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印刷電路板的制作方法

文檔序號:8030038閱讀:209來源:國知局
專利名稱:印刷電路板的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種具有即使搭載了高速驅動的IC也不會產生由串音、信號傳送延遲等引起的誤動作的微細布線構造的印刷電路板。
背景技術
積層式印刷電路板是作為由在導體電路之間填充絕緣材料而形成的印刷電路板的一例子。這樣的印刷電路板是例如在芯基板上交替層疊導體電路和層間樹脂絕緣層,位于下層的導體電路和位于上層的導體電路通過所謂的導通孔而被電連接。該導通孔是使層間樹脂絕緣層開口并在其開口設置鍍膜而形成的(參照日本公開專利公報11-176985號或日本公開專利公報11-243279號)。
在這樣的印刷電路板中,在構成各導體電路的布線圖案之間的間隙中填充有由電介體構成的層間絕緣層,各布線圖案形成為其截面形狀為大致矩形。
但是,在IC的高速驅動化和搭載這樣的IC的印刷電路板的微細布線化同時發(fā)展的過程中,會存在因具有最小導體寬度L/最小間隔S=15/15μm以下的微細的布線圖案的印刷電路板內的串音、信號延遲而導致IC發(fā)生誤動作的情況。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決以往技術的上述問題點,提供一種即使將最小導體寬度L/最小間隔S微細化也可以抑制串音、信號延遲的印刷電路板。
發(fā)明人為實現上述目的而反復進行了銳意研究,結果完成了以以下內容為主要構成的發(fā)明。
即,本發(fā)明的印刷電路板,是在導體電路之間填充絕緣材料而成,其特征在于,上述導體電路的截面形狀實質上為梯形,在將相鄰的導體電路之間的間隔中的、導體電路上側間隔設為W1、導體電路下表面?zhèn)乳g隔設為W2時,這些間隔與導體電路的厚度T的關系滿足下式的要求0.10T≤|W1-W2|≤0.73T ......(1)。
采用這樣的構造,在將導體電路的厚度設為T時,在導體電路上側間隔W1與導體電路下側間隔W2之差的絕對值|W1-W2|為0.10T~0.73T的情況下,由于相鄰的導體電路的相對的側壁互相不平行,因此可以減小相鄰的導體電路之間的電容量。因此,即使搭載了高速驅動的IC也可以抑制串音、信號延遲。
另外,在本發(fā)明中,“導體電路的截面形狀實質上為梯形”的意思是指,不只是認為導體電路上側的角部為幾何學上的銳角或鈍角,也包括稍微帶有圓形的形狀的情況,或導體電路的斜邊不是直線而有些稍微曲線的情況,或在導體電路的上表面整個稍微帶有圓形的形狀的情況,或在導體電路的上表面及/或斜面上形成有由不規(guī)則的凹凸構成的粗糙化面的情況,是在視覺上認定為導體電路的截面形狀不是矩形而是整體為梯形的意思。
在本發(fā)明中,導體電路優(yōu)選通過添加法(全添加法、半添加法)形成,也可以通過蒸鍍等來形成導體電路。
在此,例如日本特開平06-57453號公報所公開的那樣,在基板上形成了由抗蝕液性的樹脂膜等構成的抗蝕層,并通過曝光、顯影而形成了所期望的抗蝕圖案之后,溶解除去未形成抗蝕層的部位上的金屬層部分,再剝離抗蝕層,從而得到處于抗蝕層下的金屬層部分作為所期望的圖案的導體電路,其中,上述基板是通過在基體材料的表面上形成了由金屬鍍層或金屬箔構成的金屬層而形成的,本發(fā)明不包括由這樣的金屬面腐蝕法、壓凹(tenting)法等形成的導體電路(參照日本特開平06-57453號公報的圖1)。通過這樣的方法形成的導體電路是通過蝕刻除去在未形成抗蝕層的部分露出的金屬層而形成的,但由于不只是在與基體材料的表面垂直的方向上、在水平方向上也被蝕刻,因此導體電路的截面積變小。結果,與通過添加法形成的導體電路相比,導體電阻變大了。
上述“導體電路上側間隔W1”是指,在導體電路上側的角部被認為是幾何學上的銳角或鈍角時,其被定義為相鄰的導體電路上端之間的距離,“導體電路下側間隔為W2”被定義為在互相相鄰的導體電路的垂直截面上相對的2個斜邊的下端部之間的距離。
另外,在上述角部為稍微帶有圓形的形狀的情況下,上述W1被定義為在互相相鄰的導體電路的垂直截面上,相對的2個斜邊的直線部分的延長線與上邊直線部的延長線相交的2點之間的距離;在上述導體電路的上表面整個稍微帶有圓形的情況下,上述W1被定義為在互相相鄰的導體電路的垂直截面上,相對的2個斜邊的各自的延長線與和圓形的頂點相切、且與電路板平行的直線相交的2點之間的距離。
另外,在上述導體電路的上表面及/或斜面上形成了粗糙化面的情況下可以將成為粗糙化面的凹凸的山頂線視為導體電路的上邊及/或斜邊而對上述W1及W2進行近似計算。
在本發(fā)明中,對于|W1-W2|,其優(yōu)選范圍是0.10T~0.35T,并且更優(yōu)選范圍是0.35T~0.73T。另外,導體電路下表面?zhèn)乳g隔W2優(yōu)選為15μm以下,|W1-W2|的標準偏差σ優(yōu)選為(0.04T+2)以下。
并且,在本發(fā)明中,優(yōu)選在導體電路的表面上設置粗糙化層。


圖1(a)~(e)是表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖2(a)~(d)是同樣表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖3(a)~(c)是同樣表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖4(a)~(c)是同樣表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖5(a)~(d)是同樣表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖6(a)~(d)是同樣表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖7(a)~(d)是同樣表示制造本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的工序的一部分的圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板的圖。
圖9是表示在本發(fā)明的實施例1的多層印刷電路板上安裝了IC芯片的狀態(tài)的圖。
圖10是用于說明本發(fā)明的印刷電路板上的導體電路的截面形狀的概略圖。
圖11用于說明由添加法形成的導體電路的截面形狀的優(yōu)選實施例的概略圖。
具體實施例方式
如圖1所示,本發(fā)明的印刷電路板是在導體電路之間填充絕緣材料,且各導體電路具有實質上為梯形的截面形狀而成的,其特征在于,在將相鄰的導體電路之間的間隔的導體電路上側間隔設為W1、導體電路下表面?zhèn)乳g隔設為W2時,這些間隔與導體電路的厚度T的關系滿足0.10T≤|W1-W2|≤0.73T。
之所以這樣的關系式中包含導體電路的厚度T,是因為導體電路的厚度T對相鄰的導體電路之間的電容量產生影響。在相鄰的導體電路的相對的側壁不平行而以傾斜的狀態(tài)相對的情況下,與相對的側壁為平行的情況相比,導體電路之間的電容量減少,但若|W1-W2|處于0.10T~0.73T的范圍內,則即使搭載了2.6GHz以上的IC也難以產生誤動作。
