図1Aに、本発明の第一実施形態に係るプリント配線板を示す。このプリント配線板は、絶縁層11(以下、第一絶縁層11という)と第一絶縁層11上にある導体配線21(以下、第一導体配線21という)とを備える配線基板部31(以下、第一配線基板部31という)と、第一配線基板部31上にあり第一導体配線21を覆う接着層4とを備える。第一絶縁層11は、ポリイミド製のコア層51(以下、第一コア層51という)と、第一コア層51の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製のカバー層611,612(以下、第一カバー層611,612という)とを備える。接着層4は熱可塑性ポリイミド製である。接着層4に第一導体配線21が埋め込まれている。第一実施形態では、プリント配線板は、更に接着層4上にある金属層72(以下、第二金属層72という)も備える。第一配線基板部31、接着層4及び第二金属層72は、この順に積層している。
第一実施形態では、プリント配線板における第一絶縁層11が熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612を備えるものの、プリント配線板は熱可塑性ポリイミド製の接着層4も備えるため、接着層4と第一絶縁層11との間の熱膨張係数の不均衡が抑制される。これにより、プリント配線板の反りが抑制される。
第一実施形態に係るプリント配線板について、更に詳しく説明する。第一配線基板部31は上記の通り、第一絶縁層11と、第一絶縁層11上にある第一導体配線21とを備える。第一実施形態では、第一配線基板部31は、第一絶縁層11における第一導体配線21とは反対側の面の上にある金属層(以下、第一金属層71という)も備える。
第一配線基板部31における第一導体配線21は、例えば銅製である。第一導体配線21における接着層4と接する面は粗化されていることが好ましい。この場合、第一導体配線21と接着層4との密着性が特に高くなる。第一導体配線21には金属めっき処理とクロメート処理とのうち少なくとも一方が施されていることが好ましい。この場合、第一導体配線21と接着層4との間に高い密着性が付与される。このため、プリント配線板の製造時などに第一導体配線21及び接着層4が加熱されても、第一導体配線21と接着層4との線膨張係数の差による第一導体配線21と接着層4との剥離が抑制される。これにより、第一導体配線21に高い耐熱性が付与される。金属めっき処理は、亜鉛めっき処理、錫めっき処理、ニッケルめっき処理、モリブデンめっき処理、及びコバルトめっき処理のうち少なくとも一種を含むことが好ましい。この場合、第一導体配線21と接着層4との間に特に高い密着性が付与される。第一導体配線21の厚みは例えば2〜35μmの範囲内である。
第一配線基板部31における第一絶縁層11は上記の通りポリイミド製の第一コア層51を備え、そのため第一絶縁層11は高い可撓性と耐熱性を有する。第一コア層51の厚みは、例えば5〜200μmの範囲内である。
第一絶縁層11は、上記の通り第一コア層51の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612を備える。これにより、ポリイミド製の第一コア層51と第一導体配線21との間に二つの第一カバー層611,612のうち一方の第一カバー層611が介在し、この第一カバー層611が第一導体配線21に接する。このため、第一絶縁層11と第一導体配線21との間に高い密着性が得られる。さらに、ポリイミド製の第一コア層51と第一金属層71との間に二つの第一カバー層611,612のうち導体配線21と接しない第一カバー層612が介在し、この第一カバー層612が第一金属層71に接する。このため、第一絶縁層11と第一金属層71との間にも高い密着性が得られる。各第一カバー層611,612のガラス転移点は150〜300℃の範囲内であることが好ましい。この場合、第一絶縁層11の高い耐熱性を確保しながら、第一絶縁層11と第一導体配線21との高い密着性も確保し、更に第一絶縁層11と第一金属層71との高い密着性も確保することができる。各第一カバー層611,612のガラス転移点が220〜320℃の範囲内であれば特に好ましい。各第一カバー層611,612の厚みは例えば1〜15μmの範囲内である。
第一コア層51の材料であるポリイミドは、熱がかけられることで硬化が進みはしないが、熱がかけられることで軟化する性質も有していないポリイミドのことを称する。このポリイミドは、例えばピロメリット酸二無水物及び4,4’−ジアミノジフェニルエーテルから得られるポリアミド酸を脱水硬化させて得られる。ポリイミドの具体例としては、商品名「カプトン」(東レ・デュポン社製、デュポン社製) が挙げられる。
第一カバー層611,612の材料である熱可塑性ポリイミドは、熱がかけられることで可塑性を生じるポリイミドのことを称する。熱可塑性ポリイミドとしては、その繰り返し単位中でのイミド基の濃度が低いことで分子間の凝集力が低いポリイミドが挙げられる。
第一金属層71は、例えば銅製である。第一金属層71の厚みは例えば2〜70μmの範囲内である。
