TW202146583A - 多層電路基板之製造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一種多層電路基板之製造方法。該製造方法具備:將在熱塑性液晶聚合物薄膜的至少一面具有導體層的單元電路基板等之複數個基板材料重疊,得到堆疊體的重疊步驟;和將該堆疊體進行熱壓接的步驟。例如,該重疊步驟中與單元電路基板(112)的具有電路層(104)的面直接重疊之熱塑性液晶聚合物薄膜的面為粗糙化面(102),其十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.30~1.90μm,構成該堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為5片以上,在該熱壓接步驟中,在將構成該堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點設為Tmmin
的情況下,熱壓接時的溫度為(Tmmin
-40)℃~(Tmmin
+5)℃。
Description
本發明係關於以可形成光學性異向性的熔融相的熱塑性聚合物(以下,稱為熱塑性液晶聚合物)的薄膜所構成的多層電路基板之製造方法。
近年來,PC等資訊處理領域、行動電話等通訊機器領域的發展驚人,這樣的電子機器、通訊機器中所使用的頻率移向千兆赫茲(Giga Hertz)區域。一般而言,已知在這樣的高頻波段中傳輸損失變大。
因此,為了使高速傳輸時的傳輸損失變小,使資訊處理速度,即傳播速度提高,而對高頻電路基板所使用的基材要求高頻區域內的優異介電特性(低介電常數、低介電正切)。對於這樣的要求,作為電路基板所使用的基材薄膜,替代以往的聚醯亞胺(PI)、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜,具有優異介電特性的熱塑性液晶聚合物薄膜係備受關注。然而,熱塑性液晶聚合物薄膜終究有與被接著體的接著性低這樣的課題。
因此,為了使被接著體側的接著性提高,例如,專利文獻1(國際公開第2012/020818號)中公開了一種覆金屬之積層板,其特徵為在液晶聚合物層的單面或兩面具有金屬箔的覆金屬之積層板中,金屬箔與液晶聚合物層相接的面被粗糙化處理而在表層部具有突起物,以突起物的高度H相對於該突起物的基礎部分的寬度L的比所表示的高寬比(aspect ratio)(H/L)在3~20的範圍內,同時突起物的高度在0.1~2μm的範圍內,液晶聚合物層具有10~200μm的厚度,膜厚公差小於6%。
此外,專利文獻2(日本特開2015-012055號公報)中公開了一種電路基板,該電路基板至少包含銅箔和熱塑性液晶聚合物薄膜,使此熱塑性液晶聚合物薄膜對至少一個銅箔面熱壓接,設置於前述銅箔面的銅箔表面具有多個島部、和圍繞這些島部並朝底部突出的溝部,前述島部係其80%以上具有非針狀的前端形狀,前述溝部係平均深度為0.5~3μm。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開2012/020818號
專利文獻2:日本特開2015-012055號公報
[發明欲解決之課題]
在專利文獻1及2中,為了使熱塑性液晶聚合物薄膜和銅箔的接著性提高而將銅箔的表面進行粗糙化處理。然而在如將多片熱塑性液晶聚合物薄膜重疊並藉由熱壓接來製造多層電路基板的情況下,由於熱很難傳達到多層的內部的層,因此熱塑性液晶聚合物對內層銅箔粗糙化面的填充變得不充分,有因緊貼不足而產生膨脹這樣的問題存在。
另一方面,若為了使熱塑性液晶聚合物對內層銅箔粗糙化面的填充性提高而使熱壓接時的溫度變高,則內層銅箔和熱塑性液晶聚合物薄膜的接著性及緊貼性能夠獲得改善,但由於熱塑性液晶聚合物薄膜的流動性增加,因此特別是在具有多層的電路層的情況下,受基於電路圖案的凹凸形狀影響,施加於已軟化的熱塑性液晶聚合物薄膜的壓力變得不均勻,變得容易引起電路圖案的位置偏離。因此,必須設定盡可能低溫下的積層條件,但低溫積層係熱很難傳達到多層的內部的層,故有內層銅箔和熱塑性液晶聚合物薄膜的接著性及緊貼性降低這樣的課題。
由此,本發明的目的在於提供一種方法,其能夠抑制電路圖案的位置偏離,能夠製造接著性及緊貼性優異的多層電路基板。
[用以解決課題之手段]
本發明的發明人等,為了達成上述目的而認真檢討,結果發現:若使用具有經緻密地粗糙化的表面的熱塑性液晶聚合物薄膜,則即使是在低溫積層的情況下,也能夠使與其他熱塑性液晶聚合物薄膜的接著性提高,並且使對金屬箔表面的填充性提高,使與金屬箔的接著性及緊貼性提高。然後發現:若為這樣的熱塑性液晶聚合物薄膜,則即使是在將片數多到以往電路圖案的位置偏離會成為問題的多片重疊的狀態下進行熱壓接的情況下,也能夠抑制配置在熱塑性液晶聚合物薄膜之間的電路圖案發生位置偏離,進而完成本發明。
即,本發明可用以下的態樣構成。
[態樣1]
一種多層電路基板之製造方法,該多層電路基板之製造方法具備:
準備步驟,其係準備在熱塑性液晶聚合物薄膜的至少一面具有導體層的複數個基板材料、以及任選地包含熱塑性液晶聚合物薄膜的接合薄片(bonding sheet)及/或覆蓋層(cover layer)的步驟,前述複數個基板材料當中導體層係至少包含具有電路圖案的電路層的單元電路基板;
重疊步驟,其係以至少包含前述單元電路基板的具有電路層的面、和前述基板材料的不具有導體層的薄膜面、前述接合薄片或前述覆蓋層直接重疊的部分的方式重疊而得到堆疊體;和
將前述堆疊體進行熱壓接的步驟,
其中前述重疊步驟中與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊之熱塑性液晶聚合物薄膜的面為粗糙化面,其十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.30~1.90μm(較佳為0.40~1.80μm,更佳為0.50~1.50μm),
構成前述堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為5片以上,
在前述熱壓接步驟中,在將構成前述堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點設為Tmmin
的情況下,熱壓接時的溫度為(Tmmin
-40)℃~(Tmmin
+5)℃(較佳為(Tmmin
-35)℃~(Tmmin
)℃,更佳為(Tmmin
-30)℃~(Tmmin
-5)℃)。
[態樣2]
如態樣1的多層電路基板之製造方法,其中具有粗糙化面的前述熱塑性液晶聚合物薄膜,係在由其動態黏彈性測定所求出的儲存模數(storage modulus)的曲線圖(profile)中,在將熔點設為Tm的情況下,在(Tm-50)℃~(Tm-20)℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-2MPa/℃以下。
[態樣3]
如態樣1或2的多層電路基板之製造方法,其中具有粗糙化面的前述熱塑性液晶聚合物薄膜的熱膨脹係數為5~25ppm/℃(較佳為10~24ppm/℃,更佳為15~23ppm/℃)。
[態樣4]
如態樣1至3中任一態樣的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的前述粗糙化面的算術平均粗糙度(Ra)為0.10~0.50μm(較佳為0.11~0.40μm,更佳為0.11~0.35μm,再更佳為0.12~0.30μm)。
[態樣5]
如態樣1至4中任一態樣的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的前述粗糙化面的粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)為1~80μm(較佳為10~75μm,更佳為20~70μm)。
[態樣6]
如態樣1至5中任一態樣的多層電路基板之製造方法,其中導體層的表面的十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.50~2.40μm(較佳為0.60~2.00μm,更佳為0.80~1.80μm)。
[態樣7]
如態樣1至6中任一態樣的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的前述粗糙化面,係藉由以無機金屬氫氧化物進行處理來予以粗糙化的面。
[態樣8]
如態樣7的多層電路基板之製造方法,其係包含藉由以無機金屬氫氧化物處理熱塑性液晶聚合物薄膜的表面來進行粗糙化處理的步驟,在前述粗糙化處理步驟中也藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來同時進行除渣(desmear)處理。
[態樣9]
如態樣1至6中任一態樣的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的前述粗糙化面,係藉由進行銅箔模製(replica)處理來予以粗糙化的面。
在本說明書中,所謂的積層,係與僅單純地重疊的非接著的狀態不同,意指藉由熱壓接等予以接著而成的狀態。
又,申請專利範圍及/或說明書及/或圖式中所公開的至少兩個構成要素的任何組合均包含在本發明內。特別是,申請專利範圍中所記載的請求項中的兩項以上的任何組合均包含在本發明內。
[發明之效果]
若根據本發明的多層電路基板之製造方法,便能夠抑制電路圖案的位置偏離,能夠使熱塑性液晶聚合物薄膜彼此之間、及熱塑性液晶聚合物薄膜與金屬箔之間的接著性及緊貼性提高。
[用以實施發明的形態]
[多層電路基板之製造方法]
本發明的多層電路基板之製造方法係具備以下步驟的多層電路基板之製造方法:
準備步驟,其係準備在熱塑性液晶聚合物薄膜的至少一面具有導體層的複數個基板材料、以及任選地包含熱塑性液晶聚合物薄膜的接合薄片及/或覆蓋層的步驟,前述複數個基板材料當中導體層係至少包含具有電路圖案的電路層的單元電路基板;
重疊步驟,其係以包含前述單元電路基板的具有電路層的面、和前述基板材料的不具有導體層的薄膜面、前述接合薄片或前述覆蓋層直接重疊的部分的方式重疊而得到堆疊體;和
將前述堆疊體進行熱壓接的步驟,
其中前述重疊步驟中與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊之熱塑性液晶聚合物薄膜的面的十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.30~1.90μm,