另一方面,在|W1-W2|不足0.10T時,由于相鄰的導體電路之間的電容量變大,則不利于高速信號傳送,在|W1-W2|超過0.73T時,容易產生信號延遲。究其原因,是因為隨著導體電路的截面形狀的梯形化,導體體積減小,結果,導體電路的電阻值變大而不利于高速信號傳送。
|W1-W2|的更優(yōu)選范圍為0.35T~0.73T,最佳范圍為0.10T~0.35T。在處于該范圍時,即使具有L/S=12.5/12.5μm以下的導體電路也能夠確保充分的導體體積。另外,導體電路之間的電容量也會變小。
在本發(fā)明中,在導體電路的L/S越細導體電路之間的電容量(靜電容量)越大這一點上具有較重大的意義,但導體電路的L/S優(yōu)選處于5/5μm~15/15μm的范圍。
其理由是因為在L/S不足5μm/5μm的情況下,導體體積過小而使導體電路的電阻值上升,結果會產生信號延遲。另一方面,在L/S超過15/15μm時,由于信號線之間的空間變大而相鄰的導體電路之間的靜電容量變小,因此難以產生串音噪音。
在本發(fā)明中,導體電路的厚度優(yōu)選為5~25μm。其理由是因為,在厚度不足5μm的情況下,導體電路的電阻值變大,另一方面,在厚度超過25μm時,由于電容量變大,因此不利于高速信號傳送,在搭載了2.6GHz以上的IC芯片時容易產生誤動作。
通常,印刷電路板包括多個產品,由例如尺寸為340×510mm的片構成,在本發(fā)明中,1個制品內的|W1-W2|的標準偏差(由將1個制品平均分成4份,并從該分割后的各區(qū)段中隨機抽取8個部位的數據(從分割后的區(qū)段各抽取2個數據)算出的標準偏差σ表示)與導體電路的厚度T的關系優(yōu)選為(0.04×T+2)以下。
在該范圍之內時,由于各信號線的傳送速度恒定,因此在各信號線之間不會產生傳送速度差。另一方面,在|W1-W2|的標準偏差σ超過(0.04×T+2)時,各信號線上的傳送速度差變大而容易產生誤動作。
另外,在本發(fā)明中優(yōu)選是在導體電路的至少側壁上形成有粗糙化面。在存在粗糙化面時,導體電路側壁的表面積顯著增大。由于導體電路之間的電容量也隨之增大,因此對在導體電路側壁具有粗糙化面的印刷電路板應用于本發(fā)明時效果較好。粗糙化面并沒有特別的限定,可以通過黑化、內插板、Cz處理等蝕刻處理等形成。
另外,如圖11概略所示,在本發(fā)明中,對于通過添加法形成的導體電路,在將連結了導體電路的截面上的4個頂點A、B、C、D的梯形的面積設為S0、將導體電路的截面積設為S1時,也優(yōu)選是0.8≤S1/S0≤1.2。其理由是因為,如果處于該范圍,則使導體電路保持為低電阻并可使導體電路間隔較寬。
下面,基于實施例詳細說明本發(fā)明的多層印刷電路板及其制造方法。
實施例1(A)含有鱗片狀粒子的混煉物的制作在20g丁酮(以下稱作“MEK”)和80g二甲苯的混合溶劑中添加15g鱗片狀粒子(株式會社ホ一ジユン(HOJUN)社制、商品名稱“エスベンC”、分散時的縱橫尺寸比~500、結晶尺寸~0.5μm),并用三根輥進行混煉而做成含有鱗片狀粒子的混煉物。
(B)含有環(huán)氧樹脂的溶液的制作在6.8gMEK和27.2g二甲苯的混合溶劑中添加混合85g固態(tài)環(huán)氧樹脂(ジヤパン·エポキシ·レジン(JAPAN·EPOXY·RESIN)社制、商品名稱“エピコ一ト1007”)而做成含有環(huán)氧樹脂的溶液。
(C)層間絕緣層用樹脂膜的制作用三根輥對在上述(A)中制作出的含有鱗片狀粒子的混煉物、在上述(B)中制作出的含有環(huán)氧樹脂的溶液、作為固化劑的雙氰胺(ビイ·テイ·アイ·ジヤパン(BTA JAPAN)社制、商品名稱“CG-1200”、相對于每100g的固態(tài)環(huán)氧樹脂的量為3.3g)、固化催化劑(四國化成社制、商品名稱“キユアゾ一ル2E4HZ”、相對于每100g的固態(tài)環(huán)氧樹脂的量為3.3g)進行混煉而得到粘接劑溶液。
使用涂膠輥(サ一マトロニクス(CERMATRONICS)貿易社制)將該粘接劑溶液涂敷在聚對苯二甲酸乙二醇酯的片上,之后,在160℃的條件下加熱干燥5分鐘而除去溶劑,從而制作出厚度為40μm的絕緣性膜。
在使用透視型電子顯微鏡(5萬~10萬倍)觀察該絕緣膜所含有的鱗片狀粒子時,由于分散時的最小結晶尺寸(粒子的最小寬度或最小長度中的任意較小的一方)為0.1μm,因此本實施例中的鱗片狀粒子的縱橫尺寸比為100~500。
(D)多層印刷電路板的制造參照圖1~圖8說明如圖9所示的多層印刷電路板的制造方法。
(1)形成芯金屬層首先,在如圖1(a)所示的厚度為50~400μm的金屬板10上設有貫通表背面的開口12(圖1(b))。該金屬板的材質可以采用銅、鎳、鋅、鋁、鐵等金屬或這些金屬的合金等。在此,由于在采用熱膨脹系數較低的36合金或42合金時可以使芯基板的熱膨脹系數接近IC的熱膨脹系數,因此可以降低熱應力。
利用沖孔、蝕刻、鉆孔、激光等穿設上述開口12,在包括該開口12在內的金屬層10的整個平面上,通過電解電鍍、無電解電鍍、置換電鍍、濺鍍等覆蓋金屬膜13而做成芯金屬層(圖1(c))。
另外,金屬板10可以是單層,也可以是2層以上的多層。
另外,優(yōu)選是在設于金屬板10上的開口12的角部實施倒角加工,使該角部成為曲面。由此,由于不存在應力集中的點,因此可以抑制在角部周邊上產生裂紋。
(2)形成內層的絕緣層及導體層形成覆蓋整個金屬層10、且掩埋開口12那樣的樹脂絕緣層14,并且在該樹脂絕緣層14上形成導體層15。在該金屬層10上設有上述開口12。
作為形成該絕緣層的材料,可以采用聚酰亞胺樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、BT樹脂等熱固化性樹脂、或使用在玻璃纖維布、芳香族聚酰胺無紡布等芯材中浸滲了該熱固化性樹脂而成的B階的預浸樹脂片等。
具體地說,將在玻璃纖維布浸滲了環(huán)氧樹脂而成的、厚度為30~200μm左右的預浸樹脂片以覆蓋金屬膜13的狀態(tài)配置在金屬板10的兩面上,并在該預浸樹脂片的外側層疊厚度為12~275μm的銅等金屬箔之后,從該金屬箔上進行加熱加壓,從而使預浸樹脂片的樹脂填充到開口12內,并且預浸樹脂片與金屬箔在覆蓋金屬板10的兩面的狀態(tài)下被壓接而形成一體,由此形成了內層的絕緣層14及導體層15(圖1(d))。
上述內層的絕緣層14也可以通過在金屬層10的兩面上涂敷樹脂液來填充開口12的方法,或在涂敷樹脂液的基礎上,進一步在金屬層10的兩面上對樹脂膜進行加熱加壓使其壓接而形成。
設在上述內層的絕緣層14上的導體層15由金屬箔形成,但也可以通過電解電鍍或無電解電鍍等增加厚度而由2層以上的金屬層形成。
(3)形成內層導體電路對上述內層導體層15實施采用了壓凹法的蝕刻處理,而形成由電源層16P及接地層16E構成的內層的導體電路16(圖1(e))。
這些內層導體電路16的厚度優(yōu)選處于10~250μm的范圍內,更優(yōu)選處于30~100μm的范圍內。其理由是因為,在厚度不足10μm的情況下,導體的電阻過大,在IC的電壓下降時不能瞬時供給電源,即不能瞬時間恢復至IC的驅動電壓,另一方面,在厚度超過250μm時,由于形成回路的部位與未形成回路的部位的凹凸的影響而使層間絕緣層的厚度不均勻。另外,由于電路板厚度變厚,因此不能減小環(huán)路電感。
在該實施例中,將內層導體電路的厚度設為60μm。
另外,在與IC等電子部件的電源電連接的電源用通孔貫穿接地層16E時,最好是不具有從電源用通孔延伸出的布線圖案。同樣,在與IC等的電子部件的接地線電連接的接地用通孔貫穿電源層16P時,最好是不具有從接地用通孔延伸出的布線圖案。
