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层叠体及其制造方法、以及印刷电路板的制造方法

文献发布时间:2023-06-19 11:27:38


层叠体及其制造方法、以及印刷电路板的制造方法

技术领域

本发明涉及层叠体及其制造方法、以及使用了该层叠体的印刷电路板的制造方法。

背景技术

在绝缘基板上具备由金属导体形成的电路的印刷电路板大致分为刚性印刷电路板和柔性印刷电路板。柔性印刷电路板活用其柔软性,主要在将基板紧凑弯折并收纳至电子设备内部的用途中使用。

在印刷电路板的制造工序中,在通过湿镀形成金属导体层、通过湿蚀刻对金属导体层进行图案化、抗蚀层的显影、除污处理等中使用各种化学溶液。在刚性印刷电路板的制造工序中,使用片状的刚性基材,以间歇式进行加工。柔性印刷电路板使用挠性的基材,因此,其制造工序通过所谓辊对辊工艺来实施的情况较多,若与使用刚性基材并以间歇式进行加工的刚性印刷电路板的制造工序相比,则加工精度低。例如,被分类为刚性印刷电路板的半导体封装基板中,正在推进电路布线的窄间距化,已经量产电路宽度(线宽/线距)为10μm以下的印刷电路板,与此相对,柔性印刷电路板的电路宽度即使小也在20μm左右。

随着电子设备的高功能化和小型化,对印刷电路板要求进一步的窄间距化和用于紧凑地收纳在电子设备内的刚性柔性化。为了制造窄间距的刚性柔性基板,需要在挠性的薄膜基材上形成与刚性印刷电路板相同程度的窄间距电路。

作为在挠性薄膜基材上进行高精度加工的方法,提出了如下工艺:在玻璃板等刚性的支承体上粘贴挠性薄膜基材而形成刚性的层叠体,在该层叠体的挠性薄膜基材上进行印刷、元件的形成等加工后,自支承体上剥离(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-193101号公报

发明内容

如专利文献1中提案的那样,在刚性的支承体上粘贴有挠性薄膜基材的层叠体可应用于使用刚性基板的间歇式工艺,因此,认为其能够在挠性薄膜基材上形成具有与刚性印刷电路板相同程度的窄间距电路的印刷电路板。但是,由于在印刷电路板的制造工序中使用各种化学溶液,因此,有时化学溶液浸入至支承体与挠性薄膜基材的层叠界面而发生不期望的剥离。此外,若设置于层叠界面的粘接剂、粘合剂溶解于化学溶液,则可能成为污染的原因。

为了防止由粘接不良、在化学溶液中的溶解导致的污染,可以考虑使用光固性或热固性的粘接材料使支承体与挠性薄膜基材更牢固地粘贴,从而防止化学溶液向层叠界面浸入、粘接材料在化学溶液中溶解。但是,若使用固化性的粘接材料,则有时难以将加工后的挠性薄膜基材自支承体剥离,或者在挠性薄膜的表面残留粘接材料而成为污染的原因。

鉴于上述情况,本发明的目的在于,提供可应用于刚性印刷电路板的制造设备的层叠体和使用了该层叠体的印刷布线基板的制造方法。

本发明的层叠体在刚性的支承体的第一主面上具备依次层叠的脱模片和挠性的薄膜状基材。薄膜状基材包含聚酰亚胺薄膜等挠性的绝缘树脂薄膜。薄膜状基材可以由绝缘树脂薄膜形成,也可以在绝缘树脂薄膜的至少一个主面具备金属导体层。

本发明的层叠体中,支承体的外周和薄膜状基材的外周与脱模片的外周相比向外侧突出,与脱模片的外周相比向外侧突出的支承体与薄膜状基材进行了粘接。

薄膜状基材的外周与支承体的外周相比可以向外侧突出。脱模片可以设置有开口,支承体的第一主面与薄膜状基材的第二主面可以在脱模片设置有开口的部分进行粘接。

上述层叠体通过例如在支承体的第一主面上对依次配置有脱模片和薄膜状基材的层叠物进行热压来获得。通过热压,与脱模片的外周相比向外侧突出的支承体与薄膜状基材进行粘接。例如,支承体为预浸料时,预浸料的含浸树脂因加热固化而显示粘接性。

上述层叠体可应用于印刷电路板的制造。在印刷电路板的制造中,在层叠体的绝缘树脂薄膜的第一主面上形成第一电路。例如,通过对设置在绝缘树脂薄膜的第一主面上的金属导体层进行蚀刻而形成第一电路。也可以通过图案镀来形成第一电路。还可以在形成第一电路前,通过湿式或干式的化学镀等在绝缘树脂薄膜的第一主面形成金属导体层。

在绝缘树脂薄膜的第一主面上形成第一电路后,将绝缘树脂薄膜自支承体和脱模片分离。例如,通过从层叠体切除支承体与薄膜状基材相粘接的外周缘部,从而进行绝缘树脂薄膜的分离。

