(57)【要約】集積化インダクタコアを有するプリント回路板を形成するための方法。本発明によれば、薄いニッケル層を銅箔上に形成する。次いで、この銅箔構造を基板に積層して、ニッケル層が基板と接触するようにする。銅箔を除去し、ニッケル層を基板上に残す。当該技術で知られている写真製版投影およびエッチング技法を用いて、ＮｉＦｅをニッケル層上に直接メッキして、パターン形成させ、これによって基板の集積化インダクタコアを形成する。本発明のこの方法は、公知の製法に使用されるいくつかの工程を不要とし、同時に、エッチング時間を低減し、かつＮｉＦｅの無駄を最少化する。
2005518086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積化インダクタコアを有するプリント回路板を形成する方法であって、
ａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、
ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１の表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１表面に接触させるステップと、
ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１表面にニッケル層を残すステップと、
ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、
ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち
（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および
（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、
のいずれかを実施するステップとを含む方法。
【請求項２】
基板の反対側の第２表面の上に、１つまたは複数のインダクタを形成するステップをさらに含み、それぞれのインダクタが、基板の第１表面上のコアと実質的に位置合わせされている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に、第１非導電性支持体を取り付けるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
基板の第２表面上の１つまたは複数のインダクタの上に、第２非導電性支持体を取り付けるステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
基板の第２表面上の１つまたは複数のインダクタの上に、第２非導電性支持体を取り付けるステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
第１の非導電性支持体の上に、ステップａ）による別の導電性構造を積層することによって、ステップａ）からｅ）までを反復するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
第２の非導電性支持体の上に、ステップａ）による別の導電性構造を積層することによって、ステップａ）からｅ）までを反復するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
第２非導電性支持体の上に、ステップａ）による別の導電性構造を積層することによって、ステップａ）からｅ）までを反復するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
集積化インダクタコアの周辺の位置で、基板の第１表面上に回路要素を形成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
インダクタがニッケルまたはニッケル鉄合金を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項１１】
第１非導電性支持体が、グラスファイバとエポキシの組合せを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
第２非導電性支持体が、グラスファイバとエポキシの組合せを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１３】
銅箔の厚さが、約５μｍ〜約５０μｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ニッケル層の厚さが、約０．１μｍ〜約５μｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
基板がエポキシを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
銅箔が、エッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
銅箔が、アンモニア性エッチング液を用いるエッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
