JP2008078487A - Ｖｏｐ用銅張積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細回路パターンの具現が可能な薄膜の銅箔層上で未貫通型ビアホールを形成することができるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を提供する。
【解決手段】一面に保護層１１０、１３０が形成された第１及び第２銅箔層１００、１２０を提供し、接着層１５０を中心として上下部にそれぞれ前記第１銅箔層、絶縁層１４０及び第２銅箔層を積層し、前記第２銅箔層の一面に形成された保護層１３０を除去し、前記第２銅箔層の一部分を除去し、前記第２銅箔層が除去された領域でレーザー加工によって前記絶縁層のみを除去してビアホール１７０を形成し、前記第１銅箔層の一面に形成された保護層１１０及び前記接着層１５０を除去して二枚の銅張積層板１８０を形成する。前記第１銅箔層及び前記第２銅箔層の一面に形成された保護層は絶縁層１４０と接しないように積層する。
【選択図】図３

Description

本発明はＶＯＰ用銅張積層板の製造方法に係り、より詳しくは超薄型銅箔層上に未貫通型ビアホールが形成されたＶＯＰ用銅張積層板の製造方法に関するものである。

電子産業の急速なデジタル化、ネットワーク化により、プリント基板技術も急速に発展している。セット業者が高周波帯と高速信号処理速度の規格を要求するにしたがい、これに対応する超薄膜及び微細回路線幅の設計ができるようにする新しい先端加工技術が必要になったからである。４〜５年ほど前にもプリント基板の回路線幅と層間厚さは２００μｍ内外であった。しかし、最近では回路線幅と層間厚さが１００μｍ以下に減少されナノ時代を繰り広げている。特に、パッケージ用基板と携帯端末機用基板の高集積化、超薄膜化のために、マイクロビア（ｍｉｃｒｏ−ｖｉａ）、ビルドアップ（ｂｕｉｌｄ−ｕｐ）など多様な新技術が高付加価値の技術として注目され始めた。

両面プリント基板の場合、従来には貫通孔（Ｔｈｒｏｕｇｈ Ｈｏｌｅ）を加工した後、貫通孔を無電解銅鍍金及び電解銅鍍金を施すＰＴＨ（Ｐｌａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｌｅ）工法が主に利用された。しかし、最近、パッケージの大きさが次第に縮小するにつれて、制限されたプリント基板面積内に実装されるチップの数が急激に増加している。すなわち、ボールグリッドアレイ（ＢＧＡ；Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）型の両面プリント基板の場合、制限されたプリント基板の面積に多数のソルダボール（Ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）が要求されており、これを具現するために、ソルダボールの大きさ及びソルダボール間の距離がますます減少している趨勢にある。すなわち、ソルダボールピッチ（ｐｉｔｃｈ）がますます微少になる趨勢である。このようなファインボールピッチ（Ｆｉｎｅ ｂａｌｌ ｐｉｔｃｈ）実現のために、最近ＰＴＨ工法の代わりにビアオンパッド（ＶＯＰ；Ｖｉａ ｏｎ ｐａｄ）工法の適用が増加している。ＰＴＨ工法によって形成された貫通型ビアホールは層間接続の役目のみをするのに対し、ＶＯＰ工法によって形成された未貫通型ビアホールは層間接続だけでなく、ソルダボールを実装することができるソルダボールパッドを提供して、ソルダボールピッチを急激に減少させることができる利点を持っている。

以下、図１Ａ〜図１Ｆに基づいて、従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を説明する。

まず、図１Ａに示すように、絶縁層１の両面に銅箔層２、２’を配置し、図１Ｂに示すように、一括積層して銅張積層板４を形成する。この際、銅箔層２、２’の一面には、運搬または積層工程の時、銅箔層２、２’の表面を保護するための保護層３、３’が形成されている。

また、銅箔層２、２’は、以後のレーザー工程時に発生する熱を考慮し、１０μｍ以上の厚さを有するようにする。

その後、図１Ｃに示すように、銅箔層２、２’の一面に形成された保護層３、３’を除去する。

ついで、図１Ｄに示すように、上部に形成された銅箔層２の一部をエッチング工程などで除去して、絶縁層１が露出するようにする。

その後、図１Ｅに示すように、露出した絶縁層１をレーザー加工で除去することで、下部に形成された銅箔層２’のみ残った未貫通型ビアホール５を形成する。

最後に、図１Ｆに示すように、ビアホール５の内部に伝導性を付与する鍍金層６を形成することで、ＶＯＰ用銅張積層板を完成する。

このように、前述したような従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法は、ビアホール５の形成のためのレーザー加工時に発生する熱によって銅箔層２’が損傷することを防止するために、銅箔層２、２’の厚さを所定の厚さ以上に維持しなければならないという問題点があった。

