(57)【要約】  まず、ルータ（４００）を軸（４０６）に関して回転させ、ルータ（４００）の先端（４０２）を導電層（１３０）に接触させながら導電層（１３０）に対して縦方向に移動させる。このようにして、ルータ（４００）を導電層（１３０）に入り込ませて、導電層（１３０）に開口を形成する。次いで、ルータ（４００）を軸（４０６）に関して回転させ、ルータ（４００）の側面（４０４）を導電層（１３０）に接触させながら導電層（１３０）に対して横方向に移動させる。このようにして、導電層（１３０）を導電パターン（１３２）に形成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電層を有する基板を準備する工程と、
前記導電層を切削加工して前記導電層を導電パターンに形成する工程と、
を含む、回路基板の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の回路基板の製造方法において、
前記導電層を前記導電パターンに形成する工程は、前記導電層を切削加工した後、前記導電層をエッチングする工程を含む、回路基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の回路基板の製造方法において、
前記導電層を有する基板を準備する工程は、前記導電層をマスクで覆う工程を含み、
前記導電層を前記導電パターンに形成する工程は、
前記導電層とともに前記マスクを切削加工する工程と、
前記導電層及び前記マスクを切削加工した後、前記マスクが前記導電層を覆った状態で前記導電層をエッチングする工程と、
を含む、回路基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の回路基板の製造方法において、
前記導電層を前記導電パターンに形成する工程は、ルータを、前記導電層に接触させながら前記導電層に対して横方向に移動させる工程を含む、回路基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の回路基板の製造方法において、
前記導電層を前記導電パターンに形成する工程は、前記基板内の複数の位置における前記導電層の表面高さの平均又は厚さの平均に応じて、前記導電層に対する縦方向における前記ルータの位置を調節する工程を含む、回路基板の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の回路基板の製造方法において、
前記基板は、前記複数の位置がそれぞれ位置する複数の領域を有し、
前記基板を、前記複数の領域をそれぞれ含む複数の部分に個片化する工程をさらに含む、回路基板の製造方法。
【請求項７】
請求項４から６までのいずれか一項に記載の回路基板の製造方法において、
前記基板を準備する工程は、それぞれが導電層を有する複数の基板を準備する工程を含み、
前記導電層を切削加工して前記導電層を前記導電パターンに形成する工程は、前記複数の基板のそれぞれの前記導電層をそれぞれ切削加工するための複数のルータを準備する工程を含み、
前記複数のルータは、前記複数の基板のそれぞれの前記導電層に対して横方向に互いに連動して移動可能になっており、
前記複数のルータは、前記複数の基板のそれぞれの前記導電層に対して縦方向に互いに独立して移動可能になっている、回路基板の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の回路基板の製造方法において、
前記基板から切削加工された前記導電層を前記基板から取り除く工程をさらに含む、回路基板の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項に記載の回路基板の製造方法において、
前記導電層を切削加工する前の前記導電層の厚さは、０．２０ｍｍ以上である、回路基板の製造方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載の回路基板の製造方法において、
前記導電層は、銅又はアルミニウムを含む、回路基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項に記載の回路基板の製造方法において、
前記基板は、前記導電層の反対側にベース層を有し、
前記基板の前記ベース層を切削加工してフィンを形成する工程をさらに含む、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、回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パワーモジュールを搭載するための回路基板が開発されている。回路基板は、導電パターンを有している。回路基板の導電パターン上には、様々な半導体装置（例えば、半導体チップ）が搭載される。導電パターンは、回路を形成している。【０００３】
特許文献１には、回路基板の製造方法の一例が記載されている。特許文献１では、導電層を有する基板から回路基板を形成している。特許文献１には、導電層をエッチングして、導電層を導電パターンに形成することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０３４０７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回路基板の性能を示す指標の一つとして、導電パターンの側壁の垂直性（例えば、エッチングファクタ）がある。本発明者は、特許文献１のエッチングによれば、導電層の側壁のアンダーカットに起因して、良好な垂直性が実現され得ないことを見出した。【０００６】