ＮｉＦｅ層が電着によって堆積される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
ＮｉＦｅが、エッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
ＮｉＦｅが、銅酸と水酸化アンモニウム複合物を用いるエッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
ニッケル層がステップ（ｅ）において除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
ニッケル層が、エッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
ニッケル層が、酸を用いるエッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
ニッケル層が、塩化第二鉄、塩化第二銅およびその組合せからなる群から選択される、酸を用いるエッチングによって除去される、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
集積化インダクタコアを有するプリント回路板であって、
ａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、
ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１の表面に接触させるステップと、
ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１表面にニッケル層を残すステップと、
ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、
ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち
（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および
（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、
のいずれかを実施するステップとを含む方法によって形成される、プリント回路板。
【請求項２６】
基板の反対側の第２表面の上に、１つまたは複数のインダクタを形成するステップをさらに含み、それぞれのインダクタが、基板の第１表面上のコアと実質的に位置合わせされている、請求項２５に記載のプリント回路板。
【請求項２７】
基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に、第１非導電性支持体を取り付けるステップをさらに含む、請求項２５に記載のプリント回路板。
【請求項２８】
基板の第２表面上の１つまたは複数のインダクタの上に、第２非導電性支持体を取り付けるステップをさらに含む、請求項２６に記載のプリント回路板。
【請求項２９】
基板の第２表面上の１つまたは複数のインダクタの上に、第２非導電性支持体を取り付けるステップをさらに含む、請求項２７に記載のプリント回路板。
【請求項３０】
第１非導電性支持体の上に、ステップａ）による別の導電性構造を積層することによって、ステップａ）からｅ）までを反復するステップをさらに含む、請求項２７に記載のプリント回路板。
【請求項３１】
第２非導電性支持体の上に、ステップａ）による別の導電性構造を積層することによって、ステップａ）からｅ）までを反復するステップをさらに含む、請求項２８に記載のプリント回路板。
【請求項３２】
第２非導電性支持体の上に、ステップａ）による別の導電性構造を積層することによって、ステップａ）からｅ）までを反復するステップをさらに含む、請求項３０に記載のプリント回路板。
【請求項３３】
集積化インダクタコアの周辺の位置で、基板の第１表面上に回路要素を形成するステップをさらに含む、請求項２５に記載のプリント回路板。
【請求項３４】
インダクタがニッケルまたはニッケル鉄合金を含む、請求項２６に記載のプリント回路板。
【請求項３５】
第１非導電性支持体が、グラスファイバとエポキシの組合せを含む、請求項２７に記載のプリント回路板。
【請求項３６】
第２非導電性支持体が、グラスファイバとエポキシの組合せを含む、請求項２８に記載のプリント回路板。
【請求項３７】
ニッケル層がステップ（ｅ）において除去される、請求項２５に記載のプリント回路板。
【請求項３８】
インダクタコアを形成する方法であって、
ａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、
ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１の表面に接触させるステップと、
ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１表面にニッケル層を残すステップと、
ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、
ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち
（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および
