CN1360460A - 电路基板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种电路基板,具备由在平面方向上有密度分布的增强材料片(101)构成的电绝缘层和布线层,其中,在上述电绝缘体层的厚度方向上开出了的多个内通路孔中充填了导电体,而且上述布线层与上述导电体连接,将在上述增强材料片(101)的密度大的部分上设置的上述内通路孔(104)的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的上述内通路孔(103)的剖面面积小。由此,在将含有由经线(102b)和纬线(102a)构成的玻璃布等的在平面方向上有密度分布的增强材料片的基体材料用作绝缘体层的情况下,提供实现高密度布线而且离散性小的内通路连接电阻的电路基板。

Description

电路基板及其制造方法

技术领域

本发明涉及电路基板及其制造方法。特别是涉及使用了在平面方向上具有密度差的增强材料片的电路基板及其制造方法。

背景技术

近年来，伴随电子装置的小型轻量化、高功能高性能化，不限于产业用的领域、即使在广阔的民用装置的领域中，也强烈地要求廉价地供给能高密度地安装大规模集成电路(LSI)等的半导体芯片的多层电路基板。

对于这样的市场的要求，进行了将与现有的陶瓷多层基板不同的、能更廉价地供给的树脂多层电路基板作成适合于高密度安装的基板(高密度布线基板)的技术开发。

作为这样的电路基板，有在特开平6-268345号公报中公开的全层内通路孔结构的树脂多层基板。该基板是采用能利用导电膏连接任意的布线层的任意的位置的内通路连接法、即全层内通路孔结构的多树脂多层基板，能廉价地提供适合于高密度安装的电路基板。

在该电路基板的制造方法中，首先，在被压缩性的绝缘体层(芳族聚酰胺环氧半固化片)上形成内通路孔，在贯通孔中充填导电膏。其后，在两侧摞起铜箔，利用热压进行加热加压，使绝缘体层和导电膏树脂硬化，谋求铜箔与绝缘体层的粘接，与此同时，通过导电膏谋求导电性地连接两侧的铜箔。最后，对两侧的布线图形进行加工，完成两面电路基板。

该基板实现了高密度布线和离散性小的低的连接电阻，从市场上得到了高的评价。

高密度布线的必要性如上所述，但离散性小的连接电阻的有用性如下所述。即，包含连接电阻的电路电阻在进行电路设计的方面是重要的参数，如果在每个制品中电路电阻不同，则不能进行电路设计，或者，制品的电路电阻偏离设计值，引起不工作的不良情况。因此，对于连接电阻，要求离散性小。

特别是在内通路的连接中，与现有的通孔连接相比，由于与一个电路有关的内通路的数目增加，故对于离散性的要求变得严格。

但是，在上述的全层内通路孔结构的电路基板技术中，存在以下的问题。即，在绝缘体层中使用了芳族聚酰胺无纺布和环氧树脂的复合材料(芳族聚酰胺环氧基体材料)，但由于芳族聚酰胺纤维是容易吸湿的材料，故必须采取真空包装等措施，使其不吸湿，而这样的措施是与成本上升有关的问题。

另一方面，在一般的电路基板中使用的玻璃环氧基体材料是将环氧树脂浸渍于玻璃纤维的编织布中的基体材料，由于玻璃纤维不吸湿，故在吸湿管理方面是有利的。再者，由于也具有机械强度高的优点，故希望将玻璃环氧基体材料作为绝缘体层来实现内通路连接的全层内通路孔结构的电路基板。

但是，如果打算将上述的全层内通路孔技术单纯地应用于玻璃环氧基体材料，则存在内通路的连接电阻的离散性变大的问题。根据本发明人的研究结果，已判明了，这是由于增强材料的玻璃编织布在面内方向上具有密度的离散性(经线和纬线重叠编织的部分和不是这样的情况的部分)而引起的。详细地说，在热压工序中进行加热加压时，在增强材料的密度小的部位(经线和纬线重叠编织的部位)上设置的内通路中，由于在侧壁面上增强材料少，故在挤压中内通路在横方向上扩展，即，挤压压力在横方向上散逸了。因此，已判明了，这是由于在内通路的纵方向上未施加充分的压缩力，不能充分地进行导电体相互间的连接，故导电性的连接电阻变大了的缘故。

存在下述问题：以上的导电性的连接电阻的离散性，不仅在浸渍了环氧树脂的玻璃布中呈现出来，而且即使在无纺布、片、膜中，由于面方向的厚度不匀或密度的不匀也呈现出来。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而进行的，其目的在于提供例如即使在绝缘体层中使用含有以玻璃环氧基体材料为代表的在平面方向上有密度分布的增强材料片的基体材料的情况下也实现高密度布线且离散性小的内通路连接电阻的电路基板及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明的电路基板是具备由在平面方向上有密度分布的增强材料片构成的电绝缘体层和布线层的电路基板，其中，在上述电绝缘体层的厚度方向上开了孔的多个内通路孔中充填了导电体，而且上述布线层与上述导电体连接，其特征在于：

