TW201016096A - Method for manufacturing multilayer laminated circuit board - Google Patents

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Description

201016096 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於多層層積電路基板之製造方法,尤其係 關於生產效率佳、而且難以發生金屬電路斷線的多層層積 電路基板之製造方法。 【先前技術】 Ο 我等日常生活的製品,例如電氣製品、電子製品、半 導體製品、天線電路基板、IC卡等均在不會佔據空間的小 型製品方面匯集人氣,而期待更加小型化的製品出現。爲 了對應如上所示之製品的需求,由將製品外形小型化的方 法、及將製品內部小型化的方法之兩面來推進製品小型化 的技術開發。但是,藉由將製品外形小型化的方法所達成 之製品小型化已接近界限,故在製品內部小型化寄予期待 〇 ® 在如上所示之狀況下,以將製品內部小型化的方法而 言,將製品所用的電路基板形成爲輕薄短小的電路構造的 方法在近年來尤其備受矚目。習知的電路基板係使用1枚 基板,在該基板的其中一面或兩面形成金屬電路。接著, 藉由將該金屬電路微細化,來實現電路基板小型化。但是 ,以相較於使用1枚基板時可更加小型化的方法而言,已 開發出一種疊合複數枚電路基板的多層層積電路基板。如 上所示疊合複數枚電路基板而形成爲立體的金屬電路構造 ,藉此可設計出比使用1枚基板的平面金屬電路構造更爲 -5- 201016096 複雜的電路。 如上所示之多層層積電路基板一般係以被稱爲增層法 (Build-up )的方法來製作。藉由該方法之多層層積電路 基板的製作順序’首先備妥在1枚絕緣性樹脂薄膜形成有 導電層的銅箔層積板(CCL: Copper Clad Laminate)。接 ' 著,將該CCL之導電層中不需要的部分藉由蝕刻予以去除 ’ ,藉此未被去除而殘留下來的導電層即成爲金屬電路。接 著,在該金屬電路上塗佈接著劑,透過該接著劑而另外貼 φ 合形成有導電層的樹脂薄膜。接著,在該貼合的樹脂薄膜 的導通部形成被稱爲導通孔的孔。接著,在該導通孔的內 部塡充鍍敷或糊漿等,來保障2枚樹脂薄膜間的導通。接 著,所貼合的樹脂薄膜的導電層之中,與上述相同地將不 需要的部分藉由蝕刻予以去除而形成金屬電路。藉由該等 工程,可獲得層積有2枚樹脂薄膜的電路基板。以後,另 外反覆與上述相同的工程,可製作層積有3枚以上樹脂薄 膜的多層層積電路基板。 @ 但是,藉由該增層法所形成的多層層積電路基板會有 在金屬電路容易發生斷線的問題。此外,在導通孔內部塡 充鍍敷或糊漿的工程較爲繁雜,亦會有生產效率差的問題 〇 爲了解決該等課題,在例如日本特開2007-317864號 公報(專利文獻1)及日本特開2008-091604號公報(專利 文獻2)中已記載一種方法係設置用以接著樹脂薄膜間的 接著用孔,在該接著用孔塡充接著劑,藉此提高樹脂薄膜 -6- 201016096 間的接著強度,來防止金屬電路斷線。但是,藉由該等方 法,在加熱時,依樹脂薄膜的熱膨脹差,會發生多層層積 電路基板之垂直方向對厚度方向的偏離而有金屬電路斷線 的問題。 因此,以解決該等問題的嘗試而言,已記載有在多層 層積電路基板所含之複數枚樹脂薄膜之中,以隨著由位於 內層的樹脂薄膜到位於外層的樹脂薄膜,熱膨脹係數的値 Φ 逐漸變大的方式,層積樹脂薄膜之構造的多層層積電路基 板(例如日本特開2005-191244號公報(專利文獻3 ))。 但是,藉由該構造的多層層積電路基板,亦無法充分解決 上述問題。 因此,爲了解決該等問題,已揭示一種在貼合樹脂薄 膜的接著劑使用導電性塡料來製作多層層積電路基板的方 法(例如日本特開2007-324161號公報(專利文獻4 ))。 藉由該方法,即使發生樹脂薄膜間之上述的方向偏離,亦 可藉由接著劑所含有的導電性塡料來保持樹脂薄膜間的導 通。但是,導電性塡料由於對接著劑的相互溶解性差,而 會在接著劑中發生導電性塡料凝聚,因此會有無法穩定生 產而生產效率差的問題。 [先前技術文獻] [專利文獻] (專利文獻1)日本特開2007-3 1 7864號公報 (專利文獻2)曰本特開2008-091604號公報 201016096 3 4 獻獻 文文 利利 專專 曰本特開2005-1 91244號公報 曰本特開2007-324161號公報 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) ' 本發明係鑑於如上所示之現狀所硏創者,其目的在提 供一種生產效率佳、而且難以產生金屬電路斷線的多層層 積電路基板之製造方法。 @ (解決課題之手段) 本發明之多層層積電路基板之製造方法,其特徵爲包 含:第1步驟,對長尺狀的第1樹脂薄膜,形成貫穿該第1 樹脂薄膜之表背面的導通孔;第2步驟,對第1樹脂薄膜之 表背面的兩面與導通孔的內壁面形成金屬電路;第3步驟 ,對形成有金靥電路之第1樹脂薄膜之表背面的其中一面 或兩面另外層積長尺狀的第2樹脂薄膜;及第4步驟,對藉 @ 由第3步驟所層積的第2樹脂薄膜,執行與第1步驟及第2步 驟之操作相同的操作,第2步驟係在形成由抗氧化層及基 底金屬層所構成的基底層後,在該基底層上藉由電鍍形成 鍍敷層,藉此形成金屬電路,第3步驟係藉由對第1樹脂薄 膜或第2樹脂薄膜塗佈黏著劑,透過該黏著劑而將第2樹脂 薄膜層積在第1樹脂薄膜上,在將黏著劑(70)的黏著力 設爲lOOOgf/ 20mm2以上、3000gf/ 20mm2以下的狀態下 進行層積,抗氧化層係藉由選自由Ni、Co、及Cu所成群組 -8 - 201016096 之至少1種金屬、或包含選自由Cr、Ti、Ni、Co、及Cu所 成群組之至少1種金屬元素的合金、或金屬元素的氧化物 或氮化物所構成,基底金屬層係藉由選自由Al' Ag、Ni、 及Cu所成群組之至少1種金屬或包含至少1種該金屬的合金 所構成。 此外,亦可在第4步驟之後,依序反覆下列步驟各1次 以上:第5步驟,對經過第4步驟的第2樹脂薄膜層積長尺 Φ 狀的第3樹脂薄膜;及第6步驟,對藉由該第5步驟所層積 的第3樹脂薄膜,執行與第1步驟及第2步驟之操作相同的 操作。 此外,上述第5步驟亦可藉由對第2樹脂薄膜或第3樹 脂薄膜塗佈黏著劑,透過該黏著劑在第2樹脂薄膜上層積 第3樹脂薄膜,在將黏著劑的黏著力設爲1000gf/20mm2以 上、3000gf/20mm2以下的狀態下進行層積。 此外,上述第5步驟亦可使具備有黏著劑層的第3樹脂 β 薄膜透過該黏著劑層而層積在第2樹脂薄膜(101)上,在 將黏著劑層的黏著力設爲lOOOgf/ 20mm2以上、3000gf/ 20mm2以下的狀態下進行層積。 本發明係一種零件或製品,其特徵爲:使用由上述之 製造方法所製造的多層層積電路基板。 此外,上述製品係以電氣製品、電子製品、半導體製 品、天線電路基板、1C卡、太陽電池、汽車或機器人之任 —者爲佳° 此外,上述第3步驟亦可使具備有黏著劑層的第2樹脂 201016096 薄膜透過該黏著劑層而層積在第1樹脂薄膜上,在將黏著 劑層的黏著力設爲丨OOOgf/ 20mm2以上、3000gf/ 20mm2 以下的狀態下進行層積。 (發明之效果) 本發明之多層層積電路基板之製造方法係藉由具有上 述各構成’具有生產效率佳、而且難以發生金屬電路斷線 的效果。 【實施方式】 <多層層積電路基板> 針對藉由本發明之製造方法所製造的多層層積電路基 板’一面參照第1圖,一面加以說明。第1圖係顯示本發明 之多層層積電路基板之一例的模式剖面圖。其中,在本發 明之圖示中,同一元件符號係代表同一部分或相當部分。 本發明之多層層積電路基板1係包含使樹脂薄膜(顯 φ 示後述之第1樹脂薄膜100、第2樹脂薄膜101及第3樹脂薄 膜(未圖示)。以下亦同。)與電路層2 00交替層積的層 積構造。