(57)【要約】【課題】工程歩留まりを上げ、製造コストを下げ、さらに、製品の信頼度を上げることのできる基板構造およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板構造は、基板と、充填材料とを含む。基板は、互いに向かい合う上表面および下表面と、少なくとも１つの第１ブラインドビアと、少なくとも１つの第２ブラインドビアとを有する。基板は、絶縁層と、第１銅箔層と、第２銅箔層とを含む。第１銅箔層および第２銅箔層は、それぞれ絶縁層の対向する２つの側面に設置される。第１ブラインドビアは、第２銅箔層に向かって上表面から延伸し、第２銅箔層の一部を露出する。第２ブラインドビアは、第１銅箔層に向かって下表面から延伸し、第１銅箔層の一部を露出する。充填材料は、第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアの内側に充填され、基板の上表面と下表面を覆う。【選択図】図１Ａ
2015088729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに向かい合う上表面および下表面と、少なくとも１つの第１ブラインドビアと、少なくとも１つの第２ブラインドビアとを有し、絶縁層と、第１銅箔層と、第２銅箔層とを含む基板と、
前記第１ブラインドビアおよび前記第２ブラインドビアの内側に充填され、前記基板の前記上表面と前記下表面を覆う充填材料と
を含み、前記第１銅箔層および前記第２銅箔層が、それぞれ前記絶縁層の対向する２つの側面に設置され、前記第１銅箔層および前記第２銅箔層が、それぞれ前記上表面と前記下表面を有し、前記第１ブラインドビアが、前記第２銅箔層に向かって前記上表面から延伸して、前記第２銅箔層の一部を露出し、前記第２ブラインドビアが、前記第１銅箔層に向かって前記下表面から延伸して、前記第１銅箔層の一部を露出する基板構造。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１ブラインドビアが、複数の第１ブラインドビアであり、前記少なくとも１つの第２ブラインドビアが、複数の第２ブラインドビアであり、前記第１ブラインドビアと第２ブラインドビアが、交互に配置された請求項１に記載の基板構造。
【請求項３】
前記第１ブラインドビアの直径が、前記第２銅箔層に向かって前記上表面から徐々に減少し、前記第２ブラインドビアの直径が、前記第１銅箔層に向かって前記下表面から徐々に減少する請求項１に記載の基板構造。
【請求項４】
前記第１ブラインドビアの断面輪郭が、逆台形であり、前記第２ブラインドビアの断面輪郭が、正台形である請求項３に記載の基板構造。
【請求項５】
前記充填材料が、前記第１銅箔層および前記第２銅箔層に電気接続された導電性材料である請求項１に記載の基板構造。
【請求項６】
互いに向かい合う上表面と下表面を有する基板を提供することと、そのうち、前記基板は、絶縁層と、第１銅箔層と、第２銅箔層とを含み、前記第１銅箔層および前記第２銅箔層は、それぞれ前記絶縁層の対向する２つの側面に設置され、前記第１銅箔層および前記第２銅箔層は、それぞれ前記上表面と前記下表面を有し、
前記基板の前記上表面に第１スルーホールプロセスを行い、前記第２銅箔層に向かって前記上表面から延伸し、前記第２銅箔層の一部を露出する少なくとも１つの第１ブラインドビアを形成することと、
前記基板の前記下表面に第２スルーホールプロセスを行い、前記第１銅箔層に向かって前記下表面から延伸し、前記第１銅箔層の一部を露出する少なくとも１つの第２ブラインドビアを形成することと、
前記第１ブラインドビアおよび前記第２ブラインドビアの内側に充填材料をめっきすることと、そのうち、前記充填材料は、前記第１ブラインドビアおよび前記第２ブラインドビアにいっぱいまで充填され、前記基板の前記上表面と前記下表面を覆う基板構造の製造方法。
【請求項７】
前記第１スルーホールプロセスが、レーザー加工、機械式ドリル加工および化学エッチングを含む請求項６に記載の基板構造の製造方法。
【請求項８】
前記第２スルーホールプロセスが、レーザー加工、機械式ドリル加工および化学エッチングを含む請求項６に記載の基板構造の製造方法。
【請求項９】
前記第１ブラインドビアの直径が、前記第２銅箔層に向かって前記上表面から徐々に減少し、前記第２ブラインドビアの直径が、前記第１銅箔層に向かって前記下表面から徐々に減少する請求項６に記載の基板構造の製造方法。