熱可塑性ポリイミド製の接着層4が第一配線基板部31上にあり、第一導体配線21を覆っているため、上記の通りプリント配線板の反りが抑制される。また、接着層4が熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4が第一導体配線21の形状に容易に追随できる。このため、接着層4に第一導体配線21が容易に埋め込まれ、プリント配線板の平坦化が容易である。また、接着層4が熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4と第一導体配線21との密着性が高い。さらに、接着層4は第一絶縁層11における第一カバー層611に接し、接着層4と第一カバー層611とが共に熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4と第一絶縁層11との密着性も高い。
接着層4のガラス転移点は150〜300℃の範囲内であることが好ましい。この場合、プリント配線板全体での高い耐熱性を確保しながら、接着層4と第一導体配線21との高い密着性を確保し、接着層4と第二金属層72との高い密着性も確保することができる。さらに、プリント配線板の製造時に接着層4の形状を第一導体配線21の形状に追随させることで接着層4に第一導体配線21を埋めこむことが特に容易であり、プリント配線板の平坦化が特に容易である。接着層4のガラス転移点が200〜280℃の範囲内であれば特に好ましい。接着層4の厚みは例えば5〜100μmの範囲内である。
第二金属層72は、例えば銅製である。第二金属層72の厚みは例えば2〜70μmの範囲内である。
第一実施形態では、プリント配線板における第一金属層71にエッチング処理等を施すことで、プリント配線板に導体配線を形成してもよい。また、プリント配線板における第二金属層72にエッチング処理等を施すことでプリント配線板に導体配線を形成してもよい。第一金属層71と第二金属層72のうち一方又は両方をそのままグランド層として利用してもよい。
第一実施形態では、プリント配線板に半導体チップを搭載してもよく、この場合、半導体チップとプリント配線板とをワイヤボンディング法で電気的に接続してもよい。このようにプリント配線板に半導体チップを搭載する場合、プリント配線板がワイヤボンディングによって部分的に加熱されても、第一絶縁層11及び接着層4が高い耐熱性を有するため、プリント配線板には第一絶縁層11及び接着層4の部分的な軟化による凹凸が生じにくい。このため、プリント配線板への半導体チップの実装が容易である。
第一実施形態におけるプリント配線板の製造方法の例について、図1Bを参照して説明する。
まず、ベース基板310(以下、第一ベース基板310という)を用意する。第一ベース基板310は、第一絶縁層11と、第一絶縁層11上にある第一導体配線21とを備える。第一ベース基板310は、更に第一絶縁層11の第一導体配線21とは反対側の面上にある第一金属層71も備える。第一絶縁層11は、ポリイミド製の第一コア層51と、第一コア層51の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612とを備える。第一ベース基板310は、例えば第一絶縁層11とその両面上にそれぞれある二つの金属箔とを備える両面金属張積層板における二つの金属箔のうち一方にエッチング処理を施すことで得られる。
次に、第一ベース基板310の上に熱可塑性ポリイミド製の樹脂フィルム40を、第一導体配線21を覆うように配置する。この樹脂フィルム40の上に金属箔720を配置する。金属箔720は例えば銅箔である。
次に、加熱プレスすることで、第一ベース基板310と樹脂フィルム40、並びに樹脂フィルム40と金属箔720を、それぞれ接着するとともに、樹脂フィルム40に第一導体配線21を埋め込む。これにより、樹脂フィルム40から接着層4が形成され、金属箔金属箔720から第二金属層72が形成される。これにより、第一実施形態におけるプリント配線板が得られる。
この製造方法では、加熱プレス時に樹脂フィルム40が軟化することで、第一導体配線21が樹脂フィルム40に容易に埋め込まれる。これにより、プリント配線板の平坦化が容易である。樹脂フィルム40のガラス転移点が150〜300℃の範囲内である場合、加熱プレスにおける加熱温度は250〜400℃の範囲内であることが好ましい。この場合、150〜300℃の範囲内のガラス転移点を有する接着層4が形成され、プリント配線板に特に高い耐熱性が付与される。さらに、加熱プレス時に第一導体配線21が樹脂フィルム40に特に容易に埋め込まれ、このためプリント配線板の平坦化が特に容易である。ガラス転移点よりも加熱温度の方が高ければより好ましく、ガラス転移点と加熱温度との間の温度差が80℃以上であれば更に好ましい。
図2Aに、本発明の第二実施形態に係るプリント配線板を示す。このプリント配線板は、第一絶縁層11と第一絶縁層11上にある第一導体配線21とを備える第一配線基板部31と、第一配線基板部31上にあり第一導体配線21を覆う接着層4とを備える。第一絶縁層11は、ポリイミド製の第一コア層51と、第一コア層51の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612とを備える。接着層4は熱可塑性ポリイミド製である。接着層4に第一導体配線21が埋め込まれている。第二実施形態では、プリント配線板は、更に接着層4上にあるポリイミド製の第二コア層52と、第二コア層52上にある熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層62と、を備える。プリント配線板は、更に第二カバー層62上にある第二金属層72も備える。第一配線基板部31、接着層4、第二コア層52、第二カバー層62及び第二金属層72は、この順に積層している。
