(57)【要約】【課題】本発明は印刷回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る印刷回路基板は、絶縁層２３と、前記絶縁層２３の上下面に形成される回路パターン２５と、前記回路パターン２５が電気的に接続するように前記絶縁層２３を貫通して形成されるバンプ２２と、を備え、前記バンプ２２と前記回路パターン２５との間には前記回路パターン２５と前記バンプ２２との接触力を増加させる合金層２６が介在されることを特徴とする。【選択図】図６
2009111331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁層と、
前記絶縁層の上下面に形成された回路パターンと、
前記回路パターンを電気的に接続させるために、前記絶縁層を貫通して形成されたバンプと、を備え、
前記バンプと前記回路パターンとの間には、前記回路パターンと前記バンプとの接触力を増加させるための合金層が介在されたことを特徴とする印刷回路基板。
【請求項２】
前記合金層が、銅と錫とからなることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項３】
前記合金層が、Ｃｕ６Ｓｎ５であることを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板。
【請求項４】
前記合金層が、ＣｕＳｎ３であることを特徴とする請求項２に記載の印刷回路基板。
【請求項５】
（ａ）第１金属層に銀パウダー、銀フレーク（flake）、及び錫パウダーを含むペーストでバンプを形成する段階と、
（ｂ）前記第１金属層に絶縁層を積層して前記バンプが前記絶縁層を貫通するようにする段階と、
（ｃ）前記絶縁層に第２金属層を加温加圧により積層し、前記第１金属層と前記第２金属層とを前記バンプで電気的に接続させる段階と、
（ｄ）前記第１及び第２金属層の一部を除去して回路パターンを形成する段階と、
を含むことを特徴とする印刷回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記（ｃ）段階が、
前記第１金属層と前記バンプとの接触面、及び、前記第２金属層と前記バンプとの接触面に、銅と錫との合金層が形成されるように加温する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記銅と錫との合金層が、Ｃｕ６Ｓｎ５であることを特徴とする請求項６に記載の印刷回路基板の製造方法。
【請求項８】
前記銅と錫との合金層が、ＣｕＳｎ３であることを特徴とする請求項６に記載の印刷回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバンプを用いた印刷回路基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の発達につれ印刷回路基板の高密度化のために、回路パターンの層間の電気的導通及び微細回路配線が適用されたＨＤＩ（high density interconnection）基板の性能を向上させるための技術が要求されている。すなわち、ＨＤＩ基板の性能向上のためには、回路パターンの層間電気的導通技術及び設計の自由度を確保する技術が必要とされる。従来技術による多層印刷回路基板の製造工程は、ドリリング、化学銅、及び電気銅メッキによりメッキ層を形成し、回路層を形成する。しかし、このような従来の多層印刷回路基板の製造工程は、携帯電話など、適用製品の価格下落による低費用への要求や、量産性を高めるためのリードタイム（lead-time）の短縮に対する要求などを満足させなければならないという問題点があり、このような問題点を解決可能な新たな製造工程が要求されている。
【０００３】
前述した従来技術の問題点を補うために、導電性ペーストを用いて層間接続する工法が常用化されている。しかし、既に常用化されている導電性ペーストを用いた層間接続工法は、銅メッキを用いた層間接続工程より比抵抗（specific resistance：電気固有抵抗）が高く、銅箔との接着力が低いという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は金属層とバンプとの接触面の比抵抗を低める印刷回路基板及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】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、絶縁層と、前記絶縁層の上下面に形成される回路パターンと、前記回路パターンが電気的に接続するように前記絶縁層を貫通して形成されるバンプと、を備え、前記バンプと前記回路パターンとの間には前記回路パターンと前記バンプとの接触力を増加させるための合金層が介在されることを特徴とする印刷回路基板が提供される。前記合金層は銅と錫とからなり、前記合金層はＣｕ６Ｓｎ５であってもよく、ＣｕＳｎ３であってもよい。
【０００６】
本発明の他の実施形態によれば、（ａ）第１金属層に銀パウダー、銀フレーク、及び錫パウダーを含むペーストでバンプを形成する段階と、（ｂ）前記第１金属層に絶縁層を積層して前記バンプが前記絶縁層を貫通するようにさせる段階と、（ｃ）前記絶縁層に第２金属層を加温加圧して積層し、前記第１金属層と前記第２金属層とを前記バンプにより電気的に接続させる段階と、（ｄ）前記第１及び第２金属層の一部を除去して回路パターンを形成する段階と、を含む印刷回路基板の製造方法が提供される。
【０００７】
前記（ｃ）段階は、前記第１金属層と前記バンプとの接触面及び前記第２金属層と前記バンプとの接触面に、銅と錫との合金層を形成するために加温する段階をさらに含むことができる。前記合金層は銅と錫とからなり、前記合金層はＣｕ６Ｓｎ５であってもよく、ＣｕＳｎ３であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、金属層とバンプとの間に合金層を介在して印刷回路基板を製造することにより、回路パターンの層間接続の信頼性を向上することができる。結果的にバンプと回路パターンとの接続部分における抵抗を低めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付された図面に基づいて本発明に係る印刷回路基板の製造方法の実施形態をより詳しく説明し、添付図面を参照して説明することにおいて図面符号にかかわらず同一かつ対応する構成要素は同一の参照番号を付し、これに対する重複される説明は省略する。
