CN1926930A - 电路板制造方法与电路板 - Google Patents
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Abstract
为了解决制造电路板的方法中由于在形成抗蚀层和抗镀层时对位所导致的焊盘与孔的错位问题,作为一种措施,提供一种制造电路板的方法,其包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成第一树脂层,在该绝缘基板表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层;在设置于表面导电层上的第一树脂层上形成第二树脂层,该第二树脂层在第一树脂层的显影液中是不溶或者微溶的,并且用第一树脂层的显影液,除去设置于孔上的第一树脂层,以及一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在形成第二树脂层之前,均匀使第一树脂层的表面带电,以在设置于孔上的第一树脂层与设置在表面导电层上的第一树脂层之间产生电位差。此外,提供一种具有较小错位和高精度孔的电路板。
Description
技术领域
本发明涉及一种制造电路板的方法,以及,更具体地,涉及具有称之为通孔或者过孔的孔的电路板的制造方法,以及通过此制造方法得到的电路板。具体而言,本发明涉及一种制造电路板的方法,用于解决由对位所导致的焊盘与孔之间的错位问题,并且提供一种制造电路板的方法,该方法适用于无焊盘的孔或者具有较小焊盘宽度的孔,这些特点是高密度电路板必需的需求。
背景技术
提及有关尺寸缩小的或者多功能的电子设备近年来的趋势,布线图的高密度或者精细技术已经推行用于电路板。适于实现这种条件的一种措施是按多层形式形成电路板。如图98(a)和图98(b)所示,在通过层叠多个布线层形成的电路板中,通常,经由内壁用导电层覆盖或者填充的小孔,诸如通孔或者盲孔(以下称为孔),在各层之间形成导电,并称之为通孔31、过孔32、或者填隙过孔33。
图99是从顶部观察时孔的示意图。在孔19的***,形成称之为焊盘18的导电层。有不同的焊盘形状,诸如角形、圆形、椭圆形、以及异形。然而,经常使用的是圆形焊盘,这是因为其所占用的面积或者电路设计的简单应用。为了应对高密度的趋势,需要无焊盘或者较窄焊盘宽度的孔。
制造电路板的方法包括减去法、添加法、以及半添加法。在减去法中,在表面形成有导电层的绝缘基板的电路部分上方设置覆盖抗蚀层,并且通过蚀刻除去露出的非电路部分上的导电层,以形成电路。在添加法中,在绝缘基板表面的非电路部分上形成抗镀层,并且通过非电镀(化学镀)处理在与电路部分相对应的部分中形成导电层。在半添加法中,在表面具有薄导电层的绝缘基板的非电路部分上形成抗镀层,同时通过电镀处理在与电路部分相对应的部分上形成导电层。随后,通过闪蚀处理,除去非电路部分上的抗镀层,然后除去非电路部分上的薄导电层,以形成电路。
抗蚀层和抗镀层通过以下方法形成,诸如丝网印刷法,光刻法(使用感光材料而具有曝光和显影的步骤),或者喷墨法。在形成无焊盘孔或者小焊盘宽度孔的情况下,在穿孔加工、丝网印刷法、曝光步骤或者喷墨法的处理中,进行对位是非常重要的。尤其是,在形成高密度电路板所要求的无焊盘孔或者小焊盘宽度孔的情况下,必须在对位上实现非常高的精度。如图99所示,对于焊盘最理想的对位应当具有这样一种形状,使其在孔的所有方向上都具有均一的宽度。换而言之,理想的方式是使孔与焊盘形成同心圆。然而,存在的问题在于:当对位不精确时,孔与焊盘不是同心圆,如图100所示。
图100(a)和图100(b)是示意性平面图,各表示在这种情况下孔与焊盘之间的错位。在图100(a)具有小焊盘宽度的孔、以及图100(b)具有大焊盘宽度的孔中,各产生距离X的错位。尽管在图100(b)具有大焊盘宽度的孔中围绕该孔形成了焊盘,但在图100(a)具有小焊盘宽度的孔中则被孔部分切掉了焊盘,所导致的问题是,得不到具有小焊盘围绕其整个外周的孔。在常规境况下,由于在穿孔处理时精度、基板膨胀、或者用于曝光的光掩膜尺寸上的变化,在对位方面的精度有一定限制。此外,在高密度电路板上所要形成的孔有许多种直径,并且孔的数量也非常之多。正因为这些原因,所以,对所有孔精确地实现对位是非常困难的。因此,如JP-A-3-236956和JP-A-7-7265中所描述的,电路设计存在的问题是:不顾及高密度电路板对无焊盘孔或者小焊盘宽度的孔的要求,而采用大焊盘宽度。
本发明的目的是:提供一种按诸如减去法、添加法、或者半添加法制造电路板的方法,该方法解决了孔与焊盘之间由于在形成抗蚀层和抗镀层时对位上所导致的错位问题。这样一种方法可以应用于高密度电路板所要求的无焊盘孔或者具有小焊盘宽度的孔。
发明内容
为了解决此问题,发明人进行了研究,得到了以下发明:
(1)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在基板表面以及在基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层)的表面上,形成第一树脂层;在设置于导电层表面的第一树脂层上,形成第二树脂层,所述第二树脂层在第一树脂层的显影液中是不溶的或者微溶的,并且用第一树脂层的显影液,除去设置于孔上的第一树脂层。
(2)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在具有通孔或/和盲孔并且在除了所述通孔或/和所述盲孔的内壁面之外的基板表面上具有导电层)的表面上,形成第一树脂层;在设置于表面上的第一树脂层上,形成第二树脂层,所述第二树脂层在第一树脂层的显影液中是不溶的或者微溶的,并且用第一树脂层的显影液,除去设置于孔上的第一树脂层。
(3)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在基板表面以及在基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层)的表面上,形成第一树脂层;在设置于导电层表面的第一树脂层上,形成第二树脂层;除去设置于孔上的第一树脂层;形成通孔或/和盲孔内壁面上的第四树脂层;除去第二树脂层,并且,除去第一树脂层。
(4)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:相对绝缘基板在该导电层的表面上设置光致可交联树脂层,该绝缘基板根据(3)的方法制造,在基板表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层,并且根据情况在通孔或/和盲孔的内壁上以及在孔的***部分中具有第四树脂层;使与电路部分相对应部分处的光致可交联树脂交联;除去与非电路部分相对应部分处的未反应的光致可交联树脂层;蚀刻露出的导电层,并且除去第四树脂层和光致可交联树脂层。
(5)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在基板表面以及在基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层)的表面上,形成光致可交联树脂层;在导电层表面上的光致可交联树脂层的部分上形成第二树脂层;去除设置于孔上的光致可交联树脂层;在孔中的导电层上设置第四树脂层;使与电路部分相对应部分处的光致可交联树脂交联;除去第二树脂层;除去与非电路部分相对应部分处的未反应的光致可交联树脂层;蚀刻导电层的露出部分;以及,去除第四树脂层和光致可交联树脂层。
(6)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在基板表面以及在基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层)的表面上,形成光致电导层;在除了孔上的部分之外的光致电导层上,形成第二树脂层;去除孔上的光致电导层的部分;在孔中的导电层的部分上,形成第四树脂层;去除第二树脂层;在光致电导层上形成静电潜像;在与电路部分相对应的部分处,在光致电导层上形成第三树脂层;去除与非电路部分相对应的部分处的光致电导层;蚀刻导电层的露出部分;以及,去除第三树脂层、光致电导层、和第四树脂层。
(7)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在基板表面以及在基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层)的表面上,形成光致电导层;在除了孔上的部分之外的光致电导层上,形成第二树脂层;去除孔上的光致电导层的部分;去除第二树脂层;在光致电导层上形成静电潜像;在与电路部分相对应部分处的光致电导层,以及在孔中的导电层的部分上,形成第三树脂层;去除与非电路部分相对应的光致电导层的部分;蚀刻导电层的露出部分;以及,去除第三树脂层和光致电导层。
(8)一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板(在基板表面以及在基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有第一导电层)的表面上,形成光致可交联树脂层,作为第一树脂层;在设置于导电层表面上的光致可交联树脂层上,形成第二树脂层;去除设置于孔上的光致可交联树脂层;使与非电路部分相对应的部分中的光致可交联树脂层交联;去除未反应的光致可交联树脂层和第二树脂层;在露出的第一导电层上形成第二导电层;以及,去除交联的光致可交联树脂层,并且去除在其下部的所述第一导电层。
(9)根据(1)、(2)、(3)、(5)、(6)、(7)和(8)中任一项所述的制造电路板的方法,其中,在设置于表面导电层上的第一树脂层上形成第二树脂层的步骤,包括以下步骤:使第一树脂层的表面均匀带电,以及,使设置于孔上的第一树脂层与设置在表面导电层上的第一树脂层之间产生电位差,并且,利用该电位差,在设置于表面导电层上的第一树脂层上形成第二树脂层。
(10)根据(1)、(3)、(5)、(6)和(7)中任一项所述的制造电路板的方法,进一步包括以下步骤:在去除设置于孔上的第一树脂层之后,在设置于孔的内壁面上的导电层上,设置镀覆导电层。
(11)根据(1)、(3)、(5)、(6)和(7)中任一项所述的制造电路板的方法,进一步包括以下步骤:在去除设置于孔上的第一树脂层之后,在形成于孔的内壁面上的导电层上,设置镀覆导电层,而且,用第一树脂层去除溶液,除去在孔***部分中的第一树脂层,以扩大与焊盘部分相对应的部分。
(12)一种电路板,在该电路板中,由导电层在绝缘基板上形成电路部分,并且设有用导电层覆盖内壁或者进行填充的通孔或/和盲孔,其中:通孔和/或盲孔的焊盘相对孔连续形成如同心圆,在绝缘基板的拐角部分设定为基准点的情况下,焊盘非连接部分中导电层的最大高度大于等于-5μm,并且小于等于电路部分中导电层的厚度,而且从所述基准点开始的焊盘宽度为0至40μm。
(13)根据(12)所述的电路板,其中:焊盘宽度的最大与最小值之间的差小于等于8μm。
(14)根据(12)或者(13)所述的电路板,其中:电路部分中的导电层的截面形状与焊盘部分中的导电层的不同。
(15)根据(12)至(14)中任一项所述的电路板,其中:在焊盘的导电层中,具有最大高度的部分出现在从孔的内壁开始到孔中的导电层的厚度的范围中。
根据本发明的制造电路板的方法(1)和(2),是制造具有树脂的开口基板的方法,其构成本发明中的基础处理。在根据本发明的制造电路板的方法(1)中,首先,在绝缘基板(在表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层)的表面上,设置第一树脂层,以封堵孔。接着,利用诸如电沉积法,在第一树脂层上形成第二树脂层。
在根据本发明的制造电路板的方法(1)中,使用一种溶液形成第二树脂层,在该溶液中,用作第二树脂层的树脂成微粒状态散布在液体中。使树脂微粒带电为正电或者负电。如图101所示,电路形成基板4在表面和孔3的内壁上设有导电层2,并且叠放第一树脂层5,当布置显影电极19时,使其与电路形成基板4相对,并且,将电路形成基板4的导电层2接地。在施加适当偏压的情况下,使带电树脂微粒20根据电场E在电路形成基板4的方向电泳。图101图示树脂微粒20带电为正并施加正偏压的情况。同样地,在树脂微粒20带电为负,并且施加负偏压的情况下,使树脂微粒20以相同的方式在电路形成基板4的方向电泳。
树脂微粒通过电泳靠近电路形成基板的方向,沉积在光致电导层上的树脂微粒的数量,由光致电导层的静电容量确定。如图102所示,绝缘基板1中,具有在各表面以及通孔(透孔)31或/和过孔(盲孔)32的内壁上的导电层2,以及结合在其上的光致电导层15,光致电导层15的静电容量受其下层的形状影响。就是说,在导电层2上的光致电导层15的部分与在通孔(透孔)31或/和过孔(盲孔)32上的光致电导层15的部分之间,导致静电容量的差异。
下面,描述在光致电导层的静电容量上的差异,以及基于静电容量差异所沉积的第二树脂层的数量的差异。当将此电路板设定为具有导电层表面与光致电导层表面作为电极的电容器时,下式(1)成立:
Q=CV (1)
[其中,Q:光致电导层上的电荷;C:静电容量;以及,V:光致电导层表面相对导电层表面的电位]
静电容量C可以用下式(2)表示:
C=εS/d (2)
[其中,ε:介电常数;d:光致电导层表面与导电层表面之间的距离;以及,S:面积]
这里,孔上的光致电导层部分的静电容量表示为CH;表面导电层上的光致电导层部分的静电容量表示为CS;孔上的光致电导层部分上的电荷表示为QH;表面导电层上的光致电导层部分上的电荷表示为QS;孔上的光致电导层表面部分的电位表示为VH;表面导电层上的光致电导层部分上的电位表示为VS;用于形成第二树脂层、沉积在孔上的光致电导层部分上的树脂微粒的数量表示为NH;用于形成第二树脂层、沉积在表面导电层上的光致电导层部分上的树脂微粒的数量表示为NS;孔上的光致电导层部分表面与导电层表面之间的距离表示为dH;而表面导电层上的光致电导层部分表面与导电层表面之间的距离表示为dS。
就是说,如图103所示,在孔上与表面导电层上之间,当比较给定面积中(S为恒定值)的静电容量C时,因为孔上的光致电导层部分表面与导电层表面之间的距离dH 22,大于在表面导电层上的光致电导层部分表面与导电层表面之间的距离dS 21,所以,孔上的静电容量CH小于在表面导电层上的静电容量CS。树脂微粒沉积在光致电导层上,使得光致电导层的整个表面成为等电位(亦即VH=VS)。所以,孔上的电荷QH变得少于表面导电层上的电荷QS。如下式(3)所示,电荷Q的量值与用于形成第二树脂层的树脂微粒的数量N成比例。
Q=Nq (3)
[其中,N:用于形成第二树脂层的树脂微粒的数量;以及,q:用于形成第二树脂层的一个微粒的电荷]
所以,用于形成第二树脂层、沉积在孔上的光致电导层部分上的树脂微粒的数量NH变得非常小,并且小于用于形成第二树脂层、沉积在表面导电层上的光致电导层部分上的树脂微粒的数量NS。
如上所述,在设置于孔上的第一树脂层上所叠加的第二树脂层的数量,与在设置于表面导电层上的第一树脂层上所叠加的第二树脂的数量之间产生了差异,这是由于在静电容量C上的差异所导致的。就设置于表面导电层上的第一树脂层上所设置的第二树脂层而言,形成上述第二树脂层,使其达到这样一种厚度,以对第一树脂层的显影液构成抵抗特性。另一方面,就设置于孔上的第一树脂层而言,以这样一种量设置此第二树脂层,使其在第一树脂层上被第一树脂层的显影液腐蚀。在以第二树脂层作为抗蚀剂的情况下,通过除去设置于孔上的第一树脂层,可以精确并有选择地露出设置在孔内壁上和孔周围的导电层。
在根据本发明的制造电路板的方法(2)中,可以通过使用具有通孔或/和盲孔并且在除了孔内壁之外的表面上具有导电层的绝缘基板,代替在表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层的绝缘基板,按照与在根据本发明的制造电路板的方法(1)中所示的相同方式,制造具有树脂的开口电路板。
在根据本发明的制造电路板的方法(1)和(2)中所包括的顺序处理方法,不需要对位处理。因此,无论电路板中所出现的孔的尺寸、形状、数量和位置如何,都可以容易地制造具有树脂的开口基板,其中只有孔部分中精确并有选择地不出现树脂层。
图11至图14是图示具有树脂的开口基板实例的示意性剖视图,该基板通过在根据本发明的制造电路板的方法(1)中所包括的一系列处理制成。图11图示一种具有树脂的开口基板11,其中,第一树脂层5和第二树脂层6设置在除了孔3部分之外的绝缘基板1的表面上,绝缘基板1在表面和孔3的内壁上具有导电层2。在根据本发明的制造电路板的方法(1)中,通过调整第二树脂层的形成条件以及孔上的第一树脂层的去除条件,可以除去与距孔内壁的距离La相对应的部分中的第一树脂层,如图12所示。此外,可以形成均一的焊盘宽度,如图99所示。而且,第一树脂层或/和第二树脂层也能形成具有凸出到孔中的树脂的开口基板,如图13和图14所示。
图15至图18是图示具有树脂的开口基板实例的示意性剖视图,该基板通过在根据本发明的制造电路板的方法(2)中所包括的一系列处理制成。图15图示一种具有树脂的开口基板11,其中,第一树脂层5和第二树脂层6设置在除了孔3部分之外的绝缘基板1的表面上,绝缘基板1在表面上具有导电层2。在根据本发明的制造电路板的方法(2)中,通过调整第二树脂层的形成条件和孔上的第一树脂层的去除条件,可以除去与距孔内壁的距离La相对应的部分中的第一树脂层,如图16所示。此外,可以形成均一的焊盘宽度,如图99所示。而且,也能形成一种具有树脂的开口基板,其中使第一树脂层和第二树脂层凸出到孔中,如图17和图18所示。
