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印刷配线板、多层印刷配线板和印刷配线板的制造方法

文献发布时间:2023-06-19 09:29:07


印刷配线板、多层印刷配线板和印刷配线板的制造方法

技术领域

本发明涉及印刷配线板、多层印刷配线板和印刷配线板的制造方法。

背景技术

作为形成有配线等导体图案的印刷配线板的基材,有使用热塑性树脂的基材。热塑性树脂具有通过热压接等而容易多层化等作为印刷配线板的基材有利的特性。

作为用于印刷配线板的热塑性树脂,可以举出例如液晶聚合物(LCP)(参照专利文献1等)。液晶聚合物具有机械特性优异、导热性良好等用作印刷配线板的基材时有利的特性。

但是,在使用液晶聚合物的印刷配线板中,存在液晶聚合物的介电常数或介电损耗等物性值产生局部偏差的问题。因为液晶聚合物的介电常数或介电损耗对形成于其周边的电路或电子部件等的特性值造成影响,所以有时会出现印刷配线板的内部的电路和电子部件的特性的制造偏差变大等问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-332749号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是鉴于这种实际情况而完成的,涉及印刷配线板、多层印刷配线板和印刷配线板的制造方法,该印刷配线板降低了使用液晶聚合物的基材的局部特性的偏差。

用于解决技术问题的技术方案

为了实现上述目的,本发明的第一观点涉及的印刷配线板,在至少一面形成有配线且以液晶聚合物为基材,上述基材的面方向上的上述液晶聚合物的结晶取向度为0.3以下。

本发明的发明人明确:使用液晶聚合物的基材的局部特性的偏差的原因在于基材中的液晶聚合物的分子取向的局部偏差。本发明涉及的印刷配线板,因为其基材的面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为0.3以下,所以液晶聚合物的分子取向中偏差小且随机。因此,在具有这种液晶聚合物的基材的印刷配线板中,基材的介电常数和介电损耗等特性在基材内偏差小且均匀,也能够降低形成于印刷配线板的电路或电子部件的特性的制造偏差。

另外,本发明的第二观点涉及的多层印刷配线板,具有:

绝缘层,其具备具有彼此平行的面方向的第一主面和第二主面,且包含上述面方向的结晶取向度为0.3以下的液晶聚合物;和

导体部,其具有相对于上述第二主面平行延伸且从上述第二主面露出的配线层和从上述配线层向上述第一主面延伸的通孔电极,上述导体部以至少一部分从上述第一主面贯通至上述第二主面的方式埋设于上述绝缘层。

具有包含这种液晶聚合物的绝缘层的印刷配线板,其机械特性良好。另外,因为绝缘层的面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为0.3以下,所以液晶聚合物的分子取向随机且偏差小。因此,在具有包含这种液晶聚合物的绝缘层的印刷配线板中,绝缘层的介电常数和介电损耗等特性在基材内偏差小且均匀,也能够降低形成于印刷配线板的电路或电子部件的特性的制造偏差。另外,绝缘层的机械特性良好,绝缘层的电特性中局部偏差小,而且,导体部具有通孔电极,因此,这种印刷配线板适于多层化。

另外,例如,上述绝缘层可以具有还原剂。

这种印刷配线板在热压等伴随过热的制造工序中,绝缘层所包含的还原剂挥发或分解,由此能够防止导体部氧化或在导体部的表面形成氧化膜的问题。另外,因为能够防止在导体部的表面形成氧化膜,所以这种印刷配线板的层叠时的层与层之间的导体部彼此的接合性良好。

另外,例如,上述导体部可以在上述通孔电极的顶面具有导体连接膜,构成上述导体连接膜的金属可以是选自Sn、Ag、Sn-Ag、Cu-Ag和Sn-Cu中的至少一种。

关于这种导体连接膜,因为构成导体连接膜的金属的熔点较低,所以具有良好的连接性。

另外,本发明涉及的多层印刷配线板,其具有多个上述任一个的印刷基板,该多层印刷配线板以一个印刷配线板的上述第一主面与另一个印刷配线板的上述第二主面彼此接触的方式层叠而成。

在这种多层印刷配线板中,因为绝缘层和配线层彼此夹持,所以绝缘层的电特性容易对配线层所形成的电路或电子部件的电特性造成影响。但是,就本发明的多层印刷配线板而言,因为绝缘层的面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为0.3以下,所以液晶聚合物的分子取向随机且偏差小。因此,在具有这种液晶聚合物的绝缘层的多层印刷配线板中,绝缘层的介电常数和介电损耗等特性在绝缘层的任意部分偏差都小且均匀,关于多层印刷配线板的电路或电子部件,也能够高精度地得到希望的特性。

另外,本发明涉及的印刷配线板的制造方法,包括:

形成规定图案的导体部的工序;

