專利名稱:多層印刷電路板、阻焊配方、多層印刷電路板的制造方法和半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及多層印刷電路板、多層印刷電路板的制造方法、阻焊配方和半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
所謂多層組合式電路基板的多層印刷電路板是采用半加成的方法或類似的方法制成的,它采用將銅等導(dǎo)電電路與層間樹脂絕緣層交錯(cuò)層疊在樹脂基板上的方法,其中樹脂基板采用0.5mm至1.5mm厚的玻璃纖維織物作為板芯來加固。在多層印刷電路板的層間樹脂絕緣層之間導(dǎo)電電路的層間連接是采用通路孔實(shí)現(xiàn)的。
一般來說,組合式多層印刷電路板采用了如日本專利H09-130050A所披露的方法來制造。
也就是說,首先,在銅箔的銅層壓的層壓板上制成一個(gè)通路孔,隨后將基板進(jìn)行銅化學(xué)鍍處理以制成鍍通孔(金屬通孔)。接著,通過腐蝕具有導(dǎo)電圖形的基板表面來制成導(dǎo)電電路,并采用化學(xué)鍍或腐蝕或其它類似的方法使導(dǎo)電電路的表面粗糙。隨后,在粗糙表面的導(dǎo)電電路上制備樹脂絕緣層,并經(jīng)過曝光和顯影處理后制成通路孔的開口部分,再采用UV(紫外線)固化和主要固化的方法來制備層間樹脂絕緣層。
接著,在層間樹脂絕緣層經(jīng)過酸或氧化劑的粗化處理后,制成薄的化學(xué)鍍膜,隨后在化學(xué)鍍膜上制成防鍍層,再采用電鍍方法增厚化學(xué)鍍膜,并在分離出防鍍層后,進(jìn)行腐蝕來形成通過通路孔與下層導(dǎo)電電路相連接的導(dǎo)電電路。
在重復(fù)上述步驟以后,最后制備用于保護(hù)導(dǎo)電電路的阻焊層,電鍍用于連接如IC芯片的電子元件或主板以及相類似的導(dǎo)電電路的暴露部分,隨后通過印刷焊膏來制備凸出的焊點(diǎn),從而就完成了組合式多層印刷電路板的制造。
采用該方法制成的多層印刷電路板在電路板上安裝了IC芯片后要進(jìn)行回熔處理以便于將焊點(diǎn)與IC芯片的焊盤相連接,隨后制成在芯片下的下填充樹脂層和在芯片上的樹脂或類似的封焊層,從而就完成了包含安裝IC芯片的半導(dǎo)體器件。
在采用該方法制成的半導(dǎo)體器件中,一般來說,各個(gè)層都會(huì)具有不同的熱膨脹系數(shù)(線性膨脹系數(shù)),這是由于各層材料不同所引起的。IC芯片以及下層填充和層間樹脂絕緣層的線性膨脹系數(shù)一般為20×10-6/K或更低些,而由于所使用的樹脂的不同以及其它因素使得阻焊層的線性膨脹系數(shù)高達(dá)60×10-6/K至80×10-6/K,在最高時(shí),有些阻焊層的線性膨脹系數(shù)可超過100×10-6/K。
這種結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件在工作時(shí),IC芯片就會(huì)輻射出熱,并且所產(chǎn)生的熱又會(huì)通過下填充樹脂層傳導(dǎo)到向阻焊層、層間樹脂絕緣層以及其它層。因此,隨著溫度的增加,這些層就會(huì)發(fā)生熱膨脹。
一旦這種情況發(fā)生,由于IC芯片和下填充層具有非常接近的線性膨脹系數(shù)以及它們隨溫度增加而膨脹的程度也非常接近,因此就不會(huì)產(chǎn)生由于熱膨脹系數(shù)不同而引起的明顯應(yīng)力。另一方面,由于下層填充層或?qū)娱g樹脂絕緣層和夾在這些層中間的阻焊層之間的線性膨脹系數(shù)的差異大,隨溫度增加所引起的膨脹程度顯著不同。所以對(duì)阻焊層產(chǎn)生明顯的應(yīng)力,在某些情況下,阻焊層會(huì)發(fā)生斷裂或者阻焊層從下填充層或?qū)娱g樹脂絕緣層上剝落。
甚至在制備凸出焊點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的熱也會(huì)發(fā)生這樣的斷裂和剝落。同樣,在高溫和高濕條件下的熱循環(huán)測(cè)試和可靠性測(cè)試中,也很容易發(fā)生斷裂。高溫和高濕條件是為了在惡劣的條件下試驗(yàn)多層印刷電路板。
如果一旦在阻焊層中發(fā)生了斷裂,那么就不能保持在阻焊層下的導(dǎo)電電路和凸出焊點(diǎn)之間的絕緣,從而導(dǎo)致高絕緣特性和高可靠性的下降。
另外,在采用上述討論方法制成的常規(guī)多層印刷電路板中,常將環(huán)氧樹脂,丙烯酸樹脂及其它相類似的混合物用于層間樹脂絕緣層,所以,在GHz波段中有高的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素,在這種情況下,如果將使用GHz波段高頻信號(hào)的LSI芯片或其它部件安裝在電路板上,有時(shí)就會(huì)產(chǎn)生由于層間樹脂絕緣層的高介電常數(shù)所引起的信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
因此,為了解決上述提到的問題,建議在多層印刷電路板中使用具有低的介電常數(shù)的聚烯烴型樹脂、聚苯醚樹脂、氟樹脂或其它樹脂作為層間樹脂絕緣層。
在這樣的多層印刷電路板中,產(chǎn)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)的問題在某種程度上能夠得到解決,因?yàn)閷?dǎo)電電路的大部分是在層間樹脂絕緣層中制成的。
然而,隨著IC芯片的工作頻率趨向較高的頻率,IC芯片中電路的密度就會(huì)增加,電路的線寬就會(huì)變窄,隨之,就要求能減小與IC芯片連接的印刷電路板的外端焊盤間隔,同時(shí)也要求能增加適用于單位表面積外端焊盤數(shù)目,以便于達(dá)到高密度的目的。
因此,如果阻焊層的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素高的話,那么,在阻焊層外端的凸出焊點(diǎn)上,以及在內(nèi)部電路中,有時(shí)就會(huì)發(fā)生由于電路之間的電磁相互作用和電路周圍存在著的絕緣層高介電特性所引起的信號(hào)延遲以及相類似的問題。
此外,即使在具有上述討論的低的介質(zhì)損耗因素和介電常數(shù)且不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)的聚苯醚類樹脂用作為層間樹脂絕緣層的多層印刷電路板的情況下,如果阻焊層的介電常數(shù)高的話,這種效應(yīng)依然會(huì)存在,因此,有時(shí)仍會(huì)發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在多層印刷電路板的常規(guī)制造方法中,可以使用糊狀液體作為阻焊配方通過涂覆和固化的方法來制成阻焊層,阻焊配方包括熱固化樹脂(例如(甲基)丙烯酸酯酚醛環(huán)氧樹脂)、醚唑固化劑、雙官能(甲基)丙烯酸酯單體、分子量為500至5000的(甲基)丙烯酸酯聚合物,還包括由雙酚型環(huán)氧樹脂以及其它組成的熱固化樹脂、諸如多價(jià)丙烯酸單體的光敏型單體,以及乙二醇醚類溶劑。
包含這類阻焊層的多層印刷電路板可用于諸如IC芯片的電子部件的安裝。因此,要求多層印刷電路板即使在由于各種原因而IC芯片燃燒起來的情況下依然是耐用的。實(shí)際上,要求多層印刷電路板必須滿足UL測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中UL94的鑒定標(biāo)準(zhǔn),特別要滿足94V-0中燃燒時(shí)的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。
此外,在滿足上述討論的阻燃性的同時(shí),與現(xiàn)有的多層印刷電路板相比,還要求多層印刷電路板在制備通路孔開口和焊盤開口的時(shí)候能保持樹脂絕緣層或阻焊層的孔的開放性不變形。更要求能保持樹脂絕緣層和其它層與導(dǎo)電電路之間的粘結(jié)強(qiáng)度不至于變差。此外,還要求多層印刷電路板在可靠性測(cè)試的時(shí)候能保持其性能不會(huì)變壞。
然而,含有采用常規(guī)阻焊配方制成的阻焊層的多層印刷電路板難以滿足阻燃性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述討論的一些問題而提出的,本發(fā)明的目的是提供一種多層印刷電路板,它在多層印刷電路板的制造工藝中或在IC芯片安裝與多層印刷電路板以后能避免由于阻焊層和其它部分之間熱膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生斷裂;提供用于多層印刷電路板制造的阻焊配方,以及提供一種采用所述的阻焊配方制造多層印刷電路板的方法。
此外,本發(fā)明的另一目的是提供一種多層印刷電路板和一種半導(dǎo)體器件,該器件即使用于GHz波段的高頻信號(hào)也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
此外,本發(fā)明的另一目的是提供一種多層印刷電路板,它具有良好阻燃性、與導(dǎo)電電路的高的粘結(jié)性以及所期望形狀的開口的阻焊層。
本發(fā)明第一組的第一個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含無機(jī)填料。
此外,本發(fā)明第一組的第二個(gè)發(fā)明是用于制造本發(fā)明第一組第一個(gè)發(fā)明的多層印刷電路板的阻焊配方,其中無機(jī)填料與含有樹脂的糊劑相混合用于阻焊層。
本發(fā)明第一組的第三個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板的制造方法,其中采用了以上所述的阻焊配方。
本發(fā)明第二組的第一發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含彈性體成分。
本發(fā)明第二組的第二個(gè)發(fā)明是用于制造本發(fā)明第二組第一個(gè)發(fā)明的多層印刷電路板的阻焊配方,其中彈性體成分與含有樹脂的糊劑相混合用于阻焊層。
本發(fā)明第二組的第三個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板的制造方法,其中采用了以上所述的本發(fā)明第二組第二個(gè)發(fā)明的阻焊配方。
本發(fā)明第三組的第一發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層在1GHz的介電常數(shù)等于3或小于3。
本發(fā)明第三組的第二發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含聚烯烴型樹脂。
本發(fā)明第三組的第三發(fā)明是一種半導(dǎo)體器件,它包括采用交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備的導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層作為最上層的多層印刷電路板;通過凸出的焊點(diǎn)與上述多層印刷電路板相連接的IC芯片;其中上述的阻焊層包含聚烯烴型樹脂,所述樹脂絕緣層包含聚烯烴型樹脂、聚亞苯基型樹脂或氟型樹脂。
本發(fā)明第四組的第一發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層在1GHz的介質(zhì)損耗因素等于0.01或小于0.01。
本發(fā)明第四組的第二發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含聚苯醚樹脂。
本發(fā)明第四組的第三發(fā)明是一種半導(dǎo)體器件,它包括采用交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備的導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層作為最上層的多層印刷電路板;通過凸出的焊點(diǎn)與上述多層印刷電路板相連接的IC芯片;其中上述的阻焊層包含聚苯醚樹脂,所述樹脂絕緣層包含聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂或氟型樹脂。
本發(fā)明第四組的第四發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含具有P原子環(huán)氧樹脂。
圖1(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖2(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖3(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖4(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖5(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖6(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖7(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖8(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖9(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖10(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖11(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖12(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖13(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖14(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖15(a)至(b)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖16(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖17(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖18(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖19(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖20(a)至(b)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖21(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖22(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖23(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖24(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖25(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖26(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖27(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖28(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖29(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖30(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖31(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖32(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖33(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖34(a)至(d)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖35(a)至(c)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
圖36(a)至(b)是顯示本發(fā)明多層印刷電路板的部分制造工藝的剖面圖。
符號(hào)的說明1基板2a,2b用于粗化表面的樹脂配方層2層間樹脂絕緣層4下層的導(dǎo)電電路4a粗化的表面5上層導(dǎo)電電路6通路孔的開口部分7通路孔8銅箔9通孔9a粗化表面10樹脂填料11粗化層12化學(xué)鍍層13電鍍層14阻焊層15鎳鍍層16金鍍層17凸出焊點(diǎn)18焊料20焊盤具體實(shí)施方式
首先詳細(xì)討論本發(fā)明的第一組。
本發(fā)明第一組的第一個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含無機(jī)填料。
在本發(fā)明第一組的第一發(fā)明的多層印刷電路板中,由于阻焊層包含了無機(jī)填料,所以上述的阻焊層具有由無機(jī)填料所引起的較低的熱膨脹系數(shù)。因此,與層間樹脂絕緣層以及周圍的下填充層的線性膨脹系數(shù)的差異就變小了。于是,在多層印刷電路板的制造工藝中和在多層印刷電路板上安裝了諸如IC芯片的電子部件之后,能夠防止阻焊層中的斷裂以及阻焊層與其它層之間的剝落。
也就是說,由于上述的無機(jī)填料具有比組成阻焊層的樹脂更低的線性膨脹系數(shù),當(dāng)熱引起阻焊層膨脹時(shí)以及當(dāng)由于下填充層或?qū)娱g樹脂絕緣層的線性膨脹系數(shù)的差異而引起阻焊層具有相當(dāng)高的內(nèi)部應(yīng)力時(shí),無機(jī)填料能減少應(yīng)力。采用這種方法,無機(jī)填料能夠減少阻焊層的內(nèi)部應(yīng)力,因而就能防止阻焊層的斷裂和剝落的發(fā)生。
上述的無機(jī)填料并沒有具體的限制,其例子包括鋁化合物、鈣化合物、鉀化合物、鎂化合物、硅化合物、以及其他等等。這些化合物可以單獨(dú)使用或者采用兩種或更多種的混合物。
如上述的鋁化合物可以是氧化鋁、氫氧化鋁等等;上述的鈣化合物可以是碳化鈣,氫氧化鈣等等。
如上述的鉀化合物可以是碳酸鉀等等;上述的鎂化合物可以是氧化鎂、石灰?guī)r、堿式碳酸鎂等等;上述的硅化物可以是二氧化硅、沸石等等。
對(duì)上述無機(jī)填料的形狀并沒有特別的限制,例如,球形形狀、橢圓球形形狀、多邊形形狀等等都是有效的。在這些形狀中。由于具有尖銳尖端的形狀易發(fā)生斷裂,最好是使用球形形狀和橢圓形形狀。
上述無機(jī)填料的尺寸最好是最長(zhǎng)部分的長(zhǎng)度(直徑)在0.1至5.0米m腔范圍內(nèi)。在小于0.1米m的情況下,就會(huì)難以減小在阻焊層熱膨脹時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力以及也難以控制熱膨脹系數(shù)。在大于5.0米m的情況下,阻焊層本身就變成了剛性和脆性的,進(jìn)而在光硫化和熱固化的過程中,無機(jī)填料就會(huì)防礙在樹脂之間的相互作用,從而更易引起斷裂。從便于觀察的角度來看,無機(jī)填料更好是透明的。
在加入SiO2(二氧化硅)作為上述無機(jī)填料的情況下,填料的混合比例最好是在重量的3至50%的范圍內(nèi)。在比例小于重量3%的情況下,阻焊層的熱膨脹系數(shù)有時(shí)就不能再有明顯的下降了;另外,在比例大于重量50%的情況下,精度就會(huì)下降并且開口部分有時(shí)會(huì)變得失真。因此,在重量的5至40%的范圍內(nèi)較佳。
阻焊層中填料的量最好能在重量的5至40%的范圍內(nèi)。采用上述范圍內(nèi)的無機(jī)填料,阻焊層的線性膨脹系數(shù)就能有效降低,并且由熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力也能有效地減小。
這是因?yàn)闃渲蚪M成阻焊層的樹脂配方的線性膨脹系數(shù)一般都高達(dá)60×10-6/K至80×10-6/K,但是將上述的無機(jī)填料加入到層中就能使線性膨脹系數(shù)降低至40×10-6/K至50×10-6/K。
此外,阻焊層最好能與彈性體的樹脂相混合。彈性體本身具有良好的柔性和回彈性,因此,即使如果受到應(yīng)力,彈性體能夠吸收應(yīng)力或減小應(yīng)力從而防止斷裂和剝落。同樣采用海島的結(jié)構(gòu),也能夠防止斷裂和剝落。隨便說明一下,海島結(jié)構(gòu)是指將彈性體成分象島一樣分散在阻焊配方的海中,而不再是單純的彈性體成分。
如上述的彈性體,可以使用的有天然橡膠、合成橡膠、熱塑型樹脂、熱固型樹脂等等。一種具有特別有效減小應(yīng)力的能力的是熱固型樹脂的彈性體。
如上述的熱固型樹脂的彈性體,其例子包括聚酯型彈性體、聚乙烯型彈性體、氯乙烯型彈性體、氟型彈性體、酰胺型彈性體、烯屬型彈性體等。
組成本發(fā)明第一組第一發(fā)明的阻焊層除了上述的無機(jī)填料和彈性體外,可以進(jìn)一步包括例如,熱固型樹脂,熱塑型樹脂,熱固型樹脂和熱塑型樹脂的混合物,這類樹脂層,其例子包括包含(甲基)丙烯酸酯酚醛環(huán)氧樹脂、醚唑固化劑、雙官能(甲基)丙烯酸酯單體、分子量為500至5000的(甲基)丙烯酸酯聚合物、包含雙酚型環(huán)氧樹脂的熱固化樹脂、諸如多價(jià)丙烯酸單體的光敏型單體以及其它等等的配方聚合和固化所制成的樹脂。
上述的雙官能(甲基)丙烯酸酯單體并沒有特別的限制,其例子包括各類二醇的丙烯酸或甲基丙烯酸的樹脂。推薦的產(chǎn)品標(biāo)號(hào)有R-604,PM2,PM21以及Nippon Kayaku公司出品的其它產(chǎn)品。
如上述的(甲基)丙烯酸酯酚醛環(huán)氧樹脂,其例子包括雙酚和甲酚的乙二醇與丙烯酸或甲基丙烯酸反應(yīng)而產(chǎn)生的環(huán)氧樹脂。隨便說明一下,下文部分還要討論多層印刷電路板的制造方法。
接著,將討論本發(fā)明第一組第二發(fā)明的阻焊配方。本發(fā)明第一組第二發(fā)明的阻焊配方是用于制造本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板的阻焊配方,其中無機(jī)填料與包含樹脂的粘結(jié)劑相混合用于阻焊層。
如上述的無機(jī)填料,上述討論的各種都可以使用。在制備阻焊層的工藝中,填料的加入比例最好是在重量的5至20%的范圍內(nèi)。
本發(fā)明第一組第二發(fā)明的阻焊配方最好是糊狀的液體,該液體除了上述的無機(jī)填料以外,包含了(甲基)丙烯酸酯酚醛環(huán)氧樹脂、醚唑固化劑、雙官能(甲基)丙烯酸酯單體、分子量為500至5000的(甲基)丙烯酸酯聚合物,包含雙酚型環(huán)氧樹脂以及其它類似的熱固化樹脂、諸如多價(jià)丙烯酸單體的光敏型單體以及乙二醇醚類溶劑,其粘度最好是控制在25℃為1至10Pa s。
雖然對(duì)上述醚唑固化劑并沒有特別的限制,但是最好是在25℃使用液態(tài)的醚唑固化劑。這是因?yàn)槿绻捎梅勰畹脑?,均勻的混合和攪拌都很困難,然而,如果是液態(tài)的話,均勻的混合和攪拌就可以容易地進(jìn)行。
這類液態(tài)的醚唑固化劑的例子包括1-芐基-2-甲基咪唑(1B1MZ,由Shikoku化學(xué)公司出品)、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MZ-CN,由Shikoku化學(xué)公司出品)、4-甲基-2-乙基咪唑(2E4MZ,由Shikoku化學(xué)公司出品)以及其它。
作為上述乙二醇醚類溶劑,最好是具有下列公式(1)所定義的化學(xué)結(jié)構(gòu)的溶劑,特別是最好能從二甘醇二乙醚(DMDG溶劑)和三甘醇二乙醚(DMTG溶劑)中至少選擇一個(gè)來使用。這是因?yàn)檫@樣的溶劑通過溫度增加30至50℃能完全溶解作為聚合引發(fā)劑使用的二苯甲酮、米切酮和乙胺二苯酮。
CH3O-(CH2CH2O)n-CH3(1)(式中的參考符號(hào)n表示1至5的整數(shù)。)在使用這類阻焊配方來制備阻焊層時(shí),首先將含有上述配方的糊劑涂覆在基板上,在基板上制備多個(gè)導(dǎo)電電路和多個(gè)層間樹脂絕緣層,并且采用稍后將討論的步驟在最上層制備的導(dǎo)電電路,涂覆的方法可采用滾涂覆蓋和其它類似的方法以及隨后干燥的方法,或采用將阻焊配方制成薄膜并將該薄膜壓在具有上述結(jié)構(gòu)的基板上的方法。在此之后,在對(duì)應(yīng)于下層導(dǎo)電電路所指定位置的阻焊層的點(diǎn)上制備凸出焊點(diǎn)的開口部分,如果需要的話,再進(jìn)行固化處理以制成阻焊層。
本發(fā)明第一組第三發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板的制造方法,其中采用了上述的本發(fā)明第一組第二發(fā)明的阻焊配方。
以工藝順序來討論本發(fā)明第一組第三發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法。
(1)在上述本發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法中,首先是制備在其表面附有導(dǎo)電電路的絕緣基板的基板。
如上述的絕緣基板,要求是樹脂基板。實(shí)際上,可使用的有例如,玻璃環(huán)氧基板,聚酯基板,聚酰亞胺基板,雙馬來酰亞胺-三嗪樹脂基板,熱固型聚苯醚基板,氟基板,陶瓷基板,銅覆層壓板,RCC基板,等等。
同時(shí)在絕緣基板上制備通孔。在這種情況下,通孔最好是使用鉆孔或100至300米m直徑的激光來制備。
