专利名称：多层印刷电路布线板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及多层印刷电路布线板的构造，具有用于它的基板和该构造的多层印刷电路布线板的制造方法，特别是涉及连接器引线等的电路连接器。
背景技术：
近年来，通过半导体器件的高集成化，高速化，推动了电子设备向小型化，高性能化发展。要考虑今后电子设备高速化的进一步发展，但是在超过50MHz的高频电路中，产生了由于布线的电特性引起的种种问题。例如，作为高频电路的布线构造，至今广泛使用微带构造，但是伴随着电子设备的小型化，高性能化，布线图案的宽度减小，使抑制在微带构造中在布线之间发生的串扰变得困难了，又，信号的高速化助长了串扰噪声量的增加，使抑制在微带布线构造中的串扰噪声变得困难了。
为了解决上述问题，日本平成9年公开的9-283930号专利公报提出了一个方案。这个方案是形成接地电路导体的铜层积板与形成接地电路导体和信号电路导体的薄膜状铜层积板是由层积构成的薄膜粘接基材和贯通孔形成的多层印刷电路布线板，在该布线板上形成同轴电路构造。通过这样的构成，能够形成信号电路导体完全被接地电路导体覆盖的带状构造的同轴电路，并且也能够设置用于内层之间的层间连接的拜耳孔，能够得到没有辐射噪声，串扰噪声影响的，作为高速信号转送线路的多层印刷电路布线板。
在这个多层印刷电路布线板中，设置用于层间连接的贯通孔。这个制造方法，首先，分别制作形成接地电路导体的铜层积板和形成接地电路导体和信号电路导体的薄膜状铜层积板，在制成的层积化的同轴构造的一体型电路构造体中，打出用作贯通孔的孔，通过在必要的贯通孔中插入设置接点的短路销钉，可以设定装置基板等，并且不用孔加工，而用镀铜和刻蚀处理形成用于内层之间的层间连接的拜耳孔。
但是，在日本平成9年公开的9-283930号专利公报的方法中，需要在非流动型环氧树脂浸渍玻璃料中形成直径与铜层积板的接合面的直径相等的孔。进一步，存在着当通过层积使形成贯通孔的上述铜层积板和形成孔的上述非流动型环氧树脂浸渍玻璃料一体化时，必须使铜层积板的贯通孔和非流动型环氧树脂浸渍玻璃料的孔位置一致那样的问题。
本发明的目的是提供能够解决上述已有技术问题，用简便的工序制造多层印刷电路布线板，并且能够便宜地进行大量生产的制造方法。又，本发明的其它目的是提供能够高效率地形成多层印刷电路布线板的布线取出口的制造方法。
发明内容
本发明者们为了达到上述目的，通过刻蚀处理制作整个布线板，达到最好采用在这个阶段设置布线取出口的制造方法那样的结论，从而完成本发明。
即，本发明的多层印刷电路布线板的特征是它具有在内部完全被接地电路覆盖的信号电路导体并同时设置布线取出口。
如果根据本发明，因为不需要通过将所需数目的暂时层积品重合起来进行本层积实现一体化那样的复杂处理，所以不需要在非流动型环氧树脂浸渍玻璃料中形成直径与铜层积板的接合面直径相等的孔，进一步此后，因为也不需要进行确认预先制作的铜层积板的贯通孔与非流动型环氧树脂浸渍玻璃料的孔的位置是否重合那样的复杂处理，所以可以容易地形成布线取出口，能够容易地尺寸再现性良好地处理大量制品。
在多层印刷电路布线板中，信号电路导体最好包含分支形状。
又，本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的特征是在以0.1～3％的压下率压接铜箔和镍箔制成的用于多层印刷电路布线板的基板上，通过铜的选择刻蚀在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体和布线取出口。
在这个制造方法中，用于多层印刷电路布线板的基板最好是由铜/镍/铜/镍/铜5层构成的。
又，在这个制造方法中，用于多层印刷电路布线板的基板最好通过以0.1～3％的压下率压接一面或两面上具备镀镍层的铜箔，其它的铜箔或在一面上具备镀镍层的铜箔进行制造。
又，本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的特征是在以0.1～3％的压下率压接铜箔和银箔制成的用于多层印刷电路布线板的基板上，通过铜的选择刻蚀在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体。
在这个制造方法中，用于多层印刷电路布线板的基板最好是由铜/银/铜3层构成的。
又，在这个制造方法中，用于多层印刷电路布线板的基板最好通过以0.1～3％的压下率压接一面上具备镀银层的铜箔和其它的铜箔进行制造。
