(57)【要約】【課題】本発明はレーザを用いてビアホールの加工時に金属膜が貫通されることを防止でき、信頼度の高いＶＯＰ構造の金属積層板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る金属積層板は、金属材質の障壁層と、障壁層の一面に形成され、障壁層とメッキにより結合される金属膜と、金属膜に接合される絶縁体と、を含むことを特徴とする。【選択図】図４
2010016335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材質の障壁層と、
前記障壁層の一面に形成され、前記障壁層とメッキにより結合される金属膜と、
前記金属膜に接合される絶縁体と、
を含む金属積層板。
【請求項２】
前記障壁層が、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含み、
前記金属膜が、銅（Ｃｕ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の金属積層板。
【請求項３】
前記障壁層の他面に形成される金属層をさらに含み、
前記障壁層が、前記金属層上にメッキにより形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の金属積層板。
【請求項４】
前記障壁層が、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含み、
前記金属膜及び前記金属層が、銅（Ｃｕ）を含むことを特徴とする請求項３に記載の金属積層板。
【請求項５】
メッキを行って金属層の一面に障壁層を形成するステップと、
メッキを行って前記障壁層の一面に金属膜を形成するステップと、
前記金属膜の一面に絶縁体を接合するステップと、
を含む金属積層板の製造方法。
【請求項６】
前記障壁層が、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含み、
前記金属膜及び前記金属層が、銅（Ｃｕ）を含むことを特徴とする請求項５に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁体が、半硬化（B-stage）状態であり、
前記接合するステップが、熱圧着により行われることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の金属積層板の製造方法。
【請求項８】
絶縁体の一面または両面に金属膜を接合するステップと、
電解メッキにより前記金属膜上に障壁層を形成するステップと、
を含む金属積層板の製造方法。
【請求項９】
前記金属膜が、銅（Ｃｕ）を含み、
前記障壁層が、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項８に記載の金属積層板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属積層板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、リジッド（rigid）基板の製作に当たっては、コア材料として銅張積層板（ＣＣＬ、Copper Clad Laminate）が通常用いられており、このような銅張積層板の上に層を積み重ねる方法で多層基板が製作される。ここで、銅張積層板とは、図１に示すように、ガラス纎維などで補強された絶縁体１の両面に銅箔２，３が形成された形態の資材のことである。
【０００３】
近年、軽薄で、様々な機能を有する携帯用電子製品に対する需要が増加するに伴い、薄くて高密度を実現する印刷回路基板に対する要求もますます高まっている。
【０００４】
このような基板の高密度／高集積化の傾向により、図２に示すように、回路パターン４が形成された絶縁体１を貫通するビア６とパッド５とが直接接続され、そのパッド５にハンダボール（図示せず）が結合される構造が提示された。このような構造をビア・オン・パッド（via on pad、以下、「ＶＯＰ」と称する）構造という。
【０００５】
このように、ＶＯＰ構造におけるビアホール６ａを形成する工程は、図３に示すように、主にＣＯ２レーザドリルで行われるが、銅張積層板のように薄い銅箔２，３が形成された基板にビアホール６ａを形成する場合には、ＣＯ２レーザドリルにより下部銅箔３が貫通されることがあった。図３の３aは、ＣＯ２レーザにより下部銅箔３が貫通されたことを示す。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
こういう従来技術の問題点に鑑み、本発明は、レーザを用いてビアホールを加工する際に、金属膜が貫通されることを防止できる金属積層板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態では、金属材質の障壁層と、障壁層の一面に形成され、障壁層とメッキにより結合される金属膜と、金属膜に接合される絶縁体と、を含む金属積層板が提供される。
【０００８】
ここで、障壁層はニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含み、金属膜は銅（Ｃｕ）を含むことができる。
【０００９】
一方、障壁層の他面には金属層が形成されることもでき、障壁層は金属層上にメッキされる形態であってもよい。この時、障壁層はニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含み、金属膜及び金属層は銅（Ｃｕ）を含むことができる。
【００１０】
本発明の他の実施形態によれば、メッキを行って金属層の一面に障壁層を形成するステップと、メッキを行って障壁層の一面に金属膜を形成するステップと、金属膜の一面に絶縁体を接合するステップと、を含む金属積層板の製造方法が提供される。
【００１１】
ここで、障壁層はニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含み、金属膜及び金属層は銅（Ｃｕ）を含むことができる。
【００１２】
接合するステップは、半硬化（B-stage）状態の絶縁体と金属膜を熱圧着することにより行われることができる。
【００１３】
本発明のまた他の実施形態によれば、絶縁体の一面または両面に金属膜を接合するステップと、電解メッキにより金属膜上に障壁層を形成するステップと、を含む金属積層板の製造方法が提供される。
【００１４】