(2)接著,在完成化學(xué)鍍之后,就在基板上采用導(dǎo)電電路圖形來制備抗蝕層并進(jìn)行腐蝕以形成導(dǎo)電電路。對(duì)化學(xué)鍍層來說銅鍍層是可取的。此外,在絕緣基板上制備鍍覆通孔的情況下,鍍覆通孔的通孔壁可以同時(shí)采用化學(xué)鍍來鍍覆,以形成電連接基板兩面的導(dǎo)電電路的鍍覆通孔。
另外,在化學(xué)鍍之后,一般來說,化學(xué)鍍層的表面和采用孔工藝制備的鍍通孔的內(nèi)壁都要作粗化處理。粗化處理的方法包括,例如,發(fā)黑(氧化)-還原處理、有機(jī)酸和銅化合物的水溶性混合溶劑的噴射處理、Cu-Ni-P貝氏體合金電鍍,等等。
實(shí)際上,上述發(fā)黑(氧化)-還原處理的方法是,例如,進(jìn)行發(fā)黑處理是采用含有NaOH(10g/l)、NaClO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的水溶性溶液作為發(fā)黑電解液(氧化液),還原處理是采用含有NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)作為還原液。
有關(guān)常用于上述噴射處理的含有有機(jī)酸和銅化合物的水溶性混合溶劑,有機(jī)酸的例子包括甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,己酸,丙烯酸,丁烯酸,草酸,丙二酸,丁二酸,戊二酸,馬來酸,苯甲酸,乙醇酸,丙醇酸,蘋果酸,氨基璜酸,等等。
這些可以單獨(dú)使用,或者兩種或更多種的混合使用。在上述混合溶劑中,有機(jī)酸的成分最好是在量的0.1至30%。這是因?yàn)槟軌蚓S持氧化銅的溶解度和保證催化的穩(wěn)定性。
作為上述銅化合物,最好是帶唑的銅化合物。帶唑的銅化合物可作為氧化劑使用,以氧化金屬銅以及其它。唑的例子包括二唑、三唑、四唑等等。在這些中間,特別中意的是咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十一烯咪唑。在上述的腐蝕溶劑中,上述銅化合物的溶度最好是重量的1至15%。這是因?yàn)槟鼙3址浅:玫娜芙庑院头€(wěn)定性,并且也能溶解諸如包含催化核的Pd惰性金屬。
上述電鍍處理的實(shí)際方法的一個(gè)例子是采用化學(xué)鍍的方法,其化學(xué)鍍液中包含銅硫酸鹽(1至40g/l)、鎳硫酸鹽(0.1至6g/l)、檸檬酸(10至40g/l)和表面活性劑(Surfynol 465,由Nisshin化學(xué)公司出品)(0.01至10g/l在pH9時(shí)),以及其它等等。
在采用上述工藝制備鍍通孔的情況下,鍍通孔要用樹脂填料來填補(bǔ)。另外,根據(jù)需要,在沒有下層導(dǎo)電電路的部分形成了絕緣基板凹的表面部分,也要采用樹脂填料來填補(bǔ),在這些步驟以后,采用拋光的方法將絕緣基板的表面整平。
在鍍通孔被樹脂填料填補(bǔ)的情況下,樹脂填料要在100℃下干燥20分鐘,隨后固化。
固化最好是在50℃和250℃的溫度下進(jìn)行。固化的條件可以是,例如在100℃加熱一小時(shí)以及隨后在150℃加熱一小時(shí)。根據(jù)需要,固化可以采用一步一步從低溫向高溫變化溫度的方法來進(jìn)行。
此外,在導(dǎo)電電路的表面采用拋光方法來整平的情況下,如果需要,可以對(duì)下層的導(dǎo)電電路進(jìn)行粗化處理。對(duì)粗化處理來說,應(yīng)用的方法有發(fā)黑(氧化)-還原處理,有機(jī)酸和銅化合物的水溶性混合溶劑的噴射處理,Cu-Ni-P合金電鍍,等等。
(3)接著,在制成了導(dǎo)電電路的基板上制備樹脂配方層,在這樹脂層中,要制備通路孔的開口部分,如果需要,還要制備通孔,以制成層間樹脂絕緣層。
對(duì)用于上述層間樹脂絕緣層的材料來說,例子包括適用于粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方、聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂、氟樹脂、熱塑型彈性體以及其它等等。
上述的樹脂配方層可以采用非固化類樹脂或熱壓層疊非固化樹脂薄膜來制備。另外,非固化樹脂薄膜也可采用諸如銅箔或類似的金屬層層壓在它的一邊。
對(duì)上述用于粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方來說,適用的方法有例如,將在樹脂配方中可溶解于酸或氧化劑的顆粒(下文稱之為溶性顆粒)擴(kuò)散在難以溶解于酸或氧化劑的樹脂(下文稱之為難溶型樹脂)中。
順便說明一下,為了方便的緣故,上述的術(shù)語難溶性和可溶性,是指物質(zhì)浸入同一溶劑相同的時(shí)間,如果物質(zhì)能以相對(duì)高的溶解速度被溶解的就定義為可溶性,而只能以相對(duì)較低的溶解速度被溶解的就定義為難溶性。
上述可溶性顆粒的例子包括溶解于酸或氧化劑的樹脂顆粒(下文稱之為可溶性樹脂顆粒),溶解于酸或氧化劑的無機(jī)顆粒(下文稱之為可溶性無機(jī)顆粒),溶解于酸或氧化劑的金屬顆粒(下文稱之為可溶性金屬顆粒)。這些可溶性顆??梢詥为?dú)使用,也可以兩種或多種組合起來使用。
上述可溶性顆粒的形狀(顆粒的直徑等等)并沒有特別的限制,然而,下列的使用方法更為合適(a)可溶性顆粒的平均粒徑為10米m或更小,(b)采用聚結(jié)平均粒徑為2米m或更小的可溶性顆粒的方法形成聚結(jié)的顆粒,(c)平均粒徑為2至10米m的可溶性顆粒和平均粒徑為2米m或更小的可溶性顆粒的混合物,(d)平均粒徑為2米m或更小的阻熱型樹脂粉末或無機(jī)粉末中至少一個(gè)粘結(jié)在平均粒徑為2至10米m的可溶性顆粒表面上形成假顆粒,(e)平均粒徑為0.1米m至0.8米m的可溶性顆粒和平均粒徑大于0.8米m和小于2米m的可溶性顆粒的混合物,(f)可溶性顆粒的平均直徑為0.1米m至1.0米m。因?yàn)檫@些顆??删哂行纬筛鼜?fù)雜的固定能力。
可溶性樹脂顆粒的例子包括由熱固型樹脂、熱塑型樹脂,等所組成的顆粒,這些顆粒的使用并沒有限制,只要它們?cè)诮牒兴岷脱趸瘎┑娜軇r(shí)具有比上述難溶型樹脂高的溶解速度。
上述可溶性樹脂顆粒的實(shí)際例子包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺樹脂、聚苯樹脂、聚烯烴樹脂、氟樹脂、氨基樹脂(三聚氰胺樹脂、脲樹脂、胍胺樹脂)以及其它等等,并且可溶性樹脂顆??梢允沁@些樹脂中的一種或者是兩種或更多種樹脂的混合物。
此外,對(duì)上述可溶性樹脂顆粒來說,也可以使用含有橡膠的樹脂顆粒。對(duì)上述橡膠來說,例子包括聚丁二烯橡膠、各種改性聚丁二烯橡膠(例如,環(huán)氧改性的氨基甲酸乙酯改性的、(甲基)丙稀氰改性的橡膠)、含有羧基組的(甲基)丙稀氰-丁二烯橡膠,以及其它等等。采用這樣的橡膠,可溶性樹脂顆粒就變得容易溶解于酸或氧化劑。也就是說,當(dāng)使用酸來溶解這些可溶性樹脂顆粒時(shí),這些顆粒都能溶解于酸中,不必用強(qiáng)酸。同樣,當(dāng)使用氧化劑來溶解這些樹脂顆粒時(shí),即使是在相對(duì)較弱氧化能力的高錳酸中,這些樹脂顆粒也能被溶解。此外在使用鉻酸的情況中,溶解能在低濃度下進(jìn)行。因此,在樹脂的表面不會(huì)留下任何的酸或氧化劑。同樣,在粗化表面處理之后,再采用諸如氯化鈀等等的催化劑(這將在下文作詳細(xì)討論)和不采用催化劑的情況中,催化劑被氧化的問題都是可以避免的。
對(duì)上述可溶性無機(jī)顆粒來說,例子包括可以至少?gòu)陌X化合物,鈣化合物,鉀化合物,鎂化合物,硅化合物,等等族中選出部分顆粒。
對(duì)上述鋁化合物來說,可以是氧化鋁,氫氧化鋁等等;對(duì)鈣化合物來說,可以是碳酸鈣、氫氧化鈣等等。如上述的鉀化合物可以是碳酸鉀等等,對(duì)上述的鎂化合物來說,可以是氧化鎂、石灰?guī)r堿式碳酸鎂等等,上述的硅化物可以是二氧化硅、沸石等等。這些化合物可以單獨(dú)使用,也可以兩種或多種組合使用。
對(duì)上述的可溶性金屬顆粒來說,例子包括可以至少?gòu)陌~、鎳、鐵、鋅、鉛、金、銀、鋁、鎂、鈣和硅等等族中選出部分金屬顆粒。此外,這些金屬顆粒的表面可以被樹脂及其它所覆蓋,以可靠地保持著高的絕緣性能。
在使用上述可溶性顆粒的兩種或多種的混合物時(shí),要混合的兩類可溶性顆粒的組合最好是樹脂顆粒和無機(jī)顆粒的組合。因?yàn)閮烧叨季哂械偷膶?dǎo)電率足以可靠地保持樹脂薄膜的高的絕緣性能,并且容易設(shè)置難溶型樹脂和它們之間的熱膨脹性。從而就不會(huì)在采用樹脂薄膜制成的層間樹脂絕緣層中引起斷裂,也不會(huì)在層間樹脂絕緣層和導(dǎo)電電路之間引起剝落。
上述的難溶型樹脂并沒有特別的限制,只要在使用酸或氧化劑來制備粗化層間樹脂絕緣層的表面時(shí),它能保持粗化表面的形狀,其例子包括熱固型樹脂,熱塑型樹脂,它們的混合物,等等。此外,也可以用使這些樹脂具有光敏特性而得到的光敏樹脂。
在這些樹脂中,最好是包含熱固型樹脂的。因?yàn)?,受熱固型樹脂的影響,即使浸入在電鍍液中或各種熱處理,都能保持粗化的表面形狀。
對(duì)上述熱固型樹脂來說,例子包括環(huán)氧樹脂,酚醛樹脂,聚酰亞胺樹脂以及其它等等。此外,對(duì)光敏樹脂而言,例子包括,光敏樹脂是由甲基丙烯酸或丙烯酸與熱固型族的丙烯酸反應(yīng)而產(chǎn)生的。特別是丙烯酸環(huán)氧樹脂是最好的。這些樹脂中,具有一個(gè)分子的兩族或多族環(huán)氧的環(huán)氧樹脂是最好的。這是因?yàn)樗粌H能制備出上述粗化的表面還能具有良好的耐熱性。所以可避免金屬層上的應(yīng)力集中,即使在熱循環(huán)的條件中,金屬層也不會(huì)剝落。
上述環(huán)氧樹脂的例子包括甲酚酚醛形環(huán)氧樹脂,雙酚A形環(huán)氧樹脂,雙酚F形環(huán)氧樹脂,苯酚形環(huán)氧樹脂,烷基酚醛形環(huán)氧樹脂,聯(lián)苯F形環(huán)氧樹脂,萘醛形環(huán)氧樹脂,雙環(huán)形環(huán)氧樹脂,酚醛和具有苯酚烴芳基族的芳香聚醛聚合的環(huán)氧樹脂,異氰尿酸三縮水甘油酯,脂環(huán)族環(huán)氧樹脂,等等。這些環(huán)氧樹脂可以單獨(dú)使用,也可以兩個(gè)或多個(gè)組合使用??梢垣@得高的耐熱性。
上述熱塑型樹脂的例子包括聚芳醚砜(PES),聚砜(PSF),聚苯醚砜(PPS),聚苯硫醚砜(PPES),聚苯醚(PPE),聚醚酰亞胺(PI),苯氧樹脂,氟樹脂,等等。
上述熱固型樹脂和熱塑型樹脂的混合比例最好是熱固型樹脂/熱塑型樹脂=(95/5)至(50/50)。因?yàn)椴捎眠@樣的比例,能確保在沒有降低耐熱性的條件下獲得高的剛性值。
上述可溶性顆粒重量上的混合比例最好是難溶型樹脂固體物的基礎(chǔ)重量的5至50%,10至40%則更好。
在使用非固化樹脂薄膜來制備上述層間樹脂絕緣層的情況中,可溶性的顆粒最好是均勻地分散在上述薄膜中的難溶型樹脂中間。因?yàn)槟軌蛑瞥删鶆虼植诘拇只砻?,也能夠可靠地獲得對(duì)要制備導(dǎo)電電路的金屬層的高粘結(jié)強(qiáng)度,即使在樹脂薄膜上制備了通路孔和通孔。此外,可以使用僅僅在要制備粗化表面的表面層部分中的含有溶性顆粒的樹脂薄膜。隨后,由于這部分樹脂薄膜不是表面層部分,是不暴露在酸或氧化劑中的,所以可以可靠地保持著相鄰導(dǎo)電電路之間層間樹脂絕緣層的高絕緣性能。
在上述樹脂薄膜中,可溶性顆粒散布在難溶性顆粒中的混合比例最好是重量的3至40%。如果可溶性顆粒的混合比例小于重量的3%,有時(shí)就難以制成所要求的粗糙度的粗化表面,如果混合比例是高于重量的40%,那么當(dāng)采用酸或氧化劑來溶解溶性顆粒時(shí),樹脂薄膜就會(huì)被溶解得過深。因此,有時(shí)就會(huì)引起短路,這樣在相鄰導(dǎo)電電路之間通過采用上述樹脂薄膜制成的層間樹脂絕緣層就難以保持高的絕緣性能。
除了上述溶性顆粒和難溶性顆粒之外,上述樹脂薄膜可以根據(jù)需要進(jìn)一步包含固化劑,稀釋劑以及其它成分。
上述的聚苯醚樹脂并沒有特別的限制,例子包括聚苯亞醚(PPO)、聚苯醚(PPE)等等。
上述的聚烯烴型樹脂是,例如,聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚異戊二烯、環(huán)烯烴型樹脂,以及這些樹脂的二元共聚物,等等。
在這些中間,環(huán)烯烴型樹脂是最佳的,因?yàn)樗哂械偷慕殡姵?shù)和介電損耗因素,即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況下也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò),此外在諸如剛性的機(jī)械特性上也非常良好。
對(duì)環(huán)烯烴型樹脂來說,最好是單體的均聚物或二元共聚物,例如,2-降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯或它們的衍生物。上述衍生物的例子包括用于形成交聯(lián)的氨族和順丁烯二酸酐殘基或順丁烯二酸改性物與上述的2-降冰片烯以及其它的環(huán)烯烴鍵合所獲得的。
對(duì)用于產(chǎn)生上述二元共聚物的單體而言,例子包括乙烯,丙稀,等等。
上述的環(huán)烯烴型樹脂可以是上述兩種或多種樹脂的混合物,也可以包含不是環(huán)烯烴型樹脂的其它樹脂。
在上述環(huán)烯烴型樹脂是二元共聚物的情況下,它可以是塊狀的二元共聚物或無規(guī)則的二元共聚物。
此外,上述環(huán)烯烴型樹脂最好是熱固環(huán)烯烴型樹脂。因?yàn)椴捎媒宦?lián)通過加熱可以提高剛性和機(jī)械特性。
上述環(huán)烯烴型樹脂的玻璃相變溫度(Tg)最好為130至200℃。
上述環(huán)烯烴型樹脂的可以采用已經(jīng)成型的樹脂片(薄膜)形式的樹脂,或采用包含以小的規(guī)定分子量散布在諸如二甲苯、環(huán)己酮以及其它稀釋液中的單體或其聚合物的未固化溶液的狀態(tài)的樹脂。
此外,在使用樹脂片時(shí),也可以使用稱為RCC(銅覆樹脂)。
上述環(huán)烯烴型樹脂可以不包含填料或其它,也可以包含阻燃劑,例如,氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸脂以及其它等等。
上述碳氟化合物樹脂是乙烷基/四氟乙烯共聚物(ETEE)、聚三氟氯乙烯(PCTEE)以及其它等等。
上述熱塑型彈性體樹脂并沒有特別的限制,例如苯乙烯型熱塑彈性體,烯烴型熱塑彈性體,聚氨脂型熱塑彈性體,聚酯型熱塑彈性體,聚酰胺型熱塑彈性體,1,2-聚丁二烯型熱塑彈性體,氯乙烯型熱塑彈性體,氟熱塑型彈性體,以及其它等等。在這些中間,聚氨脂型熱塑彈性體和氟熱塑型彈性體都可以滿足電氣性能上的要求。
在采用層壓上述樹脂薄膜來制成層間樹脂絕緣層時(shí),最好是采用真空層壓機(jī)或采用壓力疊層樹脂薄膜的方法以60至120℃和0.2至1.0Mpa的條件來制備層間樹脂絕緣層,然后加熱固化樹脂。
順便說明一下,熱固化可以在通路孔和通化孔的開口部分制成之后來完成。
在上述樹脂配方層制成之后,就要制備通路孔的開口部分,以及根據(jù)需要,制備通孔,以制成層間樹脂絕緣層。
上述通路孔的開口部分是采用激光處理和其它類似的方法來制備的。在制備樹脂配方層時(shí),通路孔的開口部分可采用爆光和顯影處理方法來制備。這時(shí)也可以使用激光,例如,二氧化碳?xì)怏w(CO2)激光器、紫外激光器、受激準(zhǔn)分子激光器,以及其它等等。在這些中間,受激準(zhǔn)分子激光器和短脈沖的二氧化碳?xì)怏w(CO2)激光器最為合適。
因?yàn)槭芗?zhǔn)分子激光器(稍后將作討論)能夠使用在要形成過孔開口的部分其有貫通的掩模等一次就制成大量的通路孔的開口部分。而二氧化碳?xì)怏w(CO2)激光器具有短脈沖,它在制成通路孔開口部分中會(huì)留下少量的樹脂剩余物,從而對(duì)開口部分的周邊樹脂有些損傷。
此外,有關(guān)受激準(zhǔn)分子激光器,最好采用全息方法的受激準(zhǔn)分子激光器。全息方法的受激準(zhǔn)分子激光器是一種將激發(fā)的激光通過全息底片、聚光器、激光掩模、傳輸透鏡等等照射到靶上的方法。采用這種方法,可以一次照射就能在樹脂配方層上有效地制成大量開口部分。
在使用二氧化碳?xì)怏w(CO2)激光器的情況下,脈沖的間隔最好為10-4至10-8。同樣,產(chǎn)生開口部分的激光持續(xù)時(shí)間最好為10至500米鏃〔在對(duì)應(yīng)于要制成通路孔開口部分具有貫通的掩模上的貫通孔要求是真正的圓孔,以達(dá)到激光真正圓孔的點(diǎn)形狀,上述貫通孔的直徑最好0.1至2mm。
通過光學(xué)系統(tǒng)透鏡的掩模照射激光光束,大量的通路孔的開口部分可以一次制成。因?yàn)椴捎昧斯鈱W(xué)系統(tǒng)透鏡和掩模,激光光束可以相同的密度和相同的照射強(qiáng)度來同時(shí)照射多個(gè)部分。
在使用激光來制備開口部分時(shí),特別是采用二氧化碳?xì)怏w(CO2)激光器,最好是作去污處理。上述的去污處理可以采用鉻酸、高錳酸以及其它水溶性氧化劑來處理。此外,這處理也可以采用氧等離子法、CF4和氧的混合等離子法電暈放電以及其它等等方法來進(jìn)行。表面的改性也可以采用低壓汞燈的紫外線輻照來進(jìn)行。
在已經(jīng)制成了樹脂層的基板上制備通孔的情況下,這通孔可采用鉆頭、激光光束,以及其它方法來制備,其直徑為50至300米m〔ㄗ4)包括通路孔開口部分的內(nèi)壁和通孔的內(nèi)壁的層間樹脂絕緣層的表面,在通孔采用上述工藝來制成的情況下,可采用酸和氧化劑來表面粗化的。
上述酸的例子包括硫酸,硝酸,鹽酸,磷酸,甲酸,以及其它等等,上述氧化劑的例子包括鉻酸,鉻酸混合物,諸如高錳酸鈉的高錳酸,以及其它等等。
隨后,如果是采用酸來處理表面的話,通路孔的開口部分和通孔都要采用堿水或其它類似溶劑來中和,如果是采用氧化劑的話,就要采用中性溶劑。采用這樣的操作來去除酸和氧化劑,以免于對(duì)以后工序的影響。順便說明一下,在工藝中制成的粗化表面的平均粗糙度Rz最好為0.1至5米m〔ㄗ5)接著,如果需要的話,對(duì)粗化的表面涂覆催化劑。上述的催化劑可以是,例如,氯化鈀,或其它等等。
在這種情況下,為了提供可靠的催化,就要進(jìn)行干燥處理,例如氧氣、氮?dú)饣蚱渌入x子的處理,電暈放電處理,以及其它等等,以去除酸和氧化劑的剩余物并改善層間樹脂絕緣層的表面,從而能夠真正地提供催化作用以及改善化學(xué)鍍對(duì)層間樹脂絕緣層地粘結(jié)強(qiáng)度,并在通路孔開口部分的底面達(dá)到特別明顯的效果。
(6)隨后根據(jù)需要,包含錫、鋅、銅、鎳、鈷、鉈、鉛以及其它等等的薄膜導(dǎo)電層在制成的層間樹脂絕緣層上采用化學(xué)鍍,濺射以及其它類似的方法來制備。上述薄膜導(dǎo)電層可以是單層的,也可以是由兩層或更多層層壓而成。
在這些中間,從電性能和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)來考慮,薄膜導(dǎo)電層最好是包含銅、含有鎳的銅,以及其它等等。
此外,在采用上述工藝(3)來制備鍍通孔時(shí),含有金屬的薄膜導(dǎo)電層也可以在工藝(3)中制備在該通孔的內(nèi)壁表面上,以形成鍍通孔。
在上述工藝(6)中制備鍍通孔的情況下,最好是采用以下處理工藝。即,化學(xué)鍍層表面和通孔的內(nèi)壁要經(jīng)歷采用發(fā)黑(氧化)-還原處理的表面粗化處理,采用有機(jī)酸和銅化合物的水溶性混合溶劑的噴射處理,Cu-Ni-P貝氏體合金電鍍,以及其它等等。隨后,通孔采用樹脂填料來填補(bǔ),表面層部分和化學(xué)鍍層的表面采用諸如拋光輪的拋光處理來整平。
此外,化學(xué)鍍?cè)谝呀?jīng)制成了含有金屬的薄膜導(dǎo)電層上和樹脂填料的表面層部分上形成化學(xué)鍍層,從而在金屬化通孔上制成了覆蓋的鍍層。
(7)接著,采用干膜在上述層間樹脂絕緣層的一些部分制備防鍍層,隨后,在上述的薄膜導(dǎo)電層上進(jìn)行電鍍以在非防鍍層形成的區(qū)域上形成電鍍層。
對(duì)上述電鍍來說,最好是采用銅的電鍍。
這時(shí),通路孔的開口部分也可以采用電鍍方法來填補(bǔ),以形成填滿的通路孔結(jié)構(gòu),或者通路孔的開口部分也可以采用導(dǎo)電膏來填補(bǔ)并隨后以覆蓋的電鍍層來覆蓋,以形成填滿的通路孔結(jié)構(gòu)。填滿的通路孔結(jié)構(gòu)使之能形成通路孔中的通路孔媒介。
(8)在完成電鍍層之后,去除防鍍層,在防鍍層下的金屬薄膜導(dǎo)電層采用腐蝕方法去除,以形成完整的導(dǎo)電電路。對(duì)上述電鍍層來說,最好是采用銅鍍層。
可用的腐蝕溶劑包括例如,水溶性硫酸—過氧化氫溶劑,諸如過硫酸胺、過硫酸鈉、過硫酸鉀之類的水溶過硫化酸鹽溶劑,氯化鐵,氯化銅,氫氯酸,硝酸,熱稀釋的硫酸以及其它等等。此外,在導(dǎo)電電路腐蝕的同時(shí),可以采用含有上述銅化合物和有機(jī)酸的腐蝕液來進(jìn)行表面粗化。
另外,如果需要,可以使用酸或氧化劑來去除層間樹脂層上的催化劑。由于用作催化劑的諸如鈀這類金屬可以通過去除催化劑的方法來去除,從而避免了電特性的下降。
(9)隨后,如果需要的話,可以重復(fù)上述工藝(3)至(8),并且如果最上層的導(dǎo)電電路要求粗化的話,可以采用上述粗化處理方法來制備具有粗化表面的導(dǎo)電電路。
(10)接著,在導(dǎo)電電路是最上層的基板上制備上述的阻焊層。
上述的阻焊層可采用將上述阻焊配方滾壓覆蓋的方法制備,首先,制成上述阻焊配方的樹脂薄膜,隨后熱壓貼合樹脂薄膜,接著采用曝光和顯影處理或激光處理的方法進(jìn)行開口處理,并進(jìn)一步作固化處理。
(11)接著,在阻焊層的開口部分采用電鍍,濺射,蒸發(fā),或類似的方法制備Ni、Au和其它類似金屬的抗蝕金屬層,隨后在IC芯片的連接面上采用印刷焊膏的方法來制備凸出的焊點(diǎn)并將焊球和引腳安裝在外層基板的連接面上,從而完成多層印刷電路板的制造。
隨便說明一下,為了能進(jìn)行產(chǎn)生產(chǎn)品識(shí)別字符的字符印刷工藝和改善阻焊層,可以適當(dāng)采用氧或四氯化碳的等離子的處理。
雖然,上述所討論的是半加成方法,但也可以采用全加成的方法。
通過這些制造工藝,可以制造出本發(fā)明第一組第一個(gè)發(fā)明的多層印刷電路板。
下文,將討論第二組發(fā)明。
本發(fā)明第二組的第一個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含彈性體成分。
在本發(fā)明第二組的第一個(gè)發(fā)明的多層印刷電路板中,由于阻焊層包含了彈性體成分,上述阻焊層能夠吸收或減少應(yīng)力,因?yàn)閺椥泽w的柔性和回彈性,所以在多層印刷電路板的制造工藝中以及在諸如IC芯片等電子部件安裝于多層印刷電路板之后,即使應(yīng)力施加到阻焊層上,但仍可以防止阻焊層的斷裂和阻焊層與其它層的剝落。
本發(fā)明第二組的第一個(gè)發(fā)明中所使用的彈性體成分包括例如,天然橡膠,合成橡膠,熱塑型樹脂,熱固型樹脂等等。一種具有特別有效吸收和減小應(yīng)力能力的例子是含有熱固型樹脂的彈性體。這些彈性體成分可以單獨(dú)使用,也可以兩種或多種的組合使用。
對(duì)上述熱固型樹脂的彈性體來說,它的例子包括聚酯型彈性體、聚乙烯型彈性體、氯乙烯型彈性體、氟型彈性體、酰胺型彈性體、烯屬型彈性體以及其它等等。
雖然上述彈性體成分的形狀并沒有特別的限制,但是最好是圓形的,橢圓形等等,因?yàn)檫@類形狀具有良好的吸收和減小應(yīng)力的效果。
雖然上述彈性體成分的尺寸并沒有特別的限制,但是上述無機(jī)填料尺寸的最長(zhǎng)部分的長(zhǎng)度(或直徑)最好是在0.5至1.5米m的范圍內(nèi)。這是因?yàn)樵谛∮?.5米m的情況下,它變得難以吸收或減少應(yīng)力而容易產(chǎn)生斷裂,而在大于1.5米m的情況下,其溶解度會(huì)下降。
在本發(fā)明的多層印刷電路板中,要求上述彈性體成分以微相獨(dú)立狀態(tài)來形成上述阻焊層固化之后的海中島的結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)橐赃@種狀態(tài)的彈性體分布能最有效通過彈性將應(yīng)力吸收或減小到最好的程度。
在上述阻焊層中的彈性體成分的含量要求在重量的1至20%。如果上述的含量在重量上小于1%,它變得難以吸收或減少應(yīng)力而容易產(chǎn)生斷裂,而在大于20%的情況下,其溶解度會(huì)下降。
上述的阻焊層除了上述的彈性體成分之外,最好與無機(jī)填料相混合。其原因類似于在描述本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板的討論,因?yàn)樽韬笇拥木€性膨脹系數(shù)和其它層(層間樹脂絕緣層以及其它)的線性膨脹系數(shù)可以得到很好地平衡,所以由線性膨脹系數(shù)的差異所引起的斷裂和剝落的發(fā)生就能更有效地防止。
上述的無機(jī)填料并沒有具體的限制,它的例子包括鋁化合物、鈣化合物、鉀化合物、鎂化合物、硅化合物等等。更確切地說,例子相同于本發(fā)明第一組第一發(fā)明地多層印刷電路板的一些例子。這些化合物可以單獨(dú)使用,或者采用兩種或更多種的混合物。
在上述阻焊層中的無機(jī)填料的含量最好是重量的5至20%。采用上述含量的無機(jī)填料,阻焊層的線性膨脹系數(shù)就能夠有效地減少到明顯抑止由熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力。
組成本發(fā)明第二組第一發(fā)明的多層印刷電路板的阻焊層可以進(jìn)一步包括熱固型樹脂、熱塑型樹脂、熱固型樹脂和熱塑型樹脂的混合物以及其它等等,除了無機(jī)填料和彈性體成分之外,這些例子相同于構(gòu)成本發(fā)明第一組第一發(fā)明多層印刷電路板的阻焊層的例子。
下文將討論本發(fā)明第二組第二發(fā)明的阻焊配方。
本發(fā)明第二組第二發(fā)明的阻焊配方具有將彈性體成分混合于含有樹脂的糊劑中用于阻焊層的特點(diǎn)。
對(duì)上述的彈性體成分來說,所有上述的討論都是適用。成分在阻焊配方中最好是重量的5至10%。
本發(fā)明第二組第二發(fā)明的阻焊配方除了有彈性體成和無機(jī)填料之外,最好是含有(甲基)丙烯酸酯上述酚醛環(huán)氧樹脂、醚唑固化劑、雙官能(甲基)丙烯酸酯單體、分子重量為500至5000的(甲基)丙烯酸酯聚合物、包含雙酚型環(huán)氧樹脂以及其它類似的熱固化樹脂、諸如多階丙烯酸單體的光敏型單體以及乙二醇醚類溶劑的糊狀液。該粘狀液的粘度最好是控制在25℃為1至10Pas。
上述的醚唑固化劑和乙二醇醚類溶劑的例子相同于以上對(duì)本發(fā)明第二發(fā)明的阻焊配方所討論的例子。
