TWI391063B - Multilayer circuit board and manufacturing method thereof - Google Patents

Description

多層電路基板及其製造方法

本發明是有關增層(build－up)型多層電路基板及其製造方法，特別是有關使增層層的配線圖案微細化之多層電路基板及其製造方法。

近年來，電子機器的小型化及高機能化更加被促進，因此對電路基板的高密度化的要求變高。

於是，為了實現高密度安裝，以兩面或多層可撓性電路基板作為核心基板，在兩面或一面具有1~2層程度的增層層之增層型多層可撓性電路基板亦被實用化(專利文獻1)。

但，在上述增層型多層可撓性電路基板有非一定容易進行高密度安裝的問題。亦即，在以電性連接增層層與內層的兩面核心基板之有底型的導通部、亦即所謂微孔來電性連接內層核心基板的電路與最外層的電路時，隨著微孔的深度變深，各構成構件的厚度方向的熱膨脹之微導通部會被破壊，或者在電鍍皮膜形成工程，電鍍液會容易滯留於底部，而有無法充分取得厚度的情況。

於是，為了確保電性可靠度，而使微孔壁面的電鍍厚增厚，最外層導體層的厚度會變厚，微細電路的形成會變得困難，難以滿足高密度安裝的要求。

圖5是表示以往的多層電路基板的製造方法的剖面工程圖，首先，如圖5(1)所示，針對在聚醯亞胺等的可撓性絶緣基底材151(在此是厚度25μm的聚醯亞胺)的兩面具有厚度8μm的銅箔152，153之所謂的兩面覆蓋銅積層板，以NC鑽孔等來形成層間連接孔154，且除了層間連接孔154及其周邊部以外，形成部份電鍍用阻絕層155。

其次，如圖5(2)所示，針對層間連接孔154，藉由導電化處理及接續的電解電鍍處理，形成10μm程度的電解電鍍皮膜156，而完成層間連接路。以目前為止的工程來形成貫通型的導通部之貫穿孔。如此，只在兩面的導通部形成電鍍皮膜，不在形成配線圖案的區域的銅箔上形成電鍍皮膜的構成，可薄薄地構成配線圖案用的導電層，因此適於形成微細電路。

其次，如圖5(3)所示，藉由用以根據光加工(Photo Fabrication)手法來形成兩面的配線圖案之阻絕層的形成、曝光、顯像、蝕刻、阻絕層剝離等之一連串的工程，形成包含貫穿孔接端面157的配線圖案158。

接著，如圖5(4)所示，利用厚度20μm的丙烯．環氧等的接著材159來接著例如12μm厚的聚醯亞胺薄膜160，而形成表護層161。

為了在兩面接著表護層161，應防止氣泡混入電路間隙或層間連接孔，使用真空沖壓、真空壓合機等來接著。

以目前為止的工程來取得兩面型的核心基板162。

然後，如圖6(5)所示，針對在聚醯亞胺等的可撓性絶縁基底材163(在此是厚度25μm的聚醯亞胺)的單面具有厚度12μm的銅箔、亦即所謂單面覆蓋銅積層板的銅箔，利用阻絕層的形成、曝光、顯像、蝕刻、阻絕層的剝離等之一連串的工程的光加工手法形成用以藉由雷射加工來去除樹脂而形成有底的層間連接孔之開口164，而成為雷射的遮光用貼護光罩165的同時，藉由用以在兩面核心基板162增層的接著材166來積層接著於兩面核心基板162。接著劑166最好是低流動型的預浸料坯、接合片等之流出少者。

其次，如圖6(6)所示，利用在上述工程製作的貼護光罩165，進行雷射加工，形成層間連接孔167。雷射加工法可選擇UV－YAG雷射、二氧化碳雷射、準分子雷射等。

其次，如圖6(7)所示，藉由導電化處理及接續的電解電鍍處理，進行層間連接用之具有25~30μm程度厚的電解電鍍皮膜168的形成，形成有底的微孔之層間連接路。

接著，如圖7(8)所示，藉由通常的光加工手法來形成外層的圖案169。然後，因應所需，施以照相防焊阻絕層的形成、焊錫電鍍、鎳電鍍、金電鍍等的表面處理，在外形加工下取得多層電路基板。