【００１０】
図１は、本発明の第一実施形態に係る印刷回路基板の製造方法のフローチャートであり、図２〜図６は、本発明の第一実施形態に係る印刷回路基板の製造工程図である。図２〜図６を参照すると、第１金属層２１、バンプ２２、絶縁層２３、第２金属層２４、回路パターン２５、合金層２６が示されている。
【００１１】
段階Ｓ１１で、第１金属層２１に銀パウダー、銀フレーク、及び錫パウダーを含むペーストでバンプを形成する。第１金属層２１としては、通常、銅箔を用いるが、電導性のある金属であれば他の材質を用いることもできる。
【００１２】
本段階では、このような第１金属層２１の上面に、マスクを用いてペースト（paste）をバンプ２２の形態に形成する。ペーストは、銀（Ａｇ）パウダー、銀フレーク、及び錫（Ｓｎ）パウダーを含む。ペースト状態を維持するために、エポキシバインダ（binder）、分散剤などをさらに含むことができる。
【００１３】
図３に示すようなバンプ２２が形成された後に、硬化させる段階をさらに行うことができる。バンプ２２は絶縁層２３を貫通できる程度の硬度で維持されればよい。
【００１４】
段階Ｓ１２で、図４に示すように、第１金属層２１に絶縁層２３を積層してバンプ２２が絶縁層２３を貫通するようにする。
【００１５】
絶縁層２３には、通常、プリプレグ(prepreg)が用いられる。しかし、非電導性物質であれば、多様な材質を使用できる。絶縁層２３の硬度はバンプ２２の硬度より低い方がよい。これは、第１金属層２１に絶縁層２３を積層する際に、図４に示すように、バンプ２２が絶縁層２３を貫通するようにさせるためである。
【００１６】
段階Ｓ１３で、図５に示すように、前記絶縁層２３に第２金属層２４を加温加圧して積層し、前記第１金属層２１と前記第２金属層２４とが前記バンプ２２により電気的に接続するようにする。
【００１７】
第２金属層２４は第１金属層２１と同じ材質であることがよい。第２金属層２４を加温加圧して絶縁層２３に積層すると、バンプ２２により第１金属層２１と第２金属層２４とが電気的に接続する。このとき、バンプ２２には錫が含まれており、錫は比較的に低い温度で溶けるため、容易に他の金属と結合して合金層２６を形成する。
【００１８】
特に、図６に示すように、第１金属層２１とバンプ２２との境界面、第２金属層２４とバンプ２２との境界面に合金層２６を形成する。このような合金層２６は、Ｃｕ６Ｓｎ５であるか、ＣｕＳｎ３である。このような合金層２６によりバンプ２２と金属層２１、２４との結合が緻密になり、密着力を高める。結果的に、バンプ２２の比抵抗（specific resistance：電気固有抵抗）を低めることになる。
【００１９】
段階Ｓ１４で、前記第１及び第２金属層を一部除去して回路パターンを形成する。第１金属層２１及び第２金属層２４をエッチングにより除去すると、回路パターン２５が形成される。
【００２０】
図７は、本発明の他の実施形態に係る印刷回路基板の断面図である。図７を参照すると、印刷回路基板３０、絶縁層３１、バンプ３２、回路パターン３３、合金層３４が示されている。
【００２１】
印刷回路基板３０は、絶縁層３１の上下面に回路パターン３３が形成されており、これらの回路パターン３３はバンプ３２により電気的に接続される。バンプ３２は銀パウダー、銀フレーク、及び錫パウダーを含む。また、エポキシバインダをさらに含むことができる。
【００２２】
一方、バンプ３２と回路パターン３３との間には合金層３４が介在されている。合金層３４は錫と銅とを主成分とする。このような合金層３４の化学式はＣｕ６Ｓｎ５であってもよく、ＣｕＳｎ３であってもよい。
【００２３】
このように、バンプ３２と回路パターン３３との間に合金層３４が介在されることにより、バンプ３２と回路パターン３３との密着力が高くなり、電気的流れもよくなるため、バンプ３２による比抵抗（specific resistance：電気固有抵抗）が低くなる。
【００２４】
一方、このような合金層３４を、バンプ３２と回路パターン３３との間に形成する方法は、図２〜図６を用いた実施形態で詳しく説明した。
【００２５】
前記では本発明の好ましい実施形態に対して説明したが、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載した本発明の思想及び領域から脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できよう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る印刷回路基板の製造方法のフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態に係る印刷回路基板の製造工程図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る印刷回路基板の製造工程図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る印刷回路基板の製造工程図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る印刷回路基板の製造工程図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る印刷回路基板の製造工程図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る印刷回路基板の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
２１  第１金属層
２２  バンプ
２３  絶縁層
２４  第２金属層
２５  回路パターン
２６  合金層
【図１】
2009111331.tif 000003
【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】
2009111331.tif 000008
【図７】
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