本発明の目的は、導電パターンの側壁の垂直性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、
導電層を有する基板を準備する工程と、
前記導電層を切削加工して前記導電層を導電パターンに形成する工程と、
を含む、回路基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導電パターンの側壁の垂直性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１０】
【図１】実施形態１に係る電子装置を示す図である。
【図２】（ａ）は、図１に示した回路基板の製造方法の一例を説明するための図であり、（ｂ）は、図１に示した回路基板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図３】導電層を導電パターンに形成する方法の詳細の一例を説明するための図である。
【図４】導電層に対する縦方向におけるルータの位置を調節する方法の詳細の一例を説明するための図である。
【図５】複数の基板のそれぞれに導電パターンを形成する方法の詳細の一例を説明するための図である。
【図６】（ａ）は、実施形態２に係る回路基板の製造方法の一例を説明するための図であり、（ｂ）は、実施形態２に係る回路基板の製造方法の一例を説明するための図であり、（ｃ）は、実施形態２に係る回路基板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図７】（ａ）は、実施形態２に係る方法によって形成された導電パターンの断面の一例を示す図であり、（ｂ）は、比較例に係る方法によって形成された導電パターンの断面の一例を示す図である。
【図８】（ａ）は、実施形態３に係る回路基板の製造方法の一例を説明するための図であり、（ｂ）は、実施形態３に係る回路基板の製造方法の一例を説明するための図であり、（ｃ）は、実施形態３に係る回路基板の製造方法の一例を説明するための図である。
【図９】実施形態４に係る電子装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電子装置２０を示す図である。
【００１３】
電子装置２０は、回路基板１０、半導体チップ２００、接着層２１０及びボンディングワイヤ３００を含んでいる。
【００１４】
回路基板１０は、ベース層１１０、絶縁層１２０及び導電層１３０を含んでいる。導電層１３０は、導電パターン１３２となっており、回路を形成している。
【００１５】
半導体チップ２００は、導電パターン１３２の一部上に接着層２１０を介して搭載されている。半導体チップ２００は、例えば、パワーモジュール（例えば、シリコンチップ）である。
【００１６】
ボンディングワイヤ３００は、半導体チップ２００を導電パターン１３２の他の一部に電気的に接続している。
【００１７】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１に示した回路基板１０の製造方法の一例を説明するための図である。この例において、図１に示した回路基板１０は、以下のようにして製造される。
【００１８】
まず、図２（ａ）に示すように、基板１００を準備する。基板１００は、導電層１３０を有している。
【００１９】
次いで、図２（ｂ）に示すように、導電層１３０を切削加工して導電層１３０を導電パターン１３２に形成する。
【００２０】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例によれば、導電パターン１３２の側壁の垂直性を向上させることができる。具体的には、この例においては、導電パターン１３２の側壁のすべてをエッチング（例えば、ウェットエッチング）によって形成する必要がない。したがって、導電層１３０（導電パターン１３２）の側壁のアンダーカットを抑えることができる。このため、導電パターン１３２の側壁の垂直性を向上させることができる。
【００２１】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例は、導電層１３０を切削加工する前の導電層１３０の厚さが大きい場合、例えば、０．２０ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以上又は１．００ｍｍ以上であるとき、以下の観点で特に有効である。
【００２２】
第１の観点において、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例によれば、導電層１３０（導電パターン１３２）の側壁のアンダーカットを抑えることができる。エッチングによるアンダーカットは、導電層１３０の厚さが大きいほど顕著になる。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例においては、導電層１３０の厚さが大きい場合であっても、導電パターン１３２の側壁のすべてをエッチングによって形成する必要がない。したがって、導電層１３０（導電パターン１３２）の側壁のアンダーカットを抑えることができる。