在該樹脂薄膜係在達成表背面之導通的部位配備 ' 有導通部(未圖示)’在該導通部形成有至少1個被稱爲 ’ 導通孔120的孔。藉由該導通孔120,來保障形成在樹脂薄 膜之表背面的金屬電路50的導通。該金屬電路50係包含鍍 敷層140與基底層130»該鍍敷層140係由具高電導性的材 料所構成之層。此外,基底層130係可爲電性通電者,達 -10- 201016096 成使鍍敷層140與樹脂薄膜之密接性提升的作用。 另一方面,電路層200係包含上述金屬電路50,電路 層200之金屬電路50以外的部分亦會有包含絕緣性黏著劑 70 (或黏著劑層)的情形。若包含該黏著劑70,可透過該 黏著劑70而將各樹脂薄膜相互黏貼。如上所示本發明之電 路層200係可僅藉由金屬電路50所構成,亦可藉由金屬電 路5 0與黏著劑70所構成。以下一面參照第2〜5圖之模式剖 _ 面圖,一面說明本發明之多層層積電路基板之製造方法之 一例。 <多層層積電路基板之製造方法> 本發明係依序進行以下步驟之多層層積電路基板之製 造方法:對第2圖所示之第1樹脂薄膜100,形成貫穿該第1 樹脂薄膜100之表背面的導通孔12〇的第1步驟(第3圖); 對第1樹脂薄膜100之表背面之兩面與在第1步驟中所形成 ® 之導通孔120的內壁面,形成金屬電路50的第2步驟(第4 圖):對藉由該第2步驟形成金屬電路50的第1樹脂薄膜 1〇〇之表背面之其中一面或兩面,另外層積第2樹脂薄膜 101的第3步驟(第5圖);及對藉由該第3步驟所層積的第 2樹脂薄膜101,藉由執行與第1步驟及第2步驟之操作爲相 同的操作,在第2樹脂薄膜1〇1及該導通孔120的內壁面形 成金屬電路50的第4步驟(第1圖)。其中,第1圖係顯示 由對第1樹脂薄膜100之表背面之兩面上的電路層200,分 別貼合各1層第2樹脂薄膜1〇1的3層樹脂薄膜與4層電路層 -11 - 201016096 2 〇〇所構成的多層層積電路基板,但是本發明之製造方法 之多層層積電路基板並非侷限於該層積構造。 亦即’藉由本發明所製造之多層層積電路基板之樹脂 薄膜的最小層積數,係對第1樹脂薄膜之表背面之任一面 上的電路層’層積有已貼合1層第2樹脂薄膜之2層樹脂薄 膜的層積構造者。另一方面,藉由本發明所製造的多層層 積電路基板的樹脂薄膜的最多層積數雖未特別有所限定, 但是一般爲使樹脂薄膜層積2〜30層程度而成之層積構造 參 者。 但是,本發明之多層層積電路基板之製造係在上述第 4步驟之後,依序反覆以下步驟各1次以上:對經由第4步 驟的第2樹脂薄膜1〇1另外層積第3樹脂薄膜(未圖示)的 第5步驟;及對藉由該第5步驟所層積的第3樹脂薄膜,執 行與上述第1步驟及第2步驟之操作爲相同之操作的第6步 驟,藉此可自由地增加層積數。其中,當在上述第3步驟 中對第1樹脂薄膜之表背面之任一面層積第2樹脂薄膜時, ❿ 第5步驟中之第3樹脂薄膜的層積係非僅侷限於對第2樹脂 薄膜上進行’亦可對未層積有第2樹脂薄膜之側之第1樹脂 薄膜之面上來進行。當對第1樹脂薄膜進行層積時,該第3 ' 樹脂薄膜係視爲第2樹脂薄膜。 以下進一步說明本發明之多層層積電路基板之製造方 法所包含的各步驟。 <第1步驟> -12- 201016096 首先,備妥第2圖所示之第1樹脂薄膜100。本發明之 第1步驟係對如上所示之第1樹脂薄膜1 00,以形成導通部 的方式形成導通孔120(第3圖)。在此,以形成導通孔 120的方法而言,若爲可以使導通孔的深度與樹脂薄膜的 厚度爲相等的方式來調節導通孔之形成的加工方法,即可 使用任何加工方法,例如可使用鑽孔加工、衝孔加工、雷 射加工等。其中,當對樹脂薄膜的厚度爲50 # m以下者進 Φ 行加工時,或對導通孔的內徑爲小於l〇〇"m者進行加工時 ,以使用雷射加工爲佳。當使用雷射加工時,由可將導通 孔形成在正確位置的觀點、按照設定來形成導通孔內徑的 精度較高的觀點、導通孔形成後在導通孔周邊不會殘留碳 化物的觀點、適於連續加工的觀點等來看,以使用UV-YAG雷射來進行加工爲更佳。 此外,將導通孔連續加工而形成時,以在樹脂薄膜的 長邊方向施加3〜100N的張力來進行加工爲佳。若該張力 • 未達3N,在捲繞樹脂薄膜時,會有發生皺痕之虞,若超過 100N,會有樹脂薄膜破裂之虞。在以下的A〜C中,針對 樹脂薄膜、導通部、及導通孔1 20加以說明。 A.樹脂薄膜 本發明所使用的樹脂薄膜係由絕緣性材料所構成’可 使用任何該類用途所使用之以往週知的樹脂薄膜°例如’ 以如上所示之樹脂薄膜而言,可使用聚醯亞胺(PI)系、 丙烯酸系、液晶聚合物(LCP )、聚對苯二甲酸二乙酯( -13- 201016096 PET)、聚萘二甲酸二乙酯(PEN)等樹脂薄膜。 此外’樹fl曰薄膜的厚度若由提局連續加工之生產性的 觀點來看,以〇,l//m以上、200/zm以下爲佳,以4vm以 上、ΙΟΟμιη以下爲較佳’以5ym以上、75/zm以下爲更佳 。若樹脂薄膜的厚度未達0.1/zm,會有因捲繞樹脂薄膜時 的張力而發生破裂之虞,若超過200/zm,則多層層積電路 基板的厚度會變厚,而有違所期待的目的。其中,在第2 樹脂薄膜及第3樹脂薄膜中,可使用由與第1樹脂薄膜相同 0 的材料所構成者,亦可使用由不同材料所構成者。其中, 若由緩和因加熱時之樹脂薄膜之熱膨脹差而造成多層層積 電路基板之垂直方向對厚度方向的偏移的觀點來看,以在 各自樹脂薄膜使用具有不同熱膨脹係數者爲佳。 此外,樹脂薄膜係以使用長尺狀者爲佳。以如上所示 之長尺狀樹脂薄膜而言,係以例如具有1〜1 0000m程度之 長度者爲佳,以100〜3 000m程度者爲更佳。如上所示藉由 使用長尺狀者,可連續加工而可提升生產效率。長尺狀樹 @ 脂薄膜的長度若未達lm,由於難以作爲捲成滾筒狀之形狀 者加以使用,因此生產效率會降低,若超過1 0000m,則會 在有後述之基底層的形成中妨礙連續加工之虞。 其中,樹脂薄膜爲「長尺狀者」係指具有如上所述之 長度,適於作爲捲成滾筒狀的形狀者加以使用。其中,亦 包含即使爲未達如上所述之長度者,亦可藉由貼合複數單 片樹脂薄膜,而作爲長尺狀者予以處理者。 -14- 201016096 B.導通部 本發明中的導通部係指在金屬電路50的設計上’樹脂 薄膜之表背面之兩面之金屬電路5〇的導通被形成在所希望 部位者,藉由形成1個以上之貫穿樹脂薄膜之表背面的導 通孔,來保障表背面之導通者。在第3圖中,係顯示對1個 導通部形成1個導通孔120者,但是亦可在該導通部形成複 數導通孔。如上所示形成複數導通孔時,該導通部係包含 〇 與所希望部位近接關連而形成的複數導通孔的全部’佔有 其剖面積爲最小的圓柱狀領域。其中,該剖面積係在樹脂 薄膜上以佔有直徑5"m以上、3000ym以下的領域爲佳。 若導通部的直徑未達5/ζιη,會有無法充分保障形成在樹脂 薄膜之表背面的金屬電路的導通的情形,若超過3〇〇〇 // m ,則金屬電路所佔面積本身會變得過大,而有違所期待的 目的。 β C.導通孔 此外,形成在導通部的導通孔120係被設成貫穿樹脂 薄膜之表背面的孔,藉由在該導通孔內形成金屬電路,可 將形成在樹脂薄膜之表背面的金屬電路導通。在此,所謂 在導通孔內形成金屬電路係指在導通孔的內壁面形成金屬 電路,如上所示所形成的金屬電路可形成爲塡充導通孔內 的全體,亦可形成爲以貫穿孔(through hole)狀在導通 孔內殘留空洞。 此外,由保障樹脂薄膜之表背面之金屬電路的導通的 -15- 201016096 觀點來看,該導通孔係以加大其內徑爲佳。但是’愈加大 其內徑,在加熱時施加於導通孔內之金屬電路的壓縮或拉 伸的應力愈會集中,因此容易發生金屬電路斷線。因此’ 導通孔的內徑係以5μιη以上、300/zm以下爲佳’以10/zm 以上、50 // m以下爲較佳,以1 5 // m以上、20 /z m以下爲更 佳。若導通孔的內徑未達5#ιη,會難以形成導通孔’並且 在進行爲了形成鍍敷層的電鍍時,鍍敷液會難以浸入至導 通孔內,若超過3 00 // m時,基於上述理由,導通孔內的金 屬電路會變得易於斷線。 此外,形成導通孔120的個數係以對導通部1個部位形 成1〜7個程度爲佳,以形成3〜5個程度爲較佳。