專利名稱:導(dǎo)電性糊劑和使用其制造多層印刷布線板的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及導(dǎo)電性糊劑,將所述導(dǎo)電性糊劑填充至多層印刷布線板制造過程中形成的通路孔(via hole)等中,從而實現(xiàn)電路間(層間)的電連接。本發(fā)明還涉及多層印刷布線板的制造方法,包括用所述導(dǎo)電性糊劑填充通路孔的步驟。
背景技術(shù):
已知多層印刷布線板是能夠獲得部件高密度安裝和部件最短距離連接的技術(shù)。隙間通路孔(interstitial via hole,IVH)是應(yīng)用于制造要求更高密度安裝的多層印刷布線板的技術(shù),其特征在于,將導(dǎo)電性材料填充至在相鄰層之間打開的孔(通路孔)中,以將相鄰層的電路彼此電連接。根據(jù)IVH,因為僅能在必要的部分處形成層間連接(interlayer connection),并且也能夠在通路孔上安裝部件,所以可獲得自由度高的高密度布線。
作為將要被填充到這種通路孔中的導(dǎo)電性糊劑,已經(jīng)使用了一種導(dǎo)電性糊劑,其中導(dǎo)電性粒子被捏合到低粘度樹脂(例如低粘度環(huán)氧樹脂)中。例如,JP-A-2003-92024(專利文獻1)公開了“通路孔填充用導(dǎo)電性糊劑組合物,其中導(dǎo)電性粉末被分散到液態(tài)環(huán)氧樹脂(=低粘度環(huán)氧樹脂)中,所述導(dǎo)電性粉末是通過混合多種具有0.5μm~20μm的平均粒徑(average particle diameter)并具有不同平均粒徑的導(dǎo)電性粉末(=導(dǎo)電性粒子)獲得的”。在這種導(dǎo)電性糊劑中,為了解決填充時產(chǎn)生凹形(concavity)的問題,使用通過混合兩種或多種具有不同平均粒徑的導(dǎo)電性粉末而獲得的導(dǎo)電性粒子。
作為將要與這種導(dǎo)電性糊劑混合的導(dǎo)電性粒子,優(yōu)選使用產(chǎn)生高電導(dǎo)率的平板狀填料(flat filler)。但是,其中平板狀填料用作導(dǎo)電性粒子并且被捏合到低粘度樹脂(例如低粘度環(huán)氧樹脂)中的導(dǎo)電性糊劑,會遭受以下問題通路孔填充能力(填充至通路孔內(nèi)的能力)差和填充后通路孔中殘留氣泡。
當(dāng)通路孔填充能力變得更差時,會引起電路間的連接不充分等,并且會降低連接可靠性。尤其是近來,隨著電子部件小型化的要求,需要更高密度的多層印刷布線板,并且期望具有更小直徑的通路孔。結(jié)果,通路孔的填充變得更難,以及填充能力的降低使連接可靠性降低等問題變得更加顯著。
而且,其中通過將導(dǎo)電性糊劑填充到通路孔中而獲得電路間電連接的多層印刷布線板,有時被長時間放置在高溫和高濕度的環(huán)境中,期望連接部分處的電阻(連接電阻)不隨時間變化。當(dāng)連接電阻隨時間變化時,連接可靠性降低。
因此,需要開發(fā)一種導(dǎo)電性糊劑,其具有良好的通路孔填充能力,并能夠形成甚至在高溫和高濕度環(huán)境中連接電阻不隨時間變化的連接部分(通路孔)。
專利文獻1JP-A-2003-92024發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的問題本發(fā)明的目的是提供一種導(dǎo)電性糊劑,其是通過將導(dǎo)電性粒子捏合到環(huán)氧樹脂中獲得的,其具有良好的通路孔填充能力,并能夠形成甚至在高溫和高濕度環(huán)境中連接電阻不隨時間變化的連接部分(通路孔)。而且,本發(fā)明的另一目的是提供使用上述導(dǎo)電性糊劑制造多層印刷布線板的方法。
解決問題的方式本發(fā)明提供一種導(dǎo)電性糊劑,其包含導(dǎo)電性粒子和樹脂混合物,其中全部樹脂組分中的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的含量為30~90重量%,所述樹脂混合物硬化后在85℃的彈性模量為2GPa以下,并且導(dǎo)電性粒子的含量為30~75體積%(權(quán)利要求1)。
