专利名称：树脂/铜/金属层积板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷电路，进而涉及到在制造印刷电路和其它部件中使用的组件。
背景技术：
在制造印刷电路，名义上的印刷电路板或包铜层积板过程中，典型的是铜箔板与混有编织玻璃纤维(传统上称为预浸处理)的局部固化环氧树脂结合，如电路板，或连接到另一层箔板上，如包铜层积板。在两个过程中，蚀刻铜生成导电通路。避免对铜箔板的污染是极为重要的，因为任何外来物质，象树脂灰尘、玻璃纤维、头发、油脂、油或类似的物质，可以在铜箔上导致点、凹痕、沉积或深坑，反过来影响形成印刷电路的导电通路的形成。
典型的铜箔污染，产生在铜箔从起初的形成到成形印刷电路所经历的不同步骤中。当然铜箔的初使形成过程将影响铜板的质量。特别是在准备和将铜箔板连接到基底或另一个箔板上时，产生大量的可能影响箔板的污染物。例如，生产铜箔之后，在某点其要被切割成薄板。切割元件可能产生小的裂片或薄片，或在加工过程中使用的其它的机构或材料也可能是一种污染源，如灰尘、油脂或油滴，可能掉在箔板表面上并且当箔板通过滚轮和其他表面时嵌入到箔板中。
为在后续的处理和运输中保护铜箔，众所周知，加一金属层到箔板的一个面上来保护箔板。例如，约翰斯顿的美国专利NO.5,153,050公开了一种铜/铝/铜的层积板，其特征是沿着周围的边缘将铜箔的光亮面连接到干净的铝板上。进一步地，约翰斯顿的美国专利NO.5,674,596公开了将铜固定到金属衬底上，如钢或不锈钢衬底。
通过用柔性的粘性物质密封铜和金属衬底的边缘，使铜板内部的表面不会裸露给先前描述的典型的在空气中传播的污染物。金属衬底基本上是起着作为相邻铜箔的保护器、运输器和分隔器的作用。类似的，已知道的，可以将可去除的保护性聚合膜粘贴到光亮的铜箔面上，在将铜薄板组装到电路板或另一个铜薄板上时克去除保护性聚合膜。
先前的层积板的目的是在后续的操作中对箔板的光亮面提供保护作用。在涂加粘性树脂到铜箔的粗糙表面上和后续的施加箔板和树脂到电路板或另一个箔板上期间，可能出现铜箔污染。在这方面，基本上，在形成印刷电路或包铜层积板中，每一步骤都有可能产生空气传播的污染物或表面污染物，这些污染物可以粘贴到铜箔表面并干扰蚀刻的导电线路。这样，在制造铜箔与最终连接材料到电路板或另一个铜箔上之间，去掉任何一个步骤都可能大量地减少污染铜箔的可能性。
本发明克服了现有技术的限制并提供了一个铜箔，该铜箔具有粘贴到一个铜箔的一个面上的金属衬底，和一个可以固定到铜箔另一面上尺寸稳定、局部固化的粘性层，当将铜箔层积板施加到电路板或另一层铜箔上作为包铜层积板时，粘性层可以后进行固化。
发明概要根据本发明，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板。这个层积板由具有第一和第二面的铜箔层构成。一个金属衬底通过沿着铜箔层的周围延伸的一个粘性带连接到铜箔层的第一面上。一个由树脂材料形成的有第一面和第二面的粘性膜涂加到铜箔上，粘性膜的第一面粘贴到铜箔的第二面上，其中粘性膜的第二面背离铜箔。粘性膜的第一表面基本上是被固化的。一个可去除的保护性层沿粘性膜的第二面延展来保护铜箔。
根据本发明的另一方面，提供了一种形成在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板的方法，该方法包括如下的步骤沿金属衬底周围使用一个柔性粘带连接铜箔表面到金属衬底的一个表面上，形成一个金属层积板。
涂加预先形成的粘性膜到裸露的铜箔表面上，粘性物质是由基本未固化的聚合材料形成的，其具有可去除的保护带；和固化粘性物质层，其中比邻可去除的保护层的粘性物质的最外层仅是部分固化的。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板。这个层积板是由一个具有第一和第二面的铜箔和一个金属衬底构成的。通过沿着金属箔层周围延伸的一个柔性粘性带金属衬底的一面连接到金属箔层的第一面上。在金属箔层上具有第一面被连接到金属箔第二面上的粘性膜，粘性膜是由有第一面和第二面的树脂材料形成的，粘性膜的第一表面基本上是被固化的，并且第二面至少是局部未固化的。沿粘性衬底的第二面具有一个可去除的保护性膜。
根据本发明的另一个方面，提供了用于形成一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板的方法。这个方法包括如下的步骤沿金属衬底周围施加一个柔性粘带，连接金属箔表面到金属衬底的一个表面上，形成一个金属层积板结构；涂加预先形成的粘性物质到裸露的金属箔表面上，粘性物质是由未固化的、尺寸稳定的聚合材料形成的，其具有可去除的保护层，施加到与箔板连接的具有聚合材料的金属箔上；和固化粘性物质层，其中至少比邻可去除的保护层的粘性物质的最外层仅是部分被固化的。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板结构。这个层积板构由具有第一和第二面的金属箔构成。通过沿着金属箔层周围延伸的一个粘性带，金属衬底一面连接到金属箔的第一面上。有粘性特性的材料来密封金属箔和衬底的相对内表面。由树脂材料形成的膜连接到金属箔的第二面上，这个膜有B阶段的固化和有一个最小尺寸厚度。沿粘性衬底的第二表面有一个可去除的保护性膜。
