(57)【要約】【課題】本発明は、プリント回路基板の構造及びその製造方法に関する。【解決手段】本発明の製造工程は、第１回路パターン上に連結バンプを形成し、第１絶縁層を形成して内層回路基板を形成する第１ステップと、金属シード層が形成された第２絶縁層を金型加工し第２回路パターンを形成して外層回路基板を形成する第２ステップと、そして前記内層回路基板と外層回路基板をアラインして積層する第３ステップと、を含んで構成されることを特徴とする。本発明によると、回路が絶縁層に埋め込まれた構造の高密度及び信頼性が向上したプリント回路基板の構造を提供することができ、シード層が結合された絶縁層を使用することにより最外側回路を形成するためのシード層の形成工程を省略でき、連結バンプ形態の導通構造物により従来のビアホールを加工し、導電物質を充填する工程の困難を解決し、充填した物質の表面練磨工程を省略して回路の不良率を著しく低くすることができるという利点がある。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回路パターン上に連結バンプを形成し、第１絶縁層を形成して内層回路基板を形成する第１ステップと、
金属シード層が形成された第２絶縁層を金型加工し第２回路パターンを形成して外層回路基板を形成する第２ステップと、
前記内層回路基板と前記外層回路基板とをアラインして積層する第３ステップと、
を含むプリント回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１ステップは、
ａ１) 第１回路パターンの上部に感光物質を塗布し連結バンプパターンを形成するステップと、
ａ２) 前記連結バンプパターンに金属物質を充填するステップと、
ａ３) 前記感光物質の除去後、前記第１絶縁層を積層するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記金属物質は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうち一つ以上を含むことを特徴とする請求項２に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記導電性金属物質の充填以後に硬化工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記ステップａ２)は、
無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷、スパッタ法、蒸発法、インクジェット法、ディスフェンシングのうちいずれか一つもしくはこれらの二以上の方法を用いて充填するステップであることを特徴とする請求項２に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記ステップａ３)は、
前記連結バンプの上部面が前記第１絶縁層の表面上に露出するように絶縁層を形成するステップであることを特徴とする請求項２に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記第２ステップは、
ｂ１) 一面に金属シード層が形成された第２絶縁層を凸金型で凹パターンを刻印するステップと、
ｂ２) 前記の刻印された凹状の第２絶縁層の領域に金属物質を充填して第２回路パターンを形成するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記凹パターンの下部面に前記金属シード層が露出するように化学的又は物理的処理を行うステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記ステップｂ２)は、
Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうち一つ以上の金属物質を無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷、スパッタ法、蒸発法、インクジェット法、ディスフェンシングのうちいずれか一つもしくはこれらの二以上の方法を用いて充填するステップであることを特徴とする請求項７に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項１０】
前記第３ステップは、
前記内層回路基板と前記外層回路基板を熱と圧力を利用したプレス圧着により積層するステップであることを特徴とする請求項７に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項１１】
前記第３ステップは、
前記第１及び第２絶縁層を半硬化状態で相互積層することを特徴とする請求項１０に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項１２】
前記第３ステップ以後に前記金属シード層を除去するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項１３】
前記第１ステップの前に第２ステップが先に施されるか、もしくは、同時に施されることを特徴とする請求項７に記載のプリント回路基板の製造方法。
【請求項１４】
前記第１回路パターン上に形成される少なくとも１以上の連結バンプと、
前記連結バンプを収容し、前記第１回路パターン上に積層される第１絶縁層と、
前記連結バンプで前記第１回路パターンと連結される埋め込み型第２回路パターンと、
前記第２回路パターンを収容し、前記第１絶縁層と密着積層される第２絶縁層と、
を含むプリント回路基板。
【請求項１５】
前記第２回路パターンは前記第２絶縁層の厚さ以下に形成されることを特徴とする請求項１４に記載のプリント回路基板。
