專利名稱：電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于形成容納在多層印刷電路板的內(nèi)部層中的電容器層的雙面覆銅箔層合板及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，計(jì)算機(jī)的演算速度日新月異、飛速提高，甚至一般家庭用的個(gè)人計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率也達(dá)到了千兆赫級(jí)，信號(hào)傳輸速度也不可避免地變得更為高速。此外，辦公自動(dòng)化、公司內(nèi)部局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)被普遍采用，還提供了向整個(gè)社會(huì)傳播的信息網(wǎng)，由于多臺(tái)計(jì)算機(jī)的信息管理的必要性，因此作為計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備的服務(wù)器的使用已經(jīng)廣泛普及了。
這種服務(wù)器通常具有能夠集中管理大量信息的大容量存儲(chǔ)器，而且需要具有足以使多臺(tái)計(jì)算機(jī)可同時(shí)存取的高速演算性能。因此，服務(wù)器內(nèi)的信號(hào)傳輸必須更快、誤差更少。
為達(dá)到上述這樣的使用環(huán)境，中央處理器(CPU)的電路設(shè)計(jì)和IC(集成電路)芯片的性能非常重要，而安裝它們的印刷電路板的電路設(shè)計(jì)也非常重要。在印刷電路板的制造者之間，為使信號(hào)傳輸速度的變得高速，采用了各種方法，如從結(jié)構(gòu)方面考慮使印刷電路板為多層、從電路設(shè)置方面考慮通過(guò)改變電路設(shè)計(jì)來(lái)縮短信號(hào)傳輸距離等。
特別是，電容器起著穩(wěn)定供應(yīng)設(shè)備的工作電源的作用，所以通常設(shè)置在印刷電路板的外層。但由于它可以是薄層并且仍有良好的特性，因此使用雙面覆銅箔層合板來(lái)形成多層印刷電路板的內(nèi)層的電容器層的方法得到了普及。為了形成這種電容器層，可以使用薄型雙面覆銅箔層合板。
在這種電容器層的形成中可使用的雙面覆銅箔層合板的通常制造方法是用玻璃布浸漬于環(huán)氧樹脂中的FR-4基材作為絕緣材料，在它的兩面粘貼銅箔。此時(shí)，為確保高的電容量，F(xiàn)R-4基材可使用盡可能薄的品種。在這種結(jié)構(gòu)的雙面覆銅箔層合板的兩面上，用蝕刻法形成電容器電路圖案，用作多層覆銅箔層合板的嵌入式電容器層形成材料。
使用這種FR-4基材的雙面覆銅箔層合板、即嵌入式電容器層形成材料，其介電層內(nèi)存在作為骨料的玻璃布，因此使它變薄時(shí)的厚度控制是有限的，而且，銅箔與FR-4基材層合后經(jīng)熱壓成形為覆銅箔層合板時(shí)，會(huì)有在表面上呈現(xiàn)出玻璃布的波紋形狀的情況，因此難以成為完全平坦的形狀。例如，即使使用以玻璃布作為骨架材料的預(yù)浸料坯形成的介電層，預(yù)浸料坯的下限厚度也有50微米。
還要求容量可以更高的材料，因此進(jìn)行了使用2片附樹脂銅箔、即一面設(shè)有樹脂層的銅箔、將樹脂面相互重合并層合而制成用于形成電容器層的薄型雙面覆銅箔層合板的嘗試。采用這種方法，由于樹脂層中沒有骨架材料，所以可以使樹脂層變薄，結(jié)果能使作為介電層的介電層變薄，從而有望實(shí)現(xiàn)高容量化。
但是，構(gòu)成用于形成這種電容器層的薄型雙面覆銅箔層合板的銅箔使用的是一般的電解銅箔，而且還要在該電解銅箔與樹脂層的界面上進(jìn)行使其凹凸不平的粗化處理，以達(dá)到提高電解銅箔與樹脂層之間粘附性的粘固效果。
因此，隨著雙面覆銅箔層合板的介電層厚度變薄，銅箔的粗化面相互接近，于是，如果存在異常成長(zhǎng)的粗化處理部位，銅箔面之間會(huì)產(chǎn)生部分短路，并在銅箔面與銅箔面之間施加電壓時(shí)，在對(duì)向銅箔面之間發(fā)生通電，介電層厚度越薄該問(wèn)題就越大。
