(57)【要約】【課題】本発明は、層間整合度を高め、同一の大きさのビアを形成して信頼性を向上させて生産効率を増大させることができる印刷回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】ベース基板１０を準備する段階と、貫通孔２１が形成されたマスク２０をベース基板１０の一面に配置する段階と、マスク２０の貫通孔２１にメタルコアボール３０を挿入してリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）し、マスク２０を除去する段階と、ベース基板１０の一面に絶縁層４０をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階と、を含む。【選択図】図１
2014060398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基板を準備する段階と、
貫通孔が形成されたマスクを前記ベース基板の一面に配置する段階と、
前記マスクの貫通孔にメタルコアボールを挿入してリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）し、マスクを除去する段階と、
前記ベース基板の一面に絶縁層をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階と、を含む、印刷回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記ベース基板の一面に絶縁層をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階の後に、
前記絶縁層の一部をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階をさらに含む、請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁層の一部をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階において、
前記メタルコアボールの一端が平面をなすようにデスミア処理される、請求項２に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁層の一部をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階の後に、
前記絶縁層の一面に回路層を形成する段階をさらに含む、請求項２に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記ベース基板の一面に絶縁層をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階において、
前記絶縁層は、メタルコアボールの一端が露出するように形成される、請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記メタルコアボールは、球状に形成されたメタルボールと、前記メタルボールを包むように形成された半田部と、を含む、請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記メタルボールは、金属または樹脂材の表面に金属がメッキまたはコーティングされてなる、請求項６に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記金属は、銅（Ｃｕ）またはスチール（Ｓｔｅｅｌ）からなる、請求項７に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記マスクの貫通孔にメタルコアボールを挿入してリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）し、マスクを除去する段階において、
前記メタルコアボールの半田部が溶融されて回路パターンと接続する、請求項１に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項１０】
回路パターンが形成されるベース基板と、
前記ベース基板の回路パターン上に形成されるメタルコアボールと、
前記メタルコアボールの一端が露出するようにラミネーションされる絶縁層と、を含む、印刷回路基板。
【請求項１１】
前記絶縁層の一面に形成される回路層をさらに含む、請求項１０に記載の印刷回路基板。
【請求項１２】
前記メタルコアボールは、球状のメタルボールと、前記メタルボールと回路パターンとの間に形成されてメタルボールを回路パターンに接続させる半田部と、を含む、請求項１０に記載の印刷回路基板。
【請求項１３】
前記メタルコアボールは、一端が平面をなすように形成される、請求項１０に記載の印刷回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷回路基板およびその製造方法に関し、より詳細には、均一な大きさのビアを形成してビアの信頼性を高めるための印刷回路基板およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デバイスの高速化に伴い、フリップチップ（Ｆｌｉｐ  Ｃｈｉｐ）の適用が増加しつつある。特に、大容量のデータを高速に演算するＣＰＵおよびグラフィック用演算装置の場合のように半導体チップの搭載接続方式は、ワイヤを用いたワイヤボンディング（ｗｉｒｅ‐ｂｏｎｄｉｎｇ）方式から半田で連結して接続抵抗を改善したフリップチップボンディング（ｆｌｉｐ  ｃｈｉｐ‐ｂｏｎｄｉｎｇ）方式に変化している。
【０００３】
そのため、半導体チップを搭載接続する印刷回路基板にもまた高信頼性および高密度性が要求されており、デバイスの小型化、薄板化、高密度化、およびパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）化の傾向に伴い、印刷回路基板でも、回路層が複数に形成される多層化、回路パターンが微細化される微細パターン化、小型化およびパッケージ化が同時に行われている。
【０００４】
このような印刷回路基板としては、絶縁基板の片面にのみ回路パターンを形成した片面印刷回路基板、両面に回路パターンを形成した両面印刷回路基板および多層に配線した多層印刷回路基板（Ｍｕｌｔｉ  Ｌａｙｅｒｅｄ  Ｂｏａｒｄ；ＭＬＢ）が挙げられる。