将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的上述内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的上述内通路孔的剖面面积小。

其次，本发明的电路基板的制造方法的特征在于，包含下述工序：

在具有在平面方向上有密度分布的增强材料片的绝缘体层上形成充填导电体膏用的多个内通路孔时，将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的内通路孔的剖面面积小，

其次在上述内通路孔中充填导电体膏，

层叠布线层或形成布线层用的金属箔，进行加热加压使其连接到上述导电体膏上。

按照本发明，可提供即使在绝缘体层中使用含有以玻璃环氧基体材料为代表的在平面方向上有密度分布的增强材料片的基体材料的情况下也实现高密度布线且离散性小的内通路连接电阻的电路基板及其制造方法。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的电路基板的示意性的平面图。

图2A～D是本发明的第1实施例中的电路基板的制造方法(贯通孔)的各工序的说明图。

图3A～B是本发明的第1实施例中的电路基板的制造方法(贯通孔)的各工序的说明图。

图4A～B是本发明的第1实施例中的电路基板的制造方法(贯通孔)的各工序的说明图。

图5A～D是本发明的第1实施例中的电路基板的制造方法(非贯通孔)的各工序的说明图。

图6是本发明的第2实施例中的多层电路基板的剖面示意图。

图7是本发明的第3实施例中的多层电路基板的剖面示意图。

图8A～D是本发明的第3实施例中的多层电路基板的制造方法的说明图。

图9A～C是本发明的第3实施例中的多层电路基板的制造方法的说明图。

图10A～B是本发明的第3实施例中的多层电路基板的制造方法的说明图。

图11是本发明的具备了玻璃纤维已突出的内通路的第1实施例中的电路基板的剖面示意图。

图12是在本发明的第2实施例中得到的4层的电路基板的剖面示意图。

具体实施方式

在用导电膏压接的类型中，如果(绝缘体层厚度/通路直径)的比大于1，则内通路的连接电阻变得急剧地不稳定，离散性变大。因此，为了实现电路基板的小直径通路(例如，直径为50微米)，最好使绝缘体层的厚度为50微米以下。但是，在玻璃环氧基体材料、芳族聚酰胺环氧基体材料等中，核心的电路基板通常有50微米以上的厚度。此外，如果使核心基板太薄，则机械强度变小，这是不理想的。因而，最好使薄的绝缘体层的厚度为50微米以下，而且，使绝缘体层厚度/通路直径的比为1以下。

在本发明中，在平面方向上具有密度分布的增强材料片最好是由从合成纤维和无机纤维中选出的至少一种纤维构成的编织布或无纺布。当然，在平面方向上具有密度分布的增强材料片可以是由合成树脂构成的膜。

此外，较为理想的是，在平面方向上有密度分布的增强材料片是由玻璃纤维构成的编织布。

此外，较为理想的是，在由玻璃纤维构成的编织布的经线与纬线重叠了的部分上设置的内通路的剖面面积比在除此以外的部分上设置的内通路的剖面面积小。

此外，较为理想的是，与剖面面积大的内通路孔的侧壁面的突出纤维的突出量比较，剖面面积小的内通路孔的侧壁面的突出纤维的突出量较多。

此外，较为理想的是，存在多层布线层，将其中的至少1层的上述布线层埋置于上述绝缘体层内。

此外，较为理想的是，在增强材料片的密度大的部位上内通路的剖面面积小，在增强材料片的密度小的部位上内通路的剖面面积大。

此外，在本发明的电路基板的单面上也可以还层叠了由被压缩性的电绝缘材料构成的电路基板。

此外，也可以在两外侧配置了本发明的电路基板，在其间还层叠了由被压缩性的电绝缘材料构成的电路基板作为核心基板。

此外，也可以将本发明的电路基板作为核心基板，在上述核心基板的至少单面上还层叠了至少1层由比核心基板的绝缘体层薄的绝缘体层构成的电路基板。

此外，较为理想的是，内通路孔的大的剖面面积与小的剖面面积比较，是1.15倍以上至10倍以下，更为理想的是，为1.4倍以上至5倍以下，特别理想的是，为1.4倍以上至2倍以下的面积。在不到1.15倍的情况下，难以减小由增强片的密度差引起的电阻的离散性，如果超过10倍，则通路电阻变得太低，难以减小通路电阻的离散性。

其次，在本发明的方法中，较为理想的是，将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的内通路孔的剖面面积小的方法是在上述增强材料片的厚度方向上***旋转钻头形成了贯通孔后、在使钻头旋转的原有状态下一度使其停止、其后拔出上述钻头的方法。

此外，较为理想的是，将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的内通路孔的剖面面积小的方法是热加工型的激光加工法。