構成前述堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為5片以上,
在前述熱壓接步驟中,在將構成前述堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點設為Tmmin
的情況下,熱壓接時的溫度為(Tmmin
-40)℃~(Tmmin
+5)℃。
(熱塑性液晶聚合物薄膜)
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜係以熱塑性液晶聚合物構成。此熱塑性液晶聚合物,係以可形成光學性異向性的熔融相的聚合物構成,只要為能夠熔融成形的液晶聚合物,則對於其化學性構成沒有特別的限定,例如,能舉出:熱塑性液晶聚酯、或在其中導入醯胺鍵的熱塑性液晶聚酯醯胺等。
此外,熱塑性液晶聚合物可以是進一步在芳香族聚酯或芳香族聚酯醯胺中導入醯亞胺鍵、碳酸酯鍵、碳二亞胺鍵、異三聚氰酸酯鍵等源自異氰酸酯的鍵等而成的聚合物。
作為本發明中所使用的熱塑性液晶聚合物的具體例,能舉出由分類成以下例示的(1)至(4)的化合物及其衍生物導出的公知的熱塑性液晶聚酯及熱塑性液晶聚酯醯胺。但是,為了形成可形成光學性異向性的熔融相的聚合物,各種原料化合物的組合存在適當的範圍,這是不言而喻的。
作為由這些原料化合物所得到的熱塑性液晶聚合物的代表例,能舉出具有表5及6所示的重複單元的共聚物。
這些共聚物當中,較佳為至少包含對羥基苯甲酸及/或6-羥基-2-萘甲酸作為重複單元的聚合物,特佳為(i)包含對羥基苯甲酸和6-羥基-2-萘甲酸的重複單元的共聚物、或(ii)包含從包含對羥基苯甲酸及6-羥基-2-萘甲酸的群組所選出的至少一種芳香族羥基羧酸、和至少一種芳香族二醇及/或芳香族羥基胺、和至少一種芳香族二羧酸的重複單元的共聚物。
例如,在(i)的共聚物方面,在熱塑性液晶聚合物至少包含對羥基苯甲酸和6-羥基-2-萘甲酸的重複單元的情況下,重複單元(A)的對羥基苯甲酸和重複單元(B)的6-羥基-2-萘甲酸之莫耳比(A)/(B),在熱塑性液晶聚合物中理想的是(A)/(B)=10/90~90/10左右,更佳為(A)/(B)=15/85~85/15左右,再更佳為(A)/(B)=20/80~80/20左右。
此外,在(ii)的共聚物的情況下,從包含對羥基苯甲酸及6-羥基-2-萘甲酸的群組所選出的至少一種芳香族羥基羧酸(C)、從包含4,4’-二羥基聯苯、氫醌、苯基氫醌、及4,4’-二羥基二苯基醚的群組所選出的至少一種芳香族二醇(D)、和從包含對苯二甲酸、間苯二甲酸及2,6-萘二甲酸的群組所選出的至少一種芳香族二羧酸(E)的在熱塑性液晶聚合物中的各重複單元之莫耳比,可以是前述芳香族羥基羧酸(C):前述芳香族二醇(D):前述芳香族二羧酸(E)=(30~80):(35~10):(35~10)左右,更佳為(C):(D):(E)=(35~75):(32.5~12.5):(32.5~12.5)左右,再更佳為(C):(D):(E)=(40~70):(30~15):(30~15)左右。
此外,芳香族羥基羧酸(C)當中源自6-羥基-2-萘甲酸的重複單元的莫耳比率,例如,可以是85莫耳%以上,較佳為90莫耳%以上,更佳可為95莫耳%以上。芳香族二羧酸(E)當中源自2,6-萘二甲酸的重複單元的莫耳比率,例如,可以是85莫耳%以上,較佳為90莫耳%以上,更佳可為95莫耳%以上。
此外,芳香族二醇(D)可以是源自從包含氫醌、4,4’-二羥基聯苯、苯基氫醌、及4,4’-二羥基二苯基醚的群組所選出的彼此不同的二種芳香族二醇的重複單元(D1)和(D2),在此情況下,二種芳香族二醇的莫耳比可以是(D1)/(D2)=23/77~77/23,更佳為25/75~75/25,再更佳可為30/70~70/30。
此外,源自芳香族二醇(D)的重複單元和源自芳香族二羧酸(E)的重複單元的莫耳比較佳為(D)/(E)=95/100~100/95。若偏離此範圍,則有聚合度不會提高而機械強度降低的傾向。
又,本發明中所謂的可形成光學性異向性的熔融相係指能夠藉由例如將試料擺在加熱台,在氮氣環境下升溫加熱,觀察試料的透射光來認定。
作為熱塑性液晶聚合物,較佳者為熔點(以下稱為Tm0
)例如在200~360℃的範圍內者,較佳為在240~350℃的範圍內者,更佳為Tm0
為260~330℃者。又,熱塑性液晶聚合物的熔點能夠使用微差掃描熱卡計觀察熱塑性液晶聚合物樣品的熱行為(thermal behavior)來得到。即,只要將熱塑性液晶聚合物樣品從室溫(例如25℃)開始以10℃/min的速度升溫而使其完全熔融後,將熔融物以10℃/min的速度冷卻至50℃,並再次以10℃/min的速度升溫後所出現的吸熱峰的位置,作為熱塑性液晶聚合物樣品的熔點予以記錄即可。
此外,熱塑性液晶聚合物,從熔融成形性的觀點來看,例如,可以具有在(Tm0
+20)℃的剪切速度1000/s下的熔融黏度30~120Pa.s,較佳為具有熔融黏度50~100Pa.s。
在無損本發明的效果的範圍內,前述熱塑性液晶聚合物中可以添加聚對苯二甲酸乙二酯、改性聚對苯二甲酸乙二酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚芳香酯、聚醯胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氟樹脂等熱塑性聚合物、各種添加劑。此外,可以根據需要添加填充劑。
熱塑性液晶聚合物薄膜可以是將上述熱塑性液晶聚合物進行澆鑄成形所得到的薄膜,也可以是將上述熱塑性液晶聚合物的熔融混練物進行擠出成形的擠出成形薄膜。作為擠出成形法,可使用任意的方法,但周知的T模法、層疊體拉伸法、吹塑法等在工業上是有利的。特別是在吹塑法、層疊體拉伸法方面,不僅對熱塑性液晶聚合物薄膜的機械軸方向(以下,簡稱為MD方向)施加應力,還對與其正交的方向(以下,簡稱為TD方向)施加應力,能夠在MD方向、TD方向上均勻地拉伸,因此可得到控制了MD方向和TD方向上的分子配向性、介電特性等的熱塑性液晶聚合物薄膜。
此外,對於熱塑性液晶聚合物薄膜,可以在擠出成形後,根據需要而進行拉伸。拉伸方法本身是公知的,可以採用雙軸拉伸、單軸拉伸中的任一者,但從更容易控制分子配向度來看,較佳為雙軸拉伸。此外,拉伸能夠使用公知的單軸拉伸機、同時雙軸拉伸機、逐次雙軸拉伸機等。
在擠出成形方面,可以為了控制配向而伴隨進行拉伸處理,例如,在利用T模法的擠出成形方面,可以將從T模擠出的熔融體薄片,並非僅對熱塑性液晶聚合物薄膜的MD方向而是對其和TD方向兩者同時拉伸來製膜,或者可以將從T模擠出的熔融體薄片,暫時在MD方向上拉伸,接著在TD方向上拉伸來製膜。
此外,在利用吹塑法的擠出成形方面,可以對從環形模所熔融擠出的圓筒狀薄片以既定的拉延比(相當於MD方向的拉伸倍率)及吹脹比(相當於TD方向的拉伸倍率)進行拉伸來製膜。
這樣的擠出成形的拉伸倍率,作為MD方向的拉伸倍率(或拉延比),例如,可以是1.0~10左右,較佳為1.2~7左右,再更佳可為1.3~7左右。此外,作為TD方向的拉伸倍率(或吹脹比),例如,可以是1.5~20左右,較佳為2~15左右,再更佳可為2.5~14左右。
MD方向和TD方向各自之拉伸倍率的比(TD方向/MD方向),例如,可以是2.6以下,較佳為0.4~2.5左右。
此外,可以根據需要進行公知或慣用的熱處理,調整熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點及/或熱膨脹係數。熱處理條件能夠根據目的適宜設定,例如,可以藉由在相對於熱塑性液晶聚合物的熔點(Tm0
)而言為(Tm0
-10)℃以上(例如,(Tm0
-10)℃~(Tm0
+30)℃左右,較佳為(Tm0
)℃~(Tm0
+20)℃左右)下加熱數小時,來使熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點(Tm)上升。此外,例如,可以藉由在相對於熱塑性液晶聚合物的熔點(Tm0
)而言為(Tm0
-15)℃以上且小於(Tm0
)℃的溫度下加熱5~60秒鐘(例如,10~30秒鐘),來使熱膨脹係數變高。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜,係在後述的重疊步驟中,與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊的面為粗糙化面,其十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.30~1.90μm。十點平均粗糙度(Rzjis
)係參考JIS B 0601-2001所測定的高度方向的粗糙度的指標,在基準長度的粗糙度曲線中,表示從最高的山頂起依序到第5高為止的山高的平均、和從最深的谷底起依序到第5深為止的谷深的平均的和。又,十點平均粗糙度(Rzjis
)係藉由後述實施例中記載的方法來測定。此外,熱塑性液晶聚合物薄膜,係粗糙化面的十點平均粗糙度(Rzjis
)較佳為0.40~1.80μm,更佳可為0.50~1.50μm。粗糙化面,只要是至少設置在與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊的面即可,可以設置在熱塑性液晶聚合物薄膜的單面,也可以設置在兩面。
本發明的多層電路基板之製造方法可以包含將熱塑性液晶聚合物薄膜的表面進行粗糙化處理的步驟。作為將熱塑性液晶聚合物薄膜的表面進行粗糙化處理的方法,只要為能夠粗糙化成特定的十點平均粗糙度(Rzjis
)的方法,便沒有特別的限定,例如,可舉出:與經凹凸粗糙化的金屬箔進行加熱加壓並積層後加以剝離的賦形處理、利用腐蝕性溶液的處理、積層銅箔後進行蝕刻去除的銅箔模製處理等的粗糙化處理,而從能夠緻密地形成凹凸的觀點來看,利用腐蝕性溶液的處理或銅箔模製處理是較佳的。
利用腐蝕性溶液的處理,係藉由使腐蝕性溶液接觸熱塑性液晶聚合物薄膜來將其表面粗糙化的方法。在利用腐蝕性溶液的處理中,作為腐蝕性溶液,可較佳地使用呈現鹼性的溶液。作為呈現鹼性的溶液,例如,可舉出:鹼金屬氫氧化物、鹼土金屬氫氧化物等無機金屬氫氧化物的溶液、氨、胺(例如,一乙胺、二乙胺、三乙胺等)等胺化合物的溶液等,而較佳為包含無機金屬氫氧化物及胺化合物兩者的溶液。作為包含無機金屬氫氧化物及胺化合物兩者的溶液,能夠例示:將氫氧化鉀、氫氧化鈉等鹼金屬氫氧化物、及/或氫氧化鎂等鹼土金屬氫氧化物、和一乙胺、二乙胺、三乙胺等胺化合物溶解於水、醇(甲醇、乙醇、異丙醇等)等溶媒而成的溶液。