【請求項１６】
前記第１及び第２回路パターンは、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうちいずれか一つで形成されることを特徴とする請求項１５に記載のプリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外層回路パターンが埋め込まれた構造のプリント回路基板の製造方法及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度パターンの信頼性を向上させるための方法としては、ビアおよびパターンを絶縁層内に埋め込む構造に対する技術が多用されている。このような埋め込み型プリント回路基板を製造する方法は大きく二つに分けられる。一つは回路パターンを先に形成して絶縁層に含浸させた後、回路パターンを形成するために使用したシード層を除去することから最終回路を形成する方法と、もう一つは回路形状と同一の凸パターンが形成された金型を作製して絶縁層に凹パターンを形成した後、その凹パターンを導電物質で満たし、表面研磨により最終回路を形成させる方法である。
【０００３】
図１は、電子の回路パターンの形成後に絶縁層に含浸させる方法の具体的な工程例を示すものである。
【０００４】
具体的には、(ａ) ビアホール１４と内層回路１２が形成されたコア層１０を備え、(ｂ) キャリアフィルム２４に付着したシード層２０上に回路パターン２２が形成された基板を２枚形成した後、(ｃ) 前記コア層１０に上述した２枚の基板を圧着して積層し、キャリアフィルムを除去し、(ｄ) ビアホールの開放領域となる領域をＤＦＲ露光現像により形成した後、(ｅ) 開放領域のシード層２０の一部を除去する。(ｆ) その後、シード層の除去領域に表面銅メッキ５２を施し、(ｇ) 再度ＤＦＲを積層した後再度シード層の一部領域を除去して他のビアホール６０を加工し、(ｈ) ＤＦＲを剥離した後、半田ペーストを塗布して接続ビア５４及び接続パッド６２を形成する工程からなる。
【０００５】
しかしながら、このような工程は埋め込まれたパターンを形成するために、上述したように回路パターン２２が形成された基板を予め作製しなければならない。そのために、該パターンの使用は１回に限定され、生産性が悪く非効率的であり、且つ工程が複雑であるという問題がある。
【０００６】
図２に示すように、従来のモールドを用いる方式によれば、(ａ) 金属金型１に絶縁樹脂上に形成された絶縁層を備え、(ｂ) 金属金型１を絶縁層２に圧着するステップ、(ｃ) 金型を除去し、(ｄ) ビアホール４を形成し、(ｅ) 絶縁層上に無電解銅メッキ層５を形成し、(ｆ) 前記無電解銅メッキ層５の上部に電解銅メッキ層６を形成した後、(ｇ) 表面を研磨してプリント回路基板を完成することになる。
【０００７】
しかしながら、このような方式は、モールドにより凹パターンを作製した後、導電物質で凹パターンを満たすが、これは高難度の技術を必要とするので、工程の遅延および効率性の低下をもたらし、表面研磨工程が必須となり、回路の精度が低下する問題が生じる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、回路が絶縁層に埋め込まれた構造の高密度及び信頼性が向上したプリント回路基板の構造及び不必要な工程の省略により工程効率及び生産性を向上させることができる製造工程を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、本発明は、第１回路パターン上に連結バンプを形成し、第１絶縁層を形成して内層回路基板を形成する第１ステップと、シード層が形成された第２絶縁層を金型加工し第２回路パターンを形成して外層回路基板を形成する第２ステップと、前記内層回路基板と外層回路基板をアラインして積層する第３ステップと、を含むプリント回路基板の製造方法を提供する。
【００１０】
特に、前記第１ステップは、ａ１) 第１回路パターンの上部に感光物質を塗布して連結バンプパターンを形成するステップと、ａ２) 前記連結バンプパターンに金属物質を充填するステップと、ａ３) 前記感光物質の除去後、第１絶縁層を積層するステップと、を含んでなる。もちろん、この場合、前記金属物質は、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうち一つ以上を含むことができる。また、前記プリント回路基板の製造方法は、前記導電性金属物質の充填以後に硬化工程をさらに含むことができる。
【００１１】
上述した金属物質の充填工程は、無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷(ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ)、スパッタ法(ｓｕｐｐｅｒｉｎｇ)、蒸発法(ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ)、インクジェット法、ディスフェンシングのうちいずれか一つもしくはこれらの二以上の方法を用いて充填するステップで形成することができる。
【００１２】
なお、前記ステップａ３)は、前記連結バンプの上部面が前記第１絶縁層の表面上に露出するように絶縁層を形成するステップである。
【００１３】
上述した製造工程において、前記第２ステップは、ｂ１) 一面に金属シード層が形成された第２絶縁層を凸金型で凹パターンを刻印するステップと、ｂ２) 前記の刻印された凹状の第２絶縁層の領域に金属物質を充填して第２回路パターンを形成するステップと、を含むことができる。
【００１４】