此外,若 形成8個以上之導通孔時,由導通部的面積變得過寬的觀 點、導通孔的加工時間變長而使成本變高的觀點等來看並 不理想。關於導通孔的內徑與導通部所包含之導通孔個數 的關係,若例如導通孔的內徑爲5 μ m以上 '未達50 jtz m時 ,以形成1〜7個導通孔爲佳,若導通孔的內徑爲50 μ m以 上、300 # m以下時,以形成1〜3個導通孔爲佳。其中,若 由避免因熱應力所造成的金屬電路斷線的觀點來看,當然 以對 1個導通部,在上述範圍內儘可能設置較多導通孔爲 佳。 <第2步驟> 本發明之第2步驟係在第1樹脂薄膜100之表背面之兩 面與導通孔120的內壁面形成金屬電路50者(第4圖)。藉 201016096 此可達成第1樹脂薄膜100之表背面之金屬電路50的導通。 在此,該金屬電路50的形成可利用任何方法來形成,亦可 藉由例如半加成法(Semi-Additive )、蝕刻法等來形成( 參照以下的G及H)。 此外,該金屬電路50係包含鍍敷層140,亦可另外在 該鍍敷層140與樹脂薄膜之間包含基底層130。其中,在本 發明中,形成在導通孔120內的基底層130及鍍敷層140亦 ❹ 可因方便起見而稱之爲金屬電路50。在以下之D〜F中說明 構成該金屬電路50的基底層130與鍍敷層140。 D.基底層 金屬電路所包含的基底層13 0係可電性通電者,而且 具有使鍍敷層140與樹脂薄膜的密接性提升的作用者。該 基底層130可以1層來形成,亦可以2層以上來形成。當基 底層130以2層以上形成時,以包含抗氧化層與基底金屬層 爲佳。該基底層的厚度(在包含2層以上時爲其合計厚度 )係以〇.〇l/zm以上、ljtim以下爲佳。 在此,上述抗氧化層係以藉由選自由Ni、Cr、Ti、Co 、及Cu所成群組之至少1種金屬或至少包含1種該金屬的合 金或該金屬的氧化物或該金屬的氮化物所構成爲佳。此外 ,其層厚係以0.1〜50nm爲佳,以2〜10nm爲更佳。 此外’上述基底金屬層係以形成在上述抗氧化層上爲 佳,以藉由選自由Al、Ag、Ni、及Cu所成群組之至少1種 金屬或包含至少1種該金屬的合金所構成爲佳。此外,其 -17- 201016096 層厚係以50〜1 OOOnm爲佳,以1 〇〇〜5〇〇nm爲更佳。 E. 鍍敷層 此外’上述鍍敷層14〇係由具高電導性之材料所構成 之層。以如上所示之材料而言,以使用例如選自由Al、Ag 、Ni及Cu所成群組之至少1種金屬或包含至少1種該金屬的 合金爲佳,以使用Cu或含Cu合金爲更佳。 此外,如上所形成的鍍敷層140的厚度係以2.5 /z m以 φ 上、300//m以下爲佳’以3"m以上、35Aim以下爲較佳, 以3.5#m以上、20#m以下爲更佳。其中,形成上述基底 金屬層時,基底金屬層與鍍敷層14〇係以使用同一材料爲 佳。 F. 金屬電路 接著,說明形成金屬電路5 0的方法。如上所述,以形 成金屬電路5 0的方法而言,有例如蝕刻法、半加成法等。 @ 在以下之G中,說明藉由蝕刻法(第6〜9圖)之金屬電路 的形成,在Η中,說明藉由半加成法(第6圖、第10〜12圖 )之金屬電路的形成。其中,藉由該等方法所得之金屬電 路的形成中,任何方法均包含基底層形成工程、阻劑形成 ^ 工程、曝光工程、顯影工程、活性化工程等工程。接著, 該等任何工程中,若由可抑制製造成本的觀點、可提升生 產性的觀點、由於在加工時可一面對兩端施加固定的張力 一面連續加工而難以在樹脂薄膜發生皺痕的觀點等來看’ -18 - 201016096 均以使用長尺狀的樹脂薄膜來作連續加工爲佳。 G. 蝕刻法 藉由蝕刻法之金屬電路的形成係首先遍及第3圖的第1 樹脂薄膜1〇〇的表面全體(包含導通孔120的內壁面)而形 成基底層130(第6圖)。接著,藉酸系溶液使該基底層 130(基底金屬層)的表面活性化,之後遍及該基底層130 ❹ 上的全面而藉由電鍍形成鍍敷層140 (第7圖)。之後’在 該鍍敷層140之上另外塗佈阻劑170,在該阻劑170疊合與 所希望金屬電路的圖案相對應的遮罩,進行UV曝光而在 金屬電路將不需要的部分171的阻劑顯影,藉此去除該部 分而露出該部分171的鍍敷層140(第8圖)。接著’藉由 將已去除阻劑的部分171的鍍敷層140及形成在其下的基底 層130進行蝕刻來去除(第9圖)。另一方面,形成在未去 除阻劑170之部分之下的鍍敷層140及基底層130係未藉由 阻劑170而被蝕刻而殘留下來,該部分成爲金屬電路50。 之後,藉由剝離殘留的阻劑170,獲得形成有金靥電路50 的第1樹脂薄膜1〇〇 (第4圖)。 H. 半加成法 藉由半加成法之金屬電路50的形成,首先係對第3圖 的第1樹脂薄膜,藉由與上述相同的方法來形成基底層130 (第6圖)。接著,在該基底層130上形成阻劑170(未圖 示)。接著,疊合與所希望的金屬電路圖案相對應的遮罩 -19- 201016096 ,僅將形成金屬電路的部分172進行UV曝光而顯影,藉此 去除該部分172的阻劑(第10圖)。藉此露出形成金屬電 路之部分的基底層130(基底金屬層)。接著,藉酸系溶 液將所露出的基底層130 (基底金屬層)的表面活性化, 將該部分電鍍,藉此在基底層130 (基底金屬層)上形成 鍍敷層140 (第1 1圖)。亦即,阻劑170係具有防止鍍敷層 140形成的作用。之後,將在上述顯影中未被去除的部分 的阻劑170剝離(第12圖)。接著,藉由將未形成有鍍敷 _ 層140的部分的基底層130進行軟蝕刻而予以去除,獲得形 成有金屬電路50的第1樹脂薄膜100(第4圖)。 以下係以藉由半加成法之金屬電路的形成爲一例,在 (i)〜(Wii)中進一步說明上述之各工程。 (i)基底層形成工程 首先,藉由離子槍將第3圖之形成有導通孔120的第1 樹脂薄膜100的表面(包含導通孔120的內壁面)進行前處 @ 理之後,在第1樹脂薄膜1〇〇的表面(包含導通孔120的內 壁面)形成抗氧化層,在抗氧化層上另外形成基底金屬層 ,藉此可形成基底層13〇(第6圖)。其中,抗氧化層或基 底金屬層之任一者或二者亦有並未被形成的情形,亦會有 基底層130本身未被形成的情形。 如上所示之基底層130可利用任何方法形成,亦可藉 由例如無電解鍍敷、蒸鍍、濺鍍、印刷等來形成。但是, 若樹脂薄膜的厚度比50 μ m爲更薄時,由避免在加工時在 -20- 201016096 樹脂薄膜產生皺痕的問題的觀點、及具備有用以在加工時 抑制樹脂薄膜熱膨脹的冷卻裝置的觀點等來看,以藉由濺 鍍來形成爲佳。 (i i )阻劑形成工程 藉由上述工程,以酸來洗淨形成在第1樹脂薄膜100上 之基底層130(基底金屬層)的表面,使基底層13〇(基底 • 金屬層)的表面活性化後形成阻劑(未圖示)。該阻劑若 爲對UV呈現反應性者,即可使用負型阻劑及正型阻劑之 任一者,但是若形成10/zm以上的厚度的阻劑,由於處理 簡便,因此以藉由貼合將阻劑薄膜化後的乾膜的方法來形 成爲佳。此外,若形成比1 0 V m爲更薄的阻劑,由於可利 用少量油墨,即可形成大面積的阻劑,因此以藉由塗佈阻 劑油墨的方法來形成爲佳。 使乾膜貼合的方法係在由於適於少量生產而可對應多 β 種類的製品,而且貼合作業的工程亦較不繁雜方面較爲優 異,但是會有製造成本變高的問題。另一方面,塗佈阻劑 油墨的方法係在適於大量生產而可減低製造成本方面較爲 優異,但是會有塗佈工程較爲繁雜的問題。在以下說明藉 由貼合乾膜的方法來形成阻劑。 首先,將第6圖所示之形成有基底層130的第1樹脂薄 膜100安置在層積捲繞裝置的送出軸,且將第1樹脂薄膜 100的前端安置在捲繞軸,之後一面在第1樹脂薄膜100的 基底層130上黏貼乾膜,一面使捲繞軸旋轉來進行捲繞。 -21 - 201016096 如上所示在第1樹脂薄膜100黏貼乾膜,藉此在第1樹脂薄 膜100的基底層130上形成阻劑(未圖示)。 上述層積時的溫度係以30〜150°c爲佳,以60〜1 10°C 爲更佳。此外,層積時的壓力係以0.3〜5kg/ cm2爲佳, 以2〜3kg/ cm2爲更佳。