JP2008112995A - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フリップチップを接続するためのソルダの量を調節することができるし、絶縁体の内部にソルダが充填されているので、チップを実装した後にパッケージの全体的な厚みを減少させることができ、扁平なバンプパッドを形成することにより、コイニング（ｃｏｉｎｉｎｇ）作業のリードタイムを減らすことができる回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】ソルダバンプが安着されるバンプパッドを含む回路基板の製造方法は、（ａ）第１キャリアの一面にソルダペッドを形成する段階と、（ｂ）ソルダペッドをカバーしながら、バンプパッドに対応する領域まで延長される金属膜を形成する段階と、（ｃ）第１キャリアの一面に金属膜と電気的に接続する回路層及び回路パターンを形成する段階と、（ｄ）第１キャリアの一面と絶縁体とが対向するように圧着する段階と、及び（ｅ）第１キャリアを除去する段階とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、回路基板及びその製造方法（Ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ ａｎｄ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅｒｅ ｏｆ）に関する。

最近、電子産業の発達により電子部品の高性能化、高機能化、小型化が要求されており、これにより、ＳＩＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｐａｃｋａｇｅ）、３Ｄパッケージなど表面実装部品用基板においても高集積化、薄型化、微細回路パターン化が求められている。特に、電子素子を基板に表面実装する技術において、電子素子と基板との電気的接続がワイヤボンディングからフリップチップボンディングに代替されている。

従来技術によるフリップチップボンディング技術は、フリップチップと基板との間にソルダバンプを介在して相互間に電気的に接続することになるが、フリップチップと基板との間の電気的接続の信頼性を確保するために、ソルダバンプにコイニング（ｃｏｉｎｉｎｇ）作業を実施しなくてはならない。このような、コイニング作業はユニットそれぞれに対して行われる工程であるため、長いリードタイム（ｌｅａｄ ｔｉｍｅ）がかかるという問題点がある。

また、フリップチップと基板との間の電気的接続の信頼性を確保するために、フリップチップのソルダバンプが安着される基板のバンプパッドにまた別のソルダバンプを形成する場合、フリップチップを実装した後のパッケージの全体の厚みが増加するという問題点がある。

また、従来技術により基板に形成された回路パターンは、基板の上部に露出されているので、基板の全体的な高さが増加し、回路パターンと基板との接合部分にアンダーカット（ｕｎｄｅｒ ｃｕｔ）が発生して回路が基板より剥離されるという問題点がある。

本発明は、キャリアにソルダペッドを含むバンプパッド及び回路パターンを予め形成して、これを絶縁体に転写することによりバンプパッド及び回路パターンが基板中に埋め込まれ、かつ、高密度の回路パターン及び扁平なバンプパッドを有する回路基板及びその製造方法を提供する。

本発明の一実施形態によれば、溝を備える絶縁体と、溝の一部を占める回路層と、回路層上の溝のその他の部分を充填するソルダペッドと、及び、回路層と電気的に接続し、一部が絶縁体の表面に露出されるように絶縁体に埋め込まれる回路パターンとを含む回路基板が提供される。

回路パターンは、絶縁体の両面にそれぞれ埋め込まれ形成されてもよい。

回路層とソルダペッドとの間に介在される金属膜をさらに備えてもよい。

回路層は、溝の底、及び底より延長されて溝の側壁の一部に形成されてもよく、金属膜は回路層をカバーするようにできる。

ソルダペッドは、鉛（Ｐｂ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）の中の少なくともいずれか一つを含むことができ、金属膜は、金（Ａｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の中の少なくともいずれか一つを含むことができる。

また、本発明の別の実施形態によれば、ソルダバンプが安着するバンプパッドを備える回路基板を製造する方法において、（ａ）第１キャリアの一面にソルダペッドを形成する段階と、（ｂ）ソルダペッドをカバーしながら、バンプパッドに対応する領域まで延長される金属膜を形成する段階と、（ｃ）第１キャリアの一面に金属膜と電気的に接続する回路層及び回路パターンを形成する段階と、（ｄ）第１キャリアの一面と絶縁体とが対向するように圧着する段階と、及び（ｅ）第１キャリアを除去する段階とを含む回路基板の製造方法が提供される。

段階（ｅ）の後に、絶縁体を平坦化する段階をさらに含むことができる。

段階（ａ）は、（ａ１）第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成してソルダペッドに対応する凹状のパターンを形成する段階と、（ａ２）凹状のパターンにソルダペーストを充填する段階と、（ａ３）ソルダペーストをリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）する段階と、及び（ａ４）フォトレジストを除去する段階とを含むことができる。