对于在根据本发明的制造电路板的方法中得到的具有树脂的开口基板而言,执行了通过适当合并以下步骤所得到的一系列处理,这些步骤包括孔填墨步骤、导电墨填充步骤、电沉积步骤、金属电镀步骤、抗蚀剂形成步骤、以及蚀刻步骤。因此,可以通过减去法、添加法、或者半添加法制造电路板。
附图说明
图1是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图2是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图3是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图4是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图5是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图6是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图7是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图8是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图9是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图10是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图11是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图12是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图13是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图14是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图15是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图16是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图17是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图18是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图19是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图20是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图21是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图22是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图23是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图24是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图25是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图26是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图27是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图28是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图29是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图30是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图31是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图32是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图33是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图34是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图35是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图36是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图37是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图38是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图39是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图40是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图41是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图42是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图43是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图44是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图45是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图46是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图47是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图48是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图49是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图50是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图51(a)和图51(b)图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图52(a)和图52(b)图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图53(a)和图53(b)图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图54是用于形成电路的基板;
图55是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图56是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图57是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图58是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图59是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图60是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图61是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图62是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图63是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图64是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图65是图示根据本发明的电路板的孔焊盘部分的示意性平面图;
图66(a)和图66(b)图示图65的直线A部分的示意性剖视图;
图67是图示根据本发明的电路板孔焊盘部分的示意性平面图;
图68是图示根据本发明的电路板孔焊盘部分的示意性平面图;
图69(a)、图69(b)和图69(c)图示图68的直线A部分的示意性剖视图;
图70(a)、图70(b)和图70(c)图示图68的直线A部分的示意性剖视图;
图71(a)、图71(b)和图71(c)图示图68的直线A部分的示意性剖视图;
图72(a)、图72(b)和图72(c)图示图68的直线A部分的示意性剖视图;
图73(a)、图73(b)和图73(c)图示图68的直线A部分的示意性剖视图;
图74(a)和图74(b)图示本发明中的电路板实例的示意性剖视图;
图75是本发明中的电路板实例的示意性剖视图;
图76(a)和图76(b)图示本发明中的电路板实例的示意性剖视图;
图77是图示根据本发明的电路板的孔焊盘部分的示意性平面图;
图78(a)、图78(b)和图78(c)图示图77的直线B部分的示意性剖视图;
图79(a)、图79(b)和图79(c)图示图77的直线C部分的示意性剖视图;
图80(a)和图80(b)图示本发明中的电路板实例的示意性剖视图;
图81是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图82是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图83是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图84是由本发明电路板制造方法得到的具有树脂的开口基板实例的剖视图;
图85是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图86是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图87是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图88是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图89是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图90是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图91是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图92是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图93是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图94是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图95是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图96是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图97是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图98(a)和图98(b)是具有通孔和/或盲孔的电路板的实例;
图99是图示孔和焊盘的示意图;
图100(a)和100(b)图示孔与焊盘之间错位的示意图;
图101是图示本发明电路板制造方法中第二树脂层形成步骤的剖视图;
图102是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图103是图示本发明电路板制造方法中的一个步骤的剖视图;
图104(a)和图104(b)是示意性平面图,图示在孔直径、孔间距离、以及电路部分中导电层的宽度都相等的电路板中,具有小焊盘宽度的孔(a)与具有大焊盘宽度的孔(b)的比较;以及
图105(a)和图105(b)是示意性平面图,图示在孔直径、孔间距离、以及电路部分中导电层的宽度都相等的电路板中,带有小焊盘宽度的孔(a)与带有大焊盘宽度的孔(b)之间的错位的比较。
标号说明
1 绝缘基板
2 导电层
3 孔
4 电路形成基板
5 第一树脂层
6 第二树脂层
7 孔中电镀导电层
8 第三树脂层
10 第四树脂层
11 具有树脂的开口基板
12 第一导电层
13 第二导电层
17 孔
18 焊盘
19 显影电极
20 树脂微粒
21 表面导电层上的第一树脂层表面与导电层表面之间的距离
22 孔上的第一树脂层表面与导电层表面之间的距离
24 碱溶性树脂层
25 光致可交联树脂层
26 交联部分
27 多层光致可交联树脂层
28 电路部分
31 通孔(透孔)
32 过孔(盲孔)
33 填隙过孔
38 光致可交联树脂层(干膜光致抗蚀剂)
39 交联部分
具体实施方式
制造具有树脂的开口基板的方法
参照图1至图5,描述制造具有树脂的开口基板的方法的实施例,作为根据本发明的制造电路板方法的基础。以通孔为例进行描述。对于盲孔情况,按照与下面所述相同的方法,也可以制造电路板。此外,同样,在通孔与过孔共存的积层基板中,也可以用相同的方法制造电路板。
在根据本发明的制造电路板的方法(1)中,电路形成基板4由在表面和孔3的内壁上具有导电层2的绝缘基板1形成,叠加第一树脂层5以使其搭盖在电路形成基板4上,并且封住孔3,如图1(图2)所示。然后,通过诸如电沉积法的方式,在设置于表面导电层上的第一树脂层5上,形成第二树脂层6(图4)。此外,用第一树脂层的显影液,仅仅除去孔3上的第一树脂层5,第一树脂层5上叠加有少量第二树脂层,从而,制造出具有树脂的开口基板11(图5)。如图11至图14所示,可以通过调整第一树脂层的去除量,形成具有期望焊盘宽度的电路图形。
在根据本发明的制造电路板的方法(2)中,电路形成基板4由具有孔3(如图6所示)和在表面上的导电层2的绝缘基板1构成,叠加第一树脂层5使其搭盖在电路形成基板4上,并且封住孔3,如图6(图7)所示。接着,通过诸如电沉积法的方式,在设置于表面导电层上的第一树脂层5上,形成第二树脂层6(图9)。进而,用第一树脂层的显影液,除去孔3上且其上没有形成第二树脂层的第一树脂层5,从而,制造出具有树脂的开口基板11(图10)。如图15至图18所示,通过调整第一树脂层的去除量,可以形成具有期望焊盘宽度的电路图形。
用减去法制造电路板的方法
在根据本发明的制造电路板的方法(3)中,通过与根据本发明制造电路板的方法(1)相同的方法,制造具有树脂的开口基板11(图5)。如图11至图14所示,通过调整第一树脂层的去除量,可以形成具有期望焊盘宽度的电路图形。随后,在孔内壁上和在孔周边部分的导电层上形成第四树脂层10(图19),并且除去第二树脂层6和第一树脂层5。结果,可以获得这样一种状态,即用第四树脂层10仅覆盖孔的内壁和孔的周边部分(图20)。第二树脂层6和第一树脂层5可以同时除去,以及,可以在除去第二树脂层6之后(图22),再除去第一树脂层5(图20)。然而,也可以在孔内壁上和孔周边部分的导电层上设置第四树脂层10之前,除去第二树脂层6(图21),随后,设置第四树脂层10(图22),然后,再除去第一树脂层5(图20)。
对于在表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层、并且在与孔和焊盘部分相对应的导电层上设有第四树脂层的绝缘基板(图20)而言,例如,通过光刻法、丝网印刷法、以及喷墨法,可以在表面导电层上设置抗蚀层。这种设置抗蚀层的方法描述在“印刷电路技术手册”(日本电子封装和电路协会编辑,并于1987年由THE NIKKANKOGYO SHIMBUN有限公司发行)、JP-A-5-338187、JP-A-2002-16343、日本专利No.3281476、日本专利No.3281486、JP-A-2002-158422、以及JP-A-2002-23470等出版物中有披露。