此外，由于介電層變薄，用作嵌入式電容器層形成材料的覆銅箔層合板容易彎曲，介電層上容易產(chǎn)生斷裂，從而產(chǎn)生難以處理的問(wèn)題。特別是在含有填料的情況下，還有介電層變脆的問(wèn)題。另外，在介電層薄而且強(qiáng)度不足的情況下，經(jīng)蝕刻形成電容器電路時(shí)存在問(wèn)題。即，蝕刻液作為一定程度水壓的噴淋物，施加到作為被蝕刻體的雙面覆銅箔層合板的表面上。此時(shí)，會(huì)產(chǎn)生由薄而沒有韌性的材質(zhì)構(gòu)成的介電層會(huì)由于噴淋壓力而破壞、從而不能得到預(yù)定的介電層的現(xiàn)象。所以需要解決上述問(wèn)題的方法。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的剖面示圖。
圖2和圖3是表示電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法的概念圖。
圖4是電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的剖面示圖。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明人為解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，想到了如下所述的發(fā)明。
權(quán)利要求中，在具有在兩面的外層上設(shè)有作為導(dǎo)電體的銅箔層、一面銅箔層與另一面銅箔層之間夾有作為介電體的樹脂層的層結(jié)構(gòu)的電容器層形成用雙面覆銅箔層合板中，所述樹脂層的層結(jié)構(gòu)為熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層的三層結(jié)構(gòu)、且總厚度在25微米以下，所述熱固性樹脂層由環(huán)氧系樹脂構(gòu)成，所述耐熱性薄膜層用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，且電容率在2.5以上。
以前的用2片附樹脂銅箔制成的電容器層形成用雙面覆銅箔層合板如圖4所示，位于銅箔層間作為介電體的樹脂層在熱壓成形后成為單一層。因此，如果該樹脂層是薄的，在銅箔間施加電壓時(shí)，圖中A點(diǎn)所表示的異常成長(zhǎng)的粗化處理尖端部會(huì)與對(duì)面的銅箔表面(B點(diǎn))接觸而引起短路。
與此相對(duì)地，從圖1所示的剖面示圖可知，權(quán)利要求所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的特征在于，樹脂層的結(jié)構(gòu)具有熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層的三層結(jié)構(gòu)。這種三層結(jié)構(gòu)是指在熱壓成形為雙面覆銅箔層合板之后也能清楚地確認(rèn)為3層的層結(jié)構(gòu)。因此，在制造時(shí)的熱壓成形階段，這三層不能共同軟化而形成混合層。所以，該耐熱性薄膜層必須由軟化溫度比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的樹脂材料構(gòu)成。另外，本說(shuō)明書中，軟化溫度根據(jù)JIS K 7206中規(guī)定的維卡(Vicat)軟化溫度試驗(yàn)方法測(cè)定。
此外，具有熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層的三層結(jié)構(gòu)的樹脂層，其總厚度必須在25微米以下。這種樹脂層用于電容器時(shí)作為介電層。作為電容器考慮時(shí)，其電容量與介電層厚度成反比。因此，介電層的厚度越薄，電容量越大，蓄電量也越大。積蓄的電作為電源用電力的一部分，與省電有關(guān)。樹脂層的厚度可在制品設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)的階段決定，所以考慮到市場(chǎng)要求的水平設(shè)在25微米以下。
另外，耐熱性薄膜層必需具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性。規(guī)定這種機(jī)械特性的理由是為了防止用蝕刻形成上述電容器電路圖案時(shí)因蝕刻液的噴淋而破壞樹脂層。也就是說(shuō)，如果作為三層結(jié)構(gòu)——熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層的中間層的耐熱性薄膜層是由具有如上所述機(jī)械特性的樹脂構(gòu)成的，就能防止因蝕刻時(shí)的噴淋而破壞樹脂層。這里的耐熱性薄膜的特性以常態(tài)規(guī)定，這是因?yàn)槟蜔嵝员∧ぜ词故艿杰浕瘻囟纫韵碌募訜岵僮?，這里所述的特性也不發(fā)生變化。