（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、
のいずれかを実施するステップとを含む方法。
【請求項３９】
インダクタコアであって、
ａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、
ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１の表面に接触させるステップと、
ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１表面にニッケル層を残すステップと、
ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、
ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち
（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１の表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および
（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、
のいずれかを実施するステップとを含む方法によって形成されるインダクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板に関する。より具体的には、本発明は集積化インダクタコアを有するプリント回路板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路板は電子工学の分野ではよく知られており、多種多様な商用および家庭用電子応用製品に使用されている。一般に、プリント回路板は、基板上に金属パターンを所望の形状にして形成することによって製造される。プリント回路板の１つまたは複数の表面に金属パターンを形成する一般的な従来式技法の１つに、片面または両面に金属、通常は銅を用いて誘電体基板被覆を設ける方法がある。そのような製法による一般的な片面回路板の形成には、通常、電気メッキによって銅被覆層が張り付けられる。次いでマスキングステップを実施して、ここではフォトレジストが金属被覆面に塗布される。このレジストは、フィルム上にフォトマスクを配置することによって投影され、このフォトマスクは、その中に形成される所定の金属パターンの画像を含む。フォトマスクによって覆われた状態のレジストが、次いでＵＶ光で露光される。マスクを除去した後に、現像溶液が表面にかけられて、メタライゼーションが望ましくない回路板の領域にあるレジストが溶解、除去される。現像の後に、残留するレジスト材料は、金属が望まれる領域を覆った状態で残るのに対して、メタライゼーションが望ましくない領域では、下地の銅が露出する。次いで、マスクされた回路板は、エッチングステップに供され、ここではエッチング液がマスクされてない領域の銅を腐食して除去する。
【０００３】
当該技術において、インダクタやトランスデューサなどの集積化磁気構成要素を有するプリント回路板を製造することは知られている。公知の製法の一つが、非特許文献１に記載されている。この製法は、銅巻線層、ＮｉＦｅ磁気層およびスルーホールからなる集積化磁気構成要素の形成を含む。最初に、基板の表面が、電着ＮｉＦｅ層を受け付けるように前処理される。表面が清浄化されて、次いでパラジウム活性剤溶液を吹き付け、熱風ブロワーで乾燥される。ＮｉＦｅはパラジウム活性化表面に直接メッキはされないので、最初に無電解ニッケルの薄い層を基板の全表面に堆積させる必要がある。このニッケル層が、パラジウムに対するバリヤを形成し、その結果、ＮｉＦｅがメッキできる。次いで、ＮｉＦｅの層が全表面にメッキされて、写真製版投影およびエッチング技法を用いてパターン形成される。ニッケル層の露出された領域はすべて除去され、結果として、集積化インダクタを有する基板が得られる。
【０００４】
残念なことに、このような製法は、実施すべき工程、特にＮｉＦｅの堆積のために基板を前処理する工程が多いために、非常に時間がかかる。さらに、これらの製法は、大量の廃棄物が形成されるために非常に高価になりがちである。したがって、集積化インダクタを有するプリント回路板を製造するための、より簡便で、無駄が少なく、低コストの製法に対するニーズがある。
【０００５】
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｐａｃｋａｇｉｎｇ，  Ｖｏｌ．  ２３，  Ｎｕｍｂｅｒ  １、６５〜６６頁
【特許文献１】国際公開ＷＯ００３５６８Ａ１（Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｃｅｓ  ａｎｄ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｍａｄｅ  Ｔｈｅｒｅｂｙ）
【特許文献２】米国特許第６，１１７，３００号
【特許文献３】米国特許第２，７９７，２１３号
【特許文献４】米国特許第３，１０６，４６５号
【特許文献５】米国特許第３，１４８，９８３号
【特許文献６】米国特許第３，１３０，０４７号
