(57)【要約】  導体パッドをプリント回路基板に充填めっきビア又はブラインドの上に形成するための方法及び装置であって、追加の金属又は非金属のコーディングが最終的な表面仕上げされためっきに塗布され、該コーティングは、耐摩耗表面めっきの側壁をカプセル化し、充填ビア及びラップ・アラウンドめっきされた金属上にめっきされた金属層の側壁をカバーし、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にパッドのジオメトリの範囲でめっきされているものである。この方法または装置は、ビアにおいて続いて表面上に金属をめっきするときに、下層のベース金属、例えば限定するわけではないが銅及び表面のめっきされた金属が形成される場合に、エッチング・プロセスを通じた続くアンダーマイニングを防ぎ、ビアの電気的接続の完全性及び信頼性を確実にする。
2015532010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体パッド又は回路をプリント回路基板（ＰＣＢ）に充填又は非充填めっきビアの上に形成するための方法であって、
追加の金属又は非金属の何れか一方のコーティングを、仕上げられめっきされた回路又はパッドの最終的な表面に塗布するステップであって、該コーティングは、最終的な表面めっきの側壁をカプセル化し、充填又は非充填ビア上に及びラップ・アラウンドめっきされた金属の上部にめっきされた金属層の側壁をカバーし、前記ラップ・アラウンドめっきされた金属は、前記ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものである、ステップと、
前記コーティングの前記パッドの周りの任意の余りを除去するか又は制限して、前記のパッド又は回路の隣接するパッド又は回路との短絡を、露出されラップされためっき及びベース金属の層のエッチング後に防ぐステップと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記コーティングは、前記の回路又はパッドの終端の塗布に適した、限定するわけではないが、ゴールド、パラジウム又はロジウム等の永続的金属である、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記コーティングは、金属の一時的エッチング・レジストであり、該金属の一次的エッチング・レジストは、エッチング後に除去され最終的な表面仕上げを露呈させ、前記の回路又はパッドの終端の塗布に適した、限定するわけではないが、ゴールド、パラジウム又はロジウム等のものである、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記コーティングはゴールドである、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記コーティングはパラジウムである、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記コーティングはロジウムである、方法。
【請求項７】
請求項３に記載の方法であって、前記一時的エッチング・レジストはスズである、方法。
【請求項８】
請求項３に記載の方法であって、前記コーティングは、一時的ポリマ・エッチング・レジストであり、該一時的ポリマ・エッチング・レジストは、エッチング後に除去され最終的な表面仕上げを露呈させ、前記の回路又はパッドの終端の塗布に適した、限定するわけではないが、ゴールド、パラジウム又はロジウム等のものである、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、前記ポリマは、スピン・コーティング、スプレー・コーティング、静電スプレー・コーティング、ディップ・コーティング又は当業で知られたその他の技法を用いて塗布される、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法であって、前記ポリマは、フォトリソグラフィを通じて選択的に除去される感光性ポリマである、方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の方法であって、前記ポリマは、レーザ・アブレーション又は機械フライス加工の技法を介して選択的に除去される、方法。
【請求項１２】
導体パッド又は回路をプリント回路基板（ＰＣＢ）に充填又は非充填めっきビアの上に形成するための方法であって、