該溶液中的鹼金屬氫氧化物或鹼土金屬氫氧化物的濃度通常可以是8.5當量濃度以上,較佳為8.5~16當量濃度,更佳可為10~15當量濃度。
在作為腐蝕性溶液,例如,使用鹼金屬氫氧化物或鹼土金屬氫氧化物的溶液的情況下,只要在50℃以上,較佳為50~90℃,更佳為65~85℃的溫度下使該溶液與熱塑性液晶聚合物薄膜接觸即可。接觸的方法沒有限制,理想的是將熱塑性液晶聚合物薄膜浸漬於該溶液1~120分鐘,較佳為5~90分鐘,更佳為10~60分鐘,之後充分地清洗。
銅箔模製處理係如下的方法:藉由將熱塑性液晶聚合物薄膜和銅箔積層後進行蝕刻以去除銅箔,來將熱塑性液晶聚合物薄膜的表面進行化學性處理,同時轉印銅箔表面的凹凸。銅箔模製處理可以使用所轉印之凹凸面的十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.30~1.90μm的銅箔。銅箔的凹凸面的十點平均粗糙度(Rzjis
)較佳為0.40~1.80μm,更佳可為0.50~1.50μm。能夠藉由將這樣的凹凸面重疊於熱塑性液晶聚合物薄膜,加熱加壓而進行積層,來將銅箔的凹凸轉印於熱塑性液晶聚合物薄膜。積層能夠藉由熱壓接等來進行,作為其條件,例如,可以是180~350℃的溫度條件,較佳可為200~330℃,可以是1~10MPa的壓力條件,較佳可為2~8MPa。此外,藉由以蝕刻來去除銅箔,不會使轉印的凹凸變形,因此能夠重現銅箔的凹凸。作為蝕刻所使用的蝕刻液,只要能夠去除銅箔便沒有特別的限定,例如,可舉出:三氯化鐵溶液、二氯化銅溶液等。
熱塑性液晶聚合物薄膜的粗糙化面,從提高緻密性的觀點來看,算術平均粗糙度(Ra)可以是0.10~0.50μm,較佳為0.11~0.40μm,更佳為0.11~0.35μm,再更佳可為0.12~0.30μm。算術平均粗糙度(Ra),係根據JIS B 0601-2001所測定的高度方向的粗糙度的指標,在基準長度的粗糙度曲線中,以從平均線到粗糙度曲線為止的偏差的絕對值的平均值表示該區間的凹凸狀態者。又,算術平均粗糙度(Ra)係藉由後述實施例中記載的方法來測定。
熱塑性液晶聚合物薄膜的粗糙化面,從提高緻密性的觀點來看,粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)可以是1~80μm,較佳為10~75μm,更佳可為20~70μm。粗糙度曲線要素的平均長度(RSm),係根據JIS B 0601-2001所測定的橫向的粗糙度的指標,在基準長度的粗糙度曲線中,表示從粗糙度曲線與平均線交叉的交點求出的山和谷的周期間隔的平均值者。又,粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)係藉由後述實施例中記載的方法來測定。
作為將熱塑性液晶聚合物薄膜的表面粗糙化處理成特定的粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)的方法,沒有特別的限定,例如,可舉出:與經凹凸粗糙化的金屬箔進行加熱加壓並積層後加以剝離的賦形處理、利用腐蝕性溶液的處理、積層銅箔後進行蝕刻去除的銅箔模製處理等的粗糙化處理,而從能夠緻密地形成凹凸的觀點來看,利用腐蝕性溶液的處理或銅箔模製處理是較佳的。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜,係在由動態黏彈性測定所求出的儲存模數的曲線圖中,在將熔點設為Tm的情況下,在(Tm-50)℃~(Tm-20)℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率可以是-2MPa/℃以下。這樣的熱塑性液晶聚合物薄膜,低溫區域內的儲存模數對溫度的斜率陡,因而可接著的區域窄,在低溫積層條件下接著性不充分,因此需要藉由表面處理等來使接著性提高。而且,對於這樣的熱塑性液晶聚合物薄膜,在使接著性提高的表面處理中,僅利用電漿處理等來改質表面化學組成,並不能得到充分的接著性,但藉由將表面粗糙化成上述特定的十點平均粗糙度(Rzjis
),即使在低溫積層的情況下也能夠得到充分的接著性。作為具有這種特定的動態黏彈性特性的熱塑性液晶聚合物薄膜,例如,可舉出Kuraray股份有限公司製的Vecstar CTF、CTQ。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜,係熱膨脹係數可以是5~25ppm/℃。一般而言,熱塑性液晶聚合物薄膜,係熱膨脹係數會依分子的配向狀態而顯示不同的數值。經調整為特定的熱膨脹係數的熱塑性液晶聚合物薄膜,係不論是在利用腐蝕性溶液的處理等的化學性粗糙化處理的情況下,還是在銅箔模製處理等的機械性粗糙化處理的情況下,均由於已調整為特定的熱膨脹係數,而也能夠藉由對這樣的熱塑性液晶聚合物薄膜施加上述粗糙化處理來使表面的緻密性進一步提高。熱塑性液晶聚合物薄膜的熱膨脹係數較佳為10~24ppm/℃,更佳可為15~23ppm/℃。又,熱膨脹係數係藉由後述實施例中記載的方法來測定。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜,由於其堅硬的構造,因此一般在低剪切區域內的熔融黏度高,300℃下的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔融黏度(剪切速度1,000/s),例如,可以是100Pa.s以上,較佳為150~100,000Pa.s左右(例如,200~100,000Pa.s左右),更佳可為200~10,000Pa.s左右。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點Tm,在得到薄膜的加工性的目的下,能夠在200~360℃(例如,200~330℃)左右的範圍內選擇,較佳為250~320℃左右,更佳可為260~310℃左右。又,熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點Tm係顯示藉由後述實施例中記載的方法所測定的值。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜可以是任意的厚度,例如,也包含5mm以下的板狀或薄片狀者。但是,在用作為多層電路基板的絕緣層的材料的情況下,較佳為使厚度變薄,而另一方面,在用於高頻傳輸線路的情況下,由於厚度越厚,傳輸損失越小,因此較佳為盡可能使厚度變厚。若考慮用於多層電路基板的絕緣層的材料,則熱塑性液晶聚合物薄膜,例如,厚度可以是10~500μm,較佳為15~250μm,更佳為25~180μm。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜的25GHz下的介電正切,例如,可以是0.0025以下(例如,0.0001~0.0023左右),較佳為0.0010~0.0022左右。藉由具有這樣的介電正切,可以實現低電力化、低雜訊化。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜的相對介電常數,係根據薄膜的厚度而不同,例如,25GHz下的熱塑性液晶聚合物薄膜的TD方向的相對介電常數可以是3.25以下(例如,1.8~3.23左右),較佳為2.5~3.20左右。又,一般而言,介電常數能夠藉由對於相對介電常數乘以真空的介電常數(=8.855×10-12
(F/m))來算出。
本發明的製造方法所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜係吸濕性低,其平衡水分率,例如,可以是1.5%以下(例如,0.1~1.4%),較佳為1.3%以下,更佳為1.0%以下。
在本發明的多層電路基板之製造方法中,上述熱塑性液晶聚合物薄膜係用作為接合薄片、覆蓋層,或者是用作為構成後述的基板材料的一部分。
(基板材料)
本發明的製造方法所使用的基板材料,係在上述熱塑性液晶聚合物薄膜的至少一面具備導體層。在本發明中,導體層係指訊號層、電源層、接地層等有導電性的層,例如,包含:至少由具有導電性的金屬所形成的金屬層、及使用公知的電路加工方法在金屬層形成電路圖案的電路層。作為形成導體層的金屬,可以是具有導電性的各種金屬,例如,金、銀、銅、鐵、鎳、鋁或它們的合金金屬等。
本發明的製造方法所使用的基板材料,可以是:在上述熱塑性液晶聚合物薄膜的一面具備金屬層的單面覆金屬之積層體、在兩面具備金屬層的兩面覆金屬之積層體、及將這些覆金屬之積層體的金屬層進行電路加工而形成電路層的單元電路基板(例如,在一面具備電路層的單元電路基板、在一面具備金屬層而在另一面具備電路層的單元電路基板、在兩面具備電路層的單元電路基板)。又,在本發明中,所謂的單元電路基板係指在熱塑性液晶聚合物薄膜的至少一面具備電路層的基板,且為了製造多層電路基板而使用的材料。
僅在熱塑性液晶聚合物薄膜的一面具備導體層的基板材料,從提高作為用於製造多層電路基板的材料的接著性的觀點來看,未具備導體層的薄膜面可以是粗糙化面,其十點平均粗糙度(Rzjis
)可以是0.30~1.90μm,較佳為0.40~1.80μm,更佳可為0.50~1.50μm。此外,熱塑性液晶聚合物薄膜的具備導體層(例如,為電路層的情況)的薄膜面也可以作成粗糙化面,具有上述特定的十點平均粗糙度(Rzjis
)。基板材料的熱塑性液晶聚合物薄膜的粗糙化面能夠藉由上述粗糙化處理來形成。
本發明的製造方法所使用的基板材料,係熱塑性液晶聚合物薄膜的粗糙化面的算術平均粗糙度(Ra)可以是0.10~0.50μm,較佳為0.11~0.40μm,更佳為0.11~0.35μm,再更佳可為0.12~0.30μm。此外,基板材料係熱塑性液晶聚合物薄膜的粗糙化面的粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)可以是1~80μm,較佳為10~75μm,更佳可為20~70μm。
導體層的厚度可以是5~150μm,較佳為6~130μm,更佳可為9~110μm。
導體層的十點平均粗糙度(Rzjis
),從提高與熱塑性液晶聚合物薄膜的接著性及減少傳輸損失的觀點來看,可以是0.50~2.40μm,較佳為0.60~2.00μm,更佳可為0.80~1.80μm。滿足這樣的十點平均粗糙度(Rzjis
)的範圍的導體層的面可以是與熱塑性液晶聚合物薄膜相接的面,也可以是未與熱塑性液晶聚合物薄膜相接的面,也可以兩面都是。在導體層的兩面都滿足十點平均粗糙度(Rzjis
)的情況下,在彼此的面上,十點平均粗糙度(Rzjis