研究之后,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過使用包含預(yù)定比例的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的混合樹脂,通路孔填充能力得以提高,以及通過將包含該樹脂的樹脂混合物硬化后的彈性模量控制至預(yù)定值以下,能夠減小使用該導(dǎo)電性糊劑形成的連接部分處的電阻在高溫和高濕度環(huán)境中隨時間的變化。由此,他們實現(xiàn)了本發(fā)明,本發(fā)明由上述構(gòu)造構(gòu)成。
構(gòu)成權(quán)利要求1的導(dǎo)電性糊劑的樹脂混合物中包含的樹脂包括環(huán)氧樹脂作為主要組分,但是除了包含環(huán)氧樹脂之外,還可包含酚醛樹脂、聚酰胺酰亞胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂等。
該樹脂包含30~90重量%的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂。分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂是經(jīng)GPC測量的聚苯乙烯換算的平均分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂。作為結(jié)構(gòu),可提及的有雙酚A型、雙酚F型、雙酚A/F混合型等。
如上所述,通過加入分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂,通路孔填充能力得到改進,并且能夠防止填充之后在通路孔中存在殘留氣泡。導(dǎo)電性糊劑中的導(dǎo)電性粒子間的內(nèi)聚力被認(rèn)為阻礙了通路孔的光滑填充,尤其是在平板狀填料的情況下,內(nèi)聚力大,因此填充能力的降低也是顯著的。分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂起到一種粘彈性控制劑的作用,并且通過加入該環(huán)氧樹脂形成弱的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。認(rèn)為,導(dǎo)電性粒子間的內(nèi)聚力被弱的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)松弛,流平能力(leveling ability)得以改進,并且因此提高了通路孔填充能力。
樹脂中分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂以外的組分是分子量小于10,000的環(huán)氧樹脂和環(huán)氧樹脂以外的樹脂。作為環(huán)氧樹脂以外的樹脂,可提及酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚酯樹脂等。當(dāng)分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的混合比小于30重量%時,沒有獲得通路孔填充能力的提高。另一方面,當(dāng)使用混合比大于90重量%的導(dǎo)電性糊劑進行通路孔填充時,形成的連接部分處的連接電阻在高溫和高濕度環(huán)境中隨時間的增加變大,因此這種情況不是優(yōu)選的。
構(gòu)成本發(fā)明導(dǎo)電性糊劑的樹脂混合物,除了樹脂之外經(jīng)常還包含用于硬化環(huán)氧樹脂的硬化劑(curing agent)。對于硬化劑,為了防止在室溫存儲過程中發(fā)生硬化反應(yīng)和提高存儲穩(wěn)定性,優(yōu)選使用潛在性硬化劑。
樹脂混合物的特征也在于硬化后硬化樹脂在85℃的彈性模量為2GPa以下。由于該特征,當(dāng)將通過導(dǎo)電性糊劑填充至通路孔內(nèi)而形成的連接部分(層間連接部分)置于高溫和高濕度的環(huán)境中時,連接電阻隨時間的變化得以抑制,由此提高了連接的可靠性。
當(dāng)將上述連接部分置于高溫和高濕度的環(huán)境中時,例如在85℃和85%的防潮試驗條件中,由于樹脂的吸濕性、溫度和濕度的變化等,在界面上產(chǎn)生了張力和應(yīng)力。當(dāng)85℃的彈性模量超過2GPa時,張力和應(yīng)力不能被吸收,并且可能會產(chǎn)生剝落,從而可能導(dǎo)致連接電阻增加。但是,認(rèn)為,通過將彈性模量控制至2GPa以下來吸收和松弛張力和應(yīng)力。
