专利名称：双片层合且单面贴有金属箔的层叠板及其制造方法、以及单面印制电路板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及双片层合且单面贴有金属箔的层叠板及其制造方法、以及单面印制电 路板及其制造方法，特别涉及适用于多层电路板、搭载半导体芯片的基板及半导体封装基 板等中的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板及其制造方法、以及使用该双片层合且单面 贴有金属箔的层叠板的单面印制电路板及其制造方法。
背景技术：
以往，BOC(Board On Chip)基板等中所用的单面贴有金属箔的层叠板大部分是如 下所示地制造的。首先，将所需片数的预成型料重叠而制成层叠体。此后，在其两面侧叠加 金属箔而制成两面板贴有金属箔的层叠板。其后，仅蚀刻两面板贴有金属箔的层叠板的一 面侧，除去铜箔而制成单面贴有金属箔的层叠板。在此种加工中存在着一面的铜箔必然会 浪费掉的问题。所以，为了有效地制造单面贴有金属箔的层叠板，提出过如下的方法，S卩，在脱模 材料的各个面侧，重叠规定片数的预成型料及金属箔而加热加压，制成双片层合且单面贴 有金属箔的层叠板，然后分离为2片(例如参照专利文献1)。另外，还提出过如下的方法， 即，使用脱模薄膜，通过提高与基材的剥离性，以图有效地制造单面贴有金属箔的层叠板 (例如参照专利文献2)。此外，还提出过如下的施工方法，即，使用2片覆铜层叠板，在其间， 将与覆铜层叠板相比更小的不与覆铜层叠板相互粘接的薄膜夹设于覆铜层叠板的内侧，利 用加热加压制成模拟多层板，在电路加工后剥离(例如参照文献3)。专利文献1 日本特开平7-302977号公报专利文献2 日本特开2007-90581号公报专利文献3 日本特开2001-308548号公报如果像专利文献1那样，在不将双片层合且单面贴有金属箔的层叠板分离为2片 的状态下，对两面进行电路加工、阻焊剂涂布、Ni-Au镀敷、外形加工等各种处理，则作业效 率就会不佳。但是，由于在脱模材料中使用铝，因此如果仍在双片层合的状态下进行各种处 理，就会有处理中所用的药液渗入双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的单面板与脱模材 料的层合面(以下称作“层合面”)的情况。该情况下，可以考虑设置清洗所附着的药液成 分的工序，然而渗入层合面的药液难以用普通的清洗除去。由此，药液就会残存，从而会有 将其他的处理中所用的药液污染的问题。另外，在电路加工中，还有脱模材料的铝溶解掉的 问题。如果像专利文献2那样，在脱模材料中使用脱模薄膜，则可以解决如上所述的药 液的渗入、脱模材料的溶解之类的问题。但是，在阻焊剂的老化这样的达到高温的工序中， 会有因脱模薄膜的收缩而使其层合面剥离的问题。另外，对于像专利文献3那样，使用2片覆铜层叠板，将预成型料和与覆铜层叠板 相比更小的不与覆铜层叠板相互粘接的薄膜夹设于覆铜层叠板的内侧来进行加工的施工方法，无法对支承基板全面进行电路加工，效率变差。另外，在薄膜的位置偏移的情况下，无 法很好地获得产品，变为次品的概率升高。
发明内容
根据以上叙述，本发明的目的在于，提供如下的双片层合且单面贴有金属箔的层 叠板及其制造方法，即，不会有制造过程中所用的药液的渗入，脱模材料的剥离性良好，在 高温处理时不会有因脱模薄膜的收缩而使其层合面剥离的情况。另外，目的还在于，提供使 用了该双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的单面印制电路板及其制造方法。上述问题可以利用下述的本发明来解决。即，本发明提供一种双片层合且单面贴 有金属箔的层叠板，是将2组构成体夹隔着脱模材料按照使各自的预成型料处于内侧的方 式利用加热加压处理叠加而成的，上述构成体是在1片预成型料的一面、或多片预成型料 的层叠体的一面叠加金属箔而成的，上述脱模材料是由树脂材料、或组合了该树脂材料与 金属材料的复合材料构成的薄膜，其厚度为10 200 μ m，并且在实施上述加热加压处理的 温度下的上述脱模材料的热收缩率为1. 5%以下。另外，本发明提供一种双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的制造方法，该双片 层合且单面贴有金属箔的层叠板是在1片预成型料的一面、或在多片预成型料的层叠体的 一面叠加金属箔而制作构成体，将2组该构成体夹隔着脱模材料按照使各自的预成型料处 于内侧的方式实施加热加压处理而叠加的，上述脱模材料是由树脂材料、或将该树脂材料 与金属材料组合的复合材料构成的薄膜，其厚度为10 200 μ m，并且在实施上述加热加压 处理的温度下的上述脱模材料的热收缩率为1. 