)可以在上述範圍內互異。
本發明的製造方法所使用的基板材料,係熱塑性液晶聚合物薄膜與導體層的接著強度可以是0.40N/mm以上(例如,0.40~2.0N/mm),較佳為0.50N/mm以上,更佳可為0.60N/mm以上。上限沒有特別的限制,可以是3.0N/mm以下。
本發明的多層電路基板之製造方法,在製造基板材料時,可以包含在熱塑性液晶聚合物薄膜形成導體層的步驟。例如,導體層形成步驟中能夠藉由熱接著、濺鍍、蒸鍍、無電解鍍敷等來在熱塑性液晶聚合物薄膜形成導體層。
例如,在利用熱接著的導體層形成步驟中,可以藉由將金屬箔對熱塑性液晶聚合物薄膜進行熱接著來形成金屬層。金屬箔的厚度可以是5~150μm,較佳為6~130μm,更佳可為9~110μm。在熱接著之中,較佳為藉由加熱和施加壓力的熱壓接來使金屬箔接著。在此情況下,處理溫度可以是180~350℃,較佳可為200~330℃。熱壓接之際的壓力,例如,可以是1~10MPa,較佳為2~8MPa。熱壓接之際的時間,例如,可以進行5~90分鐘左右,較佳為進行8~75分鐘左右,更佳可為10~60分鐘左右。
雖然可以將粗糙化前的熱塑性液晶聚合物薄膜和金屬箔進行熱接著,但經粗糙化處理的熱塑性液晶聚合物薄膜的表面係與金屬箔的接著性良好,因此較佳為將粗糙化後的熱塑性液晶聚合物薄膜和金屬箔進行熱接著。在此情況下,熱接著的溫度,在將熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點設為Tm的情況下,可以是(Tm-40)℃~(Tm+5)℃,較佳為(Tm-35)℃~(Tm)℃,更佳為(Tm-30)℃~(Tm-5)℃。
作為金屬箔,較佳為使用銅箔,本發明所使用的銅箔,只要為一般可在電路基板中使用的銅箔,便沒有特別的限定,可以是壓延銅箔、電解銅箔中的任一者。
在濺鍍法或蒸鍍法方面,係進行藉由濺鍍或蒸鍍金屬而形成金屬層的步驟。濺鍍法或蒸鍍法係電子基板製造領域中公知的方法,可使用如此之公知的方法。
在無電解鍍敷法方面,係進行藉由使金屬從包含金屬離子的溶液析出而形成金屬層的步驟。無電解鍍敷法係使用非導電性材料(塑膠、陶瓷等)的鍍敷製品之製造領域中公知的方法,可使用如此之公知的方法。
此外,可以將藉由上述方法所形成的金屬層進行蝕刻而形成電路圖案作為電路層,也可以藉由將電路圖案轉印至熱塑性液晶聚合物薄膜等來形成電路圖案。
此外,粗糙化處理步驟和導體層形成步驟可以依不同的順序進行,例如,可以藉由對粗糙化前的熱塑性液晶聚合物薄膜進行導體層形成步驟,之後進行粗糙化處理步驟,來得到基板材料,也可以對藉由粗糙化處理步驟所得到的粗糙化後的熱塑性液晶聚合物薄膜進行導體層形成步驟,藉此來得到基板材料。此外,在導體層形成步驟中,在蝕刻金屬層形成電路層的情況下,可以在形成金屬層後、形成電路層前進行粗糙化處理步驟,此外,也可以利用銅箔模製處理中的蝕刻,與電路層的形成同時地進行粗糙化處理步驟。
在對粗糙化前的熱塑性液晶聚合物薄膜進行導體層形成步驟,之後藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來進行粗糙化處理步驟的情況下,導體層的防腐處理會被無機金屬氫氧化物的溶液去除,而有導體層(例如,銅箔)的表面發生腐蝕的可能性,因此可以將導體層的防腐處理加以保護,例如,可以使用保護薄膜來保護導體層。
(重疊步驟)
本發明的多層電路基板之製造方法具備:重疊步驟,其係以至少包含單元電路基板的具有電路層的面、和基板材料的不具有導體層的薄膜面、接合薄片或覆蓋層直接重疊的部分的方式重疊而得到堆疊體。在堆疊體中,與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊之熱塑性液晶聚合物薄膜的面為粗糙化面,其十點平均粗糙度(Rzjis
)為0.30~1.90μm,較佳可為0.40~1.80μm,更佳可為0.50~1.50μm。作為與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊之熱塑性液晶聚合物薄膜的面,可舉出:基板材料(單面覆金屬之積層體、或在一面具備電路層的單元電路基板)的不具有導體層的薄膜面、接合薄片的任一面或覆蓋層的任一面。
構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為5片以上。此處的熱塑性液晶聚合物薄膜,包含接合薄片、覆蓋層所使用的熱塑性液晶聚合物薄膜及基板材料中的熱塑性液晶聚合物薄膜,這些熱塑性液晶聚合物薄膜可以使用相同者,也可以使用相異者。在本發明中,由於利用粗糙化後的熱塑性液晶聚合物薄膜進行接著,因此可以達成低溫積層下的高接著化及高緊貼化,即使是在使用多片熱塑性液晶聚合物薄膜製造多層電路基板的情況下,也能夠抑制電路圖案的位置偏離。構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數較佳可為6片以上,更佳可為7片以上。構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數的上限沒有特別的限定,例如,可以是150片以下。
堆疊體,只要以單元電路基板的具有電路層的面、和基板材料(單面覆金屬之積層體、或在一面具備電路層的單元電路基板)的不具有導體層的薄膜面、接合薄片或覆蓋層直接相接的方式重疊即可,可以根據所要的多層電路基板的構成,包含:作為接合薄片、覆蓋層的熱塑性液晶聚合物薄膜、金屬箔、基板材料(覆金屬之積層體、單元電路基板等)、預先製造的電路基板(多層電路基板等)等。此外,堆疊體也可以包含:具有貫穿孔(through hole)的基板材料、具有貫穿孔的預先製造的電路基板等。本發明的製造方法中,在使用多層電路基板作為堆疊體所使用的材料的情況下,可以增加該多層電路基板的層數。
(熱壓接步驟)
本發明的多層電路基板之製造方法具備:熱壓接步驟,其係將堆疊體進行熱壓接。在熱壓接步驟中,在將構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點設為Tmmin
的情況下,熱壓接時的溫度為(Tmmin
-40)℃~(Tmmin
+5)℃。本發明的多層電路基板之製造方法中,由於使用具有粗糙化面的熱塑性液晶聚合物薄膜,因此即使是在低溫積層條件下,其粗糙化面也能夠追隨導體層(金屬箔)的表面凹凸,因此粗糙化面和導體層的接著性良好。另外,由於熱塑性液晶聚合物薄膜的粗糙化面的錨定效果,因此粗糙化面和熱塑性液晶聚合物薄膜之間的接著性也良好。熱壓接時的溫度較佳為(Tmmin
-35)℃~(Tmmin
)℃,更佳可為(Tmmin
-30)℃~(Tmmin
-5)℃。此外,作為構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜,可以是具有粗糙化面的熱塑性液晶聚合物薄膜。
此外,構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜,可以是熔點都相同的熱塑性液晶聚合物薄膜,也可以包含熔點相異的複數種類的熱塑性液晶聚合物薄膜,例如,堆疊體中的全部熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點Tm可以是在200~360℃(例如,250~360℃)的範圍內,較佳為在260~330℃的範圍內,更佳為在270~320℃的範圍內,再更佳可為在270~310℃的範圍內。在包含熔點相異的複數種類的熱塑性液晶聚合物薄膜的情況下,例如,構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最高熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點可以是(Tmmin
+60)℃以下,較佳為(Tmmin
+50)℃以下,更佳為(Tmmin
+40)℃以下。
在熱壓接步驟時施加的壓力,能夠根據熱塑性液晶聚合物薄膜的性質,例如,從0.5~6MPa的寬廣範圍選出,從抑制流動(flow)的觀點來看,較佳為0.8~5.5MPa,更佳可為1~5MPa。此外,熱壓接步驟中的熱壓接時間,從抑制流動的觀點來看,例如,可以進行1~60分鐘左右,較佳為進行5~40分鐘左右,更佳為10~30分鐘左右。
熱壓接步驟所使用的裝置能夠使用真空熱壓裝置、加熱輥積層設備等來進行,較佳為使用真空熱壓裝置。在使用真空熱壓裝置的情況下,熱壓接可以在真空度1500Pa以下的真空下進行,較佳為在1300Pa以下,更佳為在1100Pa以下進行。
本發明的多層電路基板之製造方法,只要有包含重疊步驟便沒有特別的限定,可以是將各種基板材料、接合薄片、覆蓋層等重疊而一次性地進行熱壓接的一次性積層法,也可以是增建工法(build-up method)中的一步驟。本發明的多層電路基板之製造方法,係即使在低溫積層下,層間接著性也良好,能夠抑制電路圖案的位置偏離,因此與按單層進行接著的增建工法相比,能夠大幅地縮短步驟的一次性積層法是較佳的。
此外,在製造多層電路基板之際,可以根據需要而進行公知或慣用地進行的各種製造步驟(例如,電路形成步驟、貫通連接步驟、層間連接步驟、零件安裝步驟等)。
例如,本發明的多層電路基板之製造方法可以包含如下的步驟:在熱塑性液晶聚合物薄膜、基板材料、預先製造的電路基板形成導通孔(via hole)及/或貫穿孔。作為形成導通孔、貫穿孔的方法,沒有特別的限定,例如,能夠使用利用二氧化碳氣體雷射、YAG雷射、準分子雷射等雷射的加工、利用鹼性溶液的化學蝕刻、利用鑽孔(drill)的加工等之公知的方法。作為將導電體填充於導通孔、貫穿孔的方法,能夠使用目前公知的方法,能夠使用利用無電解鍍銅、電解鍍銅的圖案鍍敷或埋入導電性糊(paste)等的方法。藉由將具有導通孔、貫穿孔的熱塑性液晶聚合物薄膜、基板材料、電路基板用作為堆疊體的各層,可以在多層電路基板形成IVH(Interstitial Via Hole;局部層間導通孔)。
本發明的多層電路基板之製造方法可以藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來同時進行粗糙化處理及除渣處理。在如上所述形成導通孔、貫穿孔的情況下,在開孔之際會產生渣滓(smear)這樣的樹脂殘渣。去除該渣滓的處理為除渣處理,而由於利用無機金屬氫氧化物的處理能夠與粗糙化處理同時地進行除渣處理,因此能夠有效率地製造多層電路基板。例如,在熱塑性液晶聚合物薄膜、基板材料、電路基板形成導通孔及/或貫穿孔後,藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來進行粗糙化處理,從而也可以同時地進行除渣處理。