在采用這類阻焊配方來制備阻焊層時(shí),首先是制備基板,在該基板上以多層的方式來制備導(dǎo)電電路和層間樹脂絕緣層并且導(dǎo)電電路制備在最上層,隨后采用滾涂覆蓋和其它類似的方法涂覆含有上述配方的膏,并烘干。其后,對(duì)應(yīng)下層導(dǎo)電電路預(yù)定位置的阻焊層的點(diǎn)上制備凸出焊點(diǎn)糊劑的開口部分,如果需要,進(jìn)行固化處理以形成阻焊層。
本發(fā)明第二組第三發(fā)明的制造多層印刷電路板的方法是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板的制造方法,其中,可以使用上述的本發(fā)明第二組第二發(fā)明的阻焊配方。
在本發(fā)明第二組第三發(fā)明的制造多層印刷電路板的方法中,首先采用本發(fā)明第一組第三發(fā)明的多層印刷電路板制造方法的制造工藝(1)至(9)中的相同方式來制備基板。
此后,采用上述方法使用本發(fā)明第二組第二發(fā)明的阻焊配方來制備阻焊層,即,采用涂覆阻焊配方或采用熱層壓阻焊配方的薄膜,隨后進(jìn)行曝光和顯影處理的開口處理,并且進(jìn)一步作固化處理。
此外,可以采用本發(fā)明第二組第一發(fā)明多層印刷電路板的制造方法中制造工藝(10)和(11)所討論的相同方法來制造多層印刷電路板。
下文將討論本發(fā)明的三組的多層印刷電路板。
本發(fā)明第三組的第一個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層在1GHz具有介電常數(shù)3.0或低于3.0。
在本發(fā)明第三組第一發(fā)明的這類多層印刷電路板中,由于上述阻焊層的介電常數(shù)最高是3.0,即使使用GHz波段的高頻信號(hào),也可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在使用低介質(zhì)損耗因素的阻焊層的情況下,除了上述特性以外,即使相鄰?fù)钩龊更c(diǎn)之間的距離變窄,仍可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸損耗等而引起的信號(hào)差錯(cuò),而與外端的焊盤數(shù)目無關(guān)。
此外,在上述的多層印刷電路板中,在使用聚烯烴型樹脂或聚亞苯基型樹脂作層間樹脂絕緣層的情況下,阻焊層和層間樹脂絕緣層之間的熱膨脹系數(shù)的差異很小,因而可以防止斷裂和剝落的發(fā)生。
本發(fā)明第三組第一發(fā)明的多層印刷電路板中,阻焊層的介電常數(shù)在1GHz時(shí)為3.0或低于3.0。由于低介電常數(shù)的影響,可以防止由于信號(hào)傳輸延遲和限制傳輸損耗所產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò)。上述介電常數(shù)最好為2.4至2.7。
在本發(fā)明第三組第一發(fā)明的多層印刷電路板中,阻焊層的介質(zhì)損耗因素在1GHz時(shí)為0.01或低于0.01。采用這類低介質(zhì)損耗因素,可以防止由于信號(hào)傳輸延遲和限制傳輸損耗所產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò)。
在本發(fā)明第三組第一發(fā)明的多層印刷電路板中,所采用的上述低介電常數(shù)和低介質(zhì)損耗因素的阻焊層,最好至少能從包含聚烯烴型樹脂、聚苯醚和氟型樹脂的組中選出部分成分。
聚烯烴型樹脂的例子包括聚乙烯,聚丙烯,聚異丁烯,聚丁二烯,聚異戊二烯,環(huán)烯烴型樹脂,以及這些樹脂的二元共聚物,等等。
上述聚烯烴型樹脂在市場(chǎng)上的有效產(chǎn)品是1592(商標(biāo)名),由Sumitomo 3M公司生產(chǎn)。另外,具有200℃或更高熔點(diǎn)溫度的熱塑聚烯烴型樹脂產(chǎn)品的商標(biāo)名有TPX(熔點(diǎn)溫度240℃),由Mitsui Petrochemical工業(yè)有限公司出品;SPS(熔點(diǎn)溫度270℃),由Idemitsu Petrochemcal有限公司出品;并且其它等等。
在這些樹脂中,環(huán)烯烴型樹脂是最佳的,因?yàn)樗哂械偷慕殡姵?shù)和介質(zhì)損耗因素,即使在GHz波段使用高頻信號(hào)的情況下,也不易產(chǎn)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò),以及在諸如剛性的機(jī)械特性方面也具有良好的性能。
對(duì)環(huán)烯烴型樹脂來說,最好是單體的均聚物或二元共聚物,例如,2-降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯,或它們的衍生物。上述衍生物的例子包括用于形成交聯(lián)的氨族和順丁烯二酸酐渣或順丁烯二酸改性物與諸如上述的2-降冰片烯以及其它的環(huán)烯烴鍵合所獲得的。
對(duì)用于產(chǎn)生上述的二元共聚物的單體而言,例子包括乙烯,丙稀,等等。
上述的環(huán)烯烴型樹脂可以是上述兩種或多種樹脂的混合物,也可以包含除了環(huán)烯烴型樹脂以外的其它樹脂。
在上述環(huán)烯烴型樹脂是二元共聚物的情況下,它可以是塊狀的二元共聚物或無規(guī)則的二元共聚物。
此外,上述環(huán)烯烴型樹脂最好是熱固型環(huán)烯烴型樹脂。因?yàn)椴捎媒宦?lián)通過加熱可以提高剛性和機(jī)械特性。
上述環(huán)烯烴型樹脂的玻璃相變溫度(Tg)最好為130至200℃。
上述環(huán)烯烴型樹脂的可以采用已經(jīng)成型的樹脂片(薄膜),或采用包含單體或其聚合物的未固化溶液狀態(tài)樹脂,該溶液包含某一小分子量的單體或其聚合物,散布在諸如二甲苯、環(huán)己酮以及其它等等稀釋液中。
此外,在使用樹脂片時(shí),也可以使用稱為RCC(銅覆樹脂)。
上述環(huán)烯烴型樹脂可以不包含填料或其它,也可以包含阻燃劑,例如,氫氧化鋁、氫氧化鎂、磷酸脂以及其它等等。
用于上述阻焊層的烯烴型樹脂一般都是透明的。
于是,將聚烯烴型樹脂作為阻焊層使用,在裝配或切割成小塊時(shí),都存在著內(nèi)部導(dǎo)電電路或目標(biāo)標(biāo)志被錯(cuò)誤讀出的幾率,因此用于制備阻焊層的聚烯烴型樹脂最好是采用綠色或暗藍(lán)色。以這樣的方式,多層印刷電路板的下層和表面層的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)志就能分辨出。
構(gòu)成本發(fā)明第三組第一發(fā)明多層印刷電路板的層間樹脂絕緣層的樹脂最好是聚烯烴型樹脂、聚亞苯基型樹脂(PPE、PPO等等)、氟型樹脂以及其它等等。
上述環(huán)烯烴型樹脂的例子包括聚乙烯,聚丙烯,等等,上述氟型樹脂的例子包括乙烯-四氟乙烯共聚物(ETEE),聚三氟氯乙烯(PCTFE),等等。
使用這類樹脂,多層印刷電路板的整體介電常數(shù)和介電損耗因素能夠降低,即使在GHz波段使用高頻信號(hào)的情況下也不易產(chǎn)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。此外,由于用于上述樹脂絕緣層的樹脂的熱膨脹系數(shù)與用于阻焊層的聚烯烴型樹脂或其它樹脂的熱膨脹系數(shù)沒有太大的差異,所以就不易產(chǎn)生斷裂和剝落。
本發(fā)明第三組的第二發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層是最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含聚烯烴型樹脂。
在本發(fā)明第三組第二發(fā)明的這類多層印刷電路板中,由于上述阻焊層采用聚烯烴樹脂,即使使用GHz波段的高頻信號(hào),也可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在使用低介電常數(shù)的情況下,即使使用GHz波段的高頻信號(hào),也能進(jìn)一步避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)傳輸損耗而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在使用低介質(zhì)損耗因素的阻焊層的情況下,除了上述特性以外,即使相鄰?fù)钩龊更c(diǎn)之間的距離變窄,仍可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸損耗等而引起的信號(hào)差錯(cuò),而與外端的焊盤數(shù)目無關(guān)。
此外,在上述的多層印刷電路板中,在使用聚烯烴型樹脂或聚亞苯基型樹脂作層間樹脂絕緣層的情況下,阻焊層和層間樹脂絕緣層之間的熱膨脹系數(shù)的差異很小,因而可以防止斷裂和剝落的發(fā)生。
在本發(fā)明第三組第二發(fā)明的多層印刷電路板中,雖然對(duì)用于阻焊層的聚烯烴型樹脂并沒有特別的限制,但最好是采用在1GHz時(shí)介電常數(shù)為3.0或低于3.0的。由于采用這類特別低介電常數(shù)的樹脂,就可以防止由于信號(hào)傳輸延遲和限制傳輸損耗所產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò)。上述介電常數(shù)最好為2.4至2.7。
在本發(fā)明第三組第二發(fā)明的多層印刷電路板中,要用于阻焊層的聚烯烴型樹脂的介電損耗因素最好在1GHz時(shí)為0.01或低于0.01。由于采用這類特別低介電損耗因素的樹脂,就可以防止由于信號(hào)傳輸延遲和限制傳輸損耗所產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò)。
上述的聚烯烴型樹脂的例子包括聚乙烯,聚丙烯,聚異丁烯,聚丁二烯,聚異戊二烯,環(huán)烯烴型樹脂,以及這些樹脂的二元共聚物,等等。
上述聚烯烴型樹脂產(chǎn)品在市場(chǎng)有效銷售的產(chǎn)品類同于本發(fā)明第三組第一發(fā)明所舉例的。
在這些中間,環(huán)烯烴型樹脂是最佳的,因?yàn)樗哂械偷慕殡姵?shù)和介電損耗因素,即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況下也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò),此外在諸如剛性的機(jī)械特性方面也非常良好。
對(duì)環(huán)烯烴型樹脂而言,例子類似于本發(fā)明第三組第一發(fā)明所舉例的。
構(gòu)成本發(fā)明第三組第二發(fā)明的多層印刷電路板的層間樹脂絕緣層的樹脂最好是相同于本發(fā)明第三組第一發(fā)明中所使用的。
采用這類樹脂,多層印刷電路板的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素在整體有所下降,與本發(fā)明第三組第一發(fā)明的情況相同,即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。此外,由于用于上述樹脂絕緣層的樹脂的熱膨脹系數(shù)與用于阻焊層的聚烯烴型樹脂和其它樹脂的熱膨脹系數(shù)差異不大,因此不易產(chǎn)生斷裂和剝落。
接著,將討論本發(fā)明第三組的多層印刷電路板的制造方法。本發(fā)明第三組第一和第二發(fā)明的多層印刷電路板除了使用包含上述樹脂(聚烯烴型樹脂以及類似的樹脂)的阻焊配方之外,可以采用與本發(fā)明第一組第三發(fā)明的多層印刷電路板制造方法的相同方法來制備。此外,在本發(fā)明第三組第一和第二發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法中,開口最好是在制成包含開口部分阻焊層的時(shí)候采用激光來制備。這是因?yàn)榫巯N樹脂適用于采用激光處理方法來制備開口。
順便說明一下,如以上所討論,聚烯烴型樹脂、聚亞苯基型樹脂或氟型樹脂最適合于在本發(fā)明第三組第一和第二發(fā)明的多層印刷電路板的制造中使用。此外,在使用這類材料來制備層間樹脂絕緣層的情況下,最好是使用激光來制備通路孔的開口部分。
下文將討論本發(fā)明第三組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明第三組第三發(fā)明是半導(dǎo)體器件,它包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,以及通過凸出焊點(diǎn)與上述多層印刷電路板相連接的多層印刷電路板的IC芯片;其中上述的阻焊層由聚烯烴樹脂組成,上述的樹脂絕緣層由聚烯烴型樹脂、聚亞苯基型樹脂、或氟樹脂所組成。
本發(fā)明第三組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件的阻焊層所采用的聚烯烴型樹脂的例子與本發(fā)明第三組第一發(fā)明的多層印刷電路板所使用的聚烯烴型樹脂是相同的。上述聚烯烴樹脂最好是環(huán)烯烴型樹脂。因?yàn)樗哂械偷慕殡姵?shù)和低的介電損耗因素以及良好的機(jī)械特性。
本發(fā)明第三組第三發(fā)明半導(dǎo)體器件的樹脂絕緣層是由聚烯烴型樹脂、聚亞苯基型樹脂或氟型樹脂所組成。采用這類樹脂,整個(gè)多層印刷電路板的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素有所下降,從而即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況下也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。此外,由于用于上述樹脂絕緣層的樹脂的熱膨脹系數(shù)與用于阻焊層的聚烯烴型樹脂和其它樹脂的熱膨脹系數(shù)差異不大,不易產(chǎn)生斷裂和剝落。
在制造本發(fā)明第三組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件的時(shí)候,當(dāng)制成了具有凸出焊點(diǎn)的多層印刷電路板之后,IC芯片就安裝在具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層的指定位置上,并且采用加熱回熔焊接的方法使IC芯片和印刷電路板的電路相連接。隨后,與IC芯片相連接的印刷電路板填入下填充層,并采用樹脂來密封,從而完成半導(dǎo)體器件的制造。
在本發(fā)明第三組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件中,即使IC芯片的頻率處于1GHz或更高頻率的信號(hào)范圍內(nèi),也不會(huì)發(fā)生由于信號(hào)延遲和信號(hào)傳輸損耗而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
下文將討論第四組的本發(fā)明。
本發(fā)明第四組第一個(gè)發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層在1GHz的介電損耗因素為0.01或低于0.01。
在本發(fā)明第四組第一發(fā)明的多層印刷電路板中,由于上述阻焊層的介電損耗因素0.01或低于0.01,所以可以防止在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在上述阻焊層的介質(zhì)損耗因素和介電常數(shù)都低的情況下,除了上述特性以外,即使相鄰?fù)钩龊更c(diǎn)之間的距離變窄,仍可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗以及其它而引起的信號(hào)差錯(cuò),而與外端的焊盤數(shù)目無關(guān)。
本發(fā)明第四組第一發(fā)明多層印刷電路板的阻焊層在1GHz的介電損耗因素為0.01或低于0.01。采用如此低的介電損耗因素的阻焊層,可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗以及其它而引起的信號(hào)差錯(cuò)。所希望的介電損耗因素為0.001或低于0.001。
此外,上述阻焊層的介電常數(shù)最好在1GHz時(shí)為3.0或低于3.0。采用低介電損耗因素和低介電常數(shù)的阻焊層,可以進(jìn)一步可靠地避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗以及其它而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
在本發(fā)明第四組第一發(fā)明的多層印刷電路板中,具有低介電損耗因素和低介電常數(shù)的阻焊層最好是包含聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂和氟型樹脂所構(gòu)成的組中的至少一個(gè)的層。
對(duì)上述的聚苯醚樹脂來說,其例子相同于稍后將討論的本發(fā)明第四組第二發(fā)明多層印刷電路板所使用的聚苯醚的舉例。
此外,對(duì)上述的聚烯烴型樹脂來說,其例子相同于本發(fā)明第三組第一發(fā)明多層印刷電路板所使用的聚烯烴型樹脂的舉例。
對(duì)上述的氟型樹脂來說,其例子是乙烷基/四氟乙烯共聚物樹脂(ETEE),聚三氟氯乙烯(PCTEE)以及其它等等。
使用于本發(fā)明多層印刷電路板樹脂絕緣層的樹脂的例子包括聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂和氟型樹脂。
對(duì)上述的聚苯醚型樹脂來說,其例子相同于稍后將討論的本發(fā)明第四組第二發(fā)明多層印刷電路板所使用的聚苯醚樹脂的舉例。
對(duì)上述的聚烯烴型樹脂和氟型樹脂來說,其例子相同于上述阻焊層的舉例。
采用這類樹脂,多層印刷電路板的整體介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素有所下降,因此即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。除此之外,特別是在層間樹脂絕緣層和阻焊層都使用聚亞苯基樹脂的情況下,由于阻焊層和層間樹脂絕緣層之間的熱膨脹系數(shù)的差異很小,可以進(jìn)一步可靠地防止斷裂和剝落的發(fā)生。
本發(fā)明第四組第二發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層是由聚苯醚型樹脂組成的。
在本發(fā)明第四組第二發(fā)明的多層印刷電路板中,由于上述阻焊層采用了聚亞苯基型樹脂,所以即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況下也可以防止在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗而產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在采用具有低介電常數(shù)的阻焊層的情況下,除了上述的特性之外,即使相鄰?fù)钩龊更c(diǎn)之間的距離變窄,仍可以避免在阻焊層中由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)損耗以及其它而產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò),而與外端的焊盤數(shù)目無關(guān)。
此外,在聚苯醚型樹脂用于上述多層印刷電路板的層間樹脂絕緣層的情況下,由于阻焊層和層間樹脂絕緣層之間的熱膨脹系數(shù)的差異變得小了,可以防止斷裂和剝落的產(chǎn)生。
在本發(fā)明第四組第二發(fā)明的多層印刷電路板中,用于阻焊層的聚苯醚樹脂并沒有特別的限制,有效的例子是含有符合下列化學(xué)式(2)的重復(fù)單體單元的熱塑聚苯醚樹脂,含有符合下列化學(xué)式(3)的重復(fù)單體單元的熱固聚苯醚型樹脂,以及其它等等 (式中,參考符號(hào)n表示2或大于2的整數(shù)) (式中,參考符號(hào)m表示2或大于2的整數(shù),R1,R2分別表示甲基、乙基或-CH2-O-CH2-,兩者可以是相同的或是不同的)。
含有上述化學(xué)式(2)的重復(fù)單體單元的熱塑聚苯醚樹脂具有甲基族與苯環(huán)鍵合的結(jié)構(gòu),然而,對(duì)本發(fā)明有用的聚苯醚樹脂可以是以諸如乙基族的其它烷基族來取代甲基或以氟取代甲基族的氫而獲得的衍生物。
這些聚苯醚樹脂可以單獨(dú)使用,也可以兩種或多種的組合使用。
在這些聚苯醚樹脂中,從采用加熱來改善剛性和機(jī)械特性的觀點(diǎn)出發(fā),具有化學(xué)式(3)的熱固聚苯醚樹脂是最好的。
此外,上述聚苯醚樹脂最好在1GHz的介電損耗因素為0.01或低于0.01并且介電常數(shù)為3.0或低于3.0。
上述聚苯醚樹脂(包括熱固聚苯醚樹脂)的典型例子介電常數(shù)低至2.45至2.5(1GHz),介電損耗因素低至(0.7*10-3)至(1.0*10-3)(1GHz),兩者都低并且在上述的范圍內(nèi)。它們也具有210至250℃的玻璃相變溫度,水的吸收率低于5%或更低,因此它們適合于阻焊層的使用。
采用具有上述介電常數(shù)和介電損耗因素的聚苯醚樹脂,即使用于GHz波段的高頻信號(hào),也可以防止由于信號(hào)傳輸延遲和信號(hào)傳輸損耗而產(chǎn)生的信號(hào)差錯(cuò)。
聚苯醚樹脂可以采用已經(jīng)成型的樹脂片(薄膜)或非固化溶液,非固化溶液包含上述的單體或其聚合物,它們以小的規(guī)定的分子量溶解在芳烴類試劑中,諸如二甲苯、甲苯、環(huán)己烷以及其它等等。此外,在使用樹脂片時(shí),也可以使用RCC(樹脂覆銅)。
用于阻焊層的樹脂可以單獨(dú)含有上述聚苯醚樹脂,也可以與其它成分相混合,除非這樣會(huì)影響低的介電常數(shù)和介電損耗因素。
用于本發(fā)明第四組第二發(fā)明多層印刷電路板的樹脂絕緣層的樹脂的例子包括聚苯醚樹脂,聚烯烴型樹脂和氟型樹脂以及其它等等。對(duì)聚苯醚樹脂來說,其例子相同于用于上述阻焊層的聚苯醚樹脂的舉例。此外,對(duì)聚烯烴型樹脂和氟型樹脂來說,其例子相同于本發(fā)明第四組第一發(fā)明所使用的舉例。
在這些樹脂中,聚苯醚樹脂是最好的。
采用聚苯醚樹脂作為絕緣層,整體多層印刷電路板的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素有所下降,因此即使是用于GHz波段高頻信號(hào)情況下也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。此外,由于用于樹脂絕緣層的樹脂的熱膨脹系數(shù)與阻焊層的熱膨脹系數(shù)差異不大,可以進(jìn)一步可靠地防止斷裂和剝落的發(fā)生。
下文的描述將給出本發(fā)明第四組多層印刷電路板的制造方法。
除了包含上述樹脂(聚苯醚樹脂)的阻焊配方以外。本發(fā)明第四組第一和第二發(fā)明的多層印刷電路板可以采用本發(fā)明第一組第三發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法來制造。此外,在本發(fā)明第四組第一和第二發(fā)明的多層印刷電路板的制造中,最好是在制備含有開口部分的阻焊層的同時(shí)采用激光的方法來制備開口部分。這是因?yàn)榫郾矫褬渲约捌渌鼧渲m合于采用激光處理方法來制備通路孔的開口。
隨便說明一下,在本發(fā)明第四組第一和第二發(fā)明的多層印刷電路板的制造中,如以上所討論,最好是使用聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂或氟型樹脂作為層間樹脂絕緣層的材料。此外,在使用這類材料制備層間樹脂絕緣層的情況下,最好是采用激光來制備通路孔的開口部分。
下文的描述將給出本發(fā)明第四組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明第四組第三發(fā)明是半導(dǎo)體器件,它包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,以及通過凸出焊點(diǎn)與上述多層印刷電路板相連接的多層印刷電路板的IC芯片;其中上述的阻焊層由聚苯醚樹脂組成,上述的樹脂絕緣層由聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂或氟型樹脂所組成。
對(duì)本發(fā)明第四組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件的阻焊層所采用的聚苯醚樹脂來說,其例子與本發(fā)明第四組第一發(fā)明的多層印刷電路板所使用的聚苯醚樹脂是相同的。對(duì)上述聚苯醚樹脂來說,最好是熱固聚苯醚樹脂,因?yàn)樗哂械偷慕殡姵?shù)和低的介電損耗因素以及良好的機(jī)械特性。
本發(fā)明第四組第三發(fā)明半導(dǎo)體器件的樹脂絕緣層是由聚苯醚樹脂、聚烯烴型樹脂或氟型樹脂所組成。采用這類樹脂,整個(gè)多層印刷電路板的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因素有所下降,從而即使采用GHz波段高頻信號(hào)也不易引起信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。此外,由于用于上述樹脂絕緣層的樹脂的熱膨脹系數(shù)與用于阻焊層的聚苯醚型樹脂的熱膨脹系數(shù)差異不大,因此不易產(chǎn)生斷裂和剝落。
在制造本發(fā)明第四組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件的時(shí)候,在采用以上提到方法來制成了具有凸出焊點(diǎn)的多層印刷電路板之后,IC芯片就安裝在具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層的指定位置上,并且用加熱回熔熔接將印刷電路板的電路與IC芯片相連接。隨后,與IC芯片相連接的印刷電路板填入下填充層(樹脂層),并采用樹脂來密封,從而完成半導(dǎo)體器件的制造。
在本發(fā)明第四組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件中,即使對(duì)芯片頻率用GHz波段的高頻率的信號(hào),也不會(huì)產(chǎn)生由信號(hào)延遲和信號(hào)傳輸損耗而引起的信號(hào)差錯(cuò)。
