[发明专利]可模压的膜

说明书

相关专利申请

本专利申请涉及共同未决的U.S.专利申请Serial No.08/488,469(律师案卷号No.4235)Serial No.08/474,929(律师案卷号No.4236)Serial No.08/474,939(律师案卷号No.4237)它们有于此同时的归档日期。发明简述

本发明涉及一种各向同性热固性树脂薄膜，该薄膜可适应于在其上模压印制电路图的模压操作，其使最终产生印制电路底板或制造印制电路底板的压模的模压精度损失最小。发明背景

术语“印制电路底板”(“PB”)被理解为加工完全的印制电路或印制的线路结构的通用术语。它包含刚性或柔性板(有机或陶瓷)和单层、双层、和多层印制电路底板。“印制线路板”(‘PWB’)为PB的子概念。它是仅有印制有点-点连接的板。“印制电路板”为PB的另一子概念。它是具有印制元件和点-点连接的板。在以下描述中，对PB的描述即包含PWB和PCB的。

典型的PB为一具有芯片和其他电子元件的平板。该板用玻璃纤维增强的热固性树脂层压板制成。用导电金属线路联接各元件。制造PB的典型树脂有溴代双酚A型环氧树脂、双-马来酰亚胺树脂和聚酰亚胺树脂。典型地将树脂浸渍入玻璃纤维织物中并压模处理。将浸渍过的纤维织物(“半固化片”)层压成含有4层或更多层的多层结构。这样的结构具有高的玻璃纤维树脂比。

常规印制电路是蚀刻的电路。用照像成象化学蚀刻法制造。在覆铜层压板上涂上光致抗蚀剂。紫外光通过电路的负象照到光致抗蚀剂上，使蚀刻后被保留的区域硬化。接着处理该层压板除去未硬化区域的光致抗蚀剂。当通过酸浴时(如氯化铁溶液)，把暴露的铜蚀刻掉。再把光致抗蚀剂硬化区撕掉。对铜做氧化处理以取得与层压板的下一层或顶层适当的联接，涂上一层焊接遮盖层。运用类似的方法在芯片上制作微型电路。

具体而言，PB中使用的电气层压板包含下述的热固性树脂以及浸渍过的玻璃连续丝纤维或纤维织物系统，后者与铜箔复合并用多层热压机压成层压板。层压板一面或二面具有铜覆盖层。树脂基体增强体系范围是从便宜的材料如酚醛树脂/纸层压板或聚酯/玻璃至常用名为FR-4的环氧树脂/玻璃，再至基于二马来酰亚胺-三嗪(BT)/玻璃或聚酰亚胺(PI)/玻璃的高性能(昂贵的)体系。大多数层压板用多孔层压机压制/固化。至少有一个公司用一连续操作制造了一种环氧/聚酰混杂铜的层压板。

对比于各自的Tg，这些不同的电气层压板在热学上明显不同：

                 Tg，℃酚醛/纸              90聚酯/玻璃            ～100环氧/玻璃            ～125BT/玻璃              225PI/玻璃              260

上述树脂基体的混合物被涂于玻璃上并压成/固化成有中等Tg的层压板：

                    Tg，℃环氧/BT-玻璃            160-200环氧/PI-玻璃            200-260

涂于玻璃上的FR-4树脂为环氧树脂、催化剂、胺类促进剂和溶剂的复杂混合物。由二氰二酰胺(dicy)和胺类促进剂催化的层压溴化环氧树脂的、玻璃增强的半固化片被半溶阶段化成流挂性在8至30％之间的干半固化片。流挂性值用于帮助在多层(FR-4)覆铜层压板制造中选取适当的压制/固化循环。典型的这些多层半固化片与铜箔结合并被压入多孔层压机中，在1000PSi、350°F条件下需30至60分钟完全固化。图3显示整个操作的示意图。

一些必须被清理的过量树脂毛边在层压板的边缘部积累并造成层压板质量变化。用于压制层压板的垫板周期性地积累造成层压板不理想和表面粗糙的环氧树脂残余物。在多次压制后，必须用昂贵的打磨/重造表面或化学的方法清洗垫板。

树脂最大程度的固化对于从应力下释放出的层压板的最终机械性能和保持形状能力是至关重要的。如果没有适当地固化，在随后的PB制造步骤中问题会扩大化。在钻孔操作(定位并把层压板装配成多层板)中，部分或不完全固化的层压板造成树脂流淌(流动)。树脂流动并沉积在钻头上造成定位不当，并且有可能在最终测试时使整个PB报废。

对酚醛树脂纸和环氧树脂/玻璃(FR-4)作机械和电学性能的比较，清楚地指出FR-4为更好的材料。从效价比上考虑，在美国FR-4板是制造PB的主要材料。随着更多的预装配装置(表面安装装置)和更明显的偏向于多层印制板，更新的装配技术所造成的大的热偏差已超过了FR-4的热学/机械性能限度。