【特許文献７】米国特許第３，２０１，３２９号
【特許文献８】米国特許第３，７８５，８２５号
【特許文献９】米国特許第３，８０２，８８５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この問題に対して、本発明が解決策を提供することが、思いがけず見出された。本発明は、公知の製法において使用されるいくつかの工程を不要としながら、エッチング時間も低減し、かつ無駄も最少化する、集積化インダクタコアを有するプリント回路板を形成するための製法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、参照として本願に組み入れる、特許文献１に記載される処理工程に従って薄いニッケル層が銅箔に張り付けられる。
【０００８】
本発明によれば、この銅箔構造は、ニッケル層が基板と接触するように基板に積層される。次いで銅箔を除去し、基板上にニッケル層を残す。次いで、２つのアプローチのいずれかを採用して、基板上に集積化インダクタコアを形成することができる。第１のアプローチにおいては、ニッケル層にフォトレジストが塗布される。次いで、このフォトレジストが、化学線（ａｃｔｉｎｉｃ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）により画像として露光、現像されて、それによってレジストの結像領域を残しながら、非結像領域を除去する。次いで、フォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層の部分に、ＮｉＦｅの層を堆積させる。残りのフォトレジストが次に、除去される。第２のアプローチにおいては、ニッケル層の上にＮｉＦｅの層が堆積される。次いで、このＮｉＦｅ層の上にフォトレジストが塗布される。フォトレジストは、化学線に画像として露光され、かつ現像されて、これによって結像領域を残しながら非結像領域が除去される。次いで、フォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層の部分がニッケル層から除去され、同様にフォトレジストの残り部分も除去される。これらのいずれかのアプローチの後に、ニッケル層の少なくとも一部を除去することもできる。この製法の結果として、集積化インダクタコアを有するプリント回路が形成される。
【０００９】
本発明は集積化インダクタコアを有するプリント回路板を形成する方法であって、ａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１表面に接触させるステップと、ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１表面にニッケル層を残すステップと、ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、のいずれかを実施するステップとを含む方法を提供する。
【００１０】
本発明はさらに、以下の方法、すなわちａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１表面に接触させるステップと、ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１表面にニッケル層を残すステップと、ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１の表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、のいずれかを実施するステップとを含む方法によって形成される集積化インダクタコアを有するプリント回路板を提供する。
【００１１】
本発明はさらに、以下の方法、すなわちａ）その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む、導電性構造を準備するステップと、ｂ）導電性構造を、非導電性基板の第１表面上に積層して、ニッケル層を基板の第１表面に接触させるステップと、ｃ）導電性構造から銅箔を除去し、それによって基板の第１の表面にニッケル層を残すステップと、ｄ）ニッケル層上に形成された酸化物をすべて除去するステップと、ｅ）以下のステップ（ｉ）とステップ（ｉｉ）、すなわち（ｉ）ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、および（ｉｉ）ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１表面上に集積化インダクタコアを形成するステップ、のいずれかを実施するステップとを含む方法によって形成されるインダクタコアを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、集積化インダクタコアを有するプリント回路板を形成するための方法を提供する。
【００１３】