此外，较为理想的是，存在多层布线层，将其中的至少1层的布线层埋置于上述绝缘体层内。

在上述中，在玻璃环氧基体材料的情况下，在玻璃布的经线与纬线重叠编织了的部分和开出了玻璃布的眼的部分中，较为理想的是，通路的剖面面积的比为1.15倍以上，更为理想的是，为1.4倍以上。只要在该范围内，就可减小通路电阻的离散性。

按照本发明的电路基板，可实现具备离散性小的连接电阻的电路基板。

按照本发明的另一电路基板，可实现具备离散性小的连接电阻和高的连接可靠性的电路基板。

此外，在本发明的另一电路基板中，较为理想的是，将至少1层的上述布线层埋置于上述绝缘体层内。按照该例，可实现具备离散性更小的连接电阻的电路基板。

其次，按照本发明的多层电路基板，可实现在全层中具备离散性更小的连接电阻的多层电路基板。

其次，按照本发明的多层电路基板，将具备离散性小的连接电阻的电路基板作为核心基板，可实现在表层中具备微细布线层的多层电路基板。

其次，按照本发明的电路基板的制造方法，可容易地实现具备离散性小的连接电阻的电路基板的制造。

在本发明的第1电路基板的制造方法中，较为理想的是，将至少1层的布线层埋置于上述绝缘体层内。按照该例，可容易地实现具备离散性更小的连接电阻的电路基板的制造。

其次，按照本发明的多层电路基板的制造方法，可容易地实现在全层中具备离散性小的连接电阻的多层电路基板的制造。

其次，按照本发明的多层电路基板的制造方法，将具备离散性小的连接电阻的电路基板作为核心基板，可容易地实现在表层中具备微细布线层的多层电路基板的制造。

首先，说明在本发明中使用的材料。

(内通路形成用的导电体)

形成内通路的导电体可使用含有导电性粉末的树脂组成物(导电膏)。由于导电膏通过进行压缩其导电性提高，故是较为理想的。

关于导电性充填剂，可使用由从金、银、铜、镍、钯、铅、锡、铟、铋中选出的至少1种金属、这些金属的合金、或混合物构成的充填剂。此外，也可使用在上述的金属、合金或由氧化铝、氧化硅等的氧化物、或有机合成树脂等构成的球上涂敷了上述的金属、合金的涂敷充填剂。

虽然不是对形状作了特别的限定的物体，但可使用粉末、纤维状充填剂、粉体的造粒体、球状球或这些的混合物等。

作为在树脂组成物的粘接剂中使用的树脂，可使用液状的环氧树脂、聚酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、甲阶酚醛树脂等。作为环氧树脂，可使用双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂等的缩水甘油醚型的环氧树脂、脂环式的环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂等的含有2个以上的环氧基的环氧树脂等。此外，也可含有环氧基为1个的环氧化合物作为反应性稀释剂。

根据需要，也可含有丁基セルソルプ、乙基セルソルプ、丁基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇乙酸盐、乙基卡必醇乙酸盐、α-萜品醇等的溶剂或分散剂等的添加剂。

此外，作为本发明的导电体，不限定于上述的导电膏，可使用由金、银、铜、镍、钯、铅、锡、铟、铋等的金属构成的通路柱等利用压接得到导通的类型的内通路连接材料。

(平面方向上有密度分布的电绝缘体层)

作为平面方向上有密度分布的电绝缘体层的材料，可举出玻璃环氧基体材料。玻璃环氧基体材料是将环氧树脂浸渍于玻璃编织布中的复合材料，在市场上出售了B级(半硬化状态)的材料、C级(硬化状态)的材料作为电路基板用材料。由于在机械强度方面良好、能廉价地得到，故是较为理想的。在其中，与C级(硬化状态)的基体材料相比，最好使用B级(半硬化状态)的基体材料。这是因为，与树脂已硬化的状态相比，半硬化状态的材料容易利用激光进行开孔加工，与增强材料的玻璃布的加工性的差较大，此外，在半硬化状态的材料方面，用来压缩导电膏的有效的压力较小。但是，电绝缘体层不限于该基体材料的例子，可使用含有在平面方向上有密度分布的(密度差)的增强材料片的绝缘体层。作为例子，可使用对于由PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)纤维、PBI(聚苯并咪唑)纤维、芳族聚酰胺纤维、PTFE(聚四氟乙烯)纤维、PBZT(聚对苯撑苯并双噻唑)纤维或全芳香族聚酯纤维等的有机纤维或玻璃纤维等的无机纤维构成的编织布或无纺布、浸渍了环氧树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、氟树脂、不饱和聚酯树脂、PPE(聚苯撑醚)树脂、双马来酰三嗪树脂或氰酸聚酯树脂等的热硬化性树脂或热可塑性树脂的复合材料片或复合材料膜等。