如上述，若在12μm厚的銅箔上進行25~30μm程度的電解電鍍，則外層的總導體厚會形成37~42μm，難以良品率佳地形成電路間距100μm的微細圖案，因此無法滿足高密度安裝的要求。

[專利文獻1]日本特開2004－200260號公報

如此，就以往的手法而言，為了確保電性連接增層層與內層的兩面核心基板之微孔的連接可靠度所必要的增層層的微孔電鍍厚會變厚，微細電路的形成會變得困難，無法滿足高密度安裝的要求。因此，期望出現一種可價格便宜且安定地製造高密度安裝可能的多層電路基板。

本發明是基於考量上述點而研發者，其目的是在於提供一種可形成微細且高密度安裝的電路之多層電路基板，同時可價格便宜且安定地製造如此的多層電路基板之方法。

為了達成上述目的，本案提供以下的各發明。

若根據第1發明，則提供一種多層電路基板，係於內層核心基板積層外層增層層，藉由層間連接孔來連接的多層電路基板，其特徵為：構成設置於上述內層核心基板的上述層間連接孔的承受接端面之導體的厚度，除了上述層間連接孔的部份以外，要比上述內層核心基板的配線圖案的導體的厚度更厚。

若根據第2發明，則可提供一種多層電路基板的製造方法，係於內層核心基板積層外層增層層，藉由層間連接孔來連接之多層電路基板的製造方法，其特徵係具備：a)將電路基板的層間連接部予以部份電鍍成比配線圖案的厚度更厚，藉此形成承受接端面，而製造內層核心基板之工程；b)在形成單面型覆蓋銅積層板的上述層間連接孔的部位形成穿孔用的開口而製造外層增層層之工程；c)使上述外層增層層的基底絶縁樹脂側對向於上述內層核心基板，經由接著材來積層於上述內層核心基板之工程；d)針對到上述工程c)為止所被形成的積層電路基材，利用上述開口來穿孔，形成到達上述承受接端面之有底的層間連接孔之工程、及e)針對上述層間連接孔來進行導電化處理及電解電鍍而形成微孔之工程。

根據該等的特徵，本發明可發揮以下的效果。

由於本發明的多層電路基板是加厚微孔的承受接端面的電鍍，因此可使以該承受接端面作為底面利用之微孔的深度淺，而形成壁面被縮短的微孔。因此，往壁面之電鍍皮膜的電著會變得容易，難以受到構成構件的熱膨脹的影響。因此，可謀求良品率的提升及確保可靠度所必要的電鍍厚的低減，而於外層良品率佳地形成微細的配線圖案，可形成電路基板的高密度安裝化。

其結果，若利用本發明，則可提供一種以往的製造方法難以達成之可價格便宜且安定地製造高密度安裝可能的多層電路基板之方法。

以下參照圖面來說明有關本發明的實施形態。

〔實施形態1〕

圖1是表示本發明的實施形態1之多層電路基板的構造概念剖面構成圖。此實施形態1是針對內層的兩面核心基板14來積層單面的外層電路基板，以有底的微孔來接合內層電路與增層後的外層電路基板的電路。

此多層電路基板是內層電路基板及外層電路基板為使用具有可撓性的可撓性電路基板用素材，形成可撓性的內層的兩面基板的一部份會伸展於多層部的外部而構成電纜部之可撓性多層電路基板。

而且，該實施形態1的特徵為：在電性連接內層電路基板的電路與外層電路基板的電路之微孔的承受接端面部10形成有電解電鍍皮膜7。

圖2是表示本發明的實施形態1之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。此實施形態1是舉圖1所示的可撓性多層電路基板作為構造例來進行説明。

