JP2011054965A - バンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】外部連結端子としての機能を遂行することができるバンプの形成を、追加的な工程なしに一回の工程で内層回路層とともに形成させるバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法を提供する。また、バンプに追加的に半田ボールを結合する場合、半田ボールと印刷回路基板間の接合強度が大きいバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、バンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法に関するもので、内層回路層１０２が含浸された絶縁層１０６、絶縁層１０６に形成され、内層回路層１０２のうちパッド部１０３を露出させる開口部１０５を有する保護層１０１、及びパッド部１０３と一体に形成され、開口部１０５を通じて保護層１０１の内側方向から保護層１０１の外部に突出されるように形成されたバンプ１０４、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、バンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法に関する。

最近、電子製品は、多機能化及び高速化の趨勢が早い速度で進行されている。このような趨勢に応じるべく、半導体チップ、及び半導体チップと主基板を連結させる半導体チップ実装印刷回路基板も非常に早い速度で発展している。

このような半導体チップ実装印刷回路基板の発展に要求される事項は、半導体チップ実装印刷回路基板の高速化及び高密度化と密接に連関されていて、これらを満足させるため、印刷回路基板の軽薄短小化、微細回路化、優れた電気的特性、高信頼性、高速信号伝逹構造など、半導体チップ実装印刷回路基板の多くの改善及び発展が必要な実情である。

一方、従来は、内部にコア層を挿入し、印刷回路基板の歪み現象（Ｗａｒｐａｇｅ）を防止するコア基板が主に用いられてきた。しかし、コア基板の場合、厚さが厚くて信号処理時間が長いという問題点があった。これにより、印刷回路基板の発展による薄板化に応じるべく、コア層を取り除いて全体的な厚さを減らすことによって、信号処理時間を短縮することができるコアレス基板が注目されている。

図１は、従来技術による印刷回路基板の断面図である。以下、これを参照してその製造方法を説明すると、以下の通りである。

図１に図示したように、従来の印刷回路基板は、絶縁層５、前記絶縁層５上に形成され、パッド部３を含む回路層４、印刷回路基板の最外層に形成され、回路層４を保護する半田レジスト層２、及びパッド部３と連結され、外部素子と印刷回路基板の間を連結する半田ボール１を含んで構成される。

上述のように構成された印刷回路基板の製造方法は、次の通りである。

まず、キャリア（未図示）上に多層または単層の絶縁層５及び回路層４を積層する。
次に、最外層に形成されて回路層４を取り囲むように形成された半田レジスト層２を形成する。
そして、半田レジスト層２のパッド部３を露出させる開口部を加工する。
更に、半田ペーストの印刷、リフロー工程を経て半田ボール１を形成する。
最後に、キャリアを取り除いて半田ボールを備えた印刷回路基板の製作を完了する。

しかし、従来のような印刷回路基板の場合、半田ボール１を形成するために、半田レジスト層２のパッド部３を外部に露出させる開口部を形成する工程、及び半田ペーストを印刷してリフローする工程を経なければならないため、製造工程及び製造コストが増加するという問題点があった。

また、半田ボール１は、パッド部３のみによって支持されるため、半田ボール１と印刷回路基板間の接合強度が弱くて、半田ボール１が剪断力などの外力によって破壊されたり、剪断力の方向に歪むという問題点があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決するために導き出されたものであり、本発明の目的は、外部連結端子としての機能を遂行することができるバンプの形成を、追加的な工程なしに一回の工程で内層回路層とともに形成させるバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、バンプに追加的に半田ボールを結合する場合、半田ボールと印刷回路基板間の接合強度が大きいバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法を提供することにある。

本発明の好ましい第１実施例によるバンプを備えた印刷回路基板は、内層回路層が含浸された絶縁層、前記絶縁層に形成され、前記内層回路層のうちパッド部を露出させる開口部を有する保護層、及び前記パッド部と一体に形成され、前記開口部を通じて前記保護層の内側方向から前記保護層の外部に突出されるように形成されたバンプ、を含むことを特徴とする。