【００２３】
第２の観点において、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例によれば、導電パターン１３２を形成するためのプロセスを低コストかつ簡易にすることができる。導電層１３０の厚さが大きい場合に導電パターン１３２の側壁のすべてをエッチングによって形成すると、複数回のエッチングが必要な場合がある。複数回のエッチングは、導電パターン１３２を形成するためのプロセスを高コストかつ複雑にし得る。これに対して、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例においては、複数回のエッチングが不要になる。したがって、導電パターン１３２を形成するためのプロセスを低コストかつ簡易にすることができる。
【００２４】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例に係る方法は、基板１００から切削加工された導電層を基板１００から取り除く工程を含んでいてもよい。一例において、導電層１３０を切削加工しながら、基板１００から切削加工された導電層を、例えば、ブラストによって、基板１００から取り除いてもよい。他の例において、導電層１３０を切削加工した後、基板１００から切削加工された導電層を、例えば、ブラスト又は薬液処理（例えば、エッチング）によって、基板１００から取り除いてもよい。
【００２５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて、基板１００の詳細を説明する。
【００２６】
基板１００は、ベース層１１０、絶縁層１２０及び導電層１３０を順に含んでいる。
【００２７】
ベース層１１０は、金属（例えば、銅又はアルミニウム）を含んでいる。ベース層１１０の厚さは、ベース層１１０、絶縁層１２０及び導電層１３０の中で最も大きくすることができる。一例において、ベース層１１０の厚さは、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下にすることができる。
【００２８】
絶縁層１２０は、熱伝導率の高い絶縁材料（例えば、窒化ホウ素、アルミナ）を含んでいる。高い熱伝導率によって、絶縁層１２０は、優れた放熱性を有している。したがって、導電層１３０側（例えば、図１に示した半導体チップ２００）で発生した熱を、絶縁層１２０を経由してベース層１１０側に逃がすことができる。絶縁層１２０の厚さは、ベース層１１０、絶縁層１２０及び導電層１３０の中で最も小さくすることができる。一例において、絶縁層１２０の厚さは、１００μｍ以上２００μｍ以下にすることができる。
【００２９】
導電層１３０は、金属（例えば、銅又はアルミニウム）を含んでいる。導電層１３０に含まれる金属は、ベース層１１０に含まれる金属と同じであってもよいし、又は異なっていてもよい。
【００３０】
図３は、導電層１３０を導電パターン１３２に形成する方法の詳細の一例を説明するための図である。
【００３１】
図３に示す例において、導電層１３０は、ルータ４００によって切削加工されている。ルータ４００は、先端４０２及び側面４０４を有している。ルータ４００は、軸４０６に関して回転可能になっている。
【００３２】
一例において、ルータ４００を用いて、導電層１３０を次のように切削加工することができる。まず、ルータ４００を軸４０６に関して回転させ、ルータ４００の先端４０２を導電層１３０に接触させながら導電層１３０に対して縦方向（図３におけるＺ方向）に移動させる。このようにして、ルータ４００を導電層１３０に入り込ませて、導電層１３０に開口を形成する。次いで、ルータ４００を軸４０６に関して回転させ、ルータ４００の側面４０４を導電層１３０に接触させながら導電層１３０に対して横方向（図３におけるＺ方向に直交する方向）に移動させる。このようにして、導電層１３０を導電パターン１３２に形成する。
【００３３】
上述した例においては、ルータ４００の先端４０２を絶縁層１２０に接触させてもよく、言い換えると、絶縁層１２０の表面の一部が切削加工されてもよい。絶縁層１２０の表面の一部が切削加工されたとしても、絶縁層１２０がルータ４００によって貫通されない限り、導電層１３０とベース層１１０（図１）の短絡を防ぐことができる。
【００３４】
図４は、導電層１３０に対する縦方向（図３におけるＺ方向）におけるルータ４００（図３）の位置を調節する方法の詳細の一例を説明するための図である。
【００３５】
第１例において、導電層１３０に対する縦方向（図３におけるＺ方向）におけるルータ４００（図３）の位置は、基板１００内の複数の位置Ｐにおける導電層１３０の表面高さの平均に応じて、調節することができる。各位置Ｐにおける導電層１３０の表面高さは、例えば、水平面に対する各位置Ｐにおける導電層１３０の上面の相対高さによって決定することができる。各位置Ｐにおける導電層１３０の表面高さは、例えば、基板１００の湾曲又は基板１００内の各層（図２（ａ）に示したベース層１１０、絶縁層１２０又は導電層１３０）のばらつきによって、ばらつき得る。上述した例によれば、各位置Ｐにおける導電層１３０の表面高さがばらついたとしても、ルータ４００を適当な深さだけ導電層１３０に入り込ませることができる。
【００３６】