根据本发明的制造电路板的方法(4),使用光致可交联树脂层作为光刻法之一,并且在表面导电层上设置抗蚀层。绝缘基板(图20)在表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层、并且在与孔和焊盘部分相对应的导电层上设有第四树脂层,对于绝缘基板设置光致可交联树脂层38(图23)。接着,曝光电路部分,以交联光致可交联树脂层(图24),之后除去未反应的光致可交联树脂层(图25),然后,通过蚀刻除去与曝光的非电路部分相对应的导电层2(图26),并且除去不需要的交联部分39抗蚀层,以制造电路板(图27)。
使用光致可交联树脂层作为第一树脂层,用减去法制造电路板的方法
在根据本发明的制造电路板的方法(5)中,首先,在绝缘基板(图1)的表面上设置光致可交联树脂层(图2)作为第一树脂层5,其中绝缘基板在表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层。下一步,在导电层2上所设置的光致可交联树脂层上,形成第二树脂层6(图4)。然后,用光致可交联树脂层去除溶液,除去设置于孔3上未被第二树脂层6覆盖的光致可交联树脂层(图5)。如图11至图14所示,通过调整第一树脂层的去除量,可以形成具有期望焊盘宽度的电路图形。
然后,在孔3的内壁上和孔***中的导电层部分上,形成第四树脂层10(图28)。为了选择性地在孔3的内壁上和孔***中的导电层部分上形成第四树脂层,最好使用电沉积法。然后,通过使用光掩膜的接触辐射或者投影辐射,或者激光直接绘图法,使电路图形曝光,从而,使与电路部分相对应的光致可交联树脂层部分26交联(图29)。
然后,除去光致可交联树脂层与非电路部分相对应的未反应部分和第二树脂层(图30)。可以通过一个操作除去光致可交联树脂层未反应部分和第二树脂层。可选择地,可以在除去第二树脂层之后,再除去光致可交联树脂层的未反应部分。然后,通过蚀刻,除去与非电路部分相对应的导电层2露出部分(图31)。通过剥离,除去遗留的第四树脂层10和光致可交联树脂层交联部分26,从而,制造出电路板(图32)。
在本发明中用于制造电路板的方法(5)按其步骤的次序进行了描述。然而,也可通过组合各步骤来制造同样的电路板,而不强求按照步骤的次序制造电路板的方式。换而言之,在直到除去孔上的光致可交联树脂层部分步骤的处理(图5)中,按照与本方法的第一方面相同的步骤次序执行制造。然后,可以改变以下四个步骤的次序:在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤;交联光致可交联树脂与电路部分对应部分的步骤;除去第二树脂层的步骤;以及,除去光致可交联树脂层与非电路部分对应的未反应部分的步骤。例如,有一种方法,其中顺序执行以下步骤:在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤;除去第二树脂层的步骤;交联光致可交联树脂与电路部分对应部分的步骤;以及,除去光致可交联树脂层与非电路部分对应的未反应部分的步骤,以及有另一种方法,其中顺序执行以下步骤:除去第二树脂层的步骤;在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤;交联光致可交联树脂与电路部分对应部分的步骤;以及,除去光致可交联树脂层与非电路部分对应的未反应部分的步骤。
可选择地,可以提及一种方法,其中顺序执行如下步骤:在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤;交联与电路部分对应的光致可交联树脂部分的步骤;除去第二树脂层的步骤;以及,除去与非电路部分对应的光致可交联树脂层未反应部分的步骤,以及另一种方法,其中顺序执行如下步骤:交联与电路部分对应的光致可交联树脂部分的步骤;在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤;除去第二树脂层的步骤;以及,除去与非电路部分对应的光致可交联树脂层未反应部分的步骤。对于在除去第二树脂层的步骤之前进行使与电路部分对应的光致可交联树脂部分交联的步骤,可以经由第二树脂层使光致可交联树脂层曝光。
此外,也可以同时执行除去第二树脂层的步骤和除去与非电路部分对应的光致可交联树脂层未反应部分的步骤。可以提及一种方法,其中顺序执行如下步骤:在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤,以及交联与电路部分对应的光致可交联树脂部分的步骤,然后,顺序执行除去第二树脂层的步骤,以及除去与非电路部分对应的光致可交联树脂层未反应部分的步骤;或者一种方法,其中顺序执行交联与电路部分对应的光致可交联树脂的部分的步骤,以及在孔中导电层部分上设置第四树脂层的步骤,然后,顺序执行除去第二树脂层的步骤,以及除去与非电路部分对应的光致可交联树脂层未反应部分的步骤。这种方法较好,因为可以减少一个步骤。
使用光致电导树脂层作为第一树脂层,用减去法制造电路板的方法
采用本发明的用于制造电路板的方法(6),首先,在电路形成基板4(图1)的各表面上设置光致电导层5,该电路形成基板4是在各表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层的绝缘基板(图2)。然后,通过诸如电沉积法,在各导电层2上的光致电导层5部分上形成第二树脂层6(图4)。随后,用光致电导层的显影剂,除去孔3上未被第二树脂层6覆盖的光致电导层5部分(图5)。如图11至图14所示,根据被除去的光致电导层的量,可以调整孔的焊盘宽度。
然后,用第二树脂层去除溶液,除去遗留的第二树脂层6(图21)。在露出的光致电导层5上形成正电或者负电的静电潜像(图33)。利用静电潜像,在电路部分以及在孔中导电层的部分上,通过诸如电沉积法形成第三树脂层8(图34)。在用光致电导层的显影剂除去未被第三树脂层8覆盖的光致电导层5的部分之后(图35),通过蚀刻除去与非电路部分相对应的导电层2露出部分(图36)。通过剥离,除去遗留的第三树脂层8和光致电导层5,从而,制造出电路板(图32)。
采用本发明的用于制造电路板(7)的方法,与采用本发明的用于制造电路板的方法(1)一样,电路形成基板4是在各表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层的绝缘基板(图2),在该电路形成基板4的各表面上设置光致电导层5(图1)。然后,通过诸如电沉积的方法,在导电层2上的光致电导层5部分上,形成第二树脂层6(图4)。随后,用光致电导层的显影剂,除去孔3上未被第二树脂层6覆盖的光致电导层5部分(图5)。如图11至图14所示,根据被除去的光致电导层的量,可以调整孔的焊盘宽度。
随后,在孔中导电层露出的部分上,形成第四树脂层10(图37)。然后,用第二树脂层去除溶液,除去遗留的第二树脂层6(图38)。可选择地,在用第二树脂层去除溶液除去第二树脂层6之后(图21),在孔中导电层的露出部分上,通过诸如电沉积法形成第四树脂层10(图38)。在露出的光致电导层5上,形成正电或者负电的静电潜像(图39)。利用静电潜像,通过诸如电沉积法,在电路部分处进一步形成第三树脂层8(图40)。在用光致电导层的显影剂除去未被第三树脂层8覆盖的光致电导层5部分之后(图41),通过蚀刻除去与非电路部分相对应的导电层2露出部分(图42)。通过剥离,除去遗留的第三树脂层8、光致电导层5、以及第四树脂层10,从而,制造出电路板(图32)。
使用光致可交联树脂层作为第一树脂层,用半添加法制造电路板的方法
在根据本发明的制造电路板的方法(8)中,首先,在绝缘基板1(图43)上形成孔3(图44)。随后,在绝缘基板1的表面上设置薄第一导电层12(图45)。接着,在第一导电层12上设置光致可交联树脂层25作为第一树脂层,以使其搭盖孔(图46)。随后,通过诸如电沉积法,在设置于第一导电层12上的光致可交联树脂层25上形成第二树脂层6(图47)。然后,用光致可交联树脂层去除溶液,除去设置于孔3上未被第二树脂层6覆盖的光致可交联树脂层25,以制造具有树脂的开口基板11(图48)。通过调整光致可交联树脂层的去除量,可以得到具有期望焊盘宽度的孔。
其后,执行曝光步骤,以使对应于非电路部分的光致可交联树脂层25部分交联(图49)。随后,除去第二树脂层和未反应的光致可交联树脂层,以形成由交联部分26构成的抗镀层(图50)。在形成抗镀层之后,通过电镀处理,在第一导电层12露出部分的表面上,形成第二导电层13(图51)。然后,除去交联部分26(抗镀层)(图52),并且通过蚀刻,除去在抗镀层下方设置的薄第一导电层12(图53)。孔可用第二导电层填满也可不用其填满。图51(a)、图52(a)和图53(a)图示孔中未填满第二导电层13的状态,而图51(b)、图52(b)和图53(b)则图示孔中填满第二导电层13的状态。
形成第二树脂层的步骤
在根据本发明的制造电路板的方法(9)中,根据本发明的制造电路板的方法(1)、(2)、(3)、(5)、(6)、(7)和(8)的方法形成第一树脂层,方法(9)中,在除了设置于孔上的部分之外的第一树脂层上形成第二树脂层步骤中,利用了带电步骤。在根据本发明的制造电路板的方法(9)中,首先,为了形成第二树脂层而使第一树脂层的表面带电。在下述情况下,即设置在表面导电层上的第一树脂层与设置在绝缘层诸如空气或者绝缘基板上的第一树脂层,在相同的条件下经受带电处理的情况下,设置于绝缘层上的第一树脂层中电位的绝对值,大于设置在表面导电层上的第一树脂层上的电位的绝对值。当将电位差看作静电潜像,并且通过诸如电沉积法在第一树脂层上形成第二树脂层时,在设置于孔上的第一树脂层上所结合的第二树脂层的量,与设置在表面导电层上的第一树脂层上所结合的第二树脂层的量之间形成差异。在形成于表面导电层上的第一树脂层上设置第二树脂层,达到这样一种厚度,以对第一树脂层的显影液产生抗蚀特性,而在设置于孔上的第一树脂层上形成第二树脂层,则达到这样的量,使其被第一树脂层的显影液腐蚀。在将第二树脂层设定为抗蚀剂的情况下,通过除去设置于孔上的第一树脂层,可以精确并且有选择地露出孔内壁上和孔周围的导电层。
尽管对根据本发明的制造电路板的方法(9)应用于根据本发明的制造电路板的方法(1)的实例进行描述,但按照同样的方式,也可以将其应用于根据本发明的制造电路板的方法(3)、(5)、(6)、(7)和(8)。
绝缘基板在表面上以及通孔或/和盲孔的内壁具有导电层(图1),第一树脂层5设置在绝缘基板的表面上(图2)。随后,通过诸如电晕充电的方式,使第一树脂层5的表面几乎均匀经受带电处理,并因此成为具有正电荷或者负电荷,从而在设置于孔3上的第一树脂层5与设置在第二导电层13上的第一树脂层5之间造成电位差(图3)。图3图示执行充正电的情况,其中电位值以字符的大小表示。换而言之,与设置在导电层13上的第一树脂层5相比,设置于孔3上与空气接触的第一树脂层5具有较高的电位。然后,利用此电位差,通过诸如电沉积的方式,在设置于第二导电层13上的第一树脂层5上,形成第二树脂层6(图4)。进而,采用第一树脂层的显影液,仅仅除去结合有较少量第二树脂层的设置于孔3上的第一树脂层5,从而制备成具有树脂的开口基板11(图5)。
接着,描述根据本发明的制造电路板的方法(9)应用于根据本发明的制造电路板的方法(2)的实例。电路形成基板4由具有孔3和在表面上的导电层2的绝缘基板构成,如图6所示,第一树脂层5叠加在电路形成基板4上,以使其搭盖封堵孔3(图7)。随后,通过诸如电晕充电的方式,使第一树脂层5的表面几乎均匀经受带电处理,并因此成为具有正电荷或者负电荷,从而在设置于孔3上的第一树脂层5与设置在第二导电层13上的第一树脂层5之间造成电位差(图8)。图8图示执行充正电的情况,其中电位值以字符的大小表示。换而言之,根据同样的带电条件,与设置在导电层13上的第一树脂层5相比,设置于孔3上与空气接触的第一树脂层5具有较高的电位。接着,利用此电位差,通过诸如电沉积的方式,在设置于第二导电层13上的第一树脂层5上,形成第二树脂层6(图9)。此外,用第一树脂层的显影液,除去设置于孔3上并且其上没有形成第二树脂层的第一树脂层5,因而,制造出具有树脂的开口基板11(图10)。
对应于精细布线的减去法
通常,减去法不适合用于精细布线,这是由于下列原因:经常在具有导电层与绝缘基板结合的叠层板上设置孔,然后,通过非电镀处理和电镀处理,在包括孔的内壁的叠层板表面上设置导电层,如图54所示。当通过电镀较厚地设置导电层以使孔的内壁具有导电可靠性时,也会使设置在表面上的导电层的厚度增加。因此,当通过蚀刻除去在非电路部分中的导电层时,面蚀刻成为问题。因此,存在的问题在于:不可能与布线图形的微细化相适应。所以,要求设置在孔的内壁上的导电层具有足够的厚度,而设置在表面上的导电层则尽可能薄。
下面描述根据本发明的制造电路板的方法(10)。在如图55所示的表面和孔内壁上具有导电层的绝缘基板上结合第一树脂层,以使其搭盖封住孔(图56)。对于在表面上和孔的内壁具有导电层的绝缘基板,可以使用这样得到的绝缘基板,即,通过在两面结合有导电层12的绝缘基板1上形成孔3,然后,再通过非电镀处理,在孔3中和表面上设置薄导电层13。接着,通过诸如电沉积的方式,在设置于表面导电层上的第一树脂层5上形成第二树脂层6(图57)。进一步,用第一树脂层的显影液,仅仅除去设置于孔3上且其上没有形成第二树脂层的第一树脂层5(图58)。
接着,通过诸如电镀的方式,在露出的导电层3上设置电镀的导电层7(图59)。随后,除去第二树脂层(图60),然后,再除去第一树脂(图61)。结果,可以仅仅使孔中的导电层加厚。第二树脂层和第一树脂层可以一次除去。
换而言之,通过将根据本发明的制造电路板的方法(10)应用于根据本发明的制造电路板的方法(1)、(3)、(5)、(6)和(7),在除去形成于孔部分上的第一树脂层之后,通过诸如电镀处理,在露出的孔中的导电层上,可以设置电镀的导电层。这样,可以使得设置在表面上的导电层的厚度薄而均匀,同时保持在孔中的导电层的厚度。因此,可以通过减去法形成精细布线。
在根据本发明的制造电路板的方法(11)中,通过诸如电镀的方式,在孔的内壁上设置电镀的导电层7(图61),然后,按照与根据本发明的制造电路板的方法(10)同样的方式,再次用第一树脂层的显影液,按期望的量除去第一树脂层5。在这种情况下,通过调整第一树脂层的去除量,可以制造出具有期望焊盘宽度的电路板,如图62至图64所示。而且,根据此方法,孔的焊盘具有如图99所示的均一宽度。根据本发明的制造电路板的方法(11)可以应用于根据本发明的制造电路板的方法(1)、(3)、(5)、(6)和(7)。
电路板
下面描述通过本发明的电路板制造方法所得到的电路板。
根据本发明的电路板(12),借助于导电层在绝缘基板上形成电路部分,并且具有以导电层覆盖内壁或者进行填充的通孔或/和盲孔,其特征在于:通孔或/和盲孔的焊盘连续地形成,如同相对于孔的同心圆,以绝缘基板的拐角部分设定为基准点的情况下,焊盘非连接部分中的导电层的最大高度大于等于-5μm,并且小于等于电路部分中的导电层的厚度,而且,从基准点开始的焊盘宽度为0至40μm。
根据本发明的电路板(13)的特征在于:焊盘宽度的最大值与最小值之间的差小于等于8μm。换而言之,孔17的焊盘18连续形成如同心圆,并且满足有关提高密度亦即减小焊盘宽度的要求。
图104是比较的示意性平面图,图示电路板中(a)具有小焊盘宽度的孔,与(b)具有大焊盘宽度的孔,其中孔直径、孔间距离、以及电路部分中导电层的宽度都相等。图105图示在电路板中产生具有距离X的错位情况。在图105(a)中具有小焊盘宽度的孔和在图105(b)中具有大焊盘宽度的孔,都不能形成均一的焊盘宽度。在图105(b)中具有大焊盘宽度的孔,孔的整个***形成焊盘。在图105(a)中具有小焊盘宽度的孔,存在的问题在于焊盘被从孔的***部分切掉。在根据本发明的电路板(13)中,焊盘宽度是均一的,并且不会导致这样的问题。此外,在根据本发明的电路板(13)中具有小焊盘宽度的孔,可以提高密度,如图104(a)所示。当焊盘宽度超过40μm时,判定焊盘宽度为大。结果,获得如图104(b)所示的具有低密度的电路板,因而,不能与密度上的提高相适应。
此外,在孔焊盘非连接部分中的导电层的最大高度大于等于-5μm,并且小于等于在电路部分中的导电层的厚度。所以,在孔焊盘的非连接部分中,电路板难于受温度和湿度的影响。于是,电路板具有高可靠性。原因在于:绝缘基板的拐角部分被认为承受电路板中最大负荷,得到导电层的保护。当在孔焊盘的非连接部分中的导电层的高度小于-5μm时,增大了绝缘基板的露出面积,从而温度和湿度的影响增大。此外,当使电路部分中的导电层的厚度超过时,孔部分成为凸出,使得对机械冲击的耐抗性降低,或者导致对安装电路板步骤的影响。
根据本发明的电路板(14)的特征在于:在电路部分中的导电层的剖面形状与在焊盘部分中的导电层的不同。根据本发明的电路板(15)的特征在于:具有最大高度的部分出现在从焊盘导电层中的孔内壁开始的孔中导电层厚度的范围内。
图65是图示根据本发明的电路板的孔焊盘部分的示意性平面图,在孔17周围形成由导电层构成的焊盘18,并且从焊盘开始连接布线28。在根据本发明的电路板中,相对孔17同心地形成焊盘18。此外,在绝缘基板的拐角部分设定为基准点G的情况下,焊盘非连接部分中的导电层18的最大高度T1大于等于-5μm,并且小于等于电路部分中的导电层的厚度T2。而且,从基准点G开始的焊盘宽度L小于等于40μm。图66(a)和图66(b)图示T1等于电路部分中的导电层的厚度T2,而焊盘宽度L大于0μm且小于等于40μm的情况。