通过干式涂布,将包含液晶聚合物的粉末以相对于成型部使上述粉末在垂直方向上移动的方式进行涂布的工序;和

以上述液晶聚合物的熔点以上的温度对上述粉末进行热压的工序。

在本发明的印刷配线板的制造方法中,将包含液晶聚合物的粉末以相对于成型部使粉末在垂直方向上移动的方式进行涂布。通过这种工序,防止液晶聚合物在面方向上流动,能够得到结晶取向度低的液晶聚合物的绝缘层。因此,通过这种制造方法,绝缘层的介电常数和介电损耗等特性在印刷配线板内偏差小且均匀,能够得到形成于印刷配线板的电路或电子部件的特性的制造偏差也小的印刷配线板。

另外,例如,在涂布上述粉末的工序中,在上述成型部配置有上述导体部,可以以填埋上述导体部具有的凹凸的至少一部分的方式涂布上述粉末。

在印刷配线板的制造中,也可以采用在形成液晶聚合物的膜后,对膜形成导电部的方法,但也可以采用先形成导体部,再对导体部涂布液晶聚合物的粉末的方法。通过采用以填埋导体部具有的凹凸的至少一部分的方式涂布液晶聚合物的粉末的方法,省略了加工膜的工序,能够提高生产效率。

另外,例如,涂布上述粉末的工序中的上述干式涂布可以为静电涂布。

涂布粉末的工序中的上述干式涂布没有特别限定,但通过采用静电涂布,能够高密度地涂布粉末。因此,根据这种制造方法,能够更加有效地防止液晶聚合物在面方向上流动,能够得到结晶取向度低的液晶聚合物的绝缘层。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的印刷配线板和多层印刷配线板的概略截面图。

图2是表示图1所示的印刷配线板和多层印刷基板的制造过程的概略截面图。

图3是表示图2的后续工序的概略截面图。

图4是表示图3的后续工序的概略截面图。

图5是表示图4的后续工序的概略截面图。

图6是表示图4所示的粉末涂布工序中的取向状态的概念图。

图7是表示现有的涂布工序中的取向状态的概念图。

图8是表示实施例的试样的概念图,图8的(a)是表示测定取向状态的样品的获取位置的图,图8的(b)是表示测定线膨胀系数的样品的测定位置的图。

图9是各试样的二维解析图像的像图。

图10是各试样的2θ分布(环形积分)。

图11是各试样的2θ=20°附近的圆周

图12是比较各试样的取向强度的图表。

符号说明

2…印刷配线板;2c…印刷配线板(一面);200…多层印刷配线板;3…第一主面;4…第二主面;6…绝缘层;6α…粉末;7…导体部;72…凹凸;8…配线层;9…导体层;9a…上部配线层;10…通孔电极;20…支承基板;22…基底导体膜;24…第一抗蚀剂膜;26…第二抗蚀剂膜;26a…通孔;27…第三抗蚀剂膜;28…导体连接膜;29…框体;40…热压装置;50…丝网印刷机;52…成型部;54…刮板;56…丝网。

具体实施方式

下面,基于附图所示的实施方式对本发明进行说明。

第一实施方式

图1的(a)是印刷配线板2的概略截面图,图1的(b)是多层印刷配线板200的概略截面图。如图1的(a)所示,印刷配线板2具有绝缘层6、导体部7和上部配线层9a。绝缘层6是印刷配线板2的基材,在作为基材的绝缘层6的两侧形成有由配线层8、上部配线层9a等构成的配线。关于印刷配线板2,可以在至少一面形成有配线,如图1的(a)所示,也可以在两侧形成有配线。

如图1的(a)所示,绝缘层6形成为层状,具有第一主面3和第二主面4。第一主面3和第二主面4具有彼此平行的面方向。导体部7以其一部分从绝缘层6的主面3、4露出的方式埋入绝缘层6。

此外,在附图中,Z轴与绝缘层6的第一主面3和第二主面4的法线方向一致,X轴和Y轴与第一主面3和第二主面4平行。X轴、Y轴和Z轴彼此大致垂直。

导体部7具有配线层8、通孔电极10和导体连接膜28。导体部7以至少一部分从绝缘层6的第一主面3贯通至第二主面4的方式埋设于绝缘层6。

设置于绝缘层6的下侧(Z轴负方向侧)的配线层8相对于第二主面4平行延伸且从第二主面4露出。通孔电极10的下端与从第二主面4露出的配线层8连接,通孔电极10从第二主面4侧的配线层8朝向第一主面3延伸。

通孔电极10的顶面(Z轴正方向侧的端面)经由导体连接膜28与设置于第一主面3的上部配线层9a连接。导体部7具有的导体连接膜28设置于通孔电极10的顶面。

如图1的(b)所示,多层印刷配线板200具有多个印刷配线板2c。印刷配线板2c在未形成上部配线层9a且仅一面形成有配线这一方面上,与图1的(a)所示的印刷配线板2不同,但在其他方面上与印刷配线板2同样。像印刷配线板2c那样仅一面(第二主面4)形成有配线层8的印刷配线板不仅可以用作绝缘层6为一层的单层印刷配线板,也可以用作制造绝缘层6为多层的多层印刷配线板200时的作为中间制造物的多层印刷配线板用单面配线板。