接著將解釋第五組的本發(fā)明。
第五組的本發(fā)明是包括以交錯(cuò)方式及重復(fù)在基板上順序制備導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層并且阻焊層制備在最上層的多層印刷電路板,其中以上所述的阻焊層包含具有P原子的環(huán)氧樹脂。
在本發(fā)明第五組的多層印刷電路板中,由于阻焊層包含具有P原子的環(huán)氧樹脂,該樹脂的存在使多層印刷電路板具有良好的阻燃性。這是因?yàn)榧词箻渲邳c(diǎn)燃時(shí)開始燃燒,這燃燒會(huì)在P原子的點(diǎn)上停止,由于阻焊層包含具有P原子的環(huán)氧樹脂。
此外,在本發(fā)明第五組的多層印刷電路板上所制成的阻焊層是采用在密合粘結(jié)強(qiáng)度方面良好的環(huán)氧樹脂作為原料來制成的,阻焊層和導(dǎo)電電路之間的粘結(jié)強(qiáng)度是高的。
此外,對(duì)上述阻焊層的原料來說,除了上述的含P原子的環(huán)氧樹脂之外,可以共同使用一種或類似的樹脂,以至于可采用曝光和顯影的處理方法和其它方法在上述阻焊層上制備出所要求形狀的開口部分。
在本發(fā)明第五組的多層印刷電路板中,阻焊層包含具有P原子的環(huán)氧樹脂。
對(duì)上述的P原子的環(huán)氧樹脂基來說,雖然沒有特別的限制,只要環(huán)氧樹脂具有磷元素,然而,含有磷酸基的環(huán)氧樹脂最好,含有磷酸三乙酯鍵的環(huán)氧樹脂更好。
特別是,含二價(jià)磷酸環(huán)氧族的環(huán)氧樹脂,和在一端含有一價(jià)磷酸基在另一端含有環(huán)氧族的最好。
對(duì)上述含二價(jià)磷酸脂基且兩端都有環(huán)氧族的環(huán)氧樹脂來說,例子是具有下列一般化學(xué)式(4)的含P原子的環(huán)氧樹脂 (式中,X1,X2分別表示O和單鍵)。
在X1和/或X2是O(氧)的情況下,符合上述化學(xué)式(4)的含P原子的環(huán)氧樹脂具有磷酸三乙酯鍵。
在符合上述化學(xué)式(4)的環(huán)氧樹脂中,具有下列化學(xué)式(6)的化合鍵合到磷酸基 與上述磷酸基鍵合的化合物,例如,具有下列化學(xué)式(7) 或者鍵合劑磷酸基的化合物可以相互不同。
此外,對(duì)在一端含有一價(jià)磷酸基和另一端含有環(huán)氧族的環(huán)氧樹脂來說,其例子包括符合下列化學(xué)式(5)的含P原子的環(huán)氧樹脂 (式中X3表示O或單鍵,以及R表示2至8個(gè)碳原子的烷基)。
在X3是O(氧)的情況下,符合上述化學(xué)式(5)的含P原子的環(huán)氧樹脂具有磷酸三乙酯鍵。
在由上述化學(xué)式(5)定義的環(huán)氧樹脂中,具有上述的磷酸基的化合鍵可以是由化學(xué)式(7)所定義的化合物,它在兩端具有環(huán)氧族。
此外,上述烷基的例子包括乙基族,丙基族,異丙基族,丁基,二代丁基,三代丁基,以及其它等等,并且在這些中間,丁基是最好的。
在阻焊層中上述含P原子的環(huán)氧樹脂的含量最好為重量的0.1至70%。如果重量比小于0.1%,多層印刷電路板有時(shí)就不能具有阻燃性,相反如果重量大于比70%,阻燃性也不會(huì)有很大的提高。
阻焊層最好是包含作為無機(jī)填料的硅化合物、鋁化合物、鎂化合物以及其它等等。這些化合物的實(shí)際例子與用于本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板的無機(jī)填料的例子相同。
這些化合物可以只含有一種,或者含有兩種或多種。
如果在阻焊層中含有這些化合物的話,正如本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板的描述中所討論的那樣,阻焊層中產(chǎn)生的應(yīng)力可以容易地減少,結(jié)果就不容易發(fā)生阻焊層的斷裂和與導(dǎo)電電路的剝落。
上述無機(jī)填料的粒徑要求為0.1至0.5米m。如果上述粒經(jīng)是小于0.1米mㄛ在阻焊層中產(chǎn)生的應(yīng)力就難以有效地減小,另一方面,如果粒經(jīng)大于0.5米mㄛ阻焊配方層的固化性能有時(shí)就會(huì)有壞的影響,進(jìn)而在制備阻焊配方層的焊盤的開口部分時(shí),就會(huì)使孔的開口性能變壞。
上述無機(jī)填料的形狀并沒有特別的限制,它可以是球形形狀、橢圓球形形狀、碎多邊形形狀以及其它等等。
在這些中間,對(duì)形狀來說,希望采用圓形,這樣無機(jī)填料能夠容易地減少阻焊層的應(yīng)力,也不容易在阻焊層的表面產(chǎn)生反射部分。
在上述阻焊層中無機(jī)填料的含量最好為重量的0.1至15%。
如果阻焊層的上述含量是低于重量的0.1%,就會(huì)缺乏減少在阻焊層中應(yīng)力的效果,如果高于重量的15%,有時(shí)就會(huì)對(duì)阻焊配方層的固化性能產(chǎn)生壞影響,并且在制備阻焊配方層的焊盤的開口部分時(shí),會(huì)對(duì)孔的開口性能產(chǎn)生壞影響。
組成本發(fā)明第五組的多層印刷電路板的阻焊配方,除了上述含P原子的環(huán)氧樹脂和無機(jī)填料之外,還可以進(jìn)一步包含,例如,熱固型樹脂、熱塑型樹脂、熱固型樹脂和熱塑型樹脂的混合物。對(duì)這類樹脂層來說,例子包含(甲基)丙烯酸酯酚醛型環(huán)氧樹脂、醚唑固化劑、雙官能(甲基)丙烯酸酯單體和分子量為500至5000的(甲基)丙烯酸酯聚合物、包含雙酚型環(huán)氧樹脂等的熱固化樹脂、諸如多階丙烯酸單體的光敏型單體以及乙二醇醚類溶劑以及其它等等的配方聚合和固化而成的樹脂層,與本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板所使用的樹脂相同。
用于制成這類阻焊配方層的合適方法是包含準(zhǔn)備含有上述含P原子的環(huán)氧樹脂的非固化阻焊配方并采用滾涂覆蓋以及其它類似的方法涂覆配方的步驟的方法,或包含制備非固化阻焊樹脂配方的樹脂薄膜并將熱層壓樹脂薄膜的步驟的方法。
此外,在阻焊層中包含上述無機(jī)填料的情況下,上述無機(jī)填料最好在投入到丁酮及類似的稀釋劑中之后且在制備上述阻焊的配方時(shí)加入。
這是因?yàn)闊o機(jī)填料能夠均勻地分布在阻焊層中而不會(huì)聚合在一起。
上述的阻焊配方最好是糊狀的液體,該液體除了上述的無機(jī)填料,磷和磷化合物以外,還包含了(甲基)丙烯酸酯酚醛環(huán)氧樹脂、醚唑固化劑、雙官能(甲基)丙烯酸酯單體和分子重量為500至5000的(甲基)價(jià)丙烯酸酯聚合物、包含雙酚型環(huán)氧樹脂等的熱固化樹脂;諸如多價(jià)丙烯酸單體的光敏型單體以及乙二醇醚類溶劑以及其它等等。此外,其粘度最好是調(diào)整在25℃為1至10Pa·s。
上述醚唑固化劑和上述乙二醇醚類溶劑與本發(fā)明第一組第二發(fā)明和其它發(fā)明的阻焊配方所使用的相同。
由于加入了上述含P原子的環(huán)氧樹脂,使得這類結(jié)構(gòu)的阻焊層具有良好的阻燃性,因此采用這類阻焊層的多層印刷電路板能夠滿足UL測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的UL94的鑒定標(biāo)準(zhǔn)(聚合物材料的阻燃性),特別能滿足94-0中燃燒時(shí)間的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明第五組的多層印刷電路板除了采用了含有P原子的環(huán)氧樹脂的阻焊配方以外,可以采用本發(fā)明第一組的多層印刷電路板的制造方法的相同方法來制造。順便說明一下,在本發(fā)明第五組的多層印刷電路板的制造中,用于制備樹脂絕緣層的樹脂最好具有上述含P原子的環(huán)氧樹脂。由于含P原子的環(huán)氧樹脂的存在,不僅在阻焊層中也在樹脂絕緣層中都進(jìn)一步提高了多層印刷電路板的阻燃性。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下將首先對(duì)本發(fā)明的第一組作詳細(xì)討論。
A.用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方的準(zhǔn)備(i)將35份重量的以80wt%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中的25%丙烯酸酯化甲酚線型丙烯酸酯酚醛型環(huán)氧樹脂(由Nippon Kayaku公司出品,分子量2,500)所產(chǎn)生的樹脂溶液,3.15份重量的光敏性單體(由Toagosei化學(xué)公司出品,Aronix M315),0.5份重量的消泡劑(由SanNopco公司出品,S-65),和3.6份重量的N甲基吡咯烷酮(NMP)放入容器中混合和攪拌制成混合的配方。
(ii)將12份重量的聚砜(PSF)、7.2份重量的平均顆粒尺寸為0.1米m的環(huán)氧樹脂顆粒(由Sanyo化學(xué)公司出品,Polymerpol)和3.09份重量的平均顆粒尺寸為0.5米m的環(huán)氧樹脂顆粒放入另一個(gè)容器中混合并攪拌成混合物,隨后加入30份重量的NMP混合并采用顆粒碾磨機(jī)攪拌合成的混合物,以制成另一種混合的配方。
(iii)將2份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品,2E4MZ-CN)、2份重量的光聚合引發(fā)劑(由Chiba特品化學(xué)公司出品,Irgacure I-907)、0.2份重量的感光劑(由Nippon Kayaku公司出品,DETX-S)和1.5份重量的NMP放入又另一個(gè)容器混合和攪拌,以制成混合的配方。
通過混合(i),(ii)和(iii)所產(chǎn)生的混合配方可以制成用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方。
B.用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方的準(zhǔn)備(i)將二甘醇二甲醚(DMDG)中溶解濃度為80wt%的25%甲酚丙烯酸酯化線型酚醛型丙烯酸酯環(huán)氧樹脂(由Nippon Kayaku公司出品,分子量2,500)所產(chǎn)生的35份重量樹脂溶液、4份重量的光敏性單體(由Toagosei化學(xué)公司出品,Aronix M315)、0.5份重量的消泡劑(由SanNopco公司出品,S-65),和3.6份重量的N甲基吡咯烷酮(NMP)放入容器中混合和攪拌,以制成混合的配方。
(ii)將12份重量的聚砜(PSF),和14.49份重量的平均顆粒尺寸為0.1米m的環(huán)氧樹脂顆粒(由Sanyo化學(xué)公司出品,Polymerpol)放入另一個(gè)容器中混合并攪拌成混合物,隨后加入30份重量的NMP混合并采用顆粒碾磨機(jī)攪拌合成的混合物,以制成另一種混合的配方。
(iii)將2份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品,2E4MZ-CN)、2份重量的光聚合引發(fā)劑(由Chiba特品化學(xué)公司出品,Irgacure I-907)、0.2份重量的感光劑(由Nippon Kayaku公司出品,DETX-S)和1.5份重量的NMP放入另一個(gè)容器混合和攪拌,以制成混和配方。
通過混合(i),、(ii)和(iii)產(chǎn)生的混合配方可以制成用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方。
C.樹脂填料的準(zhǔn)備(i)將100份重量的雙酚F形環(huán)氧單體(由Yuka Shell Epoxy公司出品,分子量310,YL983U)、170份重量的采用硅烷偶聯(lián)劑蓋覆表面以及顆粒的平均尺寸為1.6米m且最大顆粒的粒經(jīng)為15米m或小于15米m腔SiO2圓形顆粒(由Admatechs公司出品,CRS 1101-CE),以及1.5份重量的均化劑(由San Nopco公司出品,Perenol S4)放入一個(gè)容器混合并攪拌,以制成在23±1℃時(shí)粘結(jié)度為40至50Pa s的樹脂填料。
順便說明一下,6.5份重量的咪唑固化劑(由Shikoku公司出品,2E4MZ-CN)作為固化劑使用。
D.制造多層印刷電路板的方法(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D1(a))。首先,在銅層壓板上鉆孔制成通孔,進(jìn)行化學(xué)鍍處理,隨后采用圖形作腐蝕處理,以在基板1的兩面形成下層導(dǎo)電電路和鍍通孔9。
(2)對(duì)已制成鍍通孔9和下層導(dǎo)電電路4的合成基板用水清洗并烘干,隨后基板在含有NaOH(10g/l),NaCLO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的發(fā)黑液(氧化液)中發(fā)黑,并在NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)的還原液中還原,以在包括鍍通孔9的下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面4a,9a上形成粗化面(參照?qǐng)D1(b))。
(3)在采用上述描述C所討論的方法制成樹脂填料之后,采用滾輪涂覆機(jī)將樹脂填料10涂覆在基板的一面填充到下層導(dǎo)電電路4之間的空隙和鍍通孔9內(nèi),并加熱烘干。隨后,再采用相同的方法,將樹脂填料10涂覆在基板的另一面填充到下層導(dǎo)電電路4之間的空隙和鍍通孔9內(nèi),并加熱烘干。
(4)已經(jīng)完成上述討論的處理(3)的合成基板的一面采用砂帶拋光機(jī)使用#600號(hào)拋光紙(由Sankyo化學(xué)工程公司出品)來拋光在導(dǎo)電電路的外緣區(qū)域產(chǎn)生的樹脂填料10層和在非導(dǎo)電電路區(qū)域產(chǎn)生的樹脂填料10的上面部分,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列拋光步驟也采用相同的方法用于另一面。
順便說明一下,如果需要,在拋光下層導(dǎo)電電路4的鍍通孔9的接觸位置9a和粗化的表面4a的前后,可以進(jìn)行腐蝕。
隨后,進(jìn)行100℃1小時(shí)以及接著150℃1小時(shí)的加熱處理,以完成樹脂填料層的固化。
這樣,在鍍通孔9和非導(dǎo)電電路覆蓋的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的樹脂填料10的表面層部分就被整平了,從而獲得了樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4通過粗化面相互牢固粘結(jié)以及鍍通孔9的內(nèi)壁面9a和樹脂10通過粗化面相互牢固粘結(jié)的絕緣基板(參照?qǐng)D1(d))。
(5)接著,采用上述工序制成導(dǎo)電電路的絕緣基板使用堿性物質(zhì)和弱腐蝕來脫脂,隨后使用含有氯化鈀和有機(jī)酸的催化溶液處理,以提供Pd催化和活化。
接著,基板浸入到ph9的水溶液的銅化學(xué)鍍液中,這化學(xué)液含有硫酸銅(3.9*10-2mol/l)、硫酸鎳(3.8*10-3mol/l)、檸檬酸鈉(7.8*10-3mol/l)、檸檬次磷酸鹽(2.3*10-1mol/l)表面活性劑(由Nisshin化學(xué)工業(yè)公司出品,Surfynol 465)(1.0g/l),并在浸后1分鐘開始在垂直和水平方向每隔四秒鐘搖動(dòng)一次,以在下層導(dǎo)電電路和鍍通孔的接觸位置的表面上形成Cu-Ni-P的貝氏體合金的粗化層(參照?qǐng)D2(a))。
(6)接著,粗化層的表面要作Cu-Sn置換反應(yīng),將其浸入含有氟硼酸鹽(0.1mol/l)和硫脲(1.0mol/l)的ph1.2和35℃的錫置換鍍?nèi)芤褐?,?0分鐘以在粗化層的表面上形成0.3米m厚的錫層。這錫層并沒有用圖來說明。
(7)將上述討論B所討論的下層粗化表面結(jié)構(gòu)(粘度1.5Pa s)的樹脂配方在混合后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板的兩面,隨后以水平狀態(tài)放置20分鐘,接著60℃烘30分鐘。其后,將上述討論A所所討論的上層粗化表面結(jié)構(gòu)(粘度7Pa s)的樹脂配方在混合后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板的兩面,隨后采用相同的方式以水平狀態(tài)放置20分鐘,接著60℃烘30分鐘,以產(chǎn)生35米m厚的粗化表面結(jié)構(gòu)2aㄛ2b的樹脂配方的層(參照?qǐng)D2(b))。
(8)在將印有直徑85米m黑色園點(diǎn)的光掩模膠片緊緊地貼在具有(7)步驟產(chǎn)生的粗化表面結(jié)構(gòu)樹脂配方層的基板的兩面后,基板在光強(qiáng)度為500mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光并置于DMDG的顯影液。其后,再在光強(qiáng)度為3000mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光,100℃加熱1小時(shí),120℃加熱1小時(shí),150℃加熱3小時(shí),以形成35米m厚且含有85米m直徑并具有對(duì)應(yīng)于光掩模圓點(diǎn)的高尺寸精度的通路孔開口部分6的樹脂絕緣層(參照?qǐng)D2(c))。順便在通路孔開口部分的錫電鍍層液也部分曝光。
(9)將已制成通孔開口部分的基板浸入水溶性鉻酸溶液(7500g/l)19分鐘,以溶解和去除層間樹脂絕緣層上存在著的環(huán)氧樹脂顆粒并粗化表面,獲得粗化的表面。其后,將基板浸入中性溶液中(由Shiplay公司出品)并用水進(jìn)行沖洗(參照?qǐng)D2(d))。
此外,鈀催化劑(由Atotech公司出品)涂在經(jīng)表面粗化處理的基板表面,使得催化核能粘結(jié)在層間樹脂絕緣層的表面和通路孔開口部分的內(nèi)壁表面。
(10)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐?,以在整個(gè)粗化的表面上制備0.6米m至1.2米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜12(參照?qǐng)D3(a))。
乙二胺四己酸0.08mol/l硫酸銅 0.03mol/l甲醛0.05mol/l氫氧化鈉0.05mol/l汐,汐ㄜ□□□ 80mg/lPEG(聚乙二醇) 0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]
在溶液溫度為65℃下持續(xù)20分鐘。
(11)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜粘結(jié)在化學(xué)銅鍍薄膜12上并安上掩模,在100mJ/cm2下曝光,采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3(參照?qǐng)D3(b))。
(12)接著,在沒有形成抗鍍層的區(qū)域上以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成15米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D3(c))。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[電鍍的條件]電流強(qiáng)度1A/dm2持續(xù)時(shí)間65分鐘溫度22±2℃(13)采用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離并去除抗鍍層之后,利用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解和去除抗鍍層下的化學(xué)鍍薄膜,以形成單獨(dú)的上層導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)(參照?qǐng)D3(d))。
(14)制成了導(dǎo)電電路的合成基板采用步驟(5)討論的相同方法在其導(dǎo)電電路的表面制備含有Cu-Ni-P的2米m厚的粗化合金層11(參照?qǐng)D4(a))。
(15)隨后,重復(fù)上述步驟(6)至(14)來制備更上層的導(dǎo)電電路(參照?qǐng)D4(b)至5(b))。
(16)接著,將46.67份重量的齊聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%的濃度溶解于甲基-乙基甲二甘醇二甲醚(DMDG)中)、15份重量的以80wt.%溶度溶解于甲基-乙基甲酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由Yuka ShellEpoxy公司出品Epikote1001)、1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、3份重量的多官能丙烯酸單體(這是光敏的單體)(由Nippon Kayaku公司出品),、1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品DPE 6A)、12.0份重量的作為無機(jī)填料的最長(zhǎng)部分的平均顆粒直徑為1.0米m的橢圓形氧化鋁顆粒,以及0.71份重量的發(fā)散形消泡劑(由San Nopco公司出品)放入一容器混合和攪拌,再將2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品),以及0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)加入到所得到的混合物中,攪拌成25℃時(shí)粘度為2.0Pa.s的阻焊樹脂配方。
順便說明一下,粘度測(cè)試是采用B型粘度計(jì)(DVL-B型,由Tokyo儀器公司出品)使用4號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘60轉(zhuǎn)和3號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘6轉(zhuǎn)進(jìn)行的。
(17)接著,將上述的阻焊配方以20米m的厚度涂在多層電路基板的兩面,并以70℃烘20分鐘和70℃烘20分鐘,其后,附有對(duì)應(yīng)于阻焊的開口部分圖形的5mm厚的光掩模緊緊地貼在阻焊層上,順序進(jìn)行采用1000mJ/cm2的紫外線曝光以及采用DMTG溶液的顯影處理,以形成200米m直徑的開口部分。
此外,合成的阻焊層以下列加熱條件進(jìn)行固化80℃1小時(shí),100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),150℃3小時(shí);以形成20米m厚的具有對(duì)應(yīng)焊盤部分開口的阻焊層14(絕緣有機(jī)樹脂層)。
(18)接著,為了在開口部分形成5米m綠蠢傲脯15,將附有阻焊層(絕緣有機(jī)樹脂層)14的基板浸入ph4.5的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,該鎳鍍?nèi)芤喊然?2.3*10-1mol/l)、次磷酸鈉(2.8*10-1mol/l)和檸檬酸鈉(1.6*10-1mol/l)。所得基板又在80℃浸入化學(xué)鍍?nèi)芤?.5分鐘,以在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16,該化學(xué)鍍?nèi)芤褐邪杌?7.6*10-3mol/l)、氯化銨(1.9*10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2*10-1mol/l)和次磷酸鈉(1.7*10-1mol/l)。
(19)在這些之后,焊膏就印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的回溶以制成凸出的焊點(diǎn)17,從而制成含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D5(c))。
A.采用和例1所討論的相同方法進(jìn)行用于上層和下層的粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方的制備和樹脂填料的制備。
B.用于制造多層印刷電路板的方法(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D6(a))。首先,在銅層壓板上鉆孔制成通孔,進(jìn)行化學(xué)鍍處理,隨后采用圖形作腐蝕處理,以在基板1的兩面制成下層導(dǎo)電電路14和鍍通孔9。
(2)對(duì)已制成鍍通孔9和下層導(dǎo)電電路14的合成基板用水清洗并烘干,隨后基板鍍?cè)诤蠳aOH(10g/l),NaCLO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的發(fā)黑液(氧化液)中發(fā)黑,并在NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)的還原液中還原,以在包括鍍通孔9的下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面4a,9a上形成粗化面(參照?qǐng)D6(b))。
(3)上述樹脂填料制成之后且在制備好樹脂填料的24小時(shí)內(nèi),采用以下方法在鍍通孔9內(nèi)、非導(dǎo)電電路覆蓋的區(qū)域和基板一面的導(dǎo)電電路的外緣區(qū)域制備樹脂填料10的層。
即,首先采用橡皮刮刀將樹脂填料塞入通孔中,隨后在100℃烘20分鐘。接著,將附有對(duì)應(yīng)非導(dǎo)電電路覆蓋區(qū)域部分的開口部分的掩模放在基板上,在對(duì)應(yīng)于非導(dǎo)電電路覆蓋區(qū)域的凹陷部分采用橡膠刮刀制成樹脂填料10的層,并在100℃烘20分鐘(參照?qǐng)D6(c))。