通常，蝕刻液的噴淋壓力以用濾網(wǎng)(strainer)測(cè)定的水壓計(jì)算在10～15千克/厘米2，從噴嘴噴出時(shí)，成為具有相當(dāng)高水壓的噴淋液。因此，在整個(gè)樹脂都為硬而脆的材質(zhì)、且樹脂層極薄的情況下，會(huì)因水壓而被破壞。所以，將中間層的耐熱性薄膜層的材質(zhì)改為兼有強(qiáng)度和一定韌性的材質(zhì)，則即使構(gòu)成熱固性樹脂層的環(huán)氧系樹脂層是硬而脆的，也能防止樹脂層受到破壞。
這里，“所述熱固性樹脂層由環(huán)氧系樹脂材料構(gòu)成”是由于從開發(fā)銅箔的歷史來(lái)看，從與銅箔表面實(shí)施粗化處理的相容性考慮，環(huán)氧樹脂與銅箔的相容性是特別好的。因此，用作環(huán)氧系樹脂的組成沒有特別的限定，只要以確保與銅箔的接觸界面的粘附穩(wěn)定性為前提，并考慮與構(gòu)成耐熱性薄膜層的樹脂的粘合相容性來(lái)調(diào)節(jié)為適當(dāng)組成即可。這里所說(shuō)的“環(huán)氧系樹脂材料”是指含有環(huán)氧樹脂作為一組分，當(dāng)然這不一定限于以環(huán)氧樹脂為主要組分的場(chǎng)合，只要其環(huán)氧基與固化有關(guān)、并與銅箔的粘附性良好的物質(zhì)即可。
該耐熱性薄膜層與熱固性樹脂層可以使用具有更高電容率的樹脂，以獲得更高的電容。本說(shuō)明書中所說(shuō)的電容率是指，按照作為IPC規(guī)格的試驗(yàn)手冊(cè)的IPC-TM-650第2.5.5.9節(jié)、用阻抗材料分析儀-HP 4291A在1兆赫條件下得到的測(cè)定值。
通過(guò)采用這種層結(jié)構(gòu)，即使位于電容器層形成用雙面覆銅箔層合板的兩面上的銅箔的粗面產(chǎn)生了異常成長(zhǎng)的粗化處理部位，由于確實(shí)存在具有高軟化點(diǎn)的耐熱性薄膜層，因此兩面的銅箔層之間不發(fā)生短路、即使在施加電壓時(shí)也不產(chǎn)生放電現(xiàn)象。
因此，構(gòu)成耐熱性薄膜的樹脂材料的種類非常重要。特別好的是權(quán)利要求所述，耐熱性薄膜層由以下任何一種樹脂構(gòu)成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯基咔唑、聚苯硫醚、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚醚腈、聚醚醚酮。這些樹脂都具有比環(huán)氧系樹脂的軟化點(diǎn)高的軟化點(diǎn)，在作為介電體基本特性所需的絕緣性上是良好的，而且電容率在2.5以上那么高。更嚴(yán)格地說(shuō)，通過(guò)改變環(huán)氧系樹脂的改性條件，就能任意地設(shè)計(jì)成形溫度。因此，可以根據(jù)上述的耐熱性薄膜的材質(zhì)進(jìn)行環(huán)氧系樹脂的設(shè)計(jì)變更，使它的成形溫度比耐熱性薄膜的材質(zhì)的軟化溫度低。
另外，熱固性樹脂層、耐熱性薄膜層如權(quán)利要求所述，可以含有鐵電體微粉作為填料。此時(shí)，在熱固性樹脂層、耐熱性薄膜層的哪個(gè)部位含有填料，可根據(jù)電容器的設(shè)計(jì)品質(zhì)來(lái)任意地決定。例如有僅在熱固性樹脂層含有填料的情況、僅在耐熱性薄膜層含有填料的情況、或熱固性樹脂層和耐熱性薄膜層雙方都含有填料的情況。通過(guò)含有這些填料，可增大耐熱性薄膜層的電容率，從而有望增大電容器的電容量。
這里所說(shuō)的鐵電體微粉，是指具有比構(gòu)成熱固性樹脂層或耐熱性薄膜層的樹脂更高的電容率的物質(zhì)。例如，諸如鈦酸鋇系陶瓷、鈦酸鉛系陶瓷、鈦酸鈣系陶瓷、鈦酸鎂系陶瓷、鈦酸鉍系陶瓷、鈦酸鍶系陶瓷、鋯酸鉛系陶瓷的物質(zhì)，它們本身的電容率是構(gòu)成熱固性樹脂層和耐熱性薄膜層的材料的10倍以上，因此樹脂層中含有這些物質(zhì)能大幅改善電容器的電容量。
耐熱性薄膜層如權(quán)利要求所述，其厚度希望確實(shí)在0.5～12.5微米。也就是說(shuō)，考慮到所需的負(fù)載電壓、電容量和形成耐熱性薄膜層所用的樹脂制劑材質(zhì)、并且為了確保即使外層銅箔因粗化而產(chǎn)生凹凸形狀時(shí)也有完全的層間絕緣性，還考慮到防止因噴淋蝕刻液而破壞樹脂層，至少0.5微米的厚度是必要的。另一方面，電容器的電容量與外層銅箔之間的距離成反比，所以該距離越小，越能確保大的電容量。因此當(dāng)然要使介電層盡可能薄，所以考慮到位于耐熱性薄膜層兩面的環(huán)氧樹脂層能夠均勻包覆銅箔粗化后形成的凹凸面的厚度，同時(shí)考慮到市面上要求樹脂層厚度在25微米以下，因此以12.5微米為上限值。