又，在这个制造方法中，最好在用于多层印刷电路布线板的基板一面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁和用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁和布线取出口，除去镍层，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，在基板里面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁，对中间的铜层进行刻蚀形成信号电路，在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，通过在两面上进行镀铜形成屏蔽壁。
又，在这个制造方法中，最好在用于多层印刷电路布线板的基板上，在该基板的一面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁或用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，在基板里面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁，对中间的铜层进行刻蚀形成信号电路，在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，通过在两面上在成为布线取出口的部分以外进行镀铜形成屏蔽壁。
又，在这个制造方法中，信号电路导体最好成为包含分支形状的形状。
又，在本发明的多层印刷电路布线板上形成布线取出口的方法的特征是在用于多层印刷电路布线板的基板的一面的铜层上形成用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成布线取出口的屏蔽壁，除去镍层，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，进行基板里面的铜层的刻蚀并在刻蚀面上涂敷绝缘树脂。
又，在本发明的多层印刷电路布线板上形成布线取出口的方法的特征是在用于多层印刷电路布线板的基板的一面的铜层上形成用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成布线取出口的屏蔽壁后，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，进行基板里面的铜层的刻蚀形成电路屏蔽壁，通过刻蚀中间的银层形成信号电路，并且在刻蚀面上涂敷绝缘树脂。
图1是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是用于多层印刷电路布线板的基板的侧面图。图2是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在用于多层印刷电路布线板的基板上涂敷抗蚀剂时的侧面图。图3是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在进行铜的选择刻蚀并且除去镍层后的侧面图。图4是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在涂敷绝缘树脂时的侧面图。图5是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在涂敷了抗蚀剂时的侧面图。图6是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在进行铜的选择刻蚀并且除去镍层后的侧面图。图7是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在涂敷了抗蚀剂时的侧面图。图8是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是铜刻蚀后的侧面图。图9是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是涂敷绝缘树脂后的侧面图。图10是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是在非电解镀铜后的侧面图。图11是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是用于多层印刷电路布线板的基板的侧面图。图12是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是涂敷抗蚀剂后的侧面图。图13是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是涂敷绝缘树脂和涂敷后的侧面图。图13是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是涂敷绝缘树脂和涂敷抗蚀剂后的侧面图。图14是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是刻蚀和涂敷绝缘树脂后的侧面图。图15是本发明的多层印刷电路布线板的制造方法的工序说明图，是非电解镀铜后的侧面图。图16是本发明的多层印刷电路布线板的布线取出口部分的斜视图。图17是表示要在本发明的多层印刷电路布线板上形成分支的布线板时的光刻图的平面图。图18是在本发明的多层印刷电路布线上形成分支的布线板的情况的在刻蚀后的状态的立体图。图19是表示要在本发明的多层印刷电路布线板上形成分支的布线板的信号电路的一个例子的立体图。图20是表示在本发明的多层印刷电路布线板上形成分支的布线板的信号电路的一个例子的平面图。图21是本发明的金属基板的制造装置的正面截面图。