通過做成這樣的構造可以縮小通孔間距。另外,由于可以縮小通孔與內層導體電路之間的間隔,因此可以減小相互的互感。
另外,內層的導體電路是通過蝕刻處理形成的,但也可以通過添加法形成。
(4)形成外層的絕緣層及導體電路與上述(2)相同,形成用于覆蓋內層的導體電路、且掩埋該回路之間的縫隙的樹脂絕緣層18,并在該樹脂絕緣層18上形成了外層的導體電路20。
具體地說,將在玻璃纖維布浸滲了環(huán)氧樹脂而形成的、厚度為30~200μm左右的預浸樹脂片配置在上述(1)~(3)中形成的基板的兩面上,并在該預浸樹脂片的外側層疊厚度為12~275μm的銅等金屬箔之后,從該金屬箔上進行加熱加壓,從而使預浸樹脂片的樹脂填充到導體電路之間,并且預浸樹脂片與金屬箔在覆蓋導體電路16的兩面的狀態(tài)下被壓接而形成一體,由此形成了外層的絕緣層18及外層的導體電路20(圖2(a))。
與內層的絕緣層14相同,上述外層的絕緣層18也可以通過在基板的兩面上涂敷樹脂液來覆蓋內層導體電路、并對導體電路之間進行填充的方法,或在涂敷樹脂液的基礎上,進一步對樹脂膜進行加熱加壓使其壓接而形成。另外,在這樣的加熱加壓的方法中,可以使絕緣層表面平坦。
另外,在本實施例中,是將金屬板10作為芯體而在其兩面上形成內層的絕緣層14及導體電路,并進一步形成外層的絕緣層18及外層的導體電路20,但并不一定要將金屬板10用作芯體,也可以通過在單面或雙面覆銅層壓板上層疊形成了回路的構件來形成芯基板。
(5)形成電鍍通孔用貫通孔形成貫通在上述(4)中形成的芯基板的、開口直徑為50~400μm的貫通孔21(圖2(b))。該貫通孔21與設于金屬板10上的開口12的位置對應形成,通過鉆孔加工、或激光加工、或者同時使用激光加工和鉆孔加工而形成。該貫通孔的形狀優(yōu)選是具有直線狀側壁的構造,也可以根據需要做成錐形。
(6)形成電鍍通孔為了對在上述(5)中形成的貫通孔21的側壁上施加導電性,在側壁上形成鍍膜22并使該鍍膜22的表面粗糙化之后(圖2(c)),在貫通孔內填充樹脂填充材料24,從而形成了電鍍通孔26(圖2(d))。
對于被填充到該貫通孔21中的樹脂填充材料24,優(yōu)選在將其臨時干燥之后,通過研磨除去附著在基板表面的鍍膜22上的多余的樹脂填充材料,并進一步在150℃的條件下干燥1小時,從而使其完全固化。
通過電解電鍍、或無電解電鍍、配電板電鍍(無電解電鍍和電解電鍍)等形成上述鍍膜22,該電鍍金屬采用了含有銅、鎳、鈷、磷等的金屬。
另外,鍍膜22的厚度優(yōu)選為5~30μm的范圍。
作為上述樹脂填充材料24,采用例如在樹脂材料中含有固化劑、粒子等的絕緣性樹脂材料,或在樹脂材料中含有金、銅等金屬粒子、固化劑等的導電性樹脂材料中的任一種材料。
作為上述絕緣性樹脂材料的樹脂,采用了例如雙酚型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂等環(huán)氧樹脂、雙酚樹脂等的熱固化性樹脂、具有感光性的紫外線固化樹脂、或者熱塑性樹脂等。這些樹脂材料可以采用單一種類的樹脂,或也可以采用復合了多種這些樹脂而成的材料。
作為上述粒子,采用了二氧化硅、氧化鋁等無機粒子、金、銀、銅等金屬粒子、或者樹脂粒子等。這些粒子可以采用單一種類的粒子,或者也可以采用混合了多種這些粒子而成的材料。
上述粒子的粒子直徑優(yōu)選處于0.1~5μm的范圍,可以采用相同直徑的粒子、或者混合了粒子直徑不同的粒子的材料。
作為上述固化劑,可以采用咪唑系固化劑、胺系固化劑等。除此之外也可以含有固化穩(wěn)定劑、反應穩(wěn)定劑、粒子等。
另外,作為上述導電性樹脂材料,采用了在樹脂成分中含有金屬粒子、固化劑等而成的導電性膏。
另外,也可以代替導電性膏而電鍍填充貫通孔21。在進行電鍍填充時,像導電性膏那樣,不會隨著固化收縮而在表層上形成凹部。
(7)形成芯基板的外層導體層及導體電路在上述(6)中在形成了電鍍通孔26的基板的兩面的整面上覆蓋形成了鍍膜(圖3(a))之后,實施采用了壓凹法的蝕刻處理,并在電鍍通孔26的上方并與其緊鄰地形成蓋鍍層28,并且形成了由電源層30P及接地層30E構成的外層導體電路30(圖3(b))。
這些外層導體電路30的厚度優(yōu)選處于10~75μm的范圍內,更優(yōu)選處于20~40μm的范圍內。其理由是因為,在厚度不足10μm的情況下,導體電阻較大,在厚度超過75μm時,難以使形成于芯基板上的層間絕緣層變平坦,或基板會變厚。在該實施例中,將外層導體電路30的厚度設為35μm。
通過上述(1)~(7)的工序,形成了通過電鍍通孔26使基板兩面的外層導體電路30相互電連接、并且也通過電鍍通孔26進行內層導體電路16與外層導體電路30之間的電連接的多層芯基板32。
(8)在外層導體電路上形成粗糙化層在上述多層芯基板32的兩面上進行黑化處理及還原處理,在外層的導體電路30的側面及上表面(包括通孔的連接盤表面在內)形成了粗糙化層34(圖3(c))。
(9)填充樹脂填充材料在上述多層芯基板32的外層的未形成導體電路的部位、即外層的導體電路之間的間隙中填充了樹脂填充材料36(圖4(a))。該樹脂填充材料可以采用與在上述(6)的工序中填充到貫通孔21內的樹脂填充材料24相同的材料。
(10)研磨外層導體電路上表面通過帶式研磨器等對完成了上述樹脂填充的基板的單面進行研磨,除去設于外層導體電路30的側面及上表面的粗糙化面34中的、設于上表面的粗糙化層,并且使得在導體電路30的外緣部上未殘留樹脂填充材料36,接著,為了去除由上述研磨造成的傷痕,再用拋光輪等對外層導體電路30的上表面進一步進行研磨。對基板的另一面也同樣地進行這樣的一系列的研磨而使其平滑。接著,進行在100℃的條件下加熱1小時、在150℃的條件下加熱1小時的加熱處理,使樹脂填充材料36固化(圖4(b))。
另外,可以根據需要省略向外層導體電路之間的間隙填充樹脂填充材料的步驟,在這種情況下,通過層疊于多層芯基板上的層間絕緣層的樹脂層也可以同時進行層間絕緣層的形成和對外層導體電路之間間隙的填充。
(11)在外層導體電路上表面形成粗糙化層用噴射器將蝕刻液噴涂到上述(10)工序中平滑化了的外層導體電路30P、30E的表面(包括通孔的連接盤在內),從而在外層導體電路的上表面形成了粗糙化層38(圖4(c))。
(12)形成層間樹脂絕緣層在形成了上述粗糙化層38的外層的導體電路表面上載置在上述(C)中形成的樹脂膜40,并對其進行臨時壓接來裁斷之后,再采用真空層壓裝置將其貼付到基板表面上,從而形成了層間樹脂絕緣層42(圖5(a))。
(13)形成導通孔形成用開口接著,在層間樹脂絕緣層上隔著形成有厚度為1.2mm的貫通孔的掩模,使用波長為10.4μm的二氧化碳激光并在光束直徑為4.0mm、凹帽頭模式、脈沖寬度為10~25μ秒、掩模的貫通孔直徑為Φ1.0~2.2mm、發(fā)射1~3次的照射條件下,在層間樹脂絕緣層42上形成了直徑為30~70μm的導通孔用開口44(圖5(b))。
(14)形成粗糙化層在將設有上述導通孔用開口44的基板32浸漬在膨潤液中并對其進行水洗之后,將其浸漬在含有60g/l的高錳酸的80℃的溶液中10分鐘,從而使分散于層間樹脂絕緣層42的固化樹脂中的鱗片狀粒子自層間樹脂絕緣層表面上脫落,而在包括導通孔用開口44的內壁在內的層間樹脂絕緣層42的表面上形成了粗糙化層46(圖5(c))。該粗糙化層46的粗糙度為0.01~2μm。
(15)施加催化劑核接著,在將完成了上述處理的基板32浸漬于中和溶液(シプレイ(Shipley)社制)后對其進行水洗。之后,也可以通過O2等離子、或CF4等粒子等物理方法來實施除去殘存于導通孔底部上的樹脂或粒子的殘渣的去污處理。
