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TWI526129B - Multilayer printed circuit boards with dimensional stability - Google Patents

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TWI526129B
TWI526129B TW103138278A TW103138278A TWI526129B TW I526129 B TWI526129 B TW I526129B TW 103138278 A TW103138278 A TW 103138278A TW 103138278 A TW103138278 A TW 103138278A TW I526129 B TWI526129 B TW I526129B
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TW
Taiwan
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insulating layer
printed circuit
equal
circuit board
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TW103138278A
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Inventor
Ya-Wen Guo
Li-Zhi Yu
Jing-Xin He
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Elite Material Co Ltd
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Description

具尺寸安定性之多層印刷電路板
本發明係關於一種多層印刷電路板，特別係關於一種兼具高尺寸安定特性及高訊號傳輸特性之多層印刷電路板。
為滿足電子產品輕薄短小及方便攜帶的需求，現今電子產品製造商無不朝向電子元件微小化的方向進行研發。
印刷電路板是許多電子產品（如智慧型手機）中不可或缺的元件之一，其功能在於提供不同電子元件之間的電子訊號傳輸。為了減少印刷電路板之體積或厚度，近年來許多印刷電路板製造商開始採用諸如高密度互連（high density interconnection，簡稱HDI）等技術手段，目的在於以相同或更小的體積或厚度形成更為密集的線路連接。
以HDI技術為例，其採用雷射微盲孔鑽孔、細線寬及高性能的薄型材料等各種方式來達成線路高密度化。 此種密度的增加可大幅提升單位面積上的連接功能，此外，更先進的任意層（any layer）HDI多層印刷電路板更採用電鍍填孔堆疊式的微盲孔結構， 以達到更為複雜的層間互聯。
一般而言，任意層HDI技術與傳統印刷電路板製造流程不同，其主要是採用增層法（build-up method）來形成各線路層及絕緣層，每一次增層均涉及壓合半固化片及銅箔、雷射鑽孔、孔內金屬化及線路製作（曝光、顯影、蝕刻）等程序，並依照所需層數重覆前述步驟數次以完成多層印刷電路板，例如一般手機用電路板層數約為8至14層。
由於HDI技術的高精密性，在過程中必須確保所形成的埋孔、盲孔等層間電性連接結構的位置變動在可控制的範圍內。若在壓合過程中變形現象過於嚴重，則成品將無法符合要求而需報廢，因此提高製作成本。
據此，有需要提供一種可同時滿足高尺寸安定性及高訊號傳輸特性之多層印刷電路板。
本發明之主要目的之一，在於提供一種可避免或降低壓合製程中因材料脹縮過大而造成電鍍孔洞位置偏移現象的多層印刷電路板，其可減少對位不佳的問題，同時保有符合要求的訊號傳輸特性。
為達前述目的，本發明提供一種多層印刷電路板，包括：一核心板，包括一核心絕緣層及形成於該核心絕緣層兩側表面之線路；複數絕緣層，分別依序形成於該核心板之兩側；以及複數線路層，分別形成於該等絕緣層之間及最外側絕緣層之表面；其中，該核心絕緣層含有不同於該等絕緣層之樹脂材料，致使該核心絕緣層之尺寸安定特性優於該等絕緣層。
前述多層印刷電路板之主要特徵之一，在於核心絕緣層所採用的樹脂材料與其他絕緣層有所不同，且核心絕緣層具有優於其他絕緣層的尺寸安定特性，以降低各層板材在壓合製程後所發生的變形問題，進而確保不會造成報廢而提高不良率的問題。此外，核心絕緣層外的其他絕緣層具有較佳的電子訊號傳輸特性，例如較低的介電常數或介電損耗，因而適用於傳輸高頻訊號。
