双面配线电路基板.pdf

本发明提供一种双面配线电路基板，它能在贯穿孔的上面形成配线电路图形，或者装配电子元器件，实现高密度化。在具备绝缘层1、形成在该绝缘层1的双面上的导体层3的双面配线电路基板中，在绝缘层1内形成贯穿厚度方向的贯穿孔2后，在该贯穿孔2内，通过电镀实质上无间隙填充铜，形成电气连通各导体层3的导通部4，由此，能将导通部4的上面作为元器件的搭载部分，所以通过在该搭载部分形成导体层3的配线电路图形，或者装配电子元器件，能够实现高密度化。

1.  双面配线电路基板，它是包括绝缘层和形成在上述绝缘层双面的导体层的双面配线电路基板，其特征在于，在上述绝缘层中形成有贯穿厚度方向的贯穿孔；在上述贯穿孔中填充有金属。

2.  根据权利要求1所述的双面配线电路基板，其特征在于，上述金属通过电解电镀形成。

3.  根据权利要求1所述的双面配线电路基板，其特征在于，上述贯穿孔中的上述金属的端部被定为元器件搭载的部分。

双面配线电路基板
技术领域
本发明涉及双面配线电路基板，详细地说，涉及在绝缘层的双面上形成导体层的双面配线电路基板。
背景技术
双面柔性配线电路基板是在由聚酰亚胺等构成的绝缘基板的双面上，分别形成由铜箔等构成的配线电路图形的配线电路基板。
在这样的双面柔性配线电路基板上，为了将各配线电路图形电气导通，通常在绝缘基板内形成通孔，在该通孔的内周面上形成通孔镀层。
例如在日本特许公开公报平5-136562号提出如下的方案：将形成导体电路用的金属箔和绝缘基材的双面进行一体化，利用通孔将两侧的导体电路进行电气连接而成长尺寸的柔性基板。
可是，对于配线电路基板，人们要求配线电路图形和电子元器件高密度化，同时通孔电镀是沿着通孔的内周面形成环状，由于通孔中央为中空状，没有填充镀层，所以在该通孔的上面，很难形成配线电路图形或装配上电子元器件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双面配线电路基板，它是即使在贯穿孔的上面，也能形成配线电路图形，或装配电子元器件，可实现高密度化的基板。
本发明的双面配线电路基板是包括绝缘层、形成在上述绝缘层双面上的导体层的双面配线电路基板，其特征在于，在上述绝缘层内，形成贯穿厚度方向的贯穿孔，在上述贯穿孔中填充金属。
在本发明的双面配线电路基板中，上述金属适合通过电解电镀形成。
在本发明的双面配线电路基板中，可将上述贯穿孔中的上述金属的端部定为元器件的搭载部分。
采用本发明的双面配线电路基板，由于在贯穿孔内填充有金属，所以将该金属的端部作为元器件的搭载部分。因此，由于在该搭载部分上可形成配线电路图形或装配电子元器件，所以可实现高密度化。
图1是作为本发明的双面配线电路基板的实施方式1的双面柔性配线电路基板的制造工序图，它显示了：
(a)准备绝缘层的工序，
(b)在绝缘层形成贯穿孔的工序，
(c)在绝缘层的双面和贯穿孔的内周面上形成金属薄膜的工序，
(d)在形成于绝缘层双面上的金属薄膜的各个表面上分别形成导体层，同时形成导通部，使其填充在形成于贯穿孔内周面上的金属薄膜内的工序，
(e)在各个导体层的上面分别形成抗蚀膜，其图形与配线电路图形相同的工序，
(f)蚀刻从抗蚀膜外露的导体层的蚀刻工序，
(g)除去抗蚀膜的工序。
图2是作为本发明的双面配线电路基板的实施方式2的双面柔性配线电路基板的制造工序图，它显示了：
(a)准备绝缘层的工序，
(b)在绝缘层形成贯穿孔的工序，
(c)在绝缘层的双面和贯穿孔的内周面上形成金属薄膜的工序，
(d)在形成于绝缘层双面上的金属薄膜的各个表面上以配线电路图形的倒置图形形成抗电镀膜的工序，
(e)在从抗电镀膜外露的金属薄膜的各表面上分别形成导体层，同时形成导通部，使其填充在形成于贯穿孔的内周面的金属薄膜内的工序，
(f)通过除去抗电镀膜，将导体层形成作为配线电路图形的工序，
(g)除去形成导体层和导通部的部分以外的金属薄膜的工序。