图68图示在根据本发明的电路板中焊盘宽度L为0μm的情况的示意性平面图。焊盘指在孔周围设置的导电层。在本发明中,在焊盘宽度L为0μm的情况下,在从上部观看孔可以确认的焊盘导电层,设定为具有0μm焊盘宽度L的焊盘。图69至图73是图示沿图68中直线A的电路板的示意性剖视图。焊盘宽度L为0μm,以及,T1大于等于-5μm,并且小于等于电路部分中导电层的厚度T2。在图69中,焊盘部分导电层中的上端面与孔的内壁垂直。图69(a)说明T1等于T2,图69(b)说明T1为0μm,而图69(c)则说明T1大于等于-5μm并且小于0μm。在图70中,焊盘部分导电层中的上端面呈扇形。图70(a)说明T1等于T2,图70(b)说明T1为0μm,而图70(c)则说明T1大于等于-5μm并且小于0μm。在图71中,焊盘部分导电层中的上端面为凸起。图71(a)说明T1等于T2,图71(b)说明T1为0μm,而图71(c)则说明T1大于等于-5μm并且小于0μm。在图72中,焊盘部分导电层中的上端面,从孔内壁向孔的中心部变高。图72(a)说明T1等于T2,图72(b)说明T1大于等于0μm并小于等于厚度T2,而图72(c)则说明T1大于等于-5μm并且小于0μm。在图73中,焊盘部分导电层中的上端面,从孔内壁向孔的中心部变低。图73(a)说明T1等于T2,图73(b)说明T1为0μm,而图73(c)则说明T1大于等于-5μm并且小于0μm。在本发明中,T1大于等于-5μm并且小于等于T2。然而,当在孔的开口部分周围亦即在基准点G周围的露出越小,电路板的可靠性提高越多。所以,更适宜的是,T1大于等于0μm并且小于等于T2。
图74是图示通孔的示意性剖视图,其中孔被导电层所填充。图74(a)图示焊盘宽度大于0μm并且小于等于40μm的实例。在图74(b)中,焊盘宽度为0μm。在根据本发明的电路板中,如果焊盘非连接部分中的导电层的高度T1大于等于-5μm且小于等于焊盘连接部分中的导电层的高度T2,并且,焊盘宽度L小于等于40μm,孔的内部可能因此被导电层填充。
图75是图示在通孔的一个开口部分与另一开口部分之间焊盘形状不同的实例的示意性剖视图。在一个开口部分,焊盘非连接部分中的导电层的最大高度T1_a大于等于0μm,并且小于等于焊盘连接部分中的导电层的高度T2_a,而且焊盘宽度L_a小于等于40μm。在另一开口部分,焊盘非连接部分中的导电层的最大高度T1_b为0μm,而焊盘宽度L_b为0μm。
图76是图示过孔的示意性剖视图。图76(a)图示填充有导电层的过孔实例,焊盘非连接部分中导电层的高度T1大于等于0μm并小于等于焊盘连接部分中导电层的高度T2,并且焊盘宽度L小于等于40μm。图76(b)图示未被导电层填充的过孔实例,焊盘非连接部分中导电层的高度T1大于等于0μm并小于等于焊盘连接部分中导电层的高度T2,并且焊盘宽度L小于等于40μm。
图67是图示根据本发明的电路板的孔焊盘部分的示意性平面图。在根据本发明的电路板中,期望的是,焊盘宽度的最大值与最小值之差应当小于等于8μm,而更适宜的则应当小于等于5μm。在这种状态下,孔和焊盘连续形成接近同心圆。在最大值与最小值之差小于等于8μm的状态下,孔的中心与焊盘的中心很少彼此错位。所以,根据本发明的电路板满足关于形成焊盘宽度成为均一的要求。换而言之,根据本发明的电路板,很难受到制造处理中错位精度的影响。当差大于8μm时,如图100(a)所示,在孔周围形成宽度不均一的焊盘。结果,电路板具有较低的可靠性。
图77是图示根据本发明的电路板的孔焊盘部分的示意性平面图。图78是图77中直线B的示意性剖视图,而图79则是图77中直线C的示意性剖视图。在根据本发明的电路板中,适宜的是:电路部分中的导电层的截面形状与焊盘部分中的导电层的应当彼此不同。在这种情况下,在电路部分导电层与焊盘部分导电层的连接部分中的体积得到增加。因此,可以得到能提高连接部分中的电可靠性的有利结果。例如,电路部分导电层与焊盘部分中导电层的截面形状的结合可以包括,图78(a)-图79(b),图78(a)-图79(c),图78(b)-图79(a),图78(b)-图79(c),图78(c)-图79(a),以及,图78(c)-图79(b)。
在根据本发明的电路板(4)中,焊盘的导电层中具有最大高度的部分,出现在从孔内壁开始到表示无焊盘孔或者具有小焊盘宽度的小焊盘孔的孔中导电层厚度的范围内,如图80所示。无论是圆筒形、锥形、还是穿孔形,具有这种孔的电路板都可以与密度上的提高相适应,以及,根据本发明可以提供电路板的有效实施例。
材料和步骤
下面描述根据本发明的制造电路板的方法以及与此电路板相关的材料。关于根据本发明的在表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层的绝缘基板,可以使用以下配置:一种配置,其中在具有导电层箔结合于绝缘基板的叠层板上设置孔,然后,通过电镀处理,在包括孔内壁的叠层板的表面上设置电镀的导电层;一种配置,其中在绝缘基板上设置孔,然后,通过溅镀法、蒸镀法、非电镀处理、非电镀处理-电镀处理、以及涂敷处理,在包括孔内壁的表面上设置导电层;以及,一种配置,其中在具有导电层箔结合于绝缘基板的叠层板上设置孔,然后,通过诸如非电镀法,仅仅在孔的内壁上单独设置导电层。在结合之后,也可以对导电层箔进行蚀刻处理使其成为薄膜。
关于根据本发明的具有通孔或/和盲孔以及除了孔内壁之外包括导电层的绝缘基板,可以使用一种配置,其中在通过将导电层结合到绝缘基板所获得的叠层板上设置孔。
关于绝缘基板,可以使用纸基板料酚醛树脂或者玻璃基料环氧树脂、聚酯膜、聚酰亚胺膜、以及液晶聚合膜等形成的基板。关于导电层,可以使用铜、银、金、铝、不锈钢、42合金、镍铬合金、钨、ITO(氧化铟锡)、导电聚合物、或者各种金属络合物。这些实例描述见“印刷电路技术手册”(日本电子封装和电路协会编辑,并于1987年由THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN LTD.发行)。
根据本发明的第一树脂层没有具体限制,只要求具有下列特性,其自由地热压结合于电路形成基板,并叠放以使其搭盖孔部分,并且,对第一树脂层的显影液具有可溶性,此外,满足在根据本发明的制造电路板的方法中所包括的顺序处理中的后续步骤的要求。具体实例包括:由丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂、线性酚醛树脂、苯乙烯-顺丁烯酸酯共聚物、醋酸乙烯树脂、或者苯甲酸乙烯树脂形成的膜;在通过向树脂引入酸基所得到碱性溶液中溶解的膜;以及非感光膜诸如水溶性膜,例如聚乙二醇或者聚乙烯醇。此外,也可以使用制造电路板的阴离子干膜光致抗蚀剂,以及利用光致电导层的有机光致半导体抗蚀剂。
根据本发明,用作根据制造电路板的方法(5)和(8)的第一树脂层的光致可交联树脂层,包括通常用来制造电路板的光致交联类型(负性)干膜光致抗蚀剂。下面给出实例,也可以应用任一种光致可交联树脂,而不脱离本发明的要旨。例如,包含羰酸基团的粘合剂聚合物、光聚合多官能单体、光聚合引发剂、溶剂和通过添加剂构成的其他负性感光树脂化合物。取决于所要求的特性诸如感光度、分辨率、硬度、以及搭盖特性,确定其混合比例。这些实例在“感光聚合物手册”(由Photopolymer Special Meeting编辑,并由KogyoChosakai出版有限公司于1989年发行)、以及“感光聚合物技术”(由Aya Yamaoka and Mototaroh Nagamatsu编辑,并由THENIKKAN KOGYO SHIMBUN有限公司于1988年发行)中进行了描述。例如,可以使用作为产品投放市场的由Dupont MRC Dry film有限公司生产的Riston、由日立化学有限公司制造的Photec,以及由ASAHI KASEI公司制造的SUNFORT。
用作根据本发明的第一树脂层的光致可交联树脂层,如果具有置于载体膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)与保护膜(聚乙烯)之间的三层结构,则适合于存储和粘结。如果隔离开不成问题,则也可以使用不用保护膜的两层结构。
用作根据本发明的第一树脂层的光致可交联树脂层可以具有多层结构。例如,在光致可交联树脂层的一面或者两面上设置碱溶性树脂层。与单层光致可交联树脂层相比,多层光致可交联树脂层具有以下优点:可以提高带电能力,并且可以改善在运送***中的抗损性。
用作根据本发明制造电路板的方法(6)或者(7)的第一树脂层的光致电导层,取决于形成静电潜像的方法,可以粗略分为常规类型和记忆类型。在常规类型中,首先,在黑暗中或者安全光线下,对光致电导层的表面带电,使其带有几乎均一的正电或者负电,然后,通过曝光促使光致电导层的导电能力开始生效,从而减少曝光部分的电荷量。这样,形成与电路图形相对应的静电潜像。随后,沿静电潜像电沉积并固定形成第三树脂层的带电树脂微粒,从而在电路部分中形成第三树脂层。在常规类型中,可以使用在第一件德国专利No.117391、第二件德国专利No.526720、德国专利No.3210577、JP-A-52-2437、JP-A-57-48736、JP-A-59-168462、JP-A-63-129689、JP-A-2001-352148、日本专利No.3281476以及日本专利No.3281486的公开中所描述的光致电导层。
在记忆类型中,在黑暗中或者安全光线下,执行与电路图形相对应的曝光处理,以导致曝光部分具有导电能力,然后,在光致电导层的表面上执行正或者负的带电处理,以使除了曝光部分之外的光致电导层表面带电,从而,形成与电路图形相对应的静电潜像。随后,沿静电潜像使形成第三树脂层的带电树脂微粒电沉积并固定,从而在电路部分中形成第三树脂层。在记忆类型中,可以使用在JP-A-2002-158422以及JP-A-2002-23470的公开中所描述的光致电导层。如果根据本发明的光致电导层具有置于载体膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)与保护膜(聚乙烯)之间的三层结构,则适合于存储和粘结。如果隔开不成为问题,也可以使用不用保护膜的两层结构。
将第一树脂层粘贴到表面导电层上的任何一种方法都可以使用,只要可以设置第一树脂层,而不在第一树脂层上产生不平或者波纹形,并且不会将空气或者灰尘混到粘贴表面即可。例如,使用一种装置,其通过压力挤压用于印刷电路板的热橡胶辊,从而实现层压。
在贴合第一树脂层之后,剥离载体膜。在这种情况下,产生剥离电荷,使得第一树脂层的表面不均匀地带电。当产生带电不均匀时,就沿电荷的不均匀特性使第二树脂电沉积并施加。所以,必须除去电荷或者实现均匀带电。例如,可以采用通过离子吹风机进行吹风的方法,在50℃或更高的温度下进行加热处理(退火)的方法,或者吹送蒸汽或者水的方法。
关于根据本发明的第一树脂层的显影液,起到在其中溶解第一树脂层的作用,并且采用与所使用第一树脂层的成分相对应的显影液。用显影液除去设置于孔上的第一树脂层,并且只打开孔的上部。关于第一树脂层的显影液,只要第二树脂层是不溶的或者第二树脂层是微溶的,并且使第一树脂层按膜厚度溶解的情况下(就是说,不使第二树脂层溶胀,并且在形成开口部分的步骤中不改变形状),可以使用任何一种溶液。在使用碱溶性树脂作为第一树脂层的情况下,经常使用碱性溶液。例如,可以使用无机碱性化合物,诸如碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物、碱金属磷酸盐和碳酸盐,或者磷酸铵和碳酸铵,以及有机碱性化合物,诸如乙醇胺、乙二胺、丙二胺、三亚乙基四胺和吗啉。这些溶液控制第二树脂层的溶解度。所以,需要调整浓度、温度和喷射压力。在用显影液开口之后,通过冲洗或者酸处理停止显影处理。
根据本发明的第二树脂层,在第一树脂层的显影液中是不溶或者微溶的,并且能采用在电沉积法中可以使用的任何一种树脂。关于第二树脂层,通过在液体中分散微粒状态的用作第二树脂层的树脂而得到的一种溶液。使微粒带正电或者负电。关于液体,可以使用水或者电绝缘液体。在使用水的情况下,第二树脂层含有具有适当酸值的聚合物作为主要成分,并且用有机胺进行中和,从而形成在水中带电的胶状微粒。在使用电绝缘液体的情况下,使树脂(诸如丙烯酸树脂、乙酸乙烯树脂、氯乙烯树脂、二氯乙烯树脂,或者乙烯醇缩醛树脂诸如聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及其氯化物,聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚间苯二甲酸亚乙酯或者聚酰胺树脂,乙烯变性醇酸树脂,明胶,纤维素酯衍生物诸如羰甲基纤维素)在电绝缘液体中分散成微粒状态。可以使微粒含有电荷控制剂。取决于形成第二树脂层时的偏压正负状态,需要分别使用正电荷或者负电荷。对于通过在电绝缘液体中分散用于形成第二树脂层的树脂而获得的溶液,使用有关电子照相的湿调色剂可能是合适的。
通过布置显影电极,使其与结合有第一树脂层的电路形成基板相对,并且使在液体中分散有带电树脂微粒的溶液填充在电路形成基板与显影电极之间,使电路形成基板的导电层接地,并且施加适当偏压,可以形成第二树脂层。例如,可以使用在JP-A-2004-163605和JP-A-2002-132049公开中描述的显影装置。通过控制树脂微粒的电荷和所施加的电压、树脂微粒分散溶液的输送速度和供应量,可以确定第二树脂层的厚度。通过加热、加压、光照和溶液,使通过电沉积法叠加的树脂微粒固定在第一树脂层上,从而得到第二树脂层。通过设定第二树脂层为抗蚀剂层,用第一树脂层的显影液除去设置于孔上的第一树脂层。
在本发明中,第三树脂层包含一种树脂,该树脂在光致电导层的显影液和导电层蚀刻剂中是不溶或者微溶的。适宜的是,第三树脂层应当也通过电沉积法形成。电沉积法包括:正显影法,利用带有与静电潜像相反极性电荷的树脂微粒,在非曝光部分亦即带电的光致电导层上设置第三树脂层;以及反转显影法(inversion developingmethod),利用带有与静电潜像相同极性电荷的树脂微粒,在施加适当偏压下,在曝光部分的光致电导层,亦即不带电的部分上设置第三树脂层。在本发明中,需要在不带电的孔中或/和孔周围的导电层上设置第三树脂层。为此,最好使用反转显影法。
在根据本发明的制造电路板的方法(6)或者(7)中,通过在液体中分散用作第三树脂层的微粒状态的树脂而得到的溶液,被用来形成第三树脂层。使树脂微粒带正电或者负电。关于液体,可以使用水或者电绝缘液体。在使用水的情况下,作为主要成份,第三树脂层包括具有适当酸值的聚合物,并且用有机胺进行中和,从而形成在水中带电的胶状微粒。在使用电绝缘液体的情况下,使树脂(诸如丙烯酸树脂、乙酸乙烯树脂、氯乙烯树脂、二氯乙烯树脂,或者乙烯醇缩醛树脂诸如聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及其氯化物,聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚间苯二甲酸亚乙酯,聚酰胺树脂,乙烯变性醇酸树脂,明胶或者纤维素酯衍生物诸如羰甲基纤维素)在电绝缘液体中分散成微粒状态。可以促使微粒含有电荷控制剂。取决于形成第三树脂层时的偏压正负状态,需要分别使用正电荷或者负电荷。对于通过在电绝缘液体中分散用于形成第三树脂层的树脂而获得的溶液,使用有关电子照相的湿调色剂可能是合适的。通过控制树脂微粒的电荷和所施加的电压、树脂微粒分散溶液的输送速度和供应量,可以确定第三树脂层的厚度。通过电沉积法叠加的带电树脂微粒,通过加热、加压、光照和溶液固定,从而得到第三树脂层。
根据本发明的第四树脂层,包含一种树脂,该树脂在第一树脂层去除溶液、第二树脂层去除溶液、以及导电层蚀刻剂中是不溶或者微溶的。适宜的是,第四树脂层应当也通过电沉积法形成。对于电沉积法,可以使用水***电沉积法,能实现与导电层的选择性粘贴。如图81和图82所示,可选择地,最好使用反转显影法,能够对第一树脂层或者第二树脂层的表面带电,并且在不带电的孔中或孔周围的导电层上设置第四树脂层。当执行反转显影法时,施加适当的电场。使第三树脂堆叠于导电层上足够的厚度,以上述方式控制微粒电荷以及电极电势的条件。关于显影装置,例如,可以使用在JP-A-2004-163605和JP-A-2002-132049公开中描述的显影装置。
关于根据本发明的第四树脂层的成分,例如,可以使用水溶性电沉积树脂以及用于电子照相的湿调色剂树脂。对于某些水溶性电沉积树脂,包含具有适当酸值的聚合物作为主要成分,并且用有机胺进行中和,以成为水分散树脂,并且在水中形成较大的带电胶状颗粒。电子照相所使用的湿调色剂的成分,包括散布在电绝缘液体中的树脂微粒,而树脂微粒的具体实例包括丙烯酸树脂,乙酸乙烯树脂,氯乙烯树脂、二氯乙烯树脂,或者乙烯醇缩醛树脂诸如聚乙烯醇缩丁醛、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯及其氯化物,聚酯树脂诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯或者聚间苯二甲酸亚乙酯,聚酰胺树脂,乙烯变性醇酸树脂,明胶,以及纤维素酯衍生物诸如羰甲基纤维素。可以使微粒含有电荷控制剂。关于电荷,需要与第一树脂层或者第二树脂层的电荷极性相对应,分别使用正电荷或者负电荷。
去除第四树脂层的方法的实例,包括使用有机溶剂、碱性溶液、酸性溶液、以及水性溶液的方法,胶带剥离法和抛光法。例如,酸性溶液包括:硫酸、乙酸、盐酸、含水氯化铵、含水过氧化氢、以及包含铜离子的溶液、包含铜离子的溶液、以及包含铁离子的溶液。此外,也可以使用胶带剥离法和抛光法。
