TWI289490B - Method of manufacturing laminated substrate - Google Patents

Description

1289490 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種稱爲多層接線基板之電子零件，藉 由疊置金屬薄片而製造，其中樹脂附著於基板之兩側，以 及一種製造此一電子零件之方法。更具體地，本發明係關 於一種具有絕佳表面平整性之疊層基板，而得以於其上有 效地施加後處理，例如硏磨，以及一種製造此一疊層基板 Φ 之方法。 【先前技術】 已發展一種稱爲多層接線基板之電子零件，以於電子 裝置達成高密度。於多層接線基板，過去用於提供在印刷 電路基板之各種導線，乃提供於疊層基板內，而得以達成 高密度固定。於具體製造過程，導線與電極等，乃形成於 基板之上層與下層表面，作爲底座構件，一銅薄片，其上 Φ 形成一樹脂層作爲絕緣材料（亦即，樹脂塗覆銅，隨後將 稱爲RCC)，乃疊置於導線與電極等之上層表面，且樹脂 層一側面對此表面，導線與電極等與銅薄片產生電性接觸 ，且於基板與RCC間形成之空間，同時塡入樹脂，且隨 後一導線圖案形成於銅薄片上。一多層接線基板，其中絕 緣層具有導線等，可藉由重複實施上述過程而製造。 例如於先行公開之日本專利申請案第2 0 0 3 - 1 2 4 6 0 3號 中所揭示，於RCC疊置過程，當其藉由加壓裝置進行加 壓時，RCC未直接與基板接觸。於實際加壓過程，由不銹 (2) 1289490 鋼等所構成之一中間金屬板，以及爲紙類或矽橡膠薄板等 形式之一緩衝構件，乃插入RCC與加壓裝置間。由於此 類構件之出現，較一致之壓力有效地施加於整個RCC表 面。於此有關，於上述文件所提及之一些情況，緩衝構件 需具有緩衝特性，耐久性，自熱平台之釋放能力，此外， 有時需具有流動性，如先行公開之日本專利申請案第1 0-190225號中所揭示。 隨著近年來電子零件之縮小與改進，乃要求多層接線 基板表面之平整性（或基板厚度之一致性）。尤其於藉由 控制絕緣層之電介質常數或其他係數，使得多層接線基板 作爲高精密電子零件之情況，已知絕緣層之數個微米變動 ，將導致電子零件特性之變化。有鑑於此，於疊置完成後 ，乃根據使用，採用使基板表面接受處理之方法，例如硏 磨，以機械性地使基板厚度一致。 例如，當多層接線基板藉由上述先行公開之日本專利 申請案第2003 - 1 24603號所揭示之方法製造時，發現於樹 脂層，或絕緣層厚度不規則地增加之區域，乃於基板外圍 附近形成一凸起。此一區域之出現，導致加壓後使用多層 接線基板之困難，此外，影響使其平坦之硏磨過程。換言 之，將導致難以決定硏磨之參考表面，且難以改進某一位 準以上之硏磨精確，以及因硏磨數量增加所造成之處理效 率降低。此外，當疊層數目增加時，若於此一基板上實施 疊置，或疊置壓力未一致地施加於基板，疊層移位之風險 將增加。 -6- (3) 1289490 ^ 【發明內容】 本發明乃考慮上述情況，且本發明之一目的在於提供 一種緩衝結構，以於疊置之加壓過程後，減少基板等平面 內厚度之變化，且更具體地，提供一種緩衝結構，以減少 於基板等之周圍區域形成之一凸起部份。換言之，本發明 之一目的在於提供一種具有絕佳表面平整性之疊層基板， 以及一種製造此一基板之方法。 