於一實施例中，前述尺寸安定特性可以是熱膨脹係數、儲存模數、剛性強度、玻璃轉換溫度或其組合。舉例而言，核心絕緣層之X或Y軸熱膨脹係數可小於或等於12 ppm/ oC（依IPC-TM-650-2.4.24測試標準量測），例如小於或等於10 ppm/ oC；或以動態機械分析儀（DMA，Dynamic Mechanical Analysis）測定法進行量測時，核心絕緣層之玻璃轉換溫度（Tg）可大於或等於230 oC（以DMA儀器量測，依IPC-TM-650-2.4.25測試標準）；或是核心絕緣層之剛性強度（Stiffness，以DMA儀器量測，依IPC-TM-650-2.4.24測試標準）於約250 oC之條件下係大於或等於5000 N/m；抑或是核心絕緣層之儲存模數（storage modulus，以DMA儀器量測，依IPC-TM-650-2.4.24.2測試標準）於約250 oC之條件下係大於或等於5000 MPa。
於一實施例中，前述核心絕緣層之熱膨脹係數小於其他絕緣層。舉例而言，核心絕緣層之熱膨脹係數可小於12 ppm/ oC，較佳為熱膨脹係數小於10 ppm/ oC。
於再一實施例中，其他絕緣層之介電常數小於核心絕緣層。舉例而言，其他絕緣層之介電常數可小於3.6（依JIS C2565測試方法量測）。
於另一實施例中，前述核心絕緣層之玻璃轉換溫度（Tg）大於或等於230 oC。舉例而言，核心絕緣層之玻璃轉換溫度可為230 oC（以DMA儀器量測），其它絕緣層之玻璃轉換溫度約為180 oC（以DMA儀器量測）。
於又一實施例中，前述核心絕緣層之玻璃轉換溫度（Tg）大於基板壓合時的壓機製程溫度。前述玻璃轉換溫度為材料相態改變時的溫度，當壓機製程溫度高於核心絕緣層之玻璃轉換溫度時，核心絕緣層之材料轉換為類似橡膠態之柔軟相態，容易造成尺寸脹縮大、尺寸變異大等現象。因此，當核心絕緣層使用之材料的玻璃轉換溫度高於壓機製程溫度時，可避免核心絕緣層轉換成類似橡膠態之柔軟相態，避免尺寸脹縮大、尺寸變異大等現象發生，可有效增加尺寸安定性。
於再一實施例中，前述核心絕緣層之儲存模數係大於或等於5000 MPa。舉例而言，核心絕緣層之儲存模數為5000 MPa，其它絕緣層之儲存模數約為4000 MPa。
於又一實施例中，前述核心絕緣層之剛性強度係大於或等於5000 N/m。舉例而言，核心絕緣層之剛性強度為5000 N/m，其它絕緣層之剛性強度約為4000 N/m。
於另一實施例中，該等絕緣層之訊號傳輸特性優於該核心絕緣層。
一般而言，核心板可由以下步驟製得：提供一基材（如玻璃纖維布）含浸於一樹脂組成物中並烘烤成半固化態（B-stage），該樹脂組成物包括但不限於馬來醯亞胺、硬化劑及交聯劑、無機填充物，該樹脂組成物亦可進一步包含環氧樹脂或氰酸酯樹脂；於該樹脂組成物含浸之基材（又稱半固化片）兩側分別疊合一銅箔並進行壓合；以及於銅箔表面形成線路。
此外，前述多層印刷電路板可由以下步驟製得：提供一含浸有一樹脂組成物之基材（例如第一半固化片），該樹脂組成物包括但不限於馬來醯亞胺、二胺交聯劑（例如：4,4’-二胺基二苯醚，4,4'-Oxydianiline）及二氧化矽無機填充物；於該基材兩側分別疊合一銅箔並進行壓合；於銅箔表面形成線路，藉此形成一具有核心絕緣層之核心板；依照所需層數，重複進行以下增層步驟：將第二半固化片及銅箔壓合於該核心板至少一面之外側，使第二半固化片形成外部絕緣層；進行鑽孔製程；進行孔內金屬化製程；以及於銅箔表面製作線路；以及於獲得所需層數之外部絕緣層後，進行表面處理；其中，該核心絕緣層之尺寸安定特性優於外部絕緣層，外部絕緣層之訊號傳輸特性優於該核心絕緣層。
於一實施例中，本發明之多層印刷電路板之該等絕緣層係分別以壓合方式形成，並於壓合後進行鑽孔製程以形成孔洞，各孔洞經再次壓合後之變形量距離小於30微米，例如小於25微米。
以下謹搭配隨附圖式對實施例進行說明，以增進對於本文所呈現之理論的理解。具有通常知識者應瞭解，圖式中之元件乃是為了達成簡單及清楚說明之目的，且不一定按比例繪製。例如，在該等圖式中，某些物件的尺寸相對於其他物件可能有所放大，以有助於對實施例的理解。
由於各種態樣與實施例僅為例示性且非限制性，故在閱讀本說明書後，具有通常知識者可知在不偏離本發明之範疇下，亦可能有其他態樣與實施例。根據下述之詳細說明與申請專利範圍，將可使該等實施例之特徵及優點更加彰顯。
於本發明中，係使用「一」或「一個」來描述本文所述的元件和組件。此舉只是為了方便說明，並且對本發明之範疇提供一般性的意義。因此，除非很明顯地另指他意，否則此種描述應理解為包括一個或至少一個，且單數也同時包括複數。
此外，於本文中，用語「包含」、「包括」、「具有」、「含有」或其他任何類似用語意欲涵蓋非排他性的包括物。舉例而言，含有複數要件的一元件、結構、製品或裝置不僅限於本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明確列出但卻是該元件、結構、製品或裝置通常固有的其他要件。除此之外，除非有相反的明確說明，用語「或」是指涵括性的「或」，而不是指排他性的「或」。例如，以下任何一種情況均滿足條件「A或B」：A為真（或存在）且B為偽（或不存在）、A為偽（或不存在）且B 為真（或存在）、A 和 B均為真（或存在）。
