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印刷布线板公开 发明

技术领域

[0001] 通过本说明书公开的技术涉及印刷布线板。

相关背景技术

[0002] 专利文献1公开了具有第一导体层、形成在第一导体层上的绝缘层以及形成在绝缘层上的第二导体层的印刷布线板。绝缘层具有使第一导体层露出的过孔导体用的贯通孔。在贯通孔内形成有连接第一导体层和第二导体层的过孔导体。过孔导体由化学镀覆层和电镀层形成。绝缘层包含树脂和无机粒子。
[0003] 专利文献1:日本特开2015‑126103号公报
[0004] 专利文献1的课题
[0005] 如专利文献1的图17所示,专利文献1在贯通孔的壁面(内周面)上具有中间层。中间层由于在无机粒子间形成的间隙而具有复杂的凹凸面。中间层中所含的无机粒子与绝缘层中所含的无机粒子相同。如专利文献1的图18所示,专利文献1在贯通孔内形成化学镀覆膜。化学镀覆膜追随形成于中间层的凹凸。或者,形成于中间层的间隙被化学镀覆膜填充。但是,如果凹凸复杂,则认为难以用化学镀覆膜完全填充间隙。认为在化学镀覆膜析出时,阻碍由反应产生的气体填充间隙。如果间隙未被化学镀覆膜完全填充,则认为在贯通孔的壁面与化学镀覆膜之间产生空隙。认为当空隙因热而膨胀时,化学镀覆膜从贯通孔的壁面剥离。

具体实施方式

[0019]
[0020] 图1是示出实施方式的印刷布线板2的剖视图。图2是示出实施方式的印刷布线板2的一部分的放大剖视图。如图1所示,印刷布线板2具有绝缘层4、第一导体层10、树脂绝缘层20、第二导体层30以及过孔导体40。
[0021] 绝缘层4使用树脂形成。绝缘层4也可以包含玻璃等无机粒子。绝缘层4也可以包含玻璃布等加强材料。绝缘层4具有第三面6和与第三面6相反侧的第四面8。
[0022] 第一导体层10形成在绝缘层4的第三面6上。第一导体层10包含信号布线12和衬垫14。虽然图中未示出,但第一导体层10还包含信号布线12和衬垫14以外的导体电路。第一导体层10主要由铜形成。第一导体层10由绝缘层4上的晶种层10a和晶种层10a上的电镀层10b形成。晶种层10a通过溅射形成。晶种层10a由第三面6上的第一层11a和第一层11a上的第二层11b形成。第一层11a与绝缘层4相接。第二层11b不是必须的。
[0023] 第一层11a由含有铜、铝和特定金属的合金构成。特定金属的例子为镍、锌、镓、硅、镁。合金优选包含1种特定金属、或2种特定金属、或3种特定金属。合金中的铝的含量为1.0at%以上且15.0at%以下。特定金属的例子为硅。合金中的特定金属的含量为0.5at%以上且10.0at%以下。第一层11a也可以包含杂质。杂质的例子为氧和碳。第一层11a可以包含氧或碳。第一层11a可以包含氧和碳。在实施方式中,合金还含有碳。合金中的碳的含量为
50ppm以下。合金还含有氧。合金中的氧的含量为100ppm以下。上述各元素的含量的值为一例。在形成第一层11a的元素中,铜的量最大。接着,铝的量大。特定金属的量小于铝的量。因此,铜为主金属,铝为第一副金属,特定金属为第二副金属。杂质的量小于特定金属的量。
[0024] 第二层11b由铜形成。形成第二层11b的铜的含量为99.9at%以上。第二层11b中的铜的含量优选为99.95at%以上。电镀层10b由铜形成。形成电镀层10b的铜的含量为99.9at%以上。电镀层10b中的铜的含量优选为99.95at%以上。
[0025] 树脂绝缘层20形成在绝缘层4的第三面6和第一导体层10上。树脂绝缘层20具有第一面22和与第一面22相反侧的第二面24。树脂绝缘层20具有使衬垫14露出的开口26。树脂绝缘层20由树脂80和分散在树脂80内的多个无机粒子90形成。树脂80是环氧系树脂。树脂的例子是热固化性树脂和光固化性树脂。无机粒子90为玻璃粒子。无机粒子90也可以是氧化铝。