第２例において、導電層１３０に対する縦方向（図３におけるＺ方向）におけるルータ４００（図３）の位置は、基板１００内の複数の位置Ｐにおける導電層１３０の厚さの平均に応じて、調節することができる。この例によれば、各位置Ｐにおける導電層１３０の厚さがばらついたとしても、ルータ４００を適当な深さだけ導電層１３０に入り込ませることができる。
【００３７】
図４に示す例において、基板１００は、複数の領域１０２を有している。複数の領域１０２は、２次元行列状に並んでおり、図４に示す例では、４行５列の行列状に並んでいる。複数の位置Ｐのそれぞれは、複数の領域１０２のそれぞれに位置しており、図４に示す例では、各領域１０２の同一位置に位置している。一例において、各領域１０２には、同一の導電パターン１３２（例えば、図１）を形成してもよい。この場合、基板１００を、各領域１０２をそれぞれ含む複数の部分に個片化することで、１つの基板１００から、同一の導電パターン１３２を有する複数の回路基板１０を得ることができる。他の例において、各領域１０２には、異なる導電パターン１３２（例えば、図１）を形成してもよい。この例においても、基板１００を、各領域１０２をそれぞれ含む複数の部分に個片化することで、１つの基板１００から複数の回路基板１０を得ることができる。
【００３８】
図５は、複数の基板１００のそれぞれに導電パターン１３２（例えば、図１）を形成する方法の詳細の一例を説明するための図である。
【００３９】
図５に示す例では、複数のルータ４００が準備されている。複数のルータ４００のそれぞれは、複数の基板１００のそれぞれの導電パターン１３２（例えば、図１）をそれぞれ形成するためのものである。複数のルータ４００は、連結部４１０によって互いに連結している。
【００４０】
複数のルータ４００は、複数の基板１００のそれぞれの導電層１３０に対して横方向（図５におけるＸ方向及びＹ方向を含む面に沿った方向）に互いに連動して移動可能になっている。この構成によれば、複数のルータ４００を導電層１３０に対して横方向に互いに連動して移動させて、同一の形状を有する導電パターンを複数の基板１００のそれぞれに簡易に形成することができる。
【００４１】
複数のルータ４００は、複数の基板１００のそれぞれの導電層１３０に対して縦方向（図５におけるＺ方向）に互いに独立して移動可能になっている。この構成によれば、複数のルータ４００を導電層１３０に対して縦方向に互いに独立して移動させて、複数のルータ４００のそれぞれを、当該ルータ４００に対応する基板１００に応じて、適当な深さだけ導電層１３０に入り込ませることができる。
【００４２】
（実施形態２）
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、実施形態２に係る回路基板１０の製造方法の一例を説明するための図である。図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す例は、以下の点を除いて、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示した例と同様である。
【００４３】
まず、図６（ａ）に示すように、図２（ａ）に示した例と同様にして、基板１００を準備する。
【００４４】
次いで、図６（ｂ）に示すように、導電層１３０を切削加工して導電層１３０を導電パターン１３２に形成する。導電層１３０の切削加工は、例えば、図３を用いて説明したように、ルータ４００によって行うことができる。図６（ｂ）に示す例では、切削加工によって導電層１３０に形成された溝１３４が導電層１３０を貫通していない。つまり、溝１３４の底面下には、導電層１３０の一部が残っている。溝１３４の底面下における導電層１３０の厚さは、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０の厚さより十分に薄くなっており、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０の厚さの例えば１０％以下にすることができる。
【００４５】
次いで、図６（ｃ）に示すように、導電層１３０をエッチングする。導電層１３０のエッチングには、例えば、ウェットエッチングを用いることができる。エッチングによって、溝１３４の底面下における導電層１３０（図６（ｂ））が除去される。このようにして、導電パターン１３２の各部分が溝１３４によって電気的に互いに絶縁される。
【００４６】
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す例によれば、導電層１３０の切削加工による絶縁層１２０の切削を抑えることができる。具体的には、導電層１３０の切削加工のみで溝１３４が導電層１３０を貫通するようにすると、例えば図３に示したルータ４００の先端４０２が絶縁層１２０に接触することで、絶縁層１２０が切削される。これに対して、上述した例によれば、例えば図３に示したルータ４００を用いても、ルータ４００の先端４０２が絶縁層１２０に接触しない。したがって、導電層１３０の切削加工による絶縁層１２０の切削を抑えることができる。
【００４７】
図７（ａ）は、実施形態２に係る方法（図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す方法）によって形成された導電パターン１３２の断面の一例を示す図である。図７（ｂ）は、比較例に係る方法によって形成された導電パターン１３２の断面の一例を示す図である。