その上にニッケル層が堆積された銅箔を含む導電性構造を準備する。本発明によれば、「銅箔」の用語は、好ましくは、銅または銅合金を含むが、亜鉛、黄銅、クロム、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、金、銀、チタン、それらの組合わせおよび合金を含有する銅箔も含めることができる。銅箔の厚さは、それぞれの特定用途に応じて変えることができる。好ましい一実施形態においては、銅箔の厚さは約５μｍから約５０μｍである。銅箔は、一般に周知の電着プロセスによって製造される。好ましい製法の一つは、銅塩の溶液から回転金属ドラムの上に銅を電着させるステップを含む。箔のドラムに隣接する側は、通常、平滑または光沢面であるが、反対側の表面は、比較的粗く、艶消し面（ｍａｔｔｅ  ｓｉｄｅ）とも呼ばれる。ドラムは、通常はステンレス鋼またはチタンで製作されており、これがカソードとして作用して、溶液から堆積される銅を受け付ける。アノードは一般に鉛合金で構築される。通常、約５〜１０ボルトの電池電圧を、アノードとカソードの間に印加して、アノードで酸素が発生する間に、銅を堆積させる。次いで、この銅箔をドラムから取り外す。この箔の光沢面、艶消し面または両方を、任意選択で、当該技術で公知の接着力強化処理によって前処理してもよく、これは銅箔の粘着促進剤としてはたらく。
【００１４】
ニッケルの層が、銅箔の片面の上に張り付けられることによって、導電性構造を形成する。ニッケル層は、好ましくは、ニッケルまたはニッケル合金を含むが、亜鉛、黄銅、クロム、ニッケル、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、金、銀、チタン、およびそれらの組合せもしくは合金などの他の金属を含んでもよい。ニッケル層は、電着、スパッタリングまたは無電解メッキなどの任意の従来式方法によって、銅箔に張り付けることができる。好ましい一実施形態においては、ニッケル層は電着によって堆積される。ニッケル層の厚さは、それぞれの特定の応用によって変えることができる。好ましい一実施形態においては、ニッケル層の厚さは、約０．１μｍ〜約５μｍである。
【００１５】
一旦形成されると、導電性構造は、第１と第２の反対面を有する非導電性基板の第１表面上に積層するのが好ましい。この基板は、好ましくは、非導電性材料を含む。基板に好適な材料としては、それに限定されないが、エポキシ、ポリイミド、テフロン（登録商標）およびポリエステルがある。好ましくは、基板はエポキシを含む。積層は、当業者に知られた従来式の積層技術を用いて行うのが好ましい。導電性構造は、好ましくは、基板の第１表面上に、ニッケル層が基板の第１表面に接触するように積層する。
【００１６】
積層を行った後に、好ましくは導電性構造の銅箔を除去することによって、ニッケル層を基板の第１表面上に残す。銅箔は、銅箔を除去するがニッケル層は除去しない任意の従来式方法を用いて除去することができる。銅箔を除去する好ましい方法の一つは、エッチングによる方法である。最も好ましい一実施形態においては、アンモニア性エッチング液を使用して銅箔をエッチング除去する。ひとたび銅箔が除去されると、ニッケル層上に形成されたすべての酸化物を除去する。これは、任意の好適な調整ステップを用いて行うことができる。好ましくは、本願に参照として組み入れる、特許文献２に記載された陰極化プロセス（ｃａｔｈｏｄｉｚａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）によってこれを実施する。
【００１７】
次に集積化インダクタコアを、基板の第１表面に形成する。これは、任意の順序で、かつ当業者に知られた任意の方法で、行うことができる。本発明の好ましい一実施形態によれば、集積化インダクタコアは、以下に記述する、ステップ（ｉ）またはステップ（ｉｉ）のいずれかを実施することによって形成される。ステップ（ｉ）は、ニッケル層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層部分の上にＮｉＦｅの層を堆積させ；残りのフォトレジストを除去し；任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し；それによって基板の第１の表面上に集積化インダクタコアを形成することを含む。
【００１８】
ステップ（ｉｉ）は、ニッケル層の上にＮｉＦｅ層を堆積させ；ＮｉＦｅ層の上にフォトレジストを塗布し；フォトレジストを化学線に画像として露光させ；レジストを現像することによって結像領域を残して非結像領域を除去し；除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層部分をニッケル層から除去し；残りのフォトレジストを除去し、任意選択でニッケル層の少なくとも一部を除去し、それによって基板の第１の表面上に集積化インダクタコアを形成することを含む。
【００１９】
これらのステップのいずれにおいても、フォトレジストはポジ作用でもネガ作用でもよく、一般に市販されている。ポジ作用のフォトレジストが、本発明の実施においてはより好ましい。好適なポジ作用フォトレジスト材料は、当該技術において周知であり、ｏ−キノンジアジド（ｏ−ｑｕｉｎｏｎｅ  ｄｉａｚｉｄｅ）放射線増感剤を含めてもよい。このｏ−キノンジアジド放射線増感剤としては、特許文献３〜９で開示されているｏ−キノン−４−または−５−スルホニル−ジアジドがある。好適なポジ作用フォトレジストは、例えば、クラリアント社（Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｏｍｅｒｖｉｌｌｅ，  Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）の商品名ＡＺ−Ｐ４６２０などの市販品から入手可能である。フォトレジストは、スピンコーティングによる堆積などの従来式の方法によって塗布することができる。フォトレジストの厚さは、堆積処理法とパラメータ設定に応じて変えることができる。