φ 爲達成上述目的，根據本發明，提供一種製造疊層樹 脂基板之疊層基板製造方法，藉由疊置與加壓具有樹脂之 金屬薄片於一核心基板上，此方法之步驟包含疊置具有樹 脂之金屬薄片於核心基板，且具有樹脂之金屬薄片之樹脂 層一側與核心基板之一側相對，使得藉由疊層平坦金屬板 與平坦緩衝構件所形成之緩衝結構之一金屬板，帶入與具 有樹脂之金屬薄片的表面接觸，此表面上未形成樹脂層， 並藉由施加壓力於緩衝結構之緩衝構件，加壓具有樹脂之 • 金屬薄片朝向核心基板，其中緩衝構件置於具有樹脂之金 屬薄片上，且金屬板介於其間，使得緩衝構件之長側與短 側，與具有樹脂之金屬薄片之長側與短側對齊，緩衝構件 之長側與短側長度，分別等於或短於具有樹脂之金屬薄片 之長側與短側。 於上述疊層基板製造方法，具有樹脂之金屬薄片的平 板狀之中心，與緩衝構件的平板狀之中心，較佳地相對於 疊置方向實質上彼此相合。 此外，爲達成上述目的，根據本發明，提供一種製造 -7- (4) 1289490 _ 疊層樹脂基板之疊層基板製造方法，藉由疊置與加壓具有 樹脂之金屬薄片於一核心基板上，此方法之步驟包含疊置 具有樹脂之金屬薄片於核心基板，且具有樹脂之金屬薄片 之樹脂層一側與核心基板之一側相對，使得藉由疊置平坦 金屬板與平坦緩衝構件所形成之緩衝結構之一金屬板，帶 入與具有樹脂之金屬薄片的表面接觸，此表面上未形成樹 脂層，並藉由施加壓力於緩衝結構之緩衝構件，加壓具有 φ 樹脂之金屬薄片朝向核心基板，其中緩衝構件置於與具有 樹脂之金屬薄片平行，且金屬板介於其間，且緩衝構件之 形狀設計爲當緩衝構件沿疊置方向，突出至具有樹脂之金 屬薄片平面時，緩衝構件之突出以小於2.5釐米之數量 ，延伸超過具有樹脂之金屬薄片邊緣，或以小於5.5釐米 之數量，延伸短於具有樹脂之金屬薄片邊緣。 於上述疊層基板製造方法，具有樹脂之金屬薄片的平 板狀之中心，與緩衝構件的平板狀之中心，較佳地相對於 φ 疊置方向實質上彼此相合。 此外，爲達成上述目的，根據本發明，提供一種製造 疊層樹脂基板之疊層基板製造方法，藉由疊置與加壓具有 樹脂之金屬薄片於一核心基板上，此方法之步驟包含疊置 具有樹脂之金屬薄片於核心基板，且具有樹脂之金屬薄片 之樹脂層一側與核心基板之一側相對，使得藉由疊置平坦 金屬板與平坦緩衝構件所形成之緩衝結構之一金屬板，帶 入與具有樹脂之金屬薄片的表面接觸，此表面上未形成樹 脂層，並藉由施加壓力於緩衝結構之緩衝構件，加壓具有 -8- (5) 1289490 ^ 樹脂之金屬薄片朝向核心基板，其中緩衝構件置於與具有 樹脂之金屬薄片平行，且金屬板介於其間，且緩衝構件之 一側長度，與具有樹脂之金屬薄片之一側長度比例，落於 9 2 %至1 0 4 %範圍內。 於上述疊層基板製造方法，具有樹脂之金屬薄片的平 板狀之中心，與緩衝構件的平板狀之中心，較佳地相對於 疊置方向實質上彼此相合。 φ 根據本發明，得以提供具有絕佳平坦性或平整性之疊 層基板，並允許控制絕緣層之厚度於數個微米。因此，即 使例如，於加壓過程後加入硏磨過程，硏磨數量可減少， 硏磨過程可簡化，且硏磨之精確性可增加。習知過程之缺 點爲樹脂材料層之凸面區域形成於基板之周圍，因加壓過 程基板平面之負載集中所造成。根據本發明，得以防止此 一負載集中。因此，可以減少並一致化施加於基板之部份 負載。 φ 藉由下列詳細說明連同所附圖式，將更瞭解本發明之 上述與其他目的、特徵與優點。 【實施方式】 以下，將參照所附圖式，說明本發明之一實施例。 