此外,所層積的樹脂薄膜捲繞時 的線速(line speed)係以0.1〜10τη/分鐘爲佳,以0.5〜 3m/分鐘爲更佳。 參 (iii)曝光工程 接著,在形成於第1樹脂薄膜1〇〇上的阻劑上疊合與所 希望的金屬電路50的圖案相對應的遮罩之後,進行UV曝 光,而使未被遮罩覆蓋的部分感光。在此,以遮罩覆蓋的 部分係藉由在下一個顯影工程予以顯影而去除,在後述之 鍍敷層形成工程中形成鍍敷層140而成爲金屬電路50。 該UV曝光所使用的曝光裝置可使用平行光曝光裝置 ,亦可使用直接曝光裝置。但是,由形成微細電路的觀點 ® 來看,以使用平行光曝光裝置爲佳,由可與樹脂薄膜的收 縮相對應來調整曝光位置的觀點來看,則以使用直接曝光 裝置爲佳。 (iv)顯影工程 接著,藉由弱鹼溶液,將在上述曝光工程之以遮罩所 覆蓋的部分172的阻劑170進行顯影而予以去除(第1〇圖) 。顯影所用的弱鹼溶液係以使用碳酸鈉或胺系材料爲佳’ -22- 201016096 若使用胺系材料時,以使用三乙醇胺爲較佳。此外,弱鹼 溶液的p Η係以7以上、1 3以下爲佳,以8.5以上、1 〇. 〇以下 爲更佳。若弱鹸溶液的pH未達7,會有未去除阻劑之虞, 若pH超過13,則會有連未被遮罩覆蓋的部分的阻劑170亦 被全部剝離之虞。 此外’弱鹸溶液的溫度係以10〜7(TC爲佳,以20〜35 °C爲更佳。若弱鹼溶液的溫度未達1 (TC,會有未去除阻劑 β 17〇之虞,若弱鹼溶液的溫度超過7(TC,則會有連經UV曝 光後的部分的阻劑1 70亦剝離之虞。其中,顯影的處理時 間係依阻劑種類而異,因此無法一律規定,但是通常以20 秒以上、3 00秒以下程度爲佳。 (v )活性化工程 接著,在第10圖中,藉酸系溶液,將第1樹脂薄膜100 之已去除阻劑的部分172的基底層130(基底金屬層)表面 活性化。藉此,可防止鍍敷層140與基底層130(基底金屬 層)密接不良。在此,該活性化所用的酸系溶液若爲呈示 酸性者,即可爲任意者,若由低成本且可活性化的觀點來 看,以使用HC1、H2S04、過硫酸銨等爲佳。此外’酸系溶 液所含之酸的濃度係以〇·5〜20質量%爲佳’以3〜10質量% 爲更佳。若酸系溶液的濃度未達〇.5質量%,基底層130( 基底金屬層)表面難以被活性化,若超過2 0質量%,會有 在基底層130 (基底金屬層)表面發生異常之虞。
此外,進行活性化時的酸系溶液的溫度係以10〜°C -23- 201016096 爲佳,以30〜50 °C爲更佳。若酸系溶液的溫度未達10 °C, 會有在基底層130(基底金屬層)的活性化耗費長時間之 虞,若酸系溶液的溫度超過7〇 °C,則會有產生環境面之問 題之虞。此外,處理時間係依基底層(基底金屬層)表面 狀態而異,因此無法一律規定,但是通常以3秒以上、300 秒以下程度爲佳。 (vi)鍍敷層形成工程 φ 接著,在上述經活性化的基底層130上形成鍍敷層140 (第11圖)。在此,鍍敷層140可由任何方法來形成,亦 可藉由例如無電解鍍敷、電鍍、濺鍍、蒸鍍等來形成。其 中若由連續加工時之品質安定性的觀點、成本減低的觀點 等來看,以使用電鍍來形成爲佳。當藉由電鍍來形成鍍敷 層14〇時,電鍍所用之鍍敷液若爲含有形成鍍敷層140之金 屬的溶液,則可爲酸性溶液,亦可爲鹼性溶液。其中,由 鍍敷液本身安定,而且可以低成本進行鍍敷的觀點來看, @ 在鍍敷液係以含有硫酸銅、焦磷酸銅等爲佳。 此外,在鍍敷液使用酸性溶液時,以使用硫酸爲佳。 此外,若使用硫酸時,硫酸濃度以50〜300g/l爲佳,以 80〜200g/ 1爲更佳。此外,在鏟敷液使用硫酸銅時,硫 酸銅濃度係30〜300g/l爲佳,以70〜150g/l爲更佳。此 外,該鍍敷液的氯離子濃度係以10〜lOOppm爲佳,以40〜 70ppm爲更佳。 此外,電鍍時的電流密度係以0.1〜10A/ dm2爲佳, -24 - 201016096 以0.5〜4A/ dm2爲更佳。此外,電鏟時的鎪敷液溫度係以 20〜60 °C爲佳’以30〜40。(:爲更佳。其中,關於鍍敷時間 係依鍍敷層層厚而異,因此無法一律規定,但是通常以 600秒以上、6000秒以下程度爲佳。 (vii) 阻劑剝離工程 接著,在藉由上述鍍敷層形成工程形成金屬電路50之 Ο 後’使用鹼液來進行阻劑剝離(第12圖)。該鹼液若爲呈 現鹼性的溶液’則可爲任意者,但由鹼液本身的安定性或 鹼液成本的觀點來看’以使用含有例如氫氧化鈉等無機化 合物的溶液、含有胺系材料的溶液、醇系溶液等爲佳。其 中,由達成製造成本縮減的觀點來看,以含有氫氧化鈉的 溶液或含有甲醇的溶液爲更佳。 此外,當在鹼液使用氫氧化鈉時,氫氧化鈉的濃度係 以0.1〜50質量%爲佳’以1〜10質量%爲更佳。此外,阻劑 β 剝離所使用的鹼液的溫度係以30〜90°C爲佳,以50〜70°C 爲更佳。其中,阻劑剝離的處理時間係依阻劑剝離狀態而 異,因此無法一律規定,但是通常以20秒以上、120秒以 下程度爲佳》 (viii) 軟蝕刻工程 接著,藉由將基底層1 3 〇進行軟蝕刻而予以剝離去除 ,獲得形成有金屬電路5〇的第1樹脂薄膜100 (第4圖)。 軟蝕刻所使用的藥品係可使用任意者,但是以由專用廠商 -25- 201016096 所處理者爲佳,例如使用過硫酸銨、硝酸銨、過氧化氫等 爲佳。其中,若由低成本的觀點來看,以使用過硫酸銨爲 更佳。若使用該過硫酸銨時,過硫酸銨的濃度係以1〜20% 爲佳,以5〜10%爲更佳。 此外,將基底金屬層進行軟蝕刻時的處理溫度係以20 〜60°C爲佳,以30〜40°C爲更佳。其中,該軟蝕刻之剝離 ^ 所耗費時間係依基底金屬層的厚度或藥品的濃度及溫度而 異,因此無法一律規定,但是通常以30秒以上、200秒以 鲁 下程度爲佳。 此外,若在基底層130包含抗氧化層時,抗氧化層之 剝離所用的藥品係以使用鎳鉻剝離液(商品名:NC (日本 化學工業股份有限公司製))爲佳。此外,若使用該藥品 時,該藥品的濃度係以60〜100%爲佳。若該藥品的濃度低 於60%,由於剝離耗費時間,故較不理想。 此外,將抗氧化層進行軟蝕刻時的處理溫度係以35〜 5 5 °C爲佳。其中,該軟蝕刻之剝離所耗費的時間係依抗氧 參 化層的厚度或藥品的濃度及溫度而異,因此無法一律規定 ,但是通常以20秒以上、300秒以下程度爲佳。 <第3步驟> 接著,第3步驟係對藉由經由第2步驟而形成有金屬電 路50之第1樹脂薄膜100之表背面之其中一面或兩面另外層 積第2樹脂薄膜101者。在此,當將第2樹脂薄膜101層積在 兩面時,如第5圖所示,形成爲層積有3層樹脂薄膜的層積 -26- 201016096 構造。 該第3步驟係可對第1樹脂薄膜或第2樹脂薄膜塗佈黏 著劑,藉此透過該黏著劑而在第1樹脂薄膜100上層積第2 樹脂薄膜101,亦可使具備有黏著劑層的第2樹脂薄膜透過 該黏著劑層而層積在第1樹脂薄膜上。 在此,第2樹脂薄膜層積時之黏著劑或黏著劑層的黏 著力係以形成爲50gf/ 20mm2以上、3000gf/ 20mm2以下 β 的狀態下予以層積爲佳。藉此,可提高第1樹脂薄膜100與 第2樹脂薄膜101的接合強度,抑制適用熱時容易發生的樹 脂薄膜間的多層層積電路基板的垂直方向對厚度方向的偏 離,而難以產生金屬電路斷線。而且,藉此亦可達成不會 破壞金屬電路50而可層積第2樹脂薄膜的優異效果。該黏 著劑或黏著劑層的黏著力係以200gf/ 20mm2以上、2500gf /20mm2以下爲較佳,以 1 000gf/20mm2以上、2000gf/ 20mm2以下爲更佳。若該等黏著力未達50gf/ 20mm2,在 ® 第2樹脂薄膜101層積後,會有黏著劑70由第1樹脂薄膜與 第2樹脂薄膜之間漏出之虞,若超過3 000gf/20mm2,由於 黏著劑70未充分浸透至電路層2 00之未形成有金屬電路50 的部分,因此接著強度不充分。 在此,黏著劑或黏著劑層的黏著力的數値係設爲採用 藉由探針黏性(p r 〇 b e t a c k )試驗法所測定到的値者。