发明名称 印刷电路板及其制造方法
摘要 藉由以层间导电材料充填于形成在电路板(100)之绝缘膜层中通孔来做成经加热及加压的印刷电路板(100),此绝缘膜被堆叠有导体图案(22),并且各导体图案(22)关闭一通孔(24)。在一加热及加压程序之后,层间导电材料在通孔中形成一固体导电材料,此固体导电材料包含两种类型之导电材料,第一种类型之导电材料(51)包含一金属,而第二种类型之导电材料(52)包含一由该金属及导体图案(22)之导体金属所形成的合金,导体图案(22)可靠地电连接,而不需要仅依赖机械接触。
申请公布号 TW507481 申请公布日期 2002.10.21
申请号 TW090132071 申请日期 2001.12.24
申请人 电装股份有限公司 发明人 矢崎芳太郎;白石芳彦;近藤宏司;原田敏一;横地智宏
分类号 H05K1/03 主分类号 H05K1/03
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种由互相连接之层所形成的印刷电路板(100),各层包括:一绝缘体膜(23),其中,至少一通孔(24)被形成于绝缘体膜(23)中;以及一导体图案(22),位于绝缘体膜(23)上,其中,导体图案(22)包含一导电金属,该印刷电路板(100)之特征在于:一固体导电性材料(51,52),其包含金属成分,位于通孔(24)中,其中,固体导电性材料(51,52)包含一第二类型之导电性材料(51)及一第二类型之导电性材料(52),其中,第一类型之导电性材料(51)包含一金属,且第二类型之导电性材料(52)包含一由第一金属及导体金属所形成之合金。2.如申请专利范围第1项之印刷电路板(100),其中,该金属为锡及铟的至少其中一种金属。3.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:该金属为第一金属,并且第一类型之导电材料为一第一金属及第二金属之合金,而且第二金属为银、铜、金、铂、钯、镍、及锌的至少其中一种金属。4.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:第一类型之导电性材料(51)为一该金属和银、铜、金、铂、钯、镍、及锌的至少其中一种金属的合金。5.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:该金属总数为固体导电性材料(51,52)之金属成分的20-80重量百分比。6.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:该导体金属为铜。7.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:绝缘体膜(23)系由热塑性树脂或热固性树脂所做的。8.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:第一类型之导电性材料(51)为一合而为一之导电性层(51),且第二类型之导电性材料(52)为一固相扩散层(52),其中,固相扩散层(52)系位于合而为一的导电性层(51)与导体图案(22)之间。9.如申请专利范围第1项或第2项之印刷电路板(100),其中:该金属之熔点系低于印刷电路板(100)被加热以连结诸层的预定温度。10.如申请专利范围第9项之印刷电路板(100),其中:该金属为第一金属,并且第一类型之导电材料(51)为一第一金属及第二金属之合金,而且第二金属之熔点系高于预定温度。11.一种印刷电路板(100)之制造方法,包括:以一层间导电材料装填形成于绝缘体材料中之通孔(24);以及堆叠具有导体图案(22)之绝缘体膜(23)的层,以形成一堆叠,使得通孔(24)系位于该堆叠中的导体图案(22)之间,该方法之特征在于:形成一固体导电性材料(51,52)于各通孔(24)中,以藉由加热该堆叠至预定温度,并压制该堆叠而电连接导体图案,其中,各通孔(24)之固体导电性材料(51,52)包含导电性层(51)及一固相扩散层(52),并且该固相扩散层(52)系由第一金属材料及一导体金属所形成的,其中,该导体金属为一相关之导体图案(22)的金属,其中,层间导电材料包含第一金属材料及一第二金属材料,并且第二金属材料熔解于一高于预定温度之温度。12.