TWI384923B - A multilayer circuit board having a wiring portion, and a method of manufacturing the same - Google Patents

Description

具有配線部之多層電路基板及其之製造方法

本發明係關於一種具有可撓性配線部之多層電路基板及其之製造方法，特別是關於具備一具有複數層之可撓性配線部的增層式(built up type)多層電路基板之構造及其之製造方法。

第5圖係顯示一具有傳統之從複數層拉出之配線部的多層電路基板之主要部分構成的剖面圖。在作為基材之聚乙烯等可撓性絕緣底材101的上方，配設有其雙面具有包含配線部在內之電路圖案且構成可撓性電路基板102之配線部的層，對於該構成配線部的層貼合一在聚乙烯膜等之絕緣膜103的上方具有黏著材料104的蓋層105，以形成外層基板106及內層基板107的配線(參照專利文獻1)。

該外層基板106及外層基板107之配線，係由已事先被離模的黏著材料108所貼合著。在層間連接上，使用貫穿全層之穿孔(through hole)或連接其近接之層的盲通孔(blind via hole)。

又，與此不同，提供一種用以製造薄型多層可撓性電路基板之方法(參照專利文獻2)。此係將構成內層基板之配線部的可撓性電路基板之蓋膜與外層基板之基材(亦即可撓性絕緣底材)共用，藉以製造薄型之4層可撓性多層基板。

(專利文獻1)日本特公平2－55958號公報(專利文獻2)日本特開平5－90757號公報

上述構造之中記載於專利文獻1的發明，由於多層部109之構成既為複雜且厚，所以有無法對應薄型化之要求的問題。此外，在將形成穿孔及盲通孔時之導通孔予以穿孔時，會有在導通孔內發生很多各層材料之切削粉末或膠渣等異物的對應問題。也就是說，會有用以去除切削粉末等異物之除膠渣處理步驟變得繁雜，或除膠渣處理不足而造成電連接不良的原因之虞。又，由於構成材料變多，所以也有花費材料成本的問題。

又，記載於專利文獻2的方法，由於很難形成外層配線，所以仍然不容易製造薄型之多層可撓性電路基板。

本發明係考慮上述之問題點而開發完成的，其目的在於提供一種無論是否具有從複數個外層拉出的配線部仍可構成薄型的多層可撓性電路基板及其之製造方法。

為了達成上述目的，本發明提供一種下述第1發明的多層可撓性電路基板及第2發明的其之製造方法。

第1，一種多層可撓性電路基板，係具備一具有內層基板及外層基板的零件安裝部，及從前述內層基板及外層基板之至少一方拉出的配線部之多層可撓性電路基板中，前述內層基板及前述外層基板，分別具有互為相對向之電路；其特徵為：前述互為相對向之電路，係利用與由1片蓋膜所形成之前述配線部共通的蓋層所覆蓋。

又第2，一種多層可撓性電路基板之製造方法，係就具備一具有分別持有基材及導電層且互為積層之內層基板及外層基板的零件安裝部，及從前述內層基板及外層基板之至少一方拉出的配線部之多層可撓性電路基板中，前述內層基板及前述外層基板，分別具有互為相對向之電路；其特徵為具備有：準備前述內層基板及前述外層基板的步驟；和在前述內層基板及前述外層基板之至少一方中的導電層上，形成一具有用以形成導通用孔的遮罩孔之電路圖案的步驟；和在前述電路圖案之上方設置蓋層的步驟；和與前述蓋層同時透過黏著材料將前述內層基板與前述外層基板予以積層且形成多層電路的步驟；和使用前述遮罩孔去除前述外層基板之基材的步驟；和使用前述遮罩孔施予前述內層基板之開孔加工，且形成導通用孔的步驟；和對前述導通用孔進行導電處理以形成通孔的步驟。

以下，參照附圖說明本發明之實施形態。

(實施形態1)

第1圖係顯示本發明實施形態1之多層可撓性電路基板構成的剖面圖。此係在作為基板的可撓性絕緣底材1之上方，形成一包含配線部在內的電路圖案之電路基板2。該電路基板2，係當作外層基板來使用。

其次，在電路基板2之圖示上、下的某一面上，貼合將黏著材料4重疊在聚乙烯等絕緣膜3上的蓋層5。如此貼合，以準備一可依電路基板2與蓋層5所構成之具有配線的二個外層基板6。