【０００５】
前記のような構造の多層印刷回路基板において、各層の微細な回路パターンは、層間連結点で層間導通ビアが形成される。この際、前記ビアを介する上層および下層の回路パターン間の電気的な連結をスムーズにするために、ビア形成の際、ビアと回路パターンとの整合力、およびビアと絶縁層との信頼性に優れていなければならない。
【０００６】
従来技術によれば、層間導通のためのビアを形成するために、内層回路を形成して絶縁材を積層した後、ドリルを用いてビアホールを形成した。また、ドリルで形成したビアホールの底部に残存する絶縁材を除去してビアの信頼性を向上させるためのデスミア処理を施していた。これに、露光、現像、メッキ、剥離、フラッシュエッチング（ｆｌａｓｈ  ｅｔｃｈｉｎｇ）工程を施して外層回路を形成する。
【０００７】
従来技術のようなドリルを用いた工程を行って製品を生産する場合には、ドリルの整合度が劣り偏心が発生して不良が生じることが多く、ビアの内側を全部メッキで充填しなければならないため工程の進行速度が非常に遅く、ビア形成のための設備が占める空間が非常に広いため、過大な費用がかかるという欠点がある。さらに、外層のメッキ中に絶縁材とビアホールとの間のメッキが完全に施されないことで生じる微細なボイド（ｖｏｉｄ）により、信頼性の評価中にホール破損などの不良が生じることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許第１０−２００９−０１３０４７５号公報
【特許文献２】韓国公開特許第１０−２０１２−０００１６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記のような問題点を解決するために導き出された本発明は、層間整合度を高めることができ、同一の大きさのビアを形成して信頼性を向上させることができ、生産効率を増大させることができる、印刷回路基板およ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】
【００１０】
前記目的を果たすための本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法は、ベース基板を準備する段階と、貫通孔が形成されたマスクを前記ベース基板の一面に配置する段階と、前記マスクの貫通孔にメタルコアボールを挿入してリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）し、マスクを除去する段階と、前記ベース基板の一面に絶縁層をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階と、を含む。
【００１１】
また、前記ベース基板の一面に絶縁層をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階の後に、前記絶縁層の一部をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階をさらに含むことができる。
【００１２】
この際、前記絶縁層の一部をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階において、前記メタルコアボールの一端が平面をなすようにデスミア処理することができる。
【００１３】
さらに、前記絶縁層の一部をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階の後に、前記絶縁層の一面に回路層を形成する段階をさらに含むことができる。
【００１４】
ここで、前記ベース基板の一面に絶縁層をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階において、前記絶縁層は、メタルコアボールの一端が露出するように形成することができる。
【００１５】
この際、前記メタルコアボールは、球状に形成されたメタルボールと、前記メタルボールを包むように形成された半田部と、を含むことができる。
【００１６】
また、前記メタルボールは、金属または樹脂材の表面に金属をメッキまたはコーティングすることができる。
【００１７】
さらに、前記金属は、銅（Ｃｕ）またはスチール（Ｓｔｅｅｌ）からなることができる。
【００１８】
また、前記マスクの貫通孔にメタルコアボールを挿入してリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）し、マスクを除去する段階において、前記メタルコアボールの半田部が溶融されて回路パターンと接続することができる。
【００１９】
前記目的を果たすための本発明の実施形態による印刷回路基板は、回路パターンが形成されるベース基板と、前記ベース基板の回路パターン上に形成されるメタルコアボールと、前記メタルコアボールの一端が露出するようにラミネーションされる絶縁層と、を含む。
【００２０】
また、前記絶縁層の一面に形成される回路層をさらに含むことができる。
【００２１】
ここで、前記メタルコアボールは、球状のメタルボールと、前記メタルボールと回路パターンとの間に形成されてメタルボールを回路パターンに接続させる半田部と、を含むことができる。
【００２２】
この際、前記メタルコアボールは、一端が平面をなすように形成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述のように、本発明の実施形態による印刷回路基板およびその製造方法によれば、ビア形成の際、ドリル工程の代わりに、ビアの機能を果たすメタルコアボールを回路パターンに形成することでビアの整合度を高めることができ、メッキ工程を必要としないため製造時間を短縮することができ、製造コストを低減させることができる。さらに、同一の大きさのメタルコアボールを使用することで、同一の大きさのビアを形成できるため、電気的連結に対する信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図３】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図４】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図５】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図６】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図７】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図８】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図９】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図１０】本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示すための図である。