段階（ｂ）は、（ｂ１）第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成してバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成する段階と、（ｂ２）凹状のパターンに金属膜を形成する段階と、及び（ｂ３）フォトレジストを除去する段階とを含むことができる。

段階（ｃ）は、（ｃ１）第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して回路パターン及びバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成する段階と、（ｃ２）凹状のパターンに導電性材料を充填する段階と、及び（ｃ３）フォトレジストを除去する段階とを含むことができる。

段階（ｃ２）は、電解メッキを行うことでなることができる。

段階（ａ）は、（ｆ）第２キャリアの一面に基板パッドを形成する段階を含み、段階（ｃ）は、（ｇ）第２キャリアの一面に基板パッドと電気的に接続する回路パターンを形成する段階を含み、段階（ｄ）は、（ｈ）絶縁体の両面に第１キャリアの一面及び第２キャリアの一面がそれぞれ対向するように圧着する段階を含み、段階（ｅ）は、（ｉ）第１キャリア及び第２キャリアを除去する段階を含むことができる。

段階（ｉ）の後に、（ｊ）絶縁体の両面を平坦化する段階と、（ｋ）絶縁体にビア（ｖｉａ）を形成する段階と、及び（ｌ）絶縁体の表面にソルダレジストを塗布する段階とをさらに含むことができる。

上述した以外の別の実施形態、特徴、利点が以下の図面、本発明の特許請求の範囲及び発明の詳細な説明により明確になるだろう。

本発明の好ましい実施例によれば、フリップチップを接続するためのソルダの量を調節することができ、基板の内部にソルダが充填されているので、チップの実装の後にパッケージの全体的な厚みを減少させることができ、扁平なバンプパッドを形成することにより、コイニング（ｃｏｉｎｉｎｇ）作業のリードタイムを減らすことができる。

また、高密度の回路が形成された回路基板を製作することができ、このように製作された回路基板は、回路が基板内部に形成されているので、回路と基板との間の接着力が高くて回路の剥離が少なく、基板の全体的な厚みを減らすことができる。

また、回路が基板の内部に形成されているので、平坦度が優れて熱放出が容易である。また、基板の反りの発生が少なく、隣接回路の間のイオンマイグレーション（ｉｏｎ−ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）に対する信頼性を高めることができる。

以下、本発明による回路基板及びその製造方法の好ましい実施例を添付図面を参照して詳しく説明するが、添付図面を参照して説明することにおいて、同一であるか対応する構成要素は同一の図面番号を付与し、これに対する重複される説明は略する。

図１は、本発明の好ましい一実施例によるチップが安着された回路基板の断面図である。図１を参照すると、チップ１２、ソルダバンプ１４、絶縁体１６、アンダーフィル１８、バンプパッド２３、基板パッド３０、ソルダペッド（ソルダパッド）２０、金属膜２２、回路層２４、回路パターン２６、ソルダボール３２、ビア２８、ソルダレジスト３４が示されている。

電子製品が高集積化、高性能化、小型化になることにつれ半導体チップと回路基板との連結方法として、ワイヤボンディングよりフリップチップボンディングがよく用いられている。

フリップチップボンディングは、金属のワイヤの代わりにソルダバンプ１４を用いてチップ１２と回路基板との間を電気的に接続することを含む。このようなソルダバンプ１４を機械的及び外部環境から保護するためにアンダーフィル１８を行った後、チップ１２が付着された回路基板の反対面に外部回路基板との電気的接続のためにソルダボール３２（ｓｏｌｄｅｒ ｂａｌｌ）を付着する。このようなフリップチップボンディングは、チップ１２と回路基板との電気的距離が短くなるので電気的高速化の長所があり、さらに、高集積化に応じて、ソルダバンプ１４をアレイ（ａｒｒａｙ）配列することによりチップ１２の多ピン化にも対応できるという長所がある。

ソルダバンプ１４は、チップ１２の金属パッド（図示せず）に結合されており、このようなチップ１２に結合されたソルダバンプ１４は回路基板に形成されたバンプパッド２３と結合され電気的接続が可能になる。

ソルダバンプ１４とバンプパッド２３との連結は、ソルダバンプ１４をバンプパッド２３と整列して安着した後、オーブンに入れてリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）を経ることで、ソルダ（ｓｏｌｄｅｒ）によりチップ１２と回路基板とが連結される。

従来には、バンプパッド２３として、ニッケル／金メッキからなった金属パッドを用い、金属パッド上にソルダバンプ１４を備えることによりチップ１２と回路基板とを連結したが、本実施例では、ソルダペッド２０と金属膜２２とを含んでなったバンプパッド２３を用いることにより電気的接続の信頼性を確保した。すなわち、ソルダバンプ１４と同一材料のソルダペッド２０を用いてリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程時、ソルダが溶融されソルダバンプ１４とソルダペッド２０とがよく結合されるようにした。バンプパッド２３とソルダバンプ１４との結合によりチップ１２と回路基板とが結合することになったら、ソルダを保護するためにエポキシなどが含まれているアンダーフィル１８材料を用いて、チップ１２と回路基板との間を充填しアンダーフィル１８を行う。