具体实施例方式
本发明提供以在内部具有完全被接地电路覆盖的信号电路导体并同时设置布线取出口为特征的多层印刷电路布线板。本发明的多层印刷电路布线板能够如下地制造出来。
作为制造多层印刷电路布线板的材料，最好使用用于印刷电路布线板的基板。
作为用于印刷电路布线板的基板，能够举出将铜(Cu)箔和镍(Ni)箔组合起来构成的基板，例如由Cu/Ni/Cu/Ni/Cu的5层构成的基板。
又，除了上述基板外，也可以举出将铜箔和银(Ag)箔组合起来构成的基板，作为这种组合的例子，例如，可以举出由Cu/Ag/Cu构成的基板。又，最好用以0.1～3％的压下率压接在一面上具有镀银层的铜箔和其它铜箔制成的基板。
此外，我们将前述的铜箔和镍箔组合起来构成的基板作为材料制造的多层印刷电路布线板作为本发明的第1实施形态，将由后述的铜箔和银箔形成的基板构成的多层印刷电路布线板作为本发明的第2实施形态进行说明。
因为两者在制造方法上基本上是共同的，所以基本上我们在说明本发明的第1实施形态的基础上，关于本发明的第2实施形态只举出其不同点。
我们参照图1说明与本发明的第1实施形态有关的多层印刷电路布线基板的构成例，由镀镍层(厚度最好在0.5～3μm)或镍箔(厚度5～10μm)构成的刻蚀阻挡层11，12与在成为由铜箔构成的布线层(厚度最好在10～100μm)的铜层14的两面接合，形成基极的心子。
又，在两个刻蚀阻挡层的外侧上进一步形成铜箔(厚度最好在10～100μm)层10，13。这些形成屏蔽壁。
其次，我们说明与本发明的第1实施形态有关的多层印刷电路布线板的制造方法。
首先，当制造多层印刷电路布线板时在成为内部导体层的铜层14的两面上层积成为刻蚀阻挡层11，12的镀镍层或镍箔层制成附有镍层的铜箔。此外，为了在下面的记载中说明方便起见，我们举出镀镍层的情形进行说明，但是对取而代之使用镍箔的情形也能够同样地进行。
与第1实施形态有关的多层印刷电路布线板，基本上，是以0.1～3％的压下率将形成导体层等的铜箔和形成刻蚀阻挡层的镍箔或镀镍层积体冷压接在一起制成的。
为了进行冷压接，预先对各材料进行活性化处理。活性化处理，如本申请人以前在日本平成1年公开的1-224184号专利公报中揭示的那样，可以通过(1)在1.33×10～1.33×10-2Pa的极低压非活性气体的气氛中，(2)使具有接合面的上述铜箔和上述镍层或上述铜箔和上述银层分别接地的一方作为电极A，在电极A与被绝缘支持的其它电极B之间加上1～50MHz的交流电压进行库仑放电，(3)并且，在由上述库仑放电产生的等离子中露出的电极面积在电极B的面积的1/3以下，(4)进行溅射刻蚀处理实现。
实际上例如，在图21所示的基板制造装置中将镀镍的铜箔卷在卷轴23上。又，将成为柱状导体17的铜箔10卷在卷轴25上。同时卷动来自卷轴23，25的镀镍的铜箔11，12和铜箔14，卷到其一部分突出到刻蚀室26内的电极滚筒27，28上，在刻蚀室26内，通过溅射刻蚀处理进行活性化。
此后，用设置在真空槽29内的压延装置30进行冷压接，将具有3层构造的用于半导体组件的基板31卷在卷取滚筒32上。
其次，再次将这个具有3层构造的用于半导体组件的基板31卷在卷轴23上。又，将成为屏蔽壁18的铜箔33(参照图1)卷在卷轴25上。分别卷动来自卷轴23，25的基板31和铜箔33，卷到其一部分突出到刻蚀室26内的电极滚筒27，28上，在刻蚀室26内，通过溅射刻蚀处理进行活性化。这时的活性化处理也在与上述相同的条件下进行。
这样如图1所示，得到具有与本发明的第1实施形态有关的5层构造的用于印刷电路布线板的基板34。
又，能够通过使用上述设备反复进行压接，以铜/镍/铜/镍/铜的顺序，制造出将铜层设置在表面层和里面层，使镍层处于中间层的多层基板。
进一步，通过设置3个以上的卷轴，在这些卷轴上设置铜箔和镍箔等，同时接受来自3个以上的卷轴供给的箔，能够通过1次压接制造出多层构造的基板。
又，本发明的第2实施形态中的由铜箔和银箔构成的用于印刷电路布线板的基板如图11中的铜/银/铜3层构成的例子所示。这也是以0.1～3％的压下率将形成导体层等的铜箔和镍箔或镀银层积体冷压接在一起制成的，但是能够与上述第1实施形态有关的基板相同地进行制造。
这样制成的用于多层印刷电路布线板的基板被切断成所要大小后，通过铜的选择刻蚀，制成在内部具有完全被接地电路覆盖的信号电路导体的多层印刷电路布线板。