【００４８】
比較例に係る方法は、切削加工を用いずに導電層１３０をエッチングによって導電パターン１３２に形成する点を除いて、実施形態２に係る方法と同様である。
【００４９】
図７（ｂ）に示すように、比較例では、導電パターン１３２の側壁に大きな湾曲が形成されている。この湾曲は、導電層１３０の厚さ方向におけるエッチングレートの差に起因して生じるアンダーカットによるものである。図７（ｂ）に示す例においては、十分に高いエッチングファクタ（図７（ｂ）におけるＨ／Ｗ）が得られておらず、導電パターン１３２の側壁は、良好な垂直性を得ていない。
【００５０】
これに対して、図７（ａ）に示すように、実施形態２では、導電パターン１３２の側壁には、図７（ｂ）に示す湾曲に類似した大きな湾曲が形成されていない。実施形態２では、導電パターン１３２の側壁のすべてをエッチング（例えば、ウェットエッチング）によって形成する必要がない。したがって、導電層１３０（導電パターン１３２）の側壁のアンダーカットを抑えることができる。このため、導電パターン１３２の側壁の垂直性を向上させることができる。
【００５１】
（実施形態３）
図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、実施形態３に係る回路基板１０の製造方法の一例を説明するための図である。図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す例は、以下の点を除いて、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示した例と同様である。
【００５２】
まず、図８（ａ）に示すように、導電層１３０をマスク１４０で覆う。マスク１４０は、後述する図８（ｃ）におけるエッチングに耐性を有しており、例えば、レジスト膜である。
【００５３】
次いで、図８（ｂ）に示すように、導電層１３０とともにマスク１４０を切削加工する。図８（ｂ）に示す例では、図６（ｂ）に示した例と同様にして、切削加工によって導電層１３０に形成された溝１３４が導電層１３０を貫通していない。
【００５４】
次いで、図８（ｃ）に示すように、マスク１４０が導電層１３０を覆った状態で導電層１３０をエッチングする。このようにして、導電パターン１３２の各部分が溝１３４によって電気的に互いに絶縁される。
【００５５】
次いで、マスク１４０を除去する。
【００５６】
図８（ａ）、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示す例によれば、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０のエッチングを抑えることができる。具体的には、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０がマスク１４０によって覆われていない場合、溝１３４の底面下における導電層１３０のエッチングによって、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０もエッチングされ得る。これに対して、上述した例によれば、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０を、溝１３４によってエッチングから保護することができる。このようにして、溝１３４の形成されていない位置における導電層１３０のエッチングを抑えることができる。
【００５７】
（実施形態４）
図９は、実施形態４に係る電子装置２０を示す図である。図９に示す電子装置２０は、以下の点を除いて、図１に示した電子装置２０と同様である。
【００５８】
ベース層１１０は、複数のフィン１１２を有している。したがって、ベース層１１０は、ヒートシンクとして機能することができる。
【００５９】
ベース層１１０のフィン１１２は、導電層１３０の導電パターン１３２と同様にして、ベース層１１０を切削加工することで形成させることができる。ベース層１１０の切削加工は、例えば、図３を用いて説明したように、ルータ４００によって行うことができる。
【００６０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【００６１】
この出願は、２０１８年５月２３日に出願された日本出願特願２０１８−０９８５１８号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2019225273.tif 000003
【図２】
2019225273.tif 000004
【図３】
2019225273.tif 000005
【図４】
2019225273.tif 000006
【図５】
2019225273.tif 000007
【図６】
2019225273.tif 000008
【図７】
2019225273.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019225273.tif 000011
【国際調査報告】
2019225273.tif 000012
2019225273.tif 000013
2019225273.tif 000014