其中金属基板厚度为150到300μm。

12.根据权利要求1或3所述的多层布线板，还包括金属基板和铜覆层之间的内覆层，内覆层由镍、钴和铬中的任一种制成并且厚度小于铜覆层的厚度。

13.根据权利要求1或3所述的多层布线板，其中金属基板由因瓦、42合金和50合金中的任一种制成。

14.根据权利要求1或3所述的多层布线板，其中铜覆层的厚度为5到50μm，并且铜覆层的厚度小于或等于金属基板厚度的五分之一。

15.根据权利要求14所述的多层布线板，其中铜覆层的厚度为5到20μm，并且铜覆层的厚度小于或等于金属基板厚度的十分之一。

16.一种用于多层布线板的基板材料，包括：

由Fe-Ni合金轧制板制成、厚度为150μm或更大并且具有第一和第二主表面的金属基板；

涂覆在金属基板第一和第二主表面的至少一个上、具有粗糙表面并且厚度为5μm或更大的铜覆层。

17.根据权利要求16所述的基板材料，包括：

所述金属基板还具有在其内限定并在第一和第二主表面之间延伸的穿透孔；以及

所述铜覆层涂覆在金属基板的第一和第二主表面以及穿透孔内表面上。

18.根据权利要求16或17所述的基板材料，其中铜覆层的粗糙表面具有0.1到10μm的算术平均粗糙度Ra。

19.根据权利要求18所述的基板材料，其中铜覆层的粗糙表面具有0.1到5μm的算术平均粗糙度Ra。

20.根据权利要求19所述的基板材料，其中铜覆层的粗糙表面具有0.5到3μm的算术平均粗糙度Ra。

21.根据权利要求16或17所述的基板材料，其中金属基板由因瓦、42合金和50合金中的任一种制成。

22.根据权利要求16或17所述的基板材料，其中金属基板厚度为150到500μm。

23.根据权利要求22所述的基板材料，其中金属基板厚度为150到300μm。

24.根据权利要求16或17所述的基板材料，其中铜覆层的厚度为5到50μm，并且铜覆层的厚度小于或等于金属基板的厚度的五分之一。

25.根据权利要求24所述的基板材料，其中铜覆层的厚度为5到20μm，并且铜覆层的厚度小于或等于金属基板的厚度的十分之一。

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