第1 Α與1 Β圖顯示根據本發明一實施例，於加壓過程 之一緩衝結構，其中緩衝構件之疊層基板，基板與RCC 等，乃以截面顯示。第1A圖顯示整個結構，且第1B圖爲 一放大圖式，顯示第1 A圖中所示之1 B區域。於加壓過程 -9 - (6) 1289490 ，RCCs 5、不銹鋼板7與緩衝構件9，以上述順序疊置於 薄板狀基板3之兩側表面中心，且加壓機器之加壓板（見 第4圖）乃置於其外側。RCC 5藉由疊置一銅薄片5a與 一樹脂層5b所形成，且配置爲樹脂層5b —側面對基板3 。基板3作爲一核心基板，RCC 5作爲具有樹脂之一金屬 薄片（亦即，樹脂附著於其上之一金屬薄片），不銹鋼板 7作爲一金屬板，且緩衝構件9作爲一緩衝構件。不銹鋼 φ 板7與緩衝構件9疊置作爲一緩衝結構。 作爲比較，習知緩衝結構乃以與第1 A與1 B圖相似方 式，示於第2A與2B圖。於第2A與2B圖，與第1A與 1 B圖相似之元件，將以相同參考標號表示。於加壓過程 ，藉由加壓板施加之負載（未示於第1 A與1 B圖），經由 緩衝構件9，傳送至由堅硬金屬，例如不銹鋼所製成之平 板構件7。一負載施加至RCC 5以及將經由此平板構件7 (隨後將稱爲不銹鋼板7 )所加壓之其他構件。如第2A φ 圖所示，於習知過程，不銹鋼板7與緩衝構件9實質上具 有相同大小，遠大於RCC 5。

於此一習知緩衝結構，樹脂層5a朝向不銹鋼板7之 凸起，發生於對應基板3外圍之位置，如第2B圖所示。 發明人硏究產生此現象之原因，並發現應力集中產生於 RCC 5之邊緣部份。更具體地，藉由加壓板施加之負載， 亦傳遞至緩衝構件9中，與RCC 5邊緣相鄰，且其上未具 有RCC 5之區域，且施加至原先應構成此負載自由端部分 之部份負載，乃施加至此邊緣。於加壓過程，當加壓RCC -10- (7) 1289490 _ 5朝向基板3時，樹脂層5 a藉由基板3上之電極等（未顯 示）所加壓與移動，且多餘樹脂由基板上層表面洩漏至外 部。然而，因過多負載施加於RCC 5邊緣部分，多餘樹脂 無法洩漏至外部，而延伸至厚度方向。結果，產生一凸面 區域。此外，此區域之熱傳導性因負載集中而增加，且樹 脂之硬化將優先於此區域產生。若爲此情況，樹脂之洩漏 亦受到硬化部分所阻擋，並因硬化部份之樹脂流向外部與 φ 樹脂流回之交互作用，促進形成凸面部份之效應。 鑑於上述，藉由消除於RCC 5邊緣部份之負載集中， 可防止凸面部份之產生。因此，於本發明，緩衝構件9之 大小製造爲小於RCC 5，如第1A圖所示，以消除負載施 加至不銹鋼板7中，對應於RCC 5邊緣部份之部份。以此 特徵，於反作用力由RCC 5作用於不銹鋼板7之情況，當 加壓負載之施加爲大量時，不銹鋼板7可移動朝向加壓板 ，而可更有效地防止RCC 5邊緣部份之負載集中。因此， φ 樹脂層5a可輕易地流向基板3外部，且多餘樹脂允許洩 漏至基板外部。因此，得以防止凸面部份之形成。 參照上述，相較於RCC 5大小，於緩衝構件9過小之 情況，RCC 5可能無法充分地加壓朝向基板3。若爲此情 況，RCC 5與基板3周圍之接觸將惡化，並產生向外之樹 脂流動，造成於未具有緩衝構件9區域之樹脂層厚度增加 。基於此，我們決定對應於RCC中心部份之產品區域， 以及相對於RCC，具有不同大小之緩衝構件之外圍區域間 之樹脂厚度差異（或產品高度）。此結果乃示於第3圖。 -11 - (8) 1289490 由第3圖可瞭解，於緩衝構件範圍爲小的時，大凸面 部份出現於外圍區域，且凸面部份高度隨著緩衝構件大小 之增加而變小，且凸面部份高度於某一點變爲最小，且隨 著緩衝構件大小之進一步增加而增加。