对于电绝缘体层的厚度不作特别限定，但通常可使用市场上出售的厚度约0.02mm～0.5mm的材料。绝缘体层的每单位面积的重量最好为50g/m²以上至800g/m²以下的范围。

(覆盖膜)

覆盖膜在制造工序中起到防止因尘埃导致的污染和作为充填导电体时的掩模的功能，最终被除去。因此，最好在半固化片的至少充填导电体的一侧配置覆盖膜。此外，最好在与半固化片接触的面上进行脱模处理。覆盖膜的材料不作限定，但如果举例的话，可使用在PET(聚乙烯对苯二甲酸盐)膜或PEN(聚乙烯萘)膜上涂敷了硅酮类脱模剂的材料。此外，在利用印刷法充填导电膏时，以下述方式在内通路上充填导电膏，即，使其高了相应于覆盖膜的厚度。最后，在剥离膜时，成为导电膏从内通路突出的结构，在热压工序中，该突出的部分成为被压缩的部分。因此，厚度越厚，内通路就更好地被压缩，可实现低的连接电阻，但相反，如果太厚，则在剥离时导电膏就被覆盖膜除去。如果举出一例，则在200微米以下的孔径的情况下，厚度最好为35微米以下，在100微米以下的孔径的情况下，厚度最好为20微米以下。

(金属箔)

作为金属箔的具体例，可使用电解铜箔或压延铜箔。在电解铜箔的例子中，市场上出售了厚度约为3微米～70微米的材料，可使用这些材料。厚度薄的材料，特别是厚度为9微米以下的材料，为了操作的方便起见，可使用在其上加上了支撑载体的铜箔。此外，关于金属箔的表面粗糙度，作为一例，平均粗糙度Rz为0.5～10微米的范围。

其次，使用附图说明本发明的实施例。

(实施例1)

图1是第1实施例的电路基板的示意性的平面图。在本实施例中，说明使用玻璃环氧基板作为含有在平面方向上有密度分布的增强材料片101的绝缘体层的情况。在图1中，为了说明起见，图示了基体材料内部的玻璃编织布的纬线102a、经线102b。在玻璃纤维的重叠编织了的部分(增强材料片的密度大的部分)以外设置的内通路103的剖面面积比在重叠编织了的部分(增强材料片的密度大的部分)上设置的内通路104的剖面面积大。在上述中，在玻璃布的重叠编织了的部分和开出了玻璃布的眼的部分中，较为理想的是，通路的剖面面积的比为1.15倍以上，更为理想的是，为1.4倍以上。只要在该范围内，就可减小通路电阻的离散性。

本实施例的电路基板可如下述那样来制造。

首先，制造连接中间体。在B级(半硬化状态)的玻璃环氧基体材料(玻璃环氧半固化片：201)的两侧面上热压接上述覆盖膜202，在所希望的位置上用机械钻头形成内通路孔(在本实施例中，是贯通孔203、203’)(图2A)。

接着，用印刷法等在内通路孔中充填导电膏204，在充填后，剥离除去覆盖膜202，完成连接中间体205(图2B)。

作为在图2A中的孔加工条件的一例，钻头直径：150微米，加工速度；约133孔/分，钻头下降速度：2m/分，这样可形成贯通孔203、203’。此时，在孔贯通后，例如在约0.2秒间，在已下降的状态下，保持已旋转的原有状态使钻头静止，其后拔出钻头。

此时，在纤维密的部位上，纤维成为抗压杆件，孔径203保持原状，但纤维粗的部分(树脂稠的部位)203’由于因加工引起的发热、钻头的少量的钻芯摇动等的缘故，其孔径扩大。即，孔径随加工部的纤维量而连续地变化，作为其结果，可得到与开出孔的部分的纤维的密度成反比例的孔径。在此，所谓「反比例」，不是数学的意义的反比例，指的是「在增强材料密度大的部分处孔径变小，在增强材料密度小的部分处孔径变大」。在以下的说明书中，也以同一意义来使用该语句。

在通常的电路基板的制造中，在钻头贯通了材料后，一般情况下立即使钻头上升。这是为了孔的质量(在使同一孔径一致的意义上)、防止钻头折断和加快节奏。此时，与纤维的粗密无关，加工大致恒定的孔。

例如，在使用约70微米的半固化片进行本实施例的孔加工时，在玻璃布的经线与纬线重叠编织了的部分(玻璃纤维的密度最高的部分)处，孔径为直径150微米，在开了布的眼的部分(玻璃纤维的密度最低的部分)处，孔径为180微米，在除此以外的部位上，孔径在150微米至180微米之间，与玻璃纤维的密度成反比例地变小。在构成玻璃布的纤维线的经线与纬线重叠编织了的部位上设置的孔的大小为重叠编织中能容纳的孔径以下的大小。