ここで、前記バンプの突出された表面積は、前記保護層の前記開口部の面積より広いことが好ましい。

また、前記バンプは、前記保護層の外側方向に長く形成された電気接続用ピンの形状を有することが好ましい。

更に、前記保護層は、半田レジスト層であることが好ましい。

そして、前記内層回路層及び前記バンプは、メッキされて形成されたことが好ましい。

また、前記バンプの外部に突出された面に形成された金属層をさらに含むことが好ましい。

本発明の好ましい第２実施例によるバンプを備えた印刷回路基板は、内層回路層が含浸された絶縁層、前記絶縁層に形成され、前記内層回路層のうちパッド部を露出させる開口部を有する保護層、前記パッド部と一体に形成され、前記開口部に形成されたバンプ、及び前記バンプの上面に結合された電気接続用ピンを含むことを特徴とする。

ここで、前記バンプと前記電気接続用ピンは、メッキ結合されることが好ましい。

本発明の好ましい第３実施例によるバンプを備えた印刷回路基板は、内層回路層が含浸された絶縁層、前記絶縁層に形成され、前記内層回路層のうちパッド部を露出させる開口部を有する保護層、前記パッド部と一体に形成され、前記開口部を通じて前記保護層の内側方向から前記保護層の外部に突出されるように形成されたバンプ、及び前記保護層に含浸され、一面が前記保護層の外部に露出された外層回路層、を含むことを特徴とする。

ここで、前記外層回路層は、端子部、ダミーパターン、または端子部及びダミーパターン全てを含むことが好ましい。

本発明の好ましい第１実施例によるバンプを備えた印刷回路基板の製造方法は、（Ａ）一面に形成された保護層を含んで溝が形成されたキャリアを提供する段階、（Ｂ）前記溝にバンプを形成し、前記バンプの形成と同時に前記保護層上に前記バンプと連結されるパッド部を含む内層回路層を形成する段階、（Ｃ）前記内層回路層が絶縁層に含浸されるように、前記絶縁層を前記内層回路層が形成された前記保護層に積層する段階、及び（Ｄ）前記キャリアを取り除く段階を含むことを特徴とする。

この際、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）第１離型層が形成されたキャリアを提供する段階、（Ａ２）前記キャリア上に保護層を形成する段階、（Ａ３）前記保護層を含んで前記キャリアに溝を加工する段階、及び（Ａ４）前記溝の内周面に金属層を形成する段階を含むことが好ましい。

このとき、前記（Ｂ）段階で、前記バンプは、電気接続用ピンの形状を有することが好ましい。

そして、前記キャリアの内部にストッパー層がさらに含まれることが好ましい。

また、前記ストッパー層は、金属またはセラミックスで構成されたことが好ましい。

更に、前記保護層の前記開口部の面積より、前記溝に形成された前記バンプの表面積を広く形成することが好ましい。

また、前記（Ｂ）段階で、前記バンプと前記内層回路層は、メッキ工程によって形成されることが好ましい。

このとき、前記保護層は、半田レジスト層であることが好ましい。

また、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）キャリアに保護層を形成する段階、及び（Ａ２）前記保護層を含んで前記キャリアに溝を形成する段階を含むことが好ましい。

更に、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）キャリアに溝を形成する段階、（Ａ２）前記キャリアに保護層を形成する段階、及び（Ａ３）前記保護層の前記溝と対応される位置に開口部を形成する段階を含むことが好ましい。

本発明の好ましい第２実施例によるバンプを備えた印刷回路基板の製造方法は、（Ａ）電気接続用ピンが内部に挿入され、前記電気接続用ピンの一面が外部に露出されたキャリアを提供する段階、（Ｂ）前記電気接続用ピンの一面が露出された前記キャリア上に保護層を形成し、前記保護層にホールを加工する段階、（Ｃ）前記ホールに前記電気接続用ピンと結合されるバンプを形成し、前記バンプの形成と同時に前記保護層上に前記バンプと連結されるパッド部を含む内層回路層を形成する段階、（Ｄ）前記内層回路層が絶縁層に含浸されるように、前記絶縁層を前記内層回路層が形成された前記保護層に積層する段階、及び（Ｅ）前記キャリアを取り除く段階を含むことを特徴とする。