多层印刷配线板200以一个印刷配线板2c的第一主面3与另一个印刷配线板2c的第二主面4(参照图1)彼此接触的方式层叠而成。即,多层印刷配线板200是多个印刷配线板2c在Z轴方向上层叠而成的。

与图1的(a)所示的印刷配线板2同样,多层印刷配线板200所包含的印刷配线板2c具有绝缘层6和导体部7,导体部7具有配线层8、通孔电极10和导体连接膜28。另外,在多层印刷配线板200的上表面设置有上部配线层9a。

多层印刷配线板200具有在Z轴方向上层叠的多个绝缘层6。配置于在层叠方向上相邻的绝缘层6与绝缘层6之间的配线层8成为埋入多层印刷配线板200的内部的中间配线层。

如图1的(b)所示,在各绝缘层6形成有沿Z轴方向贯通的通孔,在其内部,为了将位于不同的印刷配线板2c的配线层8彼此间连接,埋入有通孔电极10(“通孔电极”也称为“导体柱”。)。

图1的(a)、图1的(b)所示的印刷配线板2、2c的绝缘层6包含液晶聚合物(LCP)。LCP的结构没有特别限定。作为LCP的结构,可以举出例如下述化学式(1)所示的结构。

化学式(1)

关于包含在绝缘层6中且作为印刷配线板2、2c和多层印刷配线板200的基材的液晶聚合物,与XY平面和主面3、4平行的方向即面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为0.3以下。此外,此处的结晶取向度与根据取向半值宽度算出的取向度不同,如下定义。此外,通过以下的计算方法算出的结晶取向度也称为取向强度比,适于算出取向较低的材料的结晶取向度。

即,从利用广角X射线衍射法形成的二维衍射图像中切出圆周

结晶取向度=(最大峰面积-最小峰面积)/最大峰面积(式1)

此外,式1中的最大峰面积是最大强度的峰的峰强度的累计值,最小峰面积是最小强度的峰的峰强度的累计值。

另外,图1的(a)、图1的(b)所示的印刷配线板2、2c的绝缘层6具有还原剂。本实施方式的绝缘层6所包含的还原剂没有特别限定。关于本实施方式的绝缘层6所包含的还原剂,可以举出例如具有羧基、醛基的有机化合物等。

作为有机化合物,可以举出例如饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、芳香族羧酸、二羧酸、氧代羧酸或松香等。此外,还原剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。

作为饱和脂肪酸,可以举出甲酸、丙酸等。作为不饱和脂肪酸,可以举出油酸、亚油酸等。作为芳香族羧酸,可以举出苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、水杨酸等。作为二羧酸,可以举出草酸、丙二酸、戊二酸、富马酸、马来酸等。作为氧代羧酸,可以举出丙酮酸、草酰乙酸等。

在本实施方式中,因为绝缘层6包含LCP,所以芳香族羧酸优选用作还原剂。芳香族羧酸与具有苯环的LCP具有亲和性,因此能够均匀分布于绝缘层6。

在将还原剂的沸点、分解温度或升华温度设为T2时,T2优选为100~300℃,更优选为200~250℃。由此,在多层印刷配线板200的制造中,还原剂在后述的片材成型热压时不会过度挥发,此外,还原剂在后述的一并层叠热压时的温度下能够挥发,能够发挥去除氧化膜的效果。

在本实施方式中,绝缘层6所包含的还原剂优选为选自苯甲酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸和水杨酸中的至少一种以上,更优选为苯甲酸或水杨酸。

此外,安息香酸的沸点为249℃,邻苯二甲酸的分解温度为210℃,对苯二甲酸的升华温度为300℃,水杨酸的沸点为211℃。

本实施方式的绝缘层6的还原剂的含量优选为30~200质量ppm,更优选为50~100质量ppm。

通过绝缘层6中的还原剂的含量在上述范围内,能够得到去除氧化膜的效果,并且能够抑制还原剂导致的绝缘层6中的空穴(空隙)的生成。

关于配线层8或上部配线层9a,只要是具有导电性且容易进行图案加工的层,就没有特别限定,例如由Cu、Ni、Ti、Ag、Al、Au、Zn、Mo或它们的合金等构成。通孔电极10也可以由与配线层8同样的金属(包含合金)构成,但它们不一定相同。关于配线层8和上部配线层9a,它们也可以由同样的金属构成,但不一定相同。

优选导体连接膜28由熔点比构成配线层8或通孔电极10的金属低的金属构成。优选构成导体连接膜28的金属的熔点比通过热压使绝缘层6在层叠方向上熔合的温度低。在热压时,可以同时经由导体连接膜28使通孔电极10与配线层8或上部配线层9a连接。