可以设置用于覆盖绝缘树脂薄膜的第一主面及其上形成的第一电路的绝缘层,并在绝缘层上形成第二电路来进行多层化。可以在自层叠体分离绝缘树脂薄膜之前实施多层化,也可以在自层叠体分离绝缘树脂薄膜后实施多层化。还可以在自层叠体分离绝缘树脂薄膜后,在绝缘树脂薄膜的第二主面上形成第三电路。

在刚性的支承体上夹着脱模片层叠有薄膜状基材的层叠体具有刚性,因此,可应用于刚性印刷电路板用的制造设备等处理刚性基材的装置。因此,能够制造柔性刚性布线板等以薄膜状基材作为基体的印刷电路板。

在层叠体的外周缘处,支承体与薄膜状基材进行了粘接,因此,在印刷电路板的制造工艺中,能够防止化学溶液向脱模片的层叠界面浸入。因此,在电路形成等工艺中能够防止薄膜状基材的剥离、制造工序的污染。在电路形成后的任意阶段中,通过层叠体的外周缘的切除等,能够将薄膜状基材自层叠体容易地分离。

附图说明

图1是一个实施方式所述的层叠体的示意截面图。

图2是一个实施方式所述的层叠体的示意俯视图。

图3是一个实施方式所述的层叠体的示意截面图。

图4是一个实施方式所述的层叠体的示意截面图。

图5是一个实施方式所述的层叠体的示意截面图。

具体实施方式

[层叠体的构成]

图1是一个实施方式所述的层叠体100的截面图,图2是其俯视图。在层叠体100中,在支承体30的一个主面上依次层叠有脱模片21和薄膜状基材11。脱模片21的尺寸比支承体30和薄膜状基材11小一圈,支承体30的外周端3和薄膜状基材11的外周端1与脱模片21的外周端2相比向外侧突出。

在层叠体的面内中央的区域7中,在支承体30上夹着脱模片21层叠有薄膜状基材11。在比脱模片21的外周端2靠外侧的区域8中,支承体30与薄膜状基材11相互接触,两者进行了粘接。

<支承体>

支承体30具有能够利用刚性印刷电路板的制造装置进行处理的刚性。此外,要求支承体30具有用于在印刷电路板的制造工序中应用的耐热性和耐化学药品性。作为支承体30的具体例,可列举出玻璃板、树脂片、预浸料。预浸料是指使热固性树脂、热塑性树脂等浸渗至在由玻璃纤维、碳纤维、合成纤维等形成的无纺布或布等纤维状增强材料中,从而使其具备刚性的材料。支承体30只要具有刚性,其厚度就没有特别限定。支承体30为预浸料时,为了使其具备充分的刚性,厚度优选为30μm以上、更优选为80μm以上。

支承体30需要在外周区域8中与薄膜状基材11粘接的功能。使用玻璃板、树脂片等没有粘接功能的基板材料时,可以在基板的整面或外周区域形成适当的粘接剂层,从而使其具备对薄膜状基材11的粘接性。

从实际上通常用于印刷电路板的制造且在工序中的耐久性、获取性、价格等方面存在优势的方面出发,作为支承体30,可优选使用预浸料。作为预浸料,可以使用半固化状态的预浸料。由于树脂成分因加热而固化,因此,半固化的预浸料通过利用热压等在加热下进行层叠,从而显示对薄膜状基材11的粘接性。

<薄膜状基材>

薄膜状基材11为挠性,其包含成为印刷电路板的基板材料的挠性的绝缘树脂薄膜。薄膜状基材11可以是绝缘树脂薄膜单体,也可以在绝缘树脂薄膜的单面或两面具备用于形成电路的金属导体层。还可以在支承体30上夹着脱模片21层叠绝缘树脂薄膜后,通过化学镀等在绝缘树脂薄膜上形成金属导体层。

(绝缘树脂薄膜)

作为绝缘树脂薄膜,优选与用于形成电路的导体层的密合性高、且耐热性和耐化学药品性优异的薄膜。作为绝缘树脂薄膜的树脂材料的例子,可列举出聚酰亚胺、液晶聚合物、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)等。从耐热性和耐化学药品性优异、热线膨胀系数小的方面出发,作为绝缘树脂薄膜,适合使用聚酰亚胺薄膜。

绝缘树脂薄膜可以具有用于提高与金属箔、镀层等导体层的密合性的密合层。例如,可以在作为芯的高耐热性(非热塑性)的树脂层的单面或两面设置作为密合层的热塑性树脂层。

绝缘树脂薄膜只要具有挠性,其厚度就没有特别限定。绝缘树脂薄膜的厚度例如为3~150μm左右,可以为5~100μm,也可以为75μm以下、50μm以下、30μm以下或20μm以下。挠性薄膜存在厚度越小则单体下的处理越困难的倾向,但通过将薄膜状基材11与刚性的支承体30和脱模片21一同层叠而形成层叠体100,从而层叠体100具有刚性。因此,即使在薄膜状基材11的绝缘树脂薄膜的厚度小的情况下,也容易处理。