5%以下。此外，本发明提供一种单面印制电路板，在对上述双片层合且单面贴有金属箔的 层叠板的两面实施电路加工处理、阻焊剂涂布处理、Ni-Au镀敷处理、以及外形加工处理后， 或在实施上述各处理的至少任意一种后，将上述2组单面贴有金属箔的层叠板分别与上述 脱模材料分离。另外，提供一种单面印制电路板的制造方法，在对上述双片层合且单面贴有金属 箔的层叠板的两面实施电路加工处理、阻焊剂涂布处理、Ni-Au镀敷处理、以及外形加工处 理后，或在实施上述各处理的至少任意一种后，将上述2组单面贴有金属箔的层叠板分别 与上述脱模材料分离。根据本发明，可以提供如下的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板及其制造方 法，即，不会有制造过程中所用的药液的渗入，脱模材料的剥离性良好，在高温处理时不会 有因脱模薄膜的收缩而使其层合面剥离的情况。另外，根据本发明，可以提供使用了该双片 层合且单面贴有金属箔的层叠板的单面印制电路板及其制造方法。
图1是表示本发明的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的制造方法的一例的 概略说明图。1表示预成型料，2表示金属箔，3表示脱模材料，4表示镜板。
具体实施例方式[1]双片层合且单面贴有金属箔的层叠板
本发明的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板是将2组构成体夹隔着脱模材料 按照使各自的预成型料处于内侧的方式利用加热加压处理叠加而成的，上述构成体是在1 片预成型料的一面、或多片预成型料的层叠体的一面叠加金属箔而成的。下面，对本发明的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板进行说明。(脱模材料)本发明中所用的脱模材料形成如下的形态，S卩，利用加热加压处理在印制电路板 的制造过程中将自身不与预成型料剥离地粘接，然而在有意地剥离时，可以很容易地用手 从双片层合且单面贴有金属箔的层叠板上将预成型料剥离。此外，该脱模材料是由树脂材 料、或将该树脂材料与金属材料组合了的复合材料构成的薄膜。如果仅用金属材料来构成 脱模材料，则在电路板的制造过程中，容易产生各种药液的渗入，然而通过用如上所述的材 料来构成脱模材料，就不会有药液的渗入，可以减少由残留于与脱模材料的层合面中的药 液造成的不良影响。脱模材料的热收缩率在实施加热加压处理的温度下，必须达到1. 5%以下，优选达 到1. 0%以下，更优选达到0. 01 0. 9%，进一步优选达到0. 01 0. 8%。如果热收缩率超 过1.5%，则在阻焊剂的老化之类的高温下(例如160°C以上)，容易产生脱模材料的收缩， 其层合面会剥离。即，脱模材料的耐热性变差。而且，热收缩率是使用三维测定器(Mitsutoyo制)测定用180°C的干燥机处理1 小时前后的尺寸，求出(加热处理前后的尺寸的差/加热处理前的尺寸)而设为收缩率。另外，脱模材料的加热加压处理后的伸长的降低率优选为加热加压处理前的50% 以下，更优选为30%以下，进一步优选为1 20%。通过设为50%以下，就可以防止将脱模 材料剥离时的破裂的产生，可以使剥离性更为良好。而且，对于伸长的降低率，是如下求出的，S卩，使用精密万能试验机(岛津制作所 制)，将上述加热加压处理前的脱模材料和上述加热加压处理后的脱模材料分别以5mm/ min的拉伸速度拉伸，测定断裂时的试样长度L，首先根据实验前的试样长度Ltl和断裂时的 试样长度L利用下述式1算出上述加热加压处理前的伸长率(Etl)和上述加热加压处理后 的伸长率(E)。伸长率(E，E0)(% ) = (L-L0) X 100/L。 (式 1)然后，利用下述式2算出伸长的降低率。伸长的降低率(％) = (E-E0) X 100/E0 (式 2)作为构成脱模材料的树脂材料，可以举出聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、聚醚砜、聚苯 砜、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰胺、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚 缩醛、乙酸纤维素、聚-4-甲基-戊烯-1、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及这 些树脂的衍生物。其中，优选聚苯硫醚、聚酰亚胺。另外，在脱模材料由将树脂材料和金属材料组合了的复合材料构成的情况下，作 为树脂材料，可以使用上述的材料。作为金属材料，可以使用不锈钢、黄铜等。作为复合材 料的形态，可以举出如下的形态，即，在由树脂材料构成的薄膜上，(a)利用冲压处理等设置 由金属材料构成的薄膜(例如极薄的金属箔)或薄片，(b)利用蒸镀等设置由金属材料构 成的层。另外，为了调整粘接性，也可以对脱模材料实施表面粗糙化处理(削光处理)。该 情况下，金属层的厚度优选为小于1 μ m。如果小于1 μ m，则即使在电路板的制造过程中将