(4)采用砂帶拋光機(jī)使用#600號(hào)拋光紙(由Sankyo化學(xué)工程公司出品)來拋光剛完成上述步驟(3)的基板的一面,以便在下層銅圖形4和鍍覆鍍通孔9的接觸部分的表面上不留下樹脂填料,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列步驟也用于基板的另一面。
隨后,進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃3小時(shí),150℃1小時(shí)以及150℃7小時(shí)的加熱處理,以固化樹脂填料。
采用這樣的方法,在鍍通孔9內(nèi)和非導(dǎo)電電路覆蓋區(qū)域內(nèi)以及下層導(dǎo)電電路4的表面所產(chǎn)生的樹脂填料10的表面層部分就被整平了,從而獲得樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4的一面通過粗化面相互牢固地粘結(jié)以及鍍通孔9內(nèi)壁面9a和樹脂填料10通過粗化面相互牢固地粘結(jié)的絕緣基板(參照?qǐng)D6(d))。
(5)接著,用水沖洗上述基板,并用酸脫脂后弱腐蝕,其后,將腐蝕液噴射在基板1的兩面腐蝕導(dǎo)電電路4的表面和鍍通孔9的接觸表面及內(nèi)壁,以在整個(gè)下層導(dǎo)電電路的表面形成粗化的表面4a,9a(參照?qǐng)D7(a))。所使用的腐蝕液是Meck公司出品標(biāo)號(hào)為Meck etch bond的腐蝕液,它的成分為7份重量的咪唑-Cu(II)化合物,7份重量的乙醇酸和5份重量的氯化鉀。
(6)用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度1.5Pa s)在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板的兩面,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘30分鐘。其后,將用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度7Pas)在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板上,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘30分鐘,以產(chǎn)生35米m厚的粗化表面結(jié)構(gòu)2aㄛ2b腔樹脂配方的層(參照?qǐng)D7(b))。
(7)采用光屏蔽墨水畫出直徑85米m黑色園點(diǎn)的光掩模膠片緊緊地貼在以上述步驟(6)制成的粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方層的基板的兩面,基板在光強(qiáng)度為300mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光并進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),150℃3小時(shí)的加熱處理,以形成具有對(duì)應(yīng)于光掩模薄膜的良好尺寸精度的85米m直徑通通孔的開口部分6的35米m厚的層間樹脂絕緣層2(參照?qǐng)D7(c))。順便說明,在通路孔開口部分的錫電鍍層液也部分曝光。
(8)已制成了通路孔開口部分6的基板浸入水溶性鉻酸溶液19分鐘,以溶解和去除層間樹脂絕緣層2上存在著的環(huán)氧樹脂顆粒并粗化層間樹脂絕緣層2的表面,獲得粗化的表面(深度6米m)。其后,將合成的基板浸入中性溶液中(由Shiplay公司出品)并用水進(jìn)行沖洗(參照?qǐng)D7(d))。
此外,鈀催化劑(由Atotech公司出品)涂在經(jīng)表面粗化處理的基板表面,使得催化核能粘結(jié)在層間樹脂絕緣層2的表面和通路孔開口部分6的內(nèi)壁表面。
(9)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐?,以在整個(gè)粗化的表面上制備0.6米m至1.2米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜12(參照?qǐng)D8(a))。
NiSO40.003mol/l酒石酸 0.002mol/l硫酸銅 0.030mol/l甲醛 0.050mol/l氫氧化鈉 0.100mol/l汐ㄛ汐ㄜ□□□ 40mg/lPEG(聚乙二醇)0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]在溶液溫度為65℃下持續(xù)40分鐘。
(10)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜熱粘結(jié)在化學(xué)銅鍍薄膜12上,并將掩模安上,在100mJ/cm2下曝光,采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3(參照?qǐng)D8(b))。
(11)接著,以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成15米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D8(c))。
硫酸 2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)19.5mol/l[電鍍的條件]電流強(qiáng)度 1A/dm2持續(xù)時(shí)間 65分鐘溫度 22±2℃(12)用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離并去除抗鍍層之后,采用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解和去除抗鍍層3下的化學(xué)鍍薄膜12,以形成包括化學(xué)銅鍍薄膜12和銅電鍍薄膜13的單獨(dú)的上層導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)(參照?qǐng)D8(d))。
(13)重復(fù)上述步驟(5)至(12)來制備更上層的層間樹脂絕緣層和導(dǎo)電電路以及獲得多層印刷電路板。順便說明一下,未在粗化的表面層上采用錫或類似的置換方法來制成覆蓋的薄膜(參照?qǐng)D9(a)至圖10(b))。
(14)接著,將46.67份重量的齊聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%的濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、15份重量的以80wt.%濃度溶解于丁酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由Yuka Shell Epoxy公司出品Epikote1001)、1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN),3份重量的多官能丙烯酸單體(這是光敏的單體)(由Nippon Kayaku公司出品)。1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品DPE 6A)、12.0份重量的作為無機(jī)填料的最長(zhǎng)部分的平均顆粒直徑為1.0米m的橢圓形氧化鋁顆粒,以及0.71份重量的發(fā)散形消泡劑(由San Nopco公司出品)放入一容器混合和攪拌,再將2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品),以及0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)加入到所得到的混合物中,混合攪拌成25℃時(shí)粘度為2.0Pa.s的阻焊配方。
順便說明一下,粘度測(cè)試是采用B型粘度計(jì)(DVL-B型,由Tokyo儀器公司出品)使用4號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘60轉(zhuǎn)和3號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘6轉(zhuǎn)進(jìn)行的。
(15)接著,將上述的阻焊配方以20米m的厚度涂在多層電路基板的兩面,并以70℃烘20分鐘和70℃烘30分鐘,在采用附有對(duì)應(yīng)于阻焊的開口部分圖形的5mm厚的光掩模緊緊地貼在阻焊層上的同時(shí)以1000mJ/cm2的紫外線曝光,并且采用DMTG溶液進(jìn)行顯影,以形成200米m直徑的開口部分。
此外,合成的阻焊層以下列加熱條件進(jìn)行固化80℃1小時(shí),100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),150℃3小時(shí);以形成20米m厚的具有開口的阻焊層14。
(16)隨后,將含有過磷酸鈉的腐蝕劑的溶度調(diào)整到每分鐘2米m的腐蝕速率,將基板按上述的步驟浸入該腐蝕液中1分鐘,使其表面的平均粗化度(Ra)為1米m〔ㄗ17)接著,為了在開口部分形成5米m綠蠢傲脯15,將受到上述粗化處理后的基板浸入ph4.5的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,該鎳鍍?nèi)芤喊然?2.3*10-1mol/l)、次磷酸鈉(2.8*10-1mol/l)和檸檬酸鈉(1.6*10-1mol/l)。所得基板又在80℃浸入化學(xué)鍍?nèi)芤?.5分鐘,該化學(xué)鍍?nèi)芤褐邪杌?7.6*10-3mol/l)、氯化銨(1.9*10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2*10-1mol/l)和次磷酸鈉(1.7*10-1mol/l),從而在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16ㄛ〔ㄗ18)在這些之后,焊膏就印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的溶流以制成凸出的焊點(diǎn)17,從而制成含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D10(c))。
采用例1相同的方法制造多層印刷電路板,除了在步驟(16)中的阻焊配方制備的工藝中再加入7份重量作為彈性體的端環(huán)氧基聚丁二烯。
采用例2相同的方法制造多層印刷電路板,除了在步驟(14)中的阻焊配方制備的工藝中再加入7份重量作為彈性體的端環(huán)氧基聚丁二烯。
采用例1相同的方法制造多層印刷電路板,除了阻焊配方制備的工藝中沒有加入任何無機(jī)填料。
采用例2相同的方法制造多層印刷電路板,除了阻焊配方制備的工藝中沒有加入任何無機(jī)填料。
在上述例1至例4和比較例1和比較例2中得到的多層印刷電路板都進(jìn)行可靠性檢測(cè),并且采用顯微鏡觀察凸出的焊點(diǎn)部分。順便說明一下,這可靠性檢測(cè)是將多層印刷電路板保持在相對(duì)濕度為85%和溫度為130℃的條件下300小時(shí)進(jìn)行的。
在完成上述檢測(cè)之后,采用切割機(jī)來切割多層印刷電路板,并利用顯微鏡觀察阻焊層的幾個(gè)部分。
此外,多層印刷電路板還要進(jìn)行熱循環(huán)檢測(cè),隨后采用切割機(jī)切割多層印刷電路板來觀察阻焊層中是否發(fā)生斷裂。順便說明一下,熱循環(huán)檢測(cè)是將多層印刷電路板保持在-65℃環(huán)境中3分鐘,隨后在130℃環(huán)境中3分鐘,重復(fù)2000次的循環(huán)進(jìn)行的。
結(jié)果,在例1至例4所制成的多層印刷電路板中,沒有觀察到任何斷裂和剝落,也沒有觀察到任何凸出焊點(diǎn)的損傷和斷裂;然而,在比較例1,2的多層印刷電路板的阻焊層中發(fā)現(xiàn)斷裂,并且在可靠性檢測(cè)后觀察到凸出焊點(diǎn)的損傷。
此外,有關(guān)熱循環(huán)檢測(cè),在例1至例4所制成的多層印刷電路板中,沒有觀察到任何斷裂;而在比較例1、2的多層印刷電路板中觀察到斷裂。
除了根據(jù)下列方法來制備阻焊配方外,采用例1相同的方法制造多層印刷電路板。
阻焊配方的制備(i)將46.67份重量感光性的齊聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、3份重量的多官能丙烯酸單體(這是光敏的單體)(由Nippon Kayaku公司出品,R604)、7份重量的端環(huán)氧基聚丁二烯以及0.71份重量的消泡劑(由San Nopco公司出品,商標(biāo)名S-65)放入一容器攪拌和混合制成混合物配方。
(ii)將15份重量的以80wt%濃度溶解于丁酮的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由Yuka Shell環(huán)氧公司,商標(biāo)名Epikote 1001)和1.5份重量的光敏性單體的多丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司,商標(biāo)名DPE 6A)放入一容器攪拌和混合制成另一種混合物配方。
(iii)此外,將1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品)以及0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)再放入另一個(gè)容器中混合和攪拌制成另一種混合物配方。
在(i),(ii)和(iii)中獲得的混合物配方再混合制成25℃時(shí)粘度為2.0Pa.s的阻焊配方。
順便說明一下,粘度測(cè)試是采用B型粘度計(jì)(DVL-B型,由Tokyo儀器公司出品)使用4號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘60轉(zhuǎn)和3號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘6轉(zhuǎn)進(jìn)行的。
除了使用以例5相同方法所制成的阻焊配方以外,采用例2相同的方法制造多層印刷電路板。
除了使用以下列方法制成的阻焊配方以外,采用例2相同的方法制造多層印刷電路板。
(i)將46.67份重量感光性的齊聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%的濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、3份重量的多官能丙烯酸單體,這是光敏的單體(由Nippon Kayaku公司出品,商標(biāo)名R604),13.5份重量的平均粒經(jīng)為0.5米m的圓形二氧化硅、7份重量的端環(huán)氧基聚丁二烯以及0.71份重量的消泡劑(由San Nopco公司出品,商標(biāo)名S-65)放入一容器攪拌和混合制成混合物配方。
(ii)將15份重量的以80wt%濃度溶解于丁酮的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由Yuka Shell環(huán)氧公司,商標(biāo)名Epikote 1001)和1.5份重量光敏性單體的多丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司,商標(biāo)名DPE 6A)放入另一容器攪拌和混合制成另一種混合物配方。
(iii)此外,將1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品)以及0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)再放入另一個(gè)容器中混合和攪拌制成另一種混合物配方。
在(i)、(ii)和(iii)中獲得的混合物配方再混合制成25℃時(shí)粘度為2.0Pa.s的阻焊配方。
除了使用以例7的相同方法制成的阻焊配方以外,采用例6相同的方法制造多層印刷電路板。
除了在阻焊配方制備中沒有加入端環(huán)氧基聚丁二烯以外,采用例5相同的方法制造多層印刷電路板。
除了在阻焊配方制備中沒有加入端環(huán)氧基聚丁二烯以外,采用例6相同的方法制造多層印刷電路板。
在上述例5至例8和比較例3、4中得到的多層印刷電路板都進(jìn)行和例1相同的可靠性檢測(cè),并且采用顯微鏡觀察凸出的焊點(diǎn)部分。
在上述可靠性檢測(cè)之后,采用切割機(jī)切割多層印刷電路板,利用顯微鏡來觀察阻焊層的幾個(gè)部分。
此外,多層印刷電路板還要進(jìn)行和例1相同的熱循環(huán)檢測(cè),隨后采用切割機(jī)切割多層印刷電路板來觀察阻焊層中是否發(fā)生斷裂。
結(jié)果,雖然在例5,例6制成的多層印刷電路板中,觀察到輕微的斷裂,但是這斷裂并沒有明顯影響多層印刷電路板的性能。也沒有觀察到任何剝落和損傷和斷裂。此外,在例7和例8的多層印刷電路板中,根本沒有觀察到任何斷裂。也沒有觀察到凸出焊點(diǎn)的任何剝落和損傷和斷裂。另一方面,在比較例3和4多層印刷電路板的可靠性檢測(cè)之后,就發(fā)現(xiàn)阻焊層中的斷裂變寬,同樣,也可觀察到凸出焊點(diǎn)的損傷。
此外,有關(guān)熱循環(huán)檢測(cè),在例1至例4所制成的多層印刷電路板中,有輕微的斷裂,但這斷裂并沒有明顯影響多層印刷電路板的性能。例3和例4所獲得的多層印刷電路板中沒有觀察到任何斷裂,而在比較例1,2所獲得的多層印刷電路板中觀察到斷裂變寬。
A.用例1相同的方法制備樹脂填料。
B.多層印刷電路板的制造(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D11(a))。首先,在銅層壓板上用鉆床鉆孔,制備抗鍍層,隨后對(duì)基板進(jìn)行化學(xué)鍍處理,以制成鍍通孔9,進(jìn)一步采用常規(guī)的方法對(duì)銅箔作圖形腐蝕,以在基板的兩面形成下層銅圖形(下層導(dǎo)電電路)4。
(2)對(duì)已制成下層電路4的基板用水清洗并烘干,隨后將腐蝕液噴射在基板的兩面以腐蝕下層導(dǎo)電電路的表面和鍍通孔的接觸部分,在下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面上形成粗化的表面(參照?qǐng)D11(b))。對(duì)腐蝕液來說,使用的是含有10份重量的咪唑-Cu(II)絡(luò)化物、7份重量的甘醇酸、5份重量的氯化鉀和78份重量的離子交換水的溶液。
(3)在上述樹脂填料制成之后且在制成后的24小時(shí)內(nèi),采用印刷設(shè)備將樹脂填料10填入到下層導(dǎo)電電路4之間的空隙和填入到鍍通孔9中,并加熱烘干。即,通過這些步驟,樹脂填料10填入了下層導(dǎo)電電路4之間的空隙和鍍通孔9的空隙(參照?qǐng)D11(c))。
(4)已經(jīng)完成上述處理(3)的基板的一面采用砂帶拋光機(jī)使用砂研磨紙(由Sankyo化學(xué)工程公司出品)拋光,整平到在下層導(dǎo)電電路4的表面和通孔的接觸表面上沒有樹脂填料10,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列步驟也使用于基板的另一面。其后,進(jìn)行加熱處理以完成填入的樹脂填料10的固化(參照?qǐng)D11(d))。
采用相同的方法,整平填入鍍通孔9以及其它的樹脂填料的表面層部分和下層導(dǎo)電電路4上表面的粗化層4a,從而獲得了樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4通過粗化面相互牢固粘結(jié)以及鍍通孔9的內(nèi)壁面9a和樹脂填料10通過粗化面相互牢固粘結(jié)的絕緣基板。
(5)接著,采用真空壓合將50米m厚的熱固環(huán)烯型樹脂片層壓在已制成導(dǎo)電電路的絕緣基板的兩面,真空的壓力為.5MPa而溫度從50℃上升到150℃,以制成環(huán)烯型樹脂的層間樹脂絕緣層2(參照?qǐng)D12(a))。在真空壓合時(shí)的真空度為10mmHg。
(6)接著,采用280nm波長(zhǎng)的受激準(zhǔn)分子激光在熱固型環(huán)烯樹脂組成的層間樹脂絕緣層上制備80米m直徑的通孔開口部分。(參照?qǐng)D12(b))。其后,采用氧等離子法進(jìn)行去污處理。
(7)接著,采用由ULVAC日本公司出品的SV-4540濺射機(jī)在80℃、0.6Pa氣壓和功率200W的條件下濺射Ni靶5分鐘,在層間樹脂絕緣層2的表面上形成Ni金屬層12a(參照?qǐng)D12(c))。在這種情況下,所制成的Ni金屬層的厚度為0.1米m。
ㄗ8)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐?,以在整個(gè)Ni金屬層的粗化表面上制備0.6米m至1.2米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜12b(參照?qǐng)D12(d))。
乙二胺四己酸 0.08mol/l硫酸銅 0.03mol/l甲醛 0.05mol/l氫氧化鈉 0.05mol/l汐,汐ㄜ□□□ 80mg/lPEG(聚乙二醇) 0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]在溶液溫度為65℃下持續(xù)20分鐘。
(9)對(duì)基板的兩面,采用熱壓合的方法將光敏干薄膜粘結(jié)在化學(xué)銅鍍薄膜12上,并且在其安上掩模,在100mJ/cm2下曝光,采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3圖形(參照?qǐng)D13(a))。
(10)接著,以下列條件進(jìn)行化學(xué)銅鍍,以便于形成15米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜13(參照?qǐng)D13(b))。順便說明一下,通過電鍍膜13能增厚在以后討論工藝中的導(dǎo)電電路部分,和利用電鍍來填入通孔7的部分。此外,在電鍍?nèi)芤褐屑尤肓薃totech日本公司出品的銅酸。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l
(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[電鍍的條件]電流強(qiáng)度 1A/dm2持續(xù)時(shí)間 65分鐘溫度 22±2℃(11)采用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離并去除抗鍍層3之后,采用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解和去除抗鍍層下的化學(xué)鍍薄膜,以形成單獨(dú)的上層導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)(參照?qǐng)D13(c))。
(12)隨后,重復(fù)上述步驟(5)至(11)來制備更上層的導(dǎo)電電路(參照?qǐng)D14(a)至15(a))。
(13)接著,采用真空壓合將50米m厚的熱固聚烯烴型樹脂片(由Sumitomo3M公司出品,商標(biāo)名1592)層壓在已制成上層導(dǎo)電電路的絕緣基板的兩面,真空的壓力為.5MPa而溫度從50℃上升到150℃,以制成聚烯烴型樹脂的阻焊樹脂層14。在真空壓合時(shí)的真空度為10mmHg。
(14)接著,采用280nm波長(zhǎng)的受激準(zhǔn)分子激光在熱固聚烯烴型樹脂組成的阻焊樹脂層14上制備200米m直徑開口部分。其后,采用氧等離子法進(jìn)行去污處理,以制成有開口部分的20米m厚的阻焊層(有機(jī)樹脂絕緣層)14。
(15)接著,將附有阻焊層(有機(jī)樹脂絕緣層)14的基板浸入ph4.5的包含氯化鎳(2.3*10-1mol/l)、次磷酸鈉(2.8*10-1mol/l)和檸檬酸鈉(1.6*10-1mol/l)的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,以在開口部分制成5米m綠腔蠢傲脯15。所得基板又浸入包含氰化鉀(7.6*10-3mol/l),氯化銨(1.9*10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2*10-1mol/l)和次磷酸鈉(1.7*10-1mol/l)的80℃化學(xué)鍍?nèi)芤?.5分鐘,以在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16〔ㄗ16)在這些之后,將焊膏印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的回熔以制成凸出的焊點(diǎn)17,從而制成含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D15(b))。
(17)使用多層印刷電路板的某些其它部分,進(jìn)行IC芯片的焊接。即,在采用熱風(fēng)清洗之后,使用規(guī)定的安裝設(shè)備,多層印刷電路板的焊點(diǎn)采用靶標(biāo)記作為標(biāo)準(zhǔn)定位于IC芯片的焊點(diǎn)上,并進(jìn)行回熔,以將多層印刷電路板的焊點(diǎn)與IC芯片的焊點(diǎn)接合。隨后,使用熱風(fēng)清洗,IC芯片和多層印刷電路板之間的間隙采用下層填料填入,從而獲得與IC芯片相連接的多層印刷電路板,即,半導(dǎo)體器件。
采用例9的相同方法制造多層印刷電路板,但不同的是在例9的工藝(13)中,使用20米m厚的熱固環(huán)烯烴型樹脂片取代熱固型聚烯烴型樹脂片,以制成由熱固型環(huán)烯烴型樹脂組成的阻焊層。隨后,將IC芯片與所獲得多層印刷電路板相連接,就獲得了半導(dǎo)體器件。
A.采用例1相同的方法制備用于上層和下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方和樹脂填料。
B.多層印刷電路板的制造(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D16(a))。首先,在銅層壓板上用鉆床鉆孔,隨后進(jìn)行化學(xué)鍍和圖形腐蝕,以在基板1的兩面制成下層導(dǎo)電電路4和鍍通孔9。