(导体层)

在绝缘树脂薄膜的表面设置的导体层用于通过图案化来形成电路。作为导体层的材料,可列举出Ni、Cr、Ti、Al、Zn、Sn、Cu、Ag、Cu等金属和包含它们的合金。其中,优选为铜或铜合金。作为在绝缘树脂薄膜的表面具备作为导体层的铜层(或铜合金层)的薄膜状基材,可列举出三层柔性覆铜层叠板、层压两层型柔性覆铜层叠板、流延两层型柔性覆铜层叠板、PVD型柔性覆铜层叠板等。

导体层的厚度没有特别限定,根据所制造的印刷电路板的规格适当选择即可。形成微细电路时,导体层的厚度优选较薄。通过加成法(包括半加成法)形成电路时,绝缘树脂薄膜上的导体层只要作为电解镀时的供电层发挥功能即可,导体层的厚度优选为5μm以下。通过减成法形成电路时,导体层的厚度通常为10~100μm左右。

导体层通过例如湿式或干式的化学镀来形成。需要说明的是,本说明书中,只要没有特别记载,则不仅是湿式化学镀(化学还原镀和置换镀),物理蒸镀(PVD)法和化学气相蒸镀(CVD)法等干式镀也包括在“化学镀”中。化学镀的种类根据与绝缘树脂薄膜的相容性(例如密合性)、印刷电路板的规格等适当选择即可。例如,在PVD型柔性覆铜层叠板中,通过PVD法在绝缘树脂薄膜上形成铜层。作为PVD法,可列举出溅射、蒸镀、离子镀等。可以将通过化学镀形成的导体层作为供电层,并在其上进一步通过电解镀来形成导体层。导体层可以为铜箔等金属箔。使用铜箔作为导体层时,可以为压延铜箔和电解铜箔中的任一者。

<脱模片>

作为配置在支承体30与薄膜状基材11之间的脱模片21,使用在层叠体的形成时和使用了层叠体的印刷电路板的制造工序中具有耐热性,能够自薄膜状基材11容易地剥离,且不会污染其与薄膜状基材11的接触面的脱模片。脱模片21只要不污染其与薄膜状基材11的接触面,就也可以具有对支承体30和/或薄膜状基材11的密合性。

脱模片21的厚度没有特别限定。厚度过大时,脱模片21的外周端1处的高低差变大,可能成为外周区域8中的支承体30与薄膜状基材11的粘接性降低、因气泡混入而导致剥离的原因。因此,脱模片21的厚度优选为200μm以下,更优选为100μm以下,进一步优选为50μm以下。脱模片的厚度可以为5μm以上或10μm以上。

作为构成脱模片21的耐热性的树脂材料,可列举出聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚甲基戊烯等耐热性聚烯烃;聚芳酯、氟系树脂(聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、全氟烷氧基氟树脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等)、聚酰亚胺等。

脱模片21可以在耐热性薄膜的单面或两面具备耐热性粘合层。作为耐热性粘合层的粘合剂,可列举出有机硅树脂系粘合剂、丙烯酸类树脂系粘合剂等。

作为脱模片21,可使用印刷电路板的加压加工用脱模片的市售品。作为由耐热性薄膜形成的不具备粘合层的脱模片的市售品,可列举出三井化学公司制的“TPX”(脱模片的制品名为“OPULENT”)、旭硝子公司制的“AFREX”等。在表面未设置粘合层的脱模片具有与薄膜状基材11的接触面不易发生污染的优点。尤其是,氟系树脂薄膜的耐热性和脱模性优异,且显示对树脂薄膜、导体层的密合性(微粘合性),因此,可适合地用作脱模片的材料。

作为具备耐热性粘合层的脱模片的市售品,可列举出TOYO-CHEM公司制的“LIOELM”系列(LE951、LE957等)、河村产业公司制的“KT”系列(KT508ZZ等、聚酯基材)和“KY”系列(KY5010等、聚酰亚胺基材)、OKAMOTO公司制的聚酰亚胺薄膜粘合带(1030、1030S等)和聚酯薄膜粘合带(2034、2230GX)等。

<层叠体的形成>

通过在支承体30的一个主面上配置脱模片21和薄膜状基材11,并将该层叠体一体化而形成层叠体100。薄膜状基材11在绝缘树脂薄膜的表面具有导体层时,以导体层成为外侧(与脱模片21相反一侧的面)的方式配置。

支承体30的外周端3和薄膜状基材11的外周端1与脱模片21的外周端2相比均向外侧突出。为了作出该状态,只要将脱模片21裁切成比支承体30小一圈的尺寸,将薄膜状基材11裁切成比脱模片21大一圈的尺寸,并进行对准使得支承体30与薄膜状基材11在边框状的外周区域8中粘接。