下面，說(shuō)明制造上述電容器層形成用雙面覆銅箔層合板的最合適的方法。首先，如權(quán)利要求所述，本發(fā)明所涉及的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法是在耐熱性薄膜的兩面上，分別與具有半固化態(tài)熱固性樹脂層的附樹脂銅箔的樹脂面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓而貼合，成為雙面覆銅箔層合板，其特征在于，其中所述的耐熱性薄膜用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，且電容率在2.5以上。即，該方法是圖2所示的方法中以層合進(jìn)行的電容器層形成用覆銅箔層合板的制造方法。
這里，耐熱性薄膜用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，并且電容率在2.5以上。該樹脂材料必需是具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂材料的成形溫度高的軟化溫度、且電容率在2.5以上的樹脂材料。這樣，由于具有高的軟化點(diǎn)，所以在由環(huán)氧系樹脂構(gòu)成的熱固性樹脂層的成形溫度下，耐熱性薄膜層不軟化，即使在熱壓加工后也能維持明確的三層結(jié)構(gòu)。所以，熱壓加工的加熱條件是環(huán)氧系樹脂能夠固化、且在耐熱性薄膜的成形溫度以下的溫度。
如權(quán)利要求中所述，本發(fā)明所涉及的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法是在耐熱性薄膜的兩面上，分別與具有半固化態(tài)熱固性樹脂層的附樹脂銅箔的樹脂面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓而貼合，得到雙面覆銅箔層合板，其特征在于，其中所述的耐熱性薄膜用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，并且電容率在2.5以上，在它與所述的附樹脂銅箔貼合之前，在耐熱性薄膜的表面上實(shí)施粘附性改進(jìn)處理。這種制造方法與上述的制造方法基本相同，因此省略重復(fù)部分的說(shuō)明，但新增了在耐熱性薄膜的表面上實(shí)施粘附性改進(jìn)處理。
這里所說(shuō)的“粘附性改進(jìn)處理”是指為提高耐熱性薄膜與熱固性樹脂層之間的粘附性、避免脫層而預(yù)先在耐熱性薄膜兩面用化學(xué)或物理方法進(jìn)行的提高粘附強(qiáng)度的一種表面粗化處理。具體地說(shuō)，是在耐熱性薄膜的表面用物理方法如等離子處理、電暈放電處理、噴砂處理，化學(xué)處理如酸處理、堿處理進(jìn)行粗化。通過(guò)粗化耐熱性薄膜的表面，增加了它與熱固性樹脂層之間的接觸界面面積，提高了粘附穩(wěn)定性。
另一權(quán)利要求中，本發(fā)明所涉及的電容器層形成的雙面覆銅箔層合板的制造方法的特征在于，在耐熱性薄膜的兩面設(shè)置半固態(tài)熱固性樹脂層，制成樹脂層構(gòu)成件，在所得的樹脂層構(gòu)成件的兩面上與銅箔的粘合面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓而貼合。在還有一項(xiàng)權(quán)利要求中，本發(fā)明所涉及的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法的特征在于，在實(shí)施過(guò)粘附性改進(jìn)處理的耐熱性薄膜的兩面設(shè)置半固態(tài)熱固性樹脂層，制成樹脂層構(gòu)成件，在所得的樹脂層構(gòu)成件的兩面上與銅箔的粘合面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓而貼合。