図２は、銅箔層２、２’が５μｍ以下の厚さを有する場合、従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法で形成したＶＯＰ用銅張積層板を示す断面図で、これに基づいて前述の問題点を説明する。

図２に示すように、微細回路パターンを形成するために、銅箔層２、２’を５μｍ以下の厚さに形成し、レーザー加工を行う場合、レーザービームで発生した熱が円滑に放出できないから、絶縁層１を除去することはもちろんのこと、下部に形成された銅箔層２’にピンホール（Ｐｉｎ ｈｏｌｅ）Ａのような問題を発生させることになる。

したがって、このような不良を防止するためには、銅箔層２、２’が所定の厚さ以上を維持しなければならないから、前述したような従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法においては、微細回路パターン実現のためのＶＯＰ用銅張積層板を製造することができない問題点があった。

本発明は、前述したような問題を解決するためになされたもので、微細回路パターンの実現が可能な薄膜の銅箔層上で未貫通型ビアホールを形成することができるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を提供することにその目的がある。

前記技術的課題を達成するために、本発明は、（Ａ）一面に保護層が形成された第１及び第２銅箔層を提供する段階；（Ｂ）接着層を中心として上下部にそれぞれ第１銅箔層、絶縁層及び第２銅箔層を積層する段階；（Ｃ）前記第２銅箔層の一面に形成された保護層を除去し、前記第２銅箔層の一部分を除去する段階；（Ｄ）前記第２銅箔層が除去された領域でレーザー加工によって前記絶縁層のみを除去してビアホールを形成する段階；及び（Ｅ）前記第１銅箔層の一面に形成された保護層及び前記接着層を除去して二枚の銅張積層板を形成する段階；を含み、前記（Ｂ）段階において、前記第１銅箔層及び前記第２銅箔層の一面に形成された保護層は絶縁層と接しないように積層することを特徴とするＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を提供する。

本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法において、前記保護層は金属層であることが望ましい。

本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法において、前記第１銅箔層及び前記第２銅箔層は５μｍ以下の厚さを有することが望ましい。

本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法において、前記接着層は熱伝導度の高い物質から形成されることが望ましい。

本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法において、前記（Ｃ）段階において、前記第２銅箔層の一部分はエッチング工程で除去することが望ましい。

本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法において、前記（Ｅ）段階の後に、（Ｆ）前記銅張積層板上に鍍金層を形成する段階をさらに含むことが望ましい。

本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法において、前記（Ｅ）段階の後に、（Ｇ）前記ビアホールの内部を導電性ペーストで積層する段階をさらに含むことが望ましい。

本発明のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法によれば、レーザー加工時に発生する熱を放出するための放熱層を別に形成しないで、銅箔層と一緒に形成される保護層を放熱層として利用することにより、追加工程及び追加費用なしに未貫通型ビアホールの形成されたＶＯＰ用銅張積層板を製造することができる。

また、本発明のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法によれば、超薄型銅箔層上で未貫通型ビアホールを形成する時、ピンホールのような不良が発生されないので、微細回路パターンを実現するためのＶＯＰ用銅張積層板を製造することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。ここで、図３は本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示すフローチャート、図４Ａ〜図４Ｉは本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。

まず、図３を参照して本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を説明すれば次のようである。

一面に保護層が形成された第１銅箔層及び第２銅箔層を提供する（Ｓ１００）。

第１銅箔層及び第２銅箔層を運搬するか保管する間に第１銅箔層及び第２銅箔層の表面が損傷する危険があるので、第１銅箔層及び第２銅箔層の一面には保護層が形成されたまま提供することが一般的である。

ここで、保護層は、銅、ニッケル、アルミニウムなどの金属で形成された金属層であることが望ましい。

以後、接着層を中心として、上下部に、第１銅箔層、絶縁層及び第２銅箔層を積層する（Ｓ２００）。

この際、第１銅箔層及び第２銅箔層の一面に形成された保護層は絶縁層と接しないように整列して積層する。

接着層は半硬化状態のプリプレグ（ｐｒｅｐｒｅｇ）を使用することができるが、特に、熱伝導度の高い接着物質で形成することが望ましい。

ついで、第２銅箔層の一面に形成された保護層を除去し、第２銅箔層の一部分を除去する（Ｓ３００）。

以後、第２銅箔層が除去された領域でレーザー加工で絶縁層のみを除去してビアホールを形成する（Ｓ４００）。

この場合、保護層の除去された第２銅箔層の一部分をエッチング工程などで除去し、第２銅箔層の除去された領域でレーザー加工で絶縁層を除去すれば、未貫通型のビアホールを形成することができる。

ここで、レーザー加工時に発生する熱は第１銅箔層の一面に形成された保護層によって容易に放出できるので、第１銅箔層が５μｍ以下の薄膜であっても全然損傷を被らせないで絶縁層だけを除去して、未貫通型のビアホールを容易に形成することができる。