作为构成导体连接膜28的金属,没有特别限定,可以例示Sn、Ag、Sn-Ag、Cu-Ag、Sn-Cu等。优选构成导体连接膜28的金属由熔点比构成绝缘层6的树脂的熔点(软化温度)略低的材料构成,更优选由熔点比构成绝缘层6的树脂的熔点优选低10~50℃左右、更优选20~40℃左右的材料构成。

在将绝缘层6所包含的LCP的熔点设为T1、将构成导体连接膜28的金属的熔点设为T3时,T1、T2(还原剂的沸点、分解温度或升华温度)和T3优选满足T2≤T3<T1的关系。

由此,在制造工序中的热压时,能够使还原剂挥发,并且使构成导体连接膜28的金属熔解,同时能够防止因过热而对绝缘层6的结构造成损坏。

具体而言,T3优选比T1低10~50℃左右,更优选低20~40℃左右。

另外,T3优选比T2高0~40℃左右,更优选高10~30℃左右。

在本实施方式中,各绝缘层6的Z轴方向的厚度没有特别限定,优选为30~100μm。各绝缘层6的厚度与各通孔电极10的Z轴方向的高度对应。配线层8的厚度没有特别限定,优选为5~20μm。另外,导体连接膜28的厚度没有特别限定,优选为0.2~5.0μm。

另外,配线层8的图案线宽没有特别限定,可以优选为20μm以下,更优选为10μm以下,特别优选为7μm以下。通孔电极10的外径也没有特别限定,通常可以制造成

接下来,对图1的(a)所示的印刷配线板2的制造方法进行详细说明。

首先,准备图2的(a)所示的支承基板20。作为支承基板20,没有特别限定,可以例示SUS板等金属板、聚酰亚胺膜等树脂片材、玻璃环氧基板、其他等高耐热基板等。作为支承基板20,只要是能够处理且具有耐受由热塑性树脂构成的树脂层的压制温度(熔融温度)的耐热性的基板即可。

如图2的(a)所示,优选在支承基板20的表面预先形成有基底导体膜22。其中,可以与支承基板20分开地准备基底导体膜22,将准备的基底导体膜22贴附于支承基板20的表面。基底导体膜22是成为用于在后工序中形成镀敷膜的种子的膜,由例如Cu、铜合金等金属膜构成。

基底导体膜22可以通过溅射等形成于支承基板20的表面,优选利用之后可与支承基板一起剥离的方法形成。例如,将热可塑性聚酰亚胺基板作为支承基板20,贴附带载体的极薄铜箔而提高处理性,但也可以使用带载体的极薄铜箔本身作为带基底导体膜22的支承基板20。

接着,如图2的(a)所示,在准备的支承基板20的基底导体膜22上按照规定图案形成第一抗蚀剂膜24。

接着,如图2的(b)所示,使用规定图案的第一抗蚀剂膜24,通过使用例如基底导体膜22作为种子的镀敷法,在未被第一抗蚀剂膜24覆盖的基底导体膜22的表面上形成配线层8。配线层8通过例如电解铜镀敷形成。

接着,如图2的(c)所示,在残留有第一抗蚀剂膜24的状态下,在配线层8的表面上按照规定图案形成第二抗蚀剂膜26。在该第二抗蚀剂膜26上按照形成图1所示的通孔电极10的图案形成有通孔26a。此外,图2的(c)所示的第二抗蚀剂膜26可以在去除第一抗蚀剂膜24后,按照规定图案形成。

接着,如图2的(d)所示,通过例如电解铜镀敷法,在未被第二抗蚀剂膜26覆盖的配线层8的表面上形成通孔电极10。

另外,也可以沿着支承基板20的外周框形成框体29。框体29是为了在后工序中在将用于形成绝缘层6的原料粉末涂布于配线层8上时等不使原料粉末向外侧溢出等而使用的。可以从最终产品中去除框体29,也可以留下框体29。

接着,如图2的(e)所示,去除图2的(d)所示的第一抗蚀剂膜24和第二抗蚀剂膜26。其结果,在基底导体膜22的表面上残留有规定图案的配线层8。在一部分配线层8上连接并残留有通孔电极10。

此外,在本实施方式中,优选通孔电极10的外径小于配线层8的线宽。如上所述,配线层8的线宽可以优选为10μm以下,更优选为7μm以下。通孔电极10的外径在电阻不过高的范围内也没有特别限定。此外,多数情况通孔电极10的外径大于图案的最小配线部。

接着,如图3的(a)所示,以填埋支承基板20的基底导体膜22的表面、作为导体部7(参照图1的(a))的一部分的配线层8和通孔电极10具有的凹凸72的至少一部分的方式涂布包含LCP的粉末6α。涂布方法没有特别限定,可以举出丝网印刷、静电印刷、喷嘴喷雾、点胶(dispense)法等涂布方法。作为本实施方式的粉末6α的涂布方法,较优选利用使用丝网制版的静电印刷,由此即使干式涂布不包含溶剂等的粉末6α,也可以仅涂布·固定于规定部分,可以不与之后涂布的绝缘层用树脂粉末混合地进行涂布。