[0026] 如图1和图2所示,无机粒子90包含形成开口26的内壁面27的第一无机粒子91和埋入树脂80内的第二无机粒子92。第二无机粒子92的形状为球。第一无机粒子91的形状是通过将球用平面切断而得到的。第一无机粒子91的形状是通过将第二无机粒子92用平面切断而得到的。第一无机粒子91的形状与第二无机粒子92的形状不同。
[0027] 如图1所示,树脂绝缘层20的第一面22仅由树脂80形成。无机粒子90(第二无机粒子92)不从第一面22露出。第一面22不包含第二无机粒子92的表面。在树脂绝缘层20的第一面22未形成凹凸。第一面22未被粗糙化。第一面22平滑地形成。
[0028] 如图2所示,开口26的内壁面27由树脂80和第一无机粒子91形成。第一无机粒子91具有平坦部91a。平坦部91a形成内壁面27。内壁面27由树脂80和平坦部91a形成。平坦部91a和树脂80的形成内壁面27的面形成大致共同的面。在形成内壁面27的树脂80上未形成凹凸。形成内壁面27的树脂80的面平滑。在平坦部91a的露出面(形成内壁面27的面)上未形成凹凸。平坦部91a的露出面是平滑的。内壁面27平滑地形成。内壁面27的算术平均粗糙度(Ra)为1.0μm以下。
[0029] 第一无机粒子91的平坦部91a与通过将形成于第一无机粒子91的周围的树脂80的面(形成内壁面27的面)80a延长而得到的面大致一致。在图1和图2中用实质的直线描绘的平坦部91a是指平面。在图1和图2所示的截面中,平坦部91a为平面。平坦部91a也可以不是完全的平面。平坦部91a是实质上的平面且是大致平滑的面。
[0030] 如图2所示,开口26的内壁面27倾斜。衬垫14的上表面与内壁面27之间的角度(倾斜角度)θ1为70°以上且85°以下。衬垫14的上表面包含于第一导体层10的上表面。树脂绝缘层20的第一面22与内壁面27之间的角度(倾斜角度)θ2为95°以上且110°以下。
[0031] 在图1和图2所示的截面中,开口26的形状表示为大致倒梯形。然而,实际的开口26的形状为大致倒圆锥台形状。因此,实际的开口26的内壁面(侧壁)27为大致曲面。即,由平坦部91a和树脂80形成的共同的面包含由大致曲面形成的内壁面(侧壁)27。
[0032] 如图1所示,第二导体层30形成在树脂绝缘层20的第一面22上。第二导体层30包含第一信号布线32、第二信号布线34和焊盘36。虽然图中未示出,但第二导体层30还包含第一信号布线32、第二信号布线34和焊盘36以外的导体电路。第一信号布线32和第二信号布线34形成成对布线。第二导体层30主要由铜形成。第二导体层30由第一面22上的晶种层30a和晶种层30a上的电镀层30b形成。晶种层30a通过溅射形成。晶种层30a由第一面22上的第一层31a和第一层31a上的第二层31b形成。第一层31a与第一面22接触。第二层31b不是必须的。
[0033] 形成第二导体层30的第一层31a与形成第一导体层10的第一层11a相同。
[0034] 形成第二导体层30的第二层31b与形成第一导体层10的第二层11b相同。电镀层30b由铜形成。
[0035] 过孔导体40形成在开口26内。过孔导体40连接第一导体层10和第二导体层30。在图1中,过孔导体40连接衬垫14和焊盘36。过孔导体40由晶种层30a和晶种层30a上的电镀层30b形成。形成过孔导体40的晶种层30a和形成第二导体层30的晶种层30a是共同的。形成过孔导体40的晶种层30a由形成在开口26的内壁面27上和从开口26露出的衬垫14上的第一层
31a和第一层31a上的第二层31b形成。第一层31a与衬垫14的上表面和内壁面27接触。形成过孔导体40的电镀层30b和形成第二导体层30的电镀层30b是共同的。
[0036] [实施方式的印刷布线板2的制造方法]
[0037] 图3A~图3F示出实施方式的印刷布线板2的制造方法。图3A~图3C、图3E~图3F是剖视图。图3D是放大剖视图。图3A示出绝缘层4和形成在绝缘层4的第三面6上的第一导体层10。第一导体层10通过半加成法形成。第一层11a和第二层11b通过溅射形成。第一层11a由含有铜、铝和特定金属的合金形成。特定金属的例子为硅或镍。第二层11b由铜形成。电镀层