5层叠板端部暴露于各种药液中，药液也不会渗入到里部，可以将由药液造成的不良影响限 制为最小限度。而且，在作为复合材料使用的情况下，作为树脂材料，除了上述的以外，还可以使 用氟树脂(聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等)。脱模材料的厚度设为10 200 μ m，优选设为12 125 μ m，更优选设为40 125 μ m。如果厚度小于10 μ m,则脱模材料的强度不足，将脱模材料从双片层合且单面贴有 金属箔的层叠板上分离时，会因脱模材料破裂等而使剥离性变差。另外，构成双片层合且单 面贴有金属箔的层叠板时的处置性也会不佳。如果厚度超过200 μ m,则从获得的容易度、价 格的方面考虑不够理想。而且，上述脱模材料根据需要也可以在上述厚度的范围内重叠多片使用。通过重 叠多片，有时脱模材料从双片层合且单面贴有金属箔的层叠板上的分离就会变得容易。(金属箔)作为金属箔，可以使用在普通的印制电路板中所用的金属箔，例如可以使用铜箔。 作为铜箔，无论是电解铜箔还是压延铜箔都可以，厚度没有特别限定。所以，可以使用在印 制电路板中普遍使用的厚度105 μ m以下的铜箔、可剥型的铜箔。而且，也可以取代可剥型，而使用具有铝载流子或镍载流子之类的可蚀刻型的铜箔。另外，虽然在印制电路板中普遍使用的铜箔中，实施有粗糙化处理，然而在本发明 中，可以使用此种铜箔，另外即使不实施粗糙化处理也没有关系。(预成型料)预成型料是向基材浸渗、涂布或附着基质树脂组合物而成的。作为构成基材的材料，可以举出玻璃类(E玻璃、D玻璃、S玻璃、T玻璃、石英玻璃 (quarts glass)等)、陶瓷类(氧化铝、氮化硼等)、耐热性工程塑料类(全芳香族聚酰胺、 聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、七 > 力一# > (cell carbon))等，可以使用其中的1种， 或者适当地并用2种以上。作为基材的形态，可以举出使用了纤维、碎布(chop)等的织布 或无纺布；连续气泡多孔的氟树脂薄膜或薄片等。对于作为预成型料的基质树脂组合物的主成分的基质树脂，可以举出酚醛树脂、 聚酯树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、热固化性聚酰亚胺树脂、其他的热固化性树脂；由它们的 2种以上构成的组合物等。在上述预成型料的基质用树脂组合物中，为了提高可靠性，也可以含有无机填充 剂。该无机填充剂没有特别限定，然而可以举出二氧化硅、熔融二氧化硅、滑石、氧化铝、氢 氧化铝、硫酸钡、氢氧化钙、硅胶及碳酸钙等。它们既可以单独使用，也可以组合使用2种以 上。从介电特性或低热膨胀的方面考虑，优选二氧化硅。出于提高分散性等目的，对于无机填充剂，也可以利用硅烷偶联剂等各种偶联剂 实施处理。另外，在上述预成型料的基质用树脂组合物中，为了提高挠曲性，也可以含有热塑 性树脂。作为热塑性树脂，可以例示出氟树脂、聚苯醚、改性聚苯醚、聚苯硫醚、聚碳酸酯、聚 醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚丁二烯等，然而并不限定于它们。热 塑性树脂既可以单独使用，也可以组合使用2种以上。
在上述预成型料的基质用树脂组合物中，根据需要，也可以配合偶联剂、颜料、调 平剂、消泡剂、离子捕获剂等添加剂。构成单面贴有金属箔的层叠板的预成型料的片数至少为1片，也可以设为多片。 在层叠后的预成型料的层叠体的一面，设置上述的金属箔。[2]制造双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的方法本发明的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板是如下所述地制造的(参照图1)。 即，首先，制作在预成型料1 (在将预成型料层叠多片的情况下，是其层叠体)的一面叠加金 属箔2而制作构成体。然后，准备2组该构成体，夹隔着本发明的脱模材料3按照使各构成 体的预成型料处于内侧的方式实施加热加压处理而层叠。