この際、前記バンプと前記内層回路層は、メッキ工程によって形成され、前記電気接続用ピンと前記バンプは、メッキ結合されることが好ましい。

本発明の好ましい第３実施例によるバンプを備えた印刷回路基板の製造方法は、（Ａ）一面に外層回路層が形成され、前記外層回路層が含浸される保護層を含んで溝が形成されたキャリアを提供する段階、（Ｂ）前記溝にバンプを形成し、前記バンプの形成と同時に前記保護層上に前記バンプと連結されるパッド部を含む内層回路層を形成する段階、（Ｃ）前記内層回路層が絶縁層に含浸されるように、前記絶縁層を前記内層回路層が形成された前記保護層に積層する段階、及び（Ｄ）前記キャリアを取り除く段階を含むことを特徴とする。

この際、前記外層回路層は、端子部、ダミーパターン、または端子部及びダミーパターン全てを含むことが好ましい。

また、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）キャリアに外層回路層を形成する段階、（Ａ２）前記外層回路層が含浸されるように、前記キャリアに保護層を形成する段階、及び（Ａ３）前記保護層を含んで前記キャリアに溝を形成する段階を含むことが好ましい。

更に、前記（Ａ）段階は、（Ａ１）キャリアに溝を形成する段階、（Ａ２）前記キャリアに外層回路層を形成する段階、（Ａ３）前記外層回路層が含浸されるように、前記キャリアに保護層を形成する段階、及び（Ａ４）前記保護層の前記溝と対応される位置に開口部を形成する段階を含むことが好ましい。

本発明の特徴及び利点は、添付図面に基づいた以下の詳細な説明によって、さらに明らかになるであろう。

本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は、通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者が自らの発明を最善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かなう意味と概念に解釈されなければならない。

本発明によるバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法は、保護層を含んだキャリアに溝を加工し、キャリアの分離と同時にバンプを形成することによって、外部連結端子としての機能を遂行することができるバンプを追加的な工程なしに一回の工程で回路層とともに形成し、製造時間及び製造コストを節減させる長所がある。

本発明によると、バンプがパッド部と一体に形成されるため、バンプと印刷回路基板間の接合強度が大きい長所がある。特に、半田ボールが追加的にバンプに結合される場合、バンプの表面積が広くて半田ボールとバンプ間の接合面積が大きくなるため、結果的に半田ボールと印刷回路基板間の接合強度の大きくなる長所があり、これによって、半田ボールが小さくなっても要求される強度を得ることができる長所がある。

また、本発明によると、キャリアに離型層を形成することによって、キャリアの分離を容易にし、保護層が損傷されずに設計された形状を維持することができる長所がある。

更に、本発明によると、バンプを長く形成して電気接続用ピンの形状を有するようにしたり、バンプを電気接続用ピンとメッキ結合させて、一回の工程で簡便に電気接続用ピンを形成することができる長所がある。

そして、本発明によると、キャリア内部にストッパー層を備えて、高さが一定のバンプを形成することができる長所がある。

また、本発明によると、保護層に一面が外部に露出される外層回路層を含浸させることによって、受動素子などを直ちに外層回路層のうち端子部に連結したり、ダミーパターンを含んで印刷回路基板の歪み現象（ｗａｒｐａｇｅ）を節減させる長所がある。

更に、本発明によると、バンプは、メッキ工程によって形成されて、バンプと保護層間の間隔が殆どないように密着されているため、バンプの間の間隔をさらに狭くすることができる長所がある。

更にまた、本発明によると、バンプを円錐形態で作り、超音波ボンディング（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）技術を組み合わせて外部素子の端子とボンディングさせる場合、振動エネルギーが一点に密集されて面と面が接触する場合より容易に外部素子の端子とボンディングすることができる長所がある。