【図１１】本発明の実施形態による印刷回路基板の他の形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を説明する。しかし、これは例示に過ぎず、本発明はこれに限定されない。
【００２６】
本発明を説明するにあたり、本発明に係わる公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は本発明においての機能を考慮して定義された用語であり、これは使用者、運用者の意図または慣例などによって変化させることができる。従って、その定義は本明細書の全体における内容を基に決定されるべきであろう。
【００２７】
本発明の技術的思想は請求範囲によって決まり、以下の実施形態は本発明の技術的思想を本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者に効率的に説明するための一つの手段に過ぎない。
【００２８】
以下、添付の図１から図１０を参照し、本発明に係る印刷回路基板およびその製造方法に対する実施形態について、より詳細に説明すると次のとおりである。
【００２９】
図１は、本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法を示すフローチャートであり、図２から図１０は、本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法の工程を順に示す図である。
【００３０】
図２から図１０を参照すると、これらには、ベース基板１０、回路パターン１１、マスク２０、メタルコアボール３０、絶縁層４０、シード層５０および回路層６１が示されている。
【００３１】
本発明の実施形態による印刷回路基板の製造方法は、先ず、ベース基板１０を準備する段階（Ｓ１００）を行うことができる。
【００３２】
前記ベース基板１０は、印刷回路基板の原材料であって、ベース基板１０を準備する段階では、前記ベース基板１０の一面に回路パターン１１を形成することができる。
【００３３】
ここで、前記ベース基板１０は、板状の絶縁体であって、一面または両面に銅のような金属物質の金属層が形成された銅張積層板（Ｃｏｐｐｅｒ  Ｃｌａｄ  Ｌａｍｉｎａｔｅ；ＣＣＬ）または熱硬化性樹脂組成物で含浸したガラス繊維基材などからなってもよい。
【００３４】
すなわち、前記ベース基板１０は、一面に金属層が形成され、前記金属層を選択的にエッチングして回路パターン１１を形成することができる。
【００３５】
次に、貫通孔２１が形成されたマスク２０を、前記ベース基板１０の上部に配置する段階（Ｓ２００）を実施することができる。
ここで、前記マスク２０は、金属材質で板状に形成されてもよい。
【００３６】
また、前記マスク２０には多数個の貫通孔２１が形成されてもよく、前記貫通孔２１は、ベース基板１０に形成された回路パターン１１のうちビアが形成される回路パターン１１と対応するように形成することができる。
【００３７】
すなわち、前記マスク２０は、ビアが形成される回路パターン１１のみを選択的に露出させ、ビアが形成されない回路パターン１１を覆う。
【００３８】
次に、前記マスク２０の貫通孔２１に、メタルコアボール３０を挿入してリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）し、マスク２０を除去する段階（Ｓ３００）を行うことができる。
【００３９】
ここで、前記メタルコアボール３０は、球状に形成されたメタルボール３１と、前記メタルボール３１を包むように形成された半田部３２と、からなることができる。
【００４０】
この際、前記メタルボール３１は、銅（Ｃｕ）またはスチール（Ｓｔｅｅｌ）のような材質からなってもよく、樹脂材の表面に金属をメッキまたはコーティングすることで形成してもよい。ここで、前記樹脂材は、ＰＰまたはＰＥのような合成樹脂材質からなってもよい。
【００４１】
また、前記のように形成されたメタルコアボール３０は、マスク２０の貫通孔２１に挿入され、リフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）処理が施されると、メタルコアボール３０が回路パターン１１と接続し、マスク２０を除去する。
【００４２】
すなわち、リフロー処理の際、前記メタルコアボール３０は、メタルボール３１の外周面に形成された半田部３２が溶融されて、貫通孔２１の内部のメタルボール３１と回路パターン１１との間を充填することにより、回路パターン１１とメタルボール３１が半田部３２によって接続され、メタルコアボール３０がビアを形成することになる。
【００４３】
次に、前記ベース基板１０の上面に、絶縁層４０をラミネーション（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ）する段階（Ｓ４００）を行うことができる。本工程は、外層を形成するためのビルドアップ（Ｂｕｉｌｄ-ｕｐ）工程である。
【００４４】
ここで、前記絶縁層４０をラミネーションする段階では、半硬化状態の絶縁層４０を、回路パターン１１に接続したメタルコアボール３０の上部に載置して加圧することで、絶縁層４０をベース基板１０の上面に積層形成することができる。
【００４５】
また、前記絶縁層４０をラミネーションする段階において、前記絶縁層４０は、前記メタルコアボール３０によって貫通されて、メタルコアボール３０が絶縁層４０の上部に突出するように形成されてもよい。
【００４６】
次に、前記メタルコアボールが露出するように前記絶縁層をデスミア（Ｄｅｓｍｅａｒ）処理する段階（Ｓ５００）を行うことができる。
【００４７】
ここで、前記メタルコアボール３０が絶縁層４０の外部に露出し、上部の一部が平面をなすようにデスミア処理することで、絶縁層４０の上面に形成されるシード層５０と接触するための面積を確保する。