在图3的(a)中示出了通过丝网印刷机50涂布包含LCP的粉末6α的工序。如图3的(a)所示,使用在丝网56上移动的刮板54,向形成有图2的(e)中形成的配线层8和通孔电极10等的支承基板20的成型部52涂布包含LCP的粉末6α。

如图3的(a)所示,以包围配线层8、通孔电极10等的方式形成的框体29的内部是成为利用丝网印刷机50涂布的对象的成型部52。在丝网印刷机50中,从丝网56相对于成型部52使粉末6α在垂直方向上移动而进行涂布。

图6是示意性示出了如图3的(a)中说明的那样,在相对于成型部52使粉末6α在垂直方向上移动而涂布后,对其进行热压而得到的绝缘层6中的液晶聚合物的结晶取向状态的图。如图6的(a)所示,通过使粉末6α相对于成型部52在垂直方向上移动而涂布的丝网印刷,粉末6α在XY平面方向即面方向上几乎不流动。

图6的(a)中的虚线箭头表示粉末6α所包含的液晶聚合物的分子取向。液晶聚合物具有沿规定方向流动时、根据流动方向而在分子取向中产生偏差的性质,但如果如图6的(a)所示未发生面方向的流动,则液晶聚合物的分子取向成为偏差小且随机的状态。

这样,如图6的(b)所示,关于对粉末6α进行热压而得到的绝缘层6,也能够得到液晶聚合物的分子取向中偏差小且随机的状态的绝缘层。此外,通过利用静电丝网印刷进行使粉末6α在垂直方向上移动而涂布的工序,粉末6α的垂直方向的移动通过静电力被加速。因此,通过利用静电丝网印刷进行粉末6α的涂布,能够使所印刷的粉末6α高密度化,且抑制加压热压时等的液晶聚合物的面方向的流动,由此能够得到液晶聚合物的分子取向中偏差小的绝缘层6。

图7是示意性示出了与图3的(a)所示的涂布方法不同,在使粉末6α相对于成型部52在平行方向或倾斜方向上移动而涂布(图7的(a))后,对其进行热压而得到的参考绝缘层106中的液晶聚合物的结晶取向状态的图。在这种参考绝缘层106中,如图7的(a)和图7的(b)所示,因为液晶聚合物产生与流动方向相对应的分子取向的偏差,所以取向度高。

图3的(a)所示的粉末6α是用于形成图1所示的绝缘层6的树脂粉末,优选熔点为250~350℃。

构成包含LCP的粉末6α的化合物的结构没有特别限定。粉末6α的粒径优选为5~50μm。

除LCP的粉末以外,粉末6α还可以包含还原剂。粉末6α中的还原剂的浓度没有特别限定。在本实施方式中,可以考虑热处理条件等来决定粉末6α中的还原剂的浓度,使得在将绝缘用树脂粉末热处理而形成的片材中包含30~200质量ppm、更优选50~100质量ppm的还原成分。

通过粉末6α中的浓度的含量在上述范围内,能够得到去除氧化膜的效果,并且能够抑制还原剂导致的绝缘层6中的空穴(空隙)的生成。

在粉末6α中,除LCP的粉末和还原剂以外,根据需要还可以包含其他成分。

接着,如图3的(b)所示,对粉末6α从Z轴上进行热压(片材成型热压)而使其熔融,形成图3的(c)所示的片状的绝缘层6。片材成型热压时的温度优选为构成粉末6α的液晶聚合物的熔点以上的温度、构成粉末6α的液晶聚合物的热分解温度以下的温度,更优选为比构成粉末6α的LCP的熔点高10~50℃左右的温度。另外,片材成型热压时的压力没有特别限定,只要是能够由粉末6α形成规定厚度的片状的绝缘层6的程度的压力即可。

此外,根据需要,为了实现绝缘层6的上表面的平坦化和去除附着于通孔电极10的顶部的多余的绝缘层6等,可以进行图3的(c)所示的绝缘层6的上表面的研磨处理。作为研磨方法,没有特别限定,可以示例化学机械研磨(CMP)法、磨石研磨法、飞切等方法。

片材成型热压后的片状的绝缘层6中的还原剂的浓度优选为30~200质量ppm,更优选为50~100质量ppm。

通过片材成型热压后的片状的绝缘层6中的还原剂的浓度在上述范围内,能够得到去除氧化膜的效果,能够抑制还原剂导致的绝缘层6中的空穴(空隙)的生成。

此外,片材成型热压前的粉末6α中包含还原剂,但在片材成型热压时,一部分还原剂有时会挥发。因此,片材成型热压后的片状的绝缘层6中的还原剂的浓度比粉末6α中的还原剂的浓度低。