従来技術による印刷回路基板の断面図である。 本発明の好ましい第１実施例によるバンプを備えた印刷回路基板の断面図である。 本発明の好ましい第２実施例によるバンプを備えた印刷回路基板の断面図である。 本発明の好ましい第３実施例によるバンプを備えた印刷回路基板の断面図である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（１）である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（２）である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（３）である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（４）である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（５）である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（６）である。 図２に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（７）である。 図３に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（１）である。 図３に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（２）である。 図３に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（３）である。 図３に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（４）である。 図３に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（５）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（１）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（２）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（３）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（４）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（５）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（６）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（７）である。 図４に図示したバンプを備えた印刷回路基板を製造する方法を説明するための工程断面図（８）である。

本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は、添付図面と以下の詳細な説明および好ましい実施例によってさらに明らかになるであろう。本明細書において、各図面の構成要素に参照番号を付け加えるに際し、同一の構成要素に限っては、たとえ異なる図面に示されても、できるだけ同一の番号を付けるようにしていることに留意しなければならない。また、本発明の説明において、係わる公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要にぼかす可能性があると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。

以下、添付された図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。

（バンプを備えた印刷回路基板の構造）

図２は、本発明の好ましい第１実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ａの断面図である。以下、これを参照して本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ａに対して説明する。

図２に図示したように、本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ａは、保護層１０１、内層回路層１０２が含浸された絶縁層１０６、及びバンプ１０４を含んで、バンプ１０４が内層回路層１０２のうちパッド部１０３と一体に連結されて、保護層１０１の開口部１０５を通じて保護層１０１の外部に突出されたことを特徴とする。

保護層１０１は、内層回路層１０２を保護し、バンプ１０４を支持する部材である。

ここで、保護層１０１は、内層回路層１０２を保護することができるように、例えば、半田レジスト層であることができる。また、保護層１０１には、内層回路層１０２のうちパッド部１０３を露出させる開口部１０５が形成されることができる。

絶縁層１０６は、保護層１０１上に形成される部材であり、保護層１０１上に形成された内層回路層１０２を含浸させて積層される。

ここで、絶縁層１０６は、通常的に層間絶縁素材として用いられる複合高分子樹脂であることができる。例えば、絶縁層１０６としてプリプレグを採用して、バンプを備えた印刷回路基板１００ａをさらに薄く製作することができる。または、絶縁層１０６としてＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ ｕｐ Ｆｉｌｍ）を採用することができる。この他にも、ＦＲ−４、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）などのエポキシ系樹脂を用いることができるが、特にこれに限定されるものではない。

一方、本実施例では、絶縁層１０６と内層回路層１０２が単層で形成された場合を説明するが、多数の絶縁層と回路層を含むビルドアップ層を積層して、多層印刷回路基板で構成することも可能である。

内層回路層１０２は、保護層１０１上に形成され、絶縁層１０６に含浸される部材である。

ここで、内層回路層１０２は、保護層１０１の開口部１０５を通じて露出されるパッド部１０３を含んで、パッド部１０３は、開口部１０５を通じてバンプ１０４と一体に連結されることができる。また、内層回路層１０２は、例えば、金、銀、銅、ニッケルなどの電気伝導性金属で構成されることができる。

一方、パッド部１０３は、バンプ１０４の断面積より必ず広い必要はなく、パッド部１０３とバンプ１０４の断面積を同一に形成し、パッドレスタイプのバンプ１０４を備えた印刷回路基板を形成することも可能である。

バンプ１０４は、外部素子（未図示）とパッド部１０３の間、即ち、外部素子（未図示）とバンプを備えた印刷回路基板１００ａの間を連結する部材である。

ここで、バンプ１０４は、その自体で外部連結端子としての機能を遂行することができ、または、バンプ１０４上に半田ボール（未図示）が追加的に形成され、半導体チップ、能動素子、受動素子などが連結されることができる。また、バンプ１０４は、保護層１０１の開口部１０５を通じてパッド部１０３と一体に連結された状態で、保護層１０１の外部に突出された形状を有する。この際、バンプ１０４がパッド部１０３と、例えば、メッキ工程によって一体に形成されるため、バンプ１０４と印刷回路基板１００ａ間の接合強度は相対的に大きいことができる。

