(57)【要約】  一つ以上の回路が既知で再現可能な信号損失を有する低プロファイルの銅層から積層板上に電気回路を製造する方法である。  第１の平面および第２の平面を有する平面誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シート（１０）と、を含む平面状シート（１６）を準備する工程であって、前記第１の銅箔の平面は、前記第１の誘電材料層の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層（１２，１４）を含む、平面状シートを準備する工程と、回路パターンを含む内層シートを形成するために、所定の場所に前記回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の平面銅シートに回路パターン（３２，３４，３６）を形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンを形成後に、前記回路パターンに形成されない、回路パターンを形成する工程と、を含む、プリント回路基板（４０）の製造方法である。
2019518330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(ｉ)第１の平面および第２の平面を有する平面誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含む平面状シートを準備する工程であって、前記第１の銅箔の平面は、前記第１の誘電材料層の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートを準備する工程と、
（ｉｉ）回路パターンを含む内層シートを形成するために、所定の場所に前記回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の平面銅シートに回路パターンを形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンに形成されない、回路パターンを形成する工程と、
を含む、プリント回路基板の製造方法。
【請求項２】
誘電材料層が前記回路パターンの前記第２の平面に接着するように、前記誘電材料層が前記内層シートに積層される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
接着強化法を用いて、前記平面銅箔シートの第１および第２の表面に接着強化層を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１の接着強化法を用いて、前記平面銅箔シートの第１の表面に前記接着強化層を形成し、第２の接着強化法を用いて、前記平面銅箔シートの第２の表面に前記接着強化層を形成し、前記第１の接着強化法と前記第２の接着強化法とは異なる接着強化法である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記接着強化層は、約０．２５〜約５．０ミクロンのＲｚ粗さを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記第１の平面銅箔シートの第１の平面の表面粗さは、約１．５ミクロン未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の銅箔シートの第２の平面の表面粗さは、約２．５ミクロン未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記回路パターンは、前記第１の銅シートの第１の平面に対応する底壁と、前記第１の銅箔シートの第２の平面に対応する天壁と、側壁と、を含み、
前記側壁は、接着強化層を含まない、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記内層シートは、複数の伝送線路を有する回路パターンを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記平面状シートは、第１の平面と第２の平面とを有する第２の銅箔シートを含み、前記第２の銅箔の第１の平面は、前記誘電材料層の第２の平面と接し、前記第２の平面銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
回路パターンが前記第２の銅シートに形成され、接着強化層が前記回路パターンに形成されない、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
レイアップが、少なくとも１つの内層シートをプリプレグ上に積み重ねることによって形成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面の粗さは、本質的に同じである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面の粗さは、約０．１〜約６．０ミクロンの範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記銅箔は、１オンスの銅箔、１／２オンスの銅箔および１／４オンスの銅箔から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の銅箔シートは、１０〜４００ミクロンの厚さを有する低プロファイルの銅箔シートであり、より好ましくは、約５ミクロン〜約２００ミクロンの厚さ、より狭くは、約５〜約３５ミクロンの厚さを有する極めて低プロファイルの銅シートである、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの第１の銅シートの接着強化層がコーティングを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記回路パターンは、約２５〜約２５０ミクロンの幅を有する複数の伝送線路を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面に同時に前記接着強化層を付与する、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記平面状シートは、樹脂被覆銅、銅被覆プリプレグまたはＣステージ積層板から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