這些權(quán)利要求所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法示意性地示于圖3。它們的共同之處在于，制成在耐熱性薄膜的兩面設(shè)有熱固性樹脂層的樹脂層構(gòu)成件，在它的兩面粘合銅箔。這里所用的樹脂層構(gòu)成件，是在耐熱性薄膜的兩面涂布環(huán)氧系樹脂、該環(huán)氧系樹脂經(jīng)干燥而處于半固化的狀態(tài)的材料。另外，應(yīng)當(dāng)明確這里所說(shuō)的銅箔不限于特定的銅箔形態(tài)，只要是通常的銅箔即電解銅箔、壓延銅箔、附載箔銅箔等能夠最終形成雙面覆銅箔層合板的狀態(tài)即可。因此，認(rèn)為具有形成電阻電路的鎳層等的銅箔也包括在內(nèi)。
上述制造方法可采用所謂的標(biāo)記法(badge)，也可采用連續(xù)層合法。但考慮到生產(chǎn)性，認(rèn)為最好采用連續(xù)層合法。例如以下方法使用2卷有半固態(tài)熱固性樹脂層的附樹脂銅箔輥和耐熱性薄膜輥，從各卷抽出的附樹脂銅箔與耐熱性薄膜成為層合狀態(tài)，再使層合狀態(tài)的附樹脂銅箔與耐熱性薄膜經(jīng)過(guò)加熱加壓輥而預(yù)貼合，使固化區(qū)域最終固化成為層合狀態(tài)，固化完畢后再切斷成給定長(zhǎng)度。
發(fā)明的實(shí)施方式下面，通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施方式，更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。本實(shí)施方式中，顯示了電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的、用于經(jīng)蝕刻形成電容器層的印刷電路板的制造結(jié)果。
第1實(shí)施例本實(shí)施方式中，制造附樹脂銅箔，如圖2所示地制造雙面覆銅箔層合板。因此，首先對(duì)附樹脂銅箔的制造進(jìn)行說(shuō)明。構(gòu)成附樹脂銅箔的樹脂層的熱固性樹脂作如下調(diào)整。
將30重量份雙酚A型苯氧樹脂(東都化成公司制，YP-50)、30重量份雙酚A型環(huán)氧樹脂(油化Shell Epoxy公司制，EPICOAT 828)、40重量份甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂(東都化成公司制、YDCN 704)、2.5重量份作為固化劑的雙氰胺、和0.1重量份2-乙基-4-甲基咪唑溶解于溶劑DMF(二甲基甲酰胺)中，制成熱固性樹脂。
將如上調(diào)整的熱固性樹脂涂布在35微米厚的低光滑度(low profile)銅箔(三井金屬公司制，MLS)的粘合面上，于130℃下干燥3分鐘，得到具有所謂“乙-階段(半固化)狀態(tài)的干燥厚度為5微米的熱固性樹脂層的附樹脂銅箔。
另一方面，介電體薄膜使用厚4微米、電容率4.0的芳香族聚酰胺薄膜(旭化成公司制，商品名Aramica)，在其兩面上進(jìn)行電暈放電處理來(lái)粗化，以實(shí)施粘附性改進(jìn)處理。
然后，將附樹脂銅箔的樹脂面向上地放置，在它的樹脂面上重合耐熱性薄膜，再于該耐熱性薄膜上面重合樹脂面向下的附樹脂銅箔，采用通常的真空熱壓于165℃成形60分鐘，得到30厘米方的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板。
用上述方法制取10塊雙面覆銅箔層合板，按照IPC-TM-650規(guī)格的第2.5.7節(jié)，以DC(直流)500伏、進(jìn)行30秒耐電壓試驗(yàn)。結(jié)果，10塊都未發(fā)生短路，試驗(yàn)順利地進(jìn)行。此時(shí)的電容量平均為0.31nF/cm2，從切斷面進(jìn)行斷面觀察，測(cè)得平均樹脂層厚為10.5微米。
另外，在雙面覆銅箔層合板的兩面上貼合作為抗蝕層的干膜，對(duì)電容器的電路圖案進(jìn)行曝光、顯像，形成蝕刻電路，用蝕刻裝置進(jìn)行蝕刻時(shí)，樹脂層未發(fā)生破壞。
第2實(shí)施例本實(shí)施方式中，制造樹脂層構(gòu)成件，如圖3所示地制造雙面覆銅箔層合板。因此，首先，對(duì)樹脂層構(gòu)成件的制造進(jìn)行說(shuō)明。構(gòu)成樹脂層構(gòu)成件兩面熱固性樹脂層的熱固性樹脂作如下調(diào)整。
將30重量份雙酚A型苯氧樹脂(東都化成公司制，YP-50)、30重量份雙酚A型環(huán)氧樹脂(油化Shell Epoxy公司制，EPICOAT 828)、40重量份甲酚線型酚醛型環(huán)氧樹脂(東都化成公司制、YDCN 704)、2.5重量份作為固化劑的雙氰胺、0.1重量份2-乙基-4-甲基咪唑溶解于溶劑DMF(二甲基甲酰胺)中，制成熱固性樹脂。