图3是显示形成在绝缘层内的贯穿孔的形状的重要部分的截面放大图，它显示了如下的形态：
(a)将贯穿孔形成在与绝缘层的长度方向成直角的方向上的形态，
(b)将贯穿孔形成为从绝缘层地一面向另一个面逐渐变窄的锥形的形态，
(c)在相对于绝缘层的长度方向和与其长度方向成直角的方向倾斜的方向上形成的形态。
图1是作为本发明的双面配线电路基板的实施方式1的双面柔性配线电路基板的制造工序图。首先，参照图1，对实施方式1的双面柔性配线电路基板的制造方法进行说明。
在该方法中，如图1(a)所示那样，首先准备绝缘层。绝缘层1，只要能用作柔性配线电路基板的绝缘层，对此无特别限制，例如可用聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、丙烯树脂、聚醚腈树脂、聚醚砜树脂、聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚萘乙酯树脂、聚氯乙烯树脂等的合成树脂的薄膜。较好用聚酰亚胺树脂薄膜。
绝缘层1的厚度例如为5-500μm，较好为10-50μm。
然后，在该方法中，如图1(b)所示那样，在绝缘层1中，形成贯穿绝缘层1厚度方向的贯穿孔2。对于贯穿孔2的形成无特别限制，例如可用钻孔加工或冲孔加工等机械加工、YAG激光或准分子激光等激光加工、化学蚀刻加工等公知方法。也可以利用感光性的合成树脂，通过曝光和显像，在形成绝缘层1的同时形成贯穿孔2。
贯穿孔2的形状和大小，可根据其目的和用途等，适当进行选择，若为圆形，最大直径为20-300μm，从高密度化的观点看，较好为30-150μm。
贯穿孔2，如图3(a)所示那样，通过机械加工等，可以形成在与绝缘层1的长度方向成直角的方向(侧截面看为矩形状)上，也可以如图3(b)所示那样，利用激光加工或化学蚀刻加工等，形成从绝缘层1的一面向着另一面逐渐变窄(或者，无图示，逐渐变宽)的锥形(侧截面看为梯形状)，或者如图3(c)所示那样，利用激光加工或化学蚀刻加工等，形成在相对于绝缘层1的长度方向和与其长度方向成直角的方向倾斜的方向(侧截面看为平行四边形状)上。
如图3(b)和图3(c)所示那样，相对于沿着绝缘层1的长度方向(表面或里面延伸的方向)的基准线L的贯穿孔2的倾斜角度θ较好为40-70°。
在后叙的通过溅射法形成金属薄膜5的情况时，如图3(a)所示那样，将贯穿孔2形成在内周面垂直的正交方向上时，因薄膜的形成可能困难，所以较好将贯穿孔2形成为图3(b)所示的锥形，或者形成在图3(c)所示的倾斜方向上。若将贯穿孔2形成在图3(c)所示的倾斜方向上时，从绝缘层1的双面进行溅射。
其后，在该方法中，如图1(c)-图1(g)所示那样，利用金属面腐蚀法在绝缘层1的双面上形成作为配线电路图形的导体层3。在形成各导体层3的同时，在贯穿孔2内形成将各导体层3之间电导通的导通部4，使该贯穿孔2内被实质上无间隙填充。
即，首先，如图1(c)所示那样在绝缘层1的双面和贯穿孔2的内周面上形成作为种膜的金属薄膜5。金属薄膜5由铬、铜等构成，较好由铜构成，对此无特别限制，例如，通过非电解电镀法或溅射法形成，较好由溅射法形成。
金属薄膜5的厚度例如为10nm-3μm，较好为50-500nm。
然后，如图1(d)所示那样，在形成于绝缘层1的双面上的金属薄膜5的各表面上，分别形成导体层3，同时形成导通部4，以使其填充于形成在贯穿孔2内周面的金属薄膜5内。
在这样的各个导体层3和导通部4的形成中，各导体层3，还可形成在导通部4的长度方向(上下方向)两端部的上面，以使其分别连接形成在贯穿孔2内的导通部4的长度方向(上下方向)两端部。
各导体层3和导通部4由例如铜、镍、金、焊锡或者它们的合金等金属，较好由铜构成，但对此无特别限制，较好为电解电镀，更好通过电解镀铜同时形成各导体层3和导通部4。