如申请专利范围第11项之方法,其中:第一金属材料包含锡及铟的至少其中一种金属。13.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:第二金属材料包含银、铜、金、铂、钯、镍、及锌的至少其中一种金属。14.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:第一金属材料总数为层间导电性材料(51,52)之金属的20-80重量百分比。15.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:铜被用作导体金属。16.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:热塑性树脂或热固性树脂被用作绝缘膜的材料。17.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:层间导电性材料(51,52)包含由第一金属材料所做的粒子及由第二金属材料所做的粒子。18.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:层间导电性材料(51,52)包含由第一金属材料及第二金属材料所做的合金粒子。19.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:该加热使该堆叠加热至至少220度的温度。20.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:该加压施加至少0.5MPa之压力。21.如申请专利范围第11项或第12项之方法,其中:在装填之前,层间连接材料被形成为膏状物,其中,膏状物的形成包含将一溶剂添加于由金属材料所做之粒子(61,62)。22.如申请专利范围第21项之方法,包含将二分散剂添加于膏状物,其中,膏状物中之分散剂的重量为膏状物中所有固体之重量的0.01到1.5%。23.如申请专利范围第21项之方法,另包括:将黏着剂粒子(63)添加于膏状物;以及在加热及压制步骤之前以及在装填步骤之后,预加热该堆叠,以致使黏着剂粒子(63)扩散入金属材料中。24.如申请专利范围第21项之方法,其中:黏着剂粒子(63)包含一黏着剂金属,并且该黏着剂金属熔解于一比第一金属材料熔解之温度还低的温度,其中,该预加热使该堆叠加热至一熔解黏着剂金属之温度,而且由于预加热的结果,黏着剂金属和第一金属材料及第二金属材料互相连接。25.如申请专利范围第23项之方法,其中:黏着剂粒子(63)具有一1-100nm之粒子尺寸,其中,第一金属材料及第二金属材料由于预加热的结果而被一黏着剂金属(被包含在黏着剂粒子(63)之中)予以互相连接。26.如申请专利范围第21项之方法,其中:第一金属材料及第二金属材料之粒子(61,62)被用来形成膏状物,其中,该等粒子(61,62)具有0.1-20m之平均粒子尺寸及0.1-2.5㎡/g之比表面积。27.一种印刷电路板(100)之制造方法,包括:堆叠具有导体图案(22)之绝缘体膜(23)的层,以形成一堆叠,使得通孔(24)系位于该堆叠中的导体图案(22)之间,该方法之特征在于:以一层间导电材料装填形成于绝缘体材料中之通孔(24),其中,层间导电材料包括包含金属粒子之粒子(61,62),并且该等粒子具有1-500nm之平均粒子尺寸;以及形成一固体导电性材料(51,52)于各通孔(24)中,以藉由加热该堆叠至预定温度,并压制该堆叠而电连接导体图案,其中,各通孔(24)之固体导电性材料(51,52)包含导电性层(51)及一固相扩散层(52),并且该固相扩散层(52)系由第一金属材料及一导体金属所形成的,其中,该导体金属为一相关之导体图案(22)的金属。28.如申请专利范围第27项之方法,其中:至少锌、铝、及镍的其中一种金属被使用作金属材料。29.如申请专利范围第27顶或第28项之方法,其中:粒子(61,62)为相对细微的粒子,并且该方法包含将相对大的粒子,其相较于相对细微的粒子系相对大的,添加于层间连接材料,而且相对大的粒子系由和相对细微的粒子相同的材料所做的。30.如申请专利范围第27项或第28项之方法,其中:该等粒子为相对细微的粒子,并且该方法包含将相对大的粒子,其相较于相对细微的粒子系相对大的,添加于层间连接材料,而且相对大的粒子包含和相对细微的粒子之金属材料形成合金的金属。