上述硬化樹脂的彈性模量根據(jù)將要混合的樹脂的種類和混合比以及硬化劑的種類和量而變化,因而可以通過控制這些因素來獲得在上述范圍內(nèi)的彈性模量。例如,當(dāng)使用彈性模量大的環(huán)氧樹脂時,混合彈性模量小的樹脂,能夠獲得85℃的彈性模量為2GPa以下的樹脂。作為彈性模量小的樹脂,可提及的有橡膠改性的環(huán)氧樹脂等。
作為構(gòu)成本發(fā)明導(dǎo)電性糊劑的導(dǎo)電性粒子,可優(yōu)選示例選自金、鉑、鈀、銅、鎳、錫、鉛及其合金的至少一種微細(xì)粒子、包含導(dǎo)電性或非導(dǎo)電性粒子作為核并且包覆有選自金、鉑、鈀、銅、鎳、錫、鉛及其合金的至少一種金屬的微細(xì)粒子、或這些微細(xì)粒子的混合物或碳微細(xì)粒子。
導(dǎo)電性粒子的平均粒徑通常優(yōu)選為約0.5~20μm。在平板狀填料的情況下,此處的平均粒徑被認(rèn)為是主軸(major axis)的平均值。尤其是當(dāng)導(dǎo)電性粒子由平板狀填料構(gòu)成的情況下,獲得了高電導(dǎo)率,從而這種情況是優(yōu)選的。而且,在導(dǎo)電性粒子包含平板狀填料的情況下,尤其顯示出本發(fā)明的優(yōu)點--通路孔填充能力得到提高。權(quán)利要求2對應(yīng)于此優(yōu)選的實施方式。平板狀填料是指填料的主軸/最小厚度為3以上的填料。
導(dǎo)電性粒子的含量是,導(dǎo)電性粒子在硬化后的導(dǎo)電性糊劑中占30~75體積%的比例。當(dāng)含量小于30體積%時,沒有獲得足夠的電連接,并且在連接部分處的連接電阻往往會增加。另一方面,當(dāng)超過75體積%時,硬化后的導(dǎo)電性糊劑的機械強度降低并會產(chǎn)生龜裂、剝落等,從而往往會降低連接的可靠性。
如果需要的話,除了加入上述組分以外,還可向本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑中加入用來調(diào)節(jié)粘度的溶劑。作為將要使用的溶劑,可提及的有丁基卡必醇醋酸酯(butylcarbitol acetate)、乙基卡必醇醋酸酯、三甘醇二甲醚、異佛爾酮、丁基卡必醇、乙基卡必醇、γ-丁內(nèi)酯、乙酸溶纖劑(cellosolve acetate)等。溶劑的加入量優(yōu)選使得在加入和分散導(dǎo)電性粒子之后導(dǎo)電性糊劑的粘度變?yōu)?0~500Pa·S(旋轉(zhuǎn)1分鐘時的轉(zhuǎn)動粘度(rotational viscosity))。
本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑是這樣的導(dǎo)電性糊劑,其中導(dǎo)電性粒子分散于樹脂混合物中,并且本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑是通過混合和捏合構(gòu)成樹脂混合物的樹脂組分和硬化劑以及導(dǎo)電性粒子的方法獲得的。在混合后的粘度高,并且因此難以填充到通路孔中的情況下,可進一步加入溶劑等。在混合和捏合時,對單個樹脂組分、硬化劑、導(dǎo)電性粒子和溶劑的加入順序沒有特別限制。而且,可將每個組分分成兩部分加入。
對于使用上述本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑制造多層印刷布線板的方法,本發(fā)明提供多層印刷布線板的制造方法,其包括在絕緣基板中形成通路孔的步驟,所述絕緣基板在其一個表面上設(shè)置有導(dǎo)電層,該所述通路孔貫穿至導(dǎo)電層;以及,將所述導(dǎo)電性糊劑填充至通路孔中的步驟(權(quán)利要求3)。
作為在其一個表面上設(shè)置有導(dǎo)電層的絕緣基板,可示例覆銅聚酰亞胺樹脂基材(CCL),其中銅箔附著在一個表面上。在絕緣基板上期望層間連接(電路間的電連接)的位置處,用激光等進行鉆孔加工,以形成通路孔(帶底孔)。該通路孔貫穿絕緣基板,并且一端在與附有導(dǎo)電層的表面相對的表面上開口,另一端接觸導(dǎo)電層。
在形成通路孔之后,將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑填充至通路孔中。對填充方法沒有特別限制,例如可提及通過絲網(wǎng)印刷(screen printing)填充的方法。
本發(fā)明的多層印刷布線板的制造方法包括形成通路孔和將導(dǎo)電性糊劑填充在通路孔內(nèi)的步驟是有必要的。更具體地,示例下述方法1和方法2。