本發明一實施例提供一種多層印刷電路板，例如一種採用HDI技術製得之多層印刷電路板，其主要包括一核心板，包括一核心絕緣層及形成於該核心絕緣層兩側表面之線路；複數絕緣層，分別依序形成於該核心板之兩側；以及複數線路層，分別形成於該等絕緣層之間及最外側絕緣層之表面。
除非另有指明，前述多層印刷電路板之層數並不特別限制，且可為例如8層板、10層板、12層板、14層板、16層板…等等，其中層數之計算係以多層印刷電路板中導電層（例如銅線路層）的數量決定。
前述核心板可利用以下方式製作：將基材（例如習知玻璃纖維布1078）含浸於第一樹脂組成物後烘烤至半固化態（即B-stage）後得到半固化片（prepreg），將半固化片依照一定大小進行裁切後，在兩側分別疊合一張0.5 oz HTE銅箔，之後於真空條件、高溫（195 oC）及高壓（500 psi）下壓合三小時，並視需要於銅箔表面製作線路（如透過曝光、微影、蝕刻製程）以製得核心板。
於一實施例中，前述第一樹脂組成物可包含馬來醯亞胺、硬化劑或交聯劑、無機填充物等成分，其可為適於製造出較佳尺寸安定特性之絕緣層的任一種樹脂組成物，例如雙馬來亞醯胺三嗪（bismaleimide triazine，BT）樹脂或馬來醯亞胺與雙苯胺的組成物，或進一步再包含氰酸酯樹脂或環氧樹脂，又例如可購自並使用台光電子材料所生產之EM-LX組成物。藉此，所製得之核心板之核心絕緣層具有較佳之尺寸安定特性，例如其膨脹係數係小於12 ppm/ oC、儲存模數於250 oC之條件下係大於或等於5000 MPa、剛性強度於250 oC之條件下係大於或等於5000 N/m、玻璃轉換溫度大於或等於230 oC。
於製得核心板後，在核心板兩側分別疊合一張半固化片，並於半固化片外側再疊合一張0.5 oz HTE銅箔，並於真空條件、高溫（175 oC）及高壓（360 psi）下壓合一小時，以完成第一壓，並視需要進行鑽孔製程、孔內金屬化製程及線路製程以完成第一增層步驟，進而形成四層板。
前述增層步驟中所使用的半固化片可由例如習知玻璃纖維布1067含浸於第二樹脂組成物後進行烘烤至半固化態而得，其中第二樹脂組成物有別於第一樹脂組成物且為一低介電材料（Dk小於3.5，於2GHz頻率下量測），例如台光電子材料所生產之EM-355(D)組成物（Dk=3.33，於2GHz頻率下量測）。據此，增層步驟中所形成的其他外部絕緣層因使用低介電材料而具有較佳的訊號傳輸特性。
之後，視需要進行第二增層步驟、第三增層步驟…等，以達到所需層數的印刷電路板，例如對核心板進行五次增層即可得到12層板，之後進行表面處理及其他印刷電路板製程採用的後處理程序，即可獲得多層印刷電路板之成品。
本發明之主要特徵在於，在製造過程中，使用成品尺寸安定特性較佳（包括但不限於X或Y軸之膨脹係數小於或等於12 ppm/ oC、儲存模數於250 oC之條件下大於或等於5000 MPa、剛性強度於250 oC之條件下大於或等於5000 N/m、玻璃轉換溫度大於或等於230 oC之其一者或其組合）的樹脂材料來製造核心板，以提供較佳的尺寸安定特性，使增層時的電路板於X或Y方向脹縮情形較小，因而減少對位不佳之問題並提高製程良率。此外，於外層結構採用了訊號傳輸特性較佳（如低介電常數（Dk ＜ 3.5，於2GHz頻率下量測），但不以此為限）的材料進行增層，使得增層所得之絕緣層達到所需的高傳輸速率。
就多層印刷電路板的訊號傳輸而言，於低頻（＜1 GHz）下訊號大多於線路層（如銅線路層）傳遞，於高頻（＞ 1GHz，如2 GHz）下訊號傳輸則與絕緣層（或稱介質層）的特性相關，例如絕緣層的傳輸速率V與Dk呈以下關係： V = k*c /     （其中，V為訊號傳輸速度、c為光速、k為常數、Dk為介電常數）。因此，絕緣層之介電常數越小，傳輸速率V越快。
本發明之主要優點在於使用高尺寸安定特性材料作為核心層，提高後續多層板製程的尺寸安定性，並使用高訊號傳輸特性的材料做為其他絕緣層（或稱介質層），可有效提高訊號傳輸速率，因而可同時克服下述三種多層印刷電路板架構所衍生的問題：（A）多層板皆使用一般FR-4材料，有尺寸安定性不佳、訊號傳輸速率不佳的問題；（B）多層板皆使用一般低介電常數材料，有尺寸安定性不佳的問題；（C）多層板皆使用高尺寸安定性材料，則訊號傳輸速率較慢（高尺寸安定性的材料其介電常數一般會高於低介電常數材料），材料成本高，且需要使用更高溫度的壓合製程，所需壓合成本較高，且容易造成棕化銅箔受熱後耐熱性不佳、撈邊成型等加工不易等缺點。
具體實施例
實施例1之核心板利用以下方式製作：準備第一半固化片（EM-LX，可購自台光電子材料，使用1078玻布），在該第一半固化片兩側分別疊合一張0.5 oz HTE銅箔，之後於真空、高溫（195 oC）及高壓（500 psi）條件下壓合三小時得到含銅基板，並於銅箔表面製作線路（如習知之曝光、微影、蝕刻製程，在此不做贅述）以製得核心板。其中，線路採用Gerber格式之底片（長24.3英吋(Y)、寬20.3英吋(X)）上設計八處對位靶點位置，並於上述核心板上於線路蝕刻後形成八處對位靶點，作為後續量測壓合過程中板材變形之依據。靶點A至H之分布如圖1所示，其中，A至E的距離為23.2英吋、C至G的距離為19.6英吋。