根据本发明的另一个方面，提供了用于形成一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板结构的方法。这个方法包括如下的步骤沿结构周围施加一种有粘性性质的材料，连接一个金属箔表面到一个金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；涂加预先形成的粘性物质膜到金属箔的裸露表面上，粘性物质膜是由可去除的保护性膜上的基本未固化的聚合材料形成的，粘性膜涂加到与金属薄片连接的具有聚合材料的金属膜上；切割层积板成薄板；和在炉子中以预定的温度在预定的时间段内加热层积板来固化粘性物质膜到B阶段的固化程度。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板。这个层积板由具有第一和第二面的金属箔构成。通过沿着金属箔层周围延伸的一个柔性的类粘性的材料，金属衬底的一面连接到金属箔的第一面上。有粘性特性的材料来密封金属箔和衬底的相对内表面。这个金属箔上具有厚度均匀的第一树脂层，这个第一树脂层被固化到C阶段。第一树脂层上具有厚度均匀的一个第二树脂层，第二树脂层被固化到B阶段。
根据本发明的另一方面，提供了一种形成在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板结构的方法，包括的步骤通过沿结构周围涂加一条柔性、类似粘性的物质连接金属箔到金属薄板的一个表面上的方法，连接金属箔表面到金属薄板表面上来形成一个金属层积板；施加预先形成的、尺寸稳定的第一树脂膜到金属箔的裸露表面上，第一树脂膜是由未固化的、第一树脂聚合材料形成的；涂加预先形成的第二树脂膜到第一树脂膜上；和加热金属层积板和第一与第二树脂层来使第一层被固化到C阶段和第二层被固化到B阶段。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，金属衬底的一面沿金属箔层周围连接到金属箔层的第一面上；和粘性膜，由具有第一面和第二面的基本上未固化的树脂材料形成的，第一表面连接到金属箔的第二面上。
根据本发明的另一个方面，提供了用于形成一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板的方法，步骤包括沿结构周围连接金属箔的一个表面到金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；施加预先形成的粘性物质膜到金属箔的裸露表面上，粘性物质带是由一个可去除的保护性带上的基本未固化的聚合材料形成的，粘性物质膜涂加到具有与箔板连接的聚合材料的金属箔上；和固化粘性层，其中至少比邻可去除的保护层的粘性物质带的最外层仅是部分被固化。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，金属衬底的一面沿着金属箔层周围连接到金属箔层的第一面上，来密封金属箔和衬底的内表面；一个由涂加到金属箔第二面的树脂材料形成的膜，这个膜有一个B阶段的固化并有一个最小尺寸厚度；和一个沿粘性物质衬底第二面的可去除的保护性膜。
根据本发明的另一个方面，提供了用于形成一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板的方法，步骤包括沿金属箔边缘连接金属箔的一个表面到金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；施加预先形成的尺寸稳定的粘性物质膜到金属箔的裸露表面上，粘性物质膜是由一个基本未固化的聚合材料形成的，粘性物质膜施加到具有与箔板连接的聚合材料的金属箔上；切割层积板成薄板；和在炉子中以预定的温度以预定的时间固化粘性膜到B阶段的固化程度。
根据本发明的另一个方面，提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板。这个层积板由具有第一和第二面的金属箔构成。一个金属衬底的一面连接到金属箔的第一面上，来密封金属箔和衬底的相对的内表面。一个由树脂材料形成的层连接到金属箔的第二面上。这个层有一个第一表面和一个第二表面，这个层的第一表面连接到金属箔的第二面上并且是基本固化的，这个层的第二表面至少局部地未被固化。
本发明的一个目的是提供一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的金属箔层积板。
本发明的另一个目的是提供如上述描述的有一个金属保护层保护金属箔的一个面免于污染的金属箔层积板。
本发明还有另一个目的是，提供一个如上述描述的金属箔层积板，其中与金属箔相连接的树脂层的一部分是完全固化，并且背离金属箔的树脂层的一部分仅局部固化。
本发明还有另一个目的是，提供一个如上述描述的在树脂层的局部固化部分上有一个具有可去除保护层的金属箔层积板。
本发明还有另一个目的是，提供一个如上述描述的金属箔层积板，其中与金属箔相连接的树脂层是完全固化的。
本发明还有另一个目的是，提供一个如上述描述的金属箔层积板，其中金属箔是铜的并且金属保护层是铝的。
本发明还有另一个目的是，提供一个固化金属箔上树脂层的方法，其中与金属箔相连接的树脂层的最里侧部分是完全固化的，和背离金属箔的树脂层的最外面的部分是仅局部固化的。
根据下面的参考附图对本发明优选实施例的描述，所有的目的和优点是显然的。