(2)對(duì)已制成金屬化鍍通孔9和下層電路4的基板用水清洗并烘干,基板在含有NaOH(10g/l),NaCLO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的發(fā)黑液(氧化液)中發(fā)黑,并在NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)的還原液中還原,以在包括金屬化鍍通孔9的下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面4a,9a上形成粗化面(參照?qǐng)D16(b))。
(3)上述樹脂填料制成之后且在制成后的24小時(shí)內(nèi),采用印刷設(shè)備將樹脂填料10填入到下層導(dǎo)電電路4之間空隙之中和填入到鍍通孔9內(nèi),并加熱烘干。即,通過這些步驟,樹脂填料10填入了下層導(dǎo)電電路4之間空隙和鍍通孔9的空隙(參照?qǐng)D16(c))。
(4)已經(jīng)完成上述討論的處理(3)的基板的一面采用砂帶拋光機(jī)使用#600號(hào)拋光紙(由Sankyo化學(xué)工程公司出品)拋光,在下層導(dǎo)電電路4的表面和鍍通孔9的接觸部分上整平到?jīng)]有樹脂填料10,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列拋光步驟也采用相同的方法用于另一面。
隨后,進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),150℃1小時(shí)和180℃3小時(shí)的加熱處理,以固化樹脂填料10。
采用這樣的方法,整平在鍍通孔9和非導(dǎo)電電路覆蓋的區(qū)域內(nèi)所產(chǎn)生的樹脂填料10的表面層部分,從而獲得了樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4的表面4a通過粗化面相互牢固粘結(jié)以及鍍通孔9的內(nèi)壁面9a和樹脂填料10通過粗化面相互牢固粘結(jié)的絕緣基板。
(5)接著,上述基板用水沖洗,用酸脫脂,隨后弱腐蝕,其后,將腐蝕液噴射在基板的兩面,腐蝕下層導(dǎo)電電路4的表面和鍍通孔接觸部分和內(nèi)壁面,在下層導(dǎo)電電路的整個(gè)表面上制成粗化表面4a、9a(參照?qǐng)D17(a))。所使用的腐蝕溶液包含10份重量的咪唑-Cu(II)化合物、7份重量的乙醇酸和5份重量的氯化鉀的腐蝕液(Meck etch bond,由Meck公司出品)。
(6)用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度1.5Pa·s)在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板的兩面,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘30分鐘。其后,將用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度7Pa·s)在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板1上,隨后以水平狀態(tài)靜置30分鐘,接著60℃烘30分鐘,以在粗化表面上制成35米m厚的樹脂配方層2a、2b(參照?qǐng)D17(b))。
(7)將有采用光屏蔽墨水畫的85米m黑色園點(diǎn)的光掩模膠片緊緊地貼在具有采用上述步驟(6)所討論方法制成的粗化表面結(jié)構(gòu)樹脂配方的層2a、2b的基板的兩面。隨后,基板在光強(qiáng)度為500mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光并投入DMDG的顯影液。其后,基板在光強(qiáng)度為3000mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光,接著進(jìn)行100℃加熱1小時(shí),120℃加熱1小時(shí)和150℃加熱3小時(shí)的加熱處理,以形成35米m厚且含有85米m直徑并具有對(duì)應(yīng)于光掩模的高尺寸精度的通路孔開口部分6的層間樹脂絕緣層2。順便在通路孔開口部分模的錫電鍍層液也部分曝光。
(8)已制成了通路孔開口部分6的基板浸入水溶性鉻酸溶液19分鐘,以溶解和去除層間樹脂絕緣層上所存在著的環(huán)氧樹脂顆粒,并粗化層間樹脂絕緣層的表面,以獲得粗化的表面(深度為6米m)。其后,將基板再浸入中性溶液中(由Shiplay公司出品)并用水進(jìn)行沖洗(參照?qǐng)D17(d))。
此外,鈀催化劑(由Atotech公司出品)涂在經(jīng)表面粗化處理的表面上,使得催化核能粘結(jié)在層間樹脂絕緣層2的表面和通路孔開口部分6的內(nèi)壁表面。
(9)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐校栽谡麄€(gè)Ni金屬層的粗化表面上制備0.6米m至1.2米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜12b(參照?qǐng)D18(a))。
NiSO40.003mol/l酒石酸0.200mol/l硫酸銅0.030mol/l甲醛 0.050mol/l氫氧化鈉 0.100mol/l汐ㄛ汐ㄜ□□□40mg/lPEG(聚乙二醇) 0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]溶液溫度為65℃,持續(xù)20分鐘。
(10)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜粘結(jié)在化學(xué)銅鍍薄膜12上并安上掩模,在100mJ/cm2下曝光,采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3(參照?qǐng)D18(b))。
(11)接著,以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成15米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D18(c))。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[電鍍的條件]電流強(qiáng)度1A/dm2持續(xù)時(shí)間65分鐘溫度22±2℃(12)用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離并去除抗鍍層之后,采用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解和去除抗鍍層下的化學(xué)鍍薄膜,以形成由化學(xué)銅鍍薄膜12和銅電鍍薄膜13組成的單獨(dú)的上層導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)(參照?qǐng)D18(d))。
(13)依次重復(fù)上述步驟(5)至(12)來制備更上層的層間樹脂絕緣層和導(dǎo)電電路,從而獲得多層印刷電路板(參照?qǐng)D19(a)至圖20(a))。
(14)接著,采用例2中的相同方法,在已制成了上層導(dǎo)電電路的多層印刷電路板的兩面制備含有熱固環(huán)烯烴型樹脂的阻焊層,隨后,采用例9中相同步驟(14)至(16)來制造多層印刷電路板,從而獲得與使用多層印刷電路板的IC芯片相連接的多層印刷電路板(半導(dǎo)體器件)。
(1)采用例11的步驟(1)至(13)的相同方法獲得多層印刷電路板(參照?qǐng)D21(a))。
(2)使用由Meck公司出品的Meck etch bond來腐蝕導(dǎo)電電路的表面,在導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)的表面制成粗化的表面(參照?qǐng)D21(b))。
(3)接著,將46.67份重量感光性的齊聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、15份重量的溶解于80wt.%溶度甲乙酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由Yuka Shell Epoxy公司出品Epikote1001)、1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、3份重量的多官能丙烯酸單體(這是光敏的單體)(由Nippon Kayaku公司出品,R604)、1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品DPE 6A),以及0.71份重量的發(fā)散形消泡劑(由San Nopco公司出品,S-65)放入一容器混合和攪拌,獲得的混合物再加入2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品)和0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品),混合攪拌制成25℃時(shí)粘度為2.0Pa.s的阻焊樹脂配方。
順便說明一下,粘度測(cè)試是采用B型粘度計(jì)(DVL-B型,由Tokyo儀器公司出品)使用4號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘60轉(zhuǎn)和3號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘6轉(zhuǎn)進(jìn)行的。
(4)接著,將上述的阻焊配方以20米m的厚度涂在多層電路基板的兩面,并以70℃烘20分鐘和70℃烘30分鐘,將附有對(duì)應(yīng)于阻焊的開口部分圖形的5mm厚的光掩模緊緊地貼在阻焊層上。依次進(jìn)行1000mJ/cm2的紫外線曝光和采用DMTG溶液顯影的處理,以制成200米m直徑的開口部分。
此外,所得的阻焊層以下列加熱條件進(jìn)行固化80℃1小時(shí),100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),和150℃3小時(shí),以制成20米m厚且具有對(duì)應(yīng)焊盤部分的開口的阻焊層14(絕緣有機(jī)樹脂層)。
(5)接著,將制成了阻焊層14(絕緣有機(jī)樹脂層)的基板浸入包含氯化鎳(2.3*10-1mol/l)、次磷酸鈉(2.8*10-1mol/l)和檸檬酸鈉(1.6*10-1mol/l)的ph4.5的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,以在開口部分制成5米m厚的鎳層。所得的基板又浸入包含氰化鉀(7.6*10-3mol/l)、氯化銨(1.9*10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2*10-1mol/l)和次磷酸鈉(1.7*10-1mol/l)的80℃化學(xué)鍍?nèi)芤?.5分鐘,從而在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16〔ㄗ6)在這些之后,焊膏就印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的溶流以制成凸出的焊點(diǎn)(焊塊)17,從而制成含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D21(c))。
其后,使用所獲得的多層印刷電路板,便可以得到半導(dǎo)體器件。
有關(guān)例9至例11以及比較例5所獲得的多層印刷電路板,對(duì)制成的半導(dǎo)體器件測(cè)量了介電常數(shù)和介電損耗因素,進(jìn)一步測(cè)量了是否發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。其測(cè)量結(jié)果如表1所示。
表1
根據(jù)上述表1的結(jié)果可以更加清楚,在例9至例11的多層印刷電路板的情形下,多層印刷電路板的整體介電常數(shù)和介電損耗因素都是低的,在所使用多層印刷電路板的半導(dǎo)體器件中根本就沒有發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò),而使用比較例5的多層印刷電路板的半導(dǎo)體器件就會(huì)發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
A.樹脂填料的制備采用和例1相同方法進(jìn)行樹脂填料的制備。
B.多層印刷電路板的制造(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D22(a))。首先,在銅層壓板上采用鉆床鉆孔,制備抗鍍層,隨后對(duì)合成的基板進(jìn)行化學(xué)銅鍍,以形成鍍通孔9,再采用常規(guī)的方法對(duì)銅箔進(jìn)行圖形腐蝕,以在基板的兩面制成下層銅圖形(下層導(dǎo)電電路)4。
(2)對(duì)已制成下層電路4的基板用水清洗并烘干,隨后將腐蝕液噴射在基板的兩面以腐蝕下層導(dǎo)電電路的表面和鍍通孔的接觸部分,在下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面上形成粗化的表面(參照?qǐng)D22(b))。對(duì)腐蝕液來說,使用的是含有10份重量的咪唑-Cu(II)絡(luò)化物、7份重量的甘醇酸、5份重量的氯化鉀和78份重量的離子交換水的溶液。
(3)上述樹脂填料制成之后,在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用印刷設(shè)備將樹脂填料10涂在基板的兩面,以填入到下層導(dǎo)電電路4之間的空隙和鍍通孔9內(nèi),并加熱烘干。即,通過這些步驟,樹脂填料10填入了下層導(dǎo)電電路4之間的空隙和鍍通孔9的空隙(參照?qǐng)D22(c))。
(4)已經(jīng)完成上述處理(3)的基板的一面采用砂帶拋光機(jī)使用砂研磨紙(由Sankyo Rikagagu公司出品)拋光,整平到在下層導(dǎo)電電路4的表面和鍍通孔的接觸表面上沒有樹脂填料10,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列步驟也使用于基板的另一面。其后,進(jìn)行加熱處理以完成填入的樹脂填料10的固化(參照?qǐng)D22(d))。
采用相同的方法,整平填入鍍通孔9以及其它的樹脂填料的表面層部分和下層導(dǎo)電電路4上表面的粗化層4a,從而獲得了樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4通過粗化面相互牢固粘結(jié)以及鍍通孔9的內(nèi)壁面9a和樹脂10通過粗化面相互牢固粘結(jié)的電路基板。
(5)接著,上述基板用水沖洗,用酸脫脂,隨后弱腐蝕,其后,將腐蝕液噴射在基板的兩面,腐蝕下層導(dǎo)電電路4的表面和通孔的接觸部分和內(nèi)壁面,以在下層導(dǎo)電電路的整個(gè)表面上制成粗化表面4a、9a(參照?qǐng)D23(a))。所使用的腐蝕溶液是包含10份重量的咪唑-Cu(II)化合物、7份重量的乙醇酸和5份重量的氯化鉀的腐蝕液(Meck etch bond,由Meck公司出品)。
(6)接著,采用上述真空壓合將符合上述化學(xué)式(3)(其中,R1表示-CH2-;R2表示-CH2-O-CH2-)的20米m厚的熱固型聚苯醚樹脂片層壓在已制成導(dǎo)電電路的絕緣基板的兩面,真空的壓力為.5MPa而溫度從50℃上升到150℃,以制成聚苯醚樹脂的層間樹脂絕緣層2(參照?qǐng)D23(b))。在真空壓合時(shí)的真空度為10mmHg。
(7)接著,采用280nm波長(zhǎng)的受激準(zhǔn)分子激光在熱固型聚苯醚樹脂組成的層間樹脂絕緣層2上制備80米m直徑的通孔開口部分。(參照?qǐng)D22(c))。其后,采用氧等離子法進(jìn)行去污處理。
(8)接著,采用由ULVAC日本公司出品的SV-4540濺射機(jī)在80℃,0.6Pa氣壓和功率200W的條件下濺射Ni靶5分鐘,在層間樹脂絕緣層2的表面上形成薄的薄膜層(Ni金屬層)12(參照?qǐng)D23(d))。在這種情況下,所制成的Ni金屬層的厚度為0.1米m〔ㄗ9)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜采用熱壓合的方法粘結(jié)在已完成上述處理的基板兩面的薄膜層(Ni金屬層)12上,并在上安上光掩模薄膜,采用100mJ/cm2的曝光和水溶性0.8%的碳酸鈉溶液的顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3ㄗ統(tǒng)照?qǐng)D24(a))。
(10)接著,以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成15米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D24(b))。順便說明一下,通過電鍍膜13能增厚在以后討論工藝中的導(dǎo)電電路部分,并且利用電鍍來填入通路孔7的部分。此外,在電鍍?nèi)芤褐屑尤肓薃totech日本公司出品的銅酸。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[電鍍的條件]電流強(qiáng)度1A/dm2持續(xù)時(shí)間65分鐘溫度22±2℃(11)用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離并去除抗鍍層3之后,采用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解并去除抗鍍層下的化學(xué)鍍薄膜,以形成單獨(dú)的上層導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)(參照?qǐng)D24(c))。
(12)隨后,重復(fù)上述步驟(5)至(11)來制備更上層的導(dǎo)電電路(參照?qǐng)D25(a)至26(b))。
(13)接著,采用上述真空壓合將符合上述化學(xué)式(3)(其中,R1表示-CH2-;R2表示-CH2-O-CH2-)的20米m厚的熱固型聚苯醚樹脂片層壓在已制成導(dǎo)電電路的絕緣基板的兩面,真空的壓力為.5MPa而溫度從50℃上升到150℃,以制成含有聚苯醚樹脂的阻焊層14。在真空壓合時(shí)的真空度為10mmHg。
(14)接著,采用280nm波長(zhǎng)的受激準(zhǔn)分子激光在熱固型聚苯醚樹脂組成的阻焊樹脂層14上制備200米m直徑的開口部分。其后,采用氧等離子法進(jìn)行去污處理,以制成在焊盤部分有開口部分的20米m厚的阻焊層(有機(jī)樹脂絕緣層)14。
(15)接著,將制成了阻焊層(樹脂絕緣層)14的基板浸入ph4.5的包含氯化鎳(2.3*10-1mol/l)、次磷酸鈉(2.8*10-1mol/l)和檸檬酸鈉(1.6*10-1mol/l)的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,以在開口部分形成5米m厚的鎳鍍層15。所得的基板又浸入包含氰化鉀(7.6*10-3mol/l)、氯化銨(1.9*10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2*10-1mol/l)和次磷酸鈉(1.7*10-1mol/l)的80℃化學(xué)鍍?nèi)芤?.5分鐘,以在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16〔ㄗ16)在這些之后,將焊膏印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的溶流以制成凸出的焊點(diǎn)(焊體)17,從而制成含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D26(c))。
(17)使用多層印刷電路板的某些其它部分,進(jìn)行IC芯片的焊接。即,在采用熱風(fēng)清洗之后,使用規(guī)定的安裝設(shè)備,多層印刷電路板的焊點(diǎn)采用靶標(biāo)記作為標(biāo)準(zhǔn)定位于IC芯片的焊點(diǎn)上,并進(jìn)行回熔,以將多層印刷電路板的焊點(diǎn)與IC芯片的焊點(diǎn)接合。隨后,使用熱風(fēng)清洗,IC芯片和多層印刷電路板之間的間隙采用下層填充填料填入,從而獲得與IC芯片相連接的多層印刷電路板,即,半導(dǎo)體器件。
除了在例12的步驟(6)中,以20米m厚的熱固環(huán)烯烴型樹脂片取代熱固型聚苯醚樹脂用于制成由熱固型環(huán)烯烴型樹脂的層間樹脂絕緣層外,采用例12的相同方法制造多層印刷電路板,并且使用該多層印刷電路板獲得與IC芯片相連接的半導(dǎo)體器件。
A.用于上層粗化表面的樹脂配方的制備。
(i)將35份重量的溶解于80wt.%溶度的二甘醇二甲醚(DMDG)中的25%丙烯酸酯化甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂以80wt%濃度(由Nippon Kayaku公司出品,分子量2,500)所產(chǎn)生的樹脂溶液、3.15份重量的光敏性單體(由Toagosei化學(xué)公司出品,Aronix M315)、0.5份重量的消泡劑(由SanNopco公司出品,S-65)和3.6份重量的N甲基吡咯烷酮(NMP)放入容器中混合和攪拌成混合的配方。
(ii)將12份重量的聚砜(PSF)、7.2份重量的平均顆粒尺寸為0.1米m的環(huán)氧樹脂顆粒(由Sanyo化學(xué)公司出品,Polymerpol)和3.09份重量的平均顆粒尺寸為0.5米m的環(huán)氧樹脂顆粒放入另一個(gè)容器中混合并攪拌成混合物,隨后加入30份重量的NMP混合并采用顆粒碾磨機(jī)混合攪拌合成的混合物,以制成另一種混合的配方。
(iii)將2份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品,2E4MZ-CN)、2份重量的光聚合引發(fā)劑(由Chiba特品化學(xué)公司出品,Irgacure I-907)、0.2份重量的感光劑(由Nippon Kayaku公司出品,DETX-S)和1.5份重量的NMP放入另一個(gè)容器混合和攪拌制成另一混合的配方。
混合(i)、(ii)和(iii)所獲得的混合配方便可得到用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方。
B.用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方的制備(i)將35份重量的以80wt%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中的25%丙烯酸酯化甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂(由Nippon Kayaku公司出品,分子量2,500)所產(chǎn)生的樹脂溶液、4份重量的光敏性單體(由Toagosei化學(xué)公司出品,Aronix M315)、0.5份重量的消泡劑(由SanNopco公司出品,S-65)和3.6份重量的N甲基吡咯烷酮(NMP)放入容器中混合和攪拌成混合的配方。
(ii)將12份重量的聚砜(PSF),和14.49份重量的平均顆粒尺寸為0.1米m的環(huán)氧樹脂顆粒(由Sanyo化學(xué)公司出品,Polymerpol)放入另一個(gè)容器中混合并攪拌成混合物,隨后加入30份重量的NMP混合并采用顆粒碾磨機(jī)攪拌合成混合物,以制成另一種混合的配方。
(iii)將2份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品,2E4MZ-CN)、2份重量的光聚合引發(fā)劑(由Chiba特品化學(xué)公司出品,Irgacure I-907)、0.2份重量的感光劑(由Nippon Kayaku公司出品,DETX-S)和1.5份重量的NMP放入另一個(gè)容器混合和攪拌制成另一混合的配方。
混合(i)、(ii)和(iii)所獲得的混合配方便可得到用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方。
C.樹脂填料的制備采用例1相同的方法制備樹脂填料。
D.多層印刷電路板的制造(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D27(a))。首先,在銅層壓板上鉆孔制成通孔,隨后進(jìn)行化學(xué)鍍和圖形鍍,以便在基板1的兩面制成下層導(dǎo)電電路4和鍍通孔9。
(2)已制成鍍通孔9和下層電路4的基板用水清洗并烘干,基板在含有NaOH(10g/l),NaCLO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的發(fā)黑液(氧化液)中進(jìn)行發(fā)黑,并在NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)的還原液中還原,以在包括鍍通孔9的下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面4a,9a上形成粗化面(參照?qǐng)D27(b))。
(3)采用上述描述C中所討論的方法制成樹脂填料之后,采用滾輪涂覆機(jī)將樹脂填料10涂覆在基板的一面以填入到下層導(dǎo)電電路4之間空隙中和鍍通孔9內(nèi),并加熱烘干;隨后,再采用相同的方法,將樹脂填料10涂覆在基板的另一面以填入到下層導(dǎo)電電路4之間空隙和鍍通孔9內(nèi),并加熱烘干(參照?qǐng)D27(c))。
(4)已經(jīng)完成上述討論的處理(3)的基板的一面采用砂帶拋光機(jī)使用#600號(hào)拋光紙(由Sankyo化學(xué)工程公司出品)拋光,以整平到下層銅圖形4的表面和鍍通孔的接觸部分沒有樹脂填料,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列拋光步驟也采用相同的方法用于基板的另一面。
隨后,進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃3小時(shí),150℃1小時(shí)以及180℃7小時(shí)的加熱處理,以完成樹脂填料層的固化。