另一方面，準備一在基材7之圖示上、下雙面上具有電路圖案雙面型之內層基板9。然後，在介插有蓋層5的狀態下，於內層基板9之圖示上、下雙面上貼附外層基板6。

蓋層5，係在內層基板9上貼合有已事先被離模的黏著材料8，可依該黏著材料8而黏接蓋層5中的絕緣膜3。然後，外層基板6與內層基板9，可利用蓋層5連續結合。藉此，外層基板6與內層基板9相重疊的多層部可構成薄型。

外層基板6及內層基板9，係可將從該等兩基板6、9拉出的部分當作可撓性配線來利用，且從外層基板6及內層基板9之至少一方拉出。

(實施形態1之製造方法)

第2圖係顯示第1圖所示實施形態1之製造方法中的一部分步驟的步驟圖。在第2(1)圖中，係對於在由例如厚度25 μm之聚乙烯等可撓性絕緣材料所構成的基材21之雙面上，具有厚度8 μm之銅箔22及23的所謂貼雙面銅積層板，利用NC鑽頭等形成導通用孔24。藉此，可形成內層基板9。

然後，對於在基材21上所開出的導通用孔24，施予導電化處理及接於此之後的電解電鍍處理，以形成10 μm左右的電解電鍍皮膜25，且形成層間導電路。至目前為止，可形成貫穿型導通用孔26。

更且，利用光製造(photo fabrication)之手法，對雙面之電路圖案，進行抗蝕劑層之形成、曝光、顯影、蝕刻、抗蝕劑層剝離等的一系列步驟，且形成電路圖案27。藉此，可形成雙面型之內層基板9。

其次，在第2(2)圖中，對於在基材1之雙面具有厚度12 μm之銅箔28、29的所謂貼雙面銅積層板30，形成相應遮罩(conformal mask)28a、29a。此係利用上述之光製造手法而進行的，其在銅箔28、29上形成電路圖案。

此時的銅箔28、29之位置對準，由於係對全面之材料進行，所以不受材料之伸縮影響，而可輕易地確保位置精確度。亦可按照需要，而使用可進行高精確度之位置對準的曝光機。又，亦可進行用以使其與黏著材料之密接性提高的粗化處理。

另一方面，準備一在作為例如12 μm厚之聚乙烯膜的絕緣膜3之上方，具有厚度15 μm之丙烯酸環氧等之黏著材料4的所謂蓋層5。然後，在多層電路基板之增層式層的內層側，利用真空壓機、疊合機等來貼附蓋層5。以至目前為止的步驟，可獲得附蓋層5的外層基板6。

接著，如第2(3)圖所示，使將外層基板6積層於內層基板7上用的黏著材料8進行位置對準。該黏著材料8，係事先被離模。然後，利用真空壓機等來積層介插有黏著材料8之附蓋層5的外層基板6與內層基板7，以獲得多層電路。

作為黏著材料，係以低流量(low flow)型之黏著片(prepreg)及搭接片(bonding sheet)等之流出少的較佳。黏著材料8之厚度，較佳為15 μm左右。

第3(4)圖係顯示使用相應遮罩28a的基材1之蝕刻去除步驟。在該步驟中，去除位於導通用孔31及內層基板9之部分的外層基板6之基材1。

作為樹脂蝕刻液，較佳者為鹼金屬、胺系化合物及含水之液體。藉由使用該種樹脂蝕刻液，選擇性地去除基材1(即可撓性絕緣底材之聚醯亞胺膜)，其對於丙烯酸環氧等之黏著材料4幾乎不起蝕刻作用。因此，可不產生蝕刻不足地對於應去除的基材1之聚醯亞胺膜進行樹脂蝕刻。

又，在使用該樹脂蝕刻液的情況，外層基板6的基材1之聚醯亞胺膜，較佳為依蝕刻速度快之苯均四酸(pyromellitic acid)二酐與芳香族二胺之聚縮而獲得的聚醯亞胺膜(例如，美國杜邦公司製之Kapton()、鐘淵化學股份有限公司製Apical())。