追加の金属又は非金属の何れか一方のコーティングを金属層の表面及び側壁に塗布するステップであって、該金属層は、充填又は非充填ビア上に及びラップ・アラウンドめっきされた金属の上部にめっきされたものであり、前記ラップ・アラウンドめっきされた金属は、前記ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものである、ステップと、
前記コーティングの前記のパッド又は回路の周りの任意の余りを除去するか又は制限して、前記のパッド又は回路の隣接するパッド又は回路との短絡を、露出されラップされためっき及びベース金属の層のエッチング後に防ぐステップと
を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記コーティングは、前記の回路又はパッドの終端の塗布に適した、限定するわけではないが、ゴールド、パラジウム又はロジウム等の永続的金属である、方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法であって、前記コーティングは、限定するわけではないが、スズ等の金属の一時的エッチング・レジストであり、該金属の一次的エッチング・レジストは、エッチング後に除去され、パッド及び回路の一方又は双方を露呈させて適切な最終的な表面仕上げを受けるために準備する、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法であって、前記コーティングは、一時的ポリマ・エッチング・レジストであり、該一時的ポリマ・エッチング・レジストは、エッチング後に除去され、パッド及び回路の一方又は双方を露呈させて適切な最終的な表面仕上げを受けるために準備する、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、前記ポリマは、スピン・コーティング、スプレー・コーティング、静電スプレー・コーティング、ディップ・コーティング又は当業で知られたその他の技法を用いて塗布される、方法。
【請求項１７】
請求項８に記載の方法であって、前記ポリマは、フォトリソグラフィを通じて選択的に除去される感光性ポリマである、方法。
【請求項１８】
請求項１２に記載の方法であって、前記ポリマは、レーザ・アブレーション又は機械フライス加工の技法を介して選択的に除去される、方法。
【請求項１９】
プリント回路基板（ＰＣＢ）に充填又は非充填めっきビアの上に形成された導体パッド又は回路を含む構造であって、
追加の金属又は非金属の何れか一方のコーティングを含み、該コーティングは、仕上げられめっきされた回路又はパッドの最終的な表面をカバーし、最終的な表面めっきの側壁をカプセル化し、充填又は非充填ビア上に及びラップ・アラウンドめっきされた金属の上部にめっきされた金属層の側壁をカバーし、前記ラップ・アラウンドめっきされた金属は、前記ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものであり、
前記のパッド又は回路の隣接するパッド又は回路との短絡を、露出されラップされためっき及びベース金属の層がエッチングされた後に防ぐよう、前記コーティングの前記パッドの周りの任意の余りは除去されているか又は制限されている、構造。
【請求項２０】
プリント回路基板（ＰＣＢ）に充填又は非充填めっきビアの上に形成された導体パッド又は回路を含む構造であって、
追加の金属又は非金属のコーティング含み、該コーティングは、金属層の表面及び側壁をカバーし、該金属層は、充填又は非充填ビア上に及びラップ・アラウンドめっきされた金属の上部にめっきされたものであり、前記ラップ・アラウンドめっきされた金属は、前記ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものであり、
前記のパッド又は回路の隣接するパッド又は回路との短絡を、露出されラップされためっき及びベース金属の層がエッチングされた後に防ぐよう、前記コーティングの前記のパッド又は回路の周りの任意の余りは除去されているか又は制限されている、構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ダン・トゥルプシーマ（Ｄａｎ  Ｔｕｒｐｕｓｅｅｍａ）とジェームズ・ヴィ・ラッセル（Ｊａｍｅｓ  Ｖ．  Ｒｕｓｓｅｌｌ）による、２０１２年９月７日に出願された仮特許出願第６１／７４３，５９６号の非仮特許出願である。
【０００２】