接着,如图4的(a)所示,在通孔电极10的顶部形成导体连接膜28。作为用于将导体连接膜28形成于导体柱的顶部的方法,可以示例例如镀敷法、电解镀敷法、无电解镀敷法、溅射法等方法。

导体连接膜28由熔点比构成通孔电极10和配线层8的金属的熔点低的金属构成。

接着,如图4的(b)所示,去除支承基板20。

接着,如图4的(c)所示,去除基底导体膜22。支承基板20和基底导体膜22的去除通过利用液体进行蚀刻等实施。由此,绝缘层6的另一主面4露出,得到仅一面形成有配线的印刷配线板2c。

接着,如图4的(d)所示,在图4的(d)所示的绝缘层6的一主面3上形成导体层9。导体层9通过利用热压贴附例如铜箔体等导体层9的材料而进行。作为导体层9的材质,与配线层8或通孔电极10的材料同样,可以举出良导体的金属等。

接着,如图4的(e)所示,在导体层9上按照规定图案形成第三抗蚀剂膜27。第三抗蚀剂膜27的形成通过光刻等进行。

接着,如图4的(f)所示,通过蚀刻去除从第三抗蚀剂膜27露出的部分的导体层9。导体层9的一部分被去除,残留的部分成为上部配线层9a。

最后,如图4的(g)所示,通过去除第三抗蚀剂膜27,得到图1的(a)所示的印刷配线板2。

接下来,对图1的(b)所示的多层印刷配线板200的制造方法进行详细说明。在多层印刷配线板200的制造中,通过与印刷配线板2的制造方法中使用图2的(a)~图2的(e)、图3的(a)~图3的(c)和图4的(a)~图4的(c)说明的方法同样的方法,制造图4的(c)所示的印刷配线板2c。

如图5的(a)所示,在多层印刷配线板200的制造中,将仅一面形成有配线的印刷配线板2c用作制造多层印刷配线板200时的作为中间制造物的多层印刷配线板用单面配线板。在本实施方式中示出了准备4个印刷配线板2c和导体层9的例子,但印刷配线板2c的数量没有特别限定。

如图5的(b)所示,这些印刷配线板2c和导体层9通过热压装置40一并层叠热压。此外,与图5的(a)、图5的(b)所示的例子不同,也可以仅将印刷配线板2c一并层叠热压,将导体层9在一并层叠热压后进行贴附。一并层叠热压或热压后贴附的导体层9按照规定图案形成抗蚀剂膜,之后利用蚀刻等进行图案化,由此成为图5的(c)所示的上部配线层9a。

在一并层叠热压时,在层叠方向上相邻的绝缘层6彼此热熔合,并且低熔点的导体连接膜28熔融而使通孔电极10和配线层8连接,同时使通孔电极10和导体层9连接。一并层叠热压时的温度优选为绝缘层6所包含的LCP的熔点以下的温度,且优选为比导体连接膜28的熔点高。

由此,能够制造图1的(b)所示的多层印刷配线板200。

关于图1的(a)所示的印刷配线板2和图1的(b)所示的多层印刷配线板200,因为绝缘层6的面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为0.3以下,所以液晶聚合物的分子取向中偏差小且随机。因此,在具有这种液晶聚合物的绝缘层6的印刷配线板2和多层印刷配线板200中,绝缘层6的介电常数和介电损耗等特性在绝缘层6内的任意部分偏差都小且均匀,也能够降低形成于印刷配线板2和多层印刷配线板200的电路或电子部件的特性的制造偏差。另外,绝缘层6的面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为规定值以下,由此多层印刷配线板200不仅电性质,关于线膨胀系数差这样的热特性·机械特性,也能够抑制位置或方向导致的偏差,能够得到均匀的特性。

另外,如使用图3的(a)所说明的那样,在印刷配线板2的制造方法中,使具有液晶聚合物的粉末6α相对于成型部52在垂直方向上移动而进行涂布。通过这种制造方法,能够防止在成型部52中粉末6α在面方向上流动,因此,热压后所得到的液晶聚合物的分子取向成为偏差小且随机的状态(参照图6)。因此,通过这种制造方法,能够得到绝缘层6的面方向上的液晶聚合物的结晶取向度为规定值以下的多层印刷配线板200。

另外,在现有的制法中,在进行图1的(b)所示的一并层叠时,印刷配线板2c彼此间的接合性有时会存在问题。

如果使用Sn、Ag、Sn-Ag、Cu-Ag、Sn-Cu、Sn-Ni、Sn-Zn等作为构成导体连接膜28的金属,则在导体连接膜28的表面上会形成氧化膜。另外,即使是未形成导体连接膜28的情况下,在导体柱10a由Cu等构成的情况下,导体柱10a的暴露在空气中的表面部分会形成氧化膜。

这样,如果在导体连接膜28的表面形成氧化膜,则在一并层叠热压时构成导体连接膜28的金属难以熔融,另外,有时会产生空隙,难以将构成导体连接膜28的金属润遍通孔电极10的整面。其结果,存在通孔电极10和配线层8的连接不充分的趋势。