（ａ）第１の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程であって、
第１の平面および第２の平面を有する誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含む平面状シートを準備する工程であって、前記第１の銅箔の第１の平面は、前記誘電材料層の第１の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の平面および第２の平面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートを準備する工程と、
回路パターンを含む第１の製造された内層シートを形成するために、所定の場所に前記回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の銅箔シートに回路パターンを形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンに形成されないで、前記回路パターンは、全損失を有する伝送線路を含む、回路パターンを形成する工程と、
前記第１の製造された内層シートを第１の製造されたプリント回路基板に組み込む工程と、
を含む、第１の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程と、
（ｂ）第２の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程であって、
第１の平面および第２の平面を有する誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含む平面状シートを準備する工程であって、前記第１の銅箔シートの第１の平面は、前記誘電材料層の第１の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートを準備する工程と、
回路パターンを含む第２の製造された内層シートを形成するために、所定の場所に前記回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の平面銅シートに回路パターンを形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンに形成されないで、前記回路パターンは、全損失を有する伝送線路を含む、回路パターンを形成する工程と、
前記第２の製造された内層シートを第２の製造されたプリント回路基板に組み込む工程であって、前記第１の製造された内層の前記伝送線路は、本質的に前記第２の製造された内層の伝送線路と一致している、前記第２の製造された内層シートを第２の製造されたプリント回路基板に組み込む工程と、
を含む、第２の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程と、
（ｃ）複数の第１の製造された内層および第２の製造された内層を形成するために、工程（ａ）および工程（ｂ）を複数回繰り返す工程であって、
前記複数の第１の製造された内層の少なくとも９０パーセントの前記伝送線路の測定された全損失と、前記複数の第２の製造された内層の少なくとも９０％の前記伝送線路の測定された全損失とは、互いに１０％以下異なる、工程（ａ）および工程（ｂ）を複数回繰り返す工程と、
を含む、複数のプリント回路基板の製造方法。
【請求項２２】
前記複数の第１の製造された内層の少なくとも９５パーセントの前記伝送線路の測定された全損失と、前記複数の第２の製造された内層の少なくとも９５％の前記伝送線路の測定された全損失とは、互いに１０％以下異なる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記銅箔シートが誘電材料層に接する前に、接着強化法を用いて、前記平面銅箔シートの第１および第２の表面に接着強化層を形成する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
第１の接着強化法を用いて、前記平面銅箔シートの第１の表面に前記接着強化層を形成し、異なる第２の接着強化法を用いて、前記平面銅箔シートの第２の表面に前記接着強化層を形成する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記接着強化層は、約０．２５〜約５．０μｍのＲｚ粗さを有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１の平面銅箔シートの第１の平面の表面粗さは、約１．５ミクロン未満である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の銅箔シートの第２の平面の表面粗さは、約２．５ミクロン未満である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