能够形成所要电路那样地进行选择刻蚀。所以，当然既可以形成直线的电路，也可以形成具有复杂分支的电路。
下面我们说明在本发明的第1实施形态的用于多层印刷电路的布线板的情形，即用图1的铜，镍，铜，镍，铜的5层基板作为原料的情形。
首先，对铜箔10进行选择刻蚀，溶解并除去铜箔10留下柱状导体17。其次，将刻蚀液变更成镍刻蚀液除去镍层11。除去后的状态如图3所示。此外，这时留下的柱状导体17成为屏蔽壁或布线取出口。
作为铜箔的刻蚀液，最好使用硫酸+过氧化氢水溶液或过硫化氢氨水溶液，又，作为镍刻蚀液，例如最好使用例如市场上出售的麦鲁泰克斯(メルテツクス)公司的麦鲁斯特利普(メルストリツプ)N-950等。
此外，刻蚀处理是通过将被处理体浸渍在刻蚀水溶液中进行的，但是也可以通过将刻蚀水溶液喷射喷雾到或滴到被刻蚀面上进行。在喷射喷雾，滴下的情形中，如果用旋转涂敷等方法实施抗蚀剂处理则只有最上层是充分的。在浸渍在刻蚀液中进行刻蚀处理的情形中，在50℃的刻蚀溶液中浸渍1～10分钟左右进行刻蚀，但是能够根据作业量，时间等确定各各溶液温度，浸渍时间的最佳条件。
其次，在刻蚀处理后的空隙中涂敷绝缘树脂形成绝缘树脂层18，研磨它的表面露出柱状导体层17的表面(图4)。作为这个情形中的绝缘树脂能够使用环氧树脂，聚酰亚胺树脂等。
另一方面，在与具有铜箔10的面相反一侧的铜箔13的表面上，涂敷与上述相同的光刻胶(参照图5)。这里，当完成时在形成布线取出口的部分上，不涂敷抗蚀剂是重要的。
接着，进行铜箔13的选择刻蚀，溶解并除去铜箔留下柱状导体17，进一步变更刻蚀液也除去镍层12(图6)。这时成为柱状导体17的部分最终形成屏蔽壁(参照图10的标号21)。此外，作为刻蚀液可以使用与前次相同的刻蚀液。
其次，如图7所示，再一次涂敷光刻胶。这时，在成为布线取出口的部分上涂敷抗蚀剂。接着进行曝光，显影，此后，如图8所示通过选择刻蚀除去中间铜层14。这时的刻蚀液也与上述的刻蚀液相同。
在结束中间铜层的选择刻蚀后，在刻蚀后的空隙中充填与前次相同的环氧树脂，聚酰亚胺树脂等构成的绝缘树脂，形成树脂层18(参照图9)，接着，研磨表面露出柱状导体17的表面。进一步，在形成信号电路的柱状导体的露出部分的上层涂敷光刻胶层16，进行曝光，显影。
其次，如图10所示，用非电解镀铜层19覆盖除去布线取出口部分的全体，形成屏蔽壁。这样，完成了在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体及其取出口的多层印刷电路布线板。
其次，我们说明与本发明的第2实施形态有关的3层基板的情形。除了基板是3层外，通过进行与第1实施形态的情形相同的铜的选择刻蚀，能够制造出在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体的多层印刷电路布线板。
3层基板的处理操作与上述第1实施形态的5层基板的情形基本相同，但是因为不存在刻蚀阻挡层，所以省去了除去刻蚀阻挡层工序。
首先，准备好如图11所示的3层构造的基板，如图12所示在铜箔10的表面形成光刻胶膜16后，进行曝光，显影。
其次，进行铜箔10的选择刻蚀，溶解并除去铜箔10留下柱状导体17。接着，在刻蚀处理后的空隙中涂敷，充填绝缘树脂形成绝缘层18，进一步研磨它的表面露出柱状导体17的表面。这个状态如图13所示。作为绝缘树脂能够使用环氧树脂，聚酰亚胺树脂等。
此后，在铜箔13的另一个面的表面上，与第1实施形态相同，除了布线取出口部分外涂敷光刻胶16(参照图13)，进行铜箔13的选择刻蚀，接着用硝酸二铁水溶液作为刻蚀液进行银箔15的选择刻蚀，溶解并除去铜箔和银箔留下柱状导体17(参照图14)。
最后，如图15所示，在刻蚀后的空隙中充填由与前次相同的环氧树脂或聚酰亚胺树脂构成的绝缘树脂，形成绝缘树脂层18(参照图14)，在这个元件全体上实施非电解镀铜，留下信号电路形成部分，用铜覆盖它的全体，形成屏蔽壁(参照图15)。
这样，制造出设置了布线取出口的本发明的多层印刷电路布线板(参照图16)。
此外，要制作分支形状的信号布线时，与所要的布线形状一致地描绘上述制造工序中的光刻图。例如，要制作T字型布线时，通过在铜箔上描绘图17所示的光刻图后进行选择刻蚀，得到如图18所示的屏蔽壁。然后，顺次进行各工序，形成所要的T字型信号电路(参照图19，图20)。根据这个原理，不仅能够容易地形成T字型电路而且也能够容易地形成复杂的电路。
本发明的多层印刷电路布线板能够用对加压接合得到的多层基板反复进行刻蚀处理那样的单纯的方法容易地制造出来。又，能够容易地设置布线取出口，并且能够容易地尺寸再现性良好地制造大量制品。特别是，因为即便是具有复杂构造的多层印刷电路布线板也能够容易地制造出来，所以在工业上是很有用的。
权利要求
1.多层印刷电路布线板，它的特征是在内部具有完全被接地电路覆盖的信号电路导体并同时设置布线取出口。
2.权利要求项1记载的多层印刷电路布线板，其中信号电路导体包含分支形状。