次に、チップ１２が安着された回路基板の反対面に、外部回路基板などと電気的に接続するためのソルダボール３２を付着することで、半導体パッケージを完成する。ソルダボール３２は回路基板上に形成された基板パッド３０と結合して外部回路基板との結合のための面配列をなすことにより、高集積化、多ピン化を可能にさせる。

本実施例の回路基板は、溝を備える絶縁体と、溝の一部を占める回路層２４と、回路層２４の上の溝のその他の部分を充填するソルダペッド２０と、及び、回路層２４と電気的に接続し、一部が絶縁体１６の表面に露出されるように絶縁体１６に埋め込まれる回路パターン２６とで構成される。このような回路パターン２６は、絶縁体１６の両面にそれぞれ埋め込まれ形成されることができる。

また、回路層２４とソルダペッド２０との接着力向上のために、回路層２４とソルダペッド２０との間に金属膜２２を備える。バンプパッド２３は、このようなソルダペッド２０と金属膜２２とを含んでなり、ソルダバンプ１４が安着されて回路層２４を介して回路パターン２６と連結される。

特に、回路層２４は、絶縁体１６上に形成された溝の底、及び底より延長されて溝の側壁の一部に形成されるようにすることができる。この時、金属膜２２は回路層２４をカバーするようにする。すなわち、絶縁体１６上に形成された溝の一部を回路層２４が占め、その上に金属層が積層され、金属層の上にソルダペッド２０を備えることができるが、回路層２４が溝の底、及び底から延長されて溝の側壁の一部に形成されてまた別の小さい溝を形成し、その回路層２４を金属膜２２が覆うようにし、溝のその他の部分をソルダで充填してソルダペッド２０を形成することである。この際、金属膜２２の一部とソルダペッド２０とが絶縁体１６から露出され、露出された金属膜２２の一部とソルダペッド２０とがバンプパッド２３をなしてその上にソルダバンプ１４が安着される。

回路層２４は、絶縁体１６にある回路パターン２６の一部であってもよく、回路パターン２６と接続されてチップ１２と、絶縁体１６にある回路パターン２６とを電気的に接続させる。

ソルダペッド２０は、ソルダバンプ１４と同じ材料であってもよく、鉛（Ｐｂ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）の中の少なくともいずれか一つを含むことができる。

また、金属膜２２は、ソルダペッド２０の保護と、回路層２４との接着力を向上するためのものであって、金（Ａｕ）やニッケル（Ｎｉ）をメッキして形成してもよく、ニッケル（Ｎｉ）をメッキした後、その上にまた金（Ａｕ）をメッキして形成してもよい。勿論、金属膜２２なしで、回路層２４の上に直接ソルダペッド２０を備えてもよい。

一方、本実施例による回路基板の回路パターン２６は、一部が基板の表面に露出されるように絶縁体１６に埋め込まれている。回路パターン２６が絶縁体１６に埋め込まれているため、回路と絶縁体１６との間の接着力が高くて回路の剥離が少ないし、回路基板の全体的な厚みを減らすことができる。さらに、回路が絶縁体１６の内部に埋め込まれるので、平坦度が優れ熱放出が容易である。さらに、回路基板の反りの発生が少なく、隣接回路間のイオンマイグレーション（ｉｏｎ−ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）に対する信頼性を高めることができる。

図２は、本発明の好ましい一実施例によるバンプパッド及び回路パターンの形成過程を示す流れ図である。図２を参照すると、ソルダペースト４０、感光性材料３５、フォトレジスト３６、シード層３８、第１キャリア４２、金属膜２２、回路層２４、ソルダペッド２０、回路パターン２６が示されている。

第１キャリア上にバンプパッド２３及び回路パターン２６を形成する過程は、第１キャリア４２の一面にソルダペッド２０を形成し、ソルダペッド２０をカバーしながらバンプパッド２３に対応する領域まで延長される金属膜２２を形成し、キャリアの一面に金属膜２２と電気的に接続する回路パターン２６を形成する過程を経る。

第１キャリア４２の一面にソルダペッド２０を形成する過程は、図２の（ａ）及び（ｂ）を参照すると、第１キャリア４２の一面に選択的にフォトレジスト３６を形成してソルダペッド２０に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンにソルダペースト４０を充填し、ソルダペースト４０をリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）した後、フォトレジスト３６を除去すれば、ソルダペッド２０を形成することができる。