工程（ａ）および（ｂ）で形成される前記回路パターンは、前記第１の銅シートの第１の平面に対応する底壁と、前記第１の銅箔シートの第２の平面に対応する天壁と、側壁と、を含み、
前記側壁は、接着強化層を含まない、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
工程（ａ）および（ｂ）で製造される内層シートは、複数の伝送線路を有する回路パターンを含み、前記第１の製造設備と前記第２の製造設備とは、前記第１および第２の製造されたプリント回路基板を形成するための異なる方法を使用する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
工程（ａ）および（ｂ）それぞれの前記平面状シートは、第１の平面と第２の平面とを有する第２の銅箔シートを含み、前記第２の銅箔の第１の平面は、前記誘電材料層の第２の平面と接し、前記第２の平面銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
回路パターンが、工程（ａ）および（ｂ）において、前記第２の銅シートに形成され、接着強化層が前記回路パターンに形成されない、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面の粗さは、本質的に同じである、請求項２１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面の粗さは、約０．４〜約６．０μｍの範囲である、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
工程（ａ）および（ｂ）において用いられる前記第１の銅箔シートは、１オンスの銅箔、１／２オンスの銅箔および１／４オンスの銅箔から選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項３５】
工程（ａ）および（ｂ）において用いられる前記第１の銅箔シートは、約５ミクロン〜約３５ミクロンの厚さを有する極めて低プロファイルの銅シートである、請求項２１に記載の方法。
【請求項３６】
少なくとも１つの第１の銅シートの接着強化層がコーティングを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも１つの伝送線路は、約２５〜約２５０ミクロンの幅を有する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３８】
工程（ａ）および（ｂ）において用いられる前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面に同時に前記接着強化層を付与する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３９】
工程（ａ）および（ｂ）の前記平面状シートは、樹脂被覆銅、銅被覆プリプレグまたはＣステージ積層板から選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項４０】
第１の平面および第２の平面を有する平面誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含み、
前記第１の銅箔の平面は、前記第１の誘電材料層の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シート。
【請求項４１】
回路パターンの銅を所定の位置に残して、前記第１の平面銅シートの不要な部分が除去されるように、回路パターンが前記第１の平面銅シートに形成され、接着強化層はそれが形成された後に前記回路パターンに形成されない、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項４２】
第２の誘電材料層が、前記回路パターンの前記第２の平面に接着されるように、前記平面状シートに積層される第２の誘電材料層を含む、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項４３】
前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面の前記接着強化層は、異なる接着強化法によって形成される、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項４４】
前記接着強化層は、約０．２５〜約５．０ミクロンのＲｚ粗さを有する、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項４５】
前記第１の銅箔シートの第１の平面の前記表面粗さは、約１．５ミクロン未満である、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項４６】
前記第１の銅箔シートの第２の平面の前記表面粗さは、約２．５ミクロン未満である、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項４７】
前記回路パターンは、前記第１の銅シートの第１の平面に対応する底壁と、前記第１の銅箔シートの第２の平面に対応する天壁と、側壁と、を含み、
前記側壁は、接着強化層を含まない、請求項４１に記載の平面状シート。
【請求項４８】
前記回路パターンは、複数の伝送線路を含む、請求項４７に記載の平面状シート。
【請求項４９】
第１の平面および第２の平面を有する第２の銅箔シートを含み、
前記第２の銅箔の第１の平面は、前記誘電材料層の第２の平面と接し、前記第２の平面銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項５０】
回路パターンが前記第２の銅シートに形成され、接着強化層が前記回路パターンに形成されない、請求項４９に記載の平面状シート。