實施例1之增層步驟利用以下方式製作：於製得上述核心板後，準備第二半固化片（EM-355(D)），於核心板兩側分別疊合一張第二半固化片，並於半固化片相對於核心板之另外一側再疊合一張0.5 oz HTE銅箔，並於真空條件、高溫（175 oC）及高壓（360 psi）下壓合一小時，以完成第一壓，並進行鑽孔製程，使用3D量測儀（X-Ray）量測靶點，量測並紀錄八個靶點的偏移位置，並利用鑽孔製程製作對位孔，再進行孔內金屬化製程及線路製程以完成第一增層步驟，進而形成四層板。
重複上述增層步驟，形成六層板（第二增層，第二壓）、八層板（第三增層，第三壓）直到十二層板（第五增層，第五壓）。
利用底片於製作完成之實施例及比較例核心板樣本（樣本數均為五個）上形成對應的八個靶點，並將各核心板樣本進行五次增層製程，以製得如圖2所示之多層（十二層）印刷電路板1，其主要包括一核心板10，包括一核心絕緣層12及形成於該核心絕緣層兩側表面之線路14；複數增層方式形成之絕緣層20，分別依序形成於該核心板10之兩側；以及複數線路30，分別形成於該等絕緣層20之間及最外側絕緣層20之表面。前述十二層印刷電路板可由習知技藝已公開之方法製得，且核心板材料及絕緣層材料均可購自台光電子材料所公開銷售之產品。其中，實施例及比較例之核心板主要採用玻璃纖維布作為基材，且核心絕緣層分別含有下表一所示之材料特性：   表一 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0002"><TBODY><tr><td>   </td><td> 實施例1 </td><td> 比較例2 </td><td> 比較例1 </td><td> 比較例3 </td></tr><tr><td> 核心板材料 </td><td> 高尺寸安定性材料 </td><td> 低介電材料 </td><td> 一般FR-4.1材料 </td><td> 低尺寸安定性材料 </td></tr><tr><td> 第一至第五層增層絕緣層材料 </td><td> 低介電材料 </td><td> 低介電材料 </td><td> 低介電材料 </td><td> 低尺寸安定性材料 </td></tr><tr><td> 註：以上實施例及比較例中其它絕緣層材料皆使用低介電材料，而低尺寸安定性材料之Dk值與低介電材料的Dk值差異不大，故實施例及比較例電路板的訊號傳輸特性相近或差異不大。 </td></tr></TBODY></TABLE>
實施例及比較例之核心板及複數（增層）絕緣層主要採用玻璃纖維布作為基材，且核心絕緣層及複數（增層）絕緣層分別含有下表二所示之材料特性： 表二 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0003"><TBODY><tr><td>   </td><td> 高尺寸安定性材料 EM-LX </td><td> 一般FR-4.1材料 EM-285 </td><td> 低介電材料 EM-355(D) </td><td> 低尺寸安定性材料 </td></tr><tr><td> X軸膨脹係數（ppm/<sup>o</sup>C），量測溫度小於Tg </td><td> 9 </td><td> 16 </td><td> 12 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> Y軸膨脹係數（ppm/<sup>o</sup>C），量測溫度小於Tg </td><td> 10 </td><td> 18 </td><td> 14 </td><td> 22 </td></tr><tr><td> Z軸膨脹係數（ppm/<sup>o</sup>C），量測溫度小於Tg </td><td> 25 </td><td> 50 </td><td> 40 </td><td> 60 </td></tr><tr><td> 介電常數Dk（於樹脂含量75%、2GHz頻率量測） </td><td> 3.45 </td><td> 3.80 </td><td> 3.33 </td><td> 3.50 </td></tr><tr><td> 儲存模數（MPa, DMA, @250<sup>o</sup>C）2116*5 </td><td> 12000 </td><td> 3300 </td><td> 3000 </td><td> 3000 </td></tr><tr><td> 剛性強度 (N/m, DMA, @250<sup>o</sup>C）2116*5 </td><td> 13000 </td><td> 4500 </td><td> 4100 </td><td> 2600 </td></tr><tr><td> 儲存模數（MPa, DMA, @250<sup>o</sup>C）1067*9 </td><td> 11500 </td><td> 3000 </td><td> 2700 </td><td> - </td></tr><tr><td> 剛性強度 (N/m, DMA, @250<sup>o</sup>C）1067*9 </td><td> 12500 </td><td> 1200 </td><td> 1000 </td><td> - </td></tr><tr><td> Tg (<sup>o</sup>C, DMA) </td><td> 280 </td><td> 170 </td><td> 175 </td><td> 180 </td></tr></TBODY></TABLE>
於上表基板特性中，X、Y軸膨脹係數（簡稱α1，單位為ppm/ oC或 μm/ oC）為使用1078玻布含浸樹脂組成並烘烤成半固化態的單張半固化片製作的不含銅基板利用TMA儀器量測所得數值，量測值為小於Tg溫度的測試值（例如小於150 oC的測試值）；Z軸膨脹係數（簡稱α1，單位為ppm/ oC或 μm/ oC）為使用2116玻布含浸樹脂組成並烘烤成半固化態的四張半固化片製作的不含銅基板利用TMA儀器量測所得數值，量測值為小於Tg溫度的測試值（例如小於110 oC的測試值）；介電常數Dk為使用1067玻布含浸樹脂組成並烘烤成半固化態的兩張半固化片製作的不含銅基板利用空腔共振器量測（依據JIS C2565測試方法）所得數值；儲存模數為五張2116玻布(2116*5)及九張1067玻布(1067*9)分別製作之兩種半固化片壓製的兩種不含銅基板（將壓製後的含銅基板表面銅箔蝕刻移除），使用DMA儀器於250 oC下量測所得數值；剛性強度為五張2116玻布(2116*5)及九張1067玻布(1067*9)分別製作之兩種半固化片壓製的兩種不含銅基板，使用DMA儀器於250 oC下量測所得數值；玻璃轉換溫度(Tg)為五張2116玻布製作之半固化片壓製的不含銅基板使用DMA儀器量測所得數值。
對於實施例及各比較例，量測樣本於各次壓合（增層）後之靶點偏移情況，並採以下定義計算板材之垂直軸及水平軸變形量，以評估其尺寸安定性。 l  將靶點B、H之間的距離定為D1；靶點C、G之間的距離定為D2；靶點D、F之間的距離定為D3，將各樣本之垂直軸變形量（deformation）定義為Y 變形量= [Max(D1,D2,D3) – Min(D1,D2,D3)]，並計算五個樣本之平均值（單位為微米）。 l  將靶點B、D之間的距離定為D4；靶點A、E之間的距離定為D5；靶點H、F之間的距離定為D6，將各樣本之水平軸變形量（deformation）定義為X 變形量= [Max(D4,D5,D6) – Min(D4,D5,D6)]，並計算五個樣本之平均值（單位為微米）。
實施例及各比較例之板材於經過第一及第二次增層（壓合）後的結構變化可分別參見圖3至圖6（經3D顯像儀觀察而得，樣本數n=5），虛線代表各靶點原始位置之連線，其中壓合後的實際座標位移量已放大比例1000倍，使實際座標依照放大1000倍的位移量形成相對座標之調整俾利觀察。亦即壓合後依實際X及Y座標位置計算其位移量，再將位移量乘以1000倍後加上原座標形成相對X及Y座標。例如實施例1第一次壓合後之靶點B之X實際座標為-9.79865，靶點B之X相對座標 = -9.8 + (-9.79865– (-9.8))*1000 = -8.45。同理，靶點B之Y實際座標為11.59911，靶點B之Y相對座標 = 11.6 + (11.59911 – 11.6)*1000 = 10.71。 此外，X變形量及Y變形量為依據X實際座標及Y實際座標代入前述X變形量及Y變形量公式而得，並依單位轉換需要作適當的單位換算。本發明實施例1及比較例1至3之靶點位置之垂直軸變形量與水平軸變形量數據可參見下表三（僅列出樣本數n=1之第一壓及第二壓之相對X座標、相對Y座標、X變形量、Y變形量做說明）。   表三 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0004"><TBODY><tr><td> 實例 </td><td> 靶點 </td><td> 相對X座標 （英吋） </td><td> 相對Y座標 （英吋） </td><td> X變形量(微米) </td><td> Y變形量(微米) </td></tr><tr><td> 實施例1第一壓 （圖3A） </td><td> B </td><td> -8.45 </td><td> 10.71 </td><td> 22.247 </td><td> 21.556 </td></tr><tr><td> C </td><td> -0.23 </td><td> 10.54 </td></tr><tr><td> D </td><td> 8.39 </td><td> 