第１キャリア４２の一面に選択的にフォトレジスト３６を形成して凹状のパターンを形成する方法は、既存設備を用いて先ず、 第１キャリア４２の一面に感光性材料３５を塗布し、ソルダバンプ１４が安着される複数のバンプパッド２３内のソルダペッド２０の領域に対応するようにフォトマスクを製作した後、これを感光性材料３５が塗布された第１キャリア４２の一面に積層して紫外線で露光する。露光の後に感光性材料３５の非硬化部分を現像液で現像すれば、第１キャリア４２の一面にソルダペッド２０の形成領域に対応する凹状のパターンが形成される。現像液により除去されなかった硬化部分の感光性材料３５は、フォトレジスト３６となる。

第１キャリア４２に凹状のパターンが形成されたら、凹状のパターンにソルダペースト４０を充填する。凹状のパターンにソルダペースト４０を充填する方法としては、無電解及び／または電解メッキでメッキする方法、ブレード（ｂｌａｄｅ）を用いてソルダペースト４０を充填する方法、インクジェットプリンティングでソルダペースト４０インクを充填する方法など、当業者に自明な方法がを用いることができる。凹状のパターンに充填されるソルダペースト４０は、ソルダバンプ１４と同じ材料であってもよく、鉛（Ｐｂ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）の中の少なくともいずれか一つを含むことができる。

ソルダペースト４０が充填されると、ソルダペースト４０を硬化するために、リフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程を行う。この時、ソルダペースト４０は、表面張力により上部面が丸くなり得る。リフロー工程の後、フォトレジスト３６を除去すれば、図２の（ｃ）に示したように第１キャリア４２の一面にソルダペッド２０が完成される。

上述した工程により形成されたソルダペッド２０をカバーし、バンプパッド２３に対応する領域まで延長される金属膜２２を形成する方法は、図２の（ｄ）、（ｅ）及び（ｆ）に示したように、ソルダペッド２０が形成された第１キャリア４２に選択的にフォトレジスト３６を形成してバンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンに金属膜２２を形成した後、フォトレジスト３６を除去する。

本実施例のバンプパッド２３は、ソルダペッド２０と金属膜２２とを含み、この時、バンプパッド２３の形成領域はソルダペッド２０形成領域より大きい。したがって、金属膜２２は、ソルダペッド２０をカバーし、かつ、ソルダペッド２０の形成領域とバンプパッド２３の形成領域との間に形成されるようにする。これのために、ソルダペッド２０が形成された第１キャリア４２の一面にソルダペッド２０を形成するための凹状のパターンより大きい凹状のパターンを形成する。すなわち、図２の（ｄ）に示したように、第１キャリア４２の一面にフォトレジスト３６を形成し、バンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンを形成する。凹状のパターンが形成されたら、ソルダペッド２０の保護と、後で形成される回路パターン２６との接着力を向上するために金属膜２２を形成する。

金属膜２２を形成する方法は、無電解及び／または電解メッキでメッキする方法、金属ペーストを充填する方法、インクジェットプリンティングで金属性インクを塗布する方法、スパッタリングにより金属膜２２を蒸着する方法など、当業者に自明な方法を用いることができる。凹状のパターンに形成される金属膜２２としては、金（Ａｕ）やニッケル（Ｎｉ）からなる膜を形成してもよく、ニッケル（Ｎｉ）を形成した後その上にまた金（Ａｕ）を形成することもできる。

本実施例では、金（Ａｕ）メッキを行うことで金属膜２２を形成した。金（Ａｕ）メッキを行うために、ソルダペッド２０を形成する前に第１キャリア４２の一面にシード層３８を形成する工程を行うことができ、このようなシード層３８を電極として金（Ａｕ）電解メッキを行うことができる。

ソルダペッド２０の形成領域に対応する凹状のパターンよりバンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンを大きく形成した後に金属膜２２を形成することで、金属膜２２は、既に形成されているソルダペッド２０をカバーしながら、ソルダペッド２０の形成領域とバンプパッド２３の形成領域との間に形成される。以後、バンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンを形成するためのフォトレジスト３６を除去する。

一方、バンプパッド２３の形成領域とソルダペッド２０の形成領域とを同様にする場合、ソルダペッド２０に対応する凹状のパターンを形成するためのフォトレジスト３６を除去しなく、これを用いて金属膜２２を形成してソルダペッド２０のみをカバーするようにすることもできる。また、後で説明する回路パターン２６の形成過程においても、ソルダペッド２０に対応する凹状のパターンを形成するためのフォトレジスト３６を除去しないでこれを用いる場合、ソルダペッド２０、金属膜２２及び回路パターン２６が順次積層される構造を有する回路基板を製造することも可能である。