首先，準備：在聚醯亞胺等的可撓性絶縁基底材1(在此是厚度25μm的聚醯亞胺)之圖示上下兩面具有厚度8μm的銅箔2及3之所謂的兩面覆蓋銅積層板。此刻的銅箔最好是彎曲性佳的壓延銅箔或特殊電解銅箔。

接著，如圖2(1)所示，針對該兩面覆蓋銅積層板，以NC鑽孔等來形成層間連接孔4。更，除了層間連接孔4及其周邊部、以及位於後工程所形成的層間連接用孔的底部之微孔承受接端面形成部5以外、形成部份電鍍用阻絕層6。

其次、如圖2(2)所示、針對層間連接孔4及承受接端面形成部5，藉由導電化處理及接續的電解電鍍處理，形成10μm程度的電解電鍍皮膜7而作為層間連接孔。此刻，將承受接端面部5的導體厚構成較厚。以到目前為止的工程來形成貫通型的導通部之貫穿孔。

其次，施加用以藉由光加工手法來形成兩面的配線圖案之阻絕層的形成、曝光、顯像、蝕刻、阻絕層剝離等之一連串的工程，形成包含圖2(3)所示的貫穿孔接端面8之配線圖案9及承受接端面部10。

接著，如圖2(4)所示，利用厚度20μm的丙烯．環氧等的接著材12來接著例如12μm厚的聚醯亞胺薄膜11，藉此形成表護層13。在形成此表護層13時，例如使用平板沖壓等具有平行度、平滑性的熱盤之沖壓裝置來貼附。

在此，之所以使用平板沖壓等的理由是因為有必要在導體厚不同之處亦平滑處理表護層表面。此外，以被鏡面處理的不鏽鋼板等作為中間板使用亦可取得同樣的效果。

更在適用逐次疊層(laminate)工程時，亦可採用在接著劑的流動性不會變無的温度下，以真空壓合機等充填性佳的裝置來進行最初的疊層，接著使用上述的平板沖壓等之方法。以到目前為止的工程來取得形成多層電路基板的核心基板之兩面核心基板14。

然後，如圖3(5)所示，在單面覆蓋銅積層板的銅箔形成開口16，作為貼護光罩17來積層於兩面核心基板14的圖示上下兩面。

亦即，針對在聚醯亞胺等的可撓性絶縁基底材15(在此是厚度25μm的聚醯亞胺)的單面具有厚度12μm的銅箔之所謂單面覆蓋銅積層板的銅箔，使用阻絕層的形成、曝光、顯像、蝕刻、阻絕層的剝離等之一連串的工程的光加工手法形成用以藉由雷射加工來去除樹脂而形成有底的層間連接孔之開口16，作為雷射的遮光用貼護光罩17。並且，藉由用以增層於兩面核心基板14的接著材18來積層接著於兩面核心基板14。接著劑18最好為低流動型的預浸料坯或接合片等之流出少者。

其次，如圖3(6)所示，利用上述工程所製作的貼護光罩17來進行雷射加工，形成層間連接孔19。雷射加工法可選擇UV－YAG雷射、二氧化碳雷射、準分子雷射等來實施。

其次，如圖4(7)所示，藉由導電化處理及接續的電解電鍍處理，進行層間連接用之具有25~30μm程度的厚度之電解電鍍皮膜20的形成，作為有底的微孔層間連接路。

接著，如圖4(8)所示，藉由通常的光加工手法來形成外層的圖案21。然後，因應所需施以照相防焊阻絕層的形成、焊錫電鍍、鎳電鍍、金電鍍等的表面處理，進行外形加工來取得多層電路基板。

若利用上述製造方法，則由於在層間連接孔的承受接端面部10形成有電鍍皮膜7，因此層間連接孔19的深度要比以往的構造淺10μm程度，形成有利於謀求微孔的壁面電鍍皮膜對層間連接孔19之電著容易性的提升，及難以受到構成構件的熱膨脹的影響等之構造。因此，可謀求良品率的提升及確保可靠度所必要的電鍍厚的低減。