ついで、第１銅箔層の一面に形成された保護層及び接着層を除去して二枚の銅張積層板を形成する（Ｓ５００）。

接着層及び第１銅箔層の一面に形成された保護層を除去することにより、未貫通型のビアホールが形成された二つの銅張積層板を提供することができる。

最後に、銅張積層板上に鍍金層を形成して、ＶＯＰ用銅張積層板を完成する（Ｓ６００）。

ビアホールの内部に伝導性を付与するために、銅張積層板上に鍍金層を形成することができる。この際、実施例によって、ビアホールの内部に導電性ペーストを充填して伝導性を付与することもできる。

次に、図４Ａ〜図４Ｉに基づいて、本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を詳細に説明する。

まず、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、一面に第１保護層１１０が形成された第１銅箔層１００と一面に第２保護層１３０が形成された第２銅箔層１２０とを提供する。

第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０を移送または保管する間に、第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０の表面が損傷する危険があるので、これを保護するために、第１保護層１１０及び第２保護層１３０がそれぞれ形成される。また、本発明の一実施例による第１保護層１１０及び第２保護層１３０は、さらに、以後のレーザー加工の時、熱放出を容易にする効果を有することができる。

ここで、第１保護層１１０及び第２保護層１３０は、１８μｍ〜３５μｍの厚さを有する銅、ニッケル、アルミニウムなどのような金属層で形成することが望ましい。また、以後の工程で第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０からの離型（剥離）を容易にするために、離型物質（図示せず）を介在して、第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０の一面に第１保護層１１０及び第２保護層１３０を形成することができる。

この際、第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０は、回路パターンの微細化のために、５μｍ以下の薄膜を使うことが望ましい。

その後、図４Ｃに示すように、接着層１５０を中心として、上下部に２組の第１銅箔層１００、絶縁層１４０及び第２銅箔層１２０を順にそれぞれ配置し、図４Ｄに示すように、一括積層して積層体１６０を形成する。

この際、第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０の一面に形成された第１保護層１１０及び第２保護層１３０は、絶縁層１４０と接しないように整列した後、積層しなければならない。即ち、各組の第１、第２保護層は、絶縁層１４０に対して第１、第２銅箔層よりも遠い位置関係となるように配置される。

接着層１５０は半硬化状態のプリプレグを使うことができ、特に熱伝導度の高い接着物質で形成することが望ましい。

ここで、接着層１５０の一面にだけ第１銅箔層１００、絶縁層１４０及び第２銅箔層１２０を積層する場合、積層体が撓むか折れる不良が生じ易いから、これを防止するために、接着層１５０の上下面に同時に積層して上下対称構造の積層体１６０を形成する。即ち、第１銅箔層−絶縁層１−第２銅箔層からなる積層単位体が接着層１５０の上下面に各々積層される。

ついで、図４Ｅに示すように、各第２銅箔層１２０の一面に形成されて積層体１６０の上下の最外層に位置する各第２保護層１３０を除去する。各第２保護層１３０と各第２銅箔層１２０との間には離型物質がそれぞれ塗布されているので、物理的な方法によっても容易に剥離、除去することができる。

その後、図４Ｆに示すように、各第２銅箔層１２０の一部分を除去する。すなわち、ビアホールが形成される領域に対応する各第２銅箔層１２０の一部分をエッチング工程などで選択除去して上下に配置された各絶縁層１４０の各一部表面を露出させる。エッチング工程は、一例として、感光性物質を利用してエッチングレジストパターンを形成した後、塩化鉄、２塩化銅、アルカリエッチング液及び硫酸系エッチング液などを利用して銅箔を除去し、エッチングレジストパターンを剥離する工程である。

ついで、図４Ｇに示すように、第２銅箔層１２０が除去された領域に、残存する第２銅箔層１２０をマスクとして、レーザー加工で未貫通型ビアホール１７０を形成する。第２銅箔層１２０が除去されて絶縁層１４０が露出した領域に、炭酸ガス（ＣＯ_２）、レーザーなどを利用して、絶縁層１４０のみが除去された未貫通型ビアホール１７０を形成する。

炭酸ガスレーザーは、炭酸ガス分子の振動準位間で所定の赤外線が発振され、効率が高いので、容易に高出力を得ることができる。この際、炭酸ガスレーザー加工時に発生する熱は第１銅箔層１００の一面に形成された第１保護層１１０によって容易に放出されるので、５μｍ以下の厚さを有する薄膜の第１銅箔層１００上でも未貫通型ビアホール１７０を形成することができる。