第二コア層52の材料であるポリイミドは、第一コア層51の材料であるポリイミドと同様に、熱がかけられることで硬化が進みはしないが、熱がかけられることで軟化する性質も有していないポリイミドのことを称する。第二カバー層62の材料である熱可塑性ポリイミドは、第一カバー層611,612の材料である熱可塑性ポリイミドと同様に、熱がかけられることで可塑性を生じるポリイミドのことを称する。
第二実施形態では、プリント配線板における第一絶縁層11が熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612を備えるものの、プリント配線板は熱可塑性ポリイミド製の接着層4も備えるため、接着層4と第一絶縁層11との間の熱膨張係数の不均衡が抑制される。さらに、第二実施形態では、第一導体配線21の一面上に熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611、ポリイミド製の第一コア層51、熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層612が順次積層するとともに、第一導体配線21の他面上に熱可塑性ポリイミド製の接着層4、ポリイミド製の第二コア層52、熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層62が順次積層している。すなわち、第一導体配線21の一面上と他面上の各々に熱可塑性ポリイミド製の層、ポリイミド製の層、及び熱可塑性ポリイミド製の層が順次積層している。このため、プリント配線板全体で熱膨張係数の不均衡が更に抑制される。これにより、プリント配線板の反りが著しく抑制される。さらに、ポリイミド製の第二コア層52を備えることで、プリント配線板に著しく高い耐熱性が付与される。
第二実施形態に係るプリント配線板について、更に詳しく説明する。第一配線基板部31は上記の通り、第一絶縁層11と、第一絶縁層11上にある第一導体配線21とを備える。第一実施形態では、第一配線基板部31は、第一絶縁層11における第一導体配線21とは反対側の面の上にある第一金属層71も備える。この第一配線基板部31は、第一実施形態における第一配線基板部31と同じ構成を有してよい。第二実施形態における接着層4も、第一実施形態における接着層4と同じ構成を有してよい。
第二コア層52は、第一コア層51と同様にポリイミド製である。このため、上記の通り、プリント配線板の反りが著しく抑制される。第二コア層52の厚みは、例えば5〜200μmの範囲内である。
上記の通り第二コア層52の上には熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層62がある。これにより、ポリイミド製の第二コア層52と第二金属層72との間に熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層62が介在し、この第二カバー層62が第二金属層72と接する。このため、第二金属層72と第二カバー層62との間に高い密着性が得られ、第二カバー層62と第二コア層52との間にも高い密着性が得られる。これにより、プリント配線板における層間剥離が抑制される。第二カバー層62のガラス転移点は150〜300℃の範囲内であることが好ましい。この場合、プリント配線板の高い耐熱性を確保しながら、第二カバー層62と第二金属層72との高い密着性を確保することができる。第二カバー層62のガラス転移点が220〜320℃の範囲内であれば特に好ましい。第二カバー層62の厚みは例えば1〜15μmの範囲内である。
第二金属層72は、例えば銅製である。第二金属層72の厚みは例えば2〜70μmの範囲内である。
第二実施形態でも、プリント配線板における第一金属層71にエッチング処理等を施すことで、プリント配線板に導体配線を形成してもよい。プリント配線板における第二金属層72にエッチング処理等を施すことでプリント配線板に導体配線を形成してもよい。第一金属層71と第二金属層72のうち一方又は両方をそのままグランド層として利用してもよい。
第二実施形態でも、プリント配線板に半導体チップを搭載してもよい。第二実施形態では、プリント配線板がワイヤボンディングによって部分的に加熱されても、プリント配線板は高い耐熱性を有するため、プリント配線板には第一絶縁層11等の部分的な軟化による凹凸が生じにくい。このため、プリント配線板への半導体チップの実装が容易である。
第二実施形態におけるプリント配線板の製造方法の第一例を、図2Bを参照して説明する。
まず、第一ベース基板310を用意する。第一ベース基板310は、第一絶縁層11、第一導体配線21、及び第一金属層71を備え、第一絶縁層11は、第一コア層51と、第一コア層51の両面上にそれぞれある第一カバー層611,612とを備える。第一ベース基板310は、第一実施形態の場合の第一ベース基板310と同じ構成を有してよい。
次に、第一ベース基板310の上に熱可塑性ポリイミド製の樹脂フィルム40を、第一導体配線21を覆うように配置する。