【請求項５１】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面の前記粗さは、本質的に同じである、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項５２】
前記第１の銅箔シートの前記第１および第２の平面銅表面の前記粗さは、約０．１〜約６．０ミクロンの範囲である、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項５３】
前記銅箔は、１オンスの銅箔、１／２オンスの銅箔および１／４オンスの銅箔から選択される、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項５４】
前記第１の銅箔シートは、約５ミクロン〜約３５ミクロンの厚さを有する極めて低プロファイルの銅シートである、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項５５】
少なくとも１つの第１の銅シートの接着強化層がコーティングを含む、請求項４０に記載の平面状シート。
【請求項５６】
樹脂被覆銅、銅被覆プリプレグまたは銅被覆Ｃステージ積層板から選択される、請求項４０に記載の平面状シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上の回路が既知及び再現性のある伝送線路の総信号損失を有する低プロファイルの銅層から積層板上に電気回路を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（PCB：Printed circuit board）の設計者は、高速デジタルアプリケーション用のＰＣＢに用いられる材料の限界を引き続き押し広げている。２５Ｇｂ／チャンネル以上のデータレートを達成可能な伝送線路を備えた新しいＰＣＢには、新規な樹脂システム（resin systems）、広がった扁平なガラス布および極めて低プロファイルの銅箔を有する積層板（laminates）およびプリプレグを使用して誘電特性を改善する新規な設計を開発するためのラミネーターが要求される。これらの設計の特徴の各々は、完成したプリント回路基板の電気的性能に影響を与える。
【０００３】
銅箔技術により、新規かつ改善された表面トポグラフィーを用いて開発が続けられており、銅／誘電体の接着強度を改善し、表皮効果を低減している。銅箔の表面トポグラフィーは、ＰＣＢの製造に使用される材料に関連する信号損失の原因となる。５〜７μｍの粗さを有する箔と２〜３μｍの粗さを有する箔との間で、３０％までの信号損失差が見られている。この改善は、積層材料全体の性能を改善するために活用することができる。しかしながら、信号損失の改善は、ラミネート（誘電材料層）に接着されて直接接触する銅箔表面に限定される。
【０００４】
回路パターンを製造するための銅張積層板の内層加工では、銅伝送線路の３つの面を露出させ、プリプレグまたは内層間のボンディングシートへの接着を強化するように処理される。一般に酸化物（oxide）または接着強化プロセスと呼ばれる処理プロセスは、銅表面を改質して、処理された銅表面の隣接する誘電材料層との機械的および／または化学的結合を強化する種々の手段を通じて達成される。銅表面改質プロセスと同様に、得られる銅トポグラフィーは、使用される化学の種類、プロセス制御および製造者の能力、および内層を加工するために使用される装置に応じて異なる。これらの主要な寄与因子の各々は、プリント回路製造者間の結果として生じる銅表面トポグラフィーの変動を比較するときに拡大される（magnified）。
【０００５】
伝送線路上に４つの表面がある。これらの表面のうち、積層板メーカー（laminate manufacturer）は、トレース（trace）の底部−ラミネートに接着される表面（銅の重量に応じて断面積の周囲の約４０〜４５％）を制御し、伝送線路の頂部または銅箔のプロセス面を部分的にしか制御しない。ラミネーターは、許容可能な剥離強度を提供する最も低い表面プロファイルを有する箔を選択し、次に最も低いプロファイル表面、典型的にはドラム面を積層板に接着してもよい。ラミネーターは、「出荷時の」上部銅箔トポグラフィーを制御し、極めて低いプロファイルの銅を選択してもよいが、ＰＣＢ製造者は、典型的には、銅の上面または伝送線路の上面に接着強化プロセスを施し、最終的な伝送線路の上面および側壁のプロファイル、およびその後の信号損失に対する影響を決定するのは、選択されたプロセスおよび選択されたプロセスのパフォーマンスである。
【０００６】
ＰＣＢ製造者は、種々の接着強化プロセスおよびプロセスパラメータを使用して、伝送線路の天壁および側壁のプロファイルを変更する。許容される回路損失仕様が低減され続けているため、プリント回路基板製造者間の接着強化プロセスからの表面トポグラフィーの相違が問題になってきている。製造者間の接着強化の表面トポグラフィー変動は、大きくなる課題と考えられ、種々のプリント回路基板の製造者の工程能力を合わせて、それぞれが接着強化を通じて内層を加工し、厳しい表面トポグラフィーの仕様を満足することを確保する必要がある。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の一態様は、第１の平面および第２の平面を有する平面誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含む平面状シートを準備する工程であって、前記第１の銅箔の平面は、前記第１の誘電材料層の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートを準備する工程と、回路パターンを含む内層シートを形成するために、所定の場所に回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の平面銅シートに回路パターンを形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンに形成されない、回路パターンを形成する工程と、を含む、プリント回路基板の製造方法である。