因此，相對於第3 圖所示之RCC大小，藉由設計緩衝構件之大小具有於-1 1 釐米至+5釐米範圍內之値，或藉由設計緩衝構件之大小 具有92%至104%範圍內之比例（亦即，緩衝構件大小與 φ RCC之比例），得以使產品之高度差異小於1 〇微米。此 外，相對於RCC大小，藉由設計緩衝構件之大小具有於 -10.5釐米至-2釐米範圍內之値時，得以使產品之高度差 異小於5微米，或藉由設計緩衝構件之大小具有於93 %至 99%範圍內之一比例（亦即，緩衝構件大小與RCC之比例 )。換言之，發現藉由設計緩衝構件相對於RCC之大小 ，以符合上述關係時，得以獲得具有絕佳平整性之導線基 板。 φ 進一步硏究第3圖所示之結果，將瞭解藉由設計緩衝 構件9之形狀或大小，使得當緩衝構件9沿疊置方向突出 於RCC 5平面時，其邊緣以小於2.5釐米之數量，延伸超 過RCC 5邊緣，或以小於5.5釐米之數量，延伸短於RCC 5邊緣，將得以控制凸面部份高度。上述2.5釐米與5 .5 釐米數値乃藉由考慮上述+5釐米與-11釐米，僅對於其一 邊緣，考慮緩衝構件整個長度所獲得。因相同原因，較佳 數値分別爲-5.3釐米與-1.0釐米。 考慮緩衝構件9長度與RCC 5長度之比例，緩衝構件 -12- (9) 1289490 9較佳地置於與RCC 5平行，且不銹鋼板7介於其間，且 緩衝構件9 一側長度與RCC 5 —側長度之比例，落於92% 至104%之範圍內。此比例數値可根據各種因素而改變， 例如樹脂流動性，樹脂之硬化溫度，樹脂層之厚度，緩衝 構件之厚度與材料，堅硬金屬板之硬度。因此，爲適當地 控制產品高度之變異，緩衝構件之大小較佳地以小於1 1 釐米之數量，幾乎等於或小於RCC大小，或緩衝構件之 φ 大小大於或等於93%之RCC大小。換言之，於本發明， 緩衝構件9置於RCC 5上，且不銹鋼板7介於其間，使得 緩衝構件9之長側與短側，分別配置爲與RCC 5之長側與 短側平行，且緩衝構件9之長側與短側，分別設計爲短於 或等於RCC 5之長側與短側。 於下列’將說明於本發明一些實施例實施測量之結果 。第4圖槪要性地顯示用於實施本發明之一緩衝結構，以 及緩衝結構所使用之加壓裝置相關部份。與上述實施例相 # 同之元件乃以相同參考標號表示，且省略其詳細說明。介 於平行配置於加壓裝置之一對熱加壓板1 5間，提供第i A 圖所示之基板3，一對RCCs 5放置爲將基板3夾於其間 ’ 一對不銹鋼板7置於RCC 5外側，以及一對緩衝構件9 置於不銹鋼板7外側。於加壓時，施加於rcC與其他構 件之壓力爲40公斤/公分2。於加壓時，製程溫度維持於 攝氏1 5 0 —小時’且隨後維持於攝氏2 〇 〇度三小時，以硬 化樹脂層。加壓乃於小於30陶爾（T〇rr)真空程度之減 壓環境實施。 -13- (10) 1289490 於熱加壓板1 5表面提供一氟類薄片1 7，以防止緩衝 構件9附著至熱加壓板15表面，並藉由氟類薄片支撐板 19，補償熱加壓板15表面之不平整。熱加壓板15之溫度 可藉由使用熱媒體等而控制，使得加壓過程中，RCC與其 他構件可於所需溫度加壓。於實際加壓過程，基板3與 RCC 5以一預設時間週期固定於熱加壓板15間，以加熱 其至預設溫度，且隨後RCC 5與基板藉由固定壓力，於熱 φ 加壓板1 5間加壓其而結合。 