根据本发明的根据制造电路板的方法(4)的光致可交联树脂层,包括通常用来制造电路板的负性(光致交联类型)干膜光致抗蚀剂。下面给出实例,但也可以应用任一种光致可交联树脂,而不脱离本发明的要旨。例如,可以使用负性感光树脂化合物,该负性感光树脂合成物由包含羰酸基团的粘合剂聚合物、光聚合多官能单体、光聚合引发剂、溶剂、以及其他添加剂构成。通过所需特性诸如感光度、分辨率、硬度、以及搭盖特性,平衡确定其混合比例。这些实例在“感光聚合物手册”(由Photopolymer Special Meeting编辑,并由KogyoChosakai出版有限公司于1989年发行)、以及“感光聚合物技术”(由Aya Yamaoka and Mototaroh Nagamatsu编辑,并由THENIKKAN KOGYO SHIMBUN有限公司于1988年发行)中进行了描述。例如,可以使用作为产品投放市场的由DuPont MRC Dry Film有限公司生产的Riston、由日立化学有限公司制造的PhoTec,以及由ASAHI KASEI公司制造的SUNFORT。
与根据本发明的制造电路板的方法(4)相关的光致可交联树脂层,可以通过热压缩结合法进行设置。在孔部分中的导电层受到第四树脂层的保护。所以,不需要进行孔部分上的搭盖。从而,可以使用具有较小厚度的光致可交联树脂层。此外,需要对于光致可交联树脂层去除溶液具有可溶性。
关于未反应的光致可交联树脂层去除溶液,使用一种显影液,其可以溶解或者分散光致可交联树脂层,并且与所使用的光致可交联树脂层的成分相对应。通常,使用碱性溶液是有用的,并且可以使用无机碱性化合物(诸如碱金属硅酸盐、碱金属氢氧化物、碱金属磷酸盐和碳酸盐,或者磷酸铵和碳酸铵)的溶液,以及有机碱性化合物(诸如乙醇胺、乙二胺、丙二胺、三亚乙基四胺和吗啉)的溶液。在这些溶液中,需要调整浓度、温度和喷射压力。用光致可交联树脂层去除溶液进行处理之后,随即通过进行冲洗或者酸处理,可以快速停止光致可交联树脂层的去除。在用作抗蚀层之后,为了去除光致可交联树脂层中的交联部分,可以使用强碱性溶液,其包含氢氧化钠、氢氧化钾、以及偏硅酸钠(metasodium silicate)、醇和有机溶剂诸如酮。
关于使第一树脂层的表面或者第二树脂层的表面带电的方法,有常规已知的非接触带电法如电晕法和scorotron法,和接触带电法如导电辊带电,以及可以采用任何一种方法。
在根据本发明的制造电路板的方法中,借助于激光直接绘图、通过光掩膜的粘附曝光、以及投影曝光,执行使光致电导层曝光的方法和光致可交联树脂层的交联反应。可以使用超高压汞灯、高压汞灯、金属卤素灯和氙气灯。
在蚀刻根据本发明的导电层中所使用的蚀刻剂,能溶解并去除导电层就足够了。例如,可以使用常规蚀刻剂诸如碱性氨水、硫酸-过氧化氢、氯化铜(II)、过氧硫酸盐和氯化铁(III)。此外,关于装置和方法,可以使用诸如水平喷雾蚀刻或者浸渍蚀刻的装置和方法。这些细节详细描述于“印刷电路技术手册”(日本电子封装和电路协会编辑,并由THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN有限公司于1987年发行)。此外,例如在本发明中可以使用的电镀法,在同一手册中也进行了描述。
在根据本发明的制造电路板的方法中,可以使用以高pH值碱性溶液或者有机溶剂除去交联的光致可交联树脂层的方法,作为实现去除的方法。
在蚀刻与根据本发明的制造电路板的方法(8)相关的第一导电层时所使用的蚀刻剂,能溶解并除去第一导电层就足够了。例如,可以使用常规蚀刻剂诸如碱性氨水、硫酸-过氧化氢、氯化铜(II)、过氧硫酸盐和氯化铁(III)。此外,关于装置和方法,可以使用诸如水平喷雾蚀刻或者浸渍蚀刻的装置和方法。这些细节描述于“印刷电路技术手册”(日本电子封装和电路协会编辑,并由THE NIKKANKOGYO SHIMBUN有限公司于1987年发行)。
关于根据本发明的非电镀处理和电镀处理,可以使用在例如“印刷电路技术手册”(日本电子封装和电路协会编辑,并由THENIKKAN KOGYO SHIMBUN有限公司于1987年发行)中描述的处理。
实例
实例1
<第一树脂层的形成>
使用具有表1所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由碱溶性树脂形成的适合于第一树脂层的树脂膜(干燥后膜厚为15μm)。
表1
甲基丙烯酸正丁酯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸共聚物(分子量20000,单体成分比例(质量)=4/3/3)邻苯二甲酸二丁酯1-甲氧基-2-丙醇 | 质量份数15质量份数2.5质量份数82.5 |
作为电路形成基板,使用大小为200×200×0.4mm厚12μm铜箔的敷铜层叠板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔,并且进行非电镀铜-电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在通孔内壁和基板表面上形成12.5μm厚的镀铜层。然后,利用适合于干膜的层合机,在120℃预热状态下叠压树脂膜。然后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并在80℃下加热1分钟,以消除由于剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而在第一树脂层上产生的剥离电荷不均匀。
<第二树脂层的形成>
利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),施加+200V的偏压,以实现电沉积涂敷,使得调色剂电沉积在除了孔部分之外的整个表面上。随后,在70℃下加热2分钟以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
<具有树脂的开口基板的制造>
利用碱性溶液,只将形成于孔上而未设置第二树脂层的第一树脂层洗脱并除去,从而形成具有树脂的开口基板。利用显微镜观察在具有树脂的开口基板中设置在孔周围的部分(在该处不存在第一树脂层和第二树脂层)。如图83中所示,通过设定穿孔的切口作为基点,测量第一树脂层的洗脱距离1。因此,得到表2所示的结果。从而证实,通过调整洗脱条件,可以得到期望的洗脱距离。
表2
碱种类 | 浓度[%] | 温度[℃] | 洗脱时间[秒] | 第一树脂层洗脱距离1[μm] |
碳酸钠 | 1 | 20 | 12 | -21 |
碳酸钠 | 1 | 20 | 24 | -2 |
碳酸钠 | 3 | 30 | 24 | 33 |
硅酸钠 | 3 | 20 | 10 | 19 |
实例2
<第一树脂层的形成>
使用具有表1所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由碱溶性树脂形成的适合于第一树脂层的树脂膜(干燥后膜厚为15μm)。
作为电路形成基板,使用大小为200×200×0.4mm厚度为12μm铜箔的敷铜层叠板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔。接着,利用适合于干膜的层合机,在120℃预热状态下叠压第一树脂膜。然后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。其后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并在80℃下加热1分钟,以消除由于剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而在第一树脂层上产生的剥离电荷不均匀。
<第二树脂层的形成>
利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),施加+200V的偏压,以实现电沉积涂敷,使得调色剂电沉积在除了孔部分之外的整个表面上。随后,在70℃下加热2分钟以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
<具有树脂的开口基板的制造>
利用碱性溶液,只将形成于孔上而未设置第二树脂层的第一树脂层洗脱并除去,从而形成具有树脂的开口基板。利用显微镜观察在具有树脂的开口基板中设置在孔周围的部分(在该处不存在第一树脂层和第二树脂层)。如图84中所示,通过设定穿孔的切口作为基点,测量第一树脂层的洗脱距离1。从而,得到表3所示的结果。从而证实,通过调整洗脱状态,可以得到期望的洗脱距离。
表3
碱种类 | 浓度[%] | 温度[℃] | 洗脱时间[秒] | 第一树脂层洗脱距离1[μm] |
碳酸钠 | 1 | 20 | 12 | -15 |
碳酸钠 | 1 | 20 | 24 | 2 |
碳酸钠 | 3 | 30 | 24 | 36 |
硅酸钠 | 3 | 20 | 10 | 23 |
实例3
<第一树脂层的形成>
使用具有表1所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由碱溶性树脂形成的第一树脂层(干燥后膜厚为15μm)。
使用大小为200×200×0.4mm厚度为12μm铜箔的敷铜层叠板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔,并且执行非电镀铜-电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在表面上和通孔内壁形成大约12.5μm厚的镀铜层。接着,利用适合于干膜的层合机,在120℃预热状态下热压粘贴第一树脂。然后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并在80℃下加热1分钟,以消除剥离电荷不均匀。
<第二树脂层的形成>
利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),接着,施加+300V的偏压,以实现电沉积涂敷,使得调色剂电沉积在设置于表面导电层上的第一树脂层上。随后,在70℃下加热2分钟以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除>
接着,利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),溶解并除去设置于孔上的第一树脂层。利用显微镜观察通孔部分。所获结果为:在穿孔中L1=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L2=125μm的通孔直径,以及L3=188μm的第一树脂层去除部分直径,如图85中所示。
<第四树脂层的形成>
使用电晕充电器(充电变压器输出:4.2kV),以向第二树脂层的两面施加电荷。测量表面电位为250V。使用丙烯酸树脂类型的乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),接着,施加+200V的偏压,以执行反转显影,从而,使调色剂粘附在孔内壁的导电层上。在90℃下热固定调色剂2分钟,从而,得到第四树脂层。
<第一树脂层的去除,第二树脂层的去除>
在50℃下用3%的氢氧化钠溶液同时除去第二树脂层和第一树脂层,并且在冲洗之后在90℃下干燥20分钟,从而,得到设置在孔内壁上的导电层被第四树脂层覆盖的基板。
利用显微镜观察通孔部分。所获结果为:在穿孔中L7=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L8=125μm的通孔直径,以及,L9=188μm的第四树脂层覆盖部分的直径,如图86中所示。
<由光致可交联树脂层形成抗蚀层>
在黄色安全光线下,利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,将市场销售的10μm厚干膜抗蚀剂热压粘贴到基板的两面,从而在形成于表面上的导电层上设置光致可交联树脂层。安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300)执行紫外线曝光30秒。此外,翻转基板,按照同样的方式,对在背面上的光致可交联树脂层进行曝光,进而,形成电路图形的交联部分。在剥离载体膜之后,利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),洗脱并除去未固化的光致可交联树脂层,因而,形成由交联部分形成的抗蚀层。
<电路板的制造>
用氯化铁(III)类型蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)进行处理,以除去露出的电镀铜层、非电镀铜层、以及敷铜层叠板的铜层。以质量百分比3%的氢氧化钠溶液(40℃)和甲基乙基酮,除去用作抗蚀层的光致可交联树脂层的交联部分和第四树脂层,从而,得到电路板。利用显微镜观察这样得到的电路板。结果,以与通孔成同心圆的方式,在通孔的***部分中,形成作为导电层的焊盘。这样,获得:在穿孔中L10=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L11=125μm的通孔直径,以及,L12=178μm的焊盘直径,如图87中所示。此外,在电路部分和通孔部分中没有观察到断开。
实例4
<第一树脂层的形成>
使用具有表1所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由碱溶性树脂形成的第一树脂层(干燥后膜厚为15μm)。
使用大小为200×200×0.4mm厚度为12μm铜箔的敷铜层叠板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔,并且执行非电镀铜-电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在表面上和通孔内壁形成厚度为大约12.5μm的镀铜层。接着,利用适合于干膜的层合机,在120℃预热状态下热压粘贴第一树脂层。然后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并在80℃下加热1分钟,以消除剥离电荷不均匀。
<第二树脂层的形成>
使用电晕充电器(充电变压器输出:+5.0kV),以向第一树脂层的两面施加电荷。测量表面电位。从而,确认:在表面导电层上的第一树脂层部分具有+100V的电位,而孔上的第一树脂层部分具有+300V的电位,在表面导电层与孔之间形成电位差。利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱Paper Mills有限公司制造的“ODP-TW”),接着,施加+200V的偏压,以实现反转显影,从而,使得调色剂电沉积在设置于表面导电层上的第一树脂层的整个表面上。随后,在70℃下加热2分钟以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除>
利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),只将孔上而没有设置第二树脂层的第一树脂层溶解并除去。利用显微镜观察通孔部分。所获结果为:在穿孔中L1=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L2=125μm的通孔直径,以及L3=160μm的第一树脂层去除部分直径,如图85中所示。
<第二树脂层的去除和第四树脂层的形成>
在用二甲苯除去第二树脂层之后,使用电晕充电器(充电变压器输出:+4.2kV),向第一树脂层的表面施加电荷。测量表面电位为260V。使用丙烯酸树脂类型的乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),接着,施加+200V的偏压,以进行反转显影,使得调色剂叠加在设置于孔内壁的导电层上。在90℃下热固定调色剂2分钟,从而,得到第四树脂层。
<第一树脂层的去除>
用1%的碳酸钠溶液溶解并除去第一树脂层,并且在冲洗之后在90℃下干燥20分钟,从而,得到在孔内壁上和孔***部分中的导电层被第四树脂层覆盖的基板。
利用显微镜观察通孔部分。所获结果为:在穿孔中L4=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L5=125μm的通孔直径,以及,L6=125μm的第四树脂层覆盖部分的直径,如图88中所示。
<抗蚀层的形成>
使用具有表4所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由光致电导层形成的膜(干燥后膜厚为10μm)。将光致电导层热压粘贴于基板的两面,从而在导电层上设置光致电导层。在黄色安全光线下,安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300)执行紫外线曝光30秒。此外,翻转基板,按照同样的方式,对在背面上的光致可交联树脂层进行曝光。
表4
甲基丙烯酸正丁酯/丙烯酸正丁酯/甲基丙烯酸共聚物(分子量20000,单体成分比例(质量)=4/3/3)以分子式(A)表示的化合物1-甲氧基-2-丙醇 | 质量份数15质量份数5质量份数80 |