本発明は、導体パッド（ｃｏｎｔａｃｔ  ｐａｄ）をプリント回路基板にゼロ・アンダーカット技術を用いて形成するための方法及び構造に関する。特に、本発明は、導体パッドを、プリント回路基板に、めっきされ充填されたビアの上に形成するための方法及び構造に関し、めっきされ充填されたビアにおいては、追加の金属又は非金属コーティングが上記パッドの金属層の側壁及び上部表面に塗布され、上記パッドの金属層は、充填ビアの上にパッド・ジオメトリの範囲までめっきされたものであり、充填ビアの上のめっきされた特徴のゼロ・アンダーカットを生じさせる。非充填ビアを用いる本発明の代替実施形態においては、金属又は非金属コーティングがめっきされた金属層の外部表面に塗布され、このめっきされた金属層は、非充填ビアの周りに及び非充填ビア内へと広がるものである。
【背景技術】
【０００３】
伝統的なプリント回路基板の充填ビア、又はパッド技術におけるビアの表面の導体パッドは、非充填ビア及び全ての外層の回路特徴と同様に、これら特徴に伝統的に関連したアンダーカットにより、不正確なエッジ（ｐｏｏｒ  ｅｄｇｅ  ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ）に悩まされている。そのような特徴は、典型的には、導体パッドの場合、プリント回路基板に形成され、この形成は、Ｎｉめっき層の上の硬質金めっき層を用いた減法エッチング（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ  ｅｔｃｈｉｎｇ）によるものであり、Ｎｉめっき層は、下層のベース金属、典型的には銅、のパッド・ジオメトリを定めるエッチング・レジストとして作用するものである。多くの他の金属を、耐摩耗エッチング・レジストとして用いることが可能であり、そのような金属はパラジウムやロジウムを含むが、これらに限定されるわけではない。ビアインパッド技術の場合、伝統的にブラインド又はスルー・ビア又はホールがプリント回路基板に形成され（図１）、このプリント回路基板は、続いて無電解めっき・プロセスによりめっきされ、銅等のメタライゼーション、導電性ポリマ又はグラファイト等の他の導電性物質の薄い層がビアにおいて形成される。無電解銅の場合、銅は、基板の外部表面のベースの銅の層にも沈着する。このことにより、続く電気めっきオペレーションのためにビアが準備される。次に、導電性金属、典型的には銅がビアにおいて、続いて基板を含むパネルの表面に電気めっきされる（図２）。基板は典型的には、より大きなプロセス・パネルにおいて構築され、その後のルーティング工程においてこのパネルから取り外される。このめっき工程は、パネルの表面全体がめっきされるために、「パネルめっき」工程と呼ばれる。十分な量の銅がビアにおいて続いて表面にめっきされると、充填工程が生じ、充填物質、典型的にはエポキシが、充填工程においてビアにおいて充填され、研磨工程において表面から除去され、表面へと平坦化される（図３）。
【０００４】
この時点で、金属又は導電性ポリマの無電解めっき工程がパネルの表面に形成され、続く電気めっき工程のためにパネルの表面が準備される。この工程は、最初に、続く工程の電気めっきのため、エポキシ充填の表面を開始するために用いられる。この工程は、デュポン社のＣＢ１００（これに限定されるわけではない）等の導電性充填物質を用いるならば必須でない場合がある。次に、めっき用マスク、典型的には感光性マスクが基板の表面に塗布され、導体パッド、そして多くの場合は残り全ての回路の最終的な形状を定めることになる領域からちょうど除去される。次に、パネルは露光パターン及び充填エポキシ表面に関して電気めっきされる。このマスク及びめっき工程は、典型的にはパターンめっき工程と呼ばれる。金属、典型的には銅を露光パターン上にめっきした後、最終的なめっき仕上げ（ｆｉｎａｌ  ｐｌａｔｉｎｇ  ｆｉｎｉｓｈ）、典型的にはニッケル及びゴールドが露光表面上にめっきされる（図４）。感光性マスクはこの段階で除去される。
【０００５】