この場合、具体的には、前記ステップｂ１)は、前記凹パターンの下部面に前記金属シード層が露出するように化学的又は物理的処理を行うステップをさらに含むことができる。
【００１５】
なお、前記ステップｂ２)は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうち一つ以上の金属物質を無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷、スパッタ法、蒸発法、インクジェット法、ディスフェンシングのうちいずれか一つもしくはこれらの二以上の方法を用いて充填するステップである。
【００１６】
なお、本発明による前記第３ステップは、前記内層回路基板と外層回路基板を熱と圧力を利用したプレス圧着により積層するステップであり、この場合、前記第１及び第２絶縁層を半硬化状態で相互積層して形成することができる。
【００１７】
なお、本発明による製造工程は、前記第３ステップ以後に前記金属シード層を除去するステップをさらに含むことができる。
【００１８】
上述した製造工程において如何なる場合であっても、前記第１ステップの前に第２ステップを先に施しても良く、同時に施しても良い。すなわち、内層回路基板と外層回路基板の製造順序に関わらず本発明の要旨に含まれると言える。
【００１９】
上述のような製造工程によると、次のような構造のプリント回路基板を製造することができる。
【００２０】
具体的には、前記第１回路パターン上に形成される少なくとも１以上の連結バンプと、前記連結バンプを収容し、前記第１回路パターン上に積層される第１絶縁層と、前記連結バンプで前記第１回路パターンと連結される埋め込み型第２回路パターンと、前記第２回路パターンを収容し、前記第１絶縁層と密着して積層される第２絶縁層と、を含むプリント回路基板を形成することができる。
【００２１】
この場合、前記第２回路パターンは、前記第２絶縁層の厚さ以下に形成でき、前記第１及び第２回路パターンは、例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうちいずれか一つで形成することができる。
【発明の効果】
【００２２】
特に、製造工程において、シード層が結合された絶縁層を使用することにより、最外側回路を形成するためのシード層の形成工程を省略でき、連結バンプ形態の導通構造物により従来のビアホールを加工し、導電物質を充填する工程の困難を解決し、充填した物質の表面研磨工程を省略して回路の不良率を著しく低くすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術に係る埋め込み型プリント回路基板の製造工程図である。
【図２】従来技術に係る埋め込み型プリント回路基板の製造工程図である。
【図３】本発明に係るプリント回路基板の製造フローチャートである。
【図４】本発明に係るプリント回路基板の製造工程図である。
【図５】本発明に係るプリント回路基板の製造工程図である。
【図６】本発明に係るプリント回路基板の製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明に係るプリント回路基板の製造工程は、大きく分けて第１回路パターン上に連結バンプを形成し、第１絶縁層を形成して内層回路基板を形成する第１ステップと、シード層が形成された第２絶縁層を金型加工し第２回路パターンを形成して外層回路基板を形成する第２ステップと、前記内層回路基板と外層回路基板をアラインして積層する第３ステップと、を含んでなることを要旨とする。
【００２５】
(実施の形態)
本発明に係るプリント回路基板は、第１回路パターン１１１上に形成される少なくとも１以上の連結バンプ１３０が備えられ、連結バンプは、第１回路パターン上に積層される第１絶縁層１４０に収容される。もちろん、第１絶縁層は第１回路パターン１１１に積層された構造で形成される。又、第１絶縁層の上部には第２絶縁層２１０が形成され、特に第２絶縁層の内部には連結バンプ１３０を介して第１回路パターンと連結される埋め込み型第２回路パターン２３０が形成される。
【００２６】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る構成および作用を具体的に説明するが、本発明はこれらにより限定されるものではない。明細書全体に亘って同一な構成要素に対しては同一な符号を付し、これについての重複説明は省略する。
【００２７】
図３〜図６は本発明による製造工程のフローチャート及び工程図を概略的に示すものである。
【００２８】
本発明に係るプリント回路基板の製造工程は、大きく分けて、第１回路パターン上に連結バンプを形成し第１絶縁層を形成して内層回路基板を形成する第１ステップと、シード層が形成された第２絶縁層を金型加工し第２回路パターンを形成して外層回路基板を形成する第２ステップと、内層回路基板と外層回路基板をアラインして積層する第３ステップと、を含んでなることを要旨とする。
【００２９】
１．内層回路基板の形成ステップ(第１ステップ;図４)
本発明に係る内層回路基板を形成する第１ステップは、図示したように、先ず、ステップＳ１でベース基板１１２上に第１回路パターン１１１が形成された内層回路基板上に感光物質層１２０を形成する。感光物質層としては、フォトリソグラフィー法を適用できる感光性物質を含み、本発明の一実施例では、例えばドライフィルムレジスト(ＤＦＲ)を用いる。
【００３０】
ステップＳ２で感光物質層１２０にフォトリソグラフィー法によって連結バンプパターン(Ｈ)を形成する。これは一般的な露光、現像、及びエッチング工程により行われる。
【００３１】