以下,針對多層電路基板之製造方法的實施形態,參照圖式加以說明。又,本發明不限於此實施形態。
圖1A係供說明基於本發明的第1實施形態的多層電路基板之製造方法用的示意剖面圖,顯示多層電路基板的積層前的狀態,該多層電路基板係準備單面覆金屬之積層體111、單元電路基板112、及接合薄片105,在厚度方向上將它們重疊來製造。單面覆金屬之積層體111係在熱塑性液晶聚合物薄膜101的一面具備金屬層103。單元電路基板112係在熱塑性液晶聚合物薄膜101的一面具備電路層104,在另一面具備金屬層103。接合薄片105係熱塑性液晶聚合物薄膜101的兩面為粗糙化面102、102。圖1A中,準備了3片單元電路基板112,它們各自可以使用相同者,也可以使用相異者。此外,準備了3片接合薄片105,它們各自可以使用相同者,也可以使用相異者。又,單面覆金屬之積層體111的未具備金屬層103之熱塑性液晶聚合物薄膜101的面也可以是粗糙化面,此外,單元電路基板112的具備電路層104之熱塑性液晶聚合物薄膜101的露出面也可以是粗糙化面。
如圖1A所示,在厚度方向上依序重疊單面覆金屬之積層體111、接合薄片105、單元電路基板112、接合薄片105、單元電路基板112、接合薄片105、及單元電路基板112而形成堆疊體。藉由將此堆疊體一次性地進行熱壓接,可得到圖1B所示的多層電路基板100。熱壓接能夠以上述裝置及條件來進行。由於接合薄片105的兩面為粗糙化面102,因此即使是在低溫的積層條件下,也能夠使該粗糙化面102、和單面覆金屬之積層體111的熱塑性液晶聚合物薄膜101的面、以及單元電路基板112的電路層104的面及金屬層103的面的接著性變佳,特別是能夠使存在於堆疊體更內部的層的接合薄片105和單面覆金屬之積層體111及單元電路基板112的接著性變佳。
單元電路基板112的熱塑性液晶聚合物薄膜101、作為接合薄片105的熱塑性液晶聚合物薄膜101、及單面覆金屬之積層體111的熱塑性液晶聚合物薄膜101,係熔點可以是相同的,也可以是相異的。在使用熔點相異者的情況下,作為熱壓接的溫度條件的熔點Tmmin
,係熔點最低的熱塑性液晶聚合物薄膜101的熔點Tm成為基準。圖1A中,熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為7片。
圖2A係供說明基於本發明的第2實施形態的多層電路基板之製造方法用的示意剖面圖,顯示多層電路基板的積層前的狀態,該多層電路基板係準備單面覆金屬之積層體211、單元電路基板212及單元電路基板213,在厚度方向上將它們重疊來製造。單面覆金屬之積層體211係在熱塑性液晶聚合物薄膜201的一面具備金屬層203,另一面為粗糙化面202,在熱塑性液晶聚合物薄膜201的內部具備導通孔206。單元電路基板212係在熱塑性液晶聚合物薄膜201的一面具備電路層204,另一面為粗糙化面202,在熱塑性液晶聚合物薄膜201的內部具備導通孔206。單元電路基板213係在熱塑性液晶聚合物薄膜201的兩面具備電路層204、204,且具備在厚度方向上貫通而連接雙方的電路層的導通孔206。這些導通孔206中,可以填充無電解鍍銅、電解鍍銅或導電性糊。
又,單元電路基板212的具備電路層204之熱塑性液晶聚合物薄膜201的面也可以是粗糙化面,此外,單元電路基板213的具備電路層204之熱塑性液晶聚合物薄膜201的露出面也可以是粗糙化面。
單面覆金屬之積層體211、單元電路基板212及單元電路基板213,例如,可以依以下方式製造,但也可以適宜依不同順序進行各種步驟。
單面覆金屬之積層體211,例如,可以依以下方式製造。首先,藉由上述方法而在熱塑性液晶聚合物薄膜201形成導通孔206,之後,藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來形成粗糙化面202,同時能夠去除在形成導通孔206時產生的渣滓。然後,藉由熱壓接來將金屬箔積層於粗糙化處理後的熱塑性液晶聚合物薄膜201的一面而形成金屬層203之後,能夠於導通孔206填充利用無電解鍍銅、電解鍍銅的圖案鍍敷、或導電性糊,從而製造單面覆金屬之積層體211。
此外,單元電路基板212,例如,可以依以下方式製造。藉由上述方法而在熱塑性液晶聚合物薄膜201形成導通孔206,之後,藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來形成粗糙化面202,同時能夠去除在形成導通孔206時產生的渣滓。然後,藉由熱壓接來將金屬箔積層於粗糙化處理後的熱塑性液晶聚合物薄膜201的一面,藉由蝕刻來形成電路層204之後,能夠於導通孔206填充利用無電解鍍銅、電解鍍銅的圖案鍍敷、或導電性糊,從而製造單元電路基板212。
單元電路基板213,例如,可以依以下方式製造。藉由熱壓接來將金屬箔積層於熱塑性液晶聚合物薄膜201的兩面,藉由蝕刻來形成電路層204。然後,藉由上述方法來形成導通孔206,以保護薄膜保護電路圖案之後,藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來進行除渣處理,同時也能夠將沒有電路圖案的部分粗糙化。之後,能夠於導通孔206填充利用無電解鍍銅、電解鍍銅的圖案鍍敷、或導電性糊,從而製造單元電路基板213。
如圖2A所示,依序重疊單面覆金屬之積層體211、單元電路基板212、單元電路基板212、單元電路基板212、單元電路基板213、單元電路基板212、及單面覆金屬之積層體211而形成堆疊體。在形成堆疊體時,為了防止電路圖案的位置偏離,可以藉由公知或慣用的方法來進行電路圖案的對位,例如,可舉出:大量壓合(mass lamination)法、釘扎壓合(pin lamination)法。藉由將此堆疊體一次性地進行熱壓接,可得到圖2B所示的多層電路基板200。熱壓接能夠以上述裝置及條件來進行。由於單面覆金屬之積層體211及單元電路基板212具有粗糙化面202,因此即使是在低溫的積層條件下,也能夠使該等粗糙化面202、和單元電路基板212及單元電路基板213中的熱塑性液晶聚合物薄膜201的面及電路層204的面的接著性變佳,特別是能夠使存在於堆疊體更內部的層的單元電路基板212彼此之間及單元電路基板212和單元電路基板213的接著性變佳。另外,由於能夠藉由低溫的積層條件來抑制熱塑性液晶聚合物薄膜201的流動,故即使因各電路層204而為複雜的電路圖案形狀,也能夠抑制電路圖案的位置偏離。
單面覆金屬之積層體211的熱塑性液晶聚合物薄膜201、單元電路基板212的熱塑性液晶聚合物薄膜201、及單元電路基板213的熱塑性液晶聚合物薄膜201,係熔點可以是相同的,也可以是相異的。在使用熔點相異者的情況下,作為熱壓接的溫度條件的熔點Tmmin
,係熔點最低的熱塑性液晶聚合物薄膜201的熔點Tm成為基準。圖2A中,熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為7片。
[多層電路基板]
藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板具備:包含熱塑性液晶聚合物薄膜的複數層的絕緣層、及至少一層的電路層,包含在絕緣層/電路層/絕緣層這樣的狀態下進行積層的部分。藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板,由於能夠抑制電路圖案的位置偏離,因此電路的可靠性高。
在電路層被絕緣層包夾的情況下,由於在絕緣層/電路層/絕緣層這樣的狀態下予以積層,且電路層形成有電路圖案,因此絕緣層係在與電路層相接的部分(電路圖案部)、及與彼此的絕緣層相接的部分(非電路圖案部)接著。由於2層絕緣層當中的至少一個絕緣層之與電路層相接的面為粗糙化面,因此和與電路層相接的部分、及與另一絕緣層相接的部分的接著性良好。較佳為在兩個絕緣層中,與電路層相接的面皆為粗糙化面。
在本發明中,絕緣層,只要是由熱塑性液晶聚合物薄膜形成即可,構成多層電路基板的複數個絕緣層,各自可以是相同的,也可以是相異的。此外,在各絕緣層相異的情況下,它們可以具有相異的熔點。
藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板可以具備5層以上(例如,6層以上,較佳為7層以上)的絕緣層。絕緣層的上限沒有特別的限定,可以是150層以下。
藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板可以具備5層以上的導體層,其中至少3層可以是電路層。作為形成導體層的金屬,可以是上述具有導電性的各種金屬,較佳可以是銅。
多層電路基板的合計厚度可以是150μm以上,較佳為200μm以上,更佳可為250μm以上。多層電路基板的合計厚度的上限沒有特別的限定,例如,可以是20mm以下(例如,5000μm以下)。
絕緣層的粗糙化面和導體層(電路層或金屬層)的剝離強度可以是0.40N/mm以上(例如,0.40~2.0N/mm),較佳為0.50N/mm以上,更佳可為0.60N/mm以上。上限沒有特別的限制,可以是3.0N/mm以下。特別是,在以絕緣層/電路層/絕緣層這樣的狀態下進行積層的部分中,絕緣層的粗糙化面和電路圖案部的剝離強度可以是0.40N/mm以上(例如,0.40~2.0N/mm),較佳為0.50N/mm以上,更佳可為0.60N/mm以上。上限沒有特別的限制,可以是3.0N/mm以下。
此外,在以絕緣層/電路層/絕緣層這樣的狀態下進行積層的部分中,在絕緣層間相接的部分的剝離強度可以是0.40N/mm以上(例如,0.40~2.0N/mm),較佳為0.50N/mm以上,更佳可為0.60N/mm以上。上限沒有特別的限制,可以是3.0N/mm以下。
導體層的十點平均粗糙度(Rzjis
),從提高與絕緣層的接著性及減少傳輸損失的觀點來看,可以是0.50~2.40μm,較佳為0.60~2.00μm,更佳可為0.80~1.80μm。滿足這樣的十點平均粗糙度(Rzjis
)的範圍的導體層的面可以與絕緣層的粗糙化面相接。此外,這樣的導體層的面也可以與構成多層電路基板的複數個絕緣層當中具有最低熔點的絕緣層相接。
藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板中,由於由熱塑性液晶聚合物薄膜所形成的絕緣層和導體層的緊貼性良好,因此可以減少存在於導體層(例如,銅箔的凹凸)與絕緣層之間的空隙。例如,即使是在將多層電路基板保持在288℃的環境下30秒鐘的情況下,也可以防止在多層電路基板表面產生高度100μm以上的膨脹。此外,即使是在溫度85℃、濕度85%的條件下將多層電路基板靜置100小時的情況下,也可以防止在多層電路基板表面產生高度100μm以上的膨脹。
藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板,由於使用介電特性優異的熱塑性液晶聚合物作為絕緣材料,因此能夠特別適合用作為高頻電路基板。多層電路基板,不僅是包含僅傳輸高頻訊號的電路者,也包含:在同一平面上亦一併設有傳輸非高頻訊號之訊號的傳輸路徑的電路,該傳輸路徑係將高頻訊號轉換為低頻訊號,將所生成的低頻訊號輸出至外部的傳輸路徑,或是供給為了驅動應對高頻之零件而供給的電源用的傳輸路徑等。
[實施例]
以下,藉由實施例更詳細地說明本發明,但本實施例對本發明不構成任何限定。又,在以下的實施例及比較例中,藉由下述的方法測定各種物性。
[熔點]
使用微差掃描熱卡計(島津製作所股份有限公司製),從熱塑性液晶聚合物薄膜取樣既定的大小放入試料容器,將在以10℃/min的速度從室溫升溫至400℃之際所出現的吸熱峰的位置,當作熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點Tm。
[膜厚]
膜厚係使用數位厚度計(Mitsutoyo股份有限公司製),在TD方向上、以1cm間隔測定所得到的薄膜,將從中心部及端部任意地選出的10點的平均值當作膜厚。
[儲存模數對溫度的斜率]
將熱塑性液晶聚合物薄膜切出成縱10mm、橫5mm,製作試驗片。使用黏彈性測定裝置(NETZSCH製,DMA242E Artemis),將試驗片安裝於試料支架(holder),將頻率設為1Hz,將荷重設為0.2N,將測定模式設為拉伸模式,在室溫至350℃的溫度範圍內以5℃/min的升溫速度測定儲存模數。
在所得到的儲存模數的曲線圖(縱軸:儲存模數(MPa),橫軸:溫度(℃))中,使用在上述測定所得到的熔點Tm,從儲存模數相對於(Tm-50)℃至(Tm-20)℃之間的30℃溫度變化之變化量,算出斜率。
[表面粗糙度]
使用觸針式的表面粗糙度計(Mitsutoyo股份有限公司製,Surftest SJ-201P),按照JIS B 0601-2001,分別測定十點平均粗糙度(Rzjis
)、算術平均粗糙度(Ra)及粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)。測定係使用圓錐的斜角為60度、前端曲率半徑為2μm的針。此等係將基準長度設為0.8mm,在不同場所測定3次,以3次之平均值的形式算出。
[熱膨脹係數]
使用熱機械分析裝置(島津製作所股份有限公司製,TMA-50),在寬度5mm、長度20mm的熱塑性液晶聚合物薄膜的兩端施加1g的拉伸荷重,基於以5℃/min的速度從室溫升溫至200℃後,以20℃/min的速度冷卻至室溫(30℃以下),再度以5℃/min的速度升溫至350℃時的30℃與150℃之間的長度變化來算出。
[剝離強度]
按照JIS C 5016-1994,使用拉伸試驗機(NIDEC-SHIMPO Corporation製,數位測力計(Digital Force Gauge) FGP-2),進行電路層與熱塑性液晶聚合物薄膜之間的剝離強度之測定。單元電路基板的內層銅箔與接合薄膜之間的剝離強度,係一邊以每分鐘50mm的速度,將單元電路基板的內層銅箔相對於被熱壓接的接合薄膜在90°的方向上撕除,一邊測定銅箔的撕除強度,將所得到的值當作內層銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜的剝離強度(N/mm)。此外,單元電路基板的沒有電路的部分與接合薄膜之間的剝離強度,係一邊在相同的條件下將單元電路基板的熱塑性液晶聚合物薄膜相對於被熱壓接的接合薄膜在90°的方向上撕除,一邊測定熱塑性液晶聚合物薄膜的撕除強度,將所得到的值當作熱塑性液晶聚合物薄膜/熱塑性液晶聚合物薄膜的剝離強度(N/mm)。
[圖案偏離]
在用於製造多層電路基板的具有電路圖案的單元電路基板中,預先設置基準標記(mark),測定基準標記與電路圖案的距離(L1)。將使用該單元電路基板所得到的多層電路基板的剖面,使用旋轉式微切片機(microtome)(Leica製,HistoCore MULTICUT)切出剖面並進行切割,以光學顯微鏡確認剖面。在剖面中,測定基準標記與電路圖案的距離(L2),算出與先前測定的距離的差(L2-L1)當作電路圖案的位置偏離。若電路圖案的位置偏離係在±20μm以內,則為合格的且評價為「無」,在有超過±20μm的電路圖案的位置偏離的情況下,則為不合格的且評價為「有」。
[高溫高濕試驗]
將所得到的多層電路基板投入高溫高濕試驗機(ESPEC股份有限公司製,ARS-1100-J),在溫度85℃、濕度85%的條件下靜置100小時,藉由目視來觀察是否有膨脹產生在多層電路基板上。將產生膨脹的情況設為「不良」,將沒有產生膨脹的情況設為「良」。
又,在多層電路基板表面上觀察到高度100μm以上的隆起之際,判斷為產生膨脹。
[焊料耐熱性試驗]
將所得到的電路基板,在焊料浴中、288℃的環境下靜置30秒鐘,藉由目視來觀察是否有膨脹產生在電路基板上。將產生膨脹的情況設為「不良」,將沒有產生膨脹的情況設為「良」。
又,在電路基板表面上觀察到高度100μm以上的隆起之際,判斷為產生膨脹。
(製造例1)
在熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)的兩面,重疊電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,CF-H9A-HD2,重疊面的Rzjis
=1.1μm,另一面的Rzjis
=1.5μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接10分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜/電解銅箔的構成的積層體。
在所得到的積層體的一個電解銅箔面,藉由進行化學蝕刻法來製作電路圖案,得到具有電路圖案的單元電路基板(A)。又,單元電路基板(A)的熱塑性液晶聚合物薄膜,係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例2)
在熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)的單面,重疊電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,CF-H9A-HD2,重疊面的Rzjis
=1.1μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接10分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜的構成的積層體。
對於構成所得到的積層體的熱塑性液晶聚合物薄膜之沒有接觸電解銅箔的面,使其在80℃下接觸使氫氧化鉀溶解於70%一乙胺水溶液並調整為13.5當量濃度的腐蝕性溶液10分鐘以進行粗糙化處理,得到一面被粗糙化的單面覆銅之積層體(B)。又,單面覆銅之積層體(B)的熱塑性液晶聚合物薄膜,係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例3)
對熔點280℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTF)的兩面,使其在80℃下接觸使氫氧化鉀溶解於70%一乙胺水溶液並調整為13.5當量濃度的腐蝕性溶液10分鐘以進行粗糙化處理,得到兩面被粗糙化的接合薄膜(C)。又,接合薄膜(C),係230~260℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-9.56MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例4)
在熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)的兩面,重疊電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,CF-H9A-HD2,重疊面的Rzjis
=1.1μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接10分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜/電解銅箔的構成的積層體。
藉由三氯化鐵蝕刻液去除所得到的積層體的一面的電解銅箔,得到一面被粗糙化的單面覆銅之積層體(B’)。又,單面覆銅之積層體(B’)的熱塑性液晶聚合物薄膜,係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例5)
在熔點280℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTF)的兩面,重疊電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,CF-H9A-HD2,重疊面的Rzjis
=1.1μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接60分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜/電解銅箔的構成的積層體。
藉由三氯化鐵蝕刻液去除所得到的積層體的兩面的電解銅箔,得到兩面被粗糙化的接合薄膜(C’)。又,接合薄膜(C’),係230~260℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-9.56MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例6)
除了取代熔點280℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTF),而變更為熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)外,與製造例3同樣地得到兩面被粗糙化的接合薄膜(C’’)。又,接合薄膜(C’’),係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例7)