附图的简要说明本发明有某些部件和部件结构的具体形式，其实施例的详细说明和附图，如下
图1是显示了本发明优选实施例的涂加了树脂的铜层积板的截面剖面图；图2是显示了制造在图1中涂加树脂的铜层积板的生产线平面示意图。
图3是显示了说明本发明另一个优选实施例的涂加了树脂的铜层积板的截面剖面图；图4是显示了制造在图3中涂加了树脂的铜层积板的生产线平面示意图。
图5是显示了本发明又另一个优选实施例的涂加了树脂的铜层积板的截面剖面图；和图6是显示了制造在图5中涂加了树脂的铜层积板的生产线平面示意图。
优选实施例的详细说明参考用于以说明本发明优选实施例为目的而不是限制本发明实施例为目的的附图，图1显示了根据本发明的一个方面的金属/金属/树脂层积板20，层积板20是用于制造印刷电路板和包铜层积板的。层积板20包括至少一个安装到金属衬底24上的金属箔板22，和一个装在金属箔板22的外表面上的局部未固化的树脂层26。当金属箔板22最终被制造成印刷电路或包铜层积板时，金属箔板22是形成导电通路的材料，且树脂层26是用于固定金属箔板22到绝缘层(如印刷电路板)或另一个金属箔上的材料(如包铜层积板)。金属衬底24作为支撑元件和保护层来保护金属箔板22免于污染，并在制造印刷电路板或包铜层积板时最终被去除。
在约翰斯顿的美国专利NO.5,153,050和约翰斯顿的美国专利NO.5,674,596中，公开了用金属衬底保护金属箔表面免于污染的用法，通过参考清晰地引用了这些发明。象在那些专利中描述的那样，由在一个金属衬底上的一个金属薄板构成的层积板可以通过在周围边缘，也就是金属衬底的边上涂加柔性粘性物质28来形成。本发明利用了在美国专利NO.5,153,050和美国专利NO.5,674,596中的公开，由在金属衬底上的金属箔形成的层积板，并增加了一个未固化的尺寸稳定的树脂层26到金属箔板的裸露表面上。
在下文描述的实施例中，金属箔板22是由铜形成的，金属衬底24是由铝形成的，且铜箔板22安装在铝衬底的每一面上来形成铜/铝/铜衬底组件40。优选的，在现有技术中金属箔板22可以由除铜以外的金属材料，举例但不是限定，象金、镍、银、包铟铜箔、包镍铜箔或类似的材料形成。进而，也值得优选的是，金属衬底24可以由除铝以外的金属材料，举例但不是限定，象钢、不锈钢、青铜、镍合金或类似的材料形成。
铜/铝/铜衬底组件40是由一个在每一个表面上有铜薄板22的铝衬底24构成的。(更值得优选的是金属薄板22可以仅加到金属衬底24的一个面上)。每一个铜箔板22有一个面对衬底24的第一面22a和背离衬底24的第二面22b。铜薄板22的第一面22a可以是现有技术中称为铜箔板22的“光亮面”。光亮面是在电沉积过程中在光滑磨亮的金属鼓上形成的。第二面22b传统上称为铜箔粗糙面，这个粗糙面是电沉积中远离鼓的箔板面。如上面的一样，术语“光亮面”和“粗糙面”是被用于说明目的的，而不是用于限定本发明的目的的。铜箔板22的第一面22a(典型的是光亮面)面对铝衬底24的未污染表面布置。在优选的实施例中，铜箔板22是由围绕铝衬底周围边缘，也就是边，延伸的柔性类粘性物质28的连续滴固定到铝衬底24上的。类树脂物质28是一种实际的粘性物质或是一种有粘性的塑性材料。值得优选的是，铜箔板22可以不根据本发明，通过除粘性物质以外的方法固定到衬底24上。只要箔板的相对内表面能够受到保护免于污染，固定箔板22周围到衬底24的其他方法也是可以使用的。也值得优选的是，其他类型的铜箔，如逆处理或双处理的箔板，有面对未污染铝放置的箔板粗糙面。
根据本发明，一层(26)均匀的树脂材料涂加到铜板22的第二表面22b上。优选的是，树脂层26至少是局部固化的。更优选的是，树脂层26的未固化部分位于表面22b的最外部分，并且树脂层26的最内部分，也就是在表面22a处与铜箔层相连的树脂层26的部分，是局部固化的。更优选的，为了将树脂层26连接到铜板22上，树脂层26的最内部分是完全固化的。在树脂层26的上部有一个由聚合膜形成的可除去的保护性层32。优选地，树脂层26有大约为0.5(12.7微米)到10.0mils(254微米)的厚度，并且更优选的是，具有大约1.0(25.4微米)到大约3.0mils(76.2微米)的厚度。
现在参考图2，概要地示例说明了制造层积板20的过程。在图2中，铜/铝/铜层积板组件40沿预定的通道移动。优选的是，铜/铝/铜层积板组件40是根据前面所述的美国专利5,153,050形成的。在所示的实施例中，铜/铝/铜层积板组件40在两个同样的进给轮62之间进给，树脂的连续带54绕在轮子上。根据本发明，带54是一种未固化或基本未固化的树脂材料，在沿其表面的多种力作用下通常尺寸上是稳定的。正如所用过的那样，术语“尺寸上稳定”，如应用到未固化的树脂材料上，意思是，树脂具有的属性是，作为大的压力作用的结果，在沿平面表面力作用下树脂没有大的变形或流动。基本地，术语“尺寸上稳定”，如应用到树脂膜上，将把树脂膜与在沿平面表面的力作用下流动的未固化的树脂层区别开。
由Minnesota Mining & Manufacturing(3M)生产和销售的命名为“高性能环氧粘性连接膜”的产品在层积板20的生产中作为树脂层26可以找到有益的用途。这种产品是由一种环氧树脂构成，并且分别在3M的标识9901和9902下可利用的厚度为1(25.4微米)或2mils(50.8微米)。该材料由生产者在其两表面上加可去除保护性聚合膜32。该材料具有下面的由生产者揭示的物理性质