(方法1)首先,在將粘合劑層附著于(attach)絕緣基板(聚酰亞胺樹脂基材等)中與導(dǎo)電層相對的表面之后,用激光進行鉆孔加工,以形成通路孔,所述絕緣基板在其一個表面上設(shè)置有導(dǎo)電層(銅箔等)。也即,在絕緣基板一側(cè)層壓粘合劑層等之后,進行通路孔的形成。在這一點上,在形成通路孔之前或之后,通過蝕刻導(dǎo)電層等方法在絕緣基板上形成電路以獲得布線板基材。
通過絲網(wǎng)印刷,將本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑填充至布線板基材中。將這樣獲得的布線板基材和形成有電路的另一布線板基材的位置對齊并層壓,并且借助于壓力機(cure press)等,通過加熱和加壓對其進行層間粘合,從而獲得多層印刷布線板。
但是,在此方法1中,在將絕緣基板連接到粘合劑層的階段和在層間粘合的階段需要兩次加熱。而且,由于絕緣層或布線板基材的彈性模量和熱膨脹系數(shù)經(jīng)常與粘合劑層相差很大,當(dāng)絕緣基板附著于粘合劑層時,會產(chǎn)生彎曲和應(yīng)力應(yīng)變。結(jié)果,易于在形成通路孔時產(chǎn)生移位的問題,并且次品率(percent defective)增加。
因此,優(yōu)選地,可提及以下方法2,該方法不涉及這種問題。
(方法2)在其一個表面上設(shè)置有導(dǎo)電層的絕緣基板中,形成貫穿至導(dǎo)電層的通路孔,并且通過將上述導(dǎo)電性糊劑填充在通路孔內(nèi)形成導(dǎo)電性物質(zhì)的凸點(bump)。在這一點上,在形成凸點和通路孔之前或之后,通過蝕刻導(dǎo)電層等方法,在絕緣基板上形成電路,以獲得布線板基材。另一方面,在粘合劑片材上對應(yīng)于上述通路孔的位置處,形成直徑比上述通路孔大的直通孔(through hole),以獲得粘合劑層。
將這樣獲得的布線板基材和粘合劑層層疊(overlay),并使粘合劑層接觸與上述電路相反的表面,并且層疊具有導(dǎo)電層電路的另一絕緣基板(布線板基材),將它們一并層壓,并且借助于壓力機等,通過加熱和加壓對其進行層間粘合,從而獲得多層印刷布線板。在此方法中,由于沒有在層間粘合之前進行布線板基材與粘合劑層間的附著,所以不會出現(xiàn)彎曲等問題。
權(quán)利要求4對應(yīng)于此優(yōu)選的實施方式,并提供如上所述的多層印刷布線板的制造方法,其包括通過填充導(dǎo)電性糊劑形成導(dǎo)電性物質(zhì)的凸點的步驟;以及將通過在上述導(dǎo)電層上形成電路而獲得的布線板基材和通過在粘合劑片材上對應(yīng)于通路孔的位置處形成直徑大于上述通路孔的直通孔而獲得的粘合劑層層疊,并使上述粘合劑層接觸與上述導(dǎo)電層相反的表面,進一步層疊具有導(dǎo)電層電路的另一絕緣基板,并且將它們一并層壓的步驟。
導(dǎo)電性物質(zhì)的凸點是在通路孔上形成的導(dǎo)電性物質(zhì)的突起,其形成的目的是與導(dǎo)電層(電路)例如另一布線板基材接觸。對形成凸點的方法沒有特別限制,例如,可示例以下方法在絕緣基板上形成脫模層(releasing layer),形成貫通絕緣基板和脫模層的通路孔,將導(dǎo)電性糊劑填充至通路孔內(nèi),隨后剝離脫模層形成突起。對于脫模層,可提及的有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等掩模,其可附著到絕緣基板上形成脫模層。而且,也可示例這樣的方法,即將導(dǎo)電性糊劑填充至通路孔內(nèi),隨后進一步在其上印刷導(dǎo)電性糊劑(浮凸雕印(mound printing),凸點印刷(bump printing))以堆積(mound)該導(dǎo)電性物質(zhì)并形成突起。
對于在上述導(dǎo)電層上形成電路的方法,可示例蝕刻加工。例如,可示例化學(xué)蝕刻(濕法蝕刻),其中,在導(dǎo)電層上形成抗蝕劑層的電路圖案之后,將整個浸入蝕刻劑中,蝕刻劑腐蝕導(dǎo)電層,以除去電路圖案以外的部分,并且隨后除去抗蝕劑層。對于這種情況下的抗蝕劑,可提及的有含氯化鐵作為主要成分的基于氯化鐵的抗蝕劑、含氯化銅作為主要成分的基于氯化銅的抗蝕劑等。