其次，在上述的连接中间体205的两面上重叠形成布线图形用的厚度为18微米的金属箔206，用热压进行了加热加压(图2C)。热压的条件可使用一般的电路基板的热压条件，作为例子，是180℃～250℃、30～200kgf/cm²、0.5～2小时。在该工序中，使半固化片的树脂和导电膏的树脂硬化，在使其与金属箔粘接的同时，通过导电膏使两侧的金属箔相互间导电性地连接。

最后，将金属箔加工为布线图形207，完成了两面电路基板208(图2D)。关于布线图形的加工法，可使用光刻法等一般的电路基板的布线加工法。

内通路的剖面面积越大，内通路的连接电阻就越低。此外，对导电充填剂相互间(导电充填剂和铜箔)施加的有效的压力越大，接点越多或各自的接点也越大，连接电阻就越低。为了增加有效的压力，在增加热压的压力的同时，必须作成内通路孔的侧壁面不向横方向扩展的结构。在此，所谓侧壁面不向横方向扩展的结构，在本实施例的形态中，可以说，是在玻璃布的重叠编织了的部位上设置的孔的大小为重叠编织中能容纳的孔径以下的大小的结构。

在本实施例中，增强材料的密度最大的部分(玻璃布的纤维的重叠编织了的部分)中，由于其侧壁面为难以扩展的结构，故形成直径150微米的内通路孔(贯通孔)，在增强材料的密度最小的部分(玻璃布的开了眼的部分)中，由于有效压力最难以施加，故孔径为180微米，在除此以外的部分中，孔径在150～180微米间，与玻璃纤维的密度成反比例地减小来形成。在用上述的孔加工条件制造的本实施例的内通路中，可实现约2～3mΩ的离散性非常小的连接电阻。内通路孔的孔径不限定于上述的孔径。

将本实施例的两面电路基板208作为核心基板，在其两侧重叠上述的连接中间体205和金属箔206(图3A)，与两面基板同样地用热压层叠核心基板和半固化片，最后，通过将金属箔加工成布线图形209，可制造4层基板(图3B)。

使用多层基板作为核心基板，通过重复进行上述的层叠工序，可制造更多层的基板。

再有，在本实施例的多层基板中，在核心基板的两侧层叠的半固化片中埋置核心基板的布线层207。即，由于也在内通路部分中埋置布线层，故热压工序中的内通路的压缩率提高，进一步降低连接电阻，可减小离散性。

此外，即使在两面电路基板中，如果使用布线转移法，也可埋置布线层，同样，可实现更低的离散性小的连接电阻。详细地说，如图4A中所示，可使用在支撑基板(载体)上形成了金属箔的所谓的带有载体的金属箔。作为带有载体的金属箔211的例子，在市场上出售了在氧化铝载体上经脱模层层叠了铜箔的制品等。在使用于本发明的实施例的情况下，利用刻蚀预先用氯化铁水溶液、过硫酸铵水溶液等对铜箔进行构图，以将布线层210埋置于连接中间体205的方式进行了层叠后，可用盐酸等对氧化铝载体进行刻蚀来除去(图4B)。

作为本实施例的使用了机械钻头的贯通孔的形成方法，除了上述以外，当然也可使用不同的直径的钻头。即，在玻璃纤维的重叠编织了的部分(增强材料片的密度大的部分)以外设置的内通路孔，与在重叠编织了的部分(增强材料片的密度大的部分)上设置的内通路孔相比，使用直径小的钻头。在增强材料的密度分布不规则的情况下，必须根据密度分布对每个制品选择钻头直径，但在使用玻璃编织布那样的密度分布为规则的增强材料的情况下，不需要这样的多余的工序(或至少变得简便)，是较为理想的。

作为贯通孔的形成方法，除此以外，即使使用通常的电路基板的孔加工法、即、二氧化碳气体、YAG、受激准分子等的激光孔加工法、或冲孔等，也可同样地形成本实施例的内通路孔(贯通孔)。

其次，如图11中所示，在利用二氧化碳气体激光孔加工法形成了贯通孔的情况下，在玻璃纤维的密度大的部分中形成的内通路(孔径小的内通路)702中，成为多条玻璃纤维704突出到内通路的内部的结构。与此不同，在玻璃纤维的密度小的部分中形成的内通路(孔径大的内通路)701中，成为相对地少的玻璃纤维703突出到内通路的内部的结构。通过作成这样的结构，利用固定效应较好地粘接内通路与周围的绝缘体层的玻璃环氧基体材料，相对于机械的(和热的)应力，其强度增加，可使小孔径的内通路的连接可靠性提高。由于小孔径的内通路的导电体的接触点数少，故与大的内通路相比，连接可靠性往往较低。但是，通过用上述的方法使小的内通路的连接可靠性提高，故可使作为基板整体的连接可靠性提高。