この樹脂フィルム40の上に、多層樹脂フィルム91を配置する。多層樹脂フィルム91は、熱可塑性ポリイミド製の樹脂層81と、樹脂層81上にあるポリイミド製の第二コア層52と、第二コア層52上にある熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層62とを備える。多層樹脂フィルム91における樹脂層81が樹脂フィルム40と接するように、樹脂フィルム40の上に多層樹脂フィルム91を配置する。多層樹脂フィルム91における樹脂層81の厚みは、例えば1〜15μmの範囲内である。
多層樹脂フィルム91における第二カバー層62上に金属箔720を配置する。金属箔720は例えば銅箔である。
次に、加熱プレスすることで、第一ベース基板310と樹脂フィルム40、樹脂フィルム40と多層樹脂フィルム91、並びに多層樹脂フィルム91と金属箔720をそれぞれ接着するとともに樹脂フィルム40に第一導体配線21を埋め込む。これにより、樹脂フィルム40と樹脂層81から接着層4が形成され、金属箔720から第二金属層72が形成される。これにより、第二実施形態におけるプリント配線板が得られる。
この製造方法では、加熱プレス時に樹脂フィルム40が軟化することで、第一導体配線21が樹脂層81に容易に埋め込まれる。このため、プリント配線板の平坦化が容易である。樹脂フィルム40のガラス転移点が150〜300℃の範囲内である場合、加熱プレスにおける加熱温度は250〜400℃の範囲内であることが好ましい。この場合、150〜300℃の範囲内のガラス転移点を有する接着層4が形成され、プリント配線板に特に高い耐熱性が付与される。さらに、加熱プレス時に第一導体配線21が樹脂フィルム40に特に容易に埋め込まれ、このためプリント配線板の平坦化が特に容易である。
第二実施形態におけるプリント配線板の製造方法の第二例を、図2Cを参照して説明する。
まず、第一例と同様に第一ベース基板310を用意する。
次に、第一ベース基板310の上に多層樹脂フィルム92を配置する。多層樹脂フィルム92は、熱可塑性ポリイミド製の樹脂層82と、樹脂層82上にあるポリイミド製の第二コア層52と、第二コア層52上にある熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層62とを備える。多層樹脂フィルム92における樹脂層82が第一ベース基板310における第一導体配線21を覆うように、第一ベース基板310の上に多層樹脂フィルム92を配置する。第二例では、多層樹脂フィルム92における樹脂層82の厚みは、例えば5〜100μmの範囲内である。
多層樹脂フィルム92における第二カバー層62上に金属箔720を配置する。金属箔720は例えば銅箔である。
次に、加熱プレスすることで、第一ベース基板310と多層樹脂フィルム92、並びに多層樹脂フィルム92と金属箔720をそれぞれ接着するとともに樹脂層82に第一導体配線21を埋め込む。これにより、樹脂層82から接着層4が形成され、金属箔720から第二金属層72が形成される。これにより、第二実施形態におけるプリント配線板が得られる。
この製造方法では、加熱プレス時に樹脂層82が軟化することで、第一導体配線21が樹脂層82に容易に埋め込まれる。このため、プリント配線板の平坦化が容易である。樹脂層82のガラス転移点が150〜300℃の範囲内である場合、加熱プレスにおける加熱温度は250〜400℃の範囲内であることが好ましい。この場合、150〜300℃の範囲内のガラス転移点を有する接着層4が形成され、プリント配線板に特に高い耐熱性が付与される。さらに、加熱プレス時に第一導体配線21が樹脂層82に特に容易に埋め込まれ、このためプリント配線板の平坦化が特に容易である。
図3Aに、本発明の第三実施形態に係るプリント配線板を示す。このプリント配線板は、第一絶縁層11と第一絶縁層11上にある第一導体配線21とを備える第一配線基板部31と、第一配線基板部31上にあり第一導体配線21を覆う接着層4とを備える。第一絶縁層11は、ポリイミド製の第一コア層51と、第一コア層51の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612とを備える。接着層4は熱可塑性ポリイミド製である。接着層4に第一導体配線21が埋め込まれている。第三実施形態では、プリント配線板は、更に接着層4上にある第二配線基板部32を備える。第一配線基板部31、接着層4、及び第二配線基板部32は、この順に積層している。第二配線基板部32は、第二絶縁層12と第二絶縁層12上にある第二導体配線22とを備える。第二絶縁層12は、ポリイミド製の第二コア層52と、第二コア層52の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層621,622とを備える。第二導体配線22は、接着層4に埋め込まれている。