【請求項１０】
前記第１ブラインドビアの断面輪郭が、逆台形であり、前記第２ブラインドビアの断面輪郭が、正台形である請求項９に記載の基板構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板構造およびその製造方法に関するものであり、特に、めっきされたビアフィリング（via-filling）構造を有する基板構造およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、絶縁層と２つの銅箔層から成る基板の上に導電性ビア構造を形成する時は、まず、レーザー穴あけ（laser drilling）等により基板の一側にブラインドビアを形成し、絶縁層の下の銅箔層を露出する。そして、電気めっきビアフィリング法によりブラインドビアの中および上部銅箔層の上で銅層を電気めっきし、別の回路層と導電性ビアを形成する。
【０００３】
しかしながら、電気めっきビアフィリングプロセスを行った時、めっき銅層はブラインドビアの内側と上部銅箔層の上だけでなく、下部銅箔層の上にも形成される。ブラインドビアを有する基板の一側の表面面積は、下部銅箔層を有する基板の他側よりも大きいため、電気めっきビアフィリングプロセスを行った後、ブラインドビア上のめっき銅層内でくぼみ現象が発生しやすく、下部銅箔層の上に形成されためっき銅層が過剰な厚さを有することになる。その結果、めっき銅層の過剰な厚さを減らすプロセスが必要になるだけでなく、くぼんだめっき銅層を平坦にするプロセスも必要になる。そのため、上述した製造方法に必要なコストは、比較的高く、製造工程も比較的複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明は、工程歩留まりを上げ、製造コストを下げ、さらに、製品の信頼度を上げることのできる基板構造およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、基板と、充填材料とを含む基板構造を提供する。基板は、互いに向かい合う上表面および下表面と、少なくとも１つの第１ブラインドビアと、少なくとも１つの第２ブラインドビアとを有する。基板は、絶縁層と、第１銅箔層と、第２銅箔層とを含む。第１銅箔層および第２銅箔層は、それぞれ絶縁層の対向する２つの側面に設置され、第１銅箔層および第２銅箔層は、それぞれ上表面と下表面を有する。第１ブラインドビアは、第２銅箔層に向かって上表面から延伸し、第２銅箔層の一部を露出する。第２ブラインドビアは、第１銅箔層に向かって下表面から延伸し、第１銅箔層の一部を露出する。充填材料は、第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアの内側に充填され、基板の上表面と下表面を覆う。
【０００６】
本発明の１つの実施形態において、少なくとも１つの第１ブラインドビアは、複数の第１ブラインドビアであり、少なくとも１つの第２ブラインドビアは、複数の第２ブラインドビアである。第１ブラインドビアと第２ブラインドビアは、交互に配置される。
【０００７】
本発明の１つの実施形態において、第１ブラインドビアの直径は、第２銅箔層に向かって上表面から徐々に減少し、第２ブラインドビアの直径は、第１銅箔層に向かって下表面から徐々に減少する。
【０００８】
本発明の１つの実施形態において、第１ブラインドビアの断面輪郭は、逆台形であり、第２ブラインドビアの断面輪郭は、正台形である。
【０００９】
本発明の１つの実施形態において、充填材料は、導電性材料であり、第１銅箔層および第２銅箔層に電気接続される。
【００１０】
本発明は、以下の手順を含む基板構造の製造方法を提供する。基板を提供する。基板は、互いに向かい合う上表面と下表面を有する。基板は、絶縁層と、第１銅箔層と、第２銅箔層とを含む。第１銅箔層および第２銅箔層は、それぞれ絶縁層の対向する２つの側面に設置される。第１銅箔層および第２銅箔層は、それぞれ上表面と下表面を有する。基板の上表面に第１スルーホールプロセスを行い、第２銅箔層に向かって上表面から延伸し、第２銅箔層の一部を露出する少なくとも１つの第１ブラインドビアを形成する。基板の下表面に第２スルーホールプロセスを行い、第１銅箔層に向かって下表面から延伸し、第１銅箔層の一部を露出する少なくとも１つの第２ブラインドビアを形成する。第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアの内側に充填材料をめっきする。充填材料は、第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアにいっぱいまで充填され、基板の上表面と下表面を覆う。