作为使用二氧化碳气体激光的情况的例子，可使用波长为9.4微米或10.6微米的二氧化碳气体激光。发射次数为1～3次是适当的。在这样的例子的情况下，波长越长、发射次数越少，本发明的效果就越显著。在照射了同一激光时，开孔加工利用因玻璃布基体材料的密度分布的差引起的被加工性的差别。其关系如下所述。

密度	玻璃布	开孔加工性
			大	经线与纬线重叠编织	难以开孔
小	开了编织的眼	容易开孔

其次，说明激光的波长。如果是同一能量的激光，则一般来说，波长越短，激光光斑直径越小，其结果，激光的能量密度变大。在能量密度大的激光中，一般来说，容易在难以开孔的材料、即使用了玻璃布的片材中进行开孔，可与基体材料的密度分布无关地形成离散性小的孔径的孔。相反，如果波长长，则激光的光斑直径变大，其结果，能量密度变小。因此，容易开出容易开孔的材料、即基体树脂的部分的孔，但难以开出玻璃布的部分的孔，容易受到基体材料的密度分布的影响。即，玻璃布的经线与纬线重叠编织了的部分成为小的孔，开了编织的眼的部分成为大的孔。因而，激光的波长以长为好。

其次，说明发射次数。激光照射的发射次数越多，所投入的能量总量就越大。例如，在2次发射中，为1次发射的2倍的能量总量。因此，如果对同一部位进行多次发射，则能量总量变大，对于用最初的发射不能加工的玻璃布，用第2次、第3次的发射依次进行开孔加工，也可与基体材料的密度分布无关地使孔径变得均匀。相反，如果发射次数少，则容易受到基体材料的密度分布的影响。即，玻璃布的经线与纬线重叠编织了的部分成为小的孔，开了编织的眼的部分成为大的孔。因而，发射次数为1～3次是适当的。

在本实施例中，关于内通路孔，说明了贯通孔，但也可作成非贯通孔。关于非贯通孔的情况的电路基板的作成方法，如图5A～图5D中所示。

首先，使在半固化片301的单面上形成了布线图形302的上述布线转移材料的布线到达半固化片的一侧，在另一单面上暂时压接上述覆盖膜304。接着，利用二氧化碳气体激光孔加工法等在所希望的位置上形成盲通路孔(非贯通孔)305(图5A)，充填导电体(导电膏)306。除去覆盖膜(图5B)，在除去了覆盖膜的一侧重叠金属箔307，利用热压进行加热加压(图5C)。将金属箔加工为布线图形308，如果除去布线转移材料的支撑基板303，则完成两面电路基板(图5D)。如果将对金属箔的图形进行了加工后的层叠体(电路基板转移材料)用作布线转移材料的替代物并将上述的工序重复进行必要的次数，则可制造多层电路基板。按照该方法，由于与布线图形的位置相一致地形成通路孔，故可使尺寸一致精度提高。

(实施例2)

图6是本发明的第2实施例的多层电路基板的剖面示意图。本实施例的多层基板是在由被压缩性的绝缘基体材料构成的核心基板的至少单面上层叠了在实施例1中已说明的电路基板的结构。在图中，是将芳族聚酰胺环氧基体材料的两面基板401作为核心基板使用，将在第1实施例中已说明的结构的玻璃环氧基体材料的电路基板402层叠在核心基板的两侧的结构。

本实施例的多层电路基板可如下那样来制造。

首先，使用芳族聚酰胺环氧半固化片制造两面电路基板。关于两面电路基板的作成方法，首先在芳族聚酰胺环氧半固化片的两面上暂时压接覆盖膜，形成贯通孔。关于贯通孔，例如可利用二氧化碳气体激光形成孔径为200微米的贯通孔。芳族聚酰胺环氧半固化片是将环氧树脂浸渍于芳族聚酰胺的无纺布中的复合材料，由于在内部存在多个孔隙而具有被压缩性，故即使不使用在实施例1中示出的方法，在内通路中也可实现离散性小的连接电阻。当然，如实施例中所示那样，如果利用增强材料(此时，是芳族聚酰胺无纺布)的密度来改变孔径，则离散性变得更小，不用说，这是较为理想的。

接着，如果在贯通孔中充填导电膏并除去覆盖膜，则完成芳族聚酰胺环氧基体材料的连接中间体。其后，与实施例1同样，可得到芳族聚酰胺环氧基体材料的两面电路基板。此外，可使用激光开出贯通孔，也可使用钻头开出。

将上述基板作为核心基板，从两侧重叠在实施例1中已说明的连接中间体和金属箔，与实施例1同样地利用热压进行层叠，将上述金属箔加工为布线图形。由此，完成4层基板(在此，所谓4层，指的是布线层)。再有，被压缩性的核心基板也可以是多层电路基板。在图12中示出核心基板的布线层为4层的例子。