一方、バンプ１０４の突出された表面積は、保護層１０１の開口部１０５の面積よりもっと広いことが好ましい。より具体的には、バンプ１０４の表面積が広く形成される場合、バンプ１０４上に半田ボールを接合する時、半田ボールとバンプ１０４が接触する面積が広く形成されることができる。これによって、半田ボールが剪断力などの外力を受ける場合、バンプ１０４の表面積が小さい場合に比べて、半田ボールが破損されたり分離される現象が減少されることができる。

また、バンプ１０４の断面の直径を小さくし、バンプ１０４の長さを長くして、電気接続用ピンの形状を有するようにすることが可能である。電気接続用ピンは、例えば、半導体チップ、受動素子、能動素子のような外部素子と連結される部分になり、この場合、半田ボールを必要としないことができる。

更に、バンプ１０４を円錐形態で構成することができる。このような場合、バンプ１０４を超音波ボンディング（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｂｏｎｄｉｎｇ）技術で、外部素子の端子とボンディングさせることができて、この際、振動エネルギーが一点に密集されて面と面が接触する場合、より容易に外部素子の端子とボンディングすることができる。

一方、図２には、バンプ１０４の形状が、保護層１０１の開口部１０５では円柱の形状であり、外部に突出された部分は半球に近い形状で図示されているが、本発明は、これに限定されず、バンプ１０４を多様な形状で具現することが可能である。

図３は、本発明の好ましい第２実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｂの断面図である。以下、これを参照して本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｂに対して説明する。ここで、同一または対応する構成要素は、同一の図面符号で示されて、第１実施例と重複される説明は省略する。

図３に図示したように、本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｂは、保護層１０１、内層回路層１０２が含浸された絶縁層１０６、バンプ１０４、及び電気接続用ピン１０７を含んで、バンプ１０４と電気接続用ピン１０７が結合されたことを特徴とする。

本実施例では、第１実施例とは異なって、例えば、バンプ１０４が保護層１０１の外部に突出されない状態で保護層１０１の外側面と同一の高さで形成され、バンプ１０４に電気接続用ピン１０７が、例えば、メッキ工程によって結合されることができる。または、バンプ１０４が保護層１０１の外部に突出されるように形成され、突出されたバンプ１０４の上面に電気接続用ピン１０７が結合されることもできる。

電気接続用ピン１０７は、外部素子（未図示）と直接連結されたり、半田ボールを通じて外部素子（未図示）と連結される機能をするものであり、バンプ１０４と連結されるように形成される。

ここで、電気接続用ピン１０７を結合する場合、第１実施例とは異なって、バンプ１０４が電気接続用ピンの形状を有するようにするためにバンプ１０４の形状を長くする必要がないため、製造工程が簡単である長所がある。一方、電気接続用ピン１０７の形状は、円柱だけでなく、三角柱、四角柱などの多角形柱で形成することが可能である。

図４は、本発明の好ましい第３実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｃの断面図である。以下、これを参照して本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｃに対して説明する。ここで、同一または対応する構成要素は、同一の図面符号で示されて、第１実施例及び第２実施例と重複される説明は省略する。

図４に図示したように、本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｃは、保護層１０１、内層回路層１０２が含浸された絶縁層１０６、バンプ１０４、及び外層回路層１１４を含んで、外層回路層１１４が保護層１０１に含浸されることを特徴とする。

外層回路層１１４は、一面が保護層１０１の外部に露出された状態で保護層１０１に含浸されて形成される。

ここで、外層回路層１１４は、端子部１１５とダミーパターン１１６を含むことができる。端子部１１５は、受動素子などがバンプを備えた印刷回路基板１００ｃに直ちに連結されることができる部分であり、ビア１１７を通じて内層回路層１０２と電気的に連結されることができる。また、ダミーパターン１１６は、他の回路層と電気的に連結されず、回路的には作動しない部分であり、ダミーパターン１１６がバンプを備えた印刷回路基板１００ｃの両端を支持することによって、バンプを備えた印刷回路基板１００ｃの歪み現象を減少させることができる。