【００１１】
本発明の１つの実施形態において、第１スルーホールプロセスは、レーザー加工、機械式ドリル加工および化学エッチングを含む。
【００１２】
本発明の１つの実施形態において、第２スルーホールプロセスは、レーザー加工、機械式ドリル加工および化学エッチングを含む。
【００１３】
本発明の１つの実施形態において、第１ブラインドビアの直径は、第２銅箔層に向かって上表面から徐々に減少する。第２ブラインドビアの直径は、第１銅箔層に向かって下表面から徐々に減少する。
【００１４】
本発明の１つの実施形態において、第１ブラインドビアの断面輪郭は、逆台形であり、第２ブラインドビアの断面輪郭は、正台形である。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明において、第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアは、それぞれ基板の上表面と下表面に形成されるため、後に充填材料をめっきした時に、上表面と下表面のめっき面積が同様になり、上表面に形成された第１ブラインドビアと下表面に形成された第２ブラインドビアに充填材料を均一に充填して、上表面と下表面を覆うことができる。基板の一側面にブラインドビアを形成してからめっきによりブラインドビアに導電性ビアを形成する従来の方法と比較して、本発明の基板構造の製造方法は、導電性ビアの工程歩留まりを上げ、製造コストを下げ、さらに、製造の信頼度を上げることができる。
【００１６】
本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の１つの実施形態に係る基板構造を示す概略的部分断面図である。
【図１Ｂ】本発明の１つの実施形態に係る図１Ａの基板構造を示す概略的平面図である。
【図１Ｃ】本発明の別の実施形態に係る図１Ａの基板構造を示す概略的平面図である。
【図２Ａ】本発明の１つの実施形態に係る基板構造の製造方法を示す概略的断面図である。
【図２Ｂ】本発明の１つの実施形態に係る基板構造の製造方法を示す概略的断面図である。
【図２Ｃ】本発明の１つの実施形態に係る基板構造の製造方法を示す概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１Ａは、発明の１つの実施形態に係る基板構造を示す概略的部分断面図である。図１Ａを参照すると、本実施形態において、基板構造１００は、基板１１０と、充填材料１２０とを含む。基板１１０は、互いに向かい合う上表面１１１および下表面１１３と、少なくとも１つの第１ブラインドビアＢ１と、少なくとも１つの第２ブラインドビアＢ２とを有する。基板１１０は、絶縁層１１２と、第１銅箔層１１４と、第２銅箔層１１６とを含む。第１銅箔層１１４および第２銅箔層１１６は、それぞれ絶縁層１１２の対向する２つの側面に設置される。第１銅箔層１１４および第２銅箔層１１６は、それぞれ上表面１１１と下表面１１３を有する。第１ブラインドビアＢ１は、第２銅箔層１１６に向かって上表面１１１から延伸し、第２銅箔層１１６の一部を露出する。第２ブラインドビアＢ２は、第１銅箔層１１４に向かって下表面１１３から延伸し、第１銅箔層１１４の一部を露出する。充填材料１２０は、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の内部に充填され、基板１１０の上表面１１１と下表面１１３を覆う。
【００１９】