并且,在經過了粗面化處理的該基板的表面上施加鈀催化劑,使催化劑核附著在層間樹脂絕緣層42的表面及導通孔用開口44的內壁面上。
(16)形成無電解鍍銅膜接著,將在上述(15)的工序中施加了催化劑的基板32浸漬于下述那樣組成的無電解鍍銅水溶液中,而在粗糙化層46的整個表面上形成厚度為0.6~3.0μm的無電解鍍銅膜48,從而得到了在包括導通孔用開口44的內壁在內的層間樹脂絕緣層42的表面上形成有導體層的基板(圖5(d))。
(無電解鍍銅溶液)硫酸銅0.03mol/lEDTA 0.200mol/lHCHO 0.18g/lNaOH 0.100mol/lα、α′-聯二呲啶 100mg/l聚乙二醇 0.10g/l(電鍍條件)以34℃的液體溫度浸漬40分鐘(17)在形成有無電解鍍銅膜48的基板上涂敷市場上出售的液態(tài)類型的感光性堿型蝕刻油墨(例如,太陽油墨社制、PER-20系列),使其臨時干燥之后,在基板上載置掩模并進行曝光、顯影處理,從而設置了厚度為7.5~30μm的阻鍍層50(圖6(a))。另外,之后成為信號線的部分形成為L/S=5/5μm。
作為阻鍍層,也可以采用除上述之外的例如ニチゴ一モ一トン(Nichigo-Morton)社制的商品名稱為“NIT225”或“NIT215”、或日本公開專利公報2004-317874所記載的感光性樹脂組成物。
(18)接著,對基板32實施電解電鍍,在未形成阻鍍層50的部位形成了厚度為7.5~17.5μm的電解鍍銅膜52(圖6(b))。另外,這次以下述的電鍍液和條件進行,從而得到了7.5μm的電解鍍銅膜。
(電解鍍銅液)硫酸 2.24mol/l硫酸銅0.26mol/l添加劑19.5ml/l(アトテツクジヤパン(ATOTECH JAPAN)社制、商品名稱カパラシドGL)(電解電鍍條件)電流密度 1A/dm2時間 35±5分鐘溫度 22±2℃(19)并且,在剝離除去了阻鍍層之后,以下述的蝕刻方法溶解除去該阻鍍層下面的無電解電鍍膜,而制成了獨立的導體電路54及導通孔56(圖6(c))。
另外,將信號布線做成L/S=5/5μm(L、S都是層間絕緣層上的間隔),并使其內的5根信號線形成大致平行,做成了第1、3、5根信號布線與IC連接,而第2、4根信號布線未與IC連接而作為測定用布線(相當于在后述的評價試驗1中所采用的試驗用布線)。
(蝕刻方法)將印刷電路板用基板搬入到蝕刻處理區(qū)域中,并采用具有在蝕刻處理區(qū)域進行搬運的傳送帶、和噴射噴嘴的水平搬運蝕刻裝置進行蝕刻。從印刷電路板用電路板的上下自可調整多個噴射噴霧壓力的上述噴射噴嘴中噴霧出蝕刻液。
在本實施例中,為了使導體電路的形狀成為梯形,一邊使狹縫噴嘴等的直進型噴射噴嘴的頭部搖動一邊進行蝕刻。
(蝕刻條件)噴嘴與工件間隔50mm噴射噴霧壓力 0.05MPa~0.3MPa蝕刻液的種類 氯化銅蝕刻溫度 45℃蝕刻時間 10~60秒對于由這樣的蝕刻條件形成的截面形狀的調整,是通過改變噴霧壓力、或調整蝕刻時間,只使用設于蝕刻裝置上部的噴嘴或設于下部的噴嘴中的任一噴嘴而進行的。
在該實施例中,采用狹縫噴嘴、將蝕刻時間設為10秒、使被蝕刻面朝上,只采用設于蝕刻裝置上部的噴嘴來進行蝕刻。之后,通過表面研磨等將導體電路的厚度調整至5μm(T)以下。
(20)接著,進行表面粗糙化處理(例如,通過采用メツク(MEC)株式會社制、商品名稱“メツクエツチボンドCz-8100”的蝕刻進行的粗糙化處理或黑化處理),從而在導體電路54及導通孔56的表面(包括側面)上形成了粗糙化面58(圖6(d))。
之后,按照上述(1)~(20)的工序制作出1張相同的基板,并通過沖孔等對應測定|W1-W2|的部位進行穿孔,而做成測定用樣品。
將該測定用樣品的導體電路及導體電路之間的垂直截面研磨成可以觀察的程度,以100~3500倍對該研磨部分進行了SEM觀察之后拍攝照片,使用標尺測定了完成后的線間寬度W1(導體上部側間隔)及W2(導體下部側間隔)。
結果,如表1所示,上述那樣的8部位的數據(與上述的用于算出σ的數據相同的部位的值)的|W1-W2|的值為0.5μm(8個數據中的最小值)~1.75μm(8個數據中的最大值),基本滿足了(0.10×導體電路厚度T)~(0.35×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.23μm。
(21)對在上述(20)中形成了粗糙化面58的基板重復進行上述(12)~(20)的工序,形成了第2層層間樹脂絕緣層60,并在該層間樹脂絕緣層60上進一步形成上層導體電路62及導通孔64,從而得到了多層電路板(圖7(a))。
(22)形成阻焊劑層接著,在上述(21)中得到的多層電路板的兩面上涂覆了12~30μm厚度的市場上出售的阻焊劑組成物,并以70℃加熱20分鐘、70℃加熱30分鐘的條件進行干燥處理,而形成了阻焊劑層66(圖7(b))。之后,使描畫有阻焊劑開口部的圖案的厚度為5mm的光掩模緊貼在阻焊劑層66上,并以1000mJ/cm2的紫外線進行曝光,在DMTG溶液中進行顯影處理,從而形成了直徑為200μm開口68(圖7(c))。
然后,再以80℃加熱1小時、100℃加熱1小時、120℃加熱1小時、150℃加熱3小時的條件分別進行加熱處理而使阻焊劑層66固化,形成了具有露出了上層導體電路62的表面那樣的開口68、厚度為10~25μm的阻焊劑圖案。
(23)形成鎳-金層接著,將形成了阻焊劑圖案的基板浸漬在無電解鍍鎳液中,在從開口68中露出的上層導體電路62的表面上形成了厚度為5μm的鍍鎳層,再將該電路板浸漬于無電解鍍金液中,在鍍鎳層上形成了厚度為0.03μm的鍍金層,形成鎳-金層70(圖7(d))。除了該鎳-金層之外,也可以形成單層的錫或貴金屬(金、銀、鈀、鉑等)層。
(24)形成錫焊凸塊之后,在上述電路板的一面?zhèn)?IC芯片安裝側)的從上述阻焊劑層66的開口68露出的上層導體電路62的表面上印刷含有錫-鉛的錫焊膏,并在另一面?zhèn)壬贤瑯佑∷⒑绣a-銻的錫焊膏之后,以200℃進行回流焊而形成了外部端子,從而制造出具有錫焊凸塊72的多層印刷電路板(圖8)。
通過錫焊凸塊72在上述多層印刷電路板上安裝IC芯片74,進而安裝芯片電容器76。
然后,通過外部端子78將安裝有IC芯片74及芯片電容器76的多層印刷電路板安裝在母板80上(圖9)。
實施例2改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及膜厚調整后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為7.5μm/7.5μm、導體電路厚度T為7.5μm,除此之外與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
在該實施例中,|W1-W2|的值為0.675μm~2.775μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.35×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.33μm。
實施例3改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及膜厚調整后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為10.0μm/10.0μm、導體電路厚度T為10.0μm,除此之外與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