ソルダペッド２０と金属膜２２とが形成されたら、図２の（ｇ）、（ｈ）及び（ｉ）に示すように、金属膜２２と電気的に接続する回路パターン２６を形成する。回路パターン２６を形成する方法は、ソルダペッド２０と金属膜２２とが形成された第１キャリア４２の一面に選択的にフォトレジスト３６を形成して回路パターン２６及びバンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンに導電性材料を充填した後、フォトレジスト３６を除去する。

上述した回路層２４は、回路パターン２６に含まれる。すなわち、回路層２４はバンプパッド２３の一側に形成される回路パターン２６の一部であり、回路パターン２６は、チップ１２と、回路基板及び外部回路基板と間の電気的接続を可能にさせる。したがって、第１キャリア４２の一面に選択的にフォトレジスト３６を形成して回路パターン２６及びバンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンを形成することで、回路層２４と回路パターン２６とを同時に形成できるようにする。

回路パターン２６及びバンプパッド２３の形成領域に対応する凹状のパターンが形成されたら、凹状のパターンに導電性材料を充填する。導電性材料を充填する方法としては、無電解及び／または電解メッキでメッキする方法、導電性ペーストを充填する方法、インクジェットプリンティングで導電性インクを充填する方法、伝導性ポリマーを重合させて充填する方法など、当業者に自明な方法を用いることができる。凹状のパターンに充填する導電性材料としては、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）など、当業者に自明な導電性物質を用いることができる。

本実施例においては、シード層３８が形成された第１キャリア４２を用いてシード層３８を電極として銅（Ｃｕ）電解メッキを行い、凹状のパターンに導電性材料の銅（Ｃｕ）を充填する。一方、第１キャリア４２が絶縁性樹脂などからなった場合には、先ず、無電解メッキを行ってシード層３８を形成した後、これを電極として電解メッキを行い凹状のパターンに導電性材料を充填することもできる。以後、導電性材料が充填されたら、フォトレジスト３６を除去する。

上述した過程を経れば、一面にバンプパッド２３及び回路パターン２６が凸型で形成された第１キャリア４２を製作することができる。

図３は、本発明の好ましい一実施例による回路基板の製造過程を示す流れ図である。図３を参照すると、ソルダペッド２０、金属膜２２、回路層２４、基板パッド３０、シード層３８、回路パターン２６、第１キャリア４２、絶縁体１６、第２キャリア４４、ビア２８、ソルダレジスト３４が示されている。

本実施例は、一度の圧着で絶縁体１６の一面にバンプパッド２３及び回路パターン２６を形成し、絶縁体１６の他面に基板パッド３０及び回路パターン２６を形成する過程を示す。勿論、絶縁体１６の一面にバンプパッド２３及び回路パターン２６を転写した後、他面に基板パッド３０及び回路パターン２６を順次に転写することも可能である。

一方、絶縁体１６の一面だけにバンプパッド２３及び回路パターン２６を転写することも可能である。この場合、絶縁体１６の他面には加圧のための加圧キャリア（図示せず）を備え、同一圧力を加えることができるようにする。

先ず、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、上述した方法に応じて一面にバンプパッド２３及び回路パターン２６が凸状に形成された第１キャリア４２を備える。

次に、第２キャリア４４の一面に選択的にフォトレジストを形成して基板パッド３０の形成領域に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンにニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び銅（Ｃｕ）の中の少なくともいずれか一つを含む導電性材料を充填した後、フォトレジストを除去することにより基板パッド３０を形成する。基板パッド３０が形成されたら、第２キャリア４４の一面に選択的にフォトレジストを形成して絶縁体１６の他面に形成しようとする回路パターン２６に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンに導電性材料を充填した後、フォトレジストを除去することで、一面に基板パッド３０及び回路パターン２６が凸状に形成された第２キャリア４４を備える。

次に、絶縁体１６の両面に、バンプパッド２３及び回路パターン２６が形成された第１キャリア４２の一面と、基板パッド３０及び回路パターン２６が形成された第２キャリア４４の一面とがそれぞれ対向するように圧着した後、第１キャリア４２及び第２キャリア４４を除去すれば、バンプパッド２３、基板パッド３０及び回路パターン２６が絶縁体１６に埋め込まれ転写される。

シード層３８が形成されたキャリアを用いた場合、図３の（ｃ）に示すように、絶縁体１６の一面または両面をエッチングしたり、または、化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）を実施してシード層３８を除去し、回路基板を平坦化する。