（バンプを備えた印刷回路基板の製造方法）

図５から図１１は、本発明の好ましい第１実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ａの製造方法を説明するための工程断面図である。以下、これを参照して本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ａの製造方法を説明すると次の通りである。

まず、図５に図示したように、キャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）１０８に、第１離型層１１０を形成する。

この際、キャリア１０８は、印刷回路基板１００ａの製造過程で支持機能を遂行するためのものであり、例えば、ステンレス鋼（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ Ｓｔｅｅｌ）や有機樹脂材を含むことができる。特に、ステンレス鋼の場合、印刷回路基板１００ａとの分離が容易であるという長所がある。

また、第１離型層１１０は、印刷回路基板１００ａからキャリア１０８を取り除く時、印刷回路基板１００ａのうち、特に、保護層１０１が損傷されずに設計された形状を維持することができるように、キャリア１０８を容易に分離する機能を遂行する。ここで、第１離型層１１０は、例えば、離型コーティングまたはプラズマ（ｐｌａｓｍａ）処理によって形成されることができ、またはＳｉ系の離型剤を塗布したポリエチレンテレフタレートプラスチックシートであることができる。

次に、図６に図示したように、第１離型層１１０が形成されたキャリア１０８上に保護層１０１を形成する。

この際、保護層１０１がキャリア１０８から分離されやすいように、保護層１０１は、第１離型層１１０より小さい長さ及び面積を有することが好ましい。

次に、図７に図示したように、保護層１０１及び第１離型層１１０を含んでキャリア１０８に、溝１０９を加工する。

この際、溝１０９は、保護層１０１では開口部１０５の形態で形成され、キャリア１０８では、キャリア１０８の一部を取り除いて掘れた形態で形成される。従って、以後にキャリア１０８を分離すると、保護層１０１の外部に突出されるバンプ１０４が形成される。

また、キャリア１０８内部に形成される溝１０９の内面積は、保護層１０１に形成された開口部１０５の断面積より広いことが好ましい。これは、溝１０９にメッキを行ってバンプ１０４が形成され、バンプ１０４に半田ボールが結合される場合、半田ボールとバンプ１０４の結合表面が広いことが、半田ボールと印刷回路基板１００ｃ間の接合強度の側面から有利であるためである。

更に、溝１０９は、レーザー方式、インプラント方式または加工ドリルを用いて加工することが可能である。この際、以下に説明するストッパー層に係わって、レーザー方式で溝１０９を加工することが好ましい。具体的には、キャリア１０８の内部にストッパー層（未図示）がさらに含まれることができるが、保護層１０１を含んでキャリア１０８に溝１０９を加工する時、レーザーがストッパー層を貫くことはできないため、ストッパー層の上面までのみ加工するようになる。従って、溝１０９の深さが一定になり、これによって、高さが一定のバンプ１０４の形成が可能である。ここで、ストッパー層は、レーザー加工することができない物質、例えば、金属、セラミックス、または複合材料で構成することがさらに好ましい。

一方、本実施例では、キャリア１０８に保護層１０１を形成した後、保護層１０１を含んでキャリア１０８に溝１０９を形成すると説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、キャリア１０８に予め溝１０９を形成した後、保護層１０１を形成し、溝１０９と対応される保護層１０１の位置に開口部１０５を形成して、保護層１０１を含んで溝１０９が形成されたキャリア１０８を提供することも可能である。

次に、図８に図示したように、溝１０９の内周面に金属層１１１を形成する。

この際、金属層１１１は、後述するキャリア１０８の分離の後にもバンプ１０４に結合されていて、これは追加的な半田ボールの形成なしに最終製品に金属層１１１を予め形成し、工程コスト及び時間を節減することができるようにする。ここで、金属層１１１は、錫を主成分にする半田層であることが好ましい。

次に、図９に図示したように、溝１０９の内部を含んで保護層１０１にメッキ層を形成し、メッキ層をパターニングして溝１０９に形成されるバンプ１０４と内層回路層１０２を形成する。ここで、本メッキ工程は、一回のメッキ工程によって形成される。

