(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に感光性絶縁層を塗布する段階と、
前記感光性絶縁層を露光して現像し、所定のパターンの感光性絶縁層及びパターン空間を形成する段階と、
前記パターン空間に導電性インキをプリントして導電層を形成する段階と、
前記段階を繰り返して前記パターン空間を有する所定のパターンの感光性絶縁層及び前記パターン空間に形成された導電層を積層して複数層を形成させる段階と、
前記複数層のうち最上層に接着性絶縁層を塗布し、その絶縁層上に金属薄膜を熱圧着して取り付けた後、前記金属薄膜をエッチングして所定のパターンの金属薄膜を形成する段階と、
前記導電層と前記所定のパターンの金属薄膜とを電気的に接続させるために、前記基板、前記導電層、前記所定のパターンの感光性絶縁層及び前記所定のパターンの金属薄膜を貫通し、内部に導電物質の仕込まれた貫通孔を形成する段階とを含むことを特徴とする多層回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記導電性インキが、微細金属粉末、重合反応用物質及び溶媒を含むことを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記微細金属粉末が、Ｃｕ−Ｐｂ−ＳｎまたはＡｇ−Ｐｂ−Ｓｎよりなり、前記重合反応物質は無水物系の化合物よりなり、前記溶媒はメチルエチルケトンまたはアセトンよりなることを特徴とする請求項２に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項４】
重合反応物用物質が、ヘキサフルオロイソプロピル無水物よりなることを特徴とする請求項３に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記感光性絶縁層のうち少なくとも１つが、前記導電性インキの仕込まれるパターン空間が形成されない、単なる絶縁層であることを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記基板が、セラミックで形成されることを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項７】
前記基板が、銅合金及び合金４２よりなる一群から選択される何れか１つの金属で形成されることを特徴とする請求項１に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項８】
最初の感光性絶縁層を塗布する前記段階前に前記基板の前記貫通孔の形成される部分に充填孔を形成し、前記基板の表面と前記充填孔の内部とに絶縁物質を塗布する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記充填孔の内部に充填された絶縁物質により前記貫通孔に仕込まれた導電物質と前記基板とが電気的に絶縁されるように、前記充填孔が前記貫通孔より大きい直径を有することを特徴とする請求項８に記載の多層回路基板の製造方法。
【請求項１０】
基板と、
所定のパターン空間を有する感光性絶縁層及び前記パターン空間に導電性インキにより形成された導電層よりなる、前記基板上に積層された複数層と、
前記複数層のうち最上層に接着性絶縁物質により取り付けられた所定のパターンの金属薄膜と、
前記導電層と前記金属薄膜とを電気的に接続させるための、前記基板、前記複数層及び前記金属薄膜を貫通し、その内部に導電物質の仕込まれた貫通孔とを含むことを特徴とする多層回路基板。
【請求項１１】
前記導電性インキは微細金属粉末と重合反応用物質を溶媒とともに含むことを特徴とする請求項１０に記載の多層回路基板。
【請求項１２】
前記微細金属粉末が、Ｃｕ−Ｐｂ−ＳｎまたはＡｇ−Ｐｂ−Ｓｎよりなり、前記重合反応物質は無水物系の化合物よりなり、前記溶媒はメチルエチルケトンまたはアセトンよりなることを特徴とする請求項１１に記載の多層回路基板。
【請求項１３】
重合反応用物質が、ヘキサフルオロイソプロピル無水物よりなることを特徴とする請求項１２に記載の多層回路基板。
【請求項１４】
前記基板が、セラミックで形成されることを特徴とする請求項１０に記載の多層回路基板。
【請求項１５】
前記基板が、銅合金及び合金４２よりなる一群から選択される１つの金属で形成されることを特徴とする請求項１０に記載の多層回路基板。
【請求項１６】
前記基板の前記貫通孔の形成された部分には充填孔が形成され、前記基板の表面と前記充填孔の内部には絶縁物質が塗布されることを特徴とする請求項１５に記載の多層回路基板。
【請求項１７】
前記充填孔の内部に充填された絶縁物質により前記貫通孔に仕込まれた導電物質と前記基板とが電気的に絶縁されるように前記充填孔は前記貫通孔より大きい直径を有することを特徴とする請求項１５に記載の多層回路基板。
【請求項１８】
前記金属薄膜が銅（Ｃｕ）薄膜であることを特徴とする請求項１０に記載の多層回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多層回路基板及びその製造方法に係り、より詳細には導電性インキ及び金属薄膜を用いて多層回路基板を製造する方法及びその方法により製造された多層回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体パッケージ用の回路基板としては、単層及び多層の回路基板が広く用いられている。特に、高集積化に伴い小型基板に多数の素子を集積することのできる多層回路基板に関する研究が活発に行われつつある。
【０００３】