支承体30的形状不限定于矩形,根据印刷电路板的形状等,可以为菱形、多边形、圆形等。支承体30的面积例如为50~10000cm

脱模片21的尺寸只要小于支承体30即可。由于外周区域8最终不会成为制品,因此,从面积效率的观点出发,优选尽可能减小外周区域8的宽度。外周区域8的宽度优选为50mm以下,更优选为30mm以下,进一步优选为20mm以下。另一方面,从利用外周区域8来确保支承体30与薄膜状基材11的粘接性的观点出发,外周区域8的宽度优选为1mm以上,更优选为3mm以上,进一步优选为5mm以上。脱模片21的面积优选为支承体30的面积的0.6倍以上,更优选为0.8倍以上,进一步优选为0.9倍以上。

薄膜状基材11的尺寸只要大于脱模片21即可。从提高薄膜状基材11的面积利用效率来抑制材料损耗的观点出发,薄膜状基材11的面积优选为脱模片21的面积的1.8倍以下,更优选为1.4倍以下,进一步优选为1.1倍以下。另一方面,如上所述,在脱模片21的外周处,从提高支承体30与薄膜状基材11的粘接性的观点出发,优选确保支承体30和薄膜状基材11向脱模片21的外周端的外侧突出的外周区域8的宽度。薄膜状基材11自脱模片21的外周端的突出量优选为1mm以上,更优选为3mm以上,进一步优选为5mm以上。

只要支承体30和薄膜状基材11这两者与脱模片21的外周端相比向外侧突出,则支承体30和薄膜状基材11可以是任一者的尺寸大,也可以是两者的尺寸相同。在层叠体的形成时(例如热压)、印刷电路板的制造工序中,支承体30的粘接层、树脂材料(例如预浸料的浸渗树脂的熔融物、软化物)可能包围并进入层叠体100的表面(薄膜状基材11的表面),从而成为污染作为制品的印刷电路板、工序的原因。从防止起因于支承体30的污染的观点出发,如图1所示那样,薄膜状基材11的外周端1优选与支承体30的外周端3相比向外侧突出。

薄膜状基材11向支承体30的外周端3的外侧突出的区域9的宽度优选为1mm以上,更优选为3mm以上,进一步优选为5mm以上。另一方面,薄膜状基材11自支承体30的外周的突出量(区域9的宽度)过大时,薄膜状基材的材料损耗变大,可能成为成本上升的主要原因。此外,薄膜状基材的突出量大的情况下,有时会妨碍层叠体的处理。因此,薄膜状基材11的突出量优选为50mm以下,更优选为30mm以下,进一步优选为15mm以下。薄膜状基材11的面积优选为支承体30的面积的1.3倍以下,更优选为1.2倍以下,进一步优选为1.1倍以下。

如上所述,准备尺寸比脱模片21大的支承体30和薄膜状基材,在比脱模片的外周端靠外侧的区域8,以支承体30与薄膜状基材11粘接的方式配置,并进行层叠一体化。可以对支承体30、脱模片21和薄膜状基材11分别预先形成对准用的孔,并利用销等进行定位。

支承体30、脱模片21和薄膜状基材11可以在层叠前对单面或两面进行等离子体处理、电晕处理等表面处理。通过进行表面处理,能够提高各层间的密合性。

支承体30、脱模片21和薄膜状基材11的层叠一体化可以应用热压、真空加压、辊层压、真空层压等方法。在层叠时,优选采用能够在外周区域8将支承体30与薄膜状基材11进行粘接的方法,根据支承体30的粘接材料来选择层叠方法、条件即可。例如,支承体30是在印刷电路板的制造中通常使用的预浸料时,通过以200℃左右进行1小时左右的热压加工,从而在外周区域8中,支承体30与薄膜状基材11牢固地粘接(融合)。

层叠体100中,由于在刚性的支承体30的外周区域8粘接固定有薄膜状基材11,因此,进行在薄膜状基材11的表面(未与脱模片21接触的面)设置的导体层的图案化(电路的形成)、绝缘层的形成等加工时的处理性优异。

在印刷电路板的制造工序中,在除污处理、通过湿镀形成导体层、通过蚀刻进行导体层的图案化、抗蚀层等绝缘层的显影等中,利用化学溶液来进行处理。层叠体100中,由于支承体30与薄膜状基材11在外周区域8被粘接固定,因此,通过喷雾、浸渍进行化学溶液处理时,能够抑制化学溶液从层叠体100的侧面向面内中央部的区域7浸入。因此,能够抑制由化学溶液的浸入引起的脱模片21与薄膜状基材11的层叠界面处的剥离。此外,由于化学溶液对脱模片21的接触受到抑制,因此,能够防止构成脱模片21的耐热薄膜、粘合层的由化学溶液导致的侵蚀。因此,在能够抑制层叠界面处的剥离的基础上,还能够防止由脱模片21的构成材料的溶解物的混入等引起的化学溶液的污染。