この際、保護層１０１上に、例えば、無電解メッキ、メッキレジスト形成、パターニング、及び電解メッキ工程を通じて、溝１０９にバンプ１０４を形成し、バンプ１０４と連結される部分にパッド部１０３を形成して、その他必要な内層回路層１０２を形成する。

一方、バンプ１０４がメッキ工程によって形成されるため、保護層１０１とバンプ１０４の間の間隔は殆どないように密着され、これによって、一般的に露光公差を考慮する従来の方法に比べて、バンプ１０４間の間隔を狭くすることができる。

次に、図１０に図示したように、保護層１０１に形成された内層回路層１０２が絶縁層１０６に含浸されるように、保護層１０１上に絶縁層１０６を積層する。

この際、絶縁層１０６は、例えば、軟化温度以上に加熱しながら表面が平らなステンレス板（ｓｔａｉｎｌｅｓｓ ｐｌａｔｅ）のようなプレス板を用いて加圧積層することができる。

次に、図１１に図示したように、バンプを備えた印刷回路基板１００ａの作動に関与しないキャリア１０８をバンプを備えた印刷回路基板１００ａから分離する。

このような製造工程によって、図１１に図示した、好ましい第１実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ａが製造される。

また、印刷回路基板１００ａに多層の絶縁層及び回路層を含むビルドアップ層を形成して、多層印刷回路基板を製造することも可能である。

図１２から図１６は、本発明の好ましい第２実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｂの製造方法を説明するための工程断面図である。以下、これを参照して本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｂの製造方法を説明すると次の通りである。ここで、同一または対応する構成要素は、同一の図面符号で示されて、第１実施例と重複される説明は省略する。

まず、図１２に図示したように、電気接続用ピン１０７が外側面から挿入されているキャリア１０８を提供する。

この際、事前作業を通じてキャリア１０８に、予め電気接続用ピン１０７を挿入し、電気接続用ピン１０７の一面は、キャリア１０８の外側面に露出されるように形成する。また、電気接続用ピン１０７は、例えば、内層回路層１０２及びバンプ１０４と同一の物質で構成されることができる。

一方、キャリア１０８と電気接続用ピン１０７の間及び電気接続用ピン１０７が挿入された部分を除いたキャリア１０８の上面に、第２離型層１１３を形成することが好ましい。これは、以後にキャリア１０８を取り除く時、電気接続用ピン１０７がキャリア１０８から容易に分離されることができるためである。

次に、図１３に図示したように、電気接続用ピン１０７が挿入されたキャリア１０８の外側面に保護層１０１を形成し、保護層１０１にホール１１２を加工する。

この際、ホール１１２は、第１実施例のように、レーザーを用いて加工することが好ましく、キャリア１０８の外側面までのみ加工しなければならないことに注意しなければならない。一方、電気接続用ピン１０７は、金属で構成されるため、電気接続用ピン１０７がレーザーに対して、ストッパー層の機能を遂行することができる。

ここで、ホール１１２は、実質的に、保護層１０１において開口部１０５の形態で表れることができる。

次に、図１４に図示したように、ホール１１２の内部を含んで保護層１０１にメッキ層を形成し、メッキ層をパターニングしてホール１１２に形成されるバンプ１０４及び内層回路層１０２を形成し、バンプ１０４を電気接続用ピン１０７と結合する。

この際、ホール１１２にバンプ１０４を形成する時、熱と圧力を加えて、バンプ１０４を電気接続用ピン１０７とメッキ結合させることができる。

次に、図１５及び図１６に図示したように、内層回路層１０２が絶縁層１０６に含浸されるように、絶縁層１０６を保護層１０１に積層して、キャリア１０８を印刷回路基板１００ｂから取り除く。

このような製造工程によって、図１６に図示した、好ましい第２実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｂが製造される。

図１７から図２４は、本発明の好ましい第３実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｃの製造方法を説明するための工程断面図である。以下、これを参照して本実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｃの製造方法を説明すると次の通りである。ここで、同一または対応する構成要素は、同一の図面符号で示されて、第１実施例及び第２実施例と重複される説明は省略する。