另外,即使是未形成导体连接膜28的情况,在通孔电极10由Cu等构成的情况下,如果在通孔电极10的暴露在空气中的表面部分形成有氧化膜,则通孔电极10和配线层8的连接不充分。

为了去除该氧化膜,考虑在一并层叠热压时通过甲酸等成为还原气氛。但是,在一并层叠热压时,为了防止层间的空气残渣导致的空隙,需要在真空中进行,因此不能使其成为还原气氛。

另外,考虑涂布助熔剂来去除氧化膜。但是,因为助熔剂有残渣的影响,所以要求尽量避免使用。

在本实施方式中,粉末6α包含还原剂。因此,即使在大气气氛中进行一并层叠热压,在进行一并层叠热压时还原剂也挥发或分解而能够去除形成于导体连接膜28的表面的氧化膜。

其结果,在进行一并层叠热压时构成导体连接膜28的金属容易熔融,另外,不易产生空隙,能够将构成导体连接膜28的金属润遍通孔电极10的整面,通孔电极10与配线层8和上部配线层9a的连接良好。此外,在本实施方式中,可以将助熔剂涂布在通孔电极10上,也可以不涂布助熔剂。

而且,在本实施方式中,导体连接膜28的熔点比配线层8的熔点低,进行一并层叠热压时的温度为绝缘层6的热塑性树脂的熔点以下的温度,比导体连接膜28的熔点高。

通过这样构成,容易同时进行构成多层印刷配线板200的印刷配线板彼此的接合、和在层叠方向上相邻的印刷配线板2c的配线层8与通孔电极10和导体连接膜28的连接。

另外,在将热塑性树脂的熔点设为T1、将还原剂的沸点、分解温度或升华温度设为T2、将构成导体连接膜28的金属的熔点设为T3时,T1、T2和T3优选满足T2≤T3<T1的关系。由此,在进行一并层叠热压时,能够使还原剂挥发,并且使构成导体连接膜28的金属熔解,同时能够防止因过热而对绝缘层6的结构造成损坏。

另外,在本实施方式的印刷配线板2和多层印刷配线板200中,在绝缘层6的内部具有贯通绝缘层6的通孔电极10。通过印刷配线板2和多层印刷配线板200具有通孔电极10,能够实现连接电容器等元件和电路的立体电路连接。

另外,在本实施方式的多层印刷配线板200的制造方法中,如图5的(b)所示,能够同时进行构成多层印刷配线板200的绝缘层6彼此的热熔合接合、和在层叠方向上相邻的印刷配线板2c的配线层8与通孔电极和导体连接膜28的连接。其结果,容易进行多层基板2的制造。

此外,本发明不限于上述的实施方式,在本发明的范围内可以进行各种改变。

例如,可以预先准备电容器或电感器,并将它们埋入图1所示的印刷配线板2或多层印刷配线板200的内部。另外,也可以与图1所示的印刷配线板2或多层印刷配线板200同时制造电容器或电感器。

例如,在上述实施方式中,如图5的(b)所示,同时进行印刷配线板2c的绝缘层6彼此的热熔合接合、和在层叠方向上相邻的印刷配线板2c的配线层8与通孔电极10和导体连接膜28的连接,但多层印刷配线板200的制造方法不限于此。例如,可以预先准备多个由完成了配线层8彼此的热熔合接合、和在层叠方向上相邻的配线膜与通孔电极10的连接的两个印刷配线板2c构成的层叠单元,将这些单元层叠而制造多层印刷配线板200。这样将层叠单元层叠时的热压也包含在一并层叠热压中。

例如,在上述实施方式中,使用包含还原剂的粉末6α,但使片状的绝缘层6包含还原剂的时期没有特别限定。例如,可以在形成片状的绝缘层6且进行一并层叠热压之前,将还原剂添加到片状的绝缘层6中。在将还原剂后添加到片状的绝缘层6中的情况下,优选包含后添加的还原剂在内,使片状的绝缘层6中的还原剂的浓度在上述范围内。

例如,在上述的多层印刷配线板200的制造方法中,将4个印刷配线板2c(多层印刷配线板用单面配线板)一并层叠,但一并层叠的印刷配线板2c的数量没有特别限定,例如可以将2~25层的印刷配线板2c进行层叠。

下面,举出实施例对本发明进行进一步具体说明,但本发明不限于这些实施例。

实施例

试样1、试样2

如图6的(a)所示,相对于成型部52,使包含液晶聚合物的粉末6α在垂直方向上移动而进行涂布,之后,如图6的(b)所示,通过热压,制作与绝缘层6同样的液晶聚合物片材。涂布使用静电丝网印刷法。关于液晶聚合物片材的尺寸,如图8的(a)所示,制成一边为100mm的正方形,厚度为0.05mm。另外,以液晶聚合物片材的中央为试样1,以左上为试样2。