在层叠体100的面内中央部的区域7中,由于在支承体30与薄膜状基材11之间配置有脱模片21,因此,即便支承体30的粘接材料因热压等而熔融或软化的情况下,也不会附着于薄膜状基材11。因此,以层叠体的状态进行电路的形成、绝缘层的形成等加工后,能够自薄膜状基材11容易地剥离脱模片21。

从提高电路的形成、绝缘层的形成等工序中的处理性的观点出发,优选的是:在层叠体100中,支承体30与薄膜状基材11在外周区域8中进行了粘接,在此基础上,在设置有脱模片21的区域7中,在支承体30上密合层叠有薄膜状基材11。例如,如果脱模片21具有对支承体30和薄膜状基材11的密合性,则在区域7中会呈现在支承体30上夹着脱模片21密合层叠有薄膜状基材11的状态。

如图3所示那样,在脱模片21中设置有开口5,在设置有开口5的区域中,支承体30与薄膜状基材11可以接触。在设置有开口5的区域中,与外周区域8同样地使支承体30与薄膜状基材11呈现粘接状态,因此,在区域7内,薄膜状基材11也被固定在支承体30上,能够提高加工时的处理性。尤其是,在层叠体101的面积(脱模片的面积)大的情况下、在脱模片21对薄膜状基材11的密合性低的情况下,借助设置于脱模片21的开口5而使支承体30与薄膜状基材为粘接状态是有用的。

在脱模片21中设置开口5的情况下,开口的形状和尺寸、开口的数量等没有特别限定。在开口5的尺寸大的情况下,由于支承体30与薄膜状基材11的粘接面积大,因此,在进行电路形成等加工后,有时难以自层叠体分离薄膜状基材11。因此,1个开口的面积优选为1000mm

如图4所示那样,层叠体102可以在支承体30的一个主面层叠脱模片21和薄膜状基材11,并在支承体30的另一个主面层叠脱模片22和薄膜状基材12。通过在1个支承体的两面分别层叠脱模片和薄膜状基材,从而能够使用1个层叠体102来实施2个薄膜状基材11、12的加工,因此,可期待材料的利用效率和生产效率的提高。此外,由于支承体30的两主面被薄膜状基材覆盖,因此,在使用预浸料等具有粘接性的材料作为支承体的情况下,也能够防止工序的污染。

如图5所示那样,可以在支承体30的一个主面层叠脱模片21和薄膜状基材11,并在另一面以覆盖支承体30整面的方式层叠保护片42。保护片42可以与支承体30的外周端相比向外侧突出。在层叠体103中,由于支承体30的一个主面被薄膜状基材11覆盖,且另一个主面被保护片42覆盖,因此,在使用预浸料等具有粘接性的材料作为支承体的情况下,也能够防止工序的污染。

作为保护片42,使用耐热性和耐化学药品性优异、且能够与支承体30粘接的保护片。保护片42可以具有刚性,也可以为挠性。作为保护片42的材料,可列举出玻璃、树脂材料。作为树脂材料,适合使用作为薄膜状基材11的绝缘树脂薄膜的材料、脱模片21的耐热树脂薄膜的材料而例示的树脂材料。

[印刷电路板的制造]

上述层叠体可应用于制造在薄膜状基材所含的绝缘树脂薄膜的一个主面或两个主面具备由图案化的金属导体形成的电路的印刷电路板。作为在绝缘树脂薄膜的主面上设置有电路的印刷电路板,可列举出多层印刷电路板、柔性刚性布线板、单面柔性印刷基板、两面柔性印刷基板等。

在使用了层叠体的印刷电路板的制造工序中,在薄膜状基材的绝缘树脂薄膜上形成电路(第一电路形成工序)。在层叠体中,在刚性的支承体30上夹着脱模片21层叠薄膜状基材11,由于具有刚性,因此可使用处理刚性基材的装置来形成电路。因此,能够在挠性的绝缘树脂薄膜的主面上形成与刚性印刷电路板的电路同等的窄间距电路。在绝缘树脂薄膜上形成电路后,将薄膜状基材11(设置有电路的绝缘树脂薄膜)自支承体30和脱模片21分离(分离工序)。

薄膜状基材11在绝缘树脂薄膜上具备导体层的情况下,利用薄膜状基材的导体层,通过减成法、加成法等来形成电路。可以在预先设置于薄膜状基材11的导体层上进一步通过电解镀等来形成导体层。在薄膜状基材11由绝缘树脂薄膜形成且不具备导体层的情况下,在绝缘树脂薄膜的主面上形成导体层,并通过减成法、加成法等来形成电路。