具 體而言,若使用黏性試驗機(型號:TAC-n型(Resca股 份有限公司製)),若爲在本發明之製造方法中被塗佈有 黏著劑的樹脂薄膜的黏著面、或具備有黏著劑層的樹脂薄 -27- 201016096 膜,係對該黏著劑層,將其溫度設定在25 °C,之後以 500gf/ cm2的壓力按壓剖面積爲20mm2之圚柱狀的探針( 內徑約5.lmm)。接著,當抽出該探針時,根據施加於探 針的應力的變化來計算出該黏著劑的黏著力。 另一方面,第2樹脂薄膜101之層積時的壓力係以0.1 〜20kg/cm2爲佳,以1〜15kg/cm2爲較佳,以2〜l〇kg/ cm2爲更佳。 此外,第2樹脂薄膜101之層積時的溫度係以5〜300°C 爲佳,以10〜150 °C爲較佳,以20〜60 °C爲更佳。此外, 第2樹脂薄膜之層積時的溫度爲20〜40 °C時,黏著劑或黏 著劑層的黏著力係以50gf/ 20mm2以上、3000gf/ 20mm2 以下爲佳,以l〇〇gf/20mm2以上、2800gf/20mm2以下爲 較佳,以500gf/20mm2以上、2500gf/20mxn2以下爲更佳 〇 此外,第2樹脂薄膜101之層積所耗費時間係以1秒鐘 以上、3小時以下爲佳,以1分鐘以上、120分鐘以下爲較 佳,以5分鐘以上、90分鐘以下爲更佳。 以下,若進一步說明在第1樹脂薄膜上層積第2樹脂薄 膜的方法,可列舉例如下列(I )〜(ΠΙ )等方法。 (I) 藉由對第1樹脂薄膜1〇〇之形成有金屬電路50的 面塗佈黏著劑,透過該黏著劑而在第1樹脂薄膜上層積第2 樹脂薄膜的方法。 (II) 藉由在第2樹脂薄膜101塗佈黏著劑,透過該黏 著劑而在第1樹脂薄膜100層積第2樹脂薄膜101的方法。 201016096 (III)將具備有黏著劑層的第2樹脂薄膜透過該黏著 劑層層積在第1樹脂薄膜的方法。 藉由上述任一方法,均可獲得如第5圖所示之3層構造 的層積構造。其中,藉由上述(I)的方法,若金屬電路 5〇的厚度較厚時,可減少因金屬電路所造成之樹脂薄膜的 表面凹凸,因此可更加提高接合強度。 如上所示之第2樹脂薄膜1〇1的層積係藉由使用具備有 Ο 例如第1送出軸與第2送出軸與捲繞軸的層積裝置來進行。 使用該層積裝置時的順序,首先係在該層積裝置的第1送 出軸安置第1樹脂薄膜100,並且在第2送出軸安置第2樹脂 薄膜101。接著,將該等軸的前端安置在捲繞軸。接著, 由第1送出軸送出第1樹脂薄膜100,由第2送出軸送出第2 樹脂薄膜101,使該等透過上述黏著劑或黏著劑層而相抵 接,之後進行加熱及加壓而相貼合,以進行旋轉的捲繞軸 進行捲繞,藉此在第1樹脂薄膜100上層積第2樹脂薄膜101 ❹ 其中,當將具備有黏著劑層的第2樹脂薄膜101層積在 第1樹脂薄膜時,在層積後,係將該黏著劑層視爲黏著劑 70。此外,在第2樹脂薄膜101層積時,亦會有上述黏著劑 或黏著劑層在第2樹脂薄膜101與電路層200之間作爲接著 黏著層(未圖示)而存在的情形。 <第4步驟> 第4步驟係對藉由上述第3步驟所層積的第2樹脂薄膜 -29- 201016096 ιοί,執行與上述第1步驟及第2步驟之操作相同的操作。 當在第3步驟中在第1樹脂薄膜100之表背面的兩面層積第2 樹脂薄膜101時,藉由進行第4步驟,可製作具有第1圖所 示之3層樹脂薄膜與4層電路層的層積構造的多層層積電路 基板。 在此,執行與第1步驟之操作相同的操作係指對第2樹 脂薄膜101,以形成導通部的方式形成導通孔120 (第13圖 )。其中,如上所述在電路層200與第2樹脂薄膜101之間 _ 存在有接著黏著層時,導通孔120係以貫穿該接著黏著層 的方式形成。此外,執行與第2步驟之操作相同的操作係 指在第2樹脂薄膜101的表面及該導通孔120的內壁面形成 金屬電路50 (第1圖)。 本發明係關於藉由包含上述之第1步驟至第4步驟的工 程,來層積2層或3層之樹脂薄膜的多層層積電路基板之製 造方法。藉由包含該等各步驟,可生產效率佳地製造難以 發生金屬電路斷線的多層層積電路基板。此外,本發明係 @ 除了上述各步驟以外,另外包含後述之第5步驟與第6步驟 ,藉此亦可製造出層積更加多層樹脂薄膜的多層層積電路 基板。以下說明第5步驟與第6步驟。 <第5步驟> 第5步驟係對經由上述第4步驟的第2樹脂薄膜另外層 積第3樹脂薄膜者(未圖示)。在此,當在第3步驟中在第 1樹脂薄膜之表背面之任一面上層積第2樹脂薄膜時,第3 -30- 201016096 樹脂薄膜係可對上述第2樹脂薄膜作層積,並且亦可對第1 樹脂薄膜作層積,當然亦可對該等二者作層積。另一方面 ,在第3步驟中在第1樹脂薄膜之表背面的兩面層積有第2 樹脂薄膜時,第3樹脂薄膜的層積係可對上述第2樹脂薄膜 的任何其中一者來進行,亦可對二者來進行。 藉此,可形成爲另外疊合有樹脂薄膜之構造的多層層 積電路基板。該層積第3樹脂薄膜的方法亦可使用與第3步 © 驟之層積第2樹脂薄膜的方法相同的任何方法。亦即,第5 步驟係藉由對第2樹脂薄膜或第3樹脂薄膜塗佈黏著劑,透 過該黏著劑而在第2樹脂薄膜上層積第3樹脂薄膜,亦可使 具備有黏著劑層的第3樹脂薄膜透過該黏著劑層而層積在 第2樹脂薄膜上。此時的黏著劑及黏著劑層的黏著力係以 與上述所示範圍相同爲佳。此外,第3樹脂薄膜層積時, 亦會有上述黏著劑或黏著劑層在第3樹脂薄膜與電路層之 間作爲接著黏著層(未圖示)而存在的情形。 <第6步驟> 第6步驟係對藉由上述第5步驟所層積的第3樹脂薄膜 ’執行與上述第1步驟與第2步驟相同之操作者。在此,所 謂執行與第1步驟之操作相同的操作係指對第3樹脂薄膜, 以形成導通部的方式形成導通孔(未圖示)。其中,如上 所述當在電路層與第3樹脂薄膜之間存在有接著黏著層時 ’導通孔係以貫穿該接著黏著層的方式形成。此外,所謂 執行與第2步驟之操作相同的操作係指在第3樹脂薄膜的表 -31 - 201016096 面及該導通孔的內壁面形成金屬電路50(未圖示)。接著 ’藉由將該第5步驟與第6步驟依序反覆各1次以上,可製 造出具有疊合有更加多層樹脂薄膜之層積構造的多層層積 電路基板。藉此,可按照用途,製造出具有層積構造的多 層層積電路基板。 藉由本發明,即使在製作層積有更加多層樹脂薄膜的 多層層積電路基板的情形下,亦可獲得難以發生金屬電路 斷線的效果。而且,樹脂薄膜的層積數愈多,與習知的多 參 層層積電路基板之製造方法相比,其生產效率的提升愈爲 顯著。 藉由本發明之製造方法所製造的多層層積電路基板係 有例如以下所示的使用態樣。 <多層層積電路基板的使用態樣> 本發明之多層層積電路基板1係例如第14圖所示,多 層層積電路基板的最下面的金屬電路50與剛性基板301藉 H 由接著金屬401而相黏貼。此外,多層層積電路基板的最. 上面的金屬電路50與Si基板3 02係藉由密接金屬402而相黏 貝占°本發明之多層層積電路基板係可作爲如上所示之構成 加以使用。以下針對該使用態樣中的各構成加以說明。 <接著金屬> 上述使用態樣中所用的接著金屬401係被形成爲作爲 焊料、接合 '柱螺栓銷及凸塊之任一者,藉此可達成剛性 -32- 201016096 基板301與多層層積電路基板的導通。在此,接著金屬401 所使用的材料係均可採用在該類用途中所被使用之以往週 知的金屬或合金,例如可使用選自由Ni、Cr、Ti、Co、Cu 、A1及Ag所成群組的至少1種金屬或至少包含1種該金屬的 合金。 <密接金屬> 上述使用態樣中所用的密接金屬402係被形成爲作爲 焊料者,藉此可達成Si基板與多層層積電路基板的導通。 在此,密接金屬所使用的材料係均可採用在該類用途中所 被使用之以往週知的金屬或合金,例如可使用選自由Ni、 Cr、Ti、Co、Cu、A1及Ag所成群組的至少1種金屬或至少 包含1種該金屬的合金。 < Si基板> 上述使用態樣中所用的Si基板係由以Si爲主體的材料 所構成,且爲由具有lppm/ °C以上、1 〇ppin/ t以下之熱 膨脹係數的材料所構成的基板。其中,亦可爲使用剛性基 板來取代Si基板3 02的使用態樣。 <剛性基板〉 上述使用態樣中所用的剛性基板係指由熱膨脹係數比 Si基板的熱膨脹係數爲高的材料所構成的基板。其中,在 剛性基板3 0 1亦包含有銅基板。