ここで、金属膜は銅（Ｃｕ）を含み、障壁層はニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含むことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の好ましい実施例によれば、レーザを用いたビアホール加工時に金属膜が貫通されることを防止できる金属積層板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
【００１７】
本願で用いた用語は、ただ特定の実施例を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組合せたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組合せたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなくてはならない。
【００１８】
以下、本発明による金属積層板及びその製造方法の好ましい実施例を添付図面を参照して詳しく説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応の構成要素には同一の図面番号を付し、これに対する重複説明は省略する。
【００１９】
図４は本発明の一実施形態による金属積層板の一実施例を示す断面図である。図４を参照すると、金属積層板１０、絶縁体１１、金属膜１２、障壁層１３、金属層１４が示されている。
【００２０】
本実施例による金属積層板１０は、絶縁体１１を基準に、その両面にそれぞれ金属膜１２、障壁層１３、及び金属層１４が順に形成されている構造を有する。
【００２１】
絶縁体１１は、パターニングにより両面にそれぞれ形成される回路パターン間を電気的に分離する機能をするものであって、エポキシ樹脂にガラス繊維が含浸された形態のものを用いてもよく、それ以外の絶縁性材料を絶縁体１１として用いることもできる。
【００２２】
絶縁体１１と接している金属膜１２は、最大２μｍ程度の厚さを有するように薄く形成されることができ、銅を主な材質とすることができる。
【００２３】
金属膜１２の上に形成される障壁層１３は、約４μｍ程度の厚さを有するように形成されることができ、金属膜１２とは材質が異なる。上述したように、金属膜１２が銅材質からなる場合、障壁層１３はニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）のうち少なくとも一つを含む材質からなることができる。例えば、障壁層１３はスルホン酸ニッケルからなることができる。
【００２４】
このような障壁層１３の上に再び金属層１４が形成される。金属層１４は、約１２μｍ以上の厚さを有するように形成されることができ、障壁層１３とは材質が異なる。例えば、上述したように、障壁層１３がスルホン酸ニッケルからなる場合、金属層１４は銅を主な材質とすることができる。
【００２５】
一方、上述した金属膜１２、障壁層１３、及び金属層１４は互いにメッキで結合される構造を有する。例えば、障壁層１３は金属層１４上に電解メッキを行うことにより形成され、金属膜１２は障壁層１３上に電解メッキを行うことにより形成される。
【００２６】
すなわち、図６を参照すると、ステップＳ１１０で、メッキを行って金属層１４の一面に障壁層１３を形成し、その後、ステップＳ１２０で、再びメッキを行って障壁層１３の一面に金属膜１２を形成した後、ステップＳ１３０で、金属膜１２の一面に絶縁体１１を接合することで、本実施例による金属積層板１０を製作することができる。
【００２７】
勿論、その逆に製作することも可能である。すなわち、金属膜１２に障壁層１３をメッキした後、その上に再び金属層１４をメッキすることもできる。
【００２８】
金属膜１２と絶縁体１１との接合は、高温／高圧の環境下で半硬化（B-stage）状態の絶縁体１１を金属膜１２に圧着する方法を用いてもよい。
【００２９】
一方、上述した一実施例の金属積層板１０を応用して、図５に示すような構造の金属積層板１０'を提示することができる。
【００３０】
図５は本発明の一実施形態による金属積層板の他の実施例を示す断面図であり、図５を参照すると、金属積層板１０'、絶縁体１１、金属膜１２、障壁層１３が示されている。
【００３１】
図５に示すように、本実施例による金属積層板１０'は、上述した一実施例の金属積層板１０から最外層の金属層１４が除去された構造を有する。
【００３２】
このような構造を有する金属積層板１０'を製造するために、図７のステップＳ２１０で、絶縁体１１の一面または両面に金属膜１２を接合した後、ステップＳ２２０で、電解メッキにより金属膜１２の上に障壁層１３を形成する方法を用いることができる。
【００３３】
絶縁体１１に金属膜１２を接合するために、金属膜１２が付着されたキャリア（図示せず）を絶縁体１１に圧着した後、キャリアを除去する方法を用いてもよい。それ以外にも、絶縁体１１の上に無電解メッキなどの方法を用いて金属膜１２を直接形成することも可能である。
【００３４】
以下では、上述した構造を有する金属積層板を用いて印刷回路基板、より具体的には、ＶＯＰ構造を製造する方法について説明する。
【００３５】
図８乃至図１６、及び図１７乃至図２４は本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。図８乃至図２４を参照すると、金属積層板１０、絶縁体１１、金属膜１２、障壁層１３、金属層１４、ビア１５、ビアホール１５ａ、シード層１６、メッキレジスト１７、回路パターン１８、パッド１９が示されている。
【００３６】
先ず、図８に示すように、上述した一実施例による金属積層板１０を備え、図９に示すように、最外層の金属層１４を除去する。最外層の金属層１４を除去する方法として化学的エッチングを施すことができる。
【００３７】
上述したように、金属層１４と障壁層１３は互いに材質が異なるので、エッチング液を用いて金属層１４を除去する過程で障壁層１３は損傷されない。
【００３８】
一方、上述したように、他の実施例による構造を有する金属積層板１０'は、一実施例による金属積層板１０から金属層１４が除去された構造を有する。このために、上述したように一実施例で備えられた金属積層板１０から金属層１４を除去する方法を用いてもよく、最初から他の実施例による金属積層板１０'を用いてもよい。
【００３９】
次に、図１０に示すように、ＣＯ２レーザを用いてビアホール１５ａを加工する。本実施例における金属積層板１０は、下部の金属膜１２の下方に障壁層１３が形成されて金属膜１２を補強する構造を有するため、ＣＯ２レーザを用いてビアホール１５ａを加工する過程で下部の金属膜１２が損傷されることを最小化できるようになる。
【００４０】