以下,说明印刷电路板的制造中的各工序的概要。

<导体层形成工序>

在薄膜状基材11的第一主面(与脱模片21相反一侧的主面)上未设置导体层的情况下,利用化学镀在绝缘树脂薄膜上形成导体层。也可以通过在绝缘树脂薄膜上粘贴铜箔等金属箔来设置导体层。薄膜状基材11具有导体层的情况下,不需要形成导体层,但可以在预先设置于绝缘树脂薄膜上的导体层上进一步通过电解镀等形成导体层。薄膜状基材11中设置有孔的情况下,可以在薄膜状基材11的第一主面的基础上,在孔的壁面也使金属析出来进行导体化。还可以在对薄膜状基材进行开孔后,根据需要进行除污处理。

作为化学镀,可列举出湿式化学镀、溅射、蒸镀、离子镀、CVD等。化学镀的种类根据与薄膜状基材的相容性、印刷电路板的规格等来适当选择即可。若考虑到通用的印刷电路板制造工序/设备,则优选为湿式化学镀铜。作为通过电解镀而析出的金属种类,可列举出铜、金、银、锌、镍、铬、各种合金(例如焊料、锡-银、锡-锌等)等。在印刷电路板的制造中通常为铜,可优选使用。导体层的厚度没有特别限定,根据印刷电路板的规格等来设定。

<电路形成工序>

利用预先设置于薄膜状基材11的导体层或者在上述导体层形成工序中形成的导体层,在绝缘树脂薄膜上形成电路。例如,利用抗蚀层选择性地覆盖成为电路的预定部分,并利用化学溶液(蚀刻液)溶解未被抗蚀层覆盖的区域的导体层,由此形成电路(减成法)。利用抗镀层选择性地覆盖成为非电路形成部(电路与电路之间的空间)的预定部分,并通过以导体层作为供电层的电解镀来进行图案镀,接着,剥离抗蚀层,并通过蚀刻将露出的供电层去除,由此也能够形成电路(半加成法)。电路的形成方法只要根据所制造的印刷电路板的规格等来适当选择即可。

在电路的形成中,在基于湿式化学镀、电解镀等湿式法的导体层形成、抗蚀层的图案化时的显影、基于蚀刻的导体层的图案化、抗蚀层的剥离、图案镀后的供电层的蚀刻等中,使用各种化学溶液。若这些化学溶液浸入至薄膜状基材与脱模片的层叠界面,则有时薄膜状基材自层叠体剥离。此外,在脱模片上设置有粘合剂层的情况下,担心由化学溶液中溶解的粘合剂的混入导致的化学溶液的污染。

在上述层叠体中,在脱模片21的外周处,支承体30与薄膜状基材11进行了粘接,脱模片21的外周端(端面)2未露出。因此,化学溶液向脱模片21的端面和脱模片21与薄膜状基材11的层叠界面的浸入受到抑制,能够防止电路形成等工艺中的薄膜状基材的剥离、工序的污染。

<分离工序>

在绝缘树脂薄膜的第一主面上形成电路后,将薄膜状基材11(设置有电路的绝缘树脂薄膜)自层叠体分离。薄膜状基材11与支承体30可通过切除两者进行粘接的外周缘部的区域8来分离。例如,通过沿着图2的C1线、C2线、C3线和C4线切断层叠体,外周缘部被切除。切除方法根据支承体30和薄膜状基材11的材质等来适当选择即可,可应用铣床加工、模具加工(冲裁)等。

在分离时,无需完全切断外周缘部。例如,可以沿着外周缘部进行半切来切断薄膜状基材。此外,也可以从薄膜状基材11与支承体的粘接部分将薄膜状基材11剥离来进行分离。

薄膜状基材11与脱模片21在界面处的粘接力小,因此,在两者的层叠界面能够容易地剥离,不易发生由脱模片21引起的薄膜状基材11的第二主面(与电路形成面相反一侧的主面)的污染。

通过上述工艺,能够获得在绝缘树脂薄膜的第一主面形成有第一电路的印刷电路板。可以在形成有第一电路的绝缘树脂薄膜的第一主面上进一步层叠其它的绝缘层,形成第二电路来进行多层化。此外,自层叠体分离薄膜状基材后,也可以在薄膜状基材(绝缘树脂薄膜)的第二主面形成第三电路。

<多层化>

多层化可按照印刷电路板的一般方法来进行。例如,在设置有第一电路的绝缘树脂薄膜的第一主面上形成绝缘层并形成贯穿绝缘层的孔后,在绝缘层上形成第二电路。通过反复进行向电路上的绝缘层的形成、孔的形成和电路的形成,从而可以进行3层以上的多层化。

(绝缘层的形成)