導体パッドを断面図（図４）から見ると、ベースの銅にわたり及びビア内へと広がる薄い無電解メタライゼーションとともに、ベースの銅が基板の表面全体にわたり広がっていることが分かる。パネルめっきは、ベースの銅にわたり且つビア内へと広がり、エポキシ充填がビアの内側に見え、追加の無電解メタライゼーションが、パネルめっき及びエポキシ充填にわたって見える。ある無電解導電性ポリマの場合、この層は平坦化されたエポキシ表面上にのみ見えることになる。メタライゼーションの層（パターンめっき）は、平坦化されたエポキシの上部及び回路パターンの範囲にわたり見ることができる。この回路パターン金属は、ベースの金属層を典型的には２から３ミル（５０．８から７６．２ナノメートル）だけ超えて広がり、永久エッチング・レジストとしてのニッケルゴールドの層に終わる。重要なのは、パターンめっきされた金属の側壁が、続くエッチング・プロセスの悪影響にさらされ、悪影響を受けるということである。このエッチング・プロセスは、典型的には化学的エッチングであり、化学的エッチングは、ベースの金属及びパターンめっきされた回路の露出する側壁の金属を溶かすものである。ニッケル及びゴールドの層（このエッチング・プロセスの影響を受けない）は残り、その下のメタライゼーションの多くを保護する。しかしながら、化学的エッチャントは、金属層をｚ軸においてエッチングするだけでなく、ｘ及びｙ軸においても概して等しくエッチングする。そのため、ニッケルゴールド層の下の導体パッドを含む、パッド及び回路の寸法は、（図７に見られるように）全ての方向からひどくアンダーマインデッド（ｕｎｄｅｒ  ｍｉｎｄｅｄ）であるか又はアンダーカットである。このアンダーカットは、テスト市場において用いられるスプリングローデッド（ｓｐｒｉｎｇ−ｌｏａｄｅｄ；ばねで留められた）ピンによる接触のための、下層のターゲットのパッドを減らしてしまう。また、スプリング・ピンがニッケル／ゴールドのオーバーハングに接触し、折り、ニッケル・ゴールド・シルバーを基板のコンタクト・エリアの回路網（ｎｅｔｓ）の間に落としてしまう可能性のある場合、短絡のリスクを生じさせる。更に、このアンダーマイニング（ｕｎｄｅｒｍｉｎｉｎｇ；根元を削り取ること）は下層の回路の形状に影響を与え、ハイスピード伝送ラインに関する望まれていない電気的影響を生じさせる。そのため、上述の欠陥を回避する方法及び構造を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、導体パッド又は回路をプリント回路基板にゼロ・アンダーカット技術を用いて形成するための方法及び構造に関する。特に、本発明は、導体パッドをプリント回路基板にめっきされ充填されたビアの上に形成するための方法及び構造に関し、このビアにおいて追加の金属又は非金属コーディングが側壁及び当該パッドの金属層の上部表面に塗布され、当該パッドの金属レイヤは、充填ビアの上にパッドのジオメトリの範囲でめっきされたものであり、めっきされた特徴のゼロ・アンダーカットが充填ビアの上でもたらされる。
【０００７】
本発明の第２実施形態は、一時的エッチング・レジストを導体パッド又は回路の特徴の上部及び多くのその側壁の大部分に塗布して、エッチング・プロセスの有害なアンダーカットの影響から保護する。一時的なレジストであるために、このレジストは取り除くことができ、パッド又は回路の特徴は、その意図した用途に共通の特性を有する適切な最終的仕上げを受けるために準備される。
【０００８】
非充填ビアを用いる本発明の第３実施形態においては、金属又は非金属コーディングがめっきされた金属層の外部表面に塗布され、このめっきされた金属層は、非充填ビアの周りに及び非充填ビア内へと広がるものである。
【０００９】
本発明の第４実施形態においては、一時的なエッチング・レジストが導体パッド又は回路特徴及びその側壁の大部分の最終的な表面仕上げに塗布されて、エッチング・プロセスの有害なアンダーカットの影響から保護する。一時的なエッチング・レジストであるために、このレジストは次いで取り除かれ、既にある（ａｌｒｅａｄｙ  ｉｎ  ｐｌａｃｅ）主に真っすぐな側壁を有するその最終的な仕上げとともに、導体パッド又は回路特徴が露出される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】導体パッドをプリント回路基板に充填めっきビアの上に形成するための伝統的なプロセス及び構造の断面図である。
【図２】導体パッドをプリント回路基板に充填めっきビアの上に形成するための伝統的なプロセス及び構造の断面図である。
【図３】導体パッドをプリント回路基板に充填めっきビアの上に形成するための伝統的なプロセス及び構造の断面図である。
【図４】導体パッドをプリント回路基板に充填めっきビアの上に形成するための伝統的なプロセス及び構造の断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の構成を示す断面図であり、この構成においては、金属コーティングが最終的な表面仕上げめっきに塗布され、このめっきは、耐摩耗表面めっきの側壁をカプセル化し、金属層の側壁もカバーし、この金属層は充填ビアの上に及びラップ・アラウンドめっきされた金属（ｗｒａｐ  ａｒｏｕｎｄ  ｐｌａｔｅｄ  ｍｅｔａｌ;包み込みめっきされた金属）の一部の上部にめっきされ、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものであり、パネルめっきされた金属のごくわずかなアンダーカットを生じさせ、ベース金属のアンダーカット及びパターンめっきされた金属のアンダーカットを、図６に示すように事実上生じさせない。