10b通过电镀形成。电镀层10b由铜形成。
[0038] 如图3B所示,在绝缘层4和第一导体层10上形成树脂绝缘层20和保护膜50。树脂绝缘层20的第二面24与绝缘层4的第三面6对置。在树脂绝缘层20的第一面22上形成有保护膜50。树脂绝缘层20具有树脂80和无机粒子90(第二无机粒子92)。无机粒子90埋入树脂80内。
[0039] 保护膜50完全覆盖树脂绝缘层20的第一面22。保护膜50的例子是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制的膜。在保护膜50与树脂绝缘层20之间形成有脱模剂。
[0040] 如图3C所示,从保护膜50之上照射激光L。激光L同时贯通保护膜50和树脂绝缘层20。形成到达第一导体层10的衬垫14的过孔导体用的开口26。激光L例如是UV激光、CO2激光。通过开口26使衬垫14露出。在形成开口26时,第一面22被保护膜50覆盖。因此,在形成开口26时,即使树脂飞散,也能够抑制树脂附着于第一面22。
[0041] 图3D示出激光照射后的开口26的内壁面27b。内壁面27b由树脂80和从树脂80突出的无机粒子90形成。为了控制内壁面的形状,对激光照射后的内壁面27b进行处理。优选选择性地去除从树脂80突出的无机粒子90。由此,由无机粒子90形成第一无机粒子91。例如,通过利用药品对激光照射后的内壁面27b进行处理,选择性地去除从树脂80突出的无机粒子90。或者,通过利用等离子体对激光照射后的内壁面27b进行处理,选择性地去除从树脂80突出的无机粒子90。选择性地去除包含无机粒子90的蚀刻速度大于树脂80的蚀刻速度。
例如,两者的蚀刻速度差为10倍以上。或者,两者的蚀刻速度差为50倍以上。或者,两者的蚀刻速度差为100倍以上。通过对激光照射后的内壁面27b进行处理,得到具有平坦部91a(参照图2)的第一无机粒子91。通过控制用于处理激光照射后的内壁面27b的条件,能够控制内壁面27b的形状。条件的例子是温度、浓度、时间、气体的种类、压力。控制无机粒子90的蚀刻速度和树脂80的蚀刻速度。
[0042] 通过对树脂绝缘层20照射激光L,埋入树脂80的第二无机粒子92的一部分形成激光照射后的内壁面27b。形成激光照射后的内壁面27b的第二无机粒子92由从树脂80突出的突出部分P和埋入树脂80的部分E形成。对激光照射后的内壁面27b进行处理。例如,用含有四氟甲烷的气体的等离子体处理内壁面27b。选择性地去除突出部分P,形成实施方式的内壁面27(图1、图2)。由第二无机粒子92形成第一无机粒子91。通过选择性地去除突出部分P,形成具有平坦部91a的第一无机粒子91。平坦部91a为平面。具有球形的第二无机粒子92被平面切断时,得到第一无机粒子91的形状。内壁面27由平坦部91a和树脂80的面80a形成,平坦部91a的露出面91b和树脂80的面80a位于大致同一平面上。例如,当通过溅射在内壁面27b上形成晶种层30a时,突出部分P阻碍通过溅射形成的膜的生长。例如,在内壁面27b上不形成连续的晶种层30a。或者,需要使晶种层30a的厚度变厚。无法形成微细的导体电路。在实施方式中,突出部分P被去除。能够使通过溅射形成的晶种层30a的厚度变薄。即使通过溅射形成的晶种层30a的厚度薄,也能够得到连续的晶种层30a。
[0043] 形成开口26的步骤包含如下步骤:形成具有突出部分P的无机粒子(第二无机粒子92)90。突出部分P从形成开口26的内壁面27b的树脂80突出。第一无机粒子91是通过去除无机粒子(第二无机粒子92)90的突出部分P而形成的。开口26的内壁面27包含第一无机粒子
91的露出面91b。第一无机粒子91的露出面91b是通过去除突出部分P而形成的。