在需要更多的层时，可通过将本实施例的多层基板作为核心基板重复进行本实施例的工序，进行制造。

在本实施例的多层基板中，是在全部玻璃环氧基体材料的绝缘体层中埋置了布线层的结构，如在实施例1中已说明的那样，可实现离散性更小的连接电阻。此外，虽然在核心基板中不埋置布线层，但芳族聚酰胺环氧半固化片的被压缩性补偿了这一点，内通路成为可充分压缩的结构。即，本实施例的多层电路基板在全层中可实现离散性更小的连接电阻。再者，在两侧层叠了玻璃环氧基体材料的情况下，芳族聚酰胺环氧基体材料不暴露于外部，成为难以吸湿的结构。而且，由于玻璃环氧基体材料在机械强度方面良好，故与只由芳族聚酰胺环氧基体材料构成的多层基板相比，可实现在机械强度方面良好的基板。

(实施例3)

图7是本发明的第3实施例的多层基板的剖面示意图。本实施例的多层基板是将第1或第2实施例的电路基板501作为核心基板、在核心基板的至少单面上层叠了比核心基板的绝缘体层薄的绝缘体层的电路基板502的结构。可在薄的绝缘体层上以低电阻形成更微细的内通路。这是因为，即使在相同的孔径下，如果减少内通路的长度、即减薄绝缘体层的厚度，则连接电阻也变小。

说明将实施例2的4层多层基板作为核心基板、使用聚酰亚胺膜作为比核心基板的绝缘体层薄的绝缘体层的情况。

本实施例的多层基板可如下那样来制造。首先，说明由聚酰亚胺膜形成的绝缘体层的基板的作成方法。如图8A中所示，在聚酰亚胺膜601的两面上形成了粘接剂层602的膜(薄的绝缘体层603)的单面上，如图8B中所示，暂时压接覆盖膜604，在另一方的单面上暂时压接带有载体的布线图形(605)。粘接剂层602可使用聚酰亚胺类或环氧类的粘接剂。关于膜的厚度，作为一例，对于13微米的聚酰亚胺膜，分别形成5微米的粘接剂层。关于覆盖膜，可与实施例相同。此外，关于布线图形，可使用在实施例1中已说明的在转移法中使用的带有载体的铜箔上形成了布线图形的材料。

其次，如图8C中所示，在膜上形成非贯通孔，充填导电体606，除去覆盖膜。由此，完成两面电路转移材料中间体614。关于非贯通孔的形成，可使用激光孔加工法。作为一例，可使用UV-YAG激光(3次谐波：波长为355nm)。如果利用UV-YAG激光，由于不对铜箔造成损伤，可形成微细的非贯通孔(在本实施例中，约为30～50微米)，故是较为理想的。

作为导电体，与实施例1同样，可使用导电膏。关于导电膏的充填，可使用括桨印刷法。在非贯通孔的充填中，在充填时或充填后，最好进行减压。这是为了利用减压来除去在从开口部充填了膏时进入的气泡。此外，较为理想的是，关于铜箔，使用在表面上设置了凹凸的粗糙化铜箔，在与粘接层之间留下间隙(是与铜箔表面的凹凸对应的微细的间隙，比导电膏的导电充填剂小)进行暂时压接。这是因为，在导电膏的充填时和加压时，导电膏的树脂从该间隙被排出，提高了内通路中的导电粉的比例，可得到更低的电阻。

其次，如图8D中所示，在除去了两面电路转移材料中间体614的覆盖膜一侧重叠金属箔607，利用热压进行加热加压。此时，将布线图形埋入粘接剂层602中。热压的条件可与实施例1相同。

其次，利用通常的光刻法将金属箔加工为布线图形608，完成带有载体的两面电路转移材料609(图9A)。

如果使用上述带有载体的两面电路转移材料609代替带有载体的金属箔重复进行上述工序，则可制造多层转移材料中间体610(图9B)或多层电路转移材料611(图9C)。

已说明了使用聚酰亚胺膜作为比核心基板的绝缘体层薄的绝缘体层的情况，但也可在BCB(苯并环丁烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、芳族聚酰胺、PBO(聚对苯撑苯并双噁唑)或全芳香族聚酯等膜上形成粘接剂来使用。在热可塑性膜的情况下，如果对膜本身加热，则由于具有粘接性，故也可不要粘接剂来使用。

其次，在核心基板上层叠转移材料。

作为核心基板，可使用在实施例1或2中已说明的电路基板612。如图10A那样，将转移材料中间体610层叠在核心基板612的至少一侧，利用热压来层叠。热压的条件可与实施例1相同。最后，如果利用刻蚀除去转移材料中间体的载体，则完成本实施例的多层基板。

此外，也可经实施例1或2的连接中间体613将本实施例的(多层)电路转移材料611层叠在核心基板612上，代替使用转移材料中间体来制造本实施例的多层基板(图10B)。