在該實施例中,|W1-W2|的值為0.9μm~3.6μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.35×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.27μm。
實施例4改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及膜厚調整后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為12.5μm/12.5μm、導體電路厚度T為12.5μm,除此之外與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為1.25μm~4.375μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.35×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.34μm。
實施例5改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及膜厚調整后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為15.0μm/15.0μm、導體電路厚度T為15.0μm,除此之外與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為1.35μm~5.25μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.35×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.35μm。
實施例6除了將蝕刻時間變更為30秒之外,其余與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為1.7μm~3.7μm,基本滿足(0.35×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.77μm。
實施例7除了將蝕刻時間變更為30秒之外,其余與實施例2相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為2.475μm~5.475μm,基本滿足(0.35×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.76μm。
實施例8除了將蝕刻時間變更為30秒之外,其余與實施例3相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為3.5μm~7.3μm,基本滿足(0.35×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.78μm。
實施例9除了將蝕刻時間變更為30秒之外,其余與實施例4相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為4.25μm~9.25μm,基本滿足(0.35×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.65μm。
實施例10除了將蝕刻時間變更為30秒之外,其余與實施例5相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為5.25μm~10.95μm,基本滿足(0.35×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.72μm。
實施例11除了如下述地變更蝕刻方法之外,其余與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
與實施例1不同,進行了2次蝕刻。第1次蝕刻與實施例1相同。之后,在1個制品的被分割出的4個區(qū)域(為了采集數據而分割成的4個區(qū)域)內,用聚酰亞胺膠帶(kapton tape)等覆蓋2個區(qū)域。并且,一邊使狹縫噴嘴搖頭一邊只對未覆蓋的部分進行20秒鐘的蝕刻,之后剝離聚酰亞胺膠帶等。另外,使用的噴嘴與被蝕刻面的朝向與實施例1相同。
在本實施例中,|W1-W2|的值為0.5μm~3.65μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為2.01μm。
實施例12除了將蝕刻方法變更為與實施例11相同的蝕刻方法之外,其余與實施例2相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為0.675μm~5.625μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為2.13μm。
實施例13除了將蝕刻方法變更為與實施例11相同的蝕刻方法之外,其余與實施例3相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為0.9μm~7.6μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為2.2μm。
實施例14除了將蝕刻方法變更為與實施例11相同的蝕刻方法之外,其余與實施例4相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為1.25μm~9.25μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為2.45μm。
實施例15除了將蝕刻方法變更為與實施例11相同的蝕刻方法之外,其余與實施例5相同地制造出多層印刷電路板。
在本實施例中,|W1-W2|的值為1.5μm~10.95μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為2.58μm。
實施例16除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
另外,在導體電路形成之后對W1和W2進行測定。
實施例17除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例2相同地制造出多層印刷電路板。
實施例18除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例3相同地制造出多層印刷電路板。
實施例19除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例4相同地制造出多層印刷電路板。
實施例20除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例5相同地制造出多層印刷電路板。
實施例21除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例6相同地制造出多層印刷電路板。
實施例22除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例7相同地制造出多層印刷電路板。
實施例23除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例8相同地制造出多層印刷電路板。