除了取代熔點280℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTF),而變更為熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)外,與製造例5同樣地得到兩面被粗糙化的接合薄膜(C’’’)。又,接合薄膜(C’’’),係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例8)
在熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)的兩面,重疊電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,CF-H9A-HD2,重疊面的Rzjis
=1.1μm,另一面的Rzjis
=1.5μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接10分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜/電解銅箔的構成的積層體。
在所得到的積層體的一個電解銅箔面,使用MECetchBOND(CZ-8000),進行粗糙化(Rzjis
=2.5μm),在該進行過粗糙化的電解銅箔面,藉由進行化學蝕刻法來製作電路圖案,得到具有電路圖案的單元電路基板(D)。又,單元電路基板(D)的熱塑性液晶聚合物薄膜,係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為
-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例9)
在熔點305℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTQ)的單面,重疊電解銅箔(福田金屬箔粉工業股份有限公司製,CF-H9A-HD2,重疊面的Rzjis
=1.1μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接10分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜的構成的單面覆銅之積層體(E)。又,單面覆銅之積層體(E)的熱塑性液晶聚合物薄膜,係255~285℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-6.97MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例10)
使用熔點280℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTF)作為接合薄膜(F)。又,接合薄膜(F),係230~260℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-9.56MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
(製造例11)
在熔點280℃、膜厚50μm的熱塑性液晶聚合物薄膜(Kuraray股份有限公司製,Vecstar CTF)的兩面,重疊電解銅箔(JX金屬股份有限公司製,PCM,重疊面的Rzjis
=3.0μm),使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接60分鐘,製作電解銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜/電解銅箔的構成的積層體,藉由剝離兩面的電解銅箔來進行賦形處理,得到接合薄膜(G)。又,接合薄膜(G),係230~260℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-9.56MPa/℃,熱膨脹係數為20ppm/℃。
將上述製造例整理於表7。
[表7]
熱塑性液晶聚合物薄膜 | 接著面 | ||||||||||
使用薄膜 | 儲存彈性模 數對溫度的 斜率 (MPa/℃) | 熱膨脹係數 (ppm/℃) | 熔點Tm (℃) | 薄膜 | 銅箔(電路) | ||||||
表面處理 | 十點平均 粗糙度 (Rzjis ) (μm) | 算術平均 粗糙度 (Ra) (μm) | 粗糙度曲線要 素的平均長度 (RSm) (μm) | 表面處理 | 十點平均 粗糙度 (Rzjis ) (μm) | ||||||
製造例1 | 單元電路基板(A) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | - | - | - | - | 未處理 | 1.5 |
製造例2 | 單面覆銅之積層體(B) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | 腐蝕性溶液 處理 | 0.72 | 0.21 | 50 | - | - |
製造例3 | 接合薄膜(C) | CTF | -9.56 | 20 | 280 | 腐蝕性溶液 處理 | 0.70 | 0.21 | 50 | - | - |
製造例4 | 單面覆銅之積層體(B’) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | 銅箔模製 處理 | 1.00 | 0.30 | 50 | - | - |
製造例5 | 接合薄膜(C’) | CTF | -9.56 | 20 | 280 | 銅箔模製 處理 | 1.03 | 0.32 | 50 | - | - |
製造例6 | 接合薄膜(C’’) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | 腐蝕性溶液 處理 | 0.72 | 0.22 | 50 | - | - |
製造例7 | 接合薄膜(C’’’) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | 銅箔模製 處理 | 1.02 | 0.32 | 50 | - | - |
製造例8 | 單元電路基板(D) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | - | - | - | - | MECetch BOND | 2.5 |
製造例9 | 單面覆銅之積層體(E) | CTQ | -6.97 | 20 | 305 | 未處理 | 0.22 | 0.05 | 100 | - | - |
製造例10 | 接合薄膜(F) | CTF | -9.56 | 20 | 280 | 未處理 | 0.22 | 0.05 | 100 | - | - |
製造例11 | 接合薄膜(G) | CTF | -9.56 | 20 | 280 | 賦形處理 | 2.01 | 0.81 | 200 | - | - |
(實施例1)
將在製造例1所得到的單元電路基板(A)、在製造例2所得到的單面覆銅之積層體(B)、及在製造例3所得到的接合薄膜(C),以圖1A的方式重疊,使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為260℃,在4MPa的壓力下進行壓接30分鐘,製作(A)/(C)/(A)/(C)/(A)/(C)/(B)的構成的多層電路基板。
針對所得到的多層電路基板,將確認單元電路基板(A)的電路圖案的部分與接合薄膜(C)之間(內層銅箔/熱塑性液晶聚合物薄膜)的剝離強度、單元電路基板(A)的沒有電路圖案的部分與接合薄膜(C)之間(熱塑性液晶聚合物薄膜/熱塑性液晶聚合物薄膜)的剝離強度、圖案偏離、高溫高濕試驗、及耐熱性試驗的結果顯示於表8。又,表8中係顯示:與單元電路基板的具有電路層的面相接的熱塑性液晶聚合物薄膜的表面粗糙度、儲存模數對溫度的斜率及熱膨脹係數、以及構成堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點Tmmin
。
(實施例2)
將在製造例1所得到的單元電路基板(A)、在製造例4所得到的單面覆銅之積層體(B’)、及在製造例5所得到的接合薄膜(C’),以圖1A的方式重疊,使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為260℃,在4MPa的壓力下進行壓接30分鐘,製作(A)/(C’)/(A)/(C’)/(A)/(C’)/(B’)的構成的多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
(實施例3)
將在製造例1所得到的單元電路基板(A)、在製造例2所得到的單面覆銅之積層體(B)、及在製造例6所得到的接合薄膜(C’’),以圖1A的方式重疊,使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接30分鐘,製作(A)/(C’’)/(A)/(C’’)/(A)/(C’’)/(B)的構成的多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
(實施例4)
將在製造例1所得到的單元電路基板(A)、在製造例4所得到的單面覆銅之積層體(B’)、及在製造例7所得到的接合薄膜(C’’’),以圖1A的方式重疊,使用真空熱壓裝置,將加熱盤設定為300℃,在4MPa的壓力下進行壓接30分鐘,製作(A)/(C’’’)/(A)/(C’’’)/(A)/ (C’’’)/(B’)的構成的多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
(比較例1)
除了使用在製造例9所得到的單面覆銅之積層體(E)及在製造例10所得到的接合薄膜(F),來取代單面覆銅之積層體(B)及接合薄膜(C)外,與實施例1同樣地製作(A)/(F)/(A)/(F)/(A)/(F)/(E)的構成的多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
(比較例2)