【０００８】
本発明の別の態様は、（ａ）第１の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程であって、第１の平面および第２の平面を有する誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含む平面状シートを準備する工程であって、前記第１の銅箔の第１の平面は、前記誘電材料層の第１の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の平面および第２の平面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートを準備する工程と、前記回路パターンを含む第１の製造された内層シートを形成するために、所定の場所に回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の銅箔シートに回路パターンを形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンに形成されないで、前記回路パターンは、全回路損失を有する伝送線路を含む、回路パターンを形成する工程と、前記第１の製造された内層シートを第１の製造されたプリント回路基板に組み込む工程と、を含む、第１の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程と、（ｂ）続いて、第２の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程であって、第１の平面および第２の平面を有する誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含む平面状シートを準備する工程であって、前記第１の銅箔シートの第１の平面は、前記誘電材料層の第１の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートを準備する工程と、回路パターンを含む第２の製造された内層シートを形成するために、所定の場所に回路パターンの銅を残したまま前記第１の平面銅シートの不要な部分を除去して前記第１の平面銅シートに回路パターンを形成する工程であって、接着強化層は、前記回路パターンに形成されないで、前記回路パターンは、全回路損失を有する伝送線路を含む、回路パターンを形成する工程と、前記第２の製造された内層シートを第２の製造されたプリント回路基板に組み込む工程であって、前記第１の製造された内層の前記伝送線路は、本質的に前記第２の製造された内層の伝送線路と一致している、前記第２の製造された内層シートを第２の製造されたプリント回路基板に組み込む工程と、を含む、第２の製造場所で複数のプリント回路基板を製造する工程と、（ｃ）複数の第１の製造された内層および第２の製造された内層を形成するために、工程（ａ）および工程（ｂ）を複数回繰り返す工程であって、前記複数の第１の製造された内層の少なくとも９０パーセントの伝送線路の測定された全損失と、前記複数の第２の製造された内層の少なくとも９０％の伝送線路の測定された全損失とは、互いに１０％以下異なる、工程（ａ）および工程（ｂ）を複数回繰り返す工程と、を含む、複数のプリント回路基板の製造方法である。
【０００９】
本発明の更に別の態様は、第１の平面および第２の平面を有する平面誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートと、を含み、前記第１の銅箔の平面は、前記第１の誘電材料層の平面と接しており、前記第１の銅箔シートの第１の表面および第２の表面のそれぞれは、接着強化層を含む、平面状シートである。
【００１０】
特定の態様において、接着強化層は、約０．２５〜約５．０ミクロンのＲｚ粗さを有する。他の態様において、第１の平面銅箔シートの第１の平面の表面粗さは、約１．５ミクロン未満である。更に他の態様において、第１の銅箔シートの第２平面の表面粗さは、約２．５ミクロン未満である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】図１Ａは、プレクリーニング後、表面酸化前の銅箔表面の写真である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、プレクリーニング後、表面酸化前の銅箔表面の写真である。
【図２Ａ】図２Ａは、プレクリーニング後に酸化物処理工程(oxide treatment step)が行われた銅箔表面の写真である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、プレクリーニング後に酸化物処理工程が行われた銅箔表面の写真である。
【図３Ａ】図３Ａは、回路を形成するための本発明の方法における工程図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、回路を形成するための本発明の方法における工程図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、回路を形成するための本発明の方法における工程図である。
【図４】図４は、図３Ｃに示されているような内層シートを含む例示的なプリント回路基板の断面図である。