第三実施形態では、プリント配線板における第一絶縁層11が熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611,612を備えるものの、プリント配線板は熱可塑性ポリイミド製の接着層4も備えるため、接着層4と第一絶縁層11との間の熱膨張係数の不均衡が抑制される。また、プリント配線板における第二絶縁層12が熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層621,622を備えるものの、プリント配線板は熱可塑性ポリイミド製の接着層4も備えるため、接着層4と第二絶縁層12との間の熱膨張係数の不均衡も抑制される。さらに、第三実施形態では、接着層4の一面上に第一導体配線21、熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層611、ポリイミド製の第一コア層51、熱可塑性ポリイミド製の第一カバー層612が順次積層するとともに、接着層4の他面上に第二導体配線22、熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層621、ポリイミド製の第二コア層52、熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層622が順次積層している。すなわち、接着層4の一面上と他面上の各々に熱可塑性ポリイミド製の層、ポリイミド製の層、及び熱可塑性ポリイミド製の層が順次積層している。このため、プリント配線板全体で熱膨張係数の不均衡が更に抑制される。これにより、プリント配線板の反りが著しく抑制される。
第三実施形態に係るプリント配線板について、更に詳しく説明する。第一配線基板部31は上記の通り、第一絶縁層11と、第一絶縁層11上にある第一導体配線21とを備える。第三実施形態では、第一配線基板部31は、第一絶縁層11における第一導体配線21とは反対側の面の上にある第一金属層71も備える。この第一配線基板部31は、第一実施形態における第一配線基板部31と同じ構成を有してよい。
第三実施形態における接着層4は、第一実施形態における接着層4と同じ構成を有してよい。
第二配線基板部32は上記の通り、第二絶縁層12と、第二絶縁層12上にある第二導体配線22とを備える。第三実施形態では、第二配線基板部32は、第二絶縁層12における第二導体配線22とは反対側の面の上にある第二金属層72も備える。
第二配線基板部32における第二導体配線22は、例えば銅製である。第二導体配線22における接着層4と接する面は粗化されていることが好ましい。この場合、第二導体配線22と接着層4との密着性が特に高くなる。また、第二導体配線22には金属めっき処理が施されていることが好ましい。この場合、第二導体配線22の耐熱性が高くなる。金属めっき処理は、クロメートめっき処理、亜鉛めっき処理、錫めっき処理、ニッケルめっき処理、モリブデンめっき処理、及びコバルトめっき処理のうち少なくとも一種を含むことが好ましい。第二導体配線22の厚みは例えば2〜70μmの範囲内である。
第二配線基板部32における第二絶縁層12は上記の通りポリイミド製の第二コア層52を備え、そのため第二絶縁層12は高い可撓性と耐熱性を有する。第二コア層52の厚みは、例えば5〜200μmの範囲内である。
第二絶縁層12は、上記の通り第二コア層52の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層621,622を備える。これにより、ポリイミド製の第二コア層52と第二導体配線22との間に第二カバー層621が介在し、この第二カバー層621が第二導体配線22に接する。このため、第二絶縁層12と第二導体配線22との間に高い密着性が得られる。さらに、ポリイミド製の第二コア層52と第二金属層72との間に熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層622が介在し、この第二カバー層622が第二金属層72に接する。このため、第二絶縁層12と第二金属層72との間にも高い密着性が得られる。各第二カバー層621,622のガラス転移点は150〜300℃の範囲内であることが好ましい。この場合、第二絶縁層12の高い耐熱性を確保しながら、第二絶縁層12と第二導体配線22との高い密着性も確保し、更に第二絶縁層12と第二金属層72との高い密着性も確保することができる。各第二カバー層621,622のガラス転移点が220〜320℃の範囲内であれば特に好ましい。各第二カバー層621,622の厚みは例えば1〜15μmの範囲内である。
第二金属層72は、例えば銅製である。第二金属層72の厚みは例えば2〜70μmの範囲内である。
第三実施形態では、熱可塑性ポリイミド製の接着層4が第一配線基板部31と第二配線基板部32との間にあり、第一導体配線21及び第二導体配線22を覆っているため、上記の通りプリント配線板の反りが抑制される。また、接着層4が熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4が第一導体配線21及び第二導体配線22の形状に容易に追随できる。このため、接着層4に第一導体配線21及び第二導体配線22が容易に埋め込まれる。このため、プリント配線板の平坦化が容易である。また、接着層4が熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4と第一導体配線21との密着性、並びに接着層4と第二導体配線22との密着性が高い。また、接着層4は第一絶縁層11における第一カバー層611に接し、接着層4と第一カバー層611とが共に熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4と第一絶縁層11との密着性も高い。さらに、接着層4は第二絶縁層12における第二カバー層621にも接し、接着層4と第二カバー層621とが共に熱可塑性ポリイミド製であるため、接着層4と第二絶縁層12との密着性も高い。