すなわち、従来の製造方法においては、レーザー加工時に発生する熱を絶縁層１４０のみ貫通し第１銅箔層１００は貫通し得ないように調節しても、第１銅箔層１００の厚さが５μｍ以下の薄膜の場合には、第１銅箔層１００が熱に容易に影響されて、ピンホールのような損傷を受けることになる。しかし、本発明の一実施例によれば、薄膜の第１銅箔層１００の一面には厚さ１８μｍ〜３５μｍの第１保護層１１０が形成されているので、レーザー加工時に発生する熱を容易に放出して、第１銅箔層１００に損傷を与えないで未貫通型ビアホール１７０を形成することができる。

その後、図４Ｈに示すように、第１銅箔層１００の一面に形成された第１保護層１１０及び接着層１５０を除去して、二枚の銅張積層板１８０を形成する。この場合、第１保護層１１０と第１銅箔層１００との間には離型物質が塗布されているので、第１保護層１１０及び接着層１５０を第１銅箔層１００から容易に剥離して除去することができる。

最後に、図４Ｈの二枚の銅張積層板１８０の一方を示す図４Ｉに示されているように、銅張積層板１８０上に鍍金層１９０を形成することによって、ＶＯＰ用銅張積層板を完成する。

ビアホール１７０は、以後に第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０上に形成される回路パターンを電気的に連結するためのもので、鍍金層１９０を形成することによって伝導性を付与することができる。

この際、ビアホール１７０は絶縁層１４０を貫通して形成されているので、無電解銅鍍金及び電解銅鍍金を行って鍍金層１９０を、第１、第２銅箔層１００、１２０表面及び絶縁層１４０のビアホールへの露出壁面に亘って形成することができる。

また、実施例に応じて、ビアホール１７０内部に導電性ペースト（図示せず）を積層して伝導性を付与することができる。例えばビアホール１７０に面する絶縁層１４０側壁にメッキシード層を設けておくことができる。

本発明の一実施例によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法においては、薄膜の銅箔層上で、未貫通型ビアホール１７０を形成する際の熱の放出を促進するための放熱層は、格別に別個の補強材或いは処理工程を使用して形成されてはおらず、第１銅箔層１００及び第２銅箔層１２０と共に形成される保護層１１０、１３０が放熱層として利用される。そのために、更なる追加的な処理工程及び費用増加なしに、未貫通型ビアホール１７０の形成されたＶＯＰ用銅張積層板を製造することができるという効果をもたらすことができる。

以上説明したように、本発明を一実施例に基づいて説明したが、本発明の範囲は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多様に変形可能である。本発明の範囲は特許請求範囲の解釈によってだけ限定される。なお、前記未貫通型ビアホールという用語は、絶縁層に設けられたビアホールの両端開口のうち一方が一方の銅箔層で塞がれた形状を示し、有底孔型或いは有底穴型ビアホールなどの表現をとることもできる。

本発明は、微細回路パターンの実現が可能な薄膜の銅箔層上で未貫通型ビアホールを形成することができるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法に適用可能である。

従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 銅箔層が５μｍ以下の厚さを有する時、従来のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法によって形成したＶＯＰ用銅張積層板の断面図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示すフローチャートである。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。 本発明によるＶＯＰ用銅張積層板の製造方法を示す工程図である。

符号の説明

１００ 第１銅箔層
１１０ 第１保護層
１２０ 第２銅箔層
１３０ 第２保護層
１４０ 絶縁層
１５０ 接着層
１６０ 積層体
１７０ ビアホール
１８０ 銅張積層板
１９０ 鍍金層

Claims (7)

1. （Ａ）一面に保護層が形成された第１及び第２銅箔層を提供する段階と、
   （Ｂ）接着層を中心として上下部にそれぞれ第１銅箔層、絶縁層及び第２銅箔層を積層する段階と、
   （Ｃ）前記第２銅箔層の一面に形成された保護層を除去し、前記第２銅箔層の一部分を除去する段階と、
   （Ｄ）前記第２銅箔層が除去された領域でレーザー加工によって前記絶縁層のみを除去してビアホールを形成する段階と、
   （Ｅ）前記第１銅箔層の一面に形成された保護層及び前記接着層を除去して二枚の銅張積層板を形成する段階とを含み、
   前記（Ｂ）段階において、前記第１銅箔層及び前記第２銅箔層の一面に形成された保護層は絶縁層と接しないように積層することを特徴とするＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。
2. 前記保護層は金属層であることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。
3. 前記第１銅箔層及び前記第２銅箔層は５μｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。
4. 前記接着層は熱伝導度の高い物質から形成されることを特徴とする請求項１に記載のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。
5. 前記（Ｃ）段階において、前記第２銅箔層の一部分はエッチング工程で除去することを特徴とする請求項１に記載のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。
6. 前記（Ｅ）段階の後に、
   （Ｆ）前記銅張積層板上に鍍金層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。
7. 前記（Ｅ）段階の後に、
   （Ｇ）前記ビアホールの内部を導電性ペーストで積層する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＶＯＰ用銅張積層板の製造方法。

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