絶縁体１６は、熱可塑性樹脂及びガラスエポキシ樹脂の中の少なくともいずれか一つを含み、バンプパッド２３、基板パッド３０及び回路パターン２６を絶縁体１６に転写する場合、絶縁体１６は軟化状態にある。すなわち、熱可塑性または／及びガラスエポキシ樹脂の軟化温度以上に加熱して絶縁体１６を軟化状態にさせた後、第１キャリア４２及び第２キャリア４４に凸状で形成されたバンプパッド２３、基板パッド３０及び回路パターン２６を軟化状態の絶縁体１６に埋め込み、その後第１キャリア４２及び第２キャリア４４を分離または除去し 、絶縁体１６が硬化されたら、バンプパッド２３、基板パッド３０及び回路パターン２６が埋め込まれた形態の回路基板を製作することができる。

一方、ガラス纎維に熱硬化性樹脂を浸透させ、半分硬化状態にさせたプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）を絶縁体１６として用いてもよい。

以後、図３の（ｄ）及び（ｅ）に示すように、絶縁体の一面と他面との電気的導通のためのビア２８（ｖｉａ）を形成し、基板表面の保護とソルダブリッジ（ｓｏｌｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ）の防止のためのソルダレジスト３４を塗布すれば、バンプパッド２３、基板パッド３０及び回路パターン２６が埋め込まれた回路基板を製作することができる。

図４は、本発明の好ましい一実施例による回路基板の製造方法を示す順序図である。図４を参照すると、Ｓ１００段階で、第１キャリアの一面にソルダペッドを形成する。第１キャリアの一面にソルダペッドを形成する過程は、第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成してソルダペッドに対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンにソルダペーストを充填し、ソルダペーストをリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）した後、フォトレジストを除去する過程を経ることができる。

Ｓ１１０段階で、第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して凹状のパターンを形成する方法は、既存設備を用いて、先ず、第１キャリアの一面に感光性材料を塗布し、ソルダバンプが安着される複数のバンプパッド内のソルダペッド領域に対応するようにフォトマスクを製作した後、これを感光性材料が塗布された第１キャリアの一面に積層した後、紫外線で露光する。露光の後に感光性材料の非硬化部分を現像液で現像することにより、第１キャリアの一面にソルダペッドの形成領域に対応される凹状のパターンが形成される。現像液により除去されなかった硬化部分の感光性材料は、フォトレジストになる。

第１キャリアに凹状のパターンが形成されたら、１２０段階で、凹状のパターンにソルダペーストを充填する。凹状のパターンにソルダペーストを充填する方法は、無電解及び／または電解メッキでメッキする方法、ブレードを用いてペーストを充填する方法、インクジェットプリンティングでソルダペーストインクを充填する方法など、当業者に自明な方法を用いることができる。凹状のパターンに充填されるソルダペーストとしては、ソルダバンプと同じ材料であってもよく、鉛（Ｐｂ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）の中の少なくともいずれか一つを含んでもよい。

ソルダペーストが充填されると、Ｓ１３０段階 で、ソルダペーストの硬化のためにリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）工程を行う。この時、ソルダペーストは、表面張力により上部面が丸くなり得る。リフロー工程の後、Ｓ１４０段階 で、フォトレジストを除去すれば、第１キャリアの一面にソルダペッドが完成される。

Ｓ２００段階で、ソルダペッドをカバーしながら、バンプパッドに対応する領域まで延長される金属膜を形成する。

ソルダペッドが形成された第１キャリアに選択的にフォトレジストを形成してバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンに金属膜を形成した後、フォトレジストを除去することで金属膜を形成することができる。

金属膜は、ソルダペッドをカバーしながら、ソルダペッドの形成領域とバンプパッドの形成領域との間に形成される。これのために、ソルダペッドが形成された第１キャリアの一面に、ソルダペッドを形成するための凹状のパターンより大きい凹状のパターンを形成する。

Ｓ２１０段階で、第１キャリアの一面にフォトレジストを形成してバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成する。凹状のパターンが形成されたら、ソルダペッドの保護と、後に形成される回路パターンとの接着力向上のために金属膜を形成する。本実施例では、金（Ａｕ）メッキを行って金属膜を形成した。金（Ａｕ）メッキを行うために、ソルダペッドを形成する前に第１キャリアの一面にシード層を形成する工程を行うことができ、このようなシード層を電極として金（Ａｕ）電解メッキを行うことができる。

Ｓ２２０段階で、バンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成した後、金属膜を形成することにより、金属膜は既に形成されたソルダペッドをカバーしながら、ソルダペッドの形成領域とバンプパッドの形成領域との間に形成される。

次に、Ｓ２３０段階で、バンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成するためのフォトレジストを除去する。