より詳しく説明すると、図１Ａに示すように、第１ブラインドビアＢ１の直径は、第２銅箔層１１６に向かって上表面１１１から徐々に減少する。第２ブラインドビアＢ２の直径は、第１銅箔層１１４に向かって下表面１１３から徐々に減少する。つまり、本実施形態の第１ブラインドビアＢ１の断面輪郭は、逆台形に特定され、第２ブラインドビアＢ２の断面輪郭は、正台形に特定される。もちろん、（図示していない）別の実施形態において、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の断面輪郭は、長方形またはその他の所望の形状であってもよい。さらに、本実施形態の充填材料１２０は、第１銅箔層１１４および第２銅箔層１１６に電気接続された導電性材料に特定される。第１銅箔層１１４および第２銅箔層１１６の上に設置された充填材料１２０をパターニングすることにより、導電性ビアを有する回路板構造を形成することができる。つまり、本実施形態の基板構造１００は、回路板構造の半製品である。
【００２０】
一方、図１Ａに示すように、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の数は、いずれもそれぞれ１つであるが、別の実施形態において、基板構造１００の第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の数は、複数であってもよい。図１Ｂに示すように、複数の第１ブラインドビアＢ１’と複数の第２ブラインドビアＢ２’は、交互に配置され、第１ブラインドビアＢ１’および第２ブラインドビアＢ２’の開口形状は、円形に特定される。あるいは、図１Ｃに示すように、複数の第１ブラインドビアＢ１”と複数の第２ブラインドビアＢ２”は、交互に配置され、第１ブラインドビアＢ１”および第２ブラインドビアＢ２”の開口形状は、楕円形に特定される。上記は、いずれも所望の保護範囲から逸脱することなく本発明に使用可能な技術スキームである。もちろん、本発明の第１ブラインドビアＢ１’、Ｂ１”および第２ブラインドビアＢ２’、Ｂ２”の開口形状は、これらに限定されないため、ここで重要なことは、設計により基板１１０の上表面１１１および下表面１１３にそれぞれ第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２を形成した構造であり、全ての構造は、本発明の請求項から逸脱することなく本発明が採用するスキームに属する。
【００２１】
第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２は、それぞれ基板１１０の上表面１１１および下表面１１３に形成され、且つ充填材料１２０は、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の内側に充填され、基板１１０の上表面１１１と下表面１１３を覆う。したがって、本実施形態の基板構造１００の対向する２つの側は、同じ歪み量を維持するため、より優れた構造信頼度を有することができる。
【００２２】
以上、本発明の基板構造１００の構造を説明したが、本発明の基板構造１００の製造プロセスについてはまだ提供していないため、基板構造１００を例として、図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら製造方法について以下に説明する。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｃは、本発明の１つの実施形態に係る基板構造の製造方法を示す概略的断面図である。まず、図２Ａを参照すると、本実施形態の基板構造の製造方法に基づき、まず、基板１１０を提供する。基板１１０は、互いに向かい合う上表面１１１と下表面１１３を有する。基板１１０は、絶縁層１１２と、第１銅箔層１１４と、第２銅箔層１１６とを含む。第１銅箔層１１４および第２銅箔層１１６は、それぞれ絶縁層１１２の対向する２つの側面に設置される。第１銅箔層１１４および第２銅箔層１１６は、それぞれ上表面１１１と下表面１１３を有する。
【００２４】
そして、図２Ｂを参照すると、基板１１０の上表面１１１に第１スルーホールプロセスを行い、第２銅箔層１１６に向かって上表面１１１から延伸し、第２銅箔層１１６の一部を露出する少なくとも１つの第１ブラインドビアＢ１を形成する。さらに、基板１１０の下表面１１３に第２スルーホールプロセスを行い、第１銅箔層１１４に向かって下表面１１３から延伸し、第１銅箔層１１４の一部を露出する少なくとも１つの第２ブラインドビアＢ２を形成する。言及すべきこととして、本発明は、第１スルーホールプロセスと第２スルーホールプロセスの順番を限定しないため、第１スルーホールプロセスを行ってから第２スルーホールプロセスを行ってもよく、あるいは、第１スルーホールプロセスと第２スルーホールプロセスを同時に行ってもよい。