第三実施形態でも、プリント配線板における第一金属層71にエッチング処理等を施すことで、プリント配線板に導体配線を形成してもよい。また、プリント配線板における第二金属層72にエッチング処理等を施すことでプリント配線板に導体配線を形成してもよい。第一金属層71と第二金属層72のうち一方又は両方をそのままグランド層として利用してもよい。
第三実施形態でも、プリント配線板に半導体チップを搭載してもよい。第三実施形態では、プリント配線板がワイヤボンディングによって部分的に加熱されても、プリント配線板は高い耐熱性を有するため、プリント配線板には第一絶縁層11、第二絶縁層12等の部分的な軟化による凹凸が生じにくい。このため、プリント配線板への半導体チップの実装が容易である。
第三の実施形態におけるプリント配線板を更に多層化してもよい。例えば、第三の実施形態において、第二絶縁層12の上に、第一及び第二導体配線21,22と同様の導体配線、接着層4と同様の別の接着層、第一及び第二導体配線21,22と同様の導体配線、及び第一及び第二絶縁層11,12と同様の絶縁層が、順次積層していてもよい。第二絶縁層12の上に、導体配線、接着層、導体配線、及び絶縁層からなる積層体が複数個積層していてもよい。これらの場合にも、プリント配線板がポリイミド製の層と熱可塑性ポリイミド製の層とを備えるにもかかわらず、プリント配線板に反りが生じにくい。
第三実施形態におけるプリント配線板の製造方法を、図3Aを参照して説明する。
まず、第一ベース基板310及び第二ベース基板320を用意する。第一ベース基板310は、第一絶縁層11、第一導体配線21、及び第一金属層71を備え、第一絶縁層11は、第一コア層51と、第一コア層51の両面上にそれぞれある第一カバー層611,612とを備える。第一ベース基板310は、第一実施形態の場合の第一ベース基板310と同じ構成を有してよい。第二ベース基板320は、第二絶縁層12と、第二絶縁層12上にある第二導体配線22とを備える。第二ベース基板320は、更に第二絶縁層12の第一導体配線21とは反対側の面上にある第二金属層72も備える。第二絶縁層12は、ポリイミド製の第二コア層52と、第二コア層52の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の第二カバー層621,622とを備える。第二ベース基板320は、例えば第二絶縁層12とその両面上にそれぞれある二つの金属箔とを備える両面金属張積層板における二つの金属箔のうちの一方にエッチング処理を施すことで得られる。
次に、第一ベース基板310と第二ベース基板320との間に熱可塑性ポリイミド製の樹脂フィルム40を、この樹脂フィルム40で第一導体配線21と第二導体配線22とを覆うように配置する。
次に、加熱プレスすることで、第一ベース基板310と樹脂フィルム40、並びに樹脂フィルム40と第二ベース基板320をそれぞれ接着するとともに樹脂フィルム40に第一導体配線21及び第二導体配線22を埋め込む。これにより、樹脂フィルム40から接着層4が形成される。これにより、第三実施形態におけるプリント配線板が得られる。
この製造方法では、加熱プレス時に樹脂フィルム40が軟化することで、第一導体配線21及び第二導体配線22が樹脂フィルム40に容易に埋め込まれる。このため、プリント配線板の平坦化が容易である。樹脂フィルム40のガラス転移点が150〜300℃の範囲内である場合、加熱プレスにおける加熱温度は250〜400℃の範囲内であることが好ましい。この場合、150〜300℃の範囲内のガラス転移点を有する接着層4が形成され、プリント配線板に特に高い耐熱性が付与される。さらに、加熱プレス時に第一導体配線21及び第二導体配線22が樹脂フィルム40に特に容易に埋め込まれ、このためプリント配線板の平坦化が特に容易である。
[実施例1]
ポリイミド製の層と、この層の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の層とを備える多層フィルム(カネカ製、商品名ピクシオ)の両面上に、それぞれ三井金属製の銅箔(品番VLP)を配置した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件で加熱プレスすることで、多層フィルムに銅箔を熱圧着した。これにより、両面銅張積層板を得た。この両面銅張積層板における二つの銅箔のうちの一方にエッチング処理を施すことで導体配線を形成した。これにより、ベース基板を得た。
ベース基板における導体配線に銅めっき処理を施すことで、銅層を形成した。続いて、亜鉛−ニッケルめっき処理を施すことで、銅層上に亜鉛−ニッケル合金めっき層を形成した。この亜鉛めっき層における亜鉛原子量は10mg/m2であった。続いて、亜鉛−錫めっき処理を施すことで、亜鉛めっき層上に亜鉛−錫合金めっき層を形成した。この亜鉛−錫合金めっき層における亜鉛原子量は5mg/m2であり、錫原子量は5mg/m2であった。続いてベース基板を水洗してから、無水クロム酸で処理することで亜鉛−錫合金めっき層上にクロメート層を形成した。クロメート層におけるクロム原子量は5mg/m2であった。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)と、銅箔とを、順次積層した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、並びに熱可塑性ポリイミドフィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図1に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例2]