在本实施例中，示出了用布线转移材料将薄的绝缘体层转移到核心基板上的方法，但如果按照该方法，由于可分别制造在薄的绝缘体层上形成的更微细的电路和核心基板，故与在核心基板上按顺序层叠上去的方法相比，可减少微细电路部分的因尘埃引起的污染、并可使整体的成品率提高。

在本实施例的多层电路基板中，可将在实施例1和2中已说明的具备了离散性小的连接电阻的全层IVH结构的电路基板作为核心基板，在其上形成更高密度的布线层。在只用薄的聚酰亚胺膜的绝缘体层作成基板的情况下，难以使用于要求机械强度的领域，但本实施例的多层基板可实现机械强度和高密度微细布线(包含核心基板部分)，特别适合于直接安装比较大的半导体用的封装用基板。

作为核心基板，也可使用一般的电路基板(玻璃环氧通孔基板、组合基板、使用了浸渍环氧树脂的芳族聚酰胺纤维无纺布的多层基板等)。此外，如图中所示，也可经连接中间体在布线形成用的金属箔上直接层叠上述转移材料。

Claims (19)

1.一种电路基板，具备由在平面方向上有密度分布的增强材料片构成的电绝缘体层和布线层，其中，在上述电绝缘体层的厚度方向上开了孔的多个内通路孔中充填了导电体，而且上述布线层与上述导电体连接，其特征在于：

将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的上述内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的上述内通路孔的剖面面积小。

2.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

在平面方向上有密度分布的增强材料片是从由从合成纤维和无机纤维中选出的至少一种纤维构成的编织布和无纺布中选出的至少一种。

3.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

在平面方向上有密度分布的增强材料片是由合成树脂构成的膜。

4.如权利要求2中所述的电路基板，其特征在于：

在平面方向上有密度分布的增强材料片是由玻璃纤维构成的编织布。

5.如权利要求4中所述的电路基板，其特征在于：

在由玻璃纤维构成的编织布的经线与纬线重叠了的部分上设置的内通路的剖面面积比在除此以外的部分上设置的内通路的剖面面积小。

6.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

与剖面面积大的内通路孔的侧壁面的突出纤维的突出量比较，剖面面积小的内通路孔的侧壁面的突出纤维的突出量较多。

7.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

存在多层布线层，将其中的至少1层的上述布线层埋置于上述绝缘体层内。

8.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

内通路孔的剖面面积连续地变化，在增强材料片的密度大的部位上内通路的剖面面积小，在增强材料片的密度小的部位上内通路的剖面面积大。

9.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

在权利要求1中所述的电路基板的单面上还层叠了由被压缩性的电绝缘材料构成的电路基板。

10.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

在两外侧配置了权利要求1中所述的电路基板，在其间还层叠了由被压缩性的电绝缘材料构成的电路基板作为核心基板。

11.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

将权利要求1中所述的电路基板作为核心基板，在上述核心基板的至少单面上还层叠了至少1层由比核心基板的绝缘体层薄的绝缘体层构成的电路基板。

12.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于：

内通路孔的大的剖面面积与小的剖面面积比较，是1.15倍以上至10倍以下的面积。

13.一种电路基板的制造方法，其特征在于，包含下述工序：

在具有在平面方向上有密度分布的增强材料片的绝缘体层上形成充填导电体膏用的多个内通路孔时，将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的内通路孔的剖面面积小，

其次在上述内通路孔中充填导电体膏，

层叠从布线层和形成布线层用的金属箔中选出的至少一种，进行加热加压使其连接到上述导电体膏上。

14.如权利要求13中所述的电路基板的制造方法，其特征在于：

将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的内通路孔的剖面面积小的方法是在上述增强材料片的厚度方向上***旋转钻头形成了贯通孔后、在使钻头旋转的原有状态下一度使其停止、其后拔出上述钻头的方法。

15.如权利要求13中所述的电路基板的制造方法，其特征在于：

将在上述增强材料片的密度大的部分上设置的内通路孔的剖面面积形成得比在上述增强材料片的密度小的部分上设置的内通路孔的剖面面积小的方法是热加工型的激光加工法。

16.如权利要求13中所述的电路基板的制造方法，其特征在于：

存在多层布线层，将其中的至少1层的布线层埋置于上述绝缘体层内。

17.如权利要求13中所述的电路基板的制造方法，其特征在于：

在权利要求13中得到的电路基板的单面上还层叠了由被压缩性的电绝缘材料构成的电路基板。

18.如权利要求13中所述的电路基板的制造方法，其特征在于：

在两外侧配置了在权利要求13中得到的电路基板，在其间还层叠了由被压缩性的电绝缘材料构成的电路基板作为核心基板。

19.如权利要求13中所述的电路基板的制造方法，其特征在于：

将在权利要求13中得到的电路基板作为核心基板，在上述核心基板的至少单面上还层叠了至少1层由比核心基板的绝缘体层薄的绝缘体层构成的电路基板。

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