接著說明該使用態樣中之 -33- 201016096 各構成之熱膨脹係數的關係。 <熱膨脹係數> 例如,若爲第14圖所示之使用態樣,最上層的Si基板 302的熱膨脹係數較小,最下層的剛性基板301的熱膨脹係 數較大,因此層積在該等之間的樹脂薄膜的熱膨脹係數係 以愈爲Si基板302側的樹脂薄膜,熱膨脹係數愈小,愈爲 剛性基板301側的樹脂薄膜,熱膨脹係數愈大的方式來選 @ 擇樹脂薄膜爲佳。 更具體而言,被配置在Si基板3 02附近的第2樹脂薄膜 101的熱膨脹係數係以2PPm/ °C以上、lOppm / °C以下爲 佳,以3ppm/ °C以上、5ppm/ °C以下爲更佳。若熱膨脹 係數未達2ppm/t,多層層積電路基板會變得較脆而難以 處理,若熱膨脹係數超過10ppm/°C,則Si基板302的熱膨 脹係數與第2樹脂薄膜的熱膨脹係數的差會變大,而會在 多層層積電路基板產生變形,在導通孔內的金屬電路容易 Θ 發生斷線。 此外,被配置在剛性基板301附近的第2樹脂薄膜101 的熱膨脹係數係以形成爲接近剛性基板301的熱膨脹係數 的數値爲佳。此外,當剛性基板呈彎曲時,係以使用可與 該彎曲相對應的第2樹脂薄膜爲佳。此外,當在上述Si基 板或剛性基板之任一者或二者使用銅基板時,接近銅基板 所配置的第2樹脂薄膜的熱膨脹係數係以形成爲接近銅基 板的熱膨脹係數(16.8ppm/ °C )的數値爲佳,其熱膨脹 34 - 201016096 係數的値係以l〇Ppm/°C以上、2〇Ppm/°C以下爲佳。其 熱膨脹係數較佳爲15ppm/°C以上、18ppm/°C以下。 <零件或製品> 藉由本發明之製造方法所製造的多層層積電路基板係 被用在各種零件或製品。在該製品係可列舉例如電氣製品 、電子製品、半導體製品、天線電路基板、1C卡、太陽電 〇 池、汽車或機器人等。 以下列舉實施例,更進一步詳加說明本發明,惟本發 明並非限定於該等。 [實施例] <實施例1 > 採用蝕刻法作爲第2步驟之金屬電路的形成方法,藉 由以下各工程來製作多層層積電路基板。 <第1步驟> 首先,以第1樹脂薄膜100而言,使用被捲成滾筒狀的 長尺狀聚醯亞胺薄膜(長度5 0m、厚度7.5/zm、熱膨脹係 數16.4ppm/ °C、商品名:Kapton30H (東麗.杜邦股份有 限公司製))且以250mm寬幅被施加縫隙加工者(第2圖 )。接著,將該第1樹脂薄膜1〇〇相對於1個導通部,藉由 UV-YAG雷射裝置形成1個15// m內徑的導通孔120 (第3圖 )。在此,UV-YAG雷射裝置的雷射發射(shot )次數係 -35- 201016096 設定爲9,且將捲繞張力設定爲5N而作捲繞。 接著,將上述中形成有導通孔120的第1樹脂薄膜100 安置在洗淨裝置,將第1樹脂薄膜100的表面與導通孔120 的內壁面進行洗淨,俾以抑制在基底層之形成工程中發生 銷孔(pinhole)。 <第2步驟> 接著,藉由第2步驟,對上述第1樹脂薄膜1〇〇之表背 @ 面的兩面及導通孔120的內壁面形成金屬電路50 (第4圖) 。具體而言,藉由以下(i)〜(iv)的工程來進行。 (i)基底層形成工程 將上述中已將表面洗淨的第1樹脂薄膜1〇〇投入在濺鍍 裝置,藉由真空泵而設定爲1x10 _3 Pa的壓力之後,對離子 槍注入N2氣體,藉由照射已將其作陽離子化者來對第1樹 脂薄膜100的表面作前處理。之後,將捲繞張力設定爲7N 〇 ,然後藉由濺鍍法在Ar雰圍氣下將由Ni與Cr的合金(Ni與 Cr的重量比爲Ni : Cr= 80 : 20 )所構成的抗氧化層形成在 第1樹脂薄膜100上,在其上同樣地藉由濺鍍法形成由Cu所 構成的基底金屬層,藉此形成基底層130(第6圖)。 接著,將濺鍍裝置的真空狀態解除,取出形成有基底 層130的第1樹脂薄膜1〇〇,藉由將第1樹脂薄膜1 00以im間 隔切斷來進行取樣’獲得共計50枚單片的薄膜。接著,藉 由對該等取樣照射聚焦離子束(FIB: Focused Ion Beam) -36- 201016096 來觀察剖面。結果,該等任何取樣均是基底層130的厚度 爲354nm (抗氧化層的厚度:4nm、基底金屬層的厚度: 3 5 Onm )。由此可知,在長尺狀第1樹脂薄膜1〇〇以均一的 厚度形成有基底層130» (ii) 銨敷層形成工程 接著,將均一形成有基底層130的第1樹脂薄膜100 ( Φ 上述中未進行取樣者)安置在銅鍍敷裝置,藉由硫酸使基 底層130活性化後再進行水洗。之後,在將該第1樹脂薄膜 100浸漬在塡充有鍍敷液(由硫酸2 00g/l、硫酸銅9 0g/l 、氯離子濃度50PPm所成者)的鍍敷浴的狀態下,藉由流 通lA/dm2之電流密度的電流,而在基底層130的全面進行 銅鍍敷。接著,將如上所示所得之銅鍍敷層的表面再度水 洗且使其乾燥,藉此在第1樹脂薄膜100的基底層130的全 面形成由銅鍍敷層所構成的鍍敷層140 (第7圖)。藉由將 ® 如上所示所得之第1樹脂薄膜100以lm間隔切斷,來進行取 樣’獲得共計50枚單片的薄膜。接著,藉由對該等取樣照 射FIB來觀察剖面。結果,該等任何取樣均是包含基底層 130與鍍敷層140的合計厚度爲18# m。如上述可知,由於 基底層130的厚度均一’因此鍍敷層14〇的厚度亦均一形成 。其中’將捲繞張力設定爲2 ON,再進行該等工程。 (iii) 曝光工程 接著’對於如上所述形成有鍍敷層140的第1樹脂薄膜 -37- 201016096 100 (在上述中未進行取樣者)之表背面的兩面,層積經 250mm寬幅之縫隙加工後的乾膜(商品名:NIT215 ( Nichigo-Morton股份有限公司製)),在將與金屬電路的 圖案相對應的遮罩作叠合後,將其安置在滾筒式的直接曝 光裝置來進行曝光。由於曝光時之阻劑的硬化收縮,第1 樹脂薄膜會有破裂之虞,因此將捲繞張力設定爲2 5N來進 行捲繞。使用3倍放大鏡對該第1樹脂薄膜100進行皴痕、 氣阱(air trap )等外觀檢査,但是均未觀察到任何外觀不 @ 良。 (iv)顯影工程/蝕刻工程/阻劑剝離工程 之後,將曝光工程後的第1樹脂薄膜1〇〇安置在可連續 進行顯影與蝕刻與阻劑剝離之滾筒式蝕刻裝置的送出軸, 在將捲繞張力設定爲10N後,再進行顯影與蝕刻處理(將 鍍敷層140與基底層130去除的處理)與阻劑剝離,形成第 4圖所示之金屬電路5 0。在蝕刻液係使用氯化銅,但是亦 @ 可使用氯化鐵(Π )。由該第1樹脂薄膜100進行複數取樣 ,使用100倍倍率的顯微鏡對該取樣進行金屬電路50的斷 線、短路等的檢査。結果,在任何取樣中均未在金屬電路 50觀察到斷線、短路等不良。 <第3步驟> 安未 置中 裝述 積上 層在 空 C 真 ο 的1 面 兩 之 面 背第 表的 積50 層路 時電 同屬 可金 在述 , 上 著有 接成 形 置 膜 薄 匕曰 月 樹 -38- 201016096 進行取樣者)。此外,在該第1樹脂薄膜1〇〇之表背面的兩 面安置塗佈有黏著力爲20 00 g/ mm2之黏著劑70的第2樹脂 薄膜101,使該真空層積裝置作動,在將捲繞張力設定爲 2 0N後,再將該等3層樹脂薄膜同時作捲繞’藉此在形成有 金屬電路50之第1樹脂薄膜100之表背面的兩面層積第2樹 脂薄膜101。藉此獲得由3層樹脂薄膜1〇〇與2層電路層200 所構成的層積體(第5圖)。在此,在第2樹脂薄膜係使用 ® 與第1樹脂薄膜相同者。對該層積體之表背面的第2樹脂薄 膜101的全面進行皺痕、氣阱等之檢査。結果,在該層積 體之表背面的第2樹脂薄膜101並未觀察到皺痕、氣阱等不 良。 <第4步驟> 接著,對藉由第3步驟所層積的第2樹脂薄膜101進行 與上述第1步驟及第2步驟相同的操作。亦即,對在上述所 ® 得之層積體之表背面的第2樹脂薄膜101,在各導通部1個1 個地形成導通孔120(第13圖)。之後,將該層積體的表 背面的第2樹脂薄膜101的表面及該導通孔120的內壁面洗 淨。