【図６】本発明の第１実施形態の構成を示す断面図であり、この構成においては、金属コーティングが最終的な表面仕上げめっきに塗布され、このめっきは、耐摩耗表面めっきの側壁をカプセル化し、金属層の側壁もカバーし、この金属層は充填ビアの上に及びラップ・アラウンドめっきされた金属（ｗｒａｐ  ａｒｏｕｎｄ  ｐｌａｔｅｄ  ｍｅｔａｌ;包み込みめっきされた金属）の一部の上部にめっきされ、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものであり、パネルめっきされた金属のごくわずかなアンダーカットを生じさせ、ベース金属のアンダーカット及びパターンめっきされた金属のアンダーカットを、図６に示すように事実上生じさせない。
【図７】導体パッドをプリント回路基板に充填めっきビアの上に形成するための伝統的なプロセス及び構造の断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態の断面図であり、この実施形態においては、一時的な金属又は非金属エッチング・レジスト層が金属層（パターン・プレート）の上部及び側壁に塗布され、この金属層は、充填ビア及びラップ・アラウンドめっきされた金属（パネル・プレート）の一部の上にめっきされたものであり、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものである。エッチングの後、このことはパネルめっきされた金属のごくわずかなアンダーカットを生じさせ、事実上、ベース金属にアンダーカットはなく、且つ、パターンめっきされた金属のアンダーカットはない。パッドを適切な最終的な表面仕上げを受けるために準備したままにする。
【図９】本発明の第２実施形態の断面図であり、この実施形態においては、一時的な金属又は非金属エッチング・レジスト層が金属層（パターン・プレート）の上部及び側壁に塗布され、この金属層は、充填ビア及びラップ・アラウンドめっきされた金属（パネル・プレート）の一部の上にめっきされたものであり、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものである。エッチングの後、このことはパネルめっきされた金属のごくわずかなアンダーカットを生じさせ、事実上、ベース金属にアンダーカットはなく、且つ、パターンめっきされた金属のアンダーカットはない。パッドを適切な最終的な表面仕上げを受けるために準備したままにする。
【図９Ａ】本発明の第２実施形態の断面図であり、この実施形態においては、一時的な金属又は非金属エッチング・レジスト層が金属層（パターン・プレート）の上部及び側壁に塗布され、この金属層は、充填ビア及びラップ・アラウンドめっきされた金属（パネル・プレート）の一部の上にめっきされたものであり、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものである。エッチングの後、このことはパネルめっきされた金属のごくわずかなアンダーカットを生じさせ、事実上、ベース金属にアンダーカットはなく、且つ、パターンめっきされた金属のアンダーカットはない。パッドを適切な最終的な表面仕上げを受けるために準備したままにする。
【図９Ｂ】本発明の第２実施形態の断面図であり、この実施形態においては、一時的な金属又は非金属エッチング・レジスト層が金属層（パターン・プレート）の上部及び側壁に塗布され、この金属層は、充填ビア及びラップ・アラウンドめっきされた金属（パネル・プレート）の一部の上にめっきされたものであり、このラップ・アラウンドめっきされた金属は、ビアにおいて及びベース金属の表面上にめっきされたものである。エッチングの後、このことはパネルめっきされた金属のごくわずかなアンダーカットを生じさせ、事実上、ベース金属にアンダーカットはなく、且つ、パターンめっきされた金属のアンダーカットはない。パッドを適切な最終的な表面仕上げを受けるために準備したままにする。
【図１０】本発明の第３実施形態を図解している。