將如上調(diào)整的熱固性樹脂涂布在實(shí)施過(guò)和第1實(shí)施例相同的粘附性改進(jìn)處理的介電體薄膜的兩面上，于130℃干燥3分鐘，得到具有所謂“乙-階段(半固化)狀態(tài)的干燥厚度為5微米的熱固性樹脂層的樹脂層構(gòu)成件。
然后，將35微米厚銅箔的粘合面向上地放置，在它的粘合面上重合樹脂層構(gòu)成件，再于該樹脂層構(gòu)成件上重合粘合面向下的35微米厚銅箔，采用通常的真空熱壓于165℃成形60分鐘，得到30厘米方的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板。
用上述方法制取10塊雙面覆銅箔層合板，按照IPC-TM-650規(guī)格的第2.5.7節(jié)，以DC(直流)500伏、30秒進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)。結(jié)果，10塊都未發(fā)生短路，試驗(yàn)順利地進(jìn)行。此時(shí)的電容量平均為0.30nF/cm2，從切斷面進(jìn)行斷面觀察，測(cè)得平均樹脂層厚為11.0微米。
另外，在雙面覆銅箔層合板的兩面上貼合作為抗蝕層的干膜，對(duì)電容器電路圖案進(jìn)行曝光、顯像，形成蝕刻電路，由蝕刻裝置進(jìn)行蝕刻，樹脂層未發(fā)生破壞。
比較例在該比較例中，制造附樹脂銅箔，如圖3所示地將二張附樹脂銅箔的樹脂面對(duì)向重合、經(jīng)熱壓加工制成雙面覆銅箔層合板。另外，這里所用的構(gòu)成附樹脂銅箔的樹脂層的熱固性樹脂和附樹脂銅箔的基本制造方法和第1實(shí)施例的場(chǎng)合相同。因此，省略了有關(guān)于此說(shuō)明以避免重復(fù)。不同之處在于干燥后附樹脂銅箔的樹脂層厚度。即，在35微米厚的銅箔(三井金屬公司制，MLS)的粘合面上形成干燥厚度為7微米的熱固性樹脂層。
制取10塊由此制得的雙面覆銅箔層合板，按照IPC-TM-650規(guī)格的第2.5.7節(jié)，以DC(直流)500伏、30秒進(jìn)行耐電壓試驗(yàn)。結(jié)果，10中有9塊在剛通電后就發(fā)生短路。此時(shí)的電容量平均為0.32nF/cm2，從切斷面進(jìn)行斷面觀察，測(cè)得平均樹脂層厚為9.5微米。而且，觀察短路發(fā)生部位時(shí)，觀察到銅箔的粗化處理(細(xì)微銅粒)異常成長(zhǎng)，有些部位接近另一面的銅箔表面。
另外，在雙面覆銅箔層合板的兩面上貼合作為抗蝕層的干膜，對(duì)電容器電路圖案進(jìn)行曝光、顯像，形成蝕刻電路，用蝕刻裝置進(jìn)行蝕刻時(shí)，全部樹脂層都產(chǎn)生破壞。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明所涉及的電容器形成用的雙面覆銅箔層合板，在其銅箔面之間設(shè)有耐熱性薄膜層，因此能夠防止一面的銅箔粗化處理部的凹凸形狀不必要地接近另一面銅箔的表面，在銅箔面之間施加500伏以上的高電壓時(shí)，確實(shí)能防止與對(duì)面銅箔的粗化處理部之間產(chǎn)生放電。而且，還解決了與介電層厚度薄有關(guān)的嚴(yán)重問(wèn)題、即由于噴淋壓力而受到破壞從而得不到預(yù)定的介電層的現(xiàn)象。結(jié)果，能使電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的品質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定，大幅改進(jìn)多層印刷電路板的制品產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板，它具有以下層結(jié)構(gòu)在兩面的外層上設(shè)有作為導(dǎo)電體的銅箔層、一面銅箔層與另一面銅箔層之間夾有作為介電體的樹脂層，其特征在于，其中所述的樹脂層為熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層的三層結(jié)構(gòu)、且總厚度在25微米以下，所述熱固性樹脂層由環(huán)氧系樹脂構(gòu)成，所述耐熱性薄膜層用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，且電容率在2.5以上。