作为绝缘层的材料,可列举出预浸料、由热固性树脂形成的接合片、热固性或光固性树脂的墨材料、热固性积层薄膜、在单面覆铜层叠板的未形成铜层的面设有粘接层的层叠体等。预浸料、片、薄膜状的材料通过热压、辊层压、真空层压等进行层叠即可。墨状的材料通过印刷法、帘涂法等来形成绝缘层即可。在形成绝缘层时,可以同时层叠金属箔。

(开孔和导体化)

对绝缘层形成孔通过例如激光钻孔、机械钻孔等来进行。也可以通过等离子体照射、化学蚀刻等来进行绝缘层的开孔。可以以除了贯穿绝缘层之外还贯穿薄膜状基材的方式进行开孔,也可以以贯穿2层以上的绝缘层的方式进行开孔。

在形成孔后,使孔的壁面导体化。导体化通过例如化学镀来进行。化学镀可以是湿镀,也可以是干镀(PVD法或CVD法),根据绝缘层的材料、厚度、印刷电路板的规格等来适当选择。若考虑到通用的印刷电路板制造工序/设备,则优选为湿式化学镀铜。也可以在孔中印刷导电性糊剂而使其导体化。

(导电层的形成)

在绝缘层上设置用于形成第二电路的导体层的方法没有特别限定,从化学镀、电解镀、化学镀与电解镀的组合等中适当选择即可。若考虑到通用的印刷电路板制造工序/设备,则优选为湿式化学镀铜。在绝缘层上形成导体层时,可以在设置于绝缘层的孔的壁面也使金属析出来进行导体化。使用在绝缘层的表面具备导体层的层叠体、例如单面覆铜层叠板、夹着预浸料或接合片等而层叠有金属箔的层叠体时,可以利用该层叠体的导体层来形成第二电路。

(第二电路的形成)

利用设置在绝缘层上的导体层,在绝缘层上形成第二电路。第二电路的形成方法没有特别限定,可以与第一电路的形成同样地应用减成法、半加成法等。

在薄膜状基材的第一主面上的多层化可以在上述分离工序的前后任一时期实施。在分离工序前进行多层化时,可以与第一电路形成工序同样地使用处理刚性基材的装置来形成第二电路。使用刚性材料作为绝缘层时,由于基材在与支承体30分离后也具有刚性,因此,即便是分离工序后,也能够与上述第一电路形成工序同样地使用处理刚性基材的装置来形成第二电路。在多层化的中途的阶段,可以实施与支承体30与脱模片21的分离。例如,可以在薄膜状基材11的第一主面后设置刚性的绝缘层来确保刚性之后,在实施开孔、电路形成之前实施分离工序。

<第三电路形成工序>

通过分离工序自薄膜状基材11的第二主面剥离脱模片21后,可以在薄膜状基材11的第二主面形成第三电路。第三电路的形成方法可以通过与上述第一电路和第二电路的形成相同的适当方法来实施。例如,通过在绝缘树脂薄膜的第二主面上形成导体层,并对该导体层进行图案化来形成电路。可以将导体层作为供电层,并利用图案镀来形成电路。在薄膜状基材11的第二主面预先设置有导电层的情况下,可以使用该导电层来形成第三电路。

在第三电路的形成前或形成后,也可以形成贯穿薄膜状基材11(绝缘树脂薄膜)的孔。在绝缘树脂薄膜的第一主面上形成绝缘层而进行了多层化的情况下,可以以除了贯穿薄膜状基材11之外还贯穿绝缘层的方式进行开孔。在开孔后,通过化学镀、导电性糊剂的印刷等来进行导体化。

在第三电路的形成前,在绝缘树脂薄膜的第一主面上形成绝缘层而进行了多层化的情况下,由于基材具有刚性,因此,可以与上述第一电路形成工序同样地使用处理刚性基材的装置来形成第三电路。

在将形成第一电路后的薄膜状基材11(绝缘树脂薄膜)自支承体30和脱模片21分离后,也可以在薄膜状基材21的第一主面(第一电路形成面)侧层叠刚性的支承体而形成层叠体。通过使用该层叠体,与在第一主面上形成第一电路同样地,在第二主面上形成第三电路也能够应用处理刚性基材的装置,因此容易实现电路的窄间距化。

与上述层叠体100的形成同样地,可以在薄膜状基材与支承体之间配置脱模片,在薄膜状基材和支承体从脱模片的外周端向外侧突出的状态下通过热压等来形成层叠体。通过形成这种层叠体,在第三电路的形成中,也与第一电路的形成时同样地能够防止由化学溶液向层叠体界面浸入导致的剥离、由溶解物导致的化学溶液的污染。

如果使用以薄膜状基材的第二主面成为支承体侧的方式层叠的层叠体100并对第一主面进行第一电路的形成,在分离工序后,以薄膜状基材的第一主面成为支承体侧的方式形成层叠体,并对第二主面进行第三电路的形成,也能够形成在绝缘树脂薄膜的两面具有电路的两面柔性印刷基板。