【図５】図５は、プリント回路基板が同一または本質的に同一の回路を含む異なる製造場所でプリント回路基板を製造するためのプロセスの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、樹脂被覆銅シート、銅被覆プリプレグ（copper clad prepregs）または銅張Ｃステージ積層板（copper clad c-staged laminates）のような平面材料シート（planar material sheets）を使用してプリント回路基板を製造する方法に関し、平面状シート（planar sheets）は、誘電材料シートまたは層、および少なくとも１つの平面銅箔（planar copper foil）またはシート表面を含み、銅箔またはシートは、両方の平面銅表面上に接着強化層を含み、回路が銅箔またはシートに形成される前に、銅箔またはシートに接着強化層が付与されている。本発明はさらに、１つまたは２つの露出した銅箔またはシート表面を有する樹脂被覆銅シート、銅被覆プリプレグおよび銅張積層板に関し、各銅箔またはシートの両方の平面には、接着強化層が付与されている。
【００１３】
本発明の方法、プリプレグおよび積層板は、接着強化層で前処理された銅箔またはシートを含む。本明細書の目的のために、「箔」という用語は、任意の既知の方法によって作製された薄い平面銅シート材料、例えば、ローラー銅箔および電着銅箔を指し、これは樹脂被覆、プリプレグクラッディングとしての使用、またはそうでなければプリント回路基板の製造に使用されるときに有用である。
【００１４】
銅箔シートは、種々の厚さを有する銅箔から選択されてもよく、好ましくは２オンス銅箔、１オンス銅箔、１／２オンス銅箔および１／４オンス銅箔から選択される銅箔でもよい。また、銅箔は、低プロファイルの銅箔または極めて低プロファイルの銅箔であることが好ましい。極めて低プロファイルの銅箔という用語は、１．３マイクロメートル以下のＲｚ表面粗さ、好ましくは０．９マイクロメートル以下のＲｚ表面粗さを有する銅箔と定義される。典型的には、低プロファイルの銅箔シートは、１０〜４００ミクロンの厚さを有し、極めて低プロファイルの銅シートは、約５〜約２００ミクロン、より狭く約５〜約３５ミクロンの厚さを有する。
【００１５】
本発明の二重処理された銅箔は平面状であり、第１の平面および第２の平面を含み、銅箔の両方の平面は、銅箔シートの各平面上に薄い接着強化層を形成する方法で前処理される。前処理は、根粒形生処理（nodulation treatment）、ＨＥＴ箔処理（HET foil treatment）、ＭＬＳ箔処理（MLS foil treatment）、表面酸化物処理および他の類似の処理工程などの、当該技術分野で周知の任意の方法によって達成されてもよい。一態様において、同じ前処理方法を使用して、銅箔の第１および第２の平面に単一の工程で接着強化層を付与する。別法として、第１の処理方法によって銅箔の第１の平面に接着強化層を付与し、第２の処理方法によって第２の平面に接着強化層を付与する。
【００１６】
図１Ａおよび図１Ｂは、接着強化層処理前の銅箔シートの２つの表面の写真である。一般に、処理前の銅箔は、約０．４〜約６．０μｍ、好ましくは約２．５μｍ以下の表面粗さ（Ｒｚ）を有する。「低プロファイルの銅箔」という用語は、約２．５μｍ以下のＲｚ表面粗さを有する、誘電体層に接着される１つの平面を有する銅箔として定義される。銅電着または移動ドラムによって製造される銅箔について、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、銅箔のドラム面は、非ドラム面または「つや消し（matte）」面よりも滑らかな表面粗さを有する。そのような箔では、つや消し面は、ドラム面よりも１〜３μｍ大きい表面粗さＲｚを有してもよい。
【００１７】
図２Ａおよび図２Ｂは、両方の銅箔平面上に接着強化層を形成するための１つ以上の接着強化方法による前処理後の銅箔シートの表面の写真である。接着強化方法では、通常、銅箔表面１〜２μｍから薄い銅層が除去される。さらに、接着強化方法は、通常、接着強化前の表面粗さと比較して、接着強化銅箔表面の粗さを減少させる。一態様において、接着強化表面を有する銅箔シートは、約０．２５〜約５．０μｍ、好ましくは約２．５μｍ未満、最も好ましくは約１．５μｍ未満のＲｚ表面粗さを有する。
【００１８】
本明細書で用いられている「接着強化層」という用語は、改善された剥離強度によって証明されるように、隣接する誘電材料層に接着する銅箔シートの能力を改善するために、および／または、銅箔表面へのフォトレジスト材料の接着を改善するために、何らかの方法で改質された銅箔シートの表面を指す。
【００１９】
接着強化層は、誘電材料層に対するその接着性を改善するために、銅箔シートの表面を処理するかまたは改質するための当技術分野において周知の任意の方法によって形成されてもよい。方法としては、銅箔表面にシランまたは他の材料を塗布すること、銅箔表面の酸化物処理（oxide treatment）、化学洗浄などの化学的方法を含む。方法としては、マイクロエッチ処理（micro-etch treatments）、軽石処理（pumice treatment）などの機械的方法も含む。
【００２０】
接着強化層はさらに、隣接する誘電材料層への銅箔の接着を容易にする材料で処理または被覆されてもよい。例えば、接着強化層は、シラン材料層であってもよく、または、例えば、参照によって本明細書に取り込まれる米国特許または出願Ｎｏ．５，５２５，４３３、５，６２２，７８２、６，２４８，４０１および２０１３／０１１３５２３の各々の明細書に開示されているシラン材料層で被覆されていてもよい。
【００２１】