従来の多層回路基板は、各層をエッチングにより製作したのち、これを積層することにより製造されており、その製造過程は複雑であった。そして、用いられる素材もエッチング可能な材質に限られていた。
【０００４】
かかる問題点を解決するため、エッチングにより回路基板を製作せず、導電性インキを基板上にプリントすることにより回路基板を製作する方法が本出願人により提案されたことがある。
【０００５】
しかしながら、このようなプリント処理により多層回路基板を製作する方法において、基板上に塗布された導電性インキ層の形状は、その粘性により円形になりやすい。また、導電性インキ層はインキの粒径に応じて凹凸が生じるため、平坦性を保証することができず、これにより、その表面にワイヤボンディングしにくいという短所がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は前記短所を解決するために案出されたものであって、ワイヤボンディングを容易にするように導電性インキ及び金属薄膜を用いた多層回路基板及びその製造方法を提供するにその目的がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に基づき、基板の表面に感光性絶縁層を塗布する段階と、
前記感光性絶縁層を露光して現像し、所定のパターンの感光性絶縁層及びパターン空間を形成する段階と、
前記パターン空間に導電性インキをプリントして導電層を形成する段階と、
前記段階を繰り返して前記パターン空間を有する所定のパターンの感光性絶縁層及び前記パターン空間に形成された導電層を積層して複数層を形成させる段階と、
前記複数層のうち最上層に接着性絶縁層を塗布し、その絶縁層上に金属薄膜を熱圧着して取り付けた後、前記金属薄膜をエッチングして所定のパターンの金属薄膜を形成する段階と、
前記導電層と前記所定のパターンの金属薄膜とを電気的に接続させるために、前記基板、前記導電層、前記所定のパターンの感光性絶縁層及び前記所定のパターンの金属薄膜を貫通し、内部に導電物質の仕込まれた貫通孔を形成する段階とを含むことを特徴とする多層回路基板の製造方法が提供される。
【０００８】
また、本発明に基づき、基板と、
所定のパターン空間を有する感光性絶縁層及び前記パターン空間に導電性インキにより形成された導電層よりなる、前記基板上に積層された複数層と、
前記複数層のうち最上層に接着性絶縁物質により取り付けられた所定のパターンの金属薄膜と、
前記導電層と前記金属薄膜とを電気的に接続させるための、前記基板、前記複数層及び前記金属薄膜を貫通し、その内部に導電物質の仕込まれた貫通孔とを含むことを特徴とする多層回路基板が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の実施の形態をさらに詳しく説明する。
【００１０】
図１及び図２を参照して本発明による多層回路基板の製造方法を説明する。
【００１１】
先ず、金属、セラミック、絶縁物質などよりなる基板１０を用意する（段階１００）。前記基板１０が、例えば合金４２、銅合金などの素材よりなる熱安定性及び熱放出性に優れる導電体の金属基板の場合には、前記基板１０に充填孔１１を形成して（段階１１０）、前記基板１０の表面及び前記充填孔１１に絶縁物質１２を塗布し（段階１２０）、前記塗布された絶縁物質１２の上に感光性絶縁層２０を塗布する（段階１３０）。一方、前記基板１０がセラミックまたは絶縁物質よりなる場合には、前記基板１０の上面に直接感光性絶縁層を塗布する。
【００１２】
前記感光性絶縁層２０の上部に所定のパターンを有するフォトマスク２４を配置した後、光２６を照射して基板１０を露光させる（段階１４０）。次いで、基板１０を現像すると、感光性絶縁層２０の露光部分は現像液により取り除かれ、所定のパターンの感光性絶縁層２０Ａが形成される（段階１５０）。
【００１３】
前記感光性絶縁層２０Ａのパターン空間（段階１５０の２２）に導電性インキをプリントし、加熱して硬化させることにより導電層３０を形成させる（段階１６０）。
【００１４】
前述したように段階１１０乃至段階１６０を通して単層の回路基板を製造することができ、この段階を繰り返して行うことにより多層の回路基板を形成させ得る（段階１７０）。即ち、前記単層の回路基板に、電気的に絶縁をなすべく感光性絶縁層（図示せず）を塗布する。塗布された感光性絶縁層（図示せず）の上に所定のパターンのフォトマスクを配置した後、露光・現像工程で所定のパターンの感光性絶縁層２０Ｂ及びパターン空間（図示せず）を形成する。このパターン空間に導電性インキをプリントした導電層３０Ａを形成して二層のプリント回路基板を製造する。このような工程を繰り返して所定のパターンの感光性絶縁層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄのパターン空間に導電性インキをプリントした複数の導電層３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃが形成され得る。
【００１５】
次に、前記所定のパターンの感光性絶縁層２０Ｄが形成された基板上に接着性絶縁層４０を塗布した後、銅（Ｃｕ）薄膜のような金属薄膜５０を熱圧着して取り付ける（段階１８０）。この際、前記金属薄膜５０は回路基板に多用される材料であって、平坦性に優れるのでチップなどの部品装着が容易である。
【００１６】
前記金属薄膜５０をエッチングして所定のパターンの金属薄膜５０Ａを形成し、前記金属薄膜５０Ａの空間に絶縁物質６０を充填する（段階１９０）。
【００１７】