【００２０】
フォトレジストは、好ましくは、従来式方法で画像として露光させることによって、結像領域と非結像領域の両方を形成する。フォトレジストは、可視、紫外または赤外域のスペクトル光などの化学線を使用し、マスクを通して露光させるか、または電子ビーム、イオンもしくは中性子ビームまたはＸ線放射で走査するのが好ましい。化学線は、インコヒーレント光の形態でも、例えばレーザからの光などのコヒーレント光の形態でもよい。
【００２１】
次いで、フォトレジストは、従来式技術による画像式に現像することによって、結像領域を残しながら、非結像領域を除去するのが好ましい。フォトレジストは、水性アルカリ溶液などの好適な溶媒を使用して、画像式に現像するのが好ましい。好ましい溶媒現像剤の一つは、炭酸ナトリウムである。その後に、フォトレジストの残部は、ストリッピングなどの当該技術において知られた従来式方法で除去することができる。
【００２２】
両ステップにおいて、ＮｉＦｅの層はニッケル層の上に堆積される。ＮｉＦｅ層は、好ましくは、ニッケルおよび鉄合金を含むが、クロム、コバルト、ならびにその組合せおよび合金などの他の金属を含めることができる。ＮｉＦｅ層は、電着、スパッタリングまたは無電解メッキなどの任意の従来式方法で堆積させることができる。好ましい一実施形態においては、ＮｉＦｅ層は、電着によって堆積される。ＮｉＦｅ層の厚さは、それぞれの特定の応用に応じて変えることができる。好ましい実施形態において、ＮｉＦｅ層の厚さは、約０．１μｍ〜約２５μｍである。
【００２３】
その後に、ＮｉＦｅ層の部分を、ＮｉＦｅ層を除去するが、ニッケル層は除去しない任意の従来式の方法を使用して除去することができる。ＮｉＦｅ層を除去する好ましい方法の一つは、エッチングによる方法である。最も好ましい実施形態においては、ＮｉＦｅは、銅と水酸化アンモニウム複合物を使用してエッチング除去する。
【００２４】
任意選択ではあるが好ましくは、ニッケル層の少なくとも一部を後で除去することができる。ニッケル層は、エッチングなどの任意の従来式方法を用いて除去することができる。好ましい実施形態においては、ニッケル層は、酸エッチングによって除去される。好適な酸エッチング材料には、限定はされないが、塩化第二鉄、塩化第二銅、およびその組合せがある。
【００２５】
ステップ（ｉ）またはステップ（ｉｉ）のいずれを完了しても、基板の第１の表面上に集積化インダクタコアが形成される。
【００２６】
任意選択ではあるが好ましくは、一旦集積化インダクタコアが基板の第１表面上に形成されると、１つまたは複数のインダクタを、基板の反対側の第２表面上に形成することができる。好ましい実施形態においては、基板の第２表面に形成された各インダクタは、好ましくは、基板の第１表面上のインダクタコアと実質的に位置合わせされている。
【００２７】
任意選択であるが好ましくは、第１および第２の反対側の表面を有する第１非導電性支持体は、基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に取り付けることができる。好ましい一実施形態においては、第１非導電性支持体の第１表面は、基板の第１表面に取り付けられる。第１非導電性支持体に好適な材料には、限定はされないが、グラスファイバ、エポキシ、ポリイミド、ポリエステル、熱可塑性樹脂、およびその組合せがある。任意選択で、本発明による別の導電性構造を、第１非導電性支持体の第２表面の上に積層してもよい。追加の集積化インダクタコアを、本発明に従って、第１非導電性支持体の第２表面の上に、任意選択で形成してもよい。
【００２８】
任意選択ではあるが好ましくは、第１および第２反対側表面を有する第２非導電性支持体を、基板の第２表面上の１つまたは複数のインダクタの上に取り付けてもよい。好ましい一実施形態においては、第２非導電性支持体の第１表面は、基板の第２表面に取り付けられる。第２非導電性支持体の好適な材料および厚さは、限定はされないが、第１非導電性支持体について上述した材料および厚さを含む。任意選択で、本発明による別の導電性構造を、第２非導電性支持体の第２表面の上に積層してもよい。追加の集積化インダクタコアを、本発明に従って第２非導電性支持体の第２表面上に、任意選択で、形成してもよい。
【００２９】
任意選択ではあるが好ましくは、回路要素は、基板の第１表面上に形成された集積化インダクタコアの周辺の位置において、基板の第１表面上に形成してもよい。回路要素の例としては、それに限定はされないが、導電性線路などがある。そのような回路要素は、よく知られたリソグラフ技術によって形成することができる。これらの回路要素に適した材料としては、限定はされないが、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、チタン、タンタル、タングステン、およびそれらの組合せがある。これらの回路要素は、通常、集積回路の導体を形成する。このような回路要素は、一般に、好ましくは約２０ミクロン以下、さらに好ましくは約１ミクロン以下、そしてさらに好ましくは約０．０５〜約１ミクロンの距離に、互いに接近して分離されている。