10.31 </td></tr><tr><td> E </td><td> 8.02 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> F </td><td> 8.65 </td><td> -10.37 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.34 </td><td> -10.25 </td></tr><tr><td> H </td><td> -8.56 </td><td> -10.82 </td></tr><tr><td> A </td><td> -8.32 </td><td> 0 </td></tr><tr><td> 實施例1第二壓 （圖3B） </td><td> B </td><td> -7.72 </td><td> 9.43 </td><td> 11.172 </td><td> 7.621 </td></tr><tr><td> C </td><td> -0.47 </td><td> 9.32 </td></tr><tr><td> D </td><td> 7.59 </td><td> 9.36 </td></tr><tr><td> E </td><td> 7.73 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> F </td><td> 7.64 </td><td> -9.21 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.45 </td><td> -9.12 </td></tr><tr><td> H </td><td> -7.68 </td><td> -9.31 </td></tr><tr><td> A </td><td> -8.03 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 比較例1第一壓 （圖4A） </td><td> B </td><td> -6.94 </td><td> 7.26 </td><td> 37.720 </td><td> 43.806 </td></tr><tr><td> C </td><td> -0.16 </td><td> 8.09 </td></tr><tr><td> D </td><td> 5.89 </td><td> 8.45 </td></tr><tr><td> E </td><td> 5.70 </td><td> 0.09 </td></tr><tr><td> F </td><td> 6.22 </td><td> -7.59 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.54 </td><td> -7.30 </td></tr><tr><td> H </td><td> -6.44 </td><td> -7.05 </td></tr><tr><td> A </td><td> -5.70 </td><td> 0.06 </td></tr><tr><td> 比較例1第二壓 （圖4B） </td><td> B </td><td> -4.56 </td><td> 5.70 </td><td> 38.361 </td><td> 54.226 </td></tr><tr><td> C </td><td> 0.18 </td><td> 6.30 </td></tr><tr><td> D </td><td> 5.50 </td><td> 5.26 </td></tr><tr><td> E </td><td> 5.73 </td><td> -0.61 </td></tr><tr><td> F </td><td> 6.38 </td><td> -5.63 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.34 </td><td> -6.76 </td></tr><tr><td> H </td><td> -5.20 </td><td> -5.61 </td></tr><tr><td> A </td><td> -4.84 </td><td> -0.84 </td></tr><tr><td> 比較例2第一壓 （圖5A） </td><td> B </td><td> -7.74 </td><td> 7.78 </td><td> 48.727 </td><td> 50.739 </td></tr><tr><td> C </td><td> -1.18 </td><td> 8.54 </td></tr><tr><td> D </td><td> 5.65 </td><td> 8.41 </td></tr><tr><td> E </td><td> 7.24 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> F </td><td> 7.51 </td><td> -9.07 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.66 </td><td> -9.15 </td></tr><tr><td> H </td><td> -7.77 </td><td> -7.92 </td></tr><tr><td> A </td><td> -7.24 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 比較例2第二壓 （圖5B） </td><td> B </td><td> -7.06 </td><td> 7.04 </td><td> 53.382 </td><td> 32.750 </td></tr><tr><td> C </td><td> -1.07 </td><td> 7.85 </td></tr><tr><td> D </td><td> 5.06 </td><td> 6.21 </td></tr><tr><td> E </td><td> 7.13 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> F </td><td> 6.79 </td><td> -7.33 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.43 </td><td> -7.07 </td></tr><tr><td> H </td><td> -7.27 </td><td> -6.78 </td></tr><tr><td> A </td><td> -7.13 </td><td> 0.00 </td></tr><tr><td> 比較例3第一壓 （圖6A） </td><td> B </td><td> -4.95 </td><td> 5.74 </td><td> 47.199 </td><td> 71.367 </td></tr><tr><td> C </td><td> -0.32 </td><td> 6.97 </td></tr><tr><td> D </td><td> 5.52 </td><td> 4.53 </td></tr><tr><td> E </td><td> 4.51 </td><td> 0.32 </td></tr><tr><td> F </td><td> 4.08 </td><td> -5.14 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.72 </td><td> -5.61 </td></tr><tr><td> H </td><td> -5.14 </td><td> -4.69 </td></tr><tr><td> A </td><td> -4.17 </td><td> 0.48 </td></tr><tr><td> 比較例3第二壓 （圖6B） </td><td> B </td><td> -3.03 </td><td> 3.18 </td><td> 32.348 </td><td> 72.406 </td></tr><tr><td> C </td><td> -0.32 </td><td> 4.78 </td></tr><tr><td> D </td><td> 4.62 </td><td> 3.42 </td></tr><tr><td> E </td><td> 4.12 </td><td> -0.71 </td></tr><tr><td> F </td><td> 3.01 </td><td> -3.67 </td></tr><tr><td> G </td><td> -0.72 </td><td> -3.42 </td></tr><tr><td> H </td><td> -4.18 </td><td> -2.05 </td></tr><tr><td> A </td><td> -2.19 </td><td> 0.21 </td></tr></TBODY></TABLE>
由圖3至圖6所示之結構變化以及上表數據可知，針對實施例及各比較例，實施例1之多層板的核心板使用高尺寸安定的材料（X及Y軸熱膨脹係數均皆小於10 ppm/ oC，核心絕緣層之儲存模數於250 oC之條件下係大於或等於5000 MPa，核心絕緣層之剛性強度於250 oC之條件下係大於或等於5000 N/m，核心絕緣層以動態機械分析儀量測而得之玻璃轉換溫度係大於或等於230 oC），二次壓合後所得的六層板具有較佳的尺寸安定性，亦即脹縮情形較不明顯，且五個樣本的靶點重疊率高，變異率較低，單一樣本之變形量也較低（變形量小於30微米）。