實施例24除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例9相同地制造出多層印刷電路板。
實施例25除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例10相同地制造出多層印刷電路板。
實施例26除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例11相同地制造出多層印刷電路板。
實施例27除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例12相同地制造出多層印刷電路板。
實施例28除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例13相同地制造出多層印刷電路板。
實施例29除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例14相同地制造出多層印刷電路板。
實施例30除了在導體電路54及導通孔56的表面上未形成粗糙化面58之外,其余與實施例15相同地制造出多層印刷電路板。
參考例1除了第2次蝕刻不是由狹縫噴嘴進行的蝕刻,而是在與第1次蝕刻相同的蝕刻液中浸漬1分鐘之外,其余與實施例14相同地制造出多層印刷電路板。
在本參考例中,|W1-W2|的值為1.25μm~9.25μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。但是,在本實施例中,由于同時采用了蝕刻液不流動的浸漬蝕刻,因此蝕刻速度隨部位不同而有較大差異,結果,各布線的回路形狀相差較大,因此|W1-W2|的標準偏差σ為2.58μm。
參考例2除了未在導體電路形成之后形成粗糙化面之外,其余與參考例1相同地制造出多層印刷電路板。
比較例1除了不使狹縫噴嘴搖頭之外,其余與實施例16相同地制造出多層印刷電路板。
結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
比較例2除了不使狹縫噴嘴搖頭之外,其余與實施例17相同地制造出多層印刷電路板。
結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
比較例3除了不使狹縫噴嘴搖頭之外,其余與實施例18相同地制造出多層印刷電路板。
結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
比較例4除了不使狹縫噴嘴搖頭之外,其余與實施例19相同地制造出多層印刷電路板。
結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
比較例5除了不使狹縫噴嘴搖頭之外,其余與實施例20相同地制造出多層印刷電路板。
結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
比較例6除了將蝕刻時間從30秒變更為50秒之外,其余與實施例16相同地制造出多層印刷電路板。
在本比較例中,|W1-W2|的值為3.9μm~4.3μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.78T~0.86T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.58μm。
比較例7除了將蝕刻時間從30秒變更為50秒之外,其余與實施例17相同地制造出多層印刷電路板。
在本比較例中,|W1-W2|的值為6.075μm~6.6μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.81T~0.88T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.78μm。
比較例8除了將蝕刻時間從30秒變更為50秒之外,其余與實施例18相同地制造出多層印刷電路板。
在本比較例中,|W1-W2|的值為7.7μm~8.6μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.77T~0.86T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.62μm。
比較例9除了將蝕刻時間從30秒變更為50秒之外,其余與實施例19相同地制造出多層印刷電路板。
在本比較例中,|W1-W2|的值為9.625μm~10.875μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.77T~0.87T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.73μm。
比較例10除了將蝕刻時間從30秒變更為50秒之外,其余與實施例20相同地制造出多層印刷電路板。
在本比較例中,|W1-W2|的值為12μm~12.75μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.8T~0.85T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.88μm。
比較例11除了使蝕刻時間為5秒之外,其余與實施例16相同地制造出多層印刷電路板。
比較例12除了使蝕刻時間為5秒之外,其余與實施例17相同地制造出多層印刷電路板。
比較例13除了使蝕刻時間為5秒之外,其余與實施例18相同地制造出多層印刷電路板。
比較例14除了使蝕刻時間為5秒之外,其余與實施例19相同地制造出多層印刷電路板。
比較例15除了使蝕刻時間為5秒之外,其余與實施例20相同地制造出多層印刷電路板。
參考例3除了在導體電路的表面上形成了粗糙化面之外,其余與比較例11相同地制造出多層印刷電路板。
參考例4在實施例1中,改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及研磨之后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為20.0μm/20.0μm、導體電路厚度T為20.0μm。另外,不使狹縫噴嘴搖頭。結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
參考例5在實施例16中,改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及研磨之后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為20.0μm/20.0μm、導體電路厚度T為20.0μm。另外,不使狹縫噴嘴搖頭。結果,導體電路的截面形狀成為矩形。
參考例6在實施例1中,改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及研磨之后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為20.0μm/20.0μm、導體電路厚度T為20.0μm。將蝕刻時間從30秒變更為50秒。結果,|W1-W2|的值為15.4μm~17.2μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.77T~0.86T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.58μm。
