JP2010129997A - 埋込みパターンを持つプリント基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路絶縁層の内部に埋め込まれることにより、アンダーカットの発生がなく、微細回路の具現が可能なプリント基板の製造方法及び構造を提供する。
【解決手段】第１絶縁層３００、第１絶縁層３００上に形成され、回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層５００、及び開口部に充填された導電性金属でなる回路層９００を含み、第１絶縁層３００と第２絶縁層５００の間に接合面が形成されている。
【選択図】図８
【解決手段】第１絶縁層３００、第１絶縁層３００上に形成され、回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層５００、及び開口部に充填された導電性金属でなる回路層９００を含み、第１絶縁層３００と第２絶縁層５００の間に接合面が形成されている。
【選択図】図８
Description
本発明は、埋込みパターンを持つプリント基板の構造及び製造方法に係り、より詳しくは第１絶縁層と第２絶縁層から構成される絶縁層の内部に埋め込まれた回路パターンとビアを持つプリント基板の構造、及びドライフィルムを利用して第１絶縁層上に回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層を形成するプリント基板の製造方法に関するものである。
プリント基板は、フェノール樹脂絶縁板またはエポキシ樹脂絶縁板などの絶縁材に形成された配線パターンによって、実装された部品を互いに電気的に連結して電源などを供給するとともに部品を機械的に固定させる役目をするもので、プリント基板には絶縁基板の一面にだけ配線を形成した片面ＰＣＢ、両面に配線を形成した両面ＰＣＢ、及び多層に配線したＭＬＢ（多層プリント基板；Ｍｕｌｔｉ Ｌａｙｅｒｅｄ Ｂｏａｒｄ）がある。
このようなプリント基板に配線パターンを形成する方法としては、アディティブ法（Ａｄｄｉｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ）、サブトラクティブ法（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）及びＳＡＰ（Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）などが利用されている。
近年、電子産業の発達につれて、電子部品の高機能化、小型化に対する要求が急増している。このような趨勢に対応するために、プリント基板も回路パターンの高密度化が要求されており、これに応えて多様な微細回路パターン具現工法が考案、提示されて適用されている。
近年、電子産業の発達につれて、電子部品の高機能化、小型化に対する要求が急増している。このような趨勢に対応するために、プリント基板も回路パターンの高密度化が要求されており、これに応えて多様な微細回路パターン具現工法が考案、提示されて適用されている。
本発明は、このような微細回路パターン（ｆｉｎｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｐａｔｔｅｒｎ）の具現方法の中で、回路パターンが絶縁層の内部に埋め込まれて回路パターンの高密度化を具現する方法について述べようとする。
図１は従来技術によってＭＳＡＰまたはＳＡＰで配線パターンを形成する工程を工程順に示す図である。
まず、図１Ａに示すように、配線パターン７が形成される絶縁材１にシード層３を形成し、配線パターン７が形成される部分を除いた残りの部分にメッキレジスト層５を形成した後、電気メッキを行って配線パターン７の電気メッキ層を形成する。その後、図１Ｂに示すように、レジスト層５を除去し、図１Ｃに示すように、フレッシュ（Ｆｌｅｓｈ）エッチング、クィックエッチング（Ｑｕｉｃｋ ｅｔｃｈｉｎｇ）などによって、露出したシード層３を除去することで配線パターン７を完成することになる。
しかし、フレッシュ（Ｆｌｅｓｈ）エッチング、クィックエッチング（Ｑｕｉｃｋ ｅｔｃｈｉｎｇ）などのエッチング法でシード層３の露出部を除去すれば、シード層３だけでなく配線パターン７を形成する電気メッキ層もエッチングされ、配線パターン７の側面がひどくテーパーになるか、配線幅が小さくなる。これにより、配線パターン７の短絡現像が起こるか、配線パターンの信号伝逹特性が劣化する問題点があった。
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、回路絶縁層の内部に埋め込まれることにより、アンダーカットの発生がなく、微細回路の具現が可能なプリント基板の製造方法及び構造を提供することにその目的がある。