比較例1之核心板使用一般FR-4材料（X及Y軸熱膨脹係數約為16~18 ppm/ oC，核心絕緣層之儲存模數於250 oC之條件下係低於5000 MPa，核心絕緣層之剛性強度於250 oC之條件下係低於5000 N/m，核心絕緣層以動態機械分析儀量測而得之玻璃轉換溫度係低於230 oC），比較例2之核心板使用低介電常數材料（X及Y軸熱膨脹係數約為12~15 ppm/ oC，核心絕緣層之儲存模數於250 oC之條件下係低於5000 MPa，核心絕緣層之剛性強度於250 oC之條件下係低於5000 N/m，核心絕緣層以動態機械分析儀量測而得之玻璃轉換溫度係低於230 oC），由比較例1及比較例2之測試結果可見脹縮情形不均勻，且五個樣本的靶點重疊率低，變異率較高，單一樣本之變形量也較高（變形量皆超過30微米）。比較例3之核心板使用之樹脂材料之X及Y軸熱膨脹係數約為20~22 ppm/ oC　（核心絕緣層之儲存模數於250 oC之條件下係低於5000 MPa，核心絕緣層之剛性強度於250 oC之條件下係低於5000 N/m，核心絕緣層以動態機械分析儀量測而得之玻璃轉換溫度係低於230 oC），二次壓合後所得的六層板之變形情況嚴重，且五個樣本的靶點重疊率極低、變異率極高，單一樣本之變形量也最大，顯示脹縮情況極不規則。藉由上述結果可知，實施例1製作的多層板具有較佳的尺寸安定性且變異率低，比較例1至3製作的多層板具有較差的尺寸安定性、變異率高，且單一樣本的變形量也高。
以上實施方式本質上僅為輔助說明，且並不欲用以限制申請標的之實施例或該等實施例的應用或用途。於本文中，用語「例示性」代表「作為一實例、範例或說明」。本文中任一種例示性的實施態樣並不必然可解讀為相對於其他實施態樣而言為較佳或較有利者。
此外，儘管已於前述實施方式中提出至少一例示性實施例或比較例，但應瞭解本發明仍可存在大量的變化。同樣應瞭解的是，本文所述之實施例並不欲用以透過任何方式限制所請求之申請標的之範圍、用途或組態。相反的，前述實施方式將可提供本領域具有通常知識者一種簡便的指引以實施所述之一或多種實施例。再者，可對元件之功能與排列進行各種變化而不脫離申請專利範圍所界定的範圍，且申請專利範圍包含已知的均等物及在本專利申請案提出申請時的所有可預見均等物。
A~H‧‧‧靶點
1‧‧‧多層印刷電路板
10‧‧‧核心板
12‧‧‧核心絕緣層
14‧‧‧線路
20‧‧‧絕緣層
30‧‧‧線路
圖1為靶點之位置分布示意圖。
圖2為本發明一實施例之多層印刷電路板示意圖。
圖3至圖6分別為本發明實施例與比較例之核心板樣本經過增層壓合後的尺寸變化示意圖。
1‧‧‧多層印刷電路板
10‧‧‧核心板
12‧‧‧核心絕緣層
14‧‧‧線路
20‧‧‧絕緣層
30‧‧‧線路

Claims (7)

  1. 一種多層印刷電路板，包括：一核心板，包括一核心絕緣層及形成於該核心絕緣層兩側表面之線路；複數絕緣層，分別依序形成於該核心板之兩側；以及複數線路層，分別形成於該等絕緣層之間及最外側絕緣層之表面；其中，該核心絕緣層之尺寸安定特性優於該等絕緣層；該等絕緣層係分別以壓合方式形成，並於壓合後X及Y軸之變形量均小於30微米；且該核心絕緣層係滿足以下條件之至少一者：(1)X或Y軸熱膨脹係數係小於或等於12ppm/℃；(2)以動態機械分析儀量測而得之玻璃轉換溫度係大於或等於230℃；(3)儲存模數於250℃之條件下係大於或等於5000MPa；以及(4)剛性強度於250℃之條件下係大於或等於5000N/m。
  2. 如請求項1所述之多層印刷電路板，其中該核心絕緣層之X或Y軸熱膨脹係數係小於或等於10ppm/℃。
  3. 如請求項1所述之多層印刷電路板，其中該核心絕緣層之X、Y軸熱膨脹係數小於該等絕緣層。
  4. 如請求項1所述之多層印刷電路板，其中該等絕緣層之介電常數小於該核心絕緣層。
  5. 如請求項1所述之多層印刷電路板，其中該核心絕緣層之X、Y軸熱膨脹係數小於12ppm/℃，該等絕緣層之介電常數小於3.6。
  6. 如請求項1所述之多層印刷電路板，其中該核心絕緣層之玻璃轉換溫度高於壓合步驟所使用之溫度。
  7. 一種多層印刷電路板，其係由以下步驟製得：提供一第一半固化片；於該第一半固化片兩側分別疊合一銅箔並進行壓合；於銅箔表面形成線路，藉此形成一具有核心絕緣層之核心板；依照所需層數，重複進行以下增層步驟：將第二半固化片及銅箔壓合於該核心板之外側，使第二半固化片形成外部絕緣層；進行鑽孔製程；進行孔內金屬化製程；以及於銅箔表面製作線路；以及於獲得所需層數之外部絕緣層後，進行表面處理；其中，該核心絕緣層之尺寸安定特性優於外部絕緣層；該等絕緣層係分別以壓合方式形成，並於壓合後X及Y軸之變形量均小於30微米；且該核心絕緣層係滿足以下條件之至少一者：(1)X或Y軸熱膨脹係數係小於或等於12ppm/℃；(2)以動態機械分析儀量測而得之玻璃轉換溫度係大於或等於230℃；(3)儲存模數於250℃之條件下係大於或等於5000MPa；以及(4)剛性強度於250℃之條件下係大於或等於5000N/m。
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