分子式1
使用适合于使基板经受曝光处理的电晕充电器(充电变压器输出:+5.0kV),使两面带电以形成静电潜像。自带电处理1分钟之后,未曝光部分的表面电位为330V,而曝光部分的表面电位为100V。利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱Paper Mills有限公司制造的“ODP-TW”),随后,施加220V的偏压,以实现反转显影,从而,在设置于光致电导层上的电路部分中获得调色剂图像。在90℃下热固定调色剂2分钟。用质量百分比1%的碳酸钠溶液(30℃)洗脱并除去未被调色剂覆盖的光致电导层,使得在非电路部分中的电镀铜层露出。
<电路板的制造>
用氯化铁(III)类型蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)进行处理,以除去露出的电镀铜层、非电镀铜层、以及敷铜层叠板的铜层。以质量百分比3%的氢氧化钠溶液(40℃)和甲基乙基酮,除去用作抗蚀层的光致电导层和第四树脂层,从而,得到电路板。利用显微镜观察这样得到的电路板。因此结果为,以与通孔成同心圆方式,在通孔的***部分中,形成作为导电层的焊盘。从而获得:在穿孔中L13=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L14=125μm的通孔直径,以及,L15=150μm的焊盘直径,如图89中所示。此外,在电路部分和通孔部分中没有观察到断开。
实例5
<第一树脂层的形成>
在黄色安全光线下进行以下实验。
在敷铜玻璃基环氧树脂基板(面积340mm×510mm,基体厚度0.1mm,而铜层厚度12μm)中,打开150μm直径的通孔。然后,执行非电镀铜处理和电镀铜处理,从而,在孔内壁和各表面上设置厚度0.5μm的非电镀铜层和厚度12μm的电镀铜层。利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,将20μm厚的电路形成干膜抗蚀剂通过热压粘贴在基板的相对侧面,从而,在导电层上设置光致可交联树脂层。其后,在室温下,剥离各载体膜,并在80℃下加热基板1分钟。结果,消除由于剥离载体膜而在干膜抗蚀剂上产生的不均匀剥离电荷。
<第二树脂层的形成>
利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),施加+200V的偏压,以执行电沉积涂敷。结果,使调色剂电沉积在各表面导电层上的光致可交联树脂层上。其后,在70℃下加热调色剂2分钟,并使之固定,得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除>
利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去孔上的光致可交联树脂层部分。在显微镜下观察通孔部分。结果,如图85所示,发现下列情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L1=150μm,在镀敷铜上的通孔直径L2=125μm,而光致可交联树脂层去除部分的直径L3=158μm。
<第四树脂层的形成>
利用电晕充电装置将第二树脂层均匀地带电至+200V。使用丙烯酸树脂类型的乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),施加+100V的偏压,以进行反转显影,使得调色剂电沉积在孔内壁上。在70℃下加热调色剂2分钟,并使之固定,得到良好的第四树脂层。
<电路板的制造>
然后,安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm)。这样,利用用于烘烤的具有吸附接触机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300),执行紫外线辐射曝光30秒。进而,翻转基板,按照同样的方式,对相反面上的光致可交联树脂层进行曝光。结果,形成电路图形的交联部分。
对于完成经过曝光处理的基板,用二甲苯和质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去第二树脂层和光致可交联树脂层未硬化的部分,从而,形成由交联部分构成的抗蚀剂线迹。然后,用氯化铁类型的蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)处理基板,从而除去电镀铜层的露出部分以及在其下面的非电镀铜层以及敷铜层叠板的铜层。以质量百分比为3%的氢氧化钠水性溶液(40℃)和甲基乙基酮,除去用作抗蚀剂的光致可交联树脂层的交联部分和第四树脂层,得到电路板。在显微镜下观察所得到的电路板。结果,如图89所示,发现以下情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L13=150μm,在镀敷铜上的通孔直径L14=125μm,而焊盘直径L15=150μm;并且形成了无焊盘通孔。但是,在电路部分和通孔部分中,没有观察到断开。
实例6
<第一树脂层的形成>
在黄色安全光线下进行下列实验。
在敷铜玻璃基环氧树脂基板(面积340mm×510mm,基体厚度0.1mm,而铜层厚度12μm)中,打开150μm直径的通孔。然后,执行非电镀铜处理,从而,在孔内壁和各表面上设置厚度0.5μm的非电镀铜层。利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,将20μm厚的电路形成干膜抗蚀剂通过热压粘贴在基板的相对侧面,从而,在导电层上设置光致可交联树脂层。
<第二树脂层的形成>
在室温下,剥离各载体膜。然后,利用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),使在相对侧面上的光致可交联树脂层表面带电。其后,利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),施加+200V的偏压,以执行反转显影。结果,使调色剂电沉积在除了孔部分之外的整个表面上。其后,在70℃下加热调色剂2分钟,并使之固定,得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除以及在孔中的电镀导电层的形成>
利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),只将孔上的光致可交联树脂层部分溶解并除去。在显微镜下观察通孔部分。结果,如图90所示,发现下列情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L16=150μm,而光致可交联树脂层去除部分的直径L17=110μm。随后,执行电镀铜处理,从而,在通孔中非电镀铜层的部分上,形成12μm厚的电镀铜层。
<在孔周边的第一树脂层的去除>
其后,利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去在通孔周边的光致可交联树脂层部分。在显微镜下观察通孔部分。结果发现:以与通孔成同心圆方式,除去了在通孔周边的光致可交联树脂层的部分。如图91所示,发现以下情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L18=150μm,在电镀铜之后的通孔直径L19=125μm,而光致可交联树脂层去除部分的直径L20=190μm。
<第四树脂层的形成>
然后,利用电晕充电装置将第二树脂层表面均匀地带电至+200V。使用丙烯酸树脂乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),施加+100V的偏压,以进行反转显影,使得调色剂电沉积在孔内壁上。在70℃下加热调色剂2分钟,并使之固定,得到良好的第四树脂层。
<电路板的制造>
然后,安装绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm)。这样,利用用于烘烤的具有吸附接触机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300),执行紫外线辐射曝光30秒。此外,翻转基板,按照同样的方式,也对在相反面上的光致可交联树脂层进行曝光。结果,形成电路图形的交联部分。
对于完全经过曝光处理的基板,用二甲苯和质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去第二树脂层和光致可交联树脂层未硬化的部分,以形成由交联部分构成的抗蚀剂线迹。然后,用氯化铁类型的蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)处理,从而除去非电镀铜层以及敷铜层叠板的铜层的露出部分。以质量百分比为3%的氢氧化钠水性溶液(40℃)和甲基乙基酮,除去用作抗蚀剂的光致可交联树脂层的交联部分和第四树脂层,得到电路板。在显微镜下观察所得到的电路板。结果发现:以与通孔成同心圆方式形成焊盘,其为在通孔周边的导电层部分。如图92所示,发现以下情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L21=150μm,在镀敷铜上的通孔直径L22=125μm,而焊盘直径L23=180μm;并且形成了窄焊盘宽度通孔。而在电路部分与通孔部分中,没有观察到断开。
实例7
<第一树脂层的形成>
以下实验在黄色安全光线下进行。使用表4成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由光致电导层形成的膜(干燥后膜厚为20μm)。
在敷铜玻璃基环氧树脂基板(面积340mm×510mm,基体厚度0.1mm,而铜层厚度12μm)中,打开0.15mm直径的通孔。然后,执行非电镀铜处理,从而,在孔内壁和各表面上设置大约0.5μm厚的非电镀铜层。利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,通过热压,将光致电导层膜粘贴在基板的相对侧面,从而,在导电层上设置光致电导层。其后,在室温下,剥离各聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并在80℃下加热基板1分钟。结果,消除由于剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜而在光致电导层上产生的不均匀剥离电荷。
<第二树脂层的形成>
利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),施加+200V的偏压,以执行电沉积涂敷。结果,使调色剂电沉积在除孔部分之外的整个表面上。其后,在70℃下加热调色剂2分钟,并使之固定,得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除和在孔中的电镀导电层的形成>
利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),只将孔上的光致电导层部分溶解并除去。在显微镜下观察通孔部分。结果,如图90所示,发现下列情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L16=150μm,而光致电导层去除部分的直径L17=110μm。随后,执行电镀铜处理,从而,在通孔中非电镀铜层的部分上,设置约12μm厚的电镀铜层。然后,利用碳酸异丙烯酯作为溶剂,其溶解第二树脂层,但不溶的光致电导层,仅仅从表面溶解并除去第二树脂层。用水冲洗之后,在90℃下干燥20分钟。
<电路板的制造>
安装绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm)。这样,利用用于烘烤的具有吸附接触机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300),执行紫外线辐射曝光30秒。此外,翻转基板,使得在相反面上的光致电导层上,也按照同样的方式进行曝光。结果,在光致电导层上的曝光部分中诱发电导性。
利用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),对完全经过曝光处理的基板的正反两面进行带电,因而,在其上形成静电潜像。从带电处理开始1分钟之后,未曝光部分的表面电位为330V,而在曝光部分的表面电位为100V。其后,利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱Paper Mills有限公司制造的“ODP-TW”),施加220V的偏压,以实现反转显影。结果,在导电层的曝光部分上和光致电导层的电路部分上获得调色剂图像。然后,在90℃下热固定调色剂2分钟。得到第三树脂层。
利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去未被第三树脂层覆盖的光致电导层部分,从而,使与非电路部分对应的非电镀铜层的部分露出。然后,用氯化铁类型的蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)处理基板,从而,除去非电镀铜层的露出部分、以及在其下面的敷铜层叠板的铜层。以质量百分比为3%的氢氧化钠水性溶液(40℃),除去用作抗蚀剂的光致电导层和第三树脂层,得到电路板。在显微镜下观察所得到的电路板。结果,如图93所示,发现以下情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L24=150μm,在镀敷铜上的通孔直径L25=125μm,而通孔焊盘直径L26=150μm;并且形成了无焊盘通孔。而在电路部分和通孔部分中,没有观察到断开。
实例8
<第一树脂层的形成>
下列实验在黄色安全光线下进行。
使用具有表1成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由光致电导层形成的膜(干燥后膜厚为20μm)。
在敷铜玻璃基环氧树脂基板(面积340mm×510mm,基体厚度0.1mm,而铜层厚度12μm)中,打开0.15mm直径的通孔。然后,执行非电镀铜处理,从而,在孔内壁和各表面上设置厚度0.5μm的非电镀铜层。利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,通过热压将光致电导层膜结合在基板的相对侧面,使得光致电导层设置在导电层上。
<第二树脂层的形成>
其后,在室温下,剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。然后,利用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),对光致电导层的相对两面进行带电。测量表面电位,并且发现:对于在表面导电层上的光致电导层部分为+100V,而对于覆在孔上的光致电导层部分为+300V。这样,已经表现出在表面导电层与孔上的之间导致了在电荷上的对比。其后,利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱Paper Mills有限公司制造的“ODP-TW”),施加+200V的偏压,以实现反转显影。结果,使调色剂电沉积在除孔部分之外的整个表面上。随后,在70℃下加热调色剂2分钟,并使之固定,得到良好的第一树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除和在孔中的电镀导电层的形成>
然后,由质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),只将孔上的光致电导层部分溶解并除去。在显微镜下观察通孔部分。结果,如图90所示,发现下列情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L16=150μm,而光致电导层去除部分的直径L1=110μm。随后,执行电镀铜处理,从而,在通孔中非电镀铜层的部分上,设置约12μm厚的电镀铜层。
<孔***的第一树脂层的去除>
然后,再次利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去在通孔部分处的光致电导层部分。在通孔***的光致电导层的部分,以与通孔成同心圆的方式除去。如图91所示,发现下列情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L18=150μm,在镀敷铜上的通孔直径L19=125μm,以及,光致电导层去除部分的直径L20=190μm。
<第四树脂层的形成>
然后,利用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),对相对的两面进行带电。测量表面电位为+380V。接着,用丙烯酸树脂乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),施加+300V的偏压,以执行反转显影,使得调色剂沉积在孔内壁的导电层部分上。在90℃下热固定调色剂2分钟,得到第四树脂层。然后,利用碳酸异丙烯酯作为溶剂,其溶解第一树脂层,但不溶的第四树脂层和光致电导层,仅仅从表面溶解并除去第一树脂层。用水冲洗之后,在90℃下干燥20分钟。