前記目的を達成するために、本発明による埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法は、（Ａ）第１絶縁層上に回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層を形成する段階；及び（Ｂ）前記開口部に導電性金属を充填して回路層を形成する段階；を含む。
前記（Ａ）段階は、（Ｉ）第１絶縁層上にドライフィルムを積層する段階；（ＩＩ）前記ドライフィルムが回路層と同一のパターンを有するように、前記ドライフィルムにパターン溝部を形成する段階；（ＩＩＩ）前記パターン溝部に第２絶縁層を充填する段階；及び（ＩＶ）前記ドライフィルムを除去する段階；を含むことができる。
前記第１絶縁層は、前記第２絶縁層よりフィラー含量が高いことができる。
前記方法は、前記（Ａ）段階の後、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を貫通するビアホールを形成する段階さらに含み、前記（Ｂ）段階は、前記ビアホールを含む前記開口部に導電性金属を充填する段階であることができる。
前記ドライフィルムは感光性ドライフィルムであることができる。
前記方法は、前記第２絶縁層を充填する段階の後、前記ドライフィルムの上面が露出するように、前記ドライフィルム上に積層された前記第２絶縁層を除去する段階をさらに含むことができる。
前記第２絶縁層を除去する段階は、化学的エッチング工程または機械的研磨工程によって行われることができる。
また、前記目的を達成するために、本発明の埋込みパターンを持つプリント基板は、第１絶縁層；前記第１絶縁層上に形成され、回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層；及び前記開口部に充填された導電性金属でなる回路層；を含み、前記第１絶縁層と第２絶縁層の間に接合面が形成されている。
前記第１絶縁層は、前記第２絶縁層よりフィラー含量が高いことができる。
前記プリント基板は、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を貫通する導電性金属でなるビアをさらに含むことができる。
本発明の特徴及び利点は添付図面に基づく以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。本明細書及び請求範囲に使用された用語または単語は通常的で辞書的な意味といて解釈されてはいけなく、発明者が自分の発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想に合う意味及び概念として解釈されなければならない。
本発明による埋込みパターンを持つプリント基板は、回路及びビアが絶縁層の内部に埋め込まれた形態なので、回路パターンのアンダーカット発生がなく、微細なピッチの回路パターンを持つ。
一方、本発明による埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法によれば、ドライフィルムを利用して第２絶縁層に回路形成用開口部をパターニングするので、埋込みパターンを形成するための既存のインプリント方式またはレーザートレンチ方式に比べ、工程が簡素化し、工程費用が節減されるという利点がある。
以下、本発明による電子部品内蔵型プリント基板の製造方法の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。添付図面の全般にわたって、同一ないし対応する構成要素は同一の図面符号を付け、その重複した説明は省略する。本明細書において、上部、下部などの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別するために使用するもので、構成要素が前記用語によって制限されるものではない。
図２〜図８は本発明の好適な実施例による埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法を工程順に示す図である。
まず、図２に示すように、コアとして使用される両面銅張積層板（ＣＣＬ）が提供されれば、銅箔１１０上に第１絶縁層３００を積層する。両面銅張積層板は、絶縁基板１００の両面に銅箔１１０が積層されてなる。第１絶縁層３００は電気絶縁素材の高分子物質でなり、例えばエポキシ樹脂を含むプリプレグであることができる。
本実施例においては、コア基材として両面銅張積層板を使用する方法について説明するが、本発明がこれに限定されるものではなく、コアとして使用される基材は導電性金属で配線パターンが形成された片面、両面、多層プリント基板であることができ、第１絶縁層３００そのものがコアとして使用できることもできる。
ついで、図３に示すように、第１絶縁層３００上に回路層９００と同一のパターンを持つドライフィルム４００を形成する。この際、ドライフィルム４００は感光性ドライフィルム４００のものが好ましい。感光性ドライフィルム４００は、光遮断パターンを持つマスクを使用して選択的に硬化してパターニングすることができる素材である。第１絶縁層３００上にドライフィルム４００を積層し、光遮断マスクを用いて、ドライフィルム４００が回路層９００と同一のパターンを有するように、露光及び現像することで、ドライフィルム４００にパターン溝部４１０を形成する。