除了在熱壓接中將加熱盤設定在300℃外,與比較例1同樣地製作多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
(比較例3)
除了使用在製造例11所得到的接合薄膜(G)來取代接合薄膜(F),在熱壓接中將加熱盤設定為280℃外,與比較例1同樣地製作(A)/(G)/(A)/(G)/(A)/(G)/(E)的構成的多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
(比較例4)
除了使用在製造例8所得到的單元電路基板(D)來取代單元電路基板(A),在熱壓接中將加熱盤設定為280℃外,與比較例1同樣地製作(D)/(F)/(D)/(F)/ (D)/(F)/(E)的構成的多層電路基板。針對所得到的多層電路基板,將各種評價結果顯示於表8。
[表8]
多層電路基板構成 | 接著面表面處理 | 接著面表面粗糙度 | 薄膜的 儲存模數對溫度的斜率 (MPa/℃) | 薄膜熱 膨脹係數 (ppm/℃) | 薄膜熔點 Tmmin (℃) | 熱壓接溫度 (℃) | 剝離強度 | 圖案偏離 | 高溫高濕試驗 | 焊料耐熱性試驗 | ||||||
薄膜 | 內層 銅箔 | 薄膜 | 內層銅箔 | 內層 銅箔/ 薄膜 (N/mm) | 薄膜/ 薄膜 (N/mm) | |||||||||||
十點平均粗糙度 (Rzjis ) (μm) | 算術平均粗糙度 (Ra) (μm) | 粗糙度曲線要素的平均長度 (RSm) (μm) | 十點平均粗糙度 (Rzjis ) (μm) | |||||||||||||
實施例1 | (A)/(C)/(A)/(C)/(A)/(C)/(B) | 腐蝕性 溶液處理 | - | 0.70 | 0.21 | 50 | 1.5 | -9.56 | 20 | 280 | 260 | 0.7 | 1.0 | 無 | 良 | 良 |
實施例2 | (A)/(C’)/(A)/(C’)/(A)/(C’)/(B’) | 銅箔模製處理 | - | 1.03 | 0.32 | 50 | 1.5 | -9.56 | 20 | 280 | 260 | 0.7 | 1.0 | 無 | 良 | 良 |
實施例3 | (A)/(C’’)/(A)/(C’’)/(A)/(C’’)/(B) | 腐蝕性 溶液處理 | - | 0.72 | 0.22 | 50 | 1.5 | -6.97 | 20 | 305 | 300 | 0.7 | 1.0 | 無 | 良 | 良 |
實施例4 | (A)/(C’’’)/(A)/(C’’’)/(A)/(C’’’)/(B’) | 銅箔模製處理 | - | 1.02 | 0.32 | 50 | 1.5 | -6.97 | 20 | 305 | 300 | 0.7 | 1.0 | 無 | 良 | 良 |
比較例1 | (A)/(F)/(A)/(F)/(A)/(F)/(E) | - | - | 0.22 | 0.05 | 100 | 1.5 | -9.56 | 20 | 280 | 260 | 0.1 | 0.2 | 無 | 不良 | 不良 |
比較例2 | (A)/(F)/(A)/(F)/(A)/(F)/(E) | - | - | 0.22 | 0.05 | 100 | 1.5 | -9.56 | 20 | 280 | 300 | 0.2 | 0.5 | 有 | 不良 | 不良 |
比較例3 | (A)/(G)/(A)/(G)/(A)/(G)/(E) | 賦形處理 | - | 2.01 | 0.81 | 200 | 1.5 | -9.56 | 20 | 280 | 280 | 0.3 | 0.6 | 無 | 良 | 不良 |
比較例4 | (D)/(F)/(D)/(F)/(D)/(F)/(E) | - | MECetch BOND | 0.22 | 0.05 | 100 | 2.5 | -9.56 | 20 | 280 | 280 | 0.7 | 0.5 | 無 | 不良 | 不良 |
如表8所示,在實施例1及3方面,由於使用具有特定的粗糙化面的熱塑性液晶聚合物薄膜作為接合薄膜,因此儘管熱壓接溫度係比該熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點低的溫度,但該熱塑性液晶聚合物薄膜、與單元電路基板(A)的電路圖案的部分及沒有電路圖案的部分的剝離強度皆仍高,接著性良好。然後,由於低溫積層下在熱很難傳達到的內部的層中緊貼性也良好,因此對高溫高濕的耐久性及焊料耐熱性也良好。另外,在以多層進行熱壓接的情況下容易發生樹脂流動,但由於是藉由低溫積層來製造多層電路基板,因此能夠抑制電路圖案的位置偏離。
此外,在實施例2及4方面,在藉由銅箔模製處理來將作為接合薄膜的熱塑性液晶聚合物薄膜粗糙化的情況下,由於也具有特定的粗糙化面,因此與利用腐蝕性溶液處理的實施例1及3同樣地,儘管為低溫積層,但接著性及緊貼性仍良好,並且能夠抑制電路圖案的位置偏離。
另一方面,在比較例1方面,由於使用並未施加粗糙化處理而不具有特定的粗糙化面的熱塑性液晶聚合物薄膜,因此特別是與電路圖案的部分的剝離強度極低,接著性差。此外,對高溫高濕的耐久性及焊料耐熱性也不充分,緊貼性差。
此外,在比較例2方面,由於是在高溫下進行積層,因此引起了電路圖案的位置偏離。
在比較例3方面,雖然藉由賦形處理來將熱塑性液晶聚合物薄膜進行粗糙化,但由於不具有特定的粗糙化面,因此特別是與電路圖案的部分的剝離強度係實用上並非充分。此外,焊料耐熱性不充分,緊貼性差。
在比較例4方面,雖然對銅箔施加粗糙化處理,能夠使與熱塑性液晶聚合物薄膜的剝離強度變高,但對高溫高濕的耐久性及焊料耐熱性不充分,緊貼性差。
[產業上利用之可能性]
藉由本發明的製造方法所得到的多層電路基板,例如,作為在電子.電氣.通訊工業領域中的印刷配線板,在高頻用電路基板、車載用感測器、可攜式機器用電路基板、天線等用途上是有用的。
如上所述,一邊參照圖式,一邊說明了本發明的合適的實施例,但只要為同業者,則看了本件說明書,便可以在顯而易見的範圍內輕易推測出各種變更及修正。
由此,這樣的變更及修正係解釋為在由申請專利範圍所限定的發明之範圍內者。
100,200:多層電路基板
101,201:熱塑性液晶聚合物薄膜
102,202:粗糙化面
103,203:導體層(金屬層)
104,204:電路層
105:接合薄片
206:導通孔
111,211:單面覆金屬之積層體
112,212,213:單元電路基板
本發明可以由參考附件圖式之以下的合適實施形態的說明而更加清楚地理解。然而,實施形態及圖式係僅僅用於圖示及說明者,不該被用來限定本發明的範圍。本發明的範圍係由附件的申請專利範圍所限定。在附件圖式中,複數個圖式中的同一元件符號表示同一部分。圖式未必是以一定的比例尺表示,為了表現出本發明的原理而進行了誇大。
圖1A係供說明基於本發明的第1實施形態的多層電路基板之製造方法用的示意剖面圖,顯示積層前的狀態。
圖1B係供說明基於本發明的第1實施形態的多層電路基板之製造方法用的示意剖面圖,顯示積層後的狀態。
圖2A係供說明基於本發明的第2實施形態的多層電路基板之製造方法用的示意剖面圖,顯示積層前的狀態。
圖2B係供說明基於本發明的第2實施形態的多層電路基板之製造方法用的示意剖面圖,顯示積層後的狀態。
101:熱塑性液晶聚合物薄膜
102:粗糙化面
103:導體層(金屬層)
104:電路層
105:接合薄片
111:單面覆金屬之積層體
112:單元電路基板
Claims (9)
- 一種多層電路基板之製造方法,該多層電路基板之製造方法具備: 準備步驟,其係準備在熱塑性液晶聚合物薄膜的至少一面具有導體層的複數個基板材料、以及任選地包含熱塑性液晶聚合物薄膜的接合薄片(bonding sheet)及/或覆蓋層(cover layer)的步驟,該複數個基板材料當中導體層係至少包含具有電路圖案的電路層的單元電路基板; 重疊步驟,其係以至少包含該單元電路基板的具有電路層的面、和該基板材料的不具有導體層的薄膜面、該接合薄片或該覆蓋層直接重疊的部分的方式重疊而得到堆疊體;和 將該堆疊體進行熱壓接的步驟, 其中該重疊步驟中與單元電路基板的具有電路層的面直接重疊之熱塑性液晶聚合物薄膜的面為粗糙化面,其十點平均粗糙度(Rzjis )為0.30~1.90μm, 構成該堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜的合計片數為5片以上, 在該熱壓接步驟中,在將構成該堆疊體的熱塑性液晶聚合物薄膜當中具有最低熔點的熱塑性液晶聚合物薄膜的熔點設為Tmmin 的情況下,熱壓接時的溫度為(Tmmin -40)℃~(Tmmin +5)℃。
- 如請求項1的多層電路基板之製造方法,其中具有粗糙化面的該熱塑性液晶聚合物薄膜,係在由其動態黏彈性測定所求出的儲存模數(storage modulus)的曲線圖(profile)中,在將熔點設為Tm的情況下,在(Tm-50)℃~(Tm-20)℃範圍內的儲存模數對溫度的斜率為-2MPa/℃以下。
- 如請求項1或2的多層電路基板之製造方法,其中具有粗糙化面的該熱塑性液晶聚合物薄膜的熱膨脹係數為5~25ppm/℃。
- 如請求項1至3中任一項的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的該粗糙化面的算術平均粗糙度(Ra)為0.10~0.50μm。
- 如請求項1至4中任一項的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的該粗糙化面的粗糙度曲線要素的平均長度(RSm)為1~80μm。
- 如請求項1至5中任一項的多層電路基板之製造方法,其中導體層的表面的十點平均粗糙度(Rzjis )為0.50~2.40μm。
- 如請求項1至6中任一項的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的該粗糙化面,係藉由以無機金屬氫氧化物進行處理來予以粗糙化的面。
- 如請求項7的多層電路基板之製造方法,其係包含藉由以無機金屬氫氧化物處理熱塑性液晶聚合物薄膜的表面來進行粗糙化處理的步驟,在該粗糙化處理步驟中也藉由利用無機金屬氫氧化物的處理來同時進行除渣(desmear)處理。
- 如請求項1至6中任一項的多層電路基板之製造方法,其中熱塑性液晶聚合物薄膜的該粗糙化面,係藉由進行銅箔模製(replica)處理來予以粗糙化的面。
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