在电解镀铜时，作为电镀液，例如可用配合了添加剂的硫酸铜电镀液。作为添加剂，可用聚乙二醇、聚丙二醇等聚烷二醇、硫代尿酸类化合物、焦硫酸盐类化合物等硫类化合物；由杰纳斯绿这类的染料构成的氮类化合物等。这样的电镀液，可用市面上出售的产品。电流密度设定为0.1-5A/dm²，较好设定为0.5-3A/dm²。
各导体层3的厚度为3-30μm，较好为5-15μm。
其后，如图1(e)所示那样，在各导体层3的上面，以和配线电路图形相同的图形分别形成抗蚀膜6，抗蚀膜6通过层叠膜光刻胶(film resist)，经曝光和显像的公知方法，作为上述的抗蚀膜图形形成。抗蚀膜6，至少作为覆盖导通部4的上表面的图形形成。
其后，如图1(f)所示那样，蚀刻从抗蚀膜6外露的导体层3。蚀刻可用化学蚀刻(湿式蚀刻)等公知的蚀刻法。在该蚀刻中，同样也能蚀刻形成有外露于抗蚀膜6的导体层3的部分的金属薄膜5。
然后，如图1(g)所示那样，通过除去抗蚀膜6，作为配线电路图形形成导体层3。抗蚀膜6的除去，例如采用化学蚀刻(湿式蚀刻)等公知的蚀刻法，或者进行剥离。
为此，在贯穿孔2内，实质上无间隙形成导通部4，同时该导通部4和形成为配线电路图形的各导体层3连续一体化形成，所以各导体层3可通过导通部4进行电气连接。
在这样制得的双面配线电路基板中，由于贯穿孔2内由导通部4填充为实心状(即，贯穿孔2的开口截面部分被填满)，所以可将该导通部4的长度方向(上下方向)两端部作为元器件的搭载部分。因此，由于在该搭载部分，如实施方式1一样，形成导体层3的配线电路图形，或者虽然无图示，但是能够装配电子元器件，所以可实现高密度化。
图2是作为本发明的双面配线电路基板的实施方式2的双面柔性配线电路基板的制造工序图。然后，参照图2，就实施方式2的双面柔性配线电路基板的制造方法进行说明。
在该方法中，如图2(a)所示那样，首先准备绝缘层1。绝缘层1，可用和实施方式1的绝缘层1一样的绝缘层。
然后，在该方法中，如图2(b)所示那样，在绝缘层1中形成贯穿孔2。贯穿孔2，可用和实施方式1一样的方法，以同样大小和形状形成。
其后，在该方法中，如图2(c)-图2(g)所示那样，通过半添加法，在绝缘层1的双面上形成导体层3作为配线电路图形。另外，形成各导体层3的同时，在贯穿孔2内形成在各导体层3之间电导通导通部4，使其实质上无间隙填充在该贯穿孔2内。
即，首先，如图2(c)所示那样，在绝缘层1的双面和贯穿孔2的内周面上，形成金属薄膜5来作为种膜。金属薄膜5，通过和实施方式1一样的方法以同样的厚度形成。较好通过溅射法，依次层叠铬薄膜和铜薄膜的顺序进行层叠形成金属薄膜5。
然后，如图2(d)所示那样，在形成于绝缘层1的双面上的金属薄膜5的各表面上，以配线电路图形的倒置图形形成抗电镀膜7。抗电镀膜7，例如通过层叠干膜光刻胶，曝光和显像的公知方法，作为上述配线电路图形的倒置图形形成。在贯穿孔2的对面部分不形成该抗电镀膜7。
然后，如图2(e)所示那样，在从抗电镀膜7外露的金属薄膜5的各表面上分别形成导体层3，同时形成导通部4，使其填充在形成于贯穿孔2的内周面的金属薄膜5内。
在这样的各导体层3和导通部4的形成中，各导体层3也形成在导通部4的长度方向(上下方向)两端部的上面，以使其分别连续在形成于贯穿孔2内的导通部4的长度方向(上下方向)两端部。
各导体层3和导通部4，例如由和实施方式1一样的金属构成，较好由铜构成，但对此无特别限制，较好是通过电解电镀，更好通过电解镀铜同时形成各导体层3和导通部4。在电解镀铜时，作为电镀液，可用和实施方式1一样的电镀液，设定电流密度为实施方式1一样的电流密度。
各导体层3的厚度，为3-30μm，较好为5-15μm。
其后，如图2(f)所示那样，通过除去抗电镀膜7，形成作为配线电路图形的导体层3。抗电镀膜7的除去，例如可用化学蚀刻(湿式蚀刻)等公知的蚀刻法，或者剥离。
然后，在该方法中，如图2(g)所示那样，除去形成有导体层3和导通部4的部分以外的金属薄膜5。金属薄膜5的除去，例如可用化学蚀刻(湿式蚀刻)等公知的蚀刻法。