その後、図１１に示すように、障壁層１３を除去する。障壁層１３の除去方法としては化学的エッチングを用いることができる。上述したように、障壁層１３と金属膜１２は互いに材質が異なるので、エッチング液を用いて障壁層１３を除去する過程で金属膜１２は損傷されない。
【００４１】
次に、図１２に示すように、金属膜１２の表面及びビアホール１５ａの内壁にシード層１６を形成し、図１３に示すように、メッキレジスト１７を形成した後に、図１４に示すように、電解メッキを行ってビアランドのような回路パターン１８及びパッド１９を形成する。
【００４２】
その後、図１５に示すように、メッキレジスト１７を除去し、図１６に示すように、フラッシュエッチングによりシード層１６及び金属膜１２の一部を除去すれば、ＶＯＰ構造が完成される。
【００４３】
以上、ＣＯ２レーザを用いてビアホール１５ａの加工後、障壁層１３を除去した後にシード層１６を形成する方法を提示したが、障壁層１３を除去せずにシード層１６を形成する方法を用いてもよい。
【００４４】
すなわち、図１７に示すように、ビアホール１５ａの加工後に、図１８に示すように、障壁層１３の表面及びビアホール１５ａの内壁にシード層１６を形成することもできる。
【００４５】
その後、図１９に示すように、シード層１６の上にメッキレジスト１７を形成し、図２０に示すように、電解メッキを行った後、図２１に示すように、メッキレジスト１７を除去する。
【００４６】
しかし、この場合には障壁層１３が残存するので、図２２に示すように、フラッシュエッチングでシード層１６の一部を除去した後、図２３に示すように、障壁層１３の一部を除去し、その後、図２４に示すように、金属膜１２の一部を除去すればＶＯＰの構造を製作することができる。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることができることを理解できよう。
【００４８】
上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】従来技術による金属積層板を示す断面図である。
【図２】ＶＯＰ構造を示す断面図である。
【図３】従来技術による金属積層板にビアホールを加工することを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による金属積層板の一実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による金属積層板の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による金属積層板の製造方法の一実施例を示す順序図である。
【図７】本発明の他の実施形態による金属積層板の製造方法の他の実施例を示す順序図である。
【図８】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図９】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１０】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１１】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１２】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１３】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１４】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１５】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１６】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１７】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１８】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図１９】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図２０】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図２１】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図２２】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図２３】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【図２４】本発明の一実施形態による金属積層板を用いてＶＯＰ構造を形成する方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０，１０'  金属積層板
１１  絶縁体
１２  金属膜
１３  障壁層
１４  金属層
１５  ビア
１５ａ  ビアホール
１６  シード層
１７  メッキレジスト
１８  回路パターン
１９  パッド
【図１】
2010016335.tif 000003
【図２】
2010016335.tif 000004
【図３】
2010016335.tif 000005
【図４】
2010016335.tif 000006
【図５】
2010016335.tif 000007
【図６】
2010016335.tif 000008
【図７】
2010016335.tif 000009
【図８】
2010016335.tif 000010
【図９】
2010016335.tif 000011
【図１０】
2010016335.tif 000012
【図１１】
2010016335.tif 000013
【図１２】
2010016335.tif 000014
【図１３】
2010016335.tif 000015
【図１４】
2010016335.tif 000016
【図１５】
2010016335.tif 000017
【図１６】
2010016335.tif 000018
【図１７】
2010016335.tif 000019
【図１８】
2010016335.tif 000020
【図１９】
2010016335.tif 000021
【図２０】
2010016335.tif 000022
【図２１】
2010016335.tif 000023
【図２２】
2010016335.tif 000024
【図２３】
2010016335.tif 000025
【図２４】
2010016335.tif 000026