作为粉末6α,使用LCP的粉末(LCP的含有率为99.99质量%以上)。

片材成型热压时的温度为350℃,压力为5MPa。

关于试样1和试样2,利用广角X射线衍射法(也称为微小部X射线衍射。)进行测定。广角X射线衍射法中使用的装置和测定条件如下。

X射线衍射装置:Bruker AXS公司制D8 DISCOVERμHR Hybrid

输出:50kV、22mA

缝隙系统:

检测器:二维检测器(Vantec500)

摄像头长:约10cm

测定范围:2θ=0°,ω=0°(透射测定),合计:1帧

累计时间:300秒/帧

将试样1、2的二维衍射图像与其他试样一起示于图9。另外,将试样1、2的2θ分布(环形积分)与其他试样一起示于图10。另外,将试样1、2的2θ=20°附近的峰的圆周

而且,根据图11的(a)所示的圆周(φ)方向分布算出最大峰面积和最小峰面积,并将它们应用于式1的右边,由此算出试样1、试样2的结晶取向度(表1、图12)。

另外,关于与获取试样1、2的液晶聚合物片材同样的液晶聚合物片材,如图8的(b)所示,在(1)中央、(2)右上角、(3)上边中央这三处测定X方向的线膨胀系数(0~100℃)。另外,同样,在(4)中央、(5)左上角、(6)上边中央这三处测定Y方向的线膨胀系数(0~100℃)。将合计六处的线膨胀系数(0~100℃)中从最大值减去最小值得到的值作为液晶聚合物片材的面内的最大线膨胀系数差(表2)。

试样3、试样4

如图7的(a)所示,在成型部52上,将包含液晶聚合物的粉末6α堆成山后,以使粉末6α一边在面方向上移动一边摊平的方式进行涂布。而且,如图7的(b)所示,通过热压,制作与试样1、试样2同样的液晶聚合物片材。液晶聚合物片材的尺寸与图8的(a)所示的试样1、试样2同样。另外,以液晶聚合物片材的中央为试样3,以左上为试样4。

用于制作试样3、试样4的粉末6α的成分与试样1、试样2同样。另外,片材成型热压的条件也与试样1、试样2同样。

关于试样3和试样4,也与试样1、2同样,利用广角X射线衍射法进行测定。将试样3、4的二维衍射图像与其他试样一起示于图9。另外,将试样3、4的2θ分布(环形积分)与其他试样一起示于图10。另外,将试样3、4的2θ=20°附近的峰的圆周

而且,根据图11的(b)所示的圆周

另外,与试样1、2同样,关于与获取试样3、4的液晶聚合物片材同样的液晶聚合物片材,也如图8的(b)所示,测定面内的最大线膨胀系数差(表2)。

试样5、试样6

使用规定尺寸的市售的液晶聚合物膜(制法:双轴拉伸法),以中央为试样5,以左上为试样6。液晶聚合物的化学式与试样1~试样4同样。

关于试样5和试样6,也与试样1~4同样,利用广角X射线衍射法进行测定。将试样5、6的二维衍射图像与其他试样一起示于图9。另外,将试样5、6的2θ分布(环形积分)与其他试样一起示于图10。另外,将试样5、6的2θ=20°附近的峰的圆周

而且,根据图11的(c)所示的圆周

表1

将由图11的(a)~(c)算出的各试样1~6的峰位置、峰面积、结晶取向强度等数据汇总于表1,将对试样1~试样6的结晶取向强度进行比较而得到的图表示于图12。根据图12可以理解,如图6所示,在通过静电印刷法在垂直方向上涂布粉末6α而制作的情况下,关于片材中央的试样1、片材角部的试样2中的任意个,结晶取向度都为0.3以下。即,可以确认通过静电印刷法使粉末6α在垂直方向上移动而形成绝缘层6,由此,液晶聚合物的分子取向成为偏差小且随机的状态。

另一方面,如图7所示,在使粉末6α在面方向或倾斜方向上移动进行涂布而制作片材的情况下,关于片材中央的试样3、片材角部的试样4中的任意个,结晶取向度都超过0.3。另外,关于由市售的双轴拉伸法得到的液晶聚合物片材形成的试样5、6,结晶取向度也超过0.3。可以确认这些液晶聚合物片材在液晶聚合物的分子取向中产生偏差,因此,在用作印刷配线板的基材的情况下,介电常数和介电损耗等特性可能产生偏差。

表2是汇总了线膨胀系数的测定结果的表。根据表2可以理解,通过静电印刷法在垂直方向上涂布粉末6α而制作的试样1、试样2所涉及的液晶聚合物膜,测定位置导致的线膨胀系数的偏差小(最大线膨胀系数差18.7),在面方向上具有均质的热特性·机械特性。可以理解,与此相对,使粉末6α在面方向或倾斜方向上移动进行涂布而制作的试样3、试样4所涉及的液晶聚合物膜,测定位置导致的线膨胀系数的偏差大。

表2

技术分类

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