采用這樣的方法,在鍍通孔9和非導(dǎo)電電路覆蓋的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的樹脂填料10的表面層部分以及下層導(dǎo)電電路4的表面就被整平了,從而獲得了樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4的面4a通過粗化面相互牢固粘結(jié)以及鍍通孔9的內(nèi)壁面9a和樹脂填料10通過粗化面相互牢固粘結(jié)的絕緣基板(參照?qǐng)D27(d))。
(5)接著,上述基板使用酸脫脂和弱腐蝕,其后,將腐蝕液噴射在基板的兩面,腐蝕下層導(dǎo)電電路4的表面和鍍通孔9的接觸部分和內(nèi)壁面,以在下層導(dǎo)電電路的整個(gè)表面上制成粗化表面4a、9a(參照?qǐng)D28(a))。所使用的腐蝕溶液是包含10份重量的咪唑-Cu(II)化合物、7份重量的乙醇酸和5份重量的氯化鉀的腐蝕液(Meck etch bond,由Meck公司出品)。
(6)用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度1.5Pa·s)在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板的兩面,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘30分鐘。其后,將用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度7Pa·s)在制成后的24小時(shí)內(nèi)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板上,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘30分鐘,以在粗化表面上制成35米m厚的樹脂配方層2a,2b(參照?qǐng)D28(b))。
(7)將有采用光屏蔽墨水畫的85米m黑色園點(diǎn)的光掩模膠片緊緊地貼在具有采用上述步驟(6)所討論方法制成的粗化表面結(jié)構(gòu)樹脂配方的層2a、2b的基板的兩面。其后,基板在光強(qiáng)度為3000mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光,接著進(jìn)行100℃加熱1小時(shí),120℃加熱1小時(shí)和150℃加熱3小時(shí)的加熱處理,以形成35米m厚且具有對(duì)應(yīng)于光掩模的高尺寸精度的85米m直徑通路孔開口部分的層間樹脂絕緣層2(參照?qǐng)D28(c))。順便在通路孔開口部分的錫電鍍層液也部分曝光。
(8)已制成了通路孔開口部分6的基板浸入水溶性鉻酸溶液19分鐘,以溶解并去除層間樹脂絕緣層2的表面上所存在著的環(huán)氧樹脂顆粒,并粗化層間樹脂絕緣層的表面,以獲得粗化的表面(深度為6米m)。其后,將基板再浸入中性溶液中(由Shiplay公司出品)并用水進(jìn)行沖洗(參照?qǐng)D28(d))。
此外,鈀催化劑(由Atotech公司出品)使催化核能粘結(jié)在層間樹脂絕緣層2的表面和通路孔開口部分6的內(nèi)壁表面。
(9)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐?,以在整個(gè)粗化表面上制備0.6米m至1.2米m厚的薄膜層(化學(xué)銅鍍薄膜)12(參照?qǐng)D29(a))。
NiSO40.003mol/l酒石酸 0.200mol/l硫酸銅 0.030mol/l甲醛0.050mol/l氫氧化鈉0.100mol/l
汐ㄛ汐ㄜ□□□40mg/lPEG(聚乙二醇) 0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]溶液溫度為65℃,持續(xù)20分鐘。
(10)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜采用熱壓合的方法粘結(jié)在薄膜層(化學(xué)銅鍍薄膜)12上并在其上安上掩模,在100mJ/cm2下曝光,采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3(參照?qǐng)D29(b))。
(11)接著,以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成15米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D29(c))。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[電鍍的條件]電流強(qiáng)度1A/dm2持續(xù)時(shí)間65分鐘溫度22±2℃(12)用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離和去除抗鍍層3之后,通過硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解并去除抗鍍層下的化學(xué)鍍薄膜,以形成由薄的薄膜層(化學(xué)銅鍍層)12和銅電鍍薄膜13組成的18米m綠腔絳萇萇繚5ㄗ婦括通路孔7)(參照?qǐng)D29(d))。
(13)隨后,重復(fù)上述步驟(5)至(12)來制備更上層的層間樹脂絕緣層和導(dǎo)電電路,從而獲得多層印刷電路板(參照?qǐng)D30(a)至圖31(a))。
(14)接著,使用上述步驟(5)采用的相同的腐蝕液來腐蝕導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)的表面(參照?qǐng)D31(b))。
(15)接著,將46.67份重量的感光性齊聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、15份重量的以80wt.%濃度溶解于丁酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由Yuka Shell Epoxy公司出品Epikote1001)、1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、3份重量的多官能丙烯酸單體(這是光敏的單體)(由Nippon Kayaku公司出品,商標(biāo)名R604),1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品商標(biāo)名DPE 6A),以及0.71份重量的發(fā)散形消泡劑(由San Nopco公司出品,商標(biāo)名S-65)混合和攪拌,以制成混合配方,再將2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品)和0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)加入到所混合的配方中,并混合攪拌成25℃時(shí)粘度為2.0Pa.s的阻焊樹脂配方(有機(jī)樹脂絕緣材料)。
順便說明一下,粘度測(cè)試是采用B型粘度計(jì)(DVL-B型,由Tokyo儀器公司出品)使用4號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘60轉(zhuǎn)和3號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘6轉(zhuǎn)進(jìn)行的。
(16)接著,將上述的阻焊配方以20米m的厚度涂在多層電路基板的兩面,并以70℃烘20分鐘和70℃烘30分鐘,其后,將畫有對(duì)應(yīng)于阻焊的開口部分圖形的5mm厚的光掩模緊緊地貼在阻焊層上,并依次進(jìn)行采用1000mJ/cm2的紫外線曝光以及采用DMTG溶液的顯影處理,以形成200米m直徑的開口部分。
此外,采用80℃1小時(shí),100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),和150℃3小時(shí)的加熱來固化阻焊層,以制成具有對(duì)應(yīng)焊盤部分開口的20米m厚的阻焊層(有機(jī)樹脂絕緣層)14。
(17)接著,將已制成了阻焊層(有機(jī)樹脂絕緣層)14的基板浸入包含氯化鎳(2.3*10-1mol/l)、次磷酸鈉(2.8*10-1mol/l)和檸檬酸鈉(1.6*10-1mol/l)的ph4.5的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤褐?0分鐘,以在開口部分制成5米m綠腔蠢傲脯15〔所得的基板再浸入包含氰化鉀(7.6*10-3mol/l)、氯化銨(1.9*10-1mol/l)、檸檬酸鈉(1.2*10-1mol/l)和次磷酸鈉(1.7*10-1mol/l)的80℃化學(xué)鍍?nèi)芤褐?.5分鐘,以在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16〔ㄗ18)在這些之后,焊膏就印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的回熔,以制成凸出的焊點(diǎn)(焊塊)17,從而制成含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D31(c))。
其后,使用所得多層印刷電路板,獲得與IC芯片相連接的多層印刷電路板(半導(dǎo)體器件)。
有關(guān)例12、13以及比較例6所獲得的多層印刷電路板,對(duì)制成的半導(dǎo)體器件測(cè)量了介電常數(shù)和介電損耗因素,進(jìn)一步測(cè)量了是否發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。其測(cè)量結(jié)果如表2所示。
表2
根據(jù)上述表2的結(jié)果可以更加清楚,在例12、13的多層印刷電路板的情形下,多層印刷電路板的整體介電常數(shù)和介電損耗因素都是低的,在使用這類多層印刷電路板的半導(dǎo)體器件中根本就沒有發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò),而使用比較例5的多層印刷電路板的半導(dǎo)體器件中就會(huì)發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
A.用于上層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方的制備(1)將400份重量的以80wt%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中的25%丙烯酸酯化甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂(由Nippon Kayaku公司出品,分子量2,500)所產(chǎn)生的樹脂溶液、60份重量的光敏性單體(由Toagosei化學(xué)公司出品,Aronix M325)、5份重量的消泡劑(由SanNopco公司出品,S-65)和35份重量的N甲基吡咯烷酮(NMP)放入容器中混合和攪拌并制成混合的配方。
(2)將80份重量的聚砜(PES)、72份重量的平均顆粒尺寸為1.0米m的環(huán)氧樹脂顆粒(由Sanyo化學(xué)公司出品,Polymerpol)和31份重量的平均顆粒尺寸為0.5米m的環(huán)氧樹脂顆粒放入另一個(gè)容器中混合和攪拌成混合物,隨后257份重量的NMP加入混合并采用顆粒碾磨機(jī)攪拌合成的混合物,以制成另一種混合的配方。
(3)此外,將20份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品,2E4MZ-CN)、20份重量的光聚合引發(fā)劑(苯酮)、4份重量的感光劑(由Chiba特品化學(xué)公司出品EAB)和16份重量的NMP放入另一個(gè)容器混合和攪拌成另一種混合的配方。
混合(1)、(2)和(3)所獲得的混合配方便可得到用于粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方。
B.用于下層粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方的準(zhǔn)備(1)將400份重量的以溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中的25%丙烯酸酯化甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂(由Nippon Kayaku公司出品,分子量2,500)所產(chǎn)生的樹脂溶液、60份重量的光敏性單體(由Toagosei化學(xué)公司出品,AronixM325)、0.5份重量的消泡劑(由SanNopco公司出品,S-65)和35份重量的N甲基吡咯烷酮(NMP)放入容器中混合和攪拌成混合的配方。
(2)將80份重量的聚砜(PES),和145份重量的平均顆粒尺寸為0.5米m的環(huán)氧樹脂顆粒(由Sanyo化學(xué)公司出品,Polymerpol)放入另一個(gè)容器中混合并攪拌成混合物,隨后285份重量的NMP加入混合并采用顆粒碾磨機(jī)攪拌成合成的混合物,以制成另一種混合配方。
(3)此外,將20份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品,2E4MZ-CN)、20份重量的光聚合引發(fā)劑(苯酮)、4份重量的感光劑(由Chiba特品化學(xué)公司出品,EAB)和16份重量的NMP放入另一個(gè)容器混合和攪拌成另一種混合的配方。
混合(1)、(2)和(3)所獲得的混合配方便可得到用于粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方。
C.樹脂填料的準(zhǔn)備將100份重量的雙酚F形環(huán)氧單體(分子量310,由Yuka Shell Epoxy公司出品,YL 983U)、170份重量的采用硅烷偶聯(lián)劑蓋覆表面以及顆粒的平均尺寸為1.6米m且最大顆粒的粒經(jīng)為15米m或小于15米m腔SiO2圓形顆粒(由Admatechs公司出品,CRS 1101-CE),以及1.5份重量的均化劑(由San Nopco公司出品,Perenol S4)放入一個(gè)容器混合并攪拌成23±1℃時(shí)粘結(jié)度為40至50Pa s的樹脂填料。
順便說明一下,6.5份重量的咪唑固化劑(由Shikoku公司出品,2E4MZ-CN)作為固化劑使用。
D.制造多層印刷電路板的方法(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D6(a))。首先,在銅層壓板上用鉆床鉆孔,進(jìn)行化學(xué)鍍和圖形腐蝕,以在基板1的兩面形成下層導(dǎo)電電路4和金屬化鍍通孔9。
(2)已制成金屬化鍍通孔9和下層導(dǎo)電電路4的基板用水清洗并烘干,隨后基板在含有NaOH(10g/l),NaCLO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的發(fā)黑液(氧化液)中發(fā)黑,并在NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)的還原液中還原,以在包括金屬化通孔9的下層導(dǎo)電電路4的整個(gè)表面4a,9a上形成粗化面(參照?qǐng)D6(b))。
(3)在采用上述描述C中所討論的方法制成樹脂填料之后,在基板1的一面上的鍍通孔9和非導(dǎo)電電路覆蓋的區(qū)域內(nèi)以及在導(dǎo)電電路4的外圍區(qū)域制備樹脂填料10的層。
即,首先采用橡皮刮刀將樹脂填料塞入通孔中,隨后在100℃烘20分鐘。接著,將附有對(duì)應(yīng)非導(dǎo)電電路覆蓋區(qū)域部分的開口部分的掩模放在基板上,在對(duì)應(yīng)于非導(dǎo)電電路覆蓋區(qū)域的凹陷部分采用橡膠刮刀制成樹脂填料10的層,并在100℃烘20分鐘(參照?qǐng)D6(c))。
(4)用砂帶拋光機(jī)使用#600號(hào)拋光紙(由Sankyo化學(xué)工程公司出品)來拋光剛完成上述步驟(3)的基板的一面,以便整平到在下層銅圖形4的表面和鍍通孔9的接觸部分不留下樹脂填料10,隨后用軟布擦去由上述砂帶拋光機(jī)產(chǎn)生的斑疤。這一系列步驟也用于基板的另一面。
隨后,進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃3小時(shí),150℃1小時(shí)以及180℃7小時(shí)的加熱處理,以固化樹脂填料10。
采用這樣的方法,在鍍通孔9內(nèi)和非導(dǎo)電電路覆蓋區(qū)域內(nèi)以及下層導(dǎo)電電路4的表面所產(chǎn)生的緊貼樹脂填料10的表面的層部分就被整平了,從而獲得樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4的側(cè)面4a通過粗化面相互牢固地粘結(jié)以及鍍通孔9內(nèi)壁面9a和樹脂填料10通過粗化面相互牢固地粘結(jié)的絕緣的基板(參照?qǐng)D6(d))。通過這些步驟,樹脂填料10和下層導(dǎo)電電路4的表面在相同的平面上制成。
(5)接著,用水沖洗基板,并用酸脫脂,隨后作弱腐蝕,其后,將腐蝕液噴射在基板的兩面腐蝕導(dǎo)電電路4的表面和鍍通孔9的接觸表面和內(nèi)壁,以在整個(gè)下層導(dǎo)電電路4的表面形成粗化的表面4a、9a(參照?qǐng)D7(a))。所使用的腐蝕液是Meck公司出品標(biāo)號(hào)為Meck etch bond的腐蝕液,它的成分為10份重量的咪唑-Cu(II)化合物和7份重量的乙醇酸和5份重量的氯化鉀。
(6)將根據(jù)上述B制成的用于粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度1.5Pa·s)采用滾輪涂覆機(jī)涂覆在基板的兩面,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘樹脂配方30分鐘,以制成粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂層2a。
此外,將根據(jù)上述A制成的用于粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方(粘度7Pa s)涂覆在粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂層2a上,隨后以水平狀態(tài)靜置20分鐘,接著60℃烘樹脂配方30分鐘,以制成粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂層2b,最終獲得35米m綠的粗化表面結(jié)構(gòu)2aㄛ2b的樹脂層(參照?qǐng)D7(b))。
(7)將畫有直徑85米m黑色園點(diǎn)的光掩模膠片緊緊地貼在以上述步驟(6)制成的粗化表面結(jié)構(gòu)的樹脂配方層的基板的兩面,基板在光強(qiáng)度為500mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光并采MDMG溶液進(jìn)行噴霧顯影。其后,所得的基板在光強(qiáng)度為3000mJ/cm2的紫外高壓汞燈下曝光并進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),150℃3小時(shí)的加熱處理,以形成具有對(duì)應(yīng)于光掩模薄膜的良好尺寸精度的85米m直徑通孔的開口部分6的35米m厚的層間樹脂絕緣層2(參照?qǐng)D7(c))。
(8)已制成了通孔6開口部分的基板浸入含有800g/l鉻酸的70℃溶液中19分鐘,以溶解并去除層間樹脂絕緣層2上存在著的環(huán)氧樹脂顆粒并粗化層間樹脂絕緣層2的表面,獲得粗化的表面(深度3米mㄘ(參照?qǐng)D7(d))。
(9)其后,將所得的基板浸入中性溶液中(由Shiplay公司出品)并用水進(jìn)行沖洗。
此外,鈀催化劑(由Atotech公司出品)涂在經(jīng)表面粗化處理的基板表面,使得催化核能粘結(jié)在層間樹脂絕緣層2的表面和通路孔開口部分6的內(nèi)壁表面。
(10)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐?,以在整個(gè)粗化了的表面上制備0.6米m至1.2米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜12(參照?qǐng)D8(a))。
NiSO40.003mol/l酒石酸 0.002mol/l硫酸銅 0.030mol/l甲醛 0.050mol/l氫氧化鈉 0.100mol/l汐,汐ㄜ□□□ 40mg/lPEG(聚乙二醇)0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]在溶液溫度為35℃下持續(xù)40分鐘。
(11)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜熱粘結(jié)在化學(xué)銅鍍薄膜12上,并將掩模安上,在100mJ/cm2下曝光,采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成15米m厚的抗鍍層3(參照?qǐng)D8(b))。
(12)接著,在基板用50℃水沖洗,脫脂,再用25℃水沖洗以及進(jìn)一步用硫酸脫脂之后,以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成15米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D8(c))。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[電鍍的條件]電流強(qiáng)度1A/dm2持續(xù)時(shí)間65分鐘溫度22±2℃(13)用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離并去除抗鍍層之后,采用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解并去除抗鍍層3下的化學(xué)鍍薄膜12,以形成包括化學(xué)銅鍍層薄膜12和銅電鍍層薄膜13的單獨(dú)的上層導(dǎo)電電路5(包括通路孔7)(參照?qǐng)D8(d))。
(14)重復(fù)上述步驟(5)至(12)來制備更上層的層間樹脂絕緣層和導(dǎo)電電路,以及獲得多層印刷電路板(參照?qǐng)D9(a)至圖10(b))。
(15)接著,采用以下方法制備包含具有P原子的環(huán)氧樹脂的阻焊配方。
將46.67份重量的光敏性齊聚物(分子量4000)(這是符合上述化學(xué)式(4)的含P原子的環(huán)氧樹脂(式中X1和X2是O(氧)),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%濃度溶解于60wt.%溶度的二甘醇二甲醚(DMDG)中)、6.67份重量的以80wt%濃度溶解于丁酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂、1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、4.5份重量的雙官能丙烯酸單體(由Nippon Kayaku公司出品R 604)(這是光敏性單體)、1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品DPE 6A)和0.36份重量的由丙烯酸脂聚合物構(gòu)成的均化劑(由Kyoei化學(xué)公司出品,Polyflow No.75)放入一容器混合和攪拌成混合物,再將0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)和0.6份重量的DMDG加入到所得到的混合物配方中,混合攪拌成25℃時(shí)粘度為1.4±0.3Pa.s的阻焊樹脂配方。
順便說明一下,粘度測(cè)試是采用B型粘度計(jì)(DVL-B型,由Tokyo儀器公司出品)使用4號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘60轉(zhuǎn)和3號(hào)轉(zhuǎn)子每分鐘6轉(zhuǎn)進(jìn)行的。
(16)接著,將上述的阻焊配方以20米m的厚度涂在多層電路基板的兩面,并以70℃烘20分鐘和70℃烘20分鐘,其后,畫有對(duì)應(yīng)于阻焊的開口部分圖形的5mm厚的光掩模緊緊地貼在阻焊層上并依次進(jìn)行采用900mJ/cm2的紫外線曝光以及采用純水的顯影處理,以形成125米m直徑的開口部分。
此外,所得的阻焊層采用3000mJ/cm2UV固化處理進(jìn)行固化,并加熱80℃1小時(shí),100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),和150℃3小時(shí),以形成具有開口的25米m厚的阻焊層14。
(17)接著,將已制成了阻焊層14的基板浸入包含氯化鎳(30g/l)、次磷酸鈉(10g/l)和檸檬酸鈉(10g/l)的ph5的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,以在開口部分制成5米m厚的鎳鍍層15。所得的基板再浸入包含氰化鉀(2g/l)、氯化銨(75g/l)、檸檬酸鈉(50g/l)和次磷酸鈉(10g/l)的93℃的化學(xué)鍍?nèi)芤?3秒鐘,以在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16〔ㄗ18)在這些步驟之后,將焊膏印在阻焊層14的開口部分,并且經(jīng)過200℃的回熔,以制成凸出的焊點(diǎn)(焊塊)17,從而就制成了含有凸出焊點(diǎn)17的多層印刷電路板(參照?qǐng)D10(c))。