この工程でドライフィルム５００の厚さを調節することにより、後に形成される回路層９００の回路パターン９１０の高さを調節することが可能なので、高密度の薄型プリント基板を製造する場合、ドライフィルム５００の厚さを薄くすることが好ましい。
ついで、図４に示すように、パターン溝部４１０に第２絶縁層５００を充填する。第２絶縁層５００は第１絶縁層３００と同一の物質でなることができるが、パターン溝部４１０にうまく充填できるように、第１絶縁層３００よりフィラーの含量が少ない樹脂を使用することが好ましい。また、同じ理由で、第２絶縁層５００に含まれたフィラーの平均粒径は第１絶縁層３００に含まれたフィラーの平均粒径より小さいことが好ましい。フィラーは絶縁樹脂に剛性または伝熱性を付与するために絶縁樹脂に添加する材料で、例えばアルミニウム化合物、カルシウム化合物、カリウム化合物、マグネシウム化合物、または珪素化合物を採用することができる。
一方、本実施例においては、第１絶縁層３００の積層後に順次第２絶縁層５００を積層するため、第１絶縁層３００と第２絶縁層５００の間には表面粗度によって区別される接合面が生成される。
この際、図５Ａに示すように、第２絶縁層５００をドライフィルム４００に形成されたパターン溝部４１０に充填するに際して、ドライフィルム４００の上面が第２絶縁層５００で覆われることができる。このような場合は、後続工程でドライフィルム４００の除去を容易にするために、ドライフィルム４００上に積層された第２絶縁層５００を除去しなければならない。
これは、図５Ｂに示すように、プラズマを用いる乾式エッチング法、あるいは、例えばエッチング液供給部６１０を通じて供給された有機アルカリまたはアルカリ水溶液によるウェット（ｗｅｔ）エッチング法である化学的エッチング工程によって第２絶縁層５００を厚さ方向に一部を除去することで行うことができ、あるいは、図５Ｃに示すように、例えばバフ６３０（ｂｕｆｆ）を使用する機械的な研磨工程によってドライフィルム４００上に形成された第２絶縁層を除去することができる。また、図示されていないが、ベルトサンダーまたは研磨用ブラッシュを使用することも可能である。
ついで、図６に示すように、剥離液でドライフィルム４００を除去する。ドライフィルム４００を除去することにより、第１絶縁層５００の開口部５１０が形成された部分に第１絶縁層３００を貫通させてコア層の銅箔１１０を露出するビアホール７００を形成する。ビアホール７００の形成は、例えばＹＡＧレーザーまたはＣＯ２レーザーを用いるレーザードリルで行うことができる。
ついで、図８に示すように、ビアホール７００を含む開口部５１０に導電性金属を充填して回路層９００を形成する段階である。第１絶縁層３００及び第２絶縁層５００上にシード層を形成し、このシード層を引込線として電解メッキを行って電解メッキ層を形成する。シード層及び電解メッキ層は、例えば金、銀、銅、ニッケルなどの導電性金属でなることができる。その後、第２絶縁層５００上に形成された無電解シード層及び電解メッキ層を除去する。例えば、バフ６３０研磨機、研磨用ブラッシュ、またはベルトサンダーを用いて、第２絶縁層５００上に形成されたシード層及び電解メッキ層を除去することにより、回路パターン９１０及びビア９３０でなる回路層９００を完成する。
前述したような埋込みパターンを持つプリント基板の製造工程によれば、ドライフィルム４００を用いて第２絶縁層５００に回路パターン９１０形成用開口部をパターニングするため、既存のレーザートレンチ方式に比べ、開口部の幅及び深さが一様であり、均一の高さを有する回路パターンを形成することができる利点がある。
また、埋込みパターンを形成するための既存のインプリント方式やレーザートレンチ方式に比べ、工程が簡素化し、工程費用が節減するという利点がある。
以下、図８に基づいて、本発明の好適な実施例による埋込みパターンを持つプリント基板の構造を説明する。
図８に示すように、本実施例による埋込みパターンを持つプリント基板は、第１絶縁層３００、第１絶縁層３００上に形成され、回路層９００形成用開口部５１０持つ第２絶縁層５００、及び開口部５１０に充填された導電性金属でなる回路層９００を含む構成で、第１絶縁層３００及び第２絶縁層５００を貫通する導電性金属でなるビア９３０をさらに含むことができる。
この際、第１絶縁層３００と第２絶縁層５００の間には、他の部分との粗度差によって区別される接合面が存在する。このような接合面は、第１絶縁層３００と第２絶縁層５００が同時に形成されなくて順次形成される工程の順序によって不可避に生成される。
ここで、第１絶縁層３００及び第２絶縁層５００は、例えばフィラーを含むエポキシ樹脂、ガラスエポキシ（ｇｌａｓｓ ｅｐｏｘｙ）樹脂、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）を含むエポキシ樹脂などでなることができ、この材料が特別に限定されるものではない。また、第１絶縁層３００と第２絶縁層５００は同一材料で構成される必要はなく、異種材料で構成されることができる。