2.如權(quán)利要求1所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板，其特征在于，所述的耐熱性薄膜層由以下任何一種樹脂構(gòu)成聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乙烯基咔唑、聚苯硫醚、聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚砜、聚醚腈、聚醚醚酮。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板，其特征在于，所述的構(gòu)成樹脂層的熱固性樹脂層和/或耐熱性薄膜層含有鐵電體微粉作為填料。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板，其特征在于，所述的耐熱性薄膜層的厚度為0.5～12.5微米。
5.權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法，該方法是在所述的耐熱性薄膜的兩面上，分別與具有半固化態(tài)熱固性樹脂層的附樹脂銅箔的樹脂面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓而貼合，成為雙面覆銅箔層合板，其特征在于，其中所述的耐熱性薄膜用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，且電容率在2.5以上。
6.權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法，該方法是在所述的耐熱性薄膜的兩面上，分別與具有半固化態(tài)熱固性樹脂層的附樹脂銅箔的樹脂面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓而貼合，成為雙面覆銅箔層合板，其特征在于，所述的耐熱性薄膜用具有以下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米2以上、拉伸強(qiáng)度在20千克/毫米2以上、拉伸伸長(zhǎng)率在5％以上的常態(tài)特性，還具有比構(gòu)成位于兩面的熱固性樹脂層的熱固性樹脂的成形溫度高的軟化溫度，且電容率在2.5以上，在所述的耐熱性薄膜與所述的附樹脂銅箔貼合之前，在耐熱性薄膜的表面上實(shí)施粘附性改進(jìn)處理。
7.權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法，其特征在于，在所述耐熱性薄膜的兩面設(shè)置半固態(tài)熱固性樹脂層，制成樹脂層構(gòu)成件，在所得的樹脂層構(gòu)件的兩面上與銅箔的粘合面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓加工而貼合。
8.權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的電容器層形成用的雙面覆銅箔層合板的制造方法，其特征在于，在實(shí)施過(guò)粘附性改進(jìn)處理的耐熱性薄膜的兩面設(shè)置半固態(tài)熱固性樹脂層，制成樹脂層構(gòu)件，在所得的樹脂層構(gòu)件的兩面上與銅箔的粘合面對(duì)向地重合，經(jīng)熱壓加工而貼合。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供顯示出即使在銅箔面之間施加電壓時(shí)也不短路的優(yōu)異耐電壓性、并具有不因蝕刻時(shí)的噴淋壓力而破壞的介電層的電容器層形成用雙面覆銅箔層合板。為達(dá)到此目的，使用了具有以下層結(jié)構(gòu)的電容器層形成用雙面覆銅箔層合板在兩面的外層上設(shè)有作為導(dǎo)電體的銅箔層、一面銅箔層與另一面銅箔層之間夾有作為介電體的樹脂層，其特征在于，所述樹脂層的層結(jié)構(gòu)為熱固性樹脂層/耐熱性薄膜層/熱固性樹脂層的三層結(jié)構(gòu)、且總厚度在25微米以下，所述熱固性樹脂層由環(huán)氧系樹脂構(gòu)成；所述耐熱性薄膜層由具有如下特性的樹脂材料構(gòu)成具有楊氏模量在300千克/毫米
文檔編號(hào)B32B15/08GK1464838SQ02802630
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月30日
發(fā)明者桑子富士夫, 山崎一浩, 松島敏文 申請(qǐng)人:三井金屬鉱業(yè)株式會(huì)社