對於內層基板9之基材21及蓋層5之絕緣膜3而言，較佳為依蝕刻速度慢的二苯四羧酸二酐與二氨苯之聚縮而獲得的聚醯亞胺膜(例如，宇部興產股份有限公司製之Upilex())。

更且，對於內層基板9之基材21及蓋層5之絕緣膜3而言，亦可使用相對於芳族聚胺(aramid)樹脂等之上述樹脂蝕刻液之耐性高的樹脂膜。

第3(5)圖中，對於從利用樹脂蝕刻加工的導通用孔31中露出的蓋層5及黏著材料8，形成階梯通孔、跳躍通孔。

在形成該等之部位上，使用已事先製成的相應遮罩28a、29a並施予雷射加工，而形成3種類的導通用孔31、31a、31b。雷射法，只要從UV－YAG雷射、碳酸氣體雷射、準分子雷射等中選擇即可。

各導通用孔31、31a、31b之直徑，係設定如下。首先，導通用孔31，在基材1上使用25 μm厚之聚醯亞胺的情況，亦可以直徑50 μm來製造，且由於用以確保可靠度的必要電鍍厚度為10 μm左右，所以在此設為直徑50 μm。

導通用孔31a、31b，在構成外層基板6之層中第2至第5層，並沒有必要進行連繫於導體層厚度增加之10 μm以上厚度的電鍍，且可減薄導體層。因此，可減薄填充所需要的黏著材料4及8之厚度，即使以較薄的電鍍厚度亦可確保可靠度。

作為以電鍍厚度15~20 μm左右可確保可靠度的孔徑，在導通用孔31a方面若將下孔徑設為150 μm、將上孔徑設為150 μm的話，則可形成細微配線，集成度亦可提高。更且，利用電解電鍍來進行用以進行層間連接的除膠渣處理及導電化處理。在使用相應遮罩的加工方面，亦可組合直接雷射法(direct laser)。另外，在使用直接雷射法的情況，銅箔之厚度較佳為20 μm以下。

整體而言，內層基板9中之不要的黏著材料32亦可利用雷射加工來去除。用在該情況的雷射之種類，較佳為深度方向之加工精確度優的準分子雷射。

又，從生產性之觀點來看若使用碳酸氣體雷射、UV－YAG雷射的話，則為了進行深度方向之精密加工，就要控制雷射的能量輸出或每次之曝光照射數。該加工，較佳係以與加工導通用孔之條件不同的條件來進行。

特別是在使用碳酸氣體雷射的情況，較難精確度佳地進行深度方向之加工。因此，較佳為殘留5 μm左右之殘膜，且利用進行導通用孔之底部的殘膜或膠渣去除的除膠渣處理同時去除不要物。除膠渣處理，係使用電漿或高錳酸來進行。

但是，如只在對機器組入時才會彎曲的配線般，在對彎曲的要求沒有那麼嚴格的情況，附著在外層基板上之不要的黏著材料亦可不用去除。該情況，較佳為防止因銀密封膜、糊等之諸密封所產生的異物附著在已露出的黏著材料上，以免發生污損。

第4(6)圖所示的步驟，係在具有導通用孔31、31a、31b的多層電路基材上進行15~20 μm左右的電解電鍍，而取得層間導通。利用至目前為止的步驟，可形成從導通用孔31所獲得的跳躍通孔35，且可取得從增層式基板中之外層基板至內層基板的全部電路之層間導通。又，利用至目前為止的步驟，可獲得完成層間導通的多層電路基材。

又，在需要安插零件等安裝用的貫穿孔的情況，亦可在形成導通用孔時，利用NC鑽頭等形成貫穿孔，而在電鍍通孔時同時形成穿孔。

更且，利用通常的光製造手法來形成外層基板的電路圖案36。此時，若在位於積層基板之內層側的蓋膜3上有已析出的電鍍層的話，則此亦予以去除。

此後，按照需要對基板表面施予鍍錫、鍍鎳、鍍金等的表面處理，且藉由進行光焊錫抗蝕劑層之形成及外形加工，即可形成具有從外層基板6、且內層基板7拉出之配線的多層電路基板37。

另外，第2(1)至4(6)圖的步驟，係可適用捲軸連續式(roll to roll)工法，且估計更可提高生產性。除了高密度安裝，作為被要求在內層基板、外層基板具有配線部的多層電路基板之事例，可列舉如下。