31.一种印刷电路板(100)之制造方法,其特征在于:以一层间导电材料装填形成于绝缘体材料中之通孔(24);堆叠具有导体图案(22)之绝缘体膜(23)的层,以形成一堆叠,使得通孔(24)系位于该堆叠中的导体图案(22)之间;以及加热及压制该堆叠,该方法之特征在于:形成一固体导电性材料(51,52)于各通孔(24)中,以藉由该加热及压制该堆叠来电连接导体图案(22),其中,层间导电材料包括包含金属粒子之相对大的粒子及包含金属粒子之相对小的粒子,其中,相对小的粒子具有1-500nm之平均粒子尺寸,并且当该堆叠被加热至预定温度并被压制时,相对大的粒子之金属材料和相对细微的粒子之金属材料形成一合金,其中,各通孔(24)之固体导电性材料(51,52)包含一导电性层(51)及一固相扩散层(52),并且该固相扩散层(52)系由其中一种金属材料及一相关之导体图案(22)的导体金属所形成。32.如申请专利范围第31项之方法,其中:至少锌、铝、及镍的其中一种金属被使用作在相对大的粒子中所包含之金属材料。33.如申请专利范围第27项或第31项之方法,其中:铜被用作相关之导体图案(22)的金属。34.如申请专利范围第27项或第31项之印刷电路板(100),其中:热塑性树脂或热固性树脂被用作绝缘膜的材料。35.如申请专利范围第27项或第31项之方法,其中:该加热使该堆叠加热至至少220度的温度。36.如申请专利范围第35项之方法,其中:该加压施加至少0.5MPa之压力。37.如申请专利范围第27项或第31项之方法,其中:在装填之前,层间连接材料被形成为膏状物,其中,膏状物的形成包含将一溶剂添加于由金属材料所做之粒子。38.如申请专利范围第37项之方法,其中:一分散剂被添加于膏状物,其中,膏状物中之分散剂的重量为膏状物中所有固体之重量的0.01到1.5%。图式简单说明:图1(a)系显示依据本发明之印刷电路板的一个制造步骤之示意剖面图;图1(b)和图1(a)相同,系显示印刷电路板的下一个制造步骤之示意剖面图;图1(c)和图1(a)相同,系显示印刷电路板的下一个制造步骤之示意剖面图;图1(d)和图1(a)相同,系显示印刷电路板的下一个制造步骤之示意剖面图;图1(e)和图1(a)相同,系显示印刷电路板的下一个制造步骤之示意剖面图;图2(a)系依据本发明之第一实施例,显示印刷电路板的一个制造步骤之放大示意图;图2(b)系和图1(a)相同的图形,显示印刷电路板的下一个制造步骤;图3系显示一铜箔与一导电材料间之黏着性评估结果的图表,其中,以垂直轴表示黏着性,而以水平轴表示化合物中锡和银的量;图4系显示本发明之印刷电路板的通孔串联电阻中之改变比値的图表,其中,以垂直轴表示电阻改变比値,而以水平轴表示化合物中锡和银的量;图5系显示一铜箔与导电材料间之黏着性评估结果的图表,其中,以垂直轴表示黏着性,而以水平轴表示化合物之加热温度;图6(a)系和图2(a)相同的图形,显示依据本发明之第二实施例之印刷电路板的一个制造步骤;图6(b)系和图2(b)相同的图形,显示图6(a)之印刷电路板的下一个制造步骤;图7(a)系和图1(a)相同的图形,显示依据本发明之第三实施例之印刷电路板的一个制造步骤;图7(b)系和图2(b)相同的图形,显示图7(a)之印刷电路板的下一个制造步骤;图8(a)系和图1(a)相同的图形,显示依据本发明之第四实施例之印刷电路板的一个制造步骤;图8(b)系和图2(b)相同的图形,显示图8(a)之印刷电路板的下一个制造步骤;图9(a)系和图1(a)相同的图形,显示依据本发明之另一实施例之印刷电路板的一个制造步骤;图9(b)系和图2(b)相同的图形,显示图9(a)之印刷电路板的下一个制造步骤;图10系依据本发明之又一实施例,显示印刷电路板之制造中堆叠步骤的示意剖面图;图11系和图10相同的图形,显示依据本发明之再一实施例印刷电路板之制造中的堆叠步骤;图12系和图10相同的图形,显示依据本发明之另一实施例印刷电路板之制造中的堆叠步骤;图13系和图10相同的图形,显示依据本发明之又一实施例印刷电路板之制造中的堆叠步骤;以及图14系和图10相同的图形,显示依据本发明之再一实施例印刷电路板之制造中的堆叠步骤。
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