この後、前記基板１０の充填孔１１（段階１１０）と、前記導電層３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、所定のパターンの感光性絶縁層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと、接着性絶縁層４０と、所定のパターンの金属薄膜５０Ａとを貫く貫通孔７０が形成される（段階２００）。その貫通孔７０の内部には導電性インキ７０Ａが仕込まれて多層の回路基板が完成される。導電性インキ７０Ａの仕込まれた貫通孔７０により、各層の絶縁物質のパターン空間に形成された導電層３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、所定のパターンの金属薄膜５０Ａとが電気的に相互に接続される。ここで、前記基板１０が金属基板の場合は、前記充填孔１１は前記貫通孔７０より約１００〜２００μｍ程度大きく加工される。従って、前記絶縁物質は貫通孔７０の加工時、電気的絶縁可能な十分な厚さを確保することができる。
【００１８】
図３は図１及び図２に示された方法により製造された多層回路基板の実施例を示す断面図である。図１及び図２と同じ参照符号は同一の構成要素を指す。
【００１９】
この多層回路基板は、基板１０と、該基板１０の上に形成された所定のパターン空間（図１の２２）を有する所定のパターンの複数の感光性絶縁層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄと、このパターン空間２２に形成された導電性インキ層３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、接着性絶縁層４０により前記絶縁層２０Ｄ及び導電性インキ層３０Ｃの上部に設けられた所定のパターンの金属薄膜５０Ａと、前記導電層３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと金属薄膜５０とを電気的に接続する貫通孔７０とを含む。
【００２０】
前記基板１０の材料にはその導電性に問わず、金属、セラミック、絶縁物質などが多様に用いられる。好ましくは、前記基板１０の材料としては、合金４２、銅合金などの金属物質が用いられる。この場合、熱安定性及び熱放出性などに優れた各種の金属素材を多様に選択することができる。かつ、前記基板１０として導電体の金属を用いる場合は、前記基板には充填孔１１が形成され、前記基板１０の表面と前記充填孔１１の内部には絶縁物質１２が塗布される。
【００２１】
前記所定のパターンの感光性絶縁層２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄは、２００℃以上のガラス転移温度（Ｔｇ）を有するフォトレジスト層である。
【００２２】
前記導電性インキはＣｕ−Ｐｂ−ＳｎまたはＡｇ−Ｐｂ−Ｓｎなどの微細金属粉末と、無水物系の化合物、例えば、ヘキサフルオロイソプロピル−ジフタル酸無水物（Hexafluoroisoprpyl-diphthalic anhydride）などの重合反応用物質と、メチルエチルケトンまたはアセトンなどの溶媒よりなる。前記導電性インキとしては、米国のトラナガ（Toranaga）社により開発されたオメット（Ormet）２００５（登録商標）などが用いられる。
【００２３】
前記所定のパターンの金属薄膜５０Ａはチップのように部品の搭載される部分であって、平坦性についての信頼性に優れる。
【００２４】
前記基板１０が金属基板の場合、前記基板１０に形成された貫通孔７０の内部に絶縁物質１２が形成される。
【００２５】
図４を参照して本発明による多層回路基板の製造方法の他の実施例を説明する。前記図面と同じ参照符号は同じ構成要素を指す。
【００２６】
本実施例によると、感光性絶縁層のうち少なくとも１つ、例えば、感光性絶縁層９０には導電性インキをプリントするパターン空間（図１の２２）が形成されない（段階２９０参照）。即ち、前記感光性絶縁層９０は単なる絶縁層である。その他の段階は前述した段階と同様である。
【００２７】
このように感光性絶縁層９０が単なる絶縁層として作用する場合にも、各導電性インキ層３０、３０Ａ、３０Ｂと金属薄膜５０とを貫通孔７０により電気的に接続させ得る。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、導電性インキを用いる本発明による多層回路基板は構造が単純で生産性を向上させ得る。かつ、基板が金属基板に限られないため、材料の選択範囲が広くなり、低コストを達成する。特に、最上部に形成された金属薄膜が平坦性を確保するので、ワイヤボンディングが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による多層回路基板の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明の一実施例による多層回路基板の製造方法を示す工程図であって、図１の工程に続く工程が示されている。
【図３】図１及び図２に示す製造方法で製造された多層回路基板の断面図である。
【図４】本発明の他の実施例による多層回路基板の製造方法の一部の段階を示す工程図である。
【符号の説明】
１０  基板
１１  充填孔
１２  絶縁物質
２０（２０Ａ〜２０Ｄ）  感光性絶縁層
２２  パターン空間
２４  フォトマスク
２６  光
３０（３０Ａ〜３０Ｃ）  導電性インキ層
４０  接着性絶縁層
５０  金属薄膜
５０Ａ  パターニングされた金属薄膜
６０  絶縁物質
７０  貫通孔
７０Ａ  電導性インキ
９０  感光性絶縁層
【図１】
0003765627.tif 000002
【図２】
0003765627.tif 000003
【図３】
0003765627.tif 000004
【図４】
0003765627.tif 000005