*在纯净树脂上进行的测试在所示的过程中，树脂带54表面上面对铜/铝/铜层积板组件40的保护性聚合膜32由膜连续滚轮56去除。每个聚合膜的内层在惰轮58上指向连续滚轮56。去除保护性聚合膜32的内层使树脂材料裸露给铜箔板22的表面。被加热的夹持轮62将树脂层26和聚合膜32压到铜/铝/铜层积板组件40的铜箔22的裸露表面上，其中树脂层26与铜箔22的粗糙面接合。优选的是，夹持轮62被充分加热以温暖树脂层26来确保与铜板22的裸露面正确连接。
根据本发明的另一个方面，优选的是，具有树脂层26和聚合膜32的铜/铝/铜层积板组件40以连续的方式运送通过加热元件，图中标明为72。加热元件是可操作的，来加热未固化的树脂层26。加热树脂层26可以用传统的气火或电火加热的方法进行，但利用感应加热是更为优选的，其中金属层(也就是铝衬底24和铜板22)的感应加热通过辐射和传导加热树脂层26，并从铜/铝/铜层积板组件40传导给树脂层26。加热元件72是受控的，以至铜/铝/铜层积板组件40不被完全固化。在这一点上，优选的是，树脂层26的加热是受控的，以至树脂层26被固化到传统的在现有技术中称为“B阶段”的程度。在这一方面上，传统上“A阶段”树脂是指基本未固化的树脂。“B阶段”树脂是指虽未完全固化但局部固化的树脂。“C阶段”树脂是指基本完全固化的树脂。这样，根据本发明，在图2所示的实施例中，在铜/铝/铜层积板组件40上的树脂层26仅是局部固化到B阶段。优选的是，层积板20在两个夹持滚轮82之间通过。根据前面所描述的过程形成的连续的层积板20，被用剪刀片84分割成薄板92，如概要地在图2中示例的那样。树脂层26的连续固化，在前面描述的那种连续过程中是不可行的，这取决于形成树脂层26的树脂材料。固化树脂层26的另一种方法是在将树脂层26涂加到铜箔板22上之后将层积板20切割成薄板，并在炉子中以预定的时间和温度固化大量的薄板来使树脂层26固化成B阶段树脂。
图2显示的过程提供了具有均匀厚度的B阶段树脂层26的铜/铝/铜层积板组件40，每个树脂层26有可去除的保护性聚合膜32覆盖在树脂层26上。本发明提供了一个适用于制造印刷电路板和/或包铜层积板的层积板结构20。描述的层积板结构20具有可去除的保护性膜32。在现有技术中可以理解的是，虽然这样的膜32是可优选的，但在树脂层26上没有保护性膜32也可形成层积板20。通过去除保护性聚合膜32和直接附加B阶段树脂层26到预浸处理的绝缘板上或包铜层积板铜板表面上以使用层积板20。通过提供铜板22上的B阶段树脂层26给电路制造者，在要求运输的加工期间，铜板22污染的可能性减少。用层积板20，电路生产者仅必须去除在树脂层26上的保护性聚合膜32并附加层积板20到预浸处理绝缘层上或包铜层积板的电路表面上，而后加热B阶段树脂层26直到树脂层完全固化并附加到电路板或包铜板的电路表面上。此后，去除保护性铝衬底24来裸露铜板22的光亮面22a。然后，为了为印刷电路板制造需要的电路图，可以蚀刻铜板22，或另一个层积板20被应用来制造用于包铜层积板的多层结构。这样，在制造印刷电路板和包铜层积板中，层积板20有利于形成较简单的步骤，并去除了在运输和后续处理期间铜板22的可能的污染。
现在参考图3，显示说明的本发明另一个实施例的层积板120。层积板120包括在图1中所示的同样的铜/铝/铜层积板组件40，并且以与前面所述的同样的方法形成层积组件40。因此，图3中所示的层积组件40的元件被分配了与图1中相同元件同样的附图标记。根据另一个实施例，在铜薄板22的未裸露粗糙面表面22b上有由第一树脂材料组成的第一树脂层122。由第二树脂材料组成的第二树脂层124，涂加到第一树脂层122的外表面上。在第二树脂层124的裸露外表面上有可去除的聚合保护性膜126。根据本发明的这一特征，优选的是，形成树脂层122的第一树脂材料具有不同于形成第二层124的树脂材料的固化速度。更优选的是，第一树脂材料具有比形成第二层124的树脂材料快的固化速度，其中第一树脂层122能被加热并被固化到C阶段，而第二树脂层124，当被裸露到同样的温度下，会被固化到B阶段。换一种说法，层积板120是由铜/铝/铜衬底组件40构成的，有一个在铜板22粗糙面22b上的完全固化的第一树脂层122和一个在第一树脂层122上的第二树脂层124，其中第二树脂层124至少是局部未固化，也就是A阶段、B阶段或某些混合。有可去除的聚合膜126作为第二树脂层124表面的保护层。
现在参考图4，示例说明了形成层积板120的过程。如上示例，层积板120是由如前所描述的铜/铝/铜层积板组件40构成的。沿一个通道，铜/铝/铜层积板组件40被运送通过第一组滚轮130，其中进给轮132提供了一个形成树脂层122的第一树脂材料带134。树脂层122在两个聚合膜126之间。有一对连续滚轮136、138来去除树脂带134上的保护性聚合膜126。特别是，树脂带134两面上的聚合膜126在惰轮上被送进到连续滚轮136、138上。第一树脂层122被涂加到铜/铝/铜层积板组件40上，并且加热的夹持轮144压第一树脂层122与铜/铝/铜层积板组件40的铜箔22接合。具有第一树脂层122的铜/铝/铜层积板组件40在具有树脂带进给轮152的第二组滚轮150之间通过，进给轮152有第二树脂材料带154。带154在其两面有保护性聚合膜126。进给轮152装有第二树脂材料带154来形成层积板20上的第二树脂层124。装有连续滚轮156，沿与第一树脂层126连接的树脂带154表面削去聚合膜126。特别是，树脂带154内表面上的聚合膜126在惰轮158上通过并缠绕到连续滚轮156上。加热的夹持轮162送第二树脂材料带154进入与第一树脂层122的裸露表面连接的表面上。如上所示，优选的是，第二树脂层124的外保护性聚合膜126保留在第二树脂层124的裸露表面上。