通過在粘合劑片材上對應(yīng)于通路孔的位置處形成直徑大于上述通路孔的直通孔而獲得粘合劑層。在對應(yīng)于通路孔的位置處形成直通孔意味著,以使得凸點的突起被插入到直通孔中的方式形成直通孔。對用于形成直通孔的方法沒有特別限制,但是可采用的有用激光鉆孔加工、使用鉆等機械鉆孔的方法等。直通孔的直徑優(yōu)選為布線板基材的通路孔直徑的1.5~5倍,更優(yōu)選為2~4倍。對于用于形成粘合劑層的粘合劑片材,通??墒褂煤穸葹榧s10μm~100μm的片材。
對于具有導(dǎo)電層電路的另一絕緣基板,在絕緣基板的一面或兩面上設(shè)置導(dǎo)電層的電路,可示例這樣的電路,其中通過使聚酰亞胺樹脂膜的銅箔進行蝕刻等而形成電路,該聚酰亞胺樹脂膜的一面或兩面上附著有銅箔。
多層印刷布線板的制造方法可應(yīng)用于如上所述制造的多個布線板基材和粘合劑層的情況。在這種情況下,將兩個或多個布線板基材和粘合劑層交替層疊,即層疊以使粘合劑層介入不同布線板基材之間,將具有導(dǎo)電層電路的另一絕緣基板層疊在粘合劑層的頂部上,接著一并層壓整體。
對于絕緣基板,可示例主要由PET或聚酰亞胺組成的樹脂膜。主要由聚酰亞胺組成的樹脂膜是耐熱膜,并能夠滿足采用無鉛焊接所對應(yīng)的高耐熱性的要求。對于形成粘合劑層的粘合劑片材的材料,可提及的有熱塑性聚酰亞胺樹脂、主要由熱固性聚酰亞胺組成的部分具有熱固性功能的樹脂、熱固性樹脂例如環(huán)氧樹脂和酰亞胺類樹脂等。
通過上述制造方法制造的多層印刷布線板是優(yōu)良的多層印刷布線板,其中部件的高密度安裝是可能的,而且電路間的電連接的可靠性高,電路間連接電阻隨時間的變化也小。多層印刷布線板適合用于各種電器的制造。
發(fā)明效果本發(fā)明的導(dǎo)電性糊劑顯示出良好的通路孔填充能力,因此通過將導(dǎo)電性糊劑填充在通路孔內(nèi)能夠獲得高度可靠的電路間連接。而且,甚至當(dāng)通過將導(dǎo)電性糊劑填充在通路孔內(nèi)而獲得的多層印刷布線板被置于高溫和高濕度的環(huán)境下時,連接電阻隨時間的變化小,因此從這個角度看,連接可靠性高。根據(jù)使用具有這種優(yōu)良特性的導(dǎo)電性糊劑來制造多層印刷布線板的方法,能夠制造優(yōu)良的多層印刷布線板,其具有高度可靠的電路間電連接,并顯示出電路間連接電阻隨時間的變化小。
圖1是顯示制造實施例和對比例的多層印刷布線板的一個步驟的橫截面模式圖。
圖2是顯示制造實施例和對比例的多層印刷布線板的一個步驟的橫截面模式圖。
圖3是顯示制造實施例和對比例的多層印刷布線板的一個步驟的橫截面模式圖。
圖4是顯示制造實施例和對比例的多層印刷布線板的一個步驟的橫截面模式圖。
附圖標(biāo)記說明1通路孔2覆銅層壓板3聚酰亞胺層4電路(銅層)5凸點6直通孔7粘結(jié)片材(bonding sheet)8電路9另一覆銅層壓板10多層印刷布線板11聚酰亞胺層12粘合劑層
具體實施例方式
下面將參考實施例描述進行本發(fā)明的最佳方式。但是,本發(fā)明不限于實施例。
實施例(實施例1)將平均粒徑(50%D)為4μm的平板狀A(yù)g填料加入到70重量%的雙酚A型樹脂(分子量為55,000的高分子量型)和30重量%的橡膠(NBR)改性的環(huán)氧樹脂[由Asahi Denka Kogyo K.K.制造的EPR4030]中,填料加入量使得硬化后在導(dǎo)電性糊劑中的比例為55體積%,再向其中加入丁基卡必醇醋酸酯作為溶劑。在三輥研磨機中混合全部組分,然后再加入咪唑系潛在性硬化劑并混合,從而制造導(dǎo)電性糊劑。在這一點上,預(yù)先混合雙酚A型樹脂(分子量為55,000的高分子量型)和丁基卡必醇醋酸酯,然后加入橡膠(NBR)改性的環(huán)氧樹脂[環(huán)氧當(dāng)量380g/eq]等。
(實施例2)用與實施例1相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,用雙酚F型環(huán)氧樹脂[由Japan Epoxy Resin K.K.制造的Epicoat 806,環(huán)氧當(dāng)量160-170g/eq]代替橡膠(NBR)-改性的環(huán)氧樹脂。
(實施例3)用與實施例1相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,用萘雙官能環(huán)氧樹脂[Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated制造的HP4032,環(huán)氧當(dāng)量135~165g/eq]代替橡膠(NBR)-改性的環(huán)氧樹脂。