參考例7在實施例16中,改變阻鍍層的圖案形成用掩模,并且改變電解鍍銅條件及研磨之后的導體電路的厚度而使信號線的L/S為20.0μm/20.0μm、導體電路厚度T為20.0μm。而且,將蝕刻時間從30秒變更為50秒。結果,|W1-W2|的值為15.6μm~17.0μm,與導體電路厚度T的關系相當于0.78T~0.85T。并且,|W1-W2|的標準偏差σ為1.77μm。
參考例8在實施例11中,除了第2次蝕刻不使用狹縫噴嘴,而是在與第1次蝕刻相同的蝕刻溶液中浸漬1分鐘來進行蝕刻之外,其余與實施例11相同地制造出多層印刷電路板。
在本參考例中,|W1-W2|的值為0.5μm~3.65μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。
但是,在本參考例中,由于同時采用了蝕刻液不流動的浸滲蝕刻,因此蝕刻速度隨部位不同而有較大差異,結果,各布線的回路形狀相差較大,因此|W1-W2|的標準偏差σ為2.43μm。
參考例9除了在導體電路形成之后未在該導體電路表面上形成粗糙化面之外,其余與參考例8相同地制造出多層印刷電路板。
參考例10在實施例12中,除了第2次蝕刻不使用狹縫噴嘴,而是在與第1次蝕刻相同的蝕刻溶液中浸漬1分鐘來進行蝕刻之外,其余與實施例12相同地制造出多層印刷電路板。
在本參考例中,|W1-W2|的值為0.75μm~5.475μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。
但是,在本參考例中,由于同時采用了蝕刻液不流動的浸漬蝕刻,因此蝕刻速度隨部位不同而有較大差異,結果,各布線的回路形狀相差較大,因此|W1-W2|的標準偏差σ為2.34μm。
參考例11除了在導體電路形成之后未在該導體電路表面上形成粗糙化面之外,其余與參考例10相同地制造出多層印刷電路板。
參考例12在實施例13中,除了第2次蝕刻不使用狹縫噴嘴,而是在與第1次蝕刻相同的蝕刻溶液中浸漬1分鐘來進行蝕刻之外,其余與實施例13相同地制造出多層印刷電路板。
在本參考例中,|W1-W2|的值為1.0μm~7.3μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。
但是,在本參考例中,由于同時采用了蝕刻液不流動的浸漬蝕刻,因此蝕刻速度隨部位的不同而有較大差異,結果,各布線的回路形狀相差較大,因此|W1-W2|的標準偏差σ為2.45μm。
參考例13除了在導體電路形成之后未在導體電路表面上形成粗糙化面之外,其余與參考例12相同地制造出多層印刷電路板。
參考例14在實施例15中,除了第2次蝕刻不使用狹縫噴嘴,而是在與第1次蝕刻相同的蝕刻溶液中浸漬1分鐘來進行蝕刻之外,其余與實施例15相同地制造出多層印刷電路板。
在本參考例中,|W1-W2|的值為1.50μm~10.95μm,基本滿足(0.10×導體電路厚度T)~(0.73×導體電路厚度T)的關系。
但是,在本參考例中,由于同時采用了蝕刻液不流動的浸漬蝕刻,因此蝕刻速度隨部位的不同而有較大差異,結果,各布線的回路形狀相差較大,因此|W1-W2|的標準偏差σ為2.62μm。
參考例15除了在導體電路形成之后未在導體電路表面上形成粗糙化面之外,其余與參考例14相同地制造出多層印刷電路板。
對按照以上說明的實施例1~30、參考例1~15、比較例1~15制造出的多層印刷電路板進行下述的評價試驗。
另外,制造出的各多層印刷電路板上的導體電路的最小導體電路寬度L(μm)、最小導體電路之間距S(μm)、導體電路厚度T(μm)、|W1-W2|(μm)的最小值(min)、最大值(max)、|W1-W2|的最小值(min)與厚度T的關系、|W1-W2|的最大值(max)與厚度T的關系、|W1-W2|的標準偏差σ(μm)及粗糙化面的有無示于表1-1及表1-2。
另外,在表1-1及表1-2中省略了L、S、T、|W1-W2|及σ的單位。
表1-1

表1-2

※注對于標準偏差σ的()內的標記,若σ在(0.04T+2)以下則記為○,若σ超過(0.04T+2)則記為×。
(評價試驗1)噪音確認試驗通過下面說明的方法對按照上述實施例1~30、參考例3及比較例1~5及11~15制造出的多層印刷電路板的導體電路的電壓波形進行觀察,從而調查出在將6種IC芯片(No.1~No.6)安裝于多層印刷電路板時是否存在噪音。
首先,使相鄰的5根試驗用布線1~5在同一導體電路層內形成為大致平行,并使第1、3、5根布線與IC芯片連接,而使第2、4根布線未與IC芯片連接而作為測定用布線。在將下面的No.1~No.6中任一個IC芯片作為IC芯片90安裝在各多層印刷電路板上并驅動IC的狀態(tài)下,使用示波器(テクトロニクス(Tektronix)社制、制品名稱“11801C”)對布線2、4的電壓波形進行觀察,調查出是否存在來自第1、3、5根布線的噪音。
No.1驅動頻率3.2GHz、總線時鐘(FSB)1066MHzNo.2驅動頻率3.0GHz、總線時鐘(FSB)800MHzNo.3驅動頻率2.8GHz、總線時鐘(FSB)533MHzNo.4驅動頻率2.6GHz、總線時鐘(FSB)400MHz
No.5驅動頻率1.4GHz、總線時鐘(FSB)133MHzNo.6驅動頻率1.1GHz、總線時鐘(FSB)100MHz其試驗結果示于表2。另外,在第2、4根布線上觀察到電壓波形的記為×,未觀察到電壓波形的記為○。
表2

由安裝了No.3及No.4IC芯片的實驗結果可知,在最容易產生噪音的L/S=5μm/5μm的導體電路,在|W1-W2|處于0.10T~0.73T的范圍內的實施例1、6、11、16、21、26中未產生噪音。
相對于此,在比較例1中觀察到了噪音。推測其原因是由于相鄰的導體電路之間的電容量較大,因此在相鄰的導體電路上觀察到了串音噪音。
另外,在將安裝了No.5IC芯片的按照參考例3和比較例11制作出的多層印刷電路板的實驗結果進行比較時,在參考例3中的驅動頻率較低的IC上觀察到了噪音。但是,雖與該參考例3同為L/S=5μm/5μm,但在未設置粗糙化層的比較例11中未觀察到噪音。
由此可知,在導體電路表面被粗面化了的印刷電路板中容易產生噪音,但通過采用本發(fā)明,即,將|W1-W2|設定在0.10T~0.73T的范圍內可以抑制噪音。之所以在導體電路表面被粗面化了的印刷電路板(參考例3)中容易產生噪音,可以推測其原因為由于導體電路表面被粗面化而使得導體電路之間的電容量大于比較例11的導體電路之間電容量。
(評價試驗2)誤動作確認試驗通過下面說明的方法對按照上述實施例1~30、參考例1~2、8~15及比較例1~15制造出的多層印刷電路板在搭載IC芯片的過程中是否存在誤動作進行確認。
將從下面的No.1~No.6中選取的任一個IC芯片作為IC芯片90安裝于各多層印刷電路板上,并向與IC芯片90的信號電連接的外部端子78輸入測試信號,IC芯片所運算的結果從IC芯片輸出,使用例如脈沖波形產生器/錯誤檢測器(アドバンテスト(ADVANTEST)社制、商品名稱“D3186/3286”)對再次到達外部端子的數據是否被正確輸出進行確認。
No.1驅動頻率3.2GHz、總線時鐘(FSB)1066MHzNo.2驅動頻率3.0GHz、總線時鐘(FSB)800MHzNo.3驅動頻率2.8GHz、總線時鐘(FSB)533MHzNo.4驅動頻率2.6GHz、總線時鐘(FSB)400MHzNo.5驅動頻率1.4GHz、總線時鐘(FSB)133MHzNo.6驅動頻率1.1GHz、總線時鐘(FSB)100MHz其結果示于表3-1及3-2。另外,在輸出數據有誤時記為×,在輸出數據正確時記為○。