Ｓ３００段階で、第１キャリアの一面に金属膜と電気的に接続する回路層及び回路パターンを形成する。回路層と回路パターンとは、ソルダペッドと金属膜とが形成された第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して回路パターン及びバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンに導電性材料を充填した後、フォトレジストを除去することにより形成することができる。

回路層は回路パターンに含まれる。すなわち、回路層は、バンプパッドの下部に形成される回路パターンの一部であり、回路パターンは、チップ、回路基板及び外部回路基板との電気的接続を可能にさせる。したがって、Ｓ３１０段階で、第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して回路パターン及びバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成することで、回路層と回路パターンとを同時に形成できるようにする。

回路パターン及びバンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンが形成されたら、Ｓ３２０段階で、凹状のパターンに導電性材料を充填する。本実施例では、シード層の形成された第１キャリアを用いて、これを電極として銅（Ｃｕ）電解メッキを行い凹状のパターンに導電性材料の銅（Ｃｕ）を充填する。一方、第１キャリアが絶縁性樹脂などからなった場合には、先ず、無電解メッキを行ってシード層（Ｓｅｅｄ ｌａｙｅｒ）を形成した後、これを電極として電解メッキを行うことにより、凹状のパターンに導電性材料を充填することもできる。以後、Ｓ３３０段階で、導電性材料が充填されると、フォトレジストを除去する。上述した過程を経ると、一面にバンプパッドと回路パターンが凸状で形成された第１キャリアを製作することができる。

Ｓ４００段階で、絶縁体の一面のみにバンプパッド及び回路パターンを転写する場合、第１キャリアの一面と絶縁体とが対向するように圧着する。

絶縁体は、熱可塑性樹脂及びガラスエポキシ樹脂の中の少なくともいずれか一つを含み、バンプパッド及び回路パターンを絶縁体に転写する場合、絶縁体は軟化状態にある。すなわち、熱可塑性または／及びガラスエポキシ樹脂の絶縁体を軟化温度以上で加熱して軟化状態にさせた後、第１キャリアに凸状で形成されたバンプパッド及び回路パターンを軟化状態の絶縁体に埋め込まれるようにする。一方、ガラス纎維に熱硬化性樹脂を浸透させ、半分硬化状態にさせたプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）を絶縁体として用いることもできる。

Ｓ５００段階で、第１キャリアを絶縁体から分離または除去し、絶縁体が硬化されたら、バンプパッド及び回路パターンが絶縁体に埋め込まれ転写される。

Ｓ６００段階で、絶縁体の一面または両面を平坦化する。シード層が形成されたキャリアを用いた場合、絶縁体の一面または両面をエッチングしたり、または化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）をすることによりシード層を除去することができ、絶縁体の一面または両面の一部をＣＭＰにより研磨することで回路基板を全体的に平坦化させる。

一方、一度の圧着で、絶縁体の一面にバンプパッド及び回路パターンを形成し、絶縁体の他面に基板パッド及び回路パターンを形成しようとする場合には、先ず、上述した方法に従い一面にバンプパッド及び回路パターンが凸状で形成された第１キャリアを備える。

次に、第２キャリアの一面に選択的にフォトレジスを形成して基板パッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンにニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）及び銅（Ｃｕ）の中の少なくともいずれか一つを含む導電性材料を充填した後、フォトレジストを除去することで基板パッドを形成する。基板パッドが形成されたら、第２キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して絶縁体の他面に形成しようとする回路パターンに対応する凹状のパターンを形成し、凹状のパターンに導電性材料を充填した後、フォトレジストを除去することで、一面に基板パッド及び回路パターンが凸状で形成された第２キャリアを備える。

次に、絶縁体の両面に、バンプパッド及び回路パターンが形成された第１キャリアの一面と、基板パッド及び回路パターンが形成された第２キャリアの一面とがそれぞれ対向するように圧着した後、第１キャリア及び第２キャリアを除去すれば、バンプパッド、基板パッド及び回路パターンが絶縁体に埋め込まれ転写される。シード層が形成されたキャリアを用いた場合、絶縁体の一面または両面をエッチングしたり、または化学的機械的研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ、ＣＭＰ）を行うことでシード層を除去し、基板を平坦化させる。

以後、基板の一面と他面との電気的導通のためのビア（ｖｉａ）を形成し、基板表面の保護と、ソルダブリッジ（ｓｏｌｄｅｒ ｂｒｉｄｇｅ）の防止のためのソルダレジストを塗布すれば、バンプパッド、基板パッド及び回路パターンが埋め込まれた回路基板を製作することができる。

上述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在する。

本発明の好ましい一実施例によるチップが安着された回路基板の断面図である。 本発明の好ましい一実施例によるバンプパッド及び回路パターンの形成過程を示す流れ図である。 本発明の好ましい一実施例による回路基板の製造過程を示す流れ図である。 本発明の好ましい一実施例による回路基板の製造方法を示す順序図である。