<电路板的制造>
安装绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm)。这样,利用用于烘烤的具有吸附接触机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300),执行紫外线辐射曝光30秒。此外,翻转基板,使得在相反面上的光致电导层上,也按照同样的方式进行曝光。结果,在光致电导层上的曝光部分中诱发电导性。
利用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),对完全经过曝光处理的基板的相对两面进行带电,使得在其上形成静电潜像。从带电处理开始1分钟之后,未曝光部分的表面电位为330V,而在曝光部分的表面电位为100V。其后,使用丙烯酸树脂乳状液(在JP-A-2002-296847的实例1中所描述的调色剂),施加220V的偏压,以执行反转显影。结果,在光致电导层的电路部分上得到调色剂图像。然后,在90℃下热固定调色剂2分钟,得到第二树脂层。
利用质量百分比为1%的碳酸钠水性溶液(30℃),溶解并除去未被第二树脂层覆盖的光致电导层的部分,从而,使与非电路部分对应的非电镀铜层的部分露出。然后,用氯化铁类型的蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)处理基板,从而,除去非电镀铜层的露出部分、以及在其下面的敷铜层叠板的铜层。以质量百分比为3%的氢氧化钠水性溶液(40℃)和异丙醇,除去用作抗蚀剂的光致电导层、第二树脂层和第三树脂层,得到电路板。在显微镜下观察所得到的电路板。结果,如图92所示,发现以下情况:在完成成孔处理之后的通孔直径L21=150μm,在镀敷铜上的通孔直径L22=125μm,而通孔焊盘直径L23=180μm;并且形成窄焊盘宽度通孔。而在电路部分和通孔部分中,没有观察到断开。
实例9
<第一树脂层的形成>
下面的实验在黄色安全光线下进行。
在玻璃基料环氧树脂基板(面积340mm×510mm,基体材料厚度0.1mm)上,形成0.15mmφ的通孔,然后,执行除污处理。然后,执行非电镀处理,以在通孔内壁和基板表面上设置厚度0.5μm的非电镀铜层,作为第一导电层。将表1中所示的碱溶性树脂,施加到用于电路形成的厚度为20μm干膜光致抗蚀剂的任一面上,以形成5μm厚的碱溶性树脂层,并且,以与第一导电层相接触方式,叠加干膜光致抗蚀剂,从而,在第一导电层上设置多层的光致可交联树脂层。然后,在室温下,剥离聚酯薄膜,并且在80℃下加热1分钟,从而除去剥离电荷不均匀。
使用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),随后,施加+200V的偏压,以进行电沉积涂敷,使得调色剂电沉积在除孔部分之外的整个表面上。然后,在70℃下加热2分钟,以固定调色剂,从而得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除>
接着,利用质量百分比1%的碳酸钠溶液(30℃),溶解并除去设置于孔上的多层光致可交联树脂层。利用显微镜观察通孔部分。结果,如图94所示,获得:在穿孔中L27=150μm的通孔直径,在镀敷铜中L28=149μm的通孔直径,以及L29=150μm的多层光致可交联树脂层去除部分的直径。
<电路板的制造>
接着,用二甲苯从多层光致可交联树脂层除去第二树脂层。然后,安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300)执行紫外线曝光30秒。此外,翻转基板,按照同样的方式,对背面进行曝光,从而,形成交联部分。
其后,对于经过曝光处理的基板,利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),洗脱并除去碱溶性树脂层和未反应的干膜光致抗蚀剂,使得与电路部分对应的第一导电层露出。接着,进行电镀铜,以在第一导电层上形成12μm厚的电镀铜层,作为第二导电层。其后,用氢氧化钠溶液进行处理,以及,剥离并除去用作抗蚀剂层的干膜光致抗蚀剂的交联部分。
此外,用硫酸-过氧化氢类型蚀刻剂的蚀刻剂(30℃,喷射压力2.0kgf/cm2)进行处理,并且,除去露出的第一导电层。利用显微镜观察这样得到的电路板。结果,如图95所示,获得:在穿孔中L30=150μm的通孔,在镀敷铜中L31=126μm的通孔直径,以及焊盘直径L32=149μm。在电路板中,没有产生断开。
实例10
<第一树脂层的形成>
使用具有表1所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由碱溶性树脂形成的第一树脂层(干燥后膜厚为15μm)。
使用大小为200×200×0.4mm厚度为12μm的铜箔的敷铜层叠板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔,并且执行非电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在表面和通孔内壁上形成大约0.5μm厚的镀铜层。接着,利用适合于干膜的层合机,在120℃预热状态下热压粘贴第一树脂层。然后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜,并在80℃下加热1分钟,以消除由于剥离电荷不均匀。
<第二树脂层的形成>
利用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱PaperMills有限公司制造的“ODP-TW”),接着,施加+300V的偏压,以实现电沉积涂敷,使得调色剂电沉积在设置于表面导电层上的第一树脂层的整个表面上。随后,在70℃下加热2分钟,以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
<孔上的第一树脂层的去除>
利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),溶解并除去设置于孔上且其上未设置第二树脂层的第一树脂层。利用显微镜观察通孔部分。因此,如图90所示,获得:在穿孔中L16=150μm的通孔直径,以及L17=108μm的第一树脂层去除部分直径。
<在孔中的电镀导电层的形成>
执行电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在设置于孔内壁上的导电层上形成大约12μm厚的电镀铜层。
<在孔***部分的第一树脂层的去除>
再次利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),除去在通孔部分中的第一树脂层。通过显微镜进行观察,在通孔部分的第一树脂层,被以与通孔成同心圆的方式除去。如图91所示,获得:在穿孔中L18=150μm的通孔直径,在镀敷铜上L19=125μm的通孔直径,以及,L20=158μm的第一树脂层去除部分的直径。
<第四树脂层的形成>
使用电晕充电装置(充电变压器输出4.2kV),对第二树脂层的两面施加电荷。测量表面电位为250V。使用丙烯酸树脂类型的乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),接着,施加+200V的偏压,以执行反转显影,从而使得调色剂粘附在孔内壁的导电层上。在90℃下热固定调色剂2分钟,从而,得到第四树脂层。
<第一树脂层的去除,第二树脂层的去除>
在50℃下用3%的氢氧化钠溶液,同时除去第二树脂层和第一树脂层,并且在冲洗之后在90℃下干燥20分钟,从而得到在孔内壁上设置的导电层被第四树脂层覆盖的基板。利用显微镜观察通孔部分。因此,如图96所示,获得:在穿孔中L33=150μm的通孔直径,在镀敷铜上L34=125μm的通孔直径,以及,L35=158μm的第四树脂层覆盖部分的直径。
<通过光致可交联树脂层的抗蚀层的形成>
利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,将市场销售的10μm厚的干膜抗蚀剂热压粘贴到基板的两面,在该基板上,设置于孔内壁上的导电层被第四树脂层所覆盖,并因此在导电层上设置光致可交联树脂层。安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:30μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300)执行紫外线曝光30秒。此外,翻转露出基板,以按照同样的方式,对在背面上的光致可交联树脂层进行曝光,从而,形成电路图形的交联部分。在剥离载体膜之后,利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),洗脱并除去未固化的光致可交联树脂层,因而,形成由交联部分形成的抗蚀层。
<电路板的制造>
用氯化铁(III)类型蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)进行处理,以除去露出的敷铜层叠板的铜层、电镀铜层以及非电镀铜层。以质量百分比3%的氢氧化钠溶液(40℃)和甲基乙基酮,除去用作抗蚀层的光致可交联树脂层的交联部分和第四树脂层,从而,得到电路板。利用显微镜观察这样得到的电路板。因此,如图92所示,获得:在穿孔中L21=150μm的通孔直径,在镀覆铜中L22=125μm的通孔直径,以及,L23=150μm的焊盘直径。此外,在电路部分和通孔部分中没有观察到断开。
实例11
<第一树脂层的形成>
使用具有表1所示成分的涂覆溶液,用帘式涂覆法,在25μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(由三菱化学聚酯膜有限公司制造)上,制造由碱溶性树脂形成的第一树脂层膜(干燥后膜厚为20μm)。
使用大小为510×340×0.4mm大约12μm厚铜箔的敷铜层叠板A至D作为电路形成基板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔,并且执行非电镀铜-电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在表面和通孔内壁上形成大约12.5μm厚的镀铜层。接着,利用适合于干膜的层合机,在120℃预热状态下叠压第一树脂层膜,从而获得第一树脂层。然后,在室温下剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。
<第二树脂层的形成>
使用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),对树脂膜的两面施加电荷。测量表面电位。因此,确认:设置在表面导电层上的第一树脂层具有+100V的表面电位,而设置于孔上的树脂膜部分具有+300V的表面电位,并且,在表面导电层与孔之间形成了电位差。使用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱Paper Mills有限公司制造的“ODP-TW”),接着,施加+200V的偏压,以进行反转显影,使得调色剂电沉积在除了孔部分之外的整个表面上。随后,在70℃下加热2分钟,以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
<具有树脂的开口基板的制造>
利用碱性溶液,只将形成于孔上且未设置第二树脂层的第一树脂层洗脱并除去,从而,形成图85中所示的具有树脂的开口基板。利用显微镜观察具有树脂的开口基板。因此,观察到一部分的孔部分中,没有出现第一树脂层和第二树脂层。通过改变碱溶脱条件,得到表5中所示的示于图85中的在穿孔中的通孔直径L1、以及在镀敷铜钟的通孔直径L2、以及第一树脂层去除部分的直径L3。
表5
基板 | 碱种类 | 浓度[%] | 温度[℃] | 洗脱时间[秒] | L1[μm] | L2[μm] | L3[μm] |
A | 碳酸钠 | 1 | 20 | 8 | 150 | 125 | 110 |
B | 碳酸钠 | 1 | 20 | 24 | 160 | ||
C | 硅酸钠 | 3 | 20 | 10 | 190 | ||
D | 硅酸钠 | 3 | 30 | 36 | 230 |
<第四树脂层的形成>
利用电晕充电装置(充电变压器输出+4.2kV),使第二树脂层的两面进行带电。测量表面电位为250V。使用丙烯酸树脂类型的乳状液(在JP-A-2002-296847公开的实例1中所描述的调色剂),接着,施加+200V的偏压,以执行反转显影,从而,将调色剂结合在孔内部的导电层上。在90℃下热固定调色剂2分钟,从而得到第四树脂层。
<第一树脂层的去除,第二树脂层的去除>
在50℃用3%的氢氧化钠溶液,同时去除第二树脂层和第一树脂层,并且在冲洗之后,在90℃下干燥20分钟,因而,得到一种基板,其中在孔内部形成的导电层被第四树脂层所覆盖。利用显微镜观察通孔部分。因此,得到与通孔同心圆方式形成的第四树脂层。得到如图86所示的在穿孔中的通孔直径L7、在镀敷铜中的通孔直径L8、以及第四树脂覆盖部分的直径L9,结果示于表6中。
表6
基板 | L7[μm] | L8[μm] | L9[μm] |
A | 150 | 125 | 125 |
B | 160 | ||
C | 190 | ||
D | 230 |
<由光致可交联树脂层构成的抗蚀层的形成>
在黄色安全光线下,利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,将市场销售的10μm厚的干膜抗蚀剂热压粘贴到基板的两面,从而,在导电层上设置光致可交联树脂层。安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILECURM300)执行紫外线曝光30秒。此外,翻转基板,以按照同样的方式,对在背面上的光致可交联树脂层进行曝光,从而,形成电路图形的交联部分。在剥离载体膜之后,利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),洗脱并除去未固化的光致可交联树脂层,因而,形成由交联部分形成的抗蚀层。
<电路板的制造>
用氯化铁(III)类型的蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)进行处理,以除去露出的非电镀铜层、电镀铜层、以及敷铜层叠板铜层。以质量百分比3%的氢氧化钠溶液(40℃)和甲基乙基酮,除去用作抗蚀层的光致可交联树脂层的交联部分和第四树脂层,从而,得到电路板。
<电路板的评价>
(1)形状的观察
利用显微镜观察所得到的电路板。从而发现:在通孔***成为导电层的焊盘,以与通孔成同心圆方式形成。这样,如表7所示,得到示于图87中的在穿孔中的通孔直径L10、在镀敷铜中的通孔直径L11、以及焊盘直径L12,以及,图66中的在非连接部分中的导电层的最大高度T1、在电路部分中的导电层的厚度T2、以及焊盘宽度L。此外,在电路部分和通孔部分中没有观察到断开。
表7
基板 | L10[μm] | L11[μm] | L12[μm] | T1[μm] | T2[μm] | L[μm] |
A | 150 | 125 | 150 | 0 | 24.5 | 0 |
B | 150 | 24.5 | 24.5 | 0 | ||
C | 180 | 24.5 | 24.5 | 15 | ||
D | 220 | 24.5 | 24.5 | 35 |
在表8中示出基于100个点测量的图67中所示孔的焊盘宽度的最大值Lmax和最小值Lmin以及其最大差值。L表示平均焊盘宽度。从而证实,在具有小焊盘宽度的电路板C和D中,该差小于等于8μm。
表8
基板 | L[μm] | Lmax[μm] | Lmin[μm] | Lmax与Lmin之差[μm] |
C | 15 | 16 | 13 | 3 |
D | 35 | 37 | 32 | 5 |
在电路板A至D中,观察在焊盘部分中导电层以及电路部分中导电层的截面形状。因此,得到示于表9中的结果。此外,在电路板A和B中,确认:在焊盘的导电层中,具有最大高度的部分出现在从孔的内壁到在孔中的导电层的厚度的范围中。
表9
基板 | 电路部分中导电层的形状 | 焊盘部分中导电层的形状 |
A | 图79(c) | 图70(b) |
B | 图79(c) | 图72(a) |
C | 图79(c) | 图78(c) |
D | 图79(c) | 图78(c) |
(2)可靠性测试
(热冲击测试)
从电路板上切下用于评价的20个基板(用于评价的24线),并且测量制造之后的各导电电阻。重复1000次在-65℃下保持5分钟和在150℃保持5分钟的循环,然后测量导电电阻。具有增大的导电电阻用于评价的线的数量的比例示于表10中。
(温度循环测试)
从电路板上切下用于评价的20个基板(用于评价的24线),并且测量制造之后的各导电电阻。重复1000次在-65℃下保持15分钟和在150℃保持15分钟的循环,然后测量导电电阻。具有增大的导电电阻用于评价的线的数量的比例示于表10中。
(饱和蒸汽加压测试)