並且，在該承受接端面部10也附上電鍍的構造，亦具有緩和用以形成層間連接孔的雷射加工時的熱損傷之效果。

又，若藉由使用NC鑽孔的非貫通加工來形成層間連接孔，則與以往的工法在深度方向被要求高加工精度難以作業相較之下，亦具有增加加工界限的效果。由此，根據設計規格，亦可選擇比雷射加工更價格便宜的NC鑽孔之非貫通加工。

在實施形態1中雖是選擇藉由電鍍的加厚來使層間連接孔的深度變淺的手法，但亦可選擇在承受接端面印刷導電性的漿狀油墨(paste ink)等的手法。

另外，雷射加工，如上述使用貼護光罩的加工以外，亦可適用事先將銅光罩開口一比雷射的束徑更大，往此進行雷射加工之大窗口法。

又，亦可適用直接以雷射光來使銅箔及樹脂貫通的直接雷射法。又，亦可組合使用上述貼護光罩的加工、大窗口法及直接雷射法。另外，在使用直接雷射法時，最好如實施形態1那樣銅箔的厚度為20μm以下。

〔其他的實施形態〕

圖2~圖4所示的多層電路基板是以核心基板為可撓性電路基板，將其一部份作為可撓性電纜部22，從多層的零件安裝部伸展的構成之可撓性多層電路基板，但核心基板亦可為不構成可撓性電纜的多層電路基板或同樣。

又，多層電路基板亦可為不在核心基板的兩面，只在單面積層外層增層層的構成。

1．．．可撓性絶縁基底材

2，3．．．銅箔

4．．．層間連接孔

5．．．承受接端面形成部

6．．．部份電鍍用阻絕層

7．．．電解電鍍皮膜

8．．．貫穿孔接端面

9．．．配線圖案

10．．．承受接端面部

11．．．聚醯亞胺薄膜

12．．．接著材

13．．．表護層

14．．．兩面核心基板

15．．．可撓性絶縁基底材

16．．．開口

17．．．貼護光罩

18．．．接著劑

19．．．層間連接孔

20．．．電解電鍍皮膜

21．．．外層的圖案

22．．．可撓性電纜部

圖1是表示本發明的實施形態1之多層電路基板的構造剖面圖。

圖2是表示本發明的實施形態1之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。

圖3是表示本發明的實施形態1之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。

圖4是表示本發明的實施形態1之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。

圖5是表示以往工法之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。

圖6是表示以往工法之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。

圖7是表示以往工法之多層電路基板的製造方法的剖面工程圖。

7．．．電解電鍍皮膜

10．．．承受接端面部

14．．．兩面核心基板

Claims (1)

1. 一種多層電路基板的製造方法，係於可撓性的內層核心基板積層外層增層層，藉由層間連接孔來連接之多層電路基板的製造方法，其特徵係具備：a)準備：在可撓性絕緣基底材的兩面具有銅箔的兩面覆蓋銅積層板，形成貫穿孔之工程；b)在上述貫穿孔及其周邊部、及位在後工程所形成的微孔的底部的電路基板的層間連接部部分電鍍之工程；c)藉由光加工手法來處理上述兩面覆蓋銅積層板的銅箔而形成配線圖案，且在上述層間連接部形成比上述配線圖案的厚度更厚的承受接端面之工程；d)以具備具有平滑性的熱盤之沖壓裝置來貼附表護層，製造內層核心基板之工程；e)在片面型覆蓋銅積層板之形成上述層間連接孔的部位，使形成穿孔用的開口之上述外層增層層的基底絕緣樹脂側對向於上述內層核心基板，經由接著材來積層於上述內層核心基板而形成積層電路基材之工程；f)對於上述積層電路基材，藉由利用上述開口的雷射加工來穿孔，形成到達上述承受接端面之有底的層間連接孔之工程；及g)對上述層間連接孔進行導電化處理及電解電鍍而形成微孔之工程。