藉由具上述結構之裝置，乃準備由紙張所構成、具有 不同大小之緩衝構件9，並沿其直徑方向之位置，測量產 生之疊層基板厚度。第5A至5D圖顯示測量結果。RCC 5 之大小爲134釐米 X 134釐米，不銹鋼板7之大小爲 134釐米 X 134釐米，且其厚度爲1釐米。於每一圖表 ，具有表示矩形緩衝構件9 一側大小之數字。亦即，第 5A至5D圖顯示分別具有136釐米、133釐米、130釐米 • 與127大小之緩衝構件9測量結果。於每一第5A至5D 圖之較小方框，表示將切割並作爲產品之區域，且較大方 框表示放置RCC之區域。 於第5A圖緩衝構件9大小大於RCC 5之情況，凸面 區域明顯地存在於周圍。將瞭解凸面區域頂部高度隨著緩 衝構件9大小之減小而變小，亦即由第5A圖改變至第5B 圖，至第5C圖與至第5D圖。亦將瞭解隨著條件由第5C 圖改變至第5D圖，因所施加之負載不足，無法達成所需 結合之區域，將於RCC外圍附近逐漸產生。 (11) 1289490 , 於上述緩衝構件之範例與額外範例實施進一步實 結果乃以圖表顯示於第6圖。由第6圖可知，若適當 計緩衝構件之大小，或設計爲幾乎等於或小於RCC 小，且於緩衝構件中心與RCC中心對齊之狀態實施 ，得以結合基板3與RCC 5，而不於周圍區域形成凸 份。於關於先前實施例之第3圖與第6圖，大小與比 表不整個大小。因此，當僅考慮一邊緣時，這些數値 φ 少一半。 雖然於上述實施例使用不銹鋼板7作爲堅硬金屬 對於本發明，使用不銹鋼板爲非必要的。雖然使用以 構成之緩衝構件，即使使用一般緩衝材料，例如橡膠 緩衝構件，亦可達成本發明之有利效用。此外，用於 樹脂附著之一薄膜或金屬薄片（未顯示），可提供於 之金屬薄片一側與不銹鋼板間。熱加壓板1 5等之結 可以習知之各種方式修改。 ® 本發明主要應用於疊置或結合RCC於基板上之 。然而，本發明亦可應用於以膠黏劑，藉由加壓這些 ’彼此結合實質上平板狀構件之過程。 於未背離其精神與範疇下，可產生許多廣泛之本 不同實施例，需瞭解本發明未限於其特定實施例，除 串請專利範圍所定義外。 此申請案請求於2005年4月26日申請之曰本專 請案第20〇5_127522號之優先權，於此倂入參考。 驗。 地設 之大 加壓 面部 例乃 需減 板， 紙張 作爲 防止 RCC 構， 過程 構件 發明 所附 利申 -15- (12) 1289490 . 【圖式簡單說明】 ，第1 Α圖槪要性地顯示根據本發明一實施例之緩衝結 構。 第1B圖爲一放大圖式，顯示第ία圖中之1B部份。 第2A圖槪要性地顯示一習知緩衝結構。 第2B圖爲一放大圖式，顯示第2A圖之2B部份。 第3圖顯示當改變緩衝構件相對於r c C之大小時， # 外圍與產品區域間之產品高度差異。 第4圖槪要性地顯示本發明一實施例中，加壓裝置之 主要部份。 第5A圖顯示當改變緩衝構件之大小時，於基板上之 樹脂層厚度改變。 第5B圖顯示當改變緩衝構件之大小時，於基板上之 樹脂層厚度改變。 第5C圖顯示當改變緩衝構件之大小時，於基板上之 •樹脂層厚度改變。 第5D圖顯示當改變緩衝構件之大小時，於基板上之 樹脂層厚度改變。 第6圖顯示當改變緩衝構件相對於RCC之大小時’ 外圍與產品區域間之產品高度差異，其中乃使用與第5A 至第5D圖相同之範例，以及一些額外範例。 【主要元件符號說明】 3 :基板 -16- 1289490 (13) 5 :樹脂塗覆銅 5 a :銅薄片 5 b :樹脂層 7 :不銹鋼板 9 :緩衝構件 1 5 :熱加壓板 17 :氟類薄片 φ 19:氟類薄片支撐板