銅箔層に接する誘電材料層またはシートは、プリント回路基板技術において使用されるかまたは使用され得る任意の誘電材料から作製されてもよい。誘電材料の例は、エポキシ樹脂系およびポリイミド樹脂系のような熱硬化性樹脂を含む。ポリテトラフルオロエタンなどの熱可塑性材料も誘電材料層として採用されてもよい。
【００２２】
本発明の方法および物品（articles）は、銅箔のそれぞれの平面が接着強化層を含む２つの平面を有する銅箔の平面と接しているか接着される、第１の平面と対向する第２の平面とを有する誘電材料層を含む平面状シートを含む。
【００２３】
一例では、平面状シートは、プリプレグ（prepreg）である。プリプレグは、特別に配合された樹脂をガラス繊布に含浸することによって製造される。樹脂はプリプレグに特定の電気的、熱的および物理的特性を付与する。プリプレグは、両方の平面上に接着強化層を有する銅箔の薄層によって片面または両面に積層されたプリプレグの内層から成る銅張積層板に組み込まれる。積層は、１層以上の銅とプリプレグを強い熱、圧力および真空条件下で一緒にプレスすることによって達成される。接着強化層は、プリプレグ材料への銅箔の接着を容易にし、銅箔がプリプレグ材料から容易に剥離しないことを確保するために重要である。プリプレグ誘電材料は、典型的には、樹脂が部分的に硬化されていることを意味するｂステージである。
【００２４】
別の例では、平面状シートは、その平面の一方または両方に接着された銅箔層を含む完全に硬化された樹脂またはポリマーであってもよい。
【００２５】
さらに別の例では、平面状シートは、樹脂被覆銅箔シートであってもよい。樹脂被覆銅は、多層高密度相互接続用の薄い誘電体として有用である。樹脂被覆銅は、電着銅箔上に支持された１層以上の樹脂からなる。樹脂は支持されていない。樹脂被覆銅は、電気回路を封止しながら、また外層導体としても作用しながら、電気絶縁層として作用し得る。樹脂被覆銅に接する樹脂は、ＢステージまたはＣステージであってもよく、またはＢステージの樹脂層とＣステージの樹脂層との組み合わせを含んでもよい。樹脂被覆銅は、硬質ラミネートと共にキャップ層または連続的な積層（build up）として用いられてもよく、またフレックスカバーレイ（flex coverlay）用途に用いられてもよい。樹脂被覆銅からガラス補強を排除することにより、機械的な穿孔以外の手段によるブラインドマイクロビア（blind microvias）の大量形成が可能になる。
【００２６】
図３Ａ、図３Ｂおよび図３Ｃは、本発明の特定の方法および製品の代表例である。二重処理（両方の平面上の接着強化層）銅箔シート（１０）を図３Ａに示す。二重処理銅箔シート（１０）はさらに、第１の接着強化層である第１の表面処理平面（１２）および第２の接着強化層である第２の表面処理平面（１４）を含む。図３Ｂにおいて、２つの二重処理銅箔シート（１０、１０'）は、第１の銅シートの第１の表面処理平面（１４）が隣接し且つ平面誘電材料層（１６）の第１の平面（１８）に接着されるように、平面誘電材料層（１６）に接着される。また、図３Ｂにおいて、第１の表面処理平面（１４’）および第２の表面処理平面（１２’）を有する第２の任意の銅箔シート（１０’）は、誘電材料層（１６）の第２の平面（２０）に接着される。
【００２７】
図３Ｂにおいて、第２の平面（１２、１２'）は、さらなる処理のために露出したままである。次に、典型的には第１の表面処理平面にマスクを適用し、エッチングによってマスクされていない銅部分を除去することによって、回路が二重処理箔シート（１０）に形成される。図３Ｃは、各伝送線路が第２の接着強化層（１２または１２'）、第１の接着強化層（１４または１４'）および側壁（２０）を含む複数の伝送線路（３２、３４および３６）を含む内層シート（４０）であるエッチングプロセスの結果を示し、伝送線路の側壁（４２）は、接着強化層を含まない。いくつかの実施形態において、伝送線路は、接着強化層を含まない１つ以上の端壁（end walls）を有してもよい。
【００２８】
銅箔の頂部および底部、または伝送線路の断面積の周囲（perimeter）の約８０〜９０％の表面トポグラフィーは、十分に制御された銅箔製造工程の結果であろう。換言すると、銅箔の一部が除去され、回路を形成するとき、回路を構成する表面の８０〜９０％（回路の側面ではなく上面および底面）が表面処理されている。結果として、ＰＣＢメーカーは、回路構造が形成された後に回路構造に接着強化層を形成する必要がないため、２つ以上の製造設備（manufacturing facilities）にわたるプリント回路基板のばらつきを本質的に取り除く。
【００２９】
プリント回路基板の製造者は、銅張積層板を使用して、しばしば繰り返される複数の工程が含まれた複雑なプロセスで多層ＰＣＢを製造している。一般に、積層板の銅表面をエッチングして電子回路を形成する。これらのエッチングされた積層板は、各エッチングされた積層板の間に１層以上の絶縁プリプレグを挿入することによって多層構成に組み立てられる。次に、穴（ビア）をあけてＰＣＢにメッキし、層間の電気的接続を確立する。結果として得られる多層ＰＣＢは、半導体および他の部品が実装される複雑な相互接続デバイスであり、それが最終製品に組み込まれる。
【００３０】
図４は、本発明の１つ以上の内層シート（４０、４０’、４０’’）を含むプリント回路基板（５０）の断面図である。典型的なプリント回路基板は、プリプレグ（４２）によって任意に分離され且つ異なる内層シート上に形成された回路をつなぐ任意のビア（４４）を含む、少なくとも１つ、より典型的には複数の内層シート（４０）を含む。プリント回路基板（５０）は、上部回路（４６）および下部回路（４８）を任意に含んでもよい。
【００３１】