【００４８】
次に、前記デスミア処理された絶縁層４０の上部に、シード層５０を形成する段階（Ｓ６００）を行うことができる。
【００４９】
ここで、前記シード層５０は、銅（Ｃｕ）のような金属材質からなってもよく、無電解メッキにより所定の厚さに形成することができる。
【００５０】
次に、前記シード層５０に電解メッキを施して、所定の厚さにメッキ層６０を形成し、メッキ層６０をパターニングして回路層６１を形成する段階（Ｓ７００）を行うことができる。
【００５１】
この際、前記回路層６１は、エッチングによりパターニングされてもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、メッキとエッチング工程により回路層６１を形成したが、これに限定されず、インクジェットプリンティング方式、またはサブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）方式などの通常の回路パターンの形成方法により形成してもよい。
【００５３】
次に、前記回路層６１の上部にマスク２０を配置し、メタルコアボール３０を挿入してリフローし、マスク２０を除去する工程と、絶縁層をラミネーションする工程と、メタルコアボール３０が露出するようにデスミア処理する工程と、回路パターンを形成する工程と、を繰り返して行うことにより多層印刷回路基板を製造することができる。
【００５４】
本発明の実施形態による印刷回路基板について、図面を参照して説明すると、次のとおりである。
【００５５】
図１０から明らかなように、本発明の実施形態による印刷回路基板は、ベース基板１０、メタルコアボール３０、絶縁層４０、および回路層６１からなることができる。
【００５６】
ここで、前記ベース基板１０は、印刷回路基板の原材料であって、ベース基板１０を準備する段階では、前記ベース基板１０の一面に回路パターン１１を形成することができる。
【００５７】
ここで、前記ベース基板１０は、板状の絶縁体であって、一面または両面に銅のような金属物質の金属層が形成された銅張積層板（Ｃｏｐｐｅｒ  Ｃｌａｄ  Ｌａｍｉｎａｔｅ；ＣＣＬ）、または熱硬化性樹脂組成物で含浸したガラス繊維基材などからなってもよい。
【００５８】
すなわち、前記ベース基板１０は、一面に金属層が形成され、前記金属層を選択的にエッチングして回路パターン１１を形成することができる。
【００５９】
前記メタルコアボール３０は、選択された回路パターン１１の上部に形成されて電気的に接続するものであって、メタルボール３１、及び、このメタルボール３１と回路パターン１１との間に形成されてメタルボール３１と回路パターン１１とを電気的に接続させる半田部３２からなってもよい。
【００６０】
すなわち、前記メタルコアボール３０は、回路パターン１１と接続されることで、後述する回路層６１と電気的に連結させるビア（Ｖｉａ）の機能を果たすことができる。
【００６１】
ここで、前記メタルボール３１は、銅（Ｃｕ）またはスチール（Ｓｔｅｅｌ）のような材質からなってもよく、樹脂材の表面に金属をメッキまたはコーティングすることで形成してもよい。ここで、前記樹脂材は、ＰＰまたはＰＥのような合成樹脂材質からなってもよい。
【００６２】
また、前記メタルボール３１の上部は平面をなすように形成されて、回路層６１との接続面積を確保することができる。
【００６３】
前記絶縁層４０は、ベース基板１０の上部に積層形成される回路層６１を形成するためのものであって、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂などの樹脂材質からなってもよい。
【００６４】
ここで、前記絶縁層４０は、前記メタルボール３１の上端が露出するように形成することができる。
【００６５】
前記回路層６１は、前記絶縁層４０の上部に形成される回路パターンであって、露出したメタルボール３１の上端と接続するように形成することができ、通常の回路パターンを形成する工程により形成することができる。
【００６６】
さらに、本実施形態では、ベース基板１０の上面にのみ回路パターンが形成される片面印刷回路基板を例に挙げて説明したが、図１１から明らかなように、ベース基板１０の上下面の両方に形成された両面印刷回路基板が使用されてもよい。
【００６７】
したがって、本発明の実施形態による印刷回路基板およびその製造方法によれば、ビア形成の際、ドリル工程の代わりに、マスクに形成された貫通孔にメタルコアボールを挿入して回路パターンに接続する工程を行うことで、ビアの整合度を高めることができ、かつ、メッキ工程を必要としないため製造時間を短縮化が図れ、製造コストを低減することが可能である。さらに、同一の大きさのメタルコアボールを使用することで、同一の大きさのビアを形成することができるため、電気的連結に対する信頼性を向上させることが可能である。
【００６８】
以上、代表的な実施形態を参照して本発明に対して詳細に説明したが、本発明に属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、上述の実施形態に対して本発明の範囲を外れない限度内で多様な変形が可能であることを理解するであろう。
【００６９】
従って、本発明の権利範囲は上述の実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求範囲だけでなくこの特許請求範囲と均等なものによって決められるべきである。
【符号の説明】
【００７０】
１０  ベース基板
１１  回路パターン
２０  マスク
２１  貫通孔
３０  メタルコアボール
３１  メタルボール
３２  半田部
４０  絶縁層
５０  シード層
６０  メッキ層
６１  回路層
【図１】
2014060398.tif 000003
【図２】
2014060398.tif 000004
【図３】
2014060398.tif 000005
【図４】
2014060398.tif 000006
【図５】
2014060398.tif 000007
【図６】
2014060398.tif 000008
【図７】
2014060398.tif 000009
【図８】
2014060398.tif 000010
【図９】
2014060398.tif 000011
【図１０】
2014060398.tif 000012
【図１１】
2014060398.tif 000013