优选的是，复合层积板120在前面所述类型的加热元件172之间运送。优选的，加热元件172是受控的，以给层积板120提供足够的热量使第一树脂层122完全固化到C阶段。但温度没有这样高来导致第二树脂层124完全固化。在这方面，优选的是，第二树脂层124加热到“B阶段”的程度。优选的，继续加热，材料的各个层和薄板在夹持滚轮174之间通过。如上描述的，一般连续的层积板120带被用切割元件182剪成薄板184，如概要地在图4中示例的那样。按上面说明的，就前述实施例而言，在树脂层122、124中使用的树脂材料可能是不适合在连续的过程中进行固化的。如果这样的话，从涂加树脂层122、124了的层积板120到铜板22，可以切割成薄板，并且这样的薄板可以叠放在一起并在传统的炉子中以预定的时间和温度进行固化，使第一树脂层122完全固化到C阶段而第二树脂层124仅固化到B阶段。
图3和4示例说明了层积板120和制造层积板120的一种方法，其中铜板22上连接的树脂层122、124有一个与铜板22连接的完全固化的第一部分，和至少是局部固化的外面裸露部分。结合层树脂的未固化的外部部分有可去除的聚合膜126，因此，一去除聚合膜，层积板120的局部未固化裸露部分可以加到绝缘板上作为印刷电路板的一部分，或加到裸露的铜板上作为表面层积板电路的一部分。进行进一步加热，完全固化结合的树脂层的外面部分，也就是完全固化第二树脂层124，进而固接铜板22和树脂层122、124到绝缘衬底或包铜层积板组件上。
现在参考图5，显示了示例说明的本发明另一个实施例的层积板220。如前所述，层积板220部分是由前面讨论的铜/铝/铜层积板组件40组成的。在铜/铝/铜层积板组件40的铜板22上涂加树脂层226。在图5中，树脂层226要比在图1和3中的厚，这仅是为了说明的目的。层226的显示没有试图说明相对厚度。在树脂层226的最外表面上有保护性聚合膜228。
根据本发明的这个实施例，最外表面，也就是与铜板22相连的树脂层226表面，是完全固化到C阶段的。树脂层226的最外表面至少是局部未被固化的。换一种说法，树脂层226的最外表面是未固化的A阶段，或局部固化的B阶段的预浸处理或两个的混合。更特别的是，在所示的实施例中，从完全固化的树脂层226的最内表面到至少局部未固化的树脂层226的最外表面，存在着一个固化梯度。在图5中，树脂层226的阴影图例说明了固化梯度，其中暗的阴影意味着示例说明树脂层226的高的固化区域和较亮的区域意味着树脂层226的少的或未固化的区域。因此，层积板220提供了一个结构，其中铜板22完全连接到树脂层226的固化部分，而树脂层226的外部至少是局部未固化的，因此，使后续附加树脂层226到绝缘衬底或包铜层积板上变得容易。
现在参考图6，示例说明了形成层积板220的一个过程。如在前面的实施例一样，铜/铝/铜层积板组件40沿预定的通道传送。其上有树脂带234的进给轮232，放置在分层组件40的相对面上。带234是由形成树脂层226尺寸稳定基本未固化的树脂构成的。也是如上所述，典型地，树脂在其相对的表面上有保护性聚合膜228。如实施例中所示，连续滚轮136去除树脂带234内表面上的保护性聚合膜228，使树脂材料表面裸露给铜板22的表面。特别地，聚合膜228被从树脂带234上去除，并在惰轮238上通过，缠绕在连续滚轮236上。接触轮242压树脂带234的裸露表面到铜板22表面上来形成树脂层226。在树脂层226上表面上适当地保留有保护性聚合膜228。具有树脂层226和聚合膜228的铜/铝/铜层积板组件40移动，并利用加热元件252加热树脂层226。根据本实施例，加热元件256是感应加热设备，利用感应加热来加热树脂层226。重要地是，由于改变磁场不会影响树脂层，所以当铜/铝/铜层积板组件40的金属层热量上升时，加热树脂层226是辐射和传导到树脂层226的热量的结果。换句话说，来自内部金属层，也就是铜箔22和铝衬底的热向外传入粘性层226来加热粘性层。根据本发明，优选的是，进行铜/铝/铜层积板组件40的感应加热，以至与铜箔22接触的树脂层226区域的温度达到树脂层226区域完全固化到C阶段的温度，但树脂层226的外部区域，特别是在树脂层226的外表面处，没能达到有足够长的时间的温度来完全固化这个区域，因此，树脂层226的外表面至少保有局部未固化，也就是处于A阶段、B阶段或两个阶段的混合。
为确保树脂层226的外表面区域不达到完全固化的温度，优选的是，冷却层积板220的外表面。在所示的实施例中，复合层积板220通过室262，其中层积板220的外表面，特别是聚合膜228和树脂层226的外部区域，通过裸露给冷气体进行冷却，如液化氮的蒸气，其中气体保持粘性层226的最外表面区域在低于完全固化的温度下。在图6所示的实施例中，简要示例说明了向室262内喷洒液氮冷却层积板220表面的喷洒装置。值得优选的是，其它的冷却树脂层226外表面的方法是可以使用的。例如，可以使用冷却轮(也就是有冷却水洒出的轮子，没有示出)并接触层226的外表面来保持其冷却。在这一点上，冷却方法本身不是本发明的关键。使树脂层226的外表面区域保持冷并不达到树脂完全固化的温度是重要的。