図５は、２つの異なる製造設備、すなわち第１の製造設備（１００）と第２の製造設備（２００）でプリント回路基板を製造するためのプロセスの概略図である。ステップ（１１０）の方法によれば、同じ平面状シートが両方の製造設備でＰＣＢ部品として準備される。準備された平面状シート（１１０）は、第１の平面および第２の平面を有する平面誘電材料層と、第１の平面および第２の平面を有する第１の銅箔シートとを含み、第１の銅箔の平面は第１の誘電材料層の平面と接しており、第１の銅箔シートの第１の表面と第２の表面は、それぞれ接着強化層を含む。
【００３２】
次に、ステップ（１２０）および（２２０）において、伝送線路構造を含む第１の製造された内層シートを形成するために、所定の場所に回路の銅を残したまま第１の平面銅シートの不要な部分を除去することによって、第１および第２の製造設備のそれぞれにおいて、本質的に、同じ伝送線路構造が、第１の平面銅シートに形成される。このステップの間、接着強化層は、伝送線路構造に形成されない。結果として得られる伝送線路構造は、回路損失を有する第１の伝送線路を含む。
【００３３】
第１の製造設備で伝送線路構造を形成するのに使用される方法（１２０）は、第２の製造設備で伝送線路構造を形成するのに使用される方法（２２０）と同じでも異なっていてもよい。例えば、一方のステップでポジ型フォトレジストを使用し、他方のステップでネガ型フォトレジストを使用してもよい。これは、伝送線路構造を形成するための方法が、第１の製造設備と第２の製造設備との間でどのように変動し得るかの一例に過ぎず、他の方法の変動は当業者の知識の範囲内であろう。
【００３４】
次に、ステップ（１３０）および（２３０）において、伝送線路構造を含む内層シートをプリント回路基板に組み込む。プリント回路基板（図４に示す）は、単一の内層シート（４０）または１つ以上のプリプレグ層（４２）によって分離された複数の内層シート（４０’、４０’’）を有していてもよい。層を他の層の上に積み重ねてレイアップを形成し、次にそれを熱と圧力にさらしてシートを互いに接着する。第１および第２の製造設備のそれぞれにおいて、ビア形成、外側表面めっきおよび回路形成などのさらなる処理を全て完了して最終的なプリント回路基板を形成することができる。実行され得るＰＣＢ処理ステップの例は、ラミネーション、ビア空け（via drilling）、ダイレクトメタライゼーション、外層イメージング（outer layer imaging）、めっき、剥離／エッチング外層（strip/etch outer layer）、はんだマスク塗布、最終仕上げ、個々のＰＣＢを形成するためのルーティング、および電気試験および検査を含む。また、一態様において、複数の本質的に同一のＰＣＢが第１の製造設備で製造され、複数の本質的に同一のＰＣＢが第２の製造施設で製造される。さらに、第１の製造設備で製造されたＰＣＢは、第２の製造設備で製造されたＰＣＢと本質的に同一である。この文脈における「本質的に同一」という用語は、製造されたＰＣＢが、例えばＰＣＢマザーボードとして、または特定の携帯電話モデル用の一次回路基板として同じ用途を意図されていることを意味する。
【００３５】
伝送線路構造の形成と同様に、第１および第２の製造設備でプリント回路基板を形成するために行われる工程は同じでもよく、または異なってもよい。しかしながら、一態様において、第１の製造設備で製造された複数のＰＣＢおよび第２の製造設備で製造された複数のＰＣＢは、それぞれ同じ回路構造を有する内層と少なくとも１つの本質的に同一の伝送線路とを有する。ステップ（１４０）において、複数のＰＣＢの本質的に同一の各伝送線路の全損失が検査される。最初に準備された内層（１１０）は、同じ方法によって製造された第１および第２の接着強化層を有する銅箔を含むため、回路損失は複数のＰＣＢ間で約１０％以内で変動するはずである。
【００３６】
一般的に、本明細書で使用される「損失」という用語は、「総損失」、すなわち
チャネル媒体での望ましくない影響により、通信システムの受信機に伝達されないすべての信号電力を指す。一般的なチャネルにおける信号電力損失の原因としては、電気信号の完全性に影響を与えるプリント回路基板材料および製造プロセスの不完全性を含む多くの考えられる原因がある。ＰＣＢ伝送線路レベルでは、伝搬損失を含む様々な損失源がある。一態様において、「損失」は、IPC TM-650 2.5.5.12に記載されている４つの検査方法のうちの１つを使用して測定される。４つの損失検査方法には、ルートインパルスエネルギー（RIE: Root Impulse Energy）、等価帯域幅（EBW: Equivalent Bandwidth）、Ｓパラメータ（Sparameters）、および短パルス伝搬（SPP: Short Pulse Propagation）がある。別の態様において、損失とは、伝送線路の挿入損失を単独で、または誘電損失と組み合わせて表したものである。総挿入損失（αＴ）は、導体（αＣ）、誘電体（αＤ）、放射（αＲ）および漏れ損失（αＬ）を加味して測定される。
【００３７】
製品および製品を使用する方法を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲に規定された開示の範囲から逸脱することなく修正および変形が可能であることは明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様が本明細書で特に有利であると特定されているが、本発明は必ずしも開示のこれらの特定の態様に限定されないことが考えられる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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