这样，在贯穿孔2内，实质上无间隙形成导通部4，同时该导通部4和作为配线电路图形而形成的各导体层3连续形成一体化，所以各导体层3通过导通部4进行电连接。
在这样制得的实施方式2的双面配线电路基板中，和实施方式1的双面配线电路基板一样，贯穿孔2内被导通部4填充为实心状(即，贯穿孔2的开口截面部分被填满)，所以可将该导通部4的长度方向两端部作为元器件的搭载部分。为此，在该搭载部分，如该实施方式2一样，形成导体层3的配线电路图形，或者虽然无图示，但可装配电子元器件，所以可实现高密度化。
以上，就本发明的双面配线电路基板的实施方式进行了说明，本发明的双面配线电路基板不受上述实施方式的限制，还包括在形成在绝缘层上的贯穿孔(贯通孔)内填充金属的其他的双面配线电路基板。
实施例
以下列举实施例，更加具体地对本发明进行说明，但是本发明不受任何实施例的限制。
实施例1
准备厚度25μm的聚酰亚胺薄膜构成的绝缘层(参照图1(a))。在该绝缘层上，利用激光加工形成圆锥形的贯穿孔(图1(b))，它是从绝缘层的一面向着另一面逐渐变窄，一面的直径为60μm，另一面的直径为30μm，倾斜角度为60°的贯穿孔。
然后，在绝缘层的双面和贯穿孔的内周面，通过非电解镀铜，形成厚度为0.2μm的由铜薄膜构成的金属薄膜(参照图1(c))。其后，通过电解镀铜，在形成在导体层的双面上的金属薄膜的各表面上，分别形成厚度15μm的由铜箔构成的绝缘层，同时形成铜构成的导通部，以使其填充在形成在贯穿孔的内周面的金属薄膜内。各导体层，为了分别连续形成于贯穿孔内的导通部的长度方向两端部，也在导通部的长度方向两端部的上面形成(参照图1(d))。
该电解镀铜，作为电解液，可用硫酸铜电镀液(荏原ユ一ジライト公司制造，ユ一ヅライトVFII)，将电流密度设定为2A/dm²。
在各导体层的上面，层叠干膜光刻胶构成的抗蚀膜，通过曝光和显像，以相同于配线电路图形的图形分别形成后(参照图1(e))，化学蚀刻从抗蚀膜外露的导体层和形成有该导体层的部分的金属薄膜(参照图1(f))，其后，通过化学蚀刻，除去抗蚀膜(参照图1(g))，制得双面配线电路基板。
在该双面配线电路基板上，由于连续形成导体层的配线电路图形在导通部的长度方向两端部，所以可高密度形成微细的配线电路图形。
实施例2
准备厚度25μm的聚酰亚胺薄膜构成的绝缘层(参照图2(a))。在该绝缘层上，利用激光加工形成圆锥台形的贯穿孔(参照图2(b))，它是从绝缘层的一面向着另一面逐渐变窄，一面的直径为60μm，另一面的直径为30μm，倾斜角度为60°的贯穿孔。
然后，在绝缘层的双面和贯穿孔的内周面，通过溅射法，依次层叠厚度0.02μm的铬薄膜和厚度0.1μm的铜薄膜，形成金属薄膜(参照图2(c))，其后，在形成在绝缘层的双面上的金属薄膜的各表面上，层叠干膜光刻胶构成的抗电镀膜，曝光和显像，以配线电路图形的倒置图形形成(参照图2(d))。然后，在从抗电镀膜外露的金属薄膜的各表面上，分别形成厚度15μm的导体层，同时形成铜构成的导通部，使其填充在形成在贯穿孔的内周面的金属薄膜内。各导体层，为了分别连续形成于贯穿孔内的导通部的长度方向两端部，也形成在导通部的长度方向两端部的上面(参照图2(e))。
该电解镀铜，作为电镀液，可用硫酸铜电镀液(奥野制药公司制造トツプルチナα)，将电流密度设定为2A/dm²。
其后，通过化学蚀刻除去抗电镀膜(参照图2(f))，再通过化学蚀刻除去形成有导体层和导通部的部分以外的金属薄膜(参照图2(g))，制得双面配线电路基板。
在该双面配线电路基板上，由于连续形成导体层的配线电路图形在导通部的长度方向的两端部，所以可高密度形成微细的配线电路图形。
上述发明，虽然提供了本发明的例示的实施方式，但这些仅是示例，本发明并不受这些实施方式限制。由该技术领域的技术人员所作的明确的本发明的变形例被包括在专利权利要求范围内。