符号の説明

１２ チップ
１４ ソルダバンプ
１６ 絶縁体
１８ アンダーフィル
２０ ソルダペッド
２２ 金属膜
２３ バンプパッド
２４ 回路層
２６ 回路パターン
２８ ビア
３０ 基板パッド
３２ ソルダボール
３４ ソルダレジスト
３６ フォトレジスト
３８ シード層
４０ ソルダペースト
４２ 第１キャリア
４４ 第２キャリア

Claims (14)

1. 溝を備える絶縁体と、
   前記溝の一部を占める回路層と、
   前記回路層の上の前記溝のその他の部分を充填するソルダペッドと、及び
   前記回路層と電気的に接続し、一部が前記絶縁体の表面に露出されるように前記絶縁体に埋め込まれる回路パターンと
   を含む回路基板。
2. 前記回路パターンは、前記絶縁体の両面にそれぞれ埋め込まれることを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
3. 前記回路層と前記ソルダペッドとの間に介在される金属膜をさらに含む請求項１に記載の回路基板。
4. 前記回路層は、
   前記溝の底、及び前記底から延長され前記溝の側壁の一部に形成され、
   前記金属膜は、
   前記回路層をカバーすることを特徴とする請求項３に記載の回路基板。
5. 前記ソルダペッドは、鉛（Ｐｂ）、金（Ａｕ）及び銀（Ａｇ）の中の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
6. 前記金属膜は、金（Ａｕ）及びニッケル（Ｎｉ）の中の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項３に記載の回路基板。
7. ソルダバンプが安着されるバンプパッドを含む回路基板を製造する方法において、
   （ａ）第１キャリアの一面にソルダペッドを形成する段階と、
   （ｂ）前記ソルダペッドをカバーしながら、前記バンプパッドに対応する領域まで延長される金属膜を形成する段階と、
   （ｃ）前記第１キャリアの一面に前記金属膜と電気的に接続する回路層及び回路パターンを形成する段階と、
   （ｄ）前記第１キャリアの一面と絶縁体とが対向するように圧着する段階と、及び
   （ｅ）前記第１キャリアを除去する段階と
   を含む回路基板の製造方法。
8. 前記段階（ｅ）の後に、
   前記絶縁体を平坦化する段階をさらに含む請求項７に記載の回路基板の製造方法。
9. 前記段階（ａ）は、
   （ａ１）前記第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して前記ソルダペッドに対応する凹状のパターンを形成する段階と、
   （ａ２）前記凹状のパターンにソルダペースト４０を充填する段階と、
   （ａ３）前記ソルダペースト４０をリフロー（ｒｅｆｌｏｗ）する段階と、
   （ａ４）前記フォトレジストを除去する段階と、
   を含むことを特徴とする請求項７に記載の回路基板の製造方法。
10. 前記段階（ｂ）は、
    （ｂ１）前記第１キャリアに選択的にフォトレジストを形成して前記バンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成する段階と、
    （ｂ２）前記凹状のパターンに金属膜を形成する段階と、
    （ｂ３）前記フォトレジストを除去する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載の回路基板の製造方法。
11. 前記段階（ｃ）は、
    （ｃ１）前記第１キャリアの一面に選択的にフォトレジストを形成して回路パターン及び前記バンプパッドの形成領域に対応する凹状のパターンを形成する段階と、
    （ｃ２）前記凹状のパターンに導電性材料を充填する段階と、
    （ｃ３）前記フォトレジストを除去する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載の回路基板の製造方法。
12. 前記段階（ｃ２）は、
    電解メッキを行うことからなることを特徴とする請求項１１に記載の回路基板の製造方法。
13. 前記段階（ａ）は、
    （ｆ）第２キャリアの一面に基板パッドを形成する段階を含み、
    前記段階（ｃ）は、
    （ｇ）前記第２キャリアの一面に、前記基板パッドと電気的に接続する回路パターンを形成する段階を含み、
    前記段階（ｄ）は、
    （ｈ）前記絶縁体の両面に、前記第１キャリアの一面及び前記第２キャリアの一面がそれぞれ対向するように圧着する段階を含み、
    前記段階（ｅ）は、
    （ｉ）前記第１キャリア及び前記第２キャリアを除去する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の回路基板の製造方法。
14. 前記段階（ｉ）の後に、
    （ｊ）前記絶縁体の両面を平坦化する段階と、
    （ｋ）前記絶縁体にビア（ｖｉａ）を形成する段階と、及び
    （ｌ）前記絶縁体の表面にソルダレジストを塗布する段階と、
    をさらに含む請求項１３に記載の回路基板の製造方法。