加热加压处理例如通过在2片镜 板4之间插入这些材料而进行。本发明中，脱模材料3具有与预成型料1及金属箔2同等 以上的长度(大小)。从制造印制电路板时的操作性的观点考虑，优选为相同。加热加压的条件随着预成型料的树脂而不同，例如在使用玻璃布基材环氧树脂预 成型料时，优选将温度设为150 250°C，将压力设为0. 5 8. OMPa0[3]单面印制电路板及其制造方法本发明的单面印制电路板是如下所述地制造的，即，在对本发明的双片层合且单 面贴有金属箔的层叠板的两面实施电路加工处理、阻焊剂涂布处理、Ni-Au镀敷处理、以及 外形加工处理后，或者实施各处理的至少任意一种后，将2组单面贴有金属箔的层叠板分 别与脱模材料分离。而且，在这一连串的处理的最后，或者在任意的处理中将单面贴有金属箔的层叠 板分离后，也可以进行连接不良(AOI)检查等。(实施例1)制作2组下述的构成体，即，在厚18μπι的铜箔(三井金属株式会社制 3EC-VLP-18)上，依次层叠2片厚0. Imm的预成型料(以玻璃布为基材并浸渗了环氧树脂的 预成型料、日立化成工业株式会社制GEA-679FGB)。将它们夹隔着厚50 μ m的脱模材料(脱 模薄膜)按照使各个构成体的预成型料处于内侧的方式利用加热加压处理(180°C、3MPa、l 小时的冲压成形处理)层叠，制作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。而且，所用的脱模材料是宇部兴产株式会社制的聚酰亚胺系的薄膜(商品名 Upilex-S)，180°C下的热收缩率为0.05%，冲压后的伸长率的降低率为5%。另外，铜箔、玻 璃布基材环氧树脂预成型料、脱模材料都使用了 510mmX510mm的尺寸的材料。(实施例2)除了将脱模材料设为厚25 μ m的Torelina薄膜(Toray株式会社制、180°C下的热 收缩率为0.7%、冲压后的伸长率的降低率为10%、聚苯硫醚薄膜)以外，与实施例1相同 地制作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(实施例3)除了将脱模材料设为厚75 μ m的Torelina薄膜(Toray株式会社制、180°C下的热 收缩率为0.5%、冲压后的伸长率的降低率为18%、聚苯硫醚薄膜)以外，与实施例1相同 地制作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(实施例4)除了将脱模材料的厚度设为12. 5μπι以外，与实施例1相同地制作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(实施例5)除了将脱模材料的厚度设为125 μ m以外，与实施例1相同地制作成双片层合且单 面贴有金属箔的层叠板。(实施例6)除了将脱模材料设为厚38μπι的^c f ^ (MAQINAS)(日矿金属株式会社制、 180°C下的热收缩率为0. 1%、冲压后的伸长率的降低率为5%、在聚酰亚胺树脂薄膜上按 照达到0. 3 μ m的厚度的方式蒸镀了铜的薄膜)以外，与实施例1相同地制作成双片层合且 单面贴有金属箔的层叠板。(实施例7)除了将脱模材料设为在厚25 μ m的AFLEX薄膜(旭硝子株式会社制、180°C下的热 收缩率为2.0%、冲压后的伸长率的降低率为10%、氟树脂)的薄膜表面按照达到0.3μπι 的厚度的方式蒸镀铜而制作的薄膜(180°C下的热收缩率为0. 5%、冲压后的伸长率的降低 率为10% )以外，与实施例1相同地制作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(实施例8)除了将脱模材料设为厚50 μ m的Teonex薄膜(帝人杜邦株式会社制、180°C下的 热收缩率为1.5%、冲压后的伸长率的降低率为8%、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜)以外，与 实施例1相同地制作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(比较例1)除了将脱模材料设为厚25 μ m的AFLEX薄膜(旭硝子株式会社制、180°C下的热收 缩率为2.0%、冲压后的伸长率的降低率为10%、氟树脂)以外，与实施例1相同地制作成 双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(比较例2)除了将脱模材料设为厚4. 5 μ m的LUMIRA薄膜(Toray株式会社制、180°C下的热 收缩率为0. 