在现有技术中可以理解的是，利用感应加热，层积板220的层积组件40内核温度根据树脂层226外部区域的冷却进行控制，以确保与铜/铝/铜层积板组件40的铜板22相连的树脂层226最里面部分被基本固化，以连接树脂层226到铜板22上，而粘性层226的最外部区域完全未固化，也就是A阶段树脂，或可能是半固化，也就是B阶段树脂，或可能是两阶段的混合。冷却复合层积板之后，层积板220带被切或剪成如图6中概要示例的薄板。
图5和6示例说明了层积板220和制造层积板220的一种方法，其中层积板220使树脂层226通过完全固化区域连接到铜板22上，和至少是局部固化的最外面的区域，因此使其在后续的加工过程中连接到绝缘衬底或包铜衬底结构上。如前所说明的，进一步加热树脂层226将完全固化树脂层，进而固接树脂层226(和铜板22)到衬底或包铜层积板上。
本发明提供了一个在制造印刷电路板和包铜层积板中使用的层积板，其特征是使用由铝衬底保护的干净、未污染的铜箔板进行制造印刷电路板和包铜层积板的组装。这个铜箔板是有粘性的树脂，因此去除了附加的加工步骤，并消除了在覆盖树脂步骤或覆盖其它物质步骤中污染铜箔的可能性。
在所示的实施例中，在某些情况下，为示例说明的目的各材料的厚度已经被夸张了。值得优选的是，维持电子电路系统的趋势，越来越薄的材料被并且将优选地被使用。举例但不是限定，象在先前的实施例中公开的，铝衬底24的厚度大约在0.006英寸(152.4微米)到0.015英寸(381微米)的范围内，和铜箔224的厚度大约在1/4盎司(大约9微米)到2盎司(大约70微米)的范围内。就树脂层26而言，在前述的实施例中描述的122、124和226，这样的层厚度的变化取决于特殊的应用。进而，值得优选的是，虽然图1和5显示了有单层树脂层的层积板，但在制造在电子工业中使用的树脂/铜/铝层积板的过程中，多种类型的树脂材料复合层可以具有有益的应用。
如前所示，由Minnesota Mining & Manufacturing(3M)生产的命名为“高性能环氧粘性连接膜9901/9902”的可利用的材料，对本发明有有益的应用，并且提供了尺寸稳定未固化的、适合用于制造在此之前发明的所述层积板结构的树脂。虽然这之前所述的材料是由环氧材料构成的，当然，值得优选的是，形成树脂层的树脂材料成份是可以变化的，并且在电子工业使用的层积板中多种材料可以找到有益的应用。
进一步，加热树脂层产生固化的技术包括感应电阻加热、气或电传导加热、辐射加热，象红外或紫外加热，或类似的方法。就图6描述的过程而言，加热方法是，铜/铝/铜层积板组件40首先被加热，而后优选的是，通过辐射和传导，辐射和传导热给树脂层226。如在前面描述所示，象电阻加热一样，用感应加热对金属内层进行所需的加热。
前面描述了本发明的一个具体的实施例。值得优选的是，描述实施例仅仅是为了示例说明的目的，并且不离开本发明的精神和范围，现有技术可以进行多种更改和修改。这意味着所有的这样的修改和更改，都包括在本发明的范围内。
权利要求
1．一种在制造印刷电路板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的铜箔；一个铝衬底，所述铝衬底的一面由柔性类粘性物质连接到所述铜箔层的第一面以密封所述铜箔层的相对内表面；和由具有第一面和第二面的聚合材料形成的粘性膜，所述第一表面连接到所述铜箔的所述第二面上并且基本是固化的，且所述第二表面至少是局部未固化的。
2．根据权利要求1所述的层积板，其特征在于，所述粘性衬底是由第一粘性物质层和第二粘性物质层形成的聚合材料。
3．根据权利要求2所述的层积板，其特征在于，所述第一粘性物质层不同于第二粘性物质层。
4．根据权利要求3所述的层积板，其特征在于，所述第一粘性物质层是放置在所述铜层和所述第二粘性物质层之间，并且所述第一粘性物质层是基本固化的和所述第二粘性物质层至少是局部固化的。
5．根据权利要求4所述的层积板，其特征在于，还包括沿所述第二粘性物质层的可去除保护性膜，所述可去除保护性膜是由所述粘性物质膜构成的。
6．一种形成在制造印刷电路板中使用的层积板的方法，包括以下步骤通过涂加柔性类粘性物质材料以将铜箔的一个表面连接到铝薄板的一个表面上并密封所述铜板的相对内表面，以形成一个金属层积板；施加预先形成的粘性物质膜到铜箔的裸露表面上，所述粘性物质带是由基本上未固化的聚合材料形成的，所述聚合材料具有未固化状态的属性，即在沿平面的表面施加的大的压力作用下其不流动，所述粘性物质带涂加到与所述箔板连接的具有所述聚合材料的所述铜箔的所述裸露表面上；固化所述粘性物质层，其中至少所述粘性物质带的最外层仅是部分被固化。
7．根据权利要求5方法，其特征在于，所述固化步骤是由加热所述金属层积板组成的。
8．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，通过柔性类粘性物质材料沿所述金属箔层的边缘延展，所述金属衬底的一面由柔性类粘性物质连接到所述金属箔的第一面；和由具有第一面和第二面的树脂材料形成的粘性膜，所述第一表面连接到所述金属箔的所述第二面上并且总体上是固化的，且所述第二表面至少是局部未固化的。