(實施例4)用與實施例2相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,雙酚F型環(huán)氧樹脂[由Japan Epoxy Resin K.K.制造的Epicoat 806,環(huán)氧當(dāng)量160-170g/eq]的混合比變?yōu)?0重量%。
(實施例5)用與實施例2相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,雙酚F型環(huán)氧樹脂[由Japan Epoxy Resin K.K.制造的Epicoat 806,環(huán)氧當(dāng)量160-170g/eq]的混合比變?yōu)?5重量%。
(對比例1)用與實施例1相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,用萘四官能環(huán)氧樹脂[Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated制造的EXA-4700,環(huán)氧當(dāng)量155~170g/eq]代替橡膠(NBR)-改性的環(huán)氧樹脂。
(對比例2)用與實施例1相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,雙酚A型樹脂(分子量為55,000的高分子量型)的比例變?yōu)?00重量%。
(對比例3)用與實施例2相同的方式制備導(dǎo)電性糊劑,所不同的是,雙酚F型樹脂的比例變?yōu)?00重量%。
表1示出了實施例1~5和對比例1~3中所用的環(huán)氧樹脂的類型、分析值和混合比。
(實施例6~10和對比例4~6)從其上制造有電路的覆銅層壓板(聚酰亞胺厚度25μm,銅厚度18μm)的聚酰亞胺側(cè),用UV-YAG激光器進行照射,形成八個頂部直徑(top diameter)為100μm的通路孔,然后進行濕式去污。通過金屬板印刷(metal-plateprinting),將實施例1~5和對比例1~3制造的每種導(dǎo)電性糊劑填充到通路孔中。隨后,進一步在通路孔上進行導(dǎo)電性糊劑的印刷(凸點印刷),從而堆積導(dǎo)電性糊劑,由此形成凸點。圖1示出了形成通路孔1之后覆銅層壓板2(聚酰亞胺層3和電路(銅層)4)的橫截面模式圖,圖2示出了形成凸點5之后覆銅層壓板2(聚酰亞胺層3和電路(銅層)4)的橫截面模式圖。
然后,如圖3中的橫截面模式圖所示,在對應(yīng)于通路孔1的部分處,層疊已經(jīng)形成有直通孔6的粘結(jié)片材(粘合劑層)7,進一步層疊已經(jīng)形成有電路8的另一覆銅層壓板9,并且進行真空加壓,從而制造圖4的橫截面模式圖中所示的多層印刷布線板10(8個通路孔的菊花鏈)。
將上述制造的多層印刷布線板存儲于85℃和85%的高溫和高濕度條件下,并且測量經(jīng)過500小時后的電阻變化率。結(jié)果如表2所示。在這一點上,電阻變化率的測量(measurement)是通過用4-端子法(4-terminal method)測量填充在8個通路孔中導(dǎo)電性糊劑連接的電路的電阻值而獲得的值,該值被認(rèn)為是導(dǎo)電性糊劑的電阻、導(dǎo)電層(電路)的電阻和導(dǎo)電性糊劑和導(dǎo)電層之間的接觸電阻的總和。
(參考實施例1)[85℃彈性模量的測定]除沒有混合導(dǎo)電性粒子以外,以與實施例1~5和對比例1~3制造的導(dǎo)電性糊劑相同的組成,充分混合樹脂、溶劑和硬化劑;并使用消泡設(shè)備(AWATORT RENTARO)對混合物進行消泡。此后,將混合物施涂于碳氟化合物樹脂膜上,硬化后脫去該膜。將所得的膜切成條,并且使用DMS(動態(tài)粘彈性測定設(shè)備)測量85℃的彈性模量。結(jié)果如表2所示。
(參考實施例2)[通路孔填充能力的評價]從單面覆銅層壓板(聚酰亞胺的厚度25μm)的聚酰亞胺側(cè),用UV-YAG激光器進行照射,形成頂部直徑為25μm的通路孔,然后進行去污。通過金屬板印刷(metal-plate printing),將實施例1~5和對比例1~3制造的每種導(dǎo)電性糊劑填充到通路孔中。然后進行真空干燥,并且干燥之后,將通路孔中填充有導(dǎo)電性糊劑的標(biāo)記為○,含有氣泡的標(biāo)記為×。結(jié)果如表2所示。