实施例

以下,示出实施例和比较例,更具体地说明本发明,但本发明不限定于以下的实施例。

[实施例1]

作为支承体,使用日立化成公司制的FR-4预浸料“GEA-67N”(厚度150μm),作为脱模片,使用在厚度50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的一面设置有厚度10μm的丙烯酸系微粘合层的耐热微粘合薄膜(TOYO-CHEM公司制的“LIOELMLE951”),作为薄膜状基材,使用在聚酰亚胺芯层的两面具备热塑性聚酰亚胺粘接层且总厚度为25μm的聚酰亚胺薄膜(KANEKA公司制的“PIXIO FRS25”)上热层压福田金属公司制的电解铜箔“HD2”而成的两面覆铜层叠板。将支承体切成120mm×120mm的尺寸,将脱模片切成100mm×100mm的尺寸,将薄膜状基材切成140mm×140mm的尺寸,以支承体自脱模片的外周以10mm的宽度突出、薄膜状基材自脱模片的外周以20mm的宽度突出的方式调整位置关系,以支承体、脱模片、薄膜状基材的顺序重合。脱模片以粘合剂层形成面与薄膜状基材接触的方式进行配置。

使用热压装置,在180℃/3MPa/60分钟的条件下进行层叠加压,得到层叠体。所得层叠体是如下层叠体:在配置有脱模片的区域中,脱模片与薄膜状基材密合,在支承体上夹着脱模片固定有薄膜状基材,具有足以利用刚性印刷电路板用制造装置进行处理的刚性。在脱模片的外周的外侧10mm宽的边框状区域中,支承体与薄膜状基材牢固地粘接。

使用上述层叠体,以表1所示的条件进行除污处理,以表2所示的条件进行湿式化学镀铜处理。在薄膜状基材的铜箔上形成了镀铜覆膜。此外,层叠体的外周未被化学溶液侵蚀,未观察到层间剥离等不良情况。

<除污处理>

[表1]

<湿式化学镀铜处理>

[表2]

利用剪刀切除层叠体外周的边框状的粘接部分时,能够在脱模片与薄膜状基材的界面处良好地剥离,在薄膜状基材与脱模片的接触面未观察到污染等不良情况。

[实施例2]

除了将脱模片变更为厚度25μm的氟系树脂薄膜(旭硝子公司制的“AFREX25N NT”)之外,与实施例1同样地形成层叠体,进行除污处理和湿式化学镀铜处理。在实施例2中,也与实施例1同样地,在薄膜状基材的铜箔上形成了镀铜覆膜,层叠体的外周未被化学溶液侵蚀,未观察到层间剥离等不良情况。用剪刀切除层叠体外周的边框状的粘接部分时,在脱模片与薄膜状基材的界面处能够良好地剥离,在薄膜状基材与脱模片的接触面未观察到污染等不良情况。

[比较例1]

将脱模片的尺寸变更为120mm×120mm(与支承体相同的尺寸),以将支承体上的整面覆盖的方式配置脱模片,除此之外,与实施例1同样地形成层叠体。所得层叠体中,脱模片牢固地粘接在支承体上的整面,脱模片与薄膜状基材密合。使用该层叠体,与实施例1同样地进行除污处理和湿式化学镀铜处理时,在脱模片的外周和外周附近,脱模片的粘合剂被化学溶液侵蚀,薄膜状基材自脱模片剥离。可以认为:在该例子中,被化学溶液侵蚀的粘合剂混入至化学溶液中,由此发生化学溶液的污染。

[比较例2]

将脱模片的尺寸变更为120mm×120mm(与支承体相同的尺寸),以将支承体上的整面覆盖的方式配置脱模片,除此之外,与实施例2同样地形成层叠体。所得层叠体中,脱模片牢固地粘接在支承体上的整面,但脱模片与薄膜状基材的铜箔的密合性不充分。使用该层叠体,与实施例1、2同样地进行除污处理和湿式化学镀铜处理时,从周围发生剥离。可认为这是由化学溶液浸入至脱模片与薄膜状基材的界面引起的。

由上述实施例和比较例的结果可知:通过使用支承体(预浸料)和薄膜状基材(覆铜层叠板)的尺寸大于脱模片的尺寸、且支承体与薄膜状基材在外周的边框状区域进行了粘接的层叠体,印刷电路板的制造工序中的化学溶液向层叠界面的浸入被阻断,能够防止界面的剥离、化学溶液的污染。

11、12 薄膜状基材

21、22 脱模片

30 支承体

42 保护片

100、101、102、103 层叠体

相关技术
  • 层叠体、覆金属箔层叠板、进行了图案化的带金属箔的层叠体、具有积层结构的层叠体、印刷电路板、多层无芯基板、其制造方法
  • 带有粘接层的层叠体、层叠体、液晶层层叠体、液晶膜的制造方法、光学层叠体的制造方法
技术分类

06120112933891