【００３０】
最も好ましい一実施形態においては、集積化インダクタコアは、本発明に従って、基板の第１表面に形成される。回路要素は、集積化インダクタコアを周辺の位置における基板の第１表面上に形成される。１つまたは複数のインダクタが基板の第２表面の上に形成されて、それぞれのインダクタは、基板の第１表面上のコアと実質的に位置合わせされている。第１非導電性支持体の第１表面は、基板の第１表面上の集積化インダクタコア上に取り付けられる。本発明による別の導電性構造が形成されて、第１非導電性支持体の第２表面の上に積層される。次いで、追加の回路要素に囲まれた追加の集積化インダクタコアが、本発明に従って、第１非導電性支持体の第２表面上に形成される。第２非導電性支持体の第１表面は、基板の第２表面上の１つまたは複数のインダクタの上に取り付けられる。本発明による別の導電性構造は、第２非導電性支持体の第２表面の上に形成、積層される。次いで、追加の回路要素に取り囲まれた追加の集積化インダクタコアが、本発明に従って、第２非導電性支持体の第２表面上に形成される。
【００３１】
本発明によれば、追加の集積化インダクタコアまたはその上に形成されたインダクタを有する追加の非導電性支持体を、任意の数で製造することができる。本発明の方法によれば、集積化インダクタコアを有するプリント回路板が形成される。
【００３２】
以下の限定ではない実施例は、本発明を説明するのに役立つものである。本発明の構成要素の要素における、比率および代替選択肢における変更形態は、当業者には明らかであり、本発明の範囲に入ることが理解されるであろう。
【実施例１】
【００３３】
その上にニッケル層を堆積させた銅箔からなる導電性構造を、エポキシ基板の第１表面に張り付けて、ニッケル層が基板の第１表面と接触するようにする。次いで、これを、エポキシを流動させてかつ硬化させるのに十分な熱と圧力の下で、積層して積層体を形成する。アンモニア性エッチング液を用いて銅箔をエッチング除去し、ニッケル層を基板の第１表面上に残す。次いで、ニッケル層上に形成された酸化物をすべて、特許文献２に記載された陰極化プロセスを用いて除去する。
【００３４】
次いで、集積化インダクタコアを基板の第１表面上に形成する。これは、最初に、ニュージャージ州サマービルのクラリアント社により市販されているポジ作用のフォトレジスト材料、ＡＺ−Ｐ４６２０の層を、ニッケル層に塗布して、コアを形成しない領域におけるニッケル層を保護する。フォトレジストは、レーザを用いて化学線に画像として露光させ、炭酸ナトリウムを用いて現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去する。非結像領域は、インダクタコア形成の部位となる。
【００３５】
次いで、ＮｉＦｅメッキ溶液の層を、除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるニッケル層の上に電着させる。このＮｉＦｅメッキ溶液は次の成分を含む。
ＮｉＣｌ２＊６Ｈ２Ｏ      １０９グラム／リットル
ＦｅＣｌ２＊４Ｈ２Ｏ    １．８５グラム／リットル
Ｈ３ＢＯ３              １２．５グラム／リットル
サッカリンナトリウム    ０．４グラム／リットル
ラウリル硫酸ナトリウム  ０．４グラム／リットル
Ｈ２Ｏ                  合計で１リットルとなる量
メッキ電流密度  １８．５ＡＳＦ
ｐＨ＝２．５
【００３６】
フォトレジストの残量は、ストリッピングによって除去する。次いで、ニッケル層の一部を塩化第二銅でエッチングして除去する。その結果として、エポキシ基板の第１表面上に集積化インダクタコアが形成される。
【実施例２】
【００３７】
その上にニッケル層堆積させた銅箔からなる導電性構造を、エポキシ基板の第１表面に張り付けて、ニッケル層が基板の第１表面と接触するようにする。次いで、これを、エポキシを流動させてかつ硬化させるのに十分な熱と圧力の下で、積層して積層体を形成する。アンモニア性エッチング液を用いて銅箔をエッチング除去し、ニッケル層を基板の第１表面上に残す。次いで、ニッケル層上に形成された酸化物をすべて、特許文献２に記載された陰極化プロセスを用いて除去する。
【００３８】
次いで、集積化インダクタコアを基板の第１の表面上に形成する。これは、最初にＮｉＦｅメッキ溶液の層を、ニッケル層の上に電着させることによって実施する。このＮｉＦｅメッキ溶液は次の成分を含む。
ＮｉＣｌ２＊６Ｈ２Ｏ      １０９グラム／リットル
ＦｅＣｌ２＊４Ｈ２Ｏ    １．８５グラム／リットル
Ｈ３ＢＯ３              １２．５グラム／リットル
サッカリンナトリウム    ０．４グラム／リットル
ラウリル硫酸ナトリウム  ０．４グラム／リットル
Ｈ２Ｏ                  合計で１リットルとなる量
メッキ電流密度  １８．５ＡＳＦ
ｐＨ＝２．５
【００３９】