3.多层印刷电路布线板的制造方法，它的特征是在以0.1～3％的压下率压接铜箔和镍箔制成的用于多层印刷电路布线板的基板上，通过铜的选择刻蚀在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体和布线取出口。
4.权利要求项3记载的多层印刷电路布线板的制造方法，其中用于多层印刷电路布线板的基板是由铜/镍/铜/镍/铜5层构成的。
5.权利要求项3或4记载的多层印刷电路布线板的制造方法，其中用于多层印刷电路布线板的基板是通过以0.1～3％的压下率压接一面或两面上具备镀镍层的铜箔，其它的铜箔或在一面上具备镀镍层的铜箔制造的。
6.多层印刷电路布线板的制造方法，它的特征是在以0.1～3％的压下率压接铜箔和银箔制成的用于多层印刷电路布线板的基板上，通过铜的选择刻蚀在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体。
7.权利要求项6记载的多层印刷电路布线板的制造方法，其中用于多层印刷电路布线板的基板是由铜/银/铜3层构成的。
8.权利要求项6或7记载的多层印刷电路布线板的制造方法，其中用于多层印刷电路布线板的基板是通过以0.1～3％的压下率压接一面上具备镀银层的铜箔和其它的铜箔制造的。
9.权利要求项3～5中任何一项记载的多层印刷电路布线板的制造方法，它的特征是在权利要求项3～5中任何一项记载的用于多层印刷电路布线板的基板一面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁和用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁和布线取出口，除去镍层，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，在基板里面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁，对中间的铜层进行刻蚀形成信号电路，在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，通过在两面上进行镀铜形成屏蔽壁。
10.权利要求项6～8记载的多层印刷电路布线板的制造方法，它的特征是在权利要求项6～8中任何一项记载的用于多层印刷电路布线板的基板上，在该基板的一面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁或用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，在基板里面的铜层上形成用于形成电路屏蔽壁的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成电路屏蔽壁，对中间的铜层进行刻蚀形成信号电路，在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，通过在两面上除了成为布线取出口的部分以外进行镀铜形成屏蔽壁。
11.权利要求项9或10记载的多层印刷电路布线板的制造方法，其中信号电路导体成为包含分支形状的形状。
12.多层印刷电路布线板上形成布线取出口的方法，它的特征是在权利要求项3～5中任何一项记载的用于多层印刷电路布线板的基板的一面的铜层上形成用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成布线取出口的屏蔽壁，除去镍层，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，进行基板里面的铜层的刻蚀，并在刻蚀面上涂敷绝缘树脂。
13.在权利要求项6～8中任何一项记载的多层印刷电路布线板上形成布线取出口的方法，它的特征是在权利要求项6～8中任何一项记载的用于多层印刷电路布线板的基板的一面的铜层上形成用于形成布线取出口的光刻图后，进行铜的选择刻蚀形成布线取出口的屏蔽壁后，接着在刻蚀面上涂敷绝缘树脂后，进行基板里面的铜层的刻蚀形成电路屏蔽壁，通过刻蚀中间的银层形成信号电路，并且在刻蚀面上涂敷绝缘树脂。
全文摘要
本发明的目的是提供能够容易地设置布线取出口，能够容易地尺寸再现性良好地制造大量制品的多层印刷电路布线板构造及其制造方法。为此，本发明的多层印刷电路布线板的特征是在内部具有完全被接地电路覆盖的信号电路导体并同时设置布线取出口，信号电路导体最好包含分支形状。多层印刷电路布线板是通过选择地刻蚀以0.1～3％的压下率压接铜箔和镍箔制成的基板的铜，在内部形成完全被接地电路覆盖的信号电路导体和布线取出口制成的。
文档编号H05K1/02GK1413429SQ00817587
公开日2003年4月23日 申请日期2000年12月21日 优先权日1999年12月22日
发明者西條谨二, 大泽真司, 冈本浩明, 吉田一雄 申请人:东洋钢钣株式会社