実施例1の場合と同じ方法で、ベース基板を得た。このベース基板における導体配線にニッケル−コバルト処理を施すことで、ニッケル−コバルト合金めっき層を形成した。ニッケル−コバルト合金めっき層におけるニッケル原子量は20mg/m2、コバルト原子量は14mg/m2であった。続いて、モリブデン−コバルトめっき処理を施すことで、ニッケル−コバルト合金めっき層上にモリブデン−コバルト合金めっき層を形成した。モリブデン−コバルト合金めっき層におけるモリブデン原子量は70mg/m2、コバルト原子量は5mg/m2であった。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)と、銅箔とを、順次積層した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、並びに熱可塑性ポリイミドフィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図1に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例3]
実施例1の場合と同じ方法でベース基板を得た。このベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)、ポリイミド製の層と、この層の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の層とを備える多層フィルム(カネカ製、商品名ピクシオ)、及び銅箔を、順次積層した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、熱可塑性ポリイミドフィルムと多層フィルム、並びに多層フィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図2に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例4]
実施例1の場合と同じ方法でベース基板を得た。このベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)、ポリイミド製の層と、この層の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の層とを備える多層フィルム(宇部興産製、商品名ユーピレックス)、及び銅箔を、順次積層した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、熱可塑性ポリイミドフィルムと多層フィルム、並びに多層フィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図2に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例5]
実施例1の場合と同じ方法で第一ベース基板と第二ベース基板を得た。各ベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
第一ベース基板と第二ベース基板の間に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)を、この熱可塑性ポリイミドフィルムで各ベース基板の導体配線を覆うように配置した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、第一ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、並びに熱可塑性ポリイミドフィルムと第二ベース基板を、それぞれ接着した。これにより、図3に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例6]
ポリイミド製の層と、この層の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の層とを備える多層フィルム(カネカ製、商品名ピクシオ)を用意した。マット面を有し、このマット面に亜鉛−ニッケル合金めっき処理及びクロメート処理が施されている二つの銅箔(三井金属製、品番VLP)も用意した。多層フィルムの両面上に、それぞれ銅箔を、各銅箔のマット面が多層フィルムとは反対側を向くように配置した。それ以外は実施例1の場合と同じ方法で、両面銅張積層板を得た。この両面銅張積層板における二つの銅箔のうちの一方にエッチング処理を施すことで導体配線を形成した。これにより、ベース基板を得た。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)と、銅箔とを、順次積層した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、並びに熱可塑性ポリイミドフィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図1に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例7]