9．根据权利要求8所述的层积板，其特征在于，还包括沿所述第二粘性物质层的可去除保护性膜，所述可去除保护性膜是由所述粘性物质膜构成的。
10．一种形成在制造印刷电路板或包铜层积板中使用的层积板的方法，包括以下步骤沿金属箔边缘涂加柔性类粘性物质材料以连接金属箔的一个表面到金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；将预先形成的粘性物质膜施加到所述金属箔的裸露表面上，所述粘性物质带是由基本上未固化的聚合材料形成的，所述粘性膜涂加到与所述箔板连接的具有所述聚合材料的所述金属箔上；固化所述粘性膜，其中至少所述粘性物质带的最外层仅是部分被固化。
11．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，通过沿所述金属箔层的边缘延展的材料将所述金属衬底的一面连接到所述金属箔的第一面，有粘性性质的所述物质密封所述金属箔和所述衬底的相对内表面；和一个由连接到所述金属箔的所述第二面的树脂材料形成的膜，所述膜进行了B阶段的固化并有最小的尺寸厚度。
12．根据权利要求11所述的层积板，其特征在于，还包括沿所述第二粘性物质层的可去除保护性膜，所述可去除保护性膜是由所述粘性物质膜构成的。
13．一种形成在制造印刷电路板或包铜层积板中使用的层积板的方法，包括以下步骤通过沿金属箔边缘涂加有粘性性质物质材料，将金属箔的一个表面连接到金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；将预先形成的尺寸稳定的粘性物质膜施加到所述金属箔的裸露表面上，所述粘性物质膜是由基本上未固化的聚合材料形成的，所述粘性膜涂加到与所述箔板连接的具有所述聚合材料的所述金属箔上；切割所述层积板成薄板；和在炉子中以预定的温度预定的时间段加热所述层积板，固化所述粘性膜到B阶段的固化程度。
14．一种在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，由沿所述金属箔层的边缘延展的材料连接所述金属衬底的一面到所述金属箔的第一面；一个在所述金属箔上厚度均匀的第一树脂层，所述第一树脂层固化到C阶段；和一个在所述第一树脂层上厚度均匀的第二树脂层，所述第二树脂层固化到B阶段。
15．根据权利要求14所述的层积板，其特征在于，所述层积板包括一个在所述第二树脂层上的可去除的保护膜。
16．根据权利要求14所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂层由第一树脂形成和所述第二树脂层由第二树脂形成
17．根据权利要求16所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂与所述第二树脂不同。
18．一种形成在制造印刷电路板或包铜层积板中使用的层积板的方法，包括以下步骤通过沿金属箔边缘涂加柔性类粘性物质材料，连接金属箔的一个表面到金属薄板的一个表面上，来连接所述金属箔到所述金属薄板上，形成一个金属层积板；将预先形成的第一树脂膜施加到所述金属箔的裸露表面上，所述粘性物质膜是由未固化的第一树脂材料形成的；将预先形成的第二树脂膜施加到所述第一树脂膜上；和加热所述金属层积板和所述第一和第二树脂层到使所述的第一平面固化到C阶段并且所述第二层固化到B阶段。
19．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔层；一个金属衬底，所述金属衬底的一面连接到所述金属箔的第一面；和一个由基本上未固化的聚合材料形成的有第一表面和第二表面的粘性膜，所述第一表面连接到所述金属箔板的所述第二面上。
20．根据权利要求19所述的层积板，其特征在于，所述金属箔是铜的。
21．根据权利要求20所述的层积板，其特征在于，所述金属衬底是铝的。
22．根据权利要求21所述的层积板，其特征在于，所述所述铜箔由柔性粘性材料连接到所述铝衬底上。
23．根据权利要求19所述的层积板，其特征在于，所述未固化的聚合材料是干材料并有大约0.5mils(12.7微米)到大约10.0mils(254微米)的厚度。
24．根据权利要求23所述的层积板，其特征在于，所述金属箔是铜的。
25．根据权利要求24所述的层积板，其特征在于，所述金属衬底是铝的。
26．根据权利要求24所述的层积板，其特征在于，所述所述铜箔由柔性粘性材料连接到所述铝衬底上。
27．根据权利要求26所述的层积板，其特征在于，所述所述聚合材料具有这样粘性，即材料在沿平面表面的大的压力作用下不流动。
28．一种形成在制造印刷电路板或包铜层积板中使用的层积板的方法，包括以下步骤连接金属箔的一个表面到金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；将预先形成的粘性膜施加到所述金属箔的裸露表面上，所述粘性物质带是由基本上未固化的聚合材料形成的，涂加所述粘性膜到具有与所述箔板连接的聚合材料所述金属箔上；固化所述粘性膜，其中至少比邻所述可去除的保护层的所述粘性带的最外层是仅仅局部固化的。
29．根据权利要求28所述的方法，其特征在于，所述连接步骤包括在所述金属箔和所述金属薄板之间沿其边缘涂加柔性粘性物质。
30．根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述金属箔是铜的和所述金属薄板是铝的。