5%、冲压后的伸长率的降低率为60%、聚酯薄膜)以外，与实施例1相同地制 作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。(比较例3)除了将脱模材料设为厚7. 5 μ m以外，与实施例1相同地制作成双片层合且单面贴 有金属箔的层叠板。(比较例4)除了将脱模材料设为厚40 μ m的七"二々A (Sun Aluminium工业公司制、180°C 下的热收缩率为0.0%、冲压后的伸长率的降低率为0%、铝制)以外，与实施例1相同地制 作成双片层合且单面贴有金属箔的层叠板。对实施例1 8、比较例1 4中制作的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板依次 实施下述的处理(1) (3)，进行以下的评价(A) (C)。将试验结果表示于下述表2中。(1)电路加工处理裁割各实施例及比较例中得到的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的周边，将 尺寸设为500mmX500mm。然后，在该状态下在两面层合干薄膜(使用日立化成工业株式会 社制H-K425(商品名))，依次进行曝光、显影、水洗、蚀刻、水洗的各个处理，进行了电路加
8工。(2)阻焊剂涂布处理在实施过电路加工处理的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板上，利用丝网印刷 按照使完成厚度达到25 μ m的方式涂布阻焊剂(日立化成工业株式会社制SR-7200G)，在 80°C干燥30分钟。然后，以500mJ/cm2进行曝光烧结，使用1 %碳酸氢钠水溶液，在30°C显 影3分钟。其后，用流水清洗，在170°C加热硬化60分钟。(3) Ni-Au 镀敷处理然后，对该双片层合且单面贴有金属箔的层叠板依照下述表1中所示的步骤，依 次进行各种处理a) q)。[表 1]
权利要求
一种双片层合且单面贴有金属箔的层叠板，其是将2组下述构成体夹隔着脱模材料按照使各构成体的预成型料处于内侧的方式利用加热加压处理叠加而成的，所述构成体是在1片预成型料的一面、或多片预成型料的层叠体的一面叠加金属箔而成的，所述脱模材料是由树脂材料、或组合了所述树脂材料与金属材料的复合材料构成的薄膜，其厚度为10～200μm，并且在实施所述加热加压处理的温度下的所述脱模材料的热收缩率为1.5％以下。
2.根据权利要求1所述的双片层合且单面贴有金属箔的层叠板，其中，所述脱模材料 的加热加压处理后的伸长率的降低率为加热加压处理前的50%以下。
3.—种制造双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的方法，所述双片层合且单面贴有金 属箔的层叠板是在1片预成型料的一面、或在多片预成型料的层叠体的一面叠加金属箔而 制作构成体，并将2组所述构成体夹隔着脱模材料按照使各自的预成型料处于内侧的方式 实施加热加压处理而叠加的层叠板，所述脱模材料是由树脂材料、或组合了该树脂材料与金属材料的复合材料构成的薄 膜，其厚度为10 200 μ m，并且在实施所述加热加压处理的温度下的所述脱模材料的热收 缩率为1.5%以下。
4.一种单面印制电路板，在对权利要求1或2中所述的双片层合且单面贴有金属箔的 层叠板的两面实施电路加工处理、阻焊剂涂布处理、Ni-Au镀敷处理、以及外形加工处理后， 或在实施所述各处理中的至少任意一种处理后，将所述2组单面贴有金属箔的层叠板分别 与所述脱模材料分离而成。
5.一种制造单面印制电路板的方法，在对权利要求1或2中所述的双片层合且单面贴 有金属箔的层叠板的两面实施电路加工处理、阻焊剂涂布处理、Ni-Au镀敷处理、以及外形 加工处理后，或在实施所述各处理中的至少任意一种处理后，将所述2组单面贴有金属箔 的层叠板分别与所述脱模材料分离。
全文摘要
本发明提供一种双片层合且单面贴有金属箔的层叠板，其是将2组下述构成体夹隔着脱模材料按照使各构成体的预成型料处于内侧的方式利用加热加压处理叠加而成的，所述构成体是在1片预成型料的一面、或多片预成型料的层叠体的一面叠加金属箔而成的，脱模材料是由树脂材料等构成的薄膜，其厚度为10～200μm，并且在实施加热加压处理的温度下的所述脱模材料的热收缩率为1.5％以下，本发明还提供制造它的方法。另外，本发明还提供使用了该双片层合且单面贴有金属箔的层叠板的单面印制电路板及其制造方法。
文档编号H05K3/00GK101983126SQ200880128448
公开日2011年3月2日 申请日期2008年4月4日 优先权日2008年4月4日
发明者小野关仁, 田边贵弘, 齐藤清 申请人:日立化成工业株式会社