A.用于層間樹脂絕緣層的樹脂薄膜的制備將30份重量的雙酚A性環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量469;由Yuka Shell Epoxy公司出品;Epikote1001)、40份重量的甲酚線型酚醛樹脂(Epichlon N-673,環(huán)氧當(dāng)量215,由Dainippon墨水和化學(xué)品公司出品)、30份重量的含三嗪結(jié)構(gòu)的酚類線型酚醛樹脂(Phenolite KA-7052;酚羥基當(dāng)量120;由Dainippon墨水和化學(xué)品公司出品)稀釋于20份重量的乙二醇乙醋酸和20份重量的溶劑油中在加熱時(shí)攪拌,隨后再將15份重量的環(huán)氧端聚丁二烯橡膠(由Nagase公司出品,Denalex R-45EPT)、1.5份重量的2-苯基-4,5-雙(羥基)咪唑的粉狀物、2份重量的微細(xì)研磨的二氧化硅和0.5份重量的二氧化硅類消泡劑加入到混合物中,混合和攪拌制成樹脂配方。
采用滾輪涂覆機(jī)將得到的環(huán)氧樹脂配方涂覆在38米m綠腔PET薄膜上,其厚度控制在烘干之后為50米m,隨后在80~120℃的溫度下烘10分鐘,以制成用于層間樹脂絕緣層的樹脂薄膜。
B.多層印刷電路板的制造方法(1)銅層壓的層壓板作為原料使用,該層壓板由1mm厚的玻璃環(huán)氧樹脂或BT(雙馬來酰亞胺三嗪)樹脂制成的基板1和在基板1的雙面上層壓18米m厚的銅箔8所構(gòu)成(參照?qǐng)D32(a))。首先,對(duì)銅層壓板進(jìn)行圖形腐蝕,以在基板1的兩面制成下層導(dǎo)電電路4。
(2)上述的基板用水沖洗,并用酸脫脂,隨后弱腐蝕;其后,將腐蝕液噴射在基板的兩面,以腐蝕下層導(dǎo)電電路4的表面,在整個(gè)下層導(dǎo)電電路4的表面形成粗化的表面4a(參照?qǐng)D32(b))。所使用的腐蝕液(由Meck公司出品,標(biāo)號(hào)為Meck etch bond)為包含10份重量的咪唑-Cu(II)化合物、7份重量的乙醇酸和5份重量的氯化鉀的腐蝕液。
(3)尺寸略大于基板的、根據(jù)描述A制成的用于層間樹脂絕緣層的樹脂薄膜貼在基板的兩面,并在0.4MPa的壓力和80℃溫度持續(xù)10秒鐘進(jìn)行熱壓合并切割,其后,使用真空層壓設(shè)備在下列條件下將薄膜粘合,以形成層間樹脂絕緣層2(參照?qǐng)D32(c))。也就是說,用于層間樹脂絕緣層的樹脂薄膜貼在基板上,在真空度0.5Torr、壓力0.4MPa和溫度80℃的條件下進(jìn)行實(shí)際壓合,壓合持續(xù)65秒鐘,隨后在170℃固化30分鐘。
(4)采用10.4米m波長(zhǎng)的輻射二氧化碳激光器,利用具有通孔的1.2mm厚的掩模,在束直徑為4.0mm,方波狀,脈寬為0.8米s,掩模的通孔直徑為1.0mm以及單次的條件下,在層間樹脂絕緣層2上制成通路孔的80米m羲諳窒煦6〔此外,在已制成了層間樹脂絕緣層的基板上采用鉆床鉆孔,以制成通孔18(參照?qǐng)D32(d))。
(5)將已制成了通路孔開口部分6和通孔18的基板浸入含有60g/l高錳酸的80℃溶液鐘10分鐘,以溶解并去除層間樹脂絕緣層2上存在的環(huán)氧樹脂顆粒,并粗化層間樹脂絕緣層2的表面(參照?qǐng)D33(a))。
此外,鈀催化劑(由Atotech公司出品)涂在經(jīng)表面粗化處理(粗化深度6米m)的基板上,使得催化核能粘結(jié)在層間樹脂絕緣層2的表面和通孔18的表面以及通路孔開口部分6的內(nèi)壁表面。
(6)接著,基板浸入下列配方的化學(xué)銅鍍?nèi)芤褐?,以在整個(gè)粗化了的表面上制備0.6米m至1.2米m厚的化學(xué)銅鍍薄膜12(參照?qǐng)D33(b))。
NiSO40.003mol/l酒石酸0.002mol/l硫酸銅0.030mol/l甲醛 0.050mol/l氫氧化鈉 0.100mol/l汐,汐ㄜ□□□40mg/lPEG(聚乙二醇) 0.10g/l[化學(xué)鍍的條件]在溶液溫度為35℃下持續(xù)40分鐘。
(7)對(duì)已制成化學(xué)鍍薄膜12a的基板用水清洗并烘干,然后在含有NaOH(10g/l)、NaCLO2(40g/l)和Na3PO4(6g/l)的發(fā)黑液(氧化液)中發(fā)黑,并在含有NaOH(10g/l)和NaBH4(6g/l)的還原液中還原,以在化學(xué)鍍薄膜12a的整個(gè)表面上形成粗化的表面。
(8)在上述描述B方法制成上述樹脂填料10之后,在樹脂填料10制備好的24小時(shí)內(nèi)采用以下方法將樹脂填料10刮到鍍通孔29內(nèi)。
即,使用橡皮刮刀將樹脂填料10刮入鍍通孔29中,隨后在100℃烘20分鐘。
在完成烘干之后,進(jìn)行拋光,以平整化學(xué)鍍薄膜12的表面和樹脂填料10的表面部分。其后,進(jìn)行100℃1小時(shí),120℃3小時(shí),150℃1小時(shí)以及150℃7小時(shí)的加熱處理,以固化樹脂填料10(參照?qǐng)D33(c))。
(9)鈀催化劑(由Atotech公司出品)涂在樹脂填料表面層部分10a上,使得催化核能粘結(jié)樹脂填料表面層部分10a上。此外,以上述步驟(6)相同的條件進(jìn)行化學(xué)鍍,以在上述步驟(6)制成的化學(xué)鍍薄膜12a和樹脂填料的表面層10a上在制成0.6至3.0米m化學(xué)鍍層12b(參照?qǐng)D33(d))。通過這些步驟,在鍍通孔29上制成了覆蓋的鍍層。
(10)市場(chǎng)上有售的光敏干薄膜粘結(jié)在化學(xué)鍍薄膜12b上并安上掩模,其后,在100mJ/cm2下曝光并采用水溶性0.8%的碳酸鈉溶液作顯影處理,以形成30米m厚的抗鍍層3(參照?qǐng)D34(a))。
(11)接著,在基板用50℃水沖洗,脫脂,再用50℃水沖洗以及進(jìn)一步用硫酸脫脂之后,隨后以下列條件進(jìn)行銅電鍍,以便于形成20米m厚的銅電鍍薄膜13(參照?qǐng)D34(b))。
硫酸2.24mol/l硫酸銅 0.26mol/l添加劑 19.5mol/l(銅酸HL,由Atotech日本公司出品)[化學(xué)鍍的條件]電流強(qiáng)度1A/dm2持續(xù)時(shí)間65分鐘溫度22±2℃(12)在用水溶性5%氫氧化鉀溶液分離和去除抗鍍層之后,采用硫酸和過氧化氫的混合溶劑的腐蝕來溶解并去除抗鍍層3下的化學(xué)鍍薄膜12a,12b,以形成包括化學(xué)銅鍍層薄膜12和化學(xué)銅鍍薄膜13的18米m綠的導(dǎo)電電路5ㄗ婦括通路孔7)(參照?qǐng)D34(c))。
(13)重復(fù)步驟(5)的相同處理,隨后采用含有銅化合物和有機(jī)酸的腐蝕溶液來制備粗化的表面(參照?qǐng)D35(a)至圖36(a))。
(14)重復(fù)上述步驟(6)至(13)來制備更上層的導(dǎo)電電路,和獲得多層印刷電路板(參照?qǐng)D35(a)至圖36(a))。
(15)接著,采用以下方法制備包含具有P原子的環(huán)氧樹脂的阻焊配方。
將46.67份重量的光敏性齊聚物(分子量4000)(這是符合上述化學(xué)式(4)的含P原子的環(huán)氧樹脂(式中X1和X2是O(氧)),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、6.67份重量的溶解于80wt.%溶度甲乙酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂,1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、3份重量的多官能丙烯酸單體,這是光敏的單體(由Nippon Kayaku公司出品)、4.5份重量的雙官能丙烯酸單體(由Nippon Kayaku公司出品R 604)(這是光敏性單體)1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品DPE 6A),和0.36份重量的由丙烯酸脂聚合物構(gòu)成的均化劑(由Kyoei化學(xué)公司出品,Polyflow No.75)放入一容器混合和攪拌成混合物,再將0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)和0.6份重量的DMDG加入到所得到的混合物配方中,混合攪拌成25℃時(shí)粘度為1.4±0.3Pa.s的阻焊樹脂配方。
(16)接著,將上述的阻焊配方以20米m的厚度涂在多層電路基板的兩面,并以70℃烘20分鐘和70℃烘20分鐘,其后,畫有對(duì)應(yīng)于阻焊的開口部分圖形的5mm厚的光掩模緊緊地貼在阻焊層上并依次進(jìn)行采用900mJ/cm2的紫外線曝光以及采用純水顯影處理,以形成125米m直徑的開口部分。
此外,所得的阻焊層采用3000mJ/cm2UV固化處理進(jìn)行固化,并加熱80℃1小時(shí),100℃1小時(shí),120℃1小時(shí),和150℃3小時(shí),以形成具有開口的25米m厚的阻焊層14。
(17)接著,將已制成了阻焊層14的基板浸入包含氯化鎳(30g/l)、次磷酸鈉(10g/l),和檸檬酸鈉(10g/l)的ph5的化學(xué)鎳鍍?nèi)芤?0分鐘,以在開口部分制成5米m厚的鎳鍍層15。此外,所得的基板再浸入包含氰化鉀(2g/l)、氯化銨(75g/l),檸檬酸鈉(50g/l)和次磷酸鈉(10g/l)的93℃的化學(xué)鍍?nèi)芤?3秒鐘,以在鎳鍍層15上形成0.03米m綠腔踢傲脯16〔ㄗ18)在這些步驟之后,將含有錫鉛焊膏印在基板要安裝IC芯片一面的阻焊層14的開口部分,并將含有錫鉛的焊膏印在基板另一面的阻焊層14的開口部分,引腳放置在最上層的焊膏上;其后,采用進(jìn)行200℃的焊膏回熔,以在要安裝IC芯片的一面制成凸出的焊點(diǎn)(焊塊)17和在另一面制成PGA,從而制成多層印刷電路板(參照?qǐng)D36(b))。
采用例14的相同方法制造多層印刷電路板,但不同點(diǎn)是在例14的步驟(14)中另外增加10份重量的平均顆粒直徑為1.0米m的圓形二氧化硅作為無機(jī)填料來制備阻焊配方。
采用例14的相同方法制造多層印刷電路板,但不同點(diǎn)是在例14的步驟(14)中另外增加10份重量的平均顆粒直徑為0.1米m的圓形二氧化硅作為無機(jī)填料來制備阻焊配方。
采用例14的相同方法制造多層印刷電路板,但阻焊配方不同,其方法是將46.67份重量的光敏性低聚物(分子量4000)(這是甲酚線型酚醛型樹脂(由Nippon Kayaku公司出品),其中50%的環(huán)氧族是丙烯酸酯,并以60wt.%濃度溶解于二甘醇二甲醚(DMDG)中)、6.67份重量的以80wt.%濃度溶解于丁酮中的雙酚A形環(huán)氧樹脂(由ka Shell Epoxy公司出品,Epikote 1001)、1.6份重量的咪唑固化劑(由Shikoku化學(xué)公司出品2E4MZ-CN)、4.5份重量的雙官能丙烯酸單體,(這是光敏性單體)(由Nippon Kayaku公司出品R604)、1.5份重量的多價(jià)丙烯酸單體(由Kyoei化學(xué)公司出品DPE 6A),和0.36份重量的由丙烯酸脂聚合物構(gòu)成的均化劑(由Kyoei化學(xué)公司出品,Polyflow No.75)放入一容器混合和攪拌成混合物,再將2.0份重量的作為光聚合引發(fā)劑的苯酮(由Kanto化學(xué)公司出品)加入到混合物中,并將0.2份重量的作為光敏劑的米切酮(由Kanto化學(xué)公司出品)和0.6份重量的DMDG加入到所得到的混合物配方中,混合攪拌并調(diào)整到25℃時(shí)粘度為1.4±0.3Pa.s的阻焊樹脂配方。
采用例15的相同方法制造多層印刷電路板,但不同點(diǎn)是以比較例1中的相同方法來制備阻焊配方。
接著,有關(guān)例14至17和比較例7,8中制造的多層印刷電路板,可采用以下方法來評(píng)估阻燃性、孔的開啟性、阻焊層和導(dǎo)電電路之間剝落的產(chǎn)生和阻焊層中斷裂的發(fā)生,其結(jié)果見表3。
評(píng)估方法(1)阻燃性的評(píng)估根據(jù)UL 94的標(biāo)準(zhǔn),將多層印刷電路板切隔開,并采用垂直方法進(jìn)行阻燃性測(cè)試,基于下列評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)估。順便說明一下,測(cè)試樣品的尺寸為12.7mm*127mm*約定的厚度。
評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)○達(dá)到94V-0的鑒定標(biāo)準(zhǔn)×未達(dá)到94V-0的鑒定標(biāo)準(zhǔn)(2)孔的開啟性的評(píng)估在例1至例4和比較例1,2中,在阻焊層中制成開口部分和固化后,就可在開口部分形成開口層之前,用顯微鏡來觀察開口部分的形狀;其次,在多層印刷電路板的制造中,切隔開多層印刷電路板的凸出焊點(diǎn)部分,用顯微鏡來觀察切割的剖面,以觀察在阻焊層中制成的開口部分的剖面形狀,并根據(jù)以下評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估形狀。
評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)○以平面角度觀察到的開口部分的形狀是達(dá)到所期望的要求,沒有樹脂留在敞開的導(dǎo)電電路表面上。
×開口部分的形狀明顯變窄,且樹脂留在敞開的導(dǎo)電電路的表面,或開口部分沒有開。
(3)觀察剝落和波裂的產(chǎn)生采用上述(2)的方法,切隔開多層印刷電路板,用顯微鏡觀察剖面,觀察是否在阻焊層和導(dǎo)電電路之間發(fā)生剝落以及是否在阻焊層中發(fā)生斷裂。
此外,熱循環(huán)測(cè)試是采用保持多層印刷電路板在-65℃環(huán)境中3分鐘和在130℃環(huán)境中3分鐘重復(fù)1000次的循環(huán)來進(jìn)行的,隨后,采用上述的方法來觀察是否在阻焊層和導(dǎo)電電路之間發(fā)生剝落以及是否在阻焊層中發(fā)生斷裂。
表3
從表3中就可以更加清楚的看到,采用例14至例17的方法制造的多層印刷電路板滿足了UL 94測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中的94V-0的鑒定標(biāo)準(zhǔn)。
此外,在多層印刷電路板中的阻焊層具有良好的孔的開啟性并能避免斷裂以及與導(dǎo)電電路的剝落。另一方面,采用比較例7,8的方法制造的多層印刷電路板因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間燃燒過程中不能滿足94V-0的鑒定標(biāo)準(zhǔn),所以在阻燃性上較差。
工業(yè)應(yīng)用正如以上所討論的,根據(jù)本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板,由于多層印刷電路板的阻焊層包含無機(jī)填料,線性膨脹系數(shù)就降低了,在印刷電路板制造過程中和在諸如IC芯片的電子部件和其它部件安裝于多層印刷電路板之后,避免了由于阻焊層和其它部分之間熱膨脹系數(shù)的不同而引起的斷裂。
此外,根據(jù)本發(fā)明第一組第二發(fā)明的阻焊配方,阻焊配方包含無機(jī)填料,因此,在使用阻焊配方的印刷電路路板中能夠制成包含無機(jī)填料的阻焊層,從而在印刷電路板和其它的制造過程中,不會(huì)由于在阻焊層和其它部分之間熱膨脹系數(shù)的不同而產(chǎn)生斷裂。
此外,根據(jù)本發(fā)明第一組第三發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法,能夠按要求制造出本發(fā)明第一組第一發(fā)明的多層印刷電路板。
此外,根據(jù)本發(fā)明第二組第一發(fā)明的多層印刷電路板,由于多層印刷電路板的阻焊層包含彈性體成分,影響多層印刷電路板的阻焊層的應(yīng)力能夠被吸收和減少,在印刷電路板制造過程中和在諸如IC芯片的電子部件和其它部件安裝于多層印刷電路板之后,不易產(chǎn)生由于阻焊層和其它部分之間熱膨脹系數(shù)的不同而引起的斷裂,即使發(fā)生了斷裂,這斷裂也不會(huì)變大。
此外,根據(jù)本發(fā)明第二組第二發(fā)明的阻焊配方,由于阻焊層配方包含彈性體成分,含有彈性體成分的阻焊層能夠采用阻焊配方在印刷電路板中制成,從而在印刷電路板的制造過程中,不易產(chǎn)生由于阻焊層和其它部分之間熱膨脹系數(shù)的不同而引起的斷裂,即使發(fā)生了斷裂,這斷裂也不會(huì)變大。
此外,根據(jù)本發(fā)明第二組第三發(fā)明的多層印刷電路板的制造方法,能夠按要求制造出本發(fā)明第二組第一發(fā)明的多層印刷電路板。
此外,由于本發(fā)明第三組第一發(fā)明的多層印刷電路板的介電常數(shù)在1GHz為3.0或低于3.0,即使用于GHz波段的高頻信號(hào),也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
此外,由于本發(fā)明第三組第二發(fā)明的多層印刷電路板包含用于阻焊層的聚烯烴型樹脂,因此即使用于GHz波段的高頻信號(hào),也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
此外,由于本發(fā)明第三組第三發(fā)明的半導(dǎo)體器件包含用于阻焊層的聚烯烴型樹脂和用于樹脂層間絕緣層的聚烯烴型樹脂,介電常數(shù)和介電損耗因素都低,即使是在將用于GHz波段高頻信號(hào)的IC芯片等安裝于半導(dǎo)體器件中的情況下,也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
在本發(fā)明第四組第一發(fā)明的多層印刷電路板中,由于阻焊層的介電損耗因素在1GHz為0.01或低于0.01,即使用于GHz波段的高頻信號(hào),也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
此外,本發(fā)明第四組第二發(fā)明的多層印刷電路板中,由于聚苯醚樹脂用于阻焊層,即使使用GHz波段的高頻信號(hào),也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
此外,在本發(fā)明第四組第三發(fā)明的多層印刷電路板中,由于聚苯醚樹脂用于阻焊層和聚苯醚型樹脂和其相類似的用于樹脂層間絕緣層,介電常數(shù)和介電損耗因素都低,即使是在將用于GHz波段高頻信號(hào)的IC芯片等安裝于半導(dǎo)體器件中的情況下,也不易發(fā)生信號(hào)延遲和信號(hào)差錯(cuò)。
本發(fā)明第五組的多層印刷電路板包含具有良好阻燃性,對(duì)導(dǎo)電電路具有高粘結(jié)強(qiáng)度和具有所要求形狀的開口部分的阻焊層。
權(quán)利要求
1.一種多層印刷電路板,包括導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上;阻焊層,作為最上層制成;其特征在于所述的阻焊層在含有用于阻焊層的樹脂的配方中包含彈性體成分。
2.如權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的彈性體成分包含從天然橡膠、合成橡膠、熱塑型樹脂和熱固型樹脂構(gòu)成的組中選出的至少一種橡膠或樹脂。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的彈性體成分在微相上分離,以便于固化后在所述的阻焊層中形成海島結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層包含無機(jī)填料。
5.如權(quán)利要求4所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的無機(jī)填料是從鋁化合物、鈣化合物、鉀化合物、鎂化合物和硅化合物構(gòu)成的組中選出的至少一種化合物。
6.一種多層印刷電路板,包括導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上;阻焊層,作為最上層制成,其特征在于所述的阻焊層具有的介電常數(shù)在1GHz為3.0或低于3.0。
7.一種多層印刷電路板,包括導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上;阻焊層,作為最上層制成;其特征在于所述的阻焊層由聚烯烴型樹脂組成。
8.如權(quán)利要求15所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層具有的介電常數(shù)在1GHz為3.0或低于3.0。
9.如權(quán)利要求6、7或8所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層具有的介電損耗因素常數(shù)在1GHz為0.01或低于0.01。
10.如權(quán)利要求6至9中任一權(quán)利要求所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層由環(huán)烯型樹脂組成。
11.如權(quán)利要求10所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的環(huán)烯型樹脂是包含2一降冰片烯、5-亞乙基-2-降冰片烯、或它們的衍生物的單體的同聚物或共聚物。
12.如權(quán)利要求10或權(quán)利要求11所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的環(huán)烯型樹脂是熱固環(huán)烯型樹脂。
13.如權(quán)利要求6至12中任一權(quán)利要求所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層包含聚烯烴型樹脂或聚亞苯基型樹脂。
14.一種半導(dǎo)體器件,包括多層印刷電路板,其中導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上,具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層作為最上層制成;還包括,通過所述凸出焊點(diǎn)與所述多層印刷電路板相連接的IC芯片;其特征在于所述的阻焊層包含聚烯烴型樹脂,所述的樹脂絕緣層包含聚烯烴型樹脂、或聚亞苯基型樹脂或氟型樹脂。
15.一種多層印刷電路板,包括導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上;阻焊層,作為最上層制成;其特征在于所述的阻焊層具有的介電損耗因素常數(shù)在1GHz為0.01或低于0.01。
16.一種多層印刷電路板,包括導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上;阻焊層,作為最上層制成;其特征在于所述的阻焊層包含聚苯醚樹脂。
17.如權(quán)利要求16所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層具有的介電損耗因素常數(shù)在1GHz為0.01或低于0.01。
18.如權(quán)利要求15、16或17所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層具有的介電常數(shù)在1GHz為3.0或低于3.0。
19.如權(quán)利要求16、17或18所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的聚苯醚樹脂是熱固型聚苯醚樹脂和/或熱塑聚苯醚樹脂。
20.如權(quán)利要求15至19中任一權(quán)利要求所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的樹脂絕緣層含有聚苯醚樹脂。
21.一種半導(dǎo)體器件,包括多層印刷電路板,其中導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上,且具有凸出焊點(diǎn)的阻焊層作為最上層制成;還包括,通過所述凸出焊點(diǎn)與所述多層印刷電路板相連接的IC芯片;其特征在于所述的阻焊層包含聚苯醚樹脂,所述的樹脂絕緣層包含聚苯醚樹脂、或聚烯烴型樹脂或氟型樹脂。
22.一種多層印刷電路板,包括導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以交錯(cuò)方式和重復(fù)依次制成在基板上;阻焊層,作為最上層制成;其特征在于所述的阻焊層包含含有P原子的環(huán)氧樹脂。
23.如權(quán)利要求22所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的含P原子的環(huán)氧樹脂具有二價(jià)磷酸殘基,并且在兩端具有環(huán)氧族。
24.如權(quán)利要求22所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的具有二價(jià)磷酸殘基且在兩端具有環(huán)氧族的環(huán)氧樹脂是符合下列化學(xué)式[4]的環(huán)氧樹脂 (式中X1,X2分別表示O或單鍵)。
25.如權(quán)利要求22的多層印刷電路板,其特征在于所述的含P原子的環(huán)氧樹脂是一端含一價(jià)磷酸脂而另一端含環(huán)氧族的環(huán)氧樹脂。
26.(更改)如權(quán)利要求25所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的一端含一價(jià)磷酸殘基而另一端含環(huán)氧族的環(huán)氧樹脂是具有下列化學(xué)式的環(huán)氧樹脂 (式中X3表示O或單鍵;R表示2至8個(gè)碳的烷基)。
27.如權(quán)利要求22至26中任一權(quán)利要求所述的多層印刷電路板,其特征在于所述的阻焊層包含從硅化合物、鋁化合物和鎂化合物構(gòu)成的組中選出的一種化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種避免由于阻焊層和其它層之間熱膨脹系數(shù)不同而引起斷裂的多層印刷電路板,本發(fā)明的多層印刷電路板包括由采用交錯(cuò)方法和重復(fù)依次在基板上制成的導(dǎo)電電路和樹脂絕緣層,以及制成最上層的阻焊層,并且阻焊層包含無機(jī)填料。
文檔編號(hào)H05K3/46GK1553761SQ200410063248
公開日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2000年7月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月12日
發(fā)明者鐘暉, 島田憲一, 豐田幸彥, 淺井元雄, 王東冬, 關(guān)根浩司, 小野嘉隆, 一, 司, 彥, 暉 鐘, 隆, 雄 申請(qǐng)人:Ibiden股份有限公司