接著,藉由與對第1樹脂薄膜100形成基底層130時相 同的方法,在該層積體之表背面的第2樹脂薄膜1〇1的表面 ’藉由濺鍍法形成有包含由Ni-Cr所構成的抗氧化層、及 由Cu所構成的基底金屬層的基底層13〇(第15圖)。其中 ’在第15圖之導通孔120內所露出的金屬電路50上所形成 的基底層130係爲方便起見而予以省略。 -39- 201016096 接著,將上述所得之形成有基底層130的層積體安置 在銅鍍敷裝置,且藉由與上述鍍敷層形成工程相同的條件 ’在上述所形成的基底層130的全面形成鍍敷層140 (第16 圖)。之後,將該層積體的一部分作取樣且藉由與上述相 同的方法照射FIB而觀察剖面,結果確認出在該層積體之 表背面的第2樹脂薄膜101上的鍍敷層140與基底層130的合 計厚度均爲1 8 /Z m。 接著,對上述所得之形成有鍍敷層的層積體之表背面 @ 的第2樹脂薄膜101層積乾膜(商品名:NIT215 ( Nichigo-Morton股份有限公司製)),接著將其安置在滾筒式曝光 裝置來進行曝光。 之後,藉由與上述相同的方法,連續進行顯影與蝕刻 與阻劑剝離,在該層積體之表背面的第2樹脂薄膜101的表 面形成金屬電路50 (第1圖)。藉由以上來製作本發明之 多層層積電路基板。 接著,將該多層層積電路基板作取樣,使用100倍顯 參 微鏡對該取樣進行金屬電路的斷線、短路等之檢査。結果 ,在該多層層積電路基板的金屬電路未觀察到斷線、短路 等不良。 <實施例2 > 相對於藉由實施例1所製造的多層層積電路基板,第1 樹脂薄膜的厚度與第2樹脂薄膜的厚度如以下表1所示有所 不同,並且將各步驟中的捲繞張力設爲實施例1之捲繞張 -40- 201016096 力的1.3倍,將導通孔加工中的雷射發射次數設爲實施例1 之雷射發射次數的4倍,其他則藉由與實施例1相同的方法 來製作多層層積電路基板。 <實施例3 > 相對於藉由實施例1所製造的多層層積電路基板,第1 樹脂薄膜的厚度與第2樹脂薄膜的厚度如以下表1所示有所 ® 不同,並且將各步驟中的捲繞張力設爲實施例1之捲繞張 力的1.9倍,將導通孔加工中的雷射發射次數設爲實施例1 之雷射發射次數的7倍,其他則藉由與實施例1相同的方法 來製作多層層積電路基板。 <實施例4 > 相對於藉由實施例1所製造的多層層積電路基板,第1 樹脂薄膜的厚度與第2樹脂薄膜的厚度如以下表1所示有所 • 不同,並且將各步驟中的捲繞張力設爲實施例1之捲繞張 力的3倍,將導通孔加工中的雷射發射次數設爲實施例1之 雷射發射次數的1 4倍,其他則藉由與實施例1相同的方法 來製作多層層積電路基板。 <實施例5〜8 > 實施例5〜8的多層層積電路基板係對藉由實施例3所 製造出的多層層積電路基板,除了第2樹脂薄膜101層積時 的黏著劑的黏著力如以下表1有所不同以外,其他則以與 -41 - 201016096 實施例3相同的方法來製作。例如表1中的實施例7係顯示 除了第2樹脂薄膜層積時的黏著劑的黏著力爲125〇gf/ 20mm2以外,其他則藉由與實施例3相同的方法來製作。 〈實施例9〜12> 實施例9〜12的多層層積電路基板係對實施例3的多層 層積電路基板,除了使用具備有黏著劑層的第2樹脂薄膜 101作爲第2樹脂薄膜101而透過該黏著劑層作層積以外’ 參 其他則以與實施例3相同的方法來製作。亦即,表1中的實 施例9係顯示除了取代在實施例3中所使用的黏著劑而使具 備有黏著力爲70gf/ 20mm2的黏著劑層的第2樹脂薄膜透過 該黏著劑層而層積在第1樹脂薄膜上而藉此作層積以外, 作 製 來 法 方 的 同 相 3 例 施 實 與 由 藉 則 他 其 <實施例1 3 > 製造出樹脂薄膜的層積數與實施例1〜12相比爲特別 @ 多的多層層積電路基板。亦即,在實施例1中,係藉由在 第4步驟結束後進行第5步驟而在多層層積電路基板之表背 面的兩面另外層積第3樹脂薄膜。在該第3樹脂薄膜係使用 與第1樹脂薄膜相同者。之後,藉由進行第6步驟而在第3 樹脂薄膜形成導通孔後,在各第3樹脂薄膜的表面及導通 孔的內壁面形成金屬電路。將該第5步驟與第6步驟分別依 序反覆各10次,藉此製作出層積有23層樹脂薄膜的多層層 積電路基板。 -42- 201016096 <比較例1 > 使用CCL,藉由習知的增層工法來製造多層層積電路 基板。該CCL的樹脂薄膜的厚度係形成爲與實施例3相同 。此外,將導通孔的內徑設爲l〇〇#m,在此塡充銀糊漿’ 藉此獲得將樹脂薄膜層積3層的多層層積電路基板。 〇 〈生產性〉 將實施例1〜12及比較例1之多層層積電路基板的生產 性顯示於表2。在此,生產性係根據成爲特定加工面積( m2)之多層層積電路基板之製造所需時間(分鐘)來計算 。結果,以實施例3的生產性爲最佳。因此,將該實施例3 的多層層積電路基板的生產性設爲1,相對於此來計算出 其他實施例1、2、4〜1 2及比較例1的生產性。 由表2可知,與藉由實施例1〜12之製造方法所得之生 ® 產性相比,藉由比較例1之製造方法所得之生產性爲極低 的値。其理由在於比較例1的多層層積電路基板係藉由習 知的增層工法所製造所致。由此可知,與習知的增層工法 之製造方法相比,本發明之多層層積電路基板之製造方法 的生產效率明顯較爲優異。 <導通檢査> 實施例1〜13及比較例1之多層層積電路基板的金屬電 路係設有大約200個導通部(實施例13係大約1520個導通 -43- 201016096 部)。接著,設計成若在其中之任一部位之導通部的金屬 電路發生斷線,即計測導通之異常。接著,在製作出該等 多層層積電路基板的階段,確認出多層層積電路基板的導 通。結果,在該等任何多層層積電路基板的金屬電路,導 通均未有異常。由此可知,在製作多層層積電路基板的階 段,任何多層層積電路基板的金屬電路均未斷線。 <溫度變化週期試驗> _
對實施例1〜13及比較例1的多層層積電路基板,使用 週期試驗機(型號:丁3八-411^-入(£3?丑(:股份有限公司製 )),進行將2個不同的設定溫度以一定時間間隔交替反 覆而予以保持的溫度變化週期試驗。具體而言,將在-40 °C下保持30分鐘後,再在120°C下保持30分鐘爲1週期,每 隔5 00週期即進行導通檢査。接著,設爲在電路內所包含 的複數導通部中,在1部位亦發生導通不良的時點即結束 週期試驗,將該試驗進行2000週期。 Q 結果,如表2所示,實施例1〜13的多層層積電路基板 在2000週期結束時亦未見到導通不良。相對於此,比較例 1的多層層積電路基板在5 00週期結束時即被確認出導通不 良。由上述結果可知,與比較例1的多層層積電路基板相 比,實施例1〜1 3的多層層積電路基板係非常難以發生加 熱時之金屬電路的斷線。其理由係基於比較例1的多層層 積電路基板係藉由習知的增層工法所製造所致。由此可知 ,與習知之藉由增層工法的製造方法相比,本發明之多層 -44- 201016096 層積電路基板之製造方法係非常難以發生加熱時之金屬電 路的斷線。
[表1] 層積順序 黏著劑 黏著力 (gf/20mm2) 黏著劑層 黏著力 (gf/20mm2) 第2樹脂薄膜 厚度("m) 第1樹脂薄膜 厚度(//m) 第2樹脂薄膜 厚度(;zm) 實施例1 7.5 7.5 7.5 2000 _ 實施例2 25 25 25 2000 输 實施例3 50 50 50 2000 • 實施例4 100 100 100 2000 _ 實施例5 50 50 50 70 - 實施例6 50 50 50 400 _ 實施例7 50 50 50 1250 _ 實施例8 50 50 50 2800 _ 實施例9 50 50 50 _ 70 實施例10 50 50 50 - 400 實施例11 50 50 50 _ 1250 實施例12 50 50 50 - 2800 比較例1 50 50 50 2000 - -45- 201016096 [表2] 生產性 溫度變化週期試驗 (週期) 實施例1 0.90 2000以上 實施例2 0.95 2000以上 實施例3 1.00 2000以上 實施例4 0.95 2000以上 實施例5 0.95 2000以上 實施例6 0.95 2000以上 實施例7 0.95 2000以上 實施例8 0.95 2000以上 實施例9 0.95 2000以上 實施例10 0.95 2000以上 實施例11 0.95 2000以上 實施例12 0.95 2000以上 實施例13 _ 2000以上 比較例1 0.03 500 如以上所示針對本發明之實施形態及實施例而進行說 明,惟將上述實施形態及實施例之構成作適當組合,亦可 由當初來作預定。 