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Claims (1)

1. (1) 1289490 十、申請專利範圍 1. 一種製造疊層樹脂基板之疊層基板製造方法，係藉 由疊置與加壓具有方形平面的樹脂之金屬薄片於方形平面 的核心基板上，該方法包含以下步驟： 疊置具有樹脂之該金屬薄片於該核心基板上，同時具 有樹脂之該金屬薄片之該樹脂層側係與該核心基板之一側 相對； Φ 將藉由疊置一平坦金屬板與一平坦緩衝構件所形成之 緩衝結構之金屬板，帶入與具有樹脂之該金屬薄片的表面 接觸，該表面上未形成樹脂層；且 藉由施加壓力於該緩衝結構中之該緩衝構件上，加壓 具有樹脂之該金屬薄片朝向該核心基板， 其中方形平面之該緩衝構件置於具有樹脂之該金屬薄 片上，且該金屬板介於其間，使得該緩衝構件之該長側與 該短側，係與具有樹脂之該金屬薄片之該長側與該短側對 • 齊，且 該緩衝構件之該長側與該短側的長度，係分別等於或 小於具有樹脂之該金屬薄片之該長側與該短側的長度。 2·如申請專利範圍第1項之疊層基板製造方法，其中 具有樹脂之該金屬薄片的平板狀之中心，與該緩衝構件的 平板狀之中心，相對於疊置方向實質上係彼此相合。 3· —種製造疊層樹脂基板之疊層基板製造方法，係藉 由疊置與加壓具有樹脂之金屬薄片於核心基板上，該方法 包含以下步驟： -18- (2) 1289490 疊置具有樹脂之該金屬薄片於該核心基板上，同時具 有樹脂之該金屬薄片之該樹脂層側係與該核心基板之一側 相對； 將藉由疊置一平坦金屬板與一平坦緩衝構件所形成之 緩衝結構之金屬板，帶入與具有樹脂之該金屬薄片的表面 接觸，該表面上未形成樹脂層；且 藉由施加壓力於該緩衝結構中之該緩衝構件上，加壓 φ 具有樹脂之該金屬薄片朝向該核心基板， 其中該緩衝構件置於與具有樹脂之該金屬薄片平行， 且該金屬板介於其間，且該緩衝構件之形狀設計爲當該緩 衝構件沿疊置方向突出至具有樹脂之該金屬薄片的平面時 ，該緩衝構件之突出以小於2.5釐米之數量延伸超過具有 樹脂之該金屬薄片的邊緣，或以小於5.5釐米之數量延伸 短於具有樹脂之該金屬薄片的邊緣。 4.如申請專利範圍第3項之疊層基板製造方法，其中 φ 具有樹脂之該金屬薄片的平板狀之中心，與該緩衝構件的 平板狀之中心，相對於疊置方向實質上係彼此相合。 5 . —種製造疊層樹脂基板之疊層基板製造方法，係藉 由疊層與加壓具有樹脂之一金屬薄片於一核心基板上，該 方法包含以下步驟： 疊層具有樹脂之該金屬薄片於該核心基板上，其中具 有樹脂之該金屬薄片之該樹脂層側與該核心基板之一側相 對； 使得藉由疊層一平坦金屬板與一平坦緩衝構件所形成 -19- (3) 1289490 之一緩衝結構之一金屬板，與具有樹脂之該金屬薄片未形 成一樹脂層之該表面接觸；且 藉由施加壓力於該緩衝結構之該緩衝構件，加壓具有 樹脂之該金屬薄片朝向該核心基板， 其中該緩衝構件與具有樹脂之該金屬薄片平行放置， 且該金屬板介於其中，且該緩衝構件之一側長度與具有樹 脂之該金屬薄片之一側長度之比例，係落於92%至104% φ 之範圍內。 6·如申請專利範圍第5項之疊層基板製造方法，其中 具有樹脂之該金屬薄片的平板狀之中心，與該緩衝構件的 平板狀之中心’於疊層方向實質上係彼此相合。

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