在121℃、相对湿度100%、以及0.21MPa压力下,存储电路板,并且在168小时之后,确认是否产生裂纹,以及,结果示于表10中。
表10
基板 | 热冲击测试[%] | 温度循环测试[%] | 饱和蒸汽加压测试 |
A | 3 | 2 | 没有裂纹 |
B | 0 | 0 | 没有裂纹 |
C | 0 | 0 | 没有裂纹 |
D | 0 | 0 | 没有裂纹 |
从而证实,根据本发明的电路板A至D具有非常高的可靠性。
比较例1
使用大小为510×340×0.4mm厚度为12μm铜箔的敷铜层叠板,以通过钻孔形成多个直径为0.15mm的通孔,并且执行非电镀铜-电镀铜处理(OKUNO化学工业有限公司,OPC处理M),以在表面上和通孔内壁形成大约12.5μm厚的镀铜层。在黄色安全光线下,利用适合于干膜的层合机,将市场销售的10μm厚干膜抗蚀剂热压粘贴在基板的两面,从而,在导电层上设置光致可交联树脂层。安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度:50μm,导体间隙:50μm,焊盘直径:250μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILEC URM300)执行紫外线曝光30秒。此外,翻转基板,以按照同样的方式,对在背面上的光致可交联树脂层进行曝光,从而,形成电路图形的交联部分。在剥离载体膜之后,利用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),洗脱并除去未固化的光致可交联树脂层,从而形成由交联部分构成的抗蚀层。通过以交联的光致可交联树脂层进行搭盖,保护通孔部分。
用氯化铁(III)类型的蚀刻剂(40℃,喷射压力3.0kgf/cm2)进行处理,以除去露出的非电镀铜层、电镀铜层以及敷铜层叠板的铜层。在蚀刻处理结束之后,确认光致可交联树脂层。因此,在通孔部分中的光致可交联树脂层的某些部分被剥离。以质量百分比为3%的氢氧化钠溶液(40℃),除去用作抗蚀层的光致可交联树脂层的交联部分,从而得到电路板。利用显微镜观察所得到的电路板。因而,在穿孔中的通孔直径为150μm,而在镀敷铜部分中的通孔直径为125μm。焊盘直径为240μm。基于100个点测量焊盘宽度的最大值与最小值之差。这样,最大值为17μm,而且,焊盘不是以与通孔成同心圆方式形成,并且焊盘宽度不均一。此外,在从光致可交联树脂层开始剥离的部分中产生了台阶。
观察根据比较例1的电路板的截面形状。结果证实:在电路部分中的导电层呈图79(c)所示的形状,而在焊盘部分中的导电层则呈图78(c)所示的形状,并且它们彼此相同。
在根据比较例1的电路板中,通过执行在实例11中所描述的可靠性测试所得到的结果示于表11中。在根据比较例1的电路板中,通过饱和蒸汽加压测试所得到的结果,与在实例1中所得到的电路板中的相同。然而,通过热冲击测试和温度循环测试所得到的结果较低。
表11
热冲击测试[%] | 温度循环测试[%] | 饱和蒸汽加压测试 |
12 | 15 | 没有裂纹 |
实例12
<第一树脂层的形成>
在玻璃基环氧树脂基板F、H和I(面积340×510×0.1mm)上,形成0.15mmφ大小的通孔,然后执行除污处理。其后,进行非电镀处理,以在包括通孔内部的表面上设置大约0.5μm厚的非电镀铜层,作为第一导电层。在黄色安全光线下,利用适合于干膜光致抗蚀剂的层合机,将20μm厚用于电路形成的干膜光致抗蚀剂热压粘贴到基板的两面,以在导电层上设置光致可交联树脂层。
其后,在室温下剥离载体膜,然后,利用电晕充电装置(充电变压器输出+5.0kV),对光致可交联树脂层的两面施加电荷。使用适合于三菱OPC印刷***的正电荷调色剂(由三菱Paper Mills有限公司制造的“ODP-TW”),随后,施加+200V的偏压,以进行反转显影,使得调色剂电沉积在除了孔部分之外的整个表面上。然后,在70℃下进行加热2分钟,以固定调色剂,从而,得到良好的第二树脂层。
接着,利用光致可交联树脂层去除溶液,仅仅溶解并除去设置于孔上的光致可交联树脂层。利用显微镜观察通孔部分。结果,在通孔外周部分的光致可交联树脂层,被以与通孔成同心圆方式除去。如表12所示,得到图97所示的在穿孔中的通孔直径L36、在镀层中的通孔直径L37、以及光致可交联树脂层去除部分的直径L38。
表12
基板 | 碱种类 | 浓度[%] | 温度[℃] | 洗脱时间[秒] | L36[μm] | L37[μm] | L38[μm] |
F | 碳酸钠 | 1 | 25 | 25 | 150 | 149 | 151 |
H | 硅酸钠 | 3 | 25 | 10 | 181 | ||
I | 硅酸钠 | 3 | 35 | 35 | 221 |
<在电路部分中不需要的抗镀层的去除>
在黄色安全光线下,在第四树脂层上安装其上绘有电路图形的光掩膜(导体宽度和间隙:50μm),并且利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILECURM300)进行紫外线曝光30秒。此外,翻转基板,以按照同样的方式,对背面进行曝光,从而,形成交联部分。随后,利用适合于经过曝光处理的基板的二甲苯和质量百分比为1%的碳酸钠溶液(30℃),洗脱并除去第二树脂层和未固化的光致可交联树脂层,使得与电路部分相对应的第一导电层露出。
<电路部分的形成>
其后,进行电镀铜,以在第一导电层上形成大约12μm厚的电镀铜层,作为第二导电层。随后,用氢氧化钠溶液进行处理,并且剥离并去除用作抗蚀剂层的光致可交联树脂的交联部分。
此外,用硫酸-过氧化氢类型蚀刻剂的蚀刻剂(30℃,喷射压力2.0kgf/cm2)进行处理,除去露出的第一导电层,从而,得到电路板。
<电路板的评价>
(1)形状的观察
利用显微镜观察所得到的电路板。结果,以与通孔成同心圆方式除去焊盘。如表13所示,得到示于图95的在穿孔中的通孔直径L30、在镀层部分中的通孔直径L31、以及焊盘直径L32示于图中,以及图66中的在非连接部分中的导电层的最大高度T1、在电路部分中的导电层的厚度T2、以及焊盘宽度L。此外,在电路部分和通孔部分中没有观察到断开。
表13
基板 | L30[μm] | L31[μm] | L32[μm] | T1[μm] | T2[μm] | L[μm] |
F | 150 | 126 | 150 | 12 | 12 | 0 |
H | 180 | 12 | 12 | 15 | ||
I | 220 | 12 | 12 | 35 |
在表14中示出基于100个点测量的图67中所示孔的焊盘宽度的最大值Lmax和最小值Lmin以及其最大差值。L表示平均焊盘宽度。从而证实,在具有小焊盘宽度的电路板H和I中,该差小于等于8μm。
表14
基板 | L[μm] | Lmax[μm] | Lmin[μm] | Lmax与Lmin之差[μm] |
H | 15 | 16 | 14 | 2 |
I | 35 | 36 | 33 | 3 |
在电路板F、H和I中,观察在焊盘部分中导电层以及电路部分中导电层的截面形状。从而得到示于表15中的结果。此外,在电路板F中,确认:在焊盘的导电层中,具有最大高度的部分出现在从孔的内壁到在孔中的导电层厚度的范围中。
表15
基板 | 电路部分中导电层的形状 | 焊盘部分中导电层的形状 |
F | 图79(b) | 图73(b) |
H | 图79(b) | 图78(a) |
I | 图79(b) | 图78(a) |
(2)可靠性测试
通过在实例11中描述的方法,对电路板F、H和I进行可靠性测试,并在表16中示出结果。
表16
基板 | 热冲击测试[%] | 温度循环测试[%] | 饱和蒸汽加压测试 |
F | 5 | 4 | 没有裂纹 |
H | 0 | 0 | 没有裂纹 |
I | 0 | 0 | 没有裂纹 |
从而证实,根据本发明的电路板F、H和I具有非常高的可靠性。
比较例2
在玻璃基料环氧树脂基板(340×510×0.1mm)上形成0.15mmφ大小的通孔,然后执行除污处理。随后,执行非电镀处理,以在包括通孔内壁的表面上设置大约0.5μm厚的非电镀铜层,作为第一导电层。使用适合于干膜的层合机,在黄色安全光线下,热压粘贴市场销售的光致可交联干膜光致抗蚀剂。其后,利用用于烘烤的具有吸引和粘附机构的高压汞灯光源装置(由USHIO有限公司制造的UNILECURM300),通过光掩膜(导体宽度:50μm,导体间隙:50μm,焊盘直径:250μm)执行紫外线曝光30秒。随后,用质量百分比为1%的碳酸钠溶液(液体温度35℃)进行碱洗脱,从而,在非电路部分中形成抗镀层。
然后,执行电镀铜,以在第一导电层开始露出的部分表面上,形成大约12μm厚的第二导电层。接着,用质量百分比3%的氢氧化钠溶液(40℃)进行处理,以除去光致抗蚀剂层。随后,用硫酸-过氧化氢类型蚀刻剂的蚀刻剂(30℃,喷射压力2.0kgf/cm2)进行处理,以蚀刻第一导电层,从而得到电路板。利用显微镜观察这样得到的电路板。结果,在穿孔中的通孔直径为150μm,而在镀敷铜部分中的通孔直径为126μm。在图66(a)中,在非连接部分中的导电层的高度T1=11.5μm,在电路部分中的导电层的厚度T2=11.5μm,而焊盘直径为260μm。基于100个点测量孔焊盘宽度的最大值和最小值,而其差的最大值为18μm,焊盘不是以与通孔成同心圆方式形成,并且焊盘宽度不均一。
观察根据比较例2的电路板的截面形状。结果证实:在电路部分中的导电层呈图79(b)所示的形状,而在焊盘部分中的导电层则呈图78(b)所示的形状,并且它们彼此相同。
在根据比较例2的电路板中,通过执行在实例11中所描述的可靠性测试所得到的结果示于表17中。在根据比较例2的电路板中,饱和蒸汽加压测试的结果,与在实例12中所得到的电路板中的相同。然而,热冲击和温度循环测试所得到的结果较低。
表17
热冲击测试[%] | 温度循环测试[%] | 饱和蒸汽加压测试 |
10 | 12 | 没有裂纹 |
工业适用性
本发明可以用于制造电路板诸如印刷电路基板或者半导体装置的方法中。对于在根据本发明的制造电路板的方法中所包括的一系列处理中得到的具有树脂的开口基板而言,执行了通过适当组合下列步骤而得到顺序步骤,包括孔填墨步骤、导电墨填充步骤、电沉积步骤、金属电镀步骤、抗蚀剂形成步骤、以及蚀刻步骤。因此,可以制造一种包括孔的电路板,其中的孔具有均一并可任选的宽度的焊盘。
Claims (15)
1.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成第一树脂层,该绝缘基板在基板表面以及在所述基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层;在设置于所述导电层表面的所述第一树脂层上,形成第二树脂层,所述第二树脂层在所述第一树脂层的显影液中是不溶的或者微溶的,并且用所述第一树脂层的所述显影液,除去设置于所述孔上的所述第一树脂层。
2.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成第一树脂层,该绝缘基板在具有通孔或/和盲孔并且在除所述通孔或/和所述盲孔的内壁面之外的基板表面上具有导电层;在设置于所述表面上的所述第一树脂层上,形成第二树脂层,所述第二树脂层在所述第一树脂层的显影液中是不溶的或者微溶的,并且用所述第一树脂层的所述显影液,除去设置于所述孔上的所述第一树脂层。
3.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面,上形成第一树脂层,该绝缘基板在基板表面上以及在所述基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层;在设置于所述导电层表面的所述第一树脂层上,形成第二树脂层;除去设置于所述孔上的所述第一树脂层;形成在所述通孔或/和所述盲孔的内壁面上的第四树脂层;除去所述第二树脂层,并且,除去所述第一树脂层。
4.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:相对绝缘基板在所述导电层的表面上设置光致可交联树脂层,该绝缘基板用根据权利要求3所述的方法制造,在基板表面以及通孔或/和盲孔的内壁上具有导电层,并且根据情况在所述通孔或/和所述盲孔的内壁上以及在所述孔的***部分中具有第四树脂层;使与电路部分相对应部分处的光致可交联树脂交联;除去与非电路部分相对应部分处的未反应的光致可交联树脂层;蚀刻露出的所述导电层,并且除去所述第四树脂层和所述光致可交联树脂层。
5.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成光致可交联树脂层,该绝缘基板在基板表面以及在所述基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层;在所述导电层表面上的所述光致可交联树脂层的部分上,形成第二树脂层;去除设置于所述孔上的所述光致可交联树脂层;在所述孔中的所述导电层上设置第四树脂层;使与电路部分相对应部分处的光致可交联树脂交联;除去所述第二树脂层;除去与非电路部分相对应部分处的未反应的光致可交联树脂层;蚀刻所述导电层的露出部分;以及,去除所述第四树脂层和所述光致可交联树脂层。
6.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成光致电导层,该绝缘基板在基板表面以及在所述基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层;在除了所述孔上的部分之外的所述光致电导层上,形成第二树脂层;去除所述孔上的所述光致电导层的部分;在所述孔中的导电层的部分上,形成第四树脂层;去除所述第二树脂层;在所述光致电导层上形成静电潜像;在与电路部分相对应的部分处,在所述光致电导层上形成第三树脂层;去除与非电路部分相对应部分处的所述光致电导层;蚀刻所述导电层的露出部分;以及,去除所述第三树脂层、所述光致电导层、和所述第四树脂层。
7.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成光致电导层,该绝缘基板在基板表面以及在所述基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有导电层;在除了所述孔上的部分之外的所述光致电导层上,形成第二树脂层;去除所述孔上的所述光致电导层的部分;去除所述第二树脂层;在所述光致电导层上形成静电潜像;在与电路部分相对应部分处的所述光致电导层、以及在所述孔中的所述导电层的部分上,形成第三树脂层;去除与非电路部分相对应的所述光致电导层的部分;蚀刻所述导电层的露出部分;以及,去除所述第三树脂层和所述光致电导层。
8.一种制造电路板的方法,包括以下步骤:在绝缘基板的表面上,形成光致可交联树脂层,作为第一树脂层,该绝缘基板在基板表面以及在所述基板中形成的通孔或/和盲孔的内壁面上具有第一导电层;在设置于所述导电层表面上的所述光致可交联树脂层上,形成第二树脂层;去除设置于所述孔上的所述光致可交联树脂层;使与非电路部分相对应的部分中的所述光致可交联树脂层交联;去除未反应的光致可交联树脂层和所述第二树脂层;在露出的第一导电层上形成第二导电层;以及,去除交联的光致可交联树脂层,并且去除在其下部的所述第一导电层。
9.根据权利要求1、2、3、5、6、7、和8中任一项所述的制造电路板的方法,其中,在设置于所述表面导电层上的第一树脂层上形成第二树脂层的步骤,包括以下步骤:使所述第一树脂层的表面均匀带电,以及,使设置于所述孔上的所述第一树脂层与设置在所述表面导电层上的所述第一树脂层之间产生电位差,并且,利用所述电位差,在设置于所述表面导电层上的所述第一树脂层上形成所述第二树脂层。
10.根据权利要求1、3、5、6和7中任一项所述的制造电路板的方法,进一步包括以下步骤:在去除设置于所述孔上的所述第一树脂层之后,在设置于所述孔的内壁面上的所述导电层上,设置镀覆导电层。
11.根据权利要求1、3、5、6和7中任一项所述的制造电路板的方法,进一步包括以下步骤:在去除设置于所述孔上的所述第一树脂层之后,在形成于所述孔的内壁面上的所述导电层上,设置镀覆导电层,而且,用第一树脂层去除溶液,除去在所述孔***部分中的所述第一树脂层,以扩大与焊盘部分相对应的部分。
12.一种电路板,在该电路板中,由导电层在绝缘基板上形成电路部分,并且设有用所述导电层覆盖内壁或者进行填充的通孔或/和盲孔,其中:所述通孔或/和所述盲孔的焊盘相对所述孔连续形成如同心圆,在所述绝缘基板的拐角部分设定为基准点的情况下,所述焊盘非连接部分中所述导电层的最大高度大于等于-5μm,并且小于等于电路部分中所述导电层的厚度,以及,从所述基准点开始的焊盘宽度为0至40μm。
13.根据权利要求12所述的电路板,其中:所述焊盘宽度的最大与最小值之间的差小于等于8μm。
14.根据权利要求12或者13所述的电路板,其中:所述电路部分中的所述导电层的截面形状与所述焊盘部分中的所述导电层的不同。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的电路板,其中:在所述焊盘的所述导电层中,具有最大高度的部分出现在从所述孔的内壁开始到所述孔中的所述导电层的厚度的范围内。
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