表3-1

表3-2

在將搭載驅動頻率為2.6GHz的IC芯片No.4的各多層印刷電路板相比較時可知,在相鄰的導體電路間隔的關系|W1-W2|處于0.10T~0.73T的范圍內時(實施例1~30)不存在誤動作,除此之外(比較例1~15)會產生誤動作。
其差異可以推測為是由于存在導體電路之間的電容量和導體電路的導體體積的差,若為本發(fā)明的印刷電路板,則不存在噪音和信號延遲地將信號傳遞至IC芯片。
另外,對于按照|W1-W2|的值大致為相同程度的實施例14和參考例1制造出的多層印刷電路板,在將搭載了驅動頻率為2.8GHz的IC芯片No.3的各多層印刷電路板相比較時可知,在|W1-W2|的標準偏差σ為(0.04T+2)以下的實施例14中不存在誤動作,得到了良好的結果,但在參考例1中產生了誤動作。越是進行高速驅動,則各信號之間的到達晶體管的時刻越會成為問題,但可以推測出在標準偏差σ為(0.04T+2)以下時,各布線上的傳送速度的差異變小而難以產生誤動作。同樣的情況也符合實施例29和參考例2。
另外,在將搭載了驅動頻率為3.0GHz的IC芯片No.2的各多層印刷電路板相比較時,由實施例1~10與實施例11~15的比較、實施例16~25與實施例26~30的比較可知,在|W1-W2|處于0.35T~0.73T的范圍內時可以得到更好的結果。
其原因可以推測為由于通過使|W1-W2|的范圍變小,則各信號之間的傳送速度之差變得更小,并且導體電路之間的電容量變小,因此更加難以產生誤動作。并且可知,|W1-W2|處于0.10T~0.35T的范圍為宜。其原因可以推測為是由于在將導體的電阻保持得較低的狀態(tài)下,各信號之間的傳送速度之差和導體電路之間的電容量變小的緣故。
(評價試驗3)噪音確認試驗將評價試驗1中的No.3IC芯片安裝于按照上述參考例4、5制造出的多層印刷電路板,而對其進行了與評價試驗1相同的試驗。其結果為○(未觀察到電壓波形)。
在將參考例4、5與比較例進行比較時,即使是同樣的截面形狀,在L/S=20μm/20μm的導體電路上也未觀察到噪音。其原因可以推測為是由于L/S較大的緣故。由該結果可知,本發(fā)明采用具有L/S=15μm/15μm以下的導體電路的多層印刷電路板的意義是重大的。
(評價試驗4)誤動作確認試驗將評價試驗2中的No.3IC芯片安裝于按照上述參考例4、5、6、7制造出的多層印刷電路板,對其進行了與評價試驗2相同的試驗。其結果為○(沒有誤動作)。在將參考例4~7與比較例進行比較時,即使是同樣的截面形狀,在L/S=20μm/20μm的導體電路上也未觀察到誤動作。其原因可以推測為是由于L/S較大的緣故。由該結果可知,本發(fā)明采用具有L/S=15μm/15μm以下的導體電路的多層印刷電路板的意義是重大的。
實施例31使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例1相同地制造出多層印刷電路板。
實施例32使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例2相同地制造出多層印刷電路板。
實施例33使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例3相同地制造出多層印刷電路板。
實施例34使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例4相同地制造出多層印刷電路板。
實施例35使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例5相同地制造出多層印刷電路板。
實施例36使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例16相同地制造出多層印刷電路板。
實施例37使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置的上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例17相同地制造出多層印刷電路板。
實施例38
使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置的上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例18相同地制造出多層印刷電路板。
實施例39使被蝕刻面朝下,并只使用被配置在蝕刻裝置的上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例19相同地制造出多層印刷電路板。
實施例40使被蝕刻面朝下,并只使用配置在蝕刻裝置的上下的噴嘴中的下側噴嘴來進行15秒的蝕刻,除此之外與實施例20相同地制造出多層印刷電路板。
在測定上述實施例31~40的|W1-W2|的值時,其與導體電路厚度T的關系均滿足0.10T~0.35T的范圍。另外,與上述評價試驗1及評價試驗2相同,調查了在將驅動頻率為3.46GHz、總線時鐘(FSB)為1066MHz的IC芯片安裝于按照實施例31~40制造出的多層印刷電路板時是否存在噪音,并且確認了在搭載的IC芯片上是否存在誤動作。其結果均為○。
產業(yè)上的可利用性如上述說明的那樣,本發(fā)明的印刷電路板,將導體電路的截面形狀形成為在將相鄰的導體電路的上表面?zhèn)鹊拈g隔設為W1、將下表面?zhèn)鹊拈g隔設為W2時,這些間隔與導體電路厚度T的關系滿足0.10T≤|W1-W2|≤0.73T。形成了具有這樣的截面形狀的導體電路的印刷電路板,即使搭載了被高速驅動的IC,也可以抑制串音和信號延遲,防止IC的誤動作。
權利要求
1.一種印刷電路板,是在導體電路之間填充絕緣材料而成,其特征在于,上述導體電路的截面形狀實質上為梯形,在將相鄰的導體電路之間的間隔中的導體電路上側間隔設為W1、導體電路下表面?zhèn)乳g隔設為W2時,這些間隔與導體電路的厚度T的關系滿足下式的要求0.10T≤|W1-W2|≤0.73T……(1)。
2.根據權利要求1所述的印刷電路板,其特征在于,上述|W1-W2|為0.35T以下。
3.根據權利要求1或2所述的印刷電路板,其特征在于,上述導體電路下表面?zhèn)乳g隔W2為15μm以下。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的印刷電路板,其特征在于,上述|W1-W2|的標準偏差σ為(0.04T+2)以下。
5.根據權利要求1~4中任一項所述的印刷電路板,其特征在于,上述導體電路的表面被粗糙化。
全文摘要
本發(fā)明提供一種印刷電路板,交替層疊絕緣層和導體電路而成,各導體電路具有矩形截面,其中,在將相鄰的導體電路之間的間隔中的導體電路上側間隔設為W1、導體電路下表面?zhèn)乳g隔設為W2時,這些間隔與導體電路厚度T的關系滿足0.10T≤|W1-W2|≤0.73T。根據這樣的構成,即使搭載了被高速驅動的IC,也可以抑制串音和信號延遲,防止IC的誤動作。
文檔編號H05K3/46GK101080956SQ20058004333
公開日2007年11月28日 申請日期2005年12月15日 優(yōu)先權日2004年12月15日
發(fā)明者中井通, 玉木昌德 申請人:揖斐電株式會社
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