實施例1~5和對比例1和2的導(dǎo)電性糊劑使用含有本發(fā)明范圍下限(30重量%)以上量的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的樹脂,它們顯示出優(yōu)良的通路孔填充能力。但是,在沒有使用分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的對比例6的導(dǎo)電性糊劑的情況下,通路孔填充能力低。
85℃的彈性模量超過2GPa的對比例1的導(dǎo)電性糊劑,以及含有本發(fā)明范圍上限(90重量%)以上量的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的對比例2的導(dǎo)電性糊劑,顯示出優(yōu)良的通路孔填充能力,但是,當(dāng)使板處于高溫和高濕度環(huán)境下時,使用它們制造的多層印刷布線板的連接電阻隨時間的增加大。實施例1~5中分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的含量和85℃的彈性模量都落入本發(fā)明的范圍內(nèi),只有實施例1~5顯示出優(yōu)良的通路孔填充能力,并且能夠提供在高溫和高濕度環(huán)境中連接電阻隨時間變化小的多層印刷布線板。
雖然已經(jīng)參考具體實施方式
詳細(xì)描述了本發(fā)明,但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是,能夠做出各種變化和改變,而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
本申請基于2004年9月30日提交的日本專利申請第2004-286499號,在此引入其內(nèi)容作為參考。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電性糊劑,其包含樹脂混合物,其中全部樹脂組分中的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的含量為30~90重量%,所述樹脂混合物硬化后在85℃的彈性模量為2GPa以下,以及導(dǎo)電性粒子,所述導(dǎo)電性粒子的含量為30~75體積%。
2.權(quán)利要求1的導(dǎo)電性糊劑,其中所述導(dǎo)電性粒子包含平板狀填料。
3.多層印刷布線板的制造方法,其包括在絕緣基板中形成通路孔的步驟,所述絕緣基板在其一個表面上設(shè)置有導(dǎo)電層,所述通路孔貫穿至導(dǎo)電層,和將權(quán)利要求1或2的導(dǎo)電性糊劑填充至通路孔的步驟。
4.權(quán)利要求3的多層印刷布線板的制造方法,其包括通過填充所述導(dǎo)電性糊劑形成導(dǎo)電性物質(zhì)的凸點的步驟,和將布線板基材和粘合劑層層疊,并使上述粘合劑層接觸與上述導(dǎo)電層相反的表面,進一步層疊具有導(dǎo)電層電路的另一絕緣基板,并且將它們一并層壓的步驟,所述布線板基材通過在上述導(dǎo)電層上形成電路而獲得的,所述粘合劑層通過在粘合劑片材上對應(yīng)于通路孔的位置處形成直徑大于上述通路孔的直通孔而獲得的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種導(dǎo)電性糊劑,其是通過將導(dǎo)電性粒子捏合到環(huán)氧樹脂中獲得的,其具有良好的通路孔填充能力,并能夠形成甚至在高溫和高濕度環(huán)境中連接電阻不隨時間變化的連接部分。本發(fā)明也提供使用該導(dǎo)電性糊劑制造多層印刷布線板的方法。一種導(dǎo)電性糊劑,其包含樹脂混合物,其中全部樹脂組分中的分子量為10,000以上的環(huán)氧樹脂的含量為30~90重量%,所述樹脂混合物硬化后在85℃的彈性模量為2GPa以下,以及導(dǎo)電性粒子,所述導(dǎo)電性粒子的含量為30~75體積%。而且,使用該導(dǎo)電性糊劑制造多層印刷布線板的方法。
文檔編號H01B1/00GK101031981SQ200580033200
公開日2007年9月5日 申請日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者岡良雄, 瀧井齊, 林憲器 申請人:住友電氣工業(yè)株式會社