【００２５】
本実施形態において、第１スルーホールプロセスは、レーザー加工、機械式ドリル加工または化学エッチングであってもよく、第２スルーホールプロセスは、レーザー加工、機械式ドリル加工または化学エッチングであってもよい。例えば、第１スルーホールプロセスをレーザー加工に特定し、第１レーザー光Ｌ１によって基板１１０の上表面１１１に形成された第１ブラインドビアＢ１の直径が第３銅箔層１１６に向かって上表面１１１から徐々に減少し、第２レーザー光Ｌ２によって基板１１０の下表面１１３に形成された第２ブラインドビアＢ２の直径が第１銅箔層１１４に向かって下表面１１３から徐々に減少するものとする。つまり、第１ブラインドビアＢ１の断面輪郭は、逆台形に特定され、第２ブラインドビアＢ２の断面輪郭は、正台形に特定される。もちろん、（図示していない）別の実施形態において、第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアの断面輪郭は、長方形またはその他の所望の形状であってもよい。
【００２６】
その後、図２Ｃを参照すると、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の内側に充填材料１２０をめっきする。充填材料１２０は、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２にいっぱいまで充填され、基板１１０の上表面１１１と下表面１１３を覆う。この時点で、基板構造１００の製造が完了する。
【００２７】
第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２は、それぞれ本実施形態の基板１１０の上表面１１１と下表面１１３に形成されるため、１つの側面にブラインドビアを有する従来の構造と比較して、基板１１０の互いに向かい合う上表面１１１と下表面１１３の接触面積は、めっきプロセスの時に、実質的に同様になる。したがって、充填材料１２０を基板１１０の上表面１１１と下表面１１３に均一に形成し、第１ブラインドビアＢ１および第２ブラインドビアＢ２の内側に充填することができる。その結果、先行技術の銅を減らすプロセスや平坦化するプロセスを行う必要がないため、本実施形態の基板構造１００の製造方法は、導電性ビアの工程歩留まりを上げ、製造コストを下げ、さらに、製品の信頼度を上げることができる。
【００２８】
以上のように、本発明において、第１ブラインドビアおよび第２ブラインドビアは、それぞれ基板の上表面と下表面に形成されるため、後に充填材料をめっきした時、上表面と下表面のめっき面積が同様になり、上表面に形成された第１ブラインドビアと下表面に形成された第２ブラインドビアに充填材料を均一に充填して、上表面と下表面を覆うことができる。基板の一側面にブラインドビアを形成してからめっきによりブラインドビアに導電性ビアを形成する従来の方法と比較して、本発明の基板構造の製造方法は、導電性ビアの工程歩留まりを上げ、製造コストを下げ、さらに、製品の信頼度を上げることができる。
【００２９】
以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、導電性ビアの工程歩留まりを上げ、製造コストを下げ、さらに、製品の信頼度を上げることができる基板構造およびその製造方法を提供する。
【符号の説明】
【００３１】
１００    基板構造
１１０    基板
１１１    上表面
１１２    絶縁層
１１３    下表面
１１４    第１銅箔層
１１６    第２銅箔層
１２０    充填材料
Ｂ１、Ｂ１’、Ｂ１”    第１ブラインドビア
Ｂ２、Ｂ２’、Ｂ２”    第２ブラインドビア
Ｌ１    第１レーザー光
Ｌ２    第２レーザー光
【図１Ａ】
2015088729.tif 000003
【図１Ｂ】
2015088729.tif 000004
【図１Ｃ】
2015088729.tif 000005
【図２Ａ】
2015088729.tif 000006
【図２Ｂ】
2015088729.tif 000007
【図２Ｃ】
2015088729.tif 000008
【外国語明細書】
2015088729000001.pdf