【図１１】本発明の第４実施形態を図解しており、この実施形態においては、一時的なエッチング・レジストが導体パッド又は回路特徴及びその側壁の大部分の最終的な表面仕上げに塗布されており、エッチング・プロセスの有害なアンダーカットの影響から保護されている。一時的なエッチング・レジストであるために、このレジストは次いで除去され、既にある主に真っすぐな側壁を有するその最終的な仕上げとともに、導体パッド又は回路特徴が露出される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
今、図面の図１〜１１を参照すると、図１〜４及び７は導体パッド７をプリント回路基板（図７）にめっき充填ビア７の上に形成するための従来のプロセス及び構造を示している。典型的に、導体パッド７ｂは、プリント回路基板１にサブトラクティブ・エッチング（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ  ｅｔｈｉｎｇ）により形成され、このサブトラクティブ・エッチングは、エッチング・レジスト５（ニッケル層の上部にゴールドを有する）として作用するＮｉめっき層の上の硬質金めっき層を使用し、このエッチング・レジスト５は、下層のベース金属２、典型的には銅のパッド・ジオメトリを定める。多くの他の金属を耐摩耗エッチング・レジスト５として用いることができ、そのような金属は、パラジウム及びロジウムを含む。ビアインパッド技術の場合に対する図１に示されるように、伝統的には、ブラインド又はスルー・ビア７がプリント回路基板１に形成され、このプリント回路基板１は、続いて無電解めっきプロセスを用いてめっきされ、メタライゼーション、導電性ポリマ又はグラファイト等の他の導電性物質の薄い層が形成される。無電解銅の場合、この銅も基板１の外部表面のベース銅層２に沈着する。このことは、ビア７を、続く電気めっきオペレーションのために準備する。導電性金属３、典型的には銅は、次に、ビア７内に、続いて基板１を含むパネルの表面に（図２に示されるように）めっきされる。基板１は、典型的にはより大きなプロセス・パネルに組み込まれており、次いで後のルーティング・ステップにおいてそのパネルから取り外される。このめっきステップは「パネルめっき」ステップと呼ばれ、なぜなら、パネルの表面全体がめっきされるからである。ビア７内に、続いて表面に十分な量の銅がめっきされると、充填ステップが生じ、このステップにおいて、充填物質７ａ、典型的にはエポキシがビア７内に充填され、研磨ステップにおいて表面から除去され表面へと平坦化される（図３参照）。
【００１２】
無電解めっきステップ、次いで、金属又は導電性物質がパネルの表面に形成され、パネルの表面が続く電気めっきステップのために準備される。このステップは、主としてエポキシ充填７ａの表面を続くステップにおける電気めっきのためイニシエートする（ｉｎｉｔｉａｔｅ）ために用いられる。このステップは、デュポン社のＣＢ１００等、導電性充填物質が用いられる場合には不要であるかもしれない。次に、めっきマスク１５、典型的には感光性マスクが基板１の表面に塗布され、導体パッド７ｂ及び典型的には残りの回路全ての最終的な形状を定めることになる領域からちょうど除去される。次いで、このパネルは、露出パターン及び充填エポキシ表面に関して電気めっきされる。このマスク及びめっきのステップは、典型的にはパターンめっきステップと呼ばれる。
【００１３】
露出パターンに金属、典型的には銅をめっきした後、最終的なめっき仕上げ、典型的にはニッケルとゴールドが露出表面にめっきされる（図４）。この段階で感光性マスクは除去される。図４に示されるような断面図から導体パッド７ｂを眺めると、ベース銅２が基板１の表面全体に広がり、薄い無電解メタライゼーションが、ベース銅にわたり、且つ、ビア内にあることがわかる。パネルめっきもベース銅２にわたり且つビア７内に広がり、エポキシ充填７ａがビア７内に見える。更に、パネル・プレート及びエポキシ充填７ａにわたり追加の無電解メタライゼーションがある。何らかの無電解導電性ポリマの場合、この層は平坦化されたエポキシ表面においてのみ可視であろう。メタライゼーション４の層（パターン・プレート）は、平坦化されたエポキシの上部において、及び、回路パターンの範囲にわたり見ることができる。この回路パターン金属は、永久エッチング・レジストとしてのニッケルゴールドの層に終わるベース金属層を満足させるであろう。パターンめっきされた金属の側壁は露出し、続くエッチング・プロセスの悪影響を受けることに留意することが重要である。このエッチング・プロセスは、典型的には化学的エッチングであり、この化学的エッチングは、パターンめっきされた回路のベース金属及び露出した側壁の金属を溶かす。