數位錄影機用的可高密度安裝之多層可撓性電路基板，係可搭載CSP(晶片尺寸封裝)，需要反覆彎曲的配線、及來自應在對框體組入時才彎曲之其他層的配線。

本發明中，藉由在反覆彎曲用途之配線上，使用外層基板6之配線，而在來自應在對框體組入時才彎曲之其他層的配線上，一併使用內層基板7之配線即可充分應付要求。

(發明效果)

本發明係如上面所述般，由於將配線部設計在可拉出的外層基板及內層基板之一個上的電路，係構成由與配線部共通之蓋所覆蓋的多層可撓性電路基板，所以可提供一種簡化並薄型化積層構造的多層可撓性電路基板，且由於可削減材料費，所以有成本削減效果。

又，在基板構造被簡化的結果，可提供一種製造步驟被簡化的多層可撓性電路基板之製造方法。然後，由於其隨著形成用以進行外層基板與內層基板之連接的通孔，而在電路圖案上設置導通孔形成用之遮罩孔，且使用該遮罩孔而形成導通孔，所以可獲得與電路圖案一體化之可靠度高的導通孔。

1．．．基材(可撓性底材)

2．．．電路基板

3．．．絕緣膜

4．．．黏著材料

5．．．蓋層

6．．．外層基板(配線部)

7．．．電路基板

8．．．黏著材料

9．．．內層基板(配線部)

10．．．多層部

21．．．基材

22、23．．．銅箔

24．．．導通用孔

25．．．電解電鍍皮膜

26．．．穿孔

27．．．電路圖案

28、29．．．銅箔

28a、29a．．．相應遮罩

30．．．貼雙面銅積層板

31、31a、31b．．．導通用孔

32．．．不要的黏著材料

33．．．通孔

34．．．階梯通孔

35．．．跳躍通孔

36．．．外層電路圖案

37．．．多層電路基板

101．．．基材

102．．．雙面電路基板

103．．．絕緣膜

104．．．黏著材料

105．．．蓋層

106．．．外層基板(配線)

107．．．內層基板(配線)

108．．．黏著材料

109．．．多層部

第1圖係顯示本發明一實施形態之構成的側剖面圖。

第2圖係顯示本發明一實施形態中之製造步驟的步驟圖。

第3圖係顯示接在第2圖所示之步驟後面之步驟的步驟圖。

第4圖係顯示接在第3圖所示之步驟後面之步驟的步驟圖。

第5圖係顯示傳統之多層電路基板構造的側剖面圖。

1．．．基材(可撓性底材)

2．．．電路基板

3．．．絕緣膜

4．．．黏著材料

5．．．蓋層

6．．．外層基板(配線部)

7．．．電路基板

8．．．黏著材料

9．．．內層基板(配線部)

10．．．多層部

Claims (2)

1. 一種多層可撓性電路基板，係具備具有內層基板及外層基板的零件安裝部，及從前述內層基板及外層基板之兩方個別地拉出各配線部之多層可撓性電路基板中，前述內層基板及前述外層基板，分別具有互為相對向之電路；其特徵為：前述互為相對向之電路，係在前述各配線部中，以由1片絕緣膜所形成之共通的蓋層所覆蓋。
2. 一種多層可撓性電路基板之製造方法，係就具備具有分別持有基材及導電層且互為積層之內層基板及外層基板的零件安裝部，及從前述內層基板及外層基板之兩方個別地拉出的配線部之多層可撓性電路基板中，前述內層基板及前述外層基板，分別具有互為相對向之電路；其特徵為具備有：準備前述內層基板及前述外層基板的步驟；和在前述內層基板之外方中的導電層上，形成具有用以除去基材的遮罩孔之電路圖案的步驟；和在前述外層基板的電路圖案之上方設置蓋層的步驟；和在前述蓋層之上方，介隔著黏著材料將前述內層基板與前述外層基板予以積層的步驟；和使用前述遮罩，去除前述內層配線部的位置之前述外 層基板之基材的步驟；和在前述外層基板施予到達前述內層基板之開孔加工，且形成導通用孔的步驟；和對前述導通用孔進行導電處理以形成通孔並形成多層電路的步驟。