[0044] 通过将具有球形的第二无机粒子92用平面切断而得到第一无机粒子91的形状包含将无机粒子90的突出部分P去除。实际的开口26的内壁面27为大致曲面。通过去除突出部分P而形成平坦部91a,因此平坦部91a的露出面91b包含曲面。即,由平坦部91a和树脂80形成共同的面包含形成由实质的曲面形成的内壁面27。
[0045] 在内壁面27上未形成凹凸。内壁面27平滑地形成。通过控制用于处理激光照射后的内壁面27b的条件,来控制凹凸的大小。
[0046] 开口26内被清洗。通过对开口26内进行清洗,从而去除在开口26形成时产生的树脂残渣。开口26内的清洗通过等离子体进行。即,清洗通过干式工艺进行。清洗包含除胶渣处理。树脂绝缘层20的第一面22被保护膜50覆盖,因此不受等离子体的影响。在树脂绝缘层20的第一面22未形成凹凸。第一面22不被粗糙化。
[0047] 在处理激光照射后的内壁面27b包含清洗开口26内的情况下,能够去掉清洗开口26内的步骤。
[0048] 如图3E所示,在对开口26内进行清洗之后,从树脂绝缘层20去除保护膜50。在对激光照射后的内壁面27b进行处理包含对开口26内进行清洗的情况下,在对激光照射后的内壁面27b进行处理之后,从树脂绝缘层20去除保护膜50。在对激光照射后的内壁面27b进行处理时,保护膜50覆盖树脂绝缘层20的第一面22。在去除保护膜50之后,不使树脂绝缘层20的第一面22粗糙。
[0049] 如图3F所示,在树脂绝缘层20的第一面22上形成晶种层30a。晶种层30a通过溅射形成。晶种层30a的形成通过干式工艺进行。晶种层30a也形成于从开口26露出的衬垫14的上表面和开口26的内壁面27。第一层31a通过溅射形成在第一面22上。在从开口26露出的内壁面27和衬垫14上通过溅射形成第一层31a。第二层31b通过溅射形成在第一层31a上。
[0050] 晶种层30a的第一层31a由含有铜、铝和硅的合金形成。铝具有高延展性和高延展性。因此,树脂绝缘层20与第一层31a之间的密合力高。认为即使树脂绝缘层20由于热循环而伸缩,包含铝的晶种层30a也能够追随该伸缩。即使第一面22平滑,晶种层30a也难以从树脂绝缘层20剥离。认为铝容易氧化。认为若第一无机粒子91为含氧的无机粒子90,则形成于开口26的内壁面27上的第一层31a经由形成内壁面27的无机粒子90内的氧与第一无机粒子91密合。第一层31a与内壁面27牢固地接合。能够提高开口26的内壁面27与第一层31a之间的密合力。晶种层30a难以从内壁面27剥离。
[0051] 在晶种层30a上形成抗镀剂。抗镀剂具有用于形成第一信号布线32、第二信号布线34以及焊盘36(图1)的开口。
[0052] 在从抗镀剂露出的晶种层30a上形成电镀层30b。电镀层30b由铜形成。电镀层30b填充开口26。通过第一面22上的晶种层30a和电镀层30b,形成第一信号布线32、第二信号布线34和焊盘36。形成第二导体层30。利用开口26内的晶种层30a和电镀层30b形成过孔导体40。过孔导体40将衬垫14与焊盘36连接。第一信号布线32和第二信号布线34形成成对布线。
[0053] 去除抗镀剂。从电镀层30b露出的晶种层30a被去除。第二导体层30和过孔导体40同时形成。得到实施方式的印刷布线板2(图1)。
[0054] 在实施方式的印刷布线板2(图1、图2)中,开口26的内壁面27由第一无机粒子91的平坦部91a和树脂80形成。平坦部91a和树脂80的形成内壁面27的面80a形成大致共同的面。内壁面27平滑地形成。因此,在开口26的内壁面27上形成均匀厚度的晶种层30a。晶种层30a形成得较薄(图3F)。在去除晶种层30a时,蚀刻量少。因此,电镀层30b的蚀刻量少。具有第一信号布线32和第二信号布线34的第二导体层30具有设计值那样的宽度。提供具有高品质的印刷布线板2。