このエッチング・プロセスの影響を受けないニッケル及びゴールドの層は残り、その下のメタライゼーションの多くを保護する。しかしながら、化学的エッチャントは金属層をｚ軸においてエッチングするだけでなく、ｘ及びｙ軸においてもほぼ等しくエッチングする。それ故、パッド及び回路の寸法は、ニッケルゴールド層の下の導体パッド７ｂを含めて、全ての方向からひどくアンダーマインデッド（ｕｎｄｅｒ  ｍｉｎｄｅｄ）であるか又はアンダーカットである（図７参照）。このアンダーカットは、テスト市場において用いられるスプリング仕掛け（ｓｐｒｉｎｇ−ｌｏａｄｅｄ）のピンによる接触のための、下層のターゲットのパッドを減らしてしまう。また、スプリング・ピンがニッケル／ゴールド５に接触する場合に短絡のリスクを生じさせてしまう。
【００１４】
図５及び６は、本発明の第１実施形態の構成を記述し、この実施形態においては、導体パッド７ｂをプリント回路基板１にめっきされ充填されたビア７の上に形成するための方法及び装置が提供される。この第１実施形態においては、追加の金属層８が導体パッド７ｂの上部及び側壁に形成される。この追加の金属層８は、エレクトロニクス産業において導体パッド７ｂのために一般的な、適切な耐摩耗及び接触特性を有する最終的な表面仕上げとして作用する。この追加の金属層８は、導体パッド７ｂの側壁の多くを、図１〜４及び７において説明した、エッチング・プロセスの有害なアンダーカットの影響からも保護する。この追加の金属層８は、図１〜４及び７において上述した伝統的なプロセス・ステップを修正することにより得られるものである。上述の伝統的なプロセス・ステップを基準とすると、パターン・プレート・レジストが除去され、基板１がエッチングのために準備された時点で、別のパターン・プレート・フォトが塗布され、エッチング・プロセスからの保護が望まれる、側壁を有する全ての表面特徴が露出される。パッド７ｂに関するフォト・レジスト開口の位置決めは、めっきされた金属層８（限定するわけではないが、好ましくはゴールド）を用いた、導体パッドの上から側壁を下りめっきされた銅ベース２までの完全なカプセル化が可能となるように実施できる程度の小ささ（限定するわけではないが、好ましくは２〜３ミル）であるべきである（図５）。この時点で、フォト・レジストは除去することができ、パッド１ｂのベースにある２〜３ミルのゴールドの足は、残すことができるか又はレーザ・アブレーション・ステップを用いて除去することができる。今、基板１は、基板１を完成させるようエッチング及び残りのプロセス・ステップのために準備されている。代替的に、マスク・ステップを除外することができ、最終的な金属層ははるかに大きな領域から選択的に除去される必要があろう。これらステップの結果として、図６に示すように、パネルめっきされた金属１１のごくわずかなアンダーカットとなる。
【００１５】
側壁をコーティングするために非金属物質を用いる場合、当業者は、限定するわけではないが、液体ポリマ等の液体レジストをスプレーするか又はそうではなく塗布し、その液体レジストをパッドのベースからフォトリソグラフィ又はレーザ・アブレーションの何れかにより除去し、その液体レジストが上部表面、限定するわけではなく例示すると、パッドのＡｕ層の側壁に残るようにすることができる。
【００１６】
図８〜９ｂは本発明の第２実施形態を説明しており、この実施形態においては、ビアインパッド技術に対する上述の伝統的なプロセス・ステップを基準とすると、ブラインド又はスルー・ビア又はホール７がプリント回路基板１に形成され、このプリント回路基板１は、続いて無電解めっきプロセスを用いてめっきされ、メタライゼーション、導電性ポリマ又はグラファイト等の他の導電性物質の薄い層が形成される。無電解銅の場合、この銅も、基板１の外部上面のベース銅層に沈着する。これは、続く電気めっきオペレーションの準備のためである。次に、導電性金属、典型的には銅がビア７内に、続いて基板１を含むパネルの表面に電気めっきされる。基板１は、典型的にはより大きなプロセス・パネルにおいて構築され、次いで後のルーティング・ステップにおいてこのパネルから取り外される。このめっきステップは「パネルめっき」ステップと呼ばれ、なぜなら、パネルの表面全体がめっきされるからである。十分な量の銅がビア７において続いて表面にめっきされると充填ステップが生じ、このステップにおいては、充填物質７ａ、典型的にはエポキシがビア７内に充填され、研磨ステップにおいて表面から除去され表面へと平坦化される。
【００１７】