この際、第１絶縁層３００は第２絶縁層５００よりフィラー含量の高いものが好ましく、もっと好ましくは第１絶縁層３００に含まれたフィラーの平均粒径が第２絶縁層５００に含まれた平均粒径より大きい。
前述したような本実施例による埋込みパターンを持つプリント基板は、回路パターン９１０及びビア９３０が第２絶縁層５００の内部に埋め込まれた形態なので、回路パターン９１０のアンダーカットの発生がない微細なピッチの回路パターン９１０を持つ利点がある。
また、絶縁層の内部に埋め込まれた回路パターンの高さが一様であるので、向上した電気信号伝達性能を持つ。
一方、本発明は前記開示した実施例に限定されるものではなく、本発明の思想及び範囲を逸脱しない範囲内で多様に修正及び変形できることが当該技術分野で通常の知識を持った者に明らかであろう。よって、そのような変形例または修正例は本発明の特許請求範囲に属するものである。
本発明に係る埋込みパターンを持つプリント基板及びその製造方法は、第１絶縁層と第２絶縁層から構成される絶縁層の内部に埋め込まれた回路パターンとビアを持つプリント基板に適用可能である。
１００ 絶縁基板
１１０ 銅箔
３００ 第１絶縁層
４００ ドライフィルム
４１０ パターン溝部
５００ 第２絶縁層
５１０ 開口部
６１０ エッチング液供給部
６３０ バフ研摩機
７００ ビアホール
９００ 回路層
９１０ 回路パターン
９３０ ビア
１１０ 銅箔
３００ 第１絶縁層
４００ ドライフィルム
４１０ パターン溝部
５００ 第２絶縁層
５１０ 開口部
６１０ エッチング液供給部
６３０ バフ研摩機
７００ ビアホール
９００ 回路層
９１０ 回路パターン
９３０ ビア
Claims (10)
- （Ａ）第１絶縁層上に回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層を形成する段階；及び
（Ｂ）前記開口部に導電性金属を充填して回路層を形成する段階；
を含むことを特徴とする、埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。 - 前記（Ａ）段階は、
（Ｉ）第１絶縁層上にドライフィルムを積層する段階；
（ＩＩ）前記ドライフィルムが回路層と同一のパターンを有するように、前記ドライフィルムにパターン溝部を形成する段階；
（ＩＩＩ）前記パターン溝部に第２絶縁層を充填する段階；及び
（ＩＶ）前記ドライフィルムを除去する段階；
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。 - 前記第１絶縁層は前記第２絶縁層よりフィラー含量が高いことを特徴とする、請求項１に記載の埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。
- 前記（Ａ）段階の後、前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を貫通するビアホールを形成する段階さらに含み、
前記（Ｂ）段階は、前記ビアホールを含む前記開口部に導電性金属を充填する段階であることを特徴とする、請求項１に記載の埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。 - 前記ドライフィルムは、感光性ドライフィルムであることを特徴とする、請求項２に記載の埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。
- 前記第２絶縁層を充填する段階の後、
前記ドライフィルムの上面が露出するように、前記ドライフィルム上に積層された前記第２絶縁層を除去する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。 - 前記第２絶縁層を除去する段階は、化学的エッチング工程または機械的研磨工程によって行われることを特徴とする、請求項６に記載の埋込みパターンを持つプリント基板の製造方法。
- 第１絶縁層；
前記第１絶縁層上に形成され、回路層形成用開口部を持つ第２絶縁層；及び
前記開口部に充填された導電性金属でなる回路層；
を含み、
前記第１絶縁層と第２絶縁層の間に接合面が形成されたことを特徴とする、埋込みパターンを持つプリント基板。 - 前記第１絶縁層は、前記第２絶縁層よりフィラー含量が高いことを特徴とする、請求項８に記載の埋込みパターンを持つプリント基板。
- 前記第１絶縁層及び前記第２絶縁層を貫通する導電性金属でなるビアをさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の埋込みパターンを持つプリント基板。
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