本次所揭示之實施形態及實施例之所有內容均爲例示 ,而非具限制性內容者。本發明之範圍並非藉由上述說明 而是藉由申請專利範圍來表示,包含有與申請專利範圍均 等的涵意及範圍內的所有變更。 (產業上利用可能性) 藉由本發明,可提供生產效率佳、而且難以發生金屬 電路斷線的多層層積電路基板之製造方法。 -46- 201016096 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示藉由本發明所製造之多層層積電路基板 之一例的模式剖面圖。 第2圖係顯示第1樹脂薄膜之一例的模式剖面圖。 第3圖係顯示形成導通孔後之第i樹脂薄膜之一例的模 式剖面圖。 ® 第4圖係顯示形成金屬電路後之第1樹脂薄膜之一例的 模式剖面圖。 第5圖係顯示在形成有金屬電路之第1樹脂薄膜之表背 面的兩面層積第2樹脂薄膜的狀態的模式剖面圖。 第6圖係顯示在第1樹脂薄膜上形成基底層後的狀態的 模式剖面圖。 第7圖係顯示在第1樹脂薄膜的基底層上的全面形成鍍 敷層後的狀態的模式剖面圖。 ® 第8圖係顯示在第1樹脂薄膜的全面所形成的鍍敷層上 形成阻劑後的狀態的模式剖面圖。 第9圖係顯示將第1樹脂薄膜的鍍敷層與基底層蝕刻後 的狀態的模式剖面圖。 第10圖係顯示在第1樹脂薄膜的基底層上形成阻劑後 的狀態的模式剖面圖。 第11圖係顯示在第1樹脂薄膜的基底層上且未形成有 阻劑的部分形成鍍敷層後的狀態的模式剖面圖。 第12圖係顯示將第1樹脂薄膜上的阻劑剝離後的狀態 -47- 201016096 的模式剖面圖。 第13圖係顯示在層積有3層樹脂薄膜之層積體之表背 面的第2樹脂薄膜形成導通孔後的狀態的模式剖面圖。 第14圖係顯示藉由本發明所製造之多層層積電路基板 之使用態樣之一例的模式剖面圖。 第15圖係顯示在層積有3層樹脂薄膜之層積體之表背 面的第2樹脂薄膜的表面及其導通孔的內壁面形成基底層 後的狀態的模式剖面圖。 第16圖係顯示在層積有3層樹脂薄膜之層積體之表背 面的第2樹脂薄膜上形成鍍敷層後的狀態的模式剖面圖》 【主要元件符號說明】 1 :多層層積電路基板 50 :金屬電路 7〇 :黏著劑 100 :第1樹脂薄膜 101 :第2樹脂薄膜 120 :導通孔 130 :基底層 140 :銨敷層 1 7 0 :阻劑 171、172 :部分 2〇〇 :電路層 3 〇 1 :剛性基板 201016096 302 : Si基板 401 :接著金屬 402 :密接金屬

Claims (1)

  1. 201016096 七、申請專利範面: 1.一種多層層積電路基板(1)之製造方法,其特徵 爲包含· 第1步驟,對長尺狀的第1樹脂薄膜(100),形成貫 穿該第1樹脂薄膜(100)之表背面的導通孔(120); 第2步驟,對前述第1樹脂薄膜(100)之表背面的兩 面與前述導通孔(120)的內壁面形成金屬電路(50); 第3步驟,對形成有前述金屬電路(50)之前述第1樹 @ 脂薄膜(100)之表背面的其中一面或兩面另外層積長尺 狀的第2樹脂薄膜(101 )·,及 第4步驟,對藉由前述第3步驟所層積的前述第2樹脂 薄膜(101),執行與前述第1步驟及前述第2步驟之操作 相同的操作, 前述第2步驟係在形成由抗氧化層及基底金屬層所構 成的基底層(130)後,在該基底層(130)上藉由電鍍形 成鍍敷層(140 ),藉此形成前述金屬電路(50 ) , Q 前述第3步驟係藉由對前述第1樹脂薄膜(100)或前 述第2樹脂薄膜(101)塗佈黏著劑(70),透過該黏著劑 (70 )而將前述第2樹脂薄膜(101 )層積在前述第1樹脂 薄膜(100 )上, 在將前述黏著劑(70)的黏著力設爲1 000gf/20mm2 以上、3 000gf/ 20mm2以下的狀態下進行前述層積, 前述抗氧化層係藉由選自由Ni、Co、及Cu所成群組之 至少1種金屬、或包含選自由Cr、Ti、Ni、Co、及Cu所成 -50- 201016096 群組之至少1種金屬兀素的合金、或前述金屬元素的氧化 物或氮化物所構成, 前述基底金屬層係藉由選自由Al、Ag、Ni、及Cu所成 群組之至少1種金屬或包含至少1種該金屬的合金所構成。 2. 如申請專利範圍第丨項之多層層積電路基板(1)之 製造方法’其中’在前述第4步驟之後,依序反覆下列步 驟各1次以上: © 第5步驟’對經過前述第4步驟的前述第2樹脂薄膜( 101)層積長尺狀的第3樹脂薄膜;及 第6步驟’對藉由前述第5步驟所層積的前述第3樹脂 薄膜,執行與前述第1步驟及前述第2步驟之操作相同的操 作。 3. 如申請專利範圍第2項之多層層積電路基板(1)之 製造方法’其中’前述第5步驟係藉由對前述第2樹脂薄膜 (1〇1)或前述第3樹脂薄膜塗佈黏著劑(70),透過該黏 ® 著劑(70)在前述第2樹脂薄膜(101)上層積前述第3樹 脂薄膜, 在將前述黏著劑(7〇)的黏著力設爲l〇〇〇gf/20mm2 以上、3000gf/20mm2以下的狀態下進行前述層積。 4. 如申請專利範圍第2項之多層層積電路基板(1)之 製造方法,其中,前述第5步驟係使具備有黏著劑層的前 述第3樹脂薄膜透過該黏著劑層而層積在前述第2樹脂薄膜 (101 )上, 在將前述黏著劑層的黏著力設爲1 00〇gf/ 20mm2以上 201016096 、3000gf/ 20mm2以下的狀態下進行前述層積。 5. —種零件或製品,其特徵爲:使用由申請專利範圍 第1項之製造方法所製造的多層層積電路基板(1)。 6 .如申請專利範圍第5項之製品’其中’前述製品係 電氣製品、電子製品、半導體製品、天線電路基板、1C卡 、太陽電池、汽車或機器人之任一者。 7.如申請專利範圍第1項之多層層積電路基板(1)之 製造方法,其中,前述第3步驟係使具備有黏著劑層的前 述第2樹脂薄膜(1〇1)透過該黏著劑層而層積在前述第1 樹脂薄膜(100)上, 在將前述黏著劑層的黏著力設爲l〇〇〇gf/ 2〇mm2以上 、3000gf/20mm2以下的狀態下進行前述層積。 8·如申請專利範圍第7項之多層層積電路基板(1)之 製造方法,其中,在前述第4步驟之後,依序反覆下列步 驟各1次以上: 第5步驟,對經過前述第4步驟的前述第2樹脂薄膜( 101)層積長尺狀的第3樹脂薄膜;及 第6步驟,對藉由前述第5步驟所層積的前述第3樹脂 薄膜’執行與前述第1步驟及前述第2步驟之操作相同的操 作。 9·如申請專利範圍第8項之多層層積電路基板(1)之 製造方法,其中,前述第5步驟係藉由對前述第2樹脂薄膜 (101)或前述第3樹脂薄膜塗佈黏著劑(7〇) ’透過該黏 著劑(7〇)在前述第2樹脂薄膜(1〇1)上層積前述第3樹 -52- 201016096 脂薄膜, 在將前述黏著劑(70)的黏著力設爲l〇〇〇gf/ 20mm2 以上、3 000gf/ 20mm2以下的狀態下進行前述層積。 1〇·如申請專利範圍第8項之多層層積電路基板(1) 之製造方法,其中,前述第5步驟係使具備有黏著劑層的 前述第3樹脂薄膜透過該黏著劑層而層積在前述第2樹脂薄 膜(101 )上, Ο 在將前述黏著劑層的黏著力設爲l〇〇〇gf/ 2 0mm2以上 、3000gf/2〇mm2以下的狀態下進行前述層積。 1 1 · 一種零件或製品,其特徵爲:使用由申請專利範 圍第7項之製造方法所製造的多層層積電路基板(1)。 1 2 ·如申請專利範圍第丨i項之製品,其中,前述製品 係電氣製品、電子製品、半導體製品、天線電路基板、Ic 卡、太陽電池、汽車或機器人之任一者。 9 -53-
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