この時点で、無電解めっきメタライゼーション又は導電性ポリマがパネルの表面に形成され、続く電気めっきステップのために平坦化されたエポキシ表面が準備される。代替として、エポキシ充填７ａは導電性粒子、限定するわけではないが、デュポン社のＣＢ１００等を含むことができ、この導電性粒子は、先の無電解ステップの必要性を除外するか又は軽くする。次に、めっきマスク１５、典型的には感光性マスクが基板１の表面に塗布され、導体パッド７ｂ及び多くの場合残りの回路全ての最終的な形状を定めることになる領域からちょうど除去される。次いで、パネルは充填エポキシ表面を含む露出パターンに関して電気めっきされる。形状及び厚さを変える追加のマスク及び金属層をこの段階で追加して、一連の金属の層を構築することができる。このマスク及びめっきのステップは、典型的にはパターンめっきステップと呼ばれる。露出パターンに金属、典型的には銅をめっきした後、最終的な表面仕上げの層、限定するわけではないが、好ましくはニッケル及びゴールドを追加する前に、フォト・レジストが除去される。次いで、別のフォト・レジスト（カプセル化レジスト）が塗布され、限定するわけではないが、好ましくは２〜３ミル大きい、パターン領域よりわずかに大きな領域がパターン領域から選択的に除去される。次に、一時的な耐エッチング金属が特徴の側壁を含む露出領域に塗布される。この一時的な耐エッチング金属は、続くエッチング・ステップから露出領域を保護する。特徴の足元に塗布された如何なる一時的エッチング・レジスト・メタライゼーションも、レーザ・アブレーション・ステップで除去することができる（図８）。このカプセル化フォト・レジスト・マスクは除去され、露出メタライゼーション、典型的には銅は、次いでエッチングで除去され表面回路パターン４を定め、この表面回路パターン４は、前述したアンダーカットの影響のない非常に真っすぐな特徴の側壁をもたらすものである（図９）。今、一時的マスク・カプセル化層１５は剥ぎ取ることができる（図９ａ）。その時点で、最終的な表面仕上げをパターン４に全体的に又は選択的に、典型的には無電解又は電気めっきステップを介して塗布することができる（図９ｂ）。電気めっきの場合、当産業において典型的に用いられる様々な技法を介して、回路を短絡させなければならない。（一例として、一方の側をエッチングして、エッチングされていない残りの側を、基板のビアを介して最初の側の特徴に電気的に接続するための短絡ブロックとして用いるか、又は、代替的に、小さな定められた関心領域、即ち、トレースの終点を上述のプロセスを用いて選択的にエッチングする。）
代替的に、一時的金属エッチング・レジストの代わりに、ポリマ・エッチング・レジストを様々な技法を介して塗布することができ、この様々な技法は、スピン・コーティング電気めっき、スプレー・コーティング、静電スプレー・コーティング及び当業に広く知られた他の技法を含む。このコーティングは側壁を含む３次元表面全体に塗布され、エッチングで除去することが意図されたメタライゼーションから選択的に除去される。このコーティングは、フォトリソグラフィ、レーザ・アブレーション又は当業に知られた他の技法を用いて選択的に除去可能である。
【００１８】
図１０は、本発明の第３実施形態を図解しており、この実施形態は、非充填ビア７が金属又は非金属コーティング３０とともに用いられることを除き、第２実施形態と実質的に同様であり、この金属又は非金属コーティング３０は、めっき金属層４の外部表面に塗布されるものであり、めっき金属層４は、非充填ビア７の周りに及び非充填ビア７内へと広がるものである。
【００１９】
図１１は、本発明の第４実施形態を図解しており、この実施形態においては、一時的エッチング・レジスト８が導体パッド７ｂ又は回路特徴及びその側壁の大部分の最終的な表面仕上げに塗布されており、エッチング・プロセスの有害なアンダーカットの影響から保護されている。一時的なエッチング・レジスト８であるために、このレジストは、次いで除去され、導体パッド７ｂ又は回路特徴が、主に真っすぐな側壁を有する、既にあるその最終的な仕上げとともに露出される。
【００２０】
開示の目的で、現在好適な実施形態について説明してきたが、当業者は、方法ステップの並びや装置の部分における様々な変更をなすことができる。そのような変更は、特許請求の範囲によって定められるように、本発明の精神に包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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