実施例1の場合と同じ方法でベース基板を得た。このベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が300℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、品名カプトンJP)、ポリイミド製の層と、この層の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の層とを備える多層フィルム(カネカ製、商品名ピクシオ)、及び銅箔を、この順に積層した。続いて、温度400℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、熱可塑性ポリイミドフィルムと多層フィルム、並びに多層フィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図2に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例8]
実施例1の場合と同じ方法でベース基板を得た。このベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が150℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ製、実験品)、ポリイミド製の層と、この層の両面上にそれぞれある二つの熱可塑性ポリイミド製の層とを備える多層フィルム(カネカ製、商品名ピクシオ)、及び銅箔を、この順に積層した。続いて、温度250℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、熱可塑性ポリイミドフィルムと多層フィルム、並びに多層フィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図2に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[実施例9]
実施例1の場合と同じ方法でベース基板を得た。このベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンEN)の一面上にガラス転移点が230℃の熱可塑性ポリイミド(東レ・デュポン製の品名カプトンKJと同様の熱可塑性ポリイミド)からなる厚み25μmの層を、他面上にガラス転移点が230℃の熱可塑性ポリイミド(東レ・デュポン製の品名カプトンKJと同様の熱可塑性ポリイミド)からなる厚み2μmの層を、それぞれ形成した。これにより、多層フィルムを得た。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、多層フィルムにおける厚み25μmの層を重ね、更に多層フィルム上に銅箔を重ねた。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と多層フィルム、並びに多層フィルムと銅箔を、それぞれ接着した。これにより、図2に示す構造を有するプリント配線板を得た。
[比較例1]
ポリイミド製の絶縁層を備える両面銅張積層板を準備した。この両面銅張積層板における二つの銅箔のうちの一方にエッチング処理を施すことで導体配線を形成した。これにより、ベース基板を得た。このベース基板における導体配線に、実施例1の場合と同じ複数のめっき処理及びクロメート処理を施した。
続いて、ベース基板における導体配線がある面上に、ガラス転移点が230℃である熱可塑性ポリイミドフィルム(東レ・デュポン製、商品名カプトンKJ)と、銅箔とを、順次積層した。続いて、温度360℃、プレス圧3.9MPa(40kg/cm2)、処理時間5分間の条件の加熱プレスによって、ベース基板と熱可塑性ポリイミドフィルム、並びに熱可塑性ポリイミドフィルムと銅箔を、それぞれ接着し、プリント配線板を得た。
[反り評価]
各実施例1〜9及び比較例1で得られたプリント配線板から、70mm×240mmの寸法のサンプルを切り出した。このサンプルの表面の銅箔をエッチングにより全て除去してから、オーブンで200℃1時間加熱した。続いて、各サンプルを、熱可塑性ポリイミドフィルムに由来する層が上方を向くようにして、平坦な面上に配置した。この状態で、サンプルが下方に凸となるように反る場合には平坦な面とサンプルとの間の隙間の最大値がnであれば「−n」を反り量とみなした。サンプルが上方に凸となるように反る場合には平坦な面とサンプルとの間の隙間の最大値がnであれば「+n」を反り量とみなした。測定は、テーパーゲージを用いて行った。
この結果、反り量が−40mm〜+40mmの範囲内であれば、「A」と評価し、この範囲を外れる場合は「B]と評価した。
[線間充填性評価]
各実施例及び比較例で得られたプリント配線板の表面の銅箔をエッチングにより全て除去した。続いて、熱可塑性ポリイミドフィルムに由来する層を目視で観察し、ベース基板に由来する導体配線の線間におけるボイドの有無を確認した。その結果、ボイドが認められず、線間が樹脂で十分に充填されている場合を「A」、ボイドが認められ、線間の樹脂の充填が不十分である場合を「B」と評価した。なお、導体配線の残銅率(すなわち導体配線の材料である銅箔の残存率)は70%である。
[はんだ耐熱性評価]
各実施例及び比較例で得られたプリント配線板のはんだ耐熱性試験を、JIS C6481に準ずる方法で、加熱温度260℃、加熱時間30秒の条件で行った。その結果、プリント配線板にふくれが発生しなかった場合を「A」、ふくれが発生した場合を「B」と評価した。