31．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，所述金属衬底的一面连接到所述金属箔的第一面来密封所述金属箔和所述衬底的相对内表面；和一个由附加到所述金属箔的所述第二面的树脂材料形成的膜，所述膜进行了B阶段的固化并有最小的尺寸厚度。
32．根据权利要求31所述的层积板，其特征在于，还包括沿所述第二粘性物质层的可去除保护性膜，所述可去除保护性膜是由所述粘性物质膜构成的。
33．根据权利要求31所述的层积板，其特征在于，所述金属箔是铜的和所述金属衬底是铝的，并且所述所述铜箔由柔性粘性材料连接到所述铝衬底上。
34．根据权利要求31所述的层积板，其特征在于，所述所述金属箔由柔性粘性材料连接到所述金属衬底上。
35．一种形成在制造印刷电路板或包铜层积板使用的层积板的方法，包括以下步骤沿金属箔边缘连接金属箔的一个表面到金属薄板的一个表面上，形成一个金属层积板；将预先形成的尺寸稳定的粘性物质膜施加到所述金属箔的裸露表面上，所述粘性物质膜是由基本上未固化的聚合材料形成的，所述粘性膜涂加到与所述箔板连接的具有所述聚合材料的所述金属箔上；切割所述层积板成薄板；和在炉子中以预定的温度在预定的时间段加热所述层积板，固化所述粘性膜到B阶段的固化程度。
36．根据权利要求35所述的层积板，其特征在于，所述粘性膜是在可去除的保护性膜上。
37．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，由沿所述金属箔层的边缘延展的材料连接所述金属衬底的一面到所述金属箔的第一面，有粘性性质的所述物质密封所述金属箔和所述衬底的相对内表面；和一个由连接到所述金属箔的所述第二面上的树脂材料形成的膜，所述膜进行了A阶段的固化并有最小的尺寸厚度。
38．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，所述金属衬底的一面连接到所述金属箔的第一面来密封所述金属箔和所述衬底的相对内表面；和一个由附加到所述金属箔的所述第二面的树脂材料形成的层，所述层有一个第一表面和一个第二表面，所述层的所述第一表面连接到所述金属箔的所述第二面上并且被基本固化，且所述层的所述第二表面至少是局部未固化的。
39．根据权利要求38所述的层积板，其特征在于，所述层是由一个单层的树脂膜形成的。
40．根据权利要求38所述的层积板，其特征在于，所述层是由一个第一树脂膜和一个第二树脂膜形成的，并且所述第一树脂膜确定所述第一表面和所述第二树脂膜确定所述第二表面。
41．根据权利要求40所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂膜是由一个第一树脂材料形成的膜和所述第二树脂膜是由第二树脂材料形成的。
42．根据权利要求41所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂材料与所述第二树脂材料不同。
43．根据权利要求42所述的层积板，其特征在于，所述金属衬底利用沿所述金属箔的边缘延伸的材料连接到所述金属箔上。
44．根据权利要求43所述的层积板，其特征在于，所述材料是柔性粘性材料。
45．根据权利要求40所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂膜具有C阶段的固化和第二树脂膜具有B阶段的固化。
46．根据权利要求45所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂膜是由与形成第二树脂膜的树脂材料不同的树脂材料形成的。
47．根据权利要求46所述的层积板，其特征在于，所述金属衬底利用沿所述金属箔的边缘延伸的材料连接到所述金属箔上。
48．根据权利要求47所述的层积板，其特征在于，所述材料是柔性粘性材料。
49．一个在制造印刷电路板层积板和包铜层积板中使用的层积板，包括一个具有第一和第二面的金属箔；一个金属衬底，所述金属衬底的一面连接到所述金属箔的第一面来密封所述金属箔和所述衬底的相对内表面；和一个在所述金属箔上厚度均匀的第一树脂层，所述第一树脂层有C阶段的固化，和一个在第一树脂层上的第二树脂层，所述第二树脂层有B阶段的固化。
50．根据权利要求49所述的层积板，其特征在于，所述第一树脂膜是由与形成第二树脂膜的树脂材料不同的树脂材料形成的。
51．根据权利要求50所述的层积板，其特征在于，所述金属衬底利用沿所述金属箔的边缘延伸的材料连接到所述金属箔上。
52．根据权利要求51所述的层积板，其特征在于，所述材料是柔性粘性材料。
全文摘要
一种在制造印刷电路板中使用的层积板(120),包括一个具有第一和第二面的金属箔(22);一个金属衬底(24),金属衬底的一面被连接到所述金属箔的第一面;一个由聚合材料形成的有一个第一表面和一个第二表面的粘性衬底(122,124),第一表面连接到金属箔板的第二面上;和一个沿粘性衬底的可去除的保护性膜(126)。
文档编号B32B15/01GK1315903SQ99809519
公开日2001年10月3日 申请日期1999年7月8日 优先权日1998年8月11日
发明者R·理查德·斯坦纳, 蒋兆高 申请人:Ga－Tek公司(商业活动中称为歌德电子公司)