次に、ニュージャージ州サマービルのクラリアント社により市販されているポジ作用のフォトレジスト材料、ＡＺ−Ｐ４６２０の層を、ニッケル層に塗布する。フォトレジストは、レーザを用いて化学線に画像として露光させ、炭酸ナトリウムを用いて現像することによって、結像領域を残しながら非結像領域を除去する。次いで、除去されたフォトレジストの非結像領域の下にあるＮｉＦｅ層の部分を除去する。これは、銅と水酸化アンモニウムの複合物を使用して、ＮｉＦｅの所望の領域をエッチング除去することによって行う。
【００４０】
フォトレジストの残量は、ストリッピングによって除去する。次いで、ニッケル層の一部を塩化第二銅でエッチングして除去する。その結果として、エポキシ基板の第１表面上に集積化インダクタコアが形成される。
【実施例３】
【００４１】
集積化インダクタコアが、実施例１に示すように、エポキシ基板の第１の表面上に形成される。次いで集積化インダクタコアを、エポキシ基板の第２表面上に、続いて同じ方法で形成し、第２表面上の各インダクタコアが第１表面上のインダクタコアと実質的に位置合わせされるようにする。
【実施例４】
【００４２】
集積化インダクタコアが、実施例２に示すように、エポキシ基板の第１表面上に形成される。次いで集積化インダクタコアを、エポキシ基板の第２表面上に、続いて同じ方法で形成し、第２表面上の各インダクタコアが第１表面上のインダクタコアと実質的に位置合わせされるようにする。
【実施例５】
【００４３】
集積化インダクタコアを、実施例１に示すように、エポキシ基板の第１表面上に形成する。第１と第２の反対側表面を有する第１のグラスファイバ支持体を、基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に取り付けて、第１のグラスファイバ支持体の第１表面が、基板の第１表面に取り付けられるようにする。その上に堆積させたニッケル層を有する銅箔からなる別の導電性構造を、第１のグラスファイバ支持体の第２表面の上に積層する。追加の集積化インダクタコアを、実施例１に従って、第１のグラスファイバ支持体の第２表面上に形成する。
【実施例６】
【００４４】
集積化インダクタコアを、実施例２に示すように、エポキシ基板の第１表面上に形成する。第１と第２の反対側表面を有する第１のグラスファイバ支持体を、基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に取り付けて、第１のグラスファイバ支持体の第１表面が、基板の第１表面に取り付けられるようにする。その上に堆積させたニッケル層を有する銅箔からなる別の導電性構造を、第１のグラスファイバ支持体の第２表面の上に積層する。追加の集積化インダクタコアを、実施例２に従って、第１のグラスファイバ支持体の第２表面上に形成する。
【実施例７】
【００４５】
集積化インダクタコアを、実施例１に示すように、エポキシ基板の第１表面上に形成する。第１と第２の反対側の表面を有する第１のグラスファイバ支持体を、基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に取り付けて、第１グラスファイバ支持体の第１表面が、基板の第１表面に取り付けられるようにする。第１と第２の反対側の表面を有する第２のグラスファイバ支持体を、基板の第２表面上の集積化インダクタコアの上に取り付け、第２のグラスファイバ支持体の第１表面が、基板の第２表面に取り付けられるようにする。その上にニッケル層を堆積させた銅箔からなる別の導電性構造を、第１のグラスファイバ支持体の第２表面と、第２のグラスファイバ支持体の第２表面の、それぞれの上に積層する。追加の集積化インダクタコアを、実施例１に従って、第１のグラスファイバ支持体の第２表面上と、第２のグラスファイバ支持体の第２表面上に形成する。
【実施例８】
【００４６】
集積化インダクタコアを、実施例２に示すように、エポキシ基板の第１表面上に形成する。第１と第２の反対側表面を有する第１のグラスファイバ支持体を、基板の第１表面上の集積化インダクタコアの上に取り付けて、第１のグラスファイバ支持体の第１表面が、基板の第１表面に取り付けられるようにする。第１と第２の反対側表面を有する第２のグラスファイバ支持体を、基板の第２表面上の集積化インダクタコアの上に取り付け、第２のグラスファイバ支持体の第１表面が、基板の第２の表面に取り付けられるようにする。その上にニッケル層を堆積させた銅箔からなる別の導電性構造を、第１のグラスファイバ支持体の第２表面と、第２のグラスファイバ支持体の第２表面の、それぞれの上に積層する。追加の集積化インダクタコアを、実施例２に従って、第１のグラスファイバ支持体の第２表面上と、第２のグラスファイバ支持体の第２表面上に形成する。
【００４７】
本発明を、好ましい実施形態を参照して具体的に示し、記述したが、当業者には、本発明の趣旨と範囲から逸脱することなく、様々な変更および修正を加えることが可能であることが明らかであろう。特許請求の範囲は、開示された実施形態、上記に述べた代替案、およびそれらの等価物のすべてを含むことを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の方法を示すフローチャートである。
【図１】
2005518086.tif 000003
【国際調査報告】
2005518086.tif 000004
2005518086.tif 000005
2005518086.tif 000006