ステップＳ３で連結バンプパターン(Ｈ)に金属物質を充填して連結バンプ１３０を形成する。連結バンプ１３０を形成する金属物質は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうちいずれか一つで形成される金属ペーストを用いるか、これらの物質を用いて無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷、スパッタ法、蒸発法、インクジェット法、ディスフェンシングのうちいずれか一つもしくはこれらの二以上の方法を用いて充填することができる。
【００３２】
その後、ステップＳ４で、連結バンプ１３０が形成された内層回路基板の上部に第１絶縁層１４０をアライン（位置合わせ）し、圧着する。特に、この工程は、望ましくは連結バンプ１３０の上部面が第１絶縁層１４０の表面上に露出するように形成することが良い。
上述した工程ステップを通じて本発明に係る内層回路基板を形成することができる。
【００３３】
２．外層回路基板の形成ステップ(第２ステップ;図５)
第１ステップと以下で述べる外層回路基板の形成ステップは、第１ステップが先に実行されても良く、第２ステップが先に実行されても構わない。すなわち、内層及び外層回路基板を形成するステップの順序を変えても本発明の要旨に含まれることは自明であるだろう。
【００３４】
本発明に係る外層回路基板の形成ステップは、図示したように、先ず、第２絶縁層２１０の一面に金属シード層２２０が形成された基材を用意し、凸パターンが形成された金型(Ｘ)を刻印して第２回路パターンが形成される凹パターンを形成する(ステップＰ１〜Ｐ２)。この場合、凸金型のパターンの厚さは、第１絶縁層と同一に形成されることが望ましいが、より厚く形成されても構わない。また、本ステップでは、凹パターンの下部面に金属シード層が露出するように化学的又は物理的処理を行うステップをさらに含んで形成することもできる。金属シード層の厚さは第２絶縁層の厚さより薄いことが望ましい。
【００３５】
次に、ステップＰ３で図示したように、金型を分離し、ステップＰ４で図示したように、凹パターンの内部に金属物質を充填して第２回路パターン２３０を形成する。これにより、第２絶縁層２１０と同一であるか、その以下の厚さで第２回路パターン２３０が形成される。
【００３６】
金属物質の充填は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｓｎ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄのうちいずれか一つで形成される金属ペーストを用いるか、これらの物質を用いて無電解メッキ、電解メッキ、スクリーン印刷、スパッタ法、蒸発法、インクジェット法、ディスフェンシングのうちいずれか一つもしくはこれらの二以上の方法を用いて充填することができる。
【００３７】
３．アライン及び積層ステップ(第３ステップ;図６)
上述した製造工程によってそれぞれ形成された内層回路基板１００及び外層回路基板２００を整列して積層するステップで構成される。
【００３８】
具体的には、Ｑ１に図示したように、金属シード層２２０の表面を外部にして第２回路パターン２１０を第１絶縁層１４０とアラインし、その後、熱と圧力を加えたプレス加工などの方法で二基板を圧着する(ステップＱ２)。この場合、第１及び第２絶縁層を半硬化状態で相互積層することが可能であり、これは接着効率を高めることができるという利点がある。
【００３９】
又、第３ステップ以後に金属シード層を除去するステップ(ステップＱ３)をさらに含むことができる。
【００４０】
上述した製造工程により製造されるプリント回路基板は次のような構造を備えることができる。プリント回路基板の構造は図６を参照して説明する。
【００４１】
本発明に係るプリント回路基板は、第１回路パターン１１１上に形成される少なくとも１以上の連結バンプ１３０が備えられ、連結バンプは、第１回路パターン上に積層される第１絶縁層１４０に収容される。もちろん第１絶縁層は第１回路パターン１１１に積層された構造で形成される。
【００４２】
又、第１絶縁層の上部には第２絶縁層２１０が形成され、特に、第２絶縁層の内部には、連結バンプ１３０を介して第１回路パターンと連結される埋め込み型第２回路パターン２３０が形成される。
すなわち、第２回路パターン２３０の下部と連結される連結バンプ１３０が、第１絶縁層１４０を貫通して第１回路パターン１１１と連結される構造で形成され、第２回路パターン２３０は第２絶縁層２１０に埋め込み型で形成されることになる。
【００４３】
このような構造のプリント回路基板は、回路が絶縁層に埋め込まれた構造で形成され、高密度及び高い信頼性を有することになる。又、これを製造するための上述した本発明による製造工程は、工程遅延を招く不要な工程を省略することにより、工程の効率を向上させ、回路の不良率を著しく低くすることができることは上述した通りである。
【図１】
2013512581.tif 000003
【図２（ａ）】
2013512581.tif 000004
【図２（ｂ）】
2013512581.tif 000005
【図２（ｃ）】
2013512581.tif 000006
【図２（ｄ）】
2013512581.tif 000007
【図２（ｅ）】
2013512581.tif 000008
【図２（ｆ）】
2013512581.tif 000009
【図２（ｇ）】
2013512581.tif 000010
【図３】
2013512581.tif 000011
【図４】
2013512581.tif 000012
【図５】
2013512581.tif 000013
【図６】
2013512581.tif 000014
【国際調査報告】
2013512581.tif 000015
2013512581.tif 000016