[0055] 在实施方式的印刷布线板2中,树脂绝缘层20的第一面22由树脂80形成。无机粒子90不在第一面22露出。在第一面22未形成凹凸。抑制树脂绝缘层20的第一面22附近部分的相对介电常数的标准偏差变大。第一面22的相对介电常数不会根据位置而大幅变化。即使第一信号布线32和第二信号布线34与第一面22相接,也能够减小第一信号布线32与第二信号布线34间的电信号的传播速度之差。因此,在实施方式的印刷布线板2中噪声被抑制。即使在实施方式的印刷布线板2安装逻辑IC,由第一信号布线32传递的数据和由第二信号布线34传递的数据也几乎没有延迟地到达逻辑IC。能够抑制逻辑IC的误动作。即使第一信号布线32的长度与第二信号布线34的长度为5mm以上,也能够减小两者的传播速度之差。即使第一信号布线32的长度和第二信号布线34的长度为10mm以上且20mm以下,也能够抑制逻辑IC的误动作。虽未图示,但印刷布线板2的各边的长度为50mm以上。各边的长度优选为100mm以上。各边的长度为250mm以下。提供具有高品质的印刷布线板2。
[0056] 在实施方式的印刷布线板2中,晶种层30a通过溅射形成。形成晶种层30a的粒子与第一面22大致垂直地碰撞。因此,第一面22与晶种层30a之间的密合强度高。另一方面,形成晶种层30a的粒子与开口26的内壁面27倾斜地碰撞。开口26的内壁面27包含第一无机粒子91的平坦部91a的露出面91b。晶种层30a包含铝。因此,能够提高晶种层30a与开口26的内壁面27之间的密合强度。能够减小第二导体层30与第一面22之间的密合强度和过孔导体40与开口26的内壁面27之间的密合强度之差。应力难以集中于第二导体层30与第一面22之间的界面。应力难以集中于过孔导体40与开口26的内壁面27之间的界面。即使印刷布线板2受到热冲击,过孔导体40也难以从树脂绝缘层20剥离。第二导体层30难以从树脂绝缘层20剥离。
提供具有高品质的印刷布线板2。
[0057] [实施方式的另一例1]
[0058] 在实施方式的另一例1中,控制用于处理激光照射后的内壁面27b的条件。因此,如图4所示,平坦部91a和树脂80的形成内壁面27的面80a实质上形成同一平面。图4是示出处理后的内壁面27的放大剖视图。平坦部91a的露出面91b与树脂80的面80a之间的距离为5μm以下。因此,即使在第一无机粒子91与形成于第一无机粒子91的周围的树脂80之间存在间隙100,也能够在间隙100内形成晶种层30a。在该情况下,晶种层30a形成在内壁面27上和间隙100内。若平坦部91a的露出面91b与间隙100的底部之间的距离为5μm以下,则通过溅射形成的晶种层30a难以从内壁面27剥离。平坦部91a的露出面91b与树脂80的面80a之间的距离(间隙100的宽度)优选为3μm以下。平坦部91a与间隙100的底之间的距离优选为3μm以下。能够减小内壁面27上的晶种层30a的厚度的偏差。
[0059] [实施方式的另一例2]
[0060] 在实施方式的另一例2中,形成晶种层10a、30a的第一层11a、31a的合金所包含的特定金属是镍、锌、镓、硅、镁中的至少一种。
[0061] [实施方式的另一例3]
[0062] 在实施方式的另一例3中,形成晶种层10a、30a的第一层11a、31a的合金不含碳。
[0063] [实施方式的另一例4]
[0064] 在实施方式的另一例4中,形成晶种层10a、30a的第一层11a、31a的合金不含氧。
[0065] 在本说明书中,平面针对内壁面27的形状和平坦部91a的形状、第一无机粒子91的形状而使用。对它们使用的平面的意思如图1和图2所示。即,在图1和图2中,内壁面27被大致笔直地描绘。图1和图2中的内壁面27的形状大致为直线。本说明书内的平面包含截面中示出的实质的直线。如图1和图2的第一无机粒子91的截面所示,在截面中,用平面切断包含用直线切断。本说明书内的平面并不意味着完全的平面,而是包含实质的平面。实质的平面也可以包含小的凹凸。

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