まず、図１７及び図１８に図示したように、キャリア１０８に第１離型層１１０を形成し、第１離型層１１０に外層回路層１１４を形成する。

この際、外層回路層１１４は、例えば、セミアディティブ（Ｓｅｍｉ−ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法、サブトラクティブ（Ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅ）工法、またはアディティブ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ）工法などの公知された方法で形成されることができ、電気伝導性金属で構成されることができる。

次に、図１９から図２１に図示したように、外層回路層１１４が形成された第１離型層１１０に保護層１０１を形成し、保護層１０１に溝１０９及びビアホール１１７ａを加工し、溝１０９の内周面に金属層１１１を形成する。

この際、ビアホール１１７ａと溝１０９は、例えば、レーザー工法によって一回で形成されることができ、相異なる方法によって形成されることもできる。

一方、本実施例では、キャリア１０８に外層回路層１１４及び保護層１０１を形成した後、保護層１０１を含んでキャリア１０８に溝１０９を形成すると説明したが、例えば、キャリア１０８に溝１０９を予め形成し、外層回路層１１４及び保護層１０１を形成した後、溝１０９と対応される保護層１０１の位置に開口部１０５を形成して、保護層１０１を含んで溝１０９が形成されたキャリア１０８を提供することも可能である。

次に、図２２及び図２３に図示したように、溝１０９に保護層１０１の外部に突出されるバンプ１０４を、保護層１０１上に内層回路層１０２を、ビアホール１１７ａに内層回路層１０２及び外層回路層１１４を連結するビア１１７を、例えば、メッキ工程によって一回で形成して、内層回路層１０２が絶縁層１０６に含浸されるように、保護層１０１に絶縁層１０６を積層する。

そして、図２４に図示したように、キャリア１０８を、バンプを備えた印刷回路基板１００ｃから分離する。

このような製造工程によって、図２４に図示した、好ましい第３実施例によるバンプを備えた印刷回路基板１００ｃが製造される。

以上、本発明を具体的な実施例に基づいて詳細に説明したが、これは、本発明を具体的に説明するためのものであり、本発明によるバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法は、これに限定されなく、本発明の技術的思想内で該当分野における通常の知識を有する者によって、その変形や改良が可能であることは明白であろう。

本発明の単純な変形乃至変更は、いずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲により、明確になるであろう。

本発明は、外部連結端子としての機能を遂行することができるバンプの形成を、追加的な工程なしに一回の工程で内層回路層とともに形成させたり、バンプに追加的に半田ボールを結合する場合、半田ボールと印刷回路基板間の接合強度が大きいバンプを備えた印刷回路基板及びその製造方法に適用可能である。

１０１ 保護層
１０２ 内層回路層
１０３ パッド部
１０４ バンプ
１０５ 開口部
１０６ 絶縁層
１０７ 電気接続用ピン
１０８ キャリア
１０９ 溝
１１０ 第１離型層
１１１ 金属層
１１２ ホール
１１３ 第２離型層
１１４ 外層回路層
１１５ 端子部
１１６ ダミーパターン
１１７ ビア

Claims (26)

1. 内層回路層が含浸された絶縁層；
   前記絶縁層に形成され、前記内層回路層のうちパッド部を露出させる開口部を有する保護層；及び
   前記パッド部と一体に形成され、前記開口部を通じて前記保護層の内側方向から前記保護層の外部に突出されるように形成されたバンプ；
   を含むバンプを備えた印刷回路基板。
2. 前記バンプの突出された表面積が、前記保護層の前記開口部の面積より広いことを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
3. 前記バンプが、前記保護層の外側方向に長く形成された電気接続用ピンの形状を有することを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
4. 前記保護層が、半田レジスト層であることを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
5. 前記内層回路層及び前記バンプが、メッキされて形成されたことを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
6. 前記バンプの外部に突出された面に形成された金属層；
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
7. 内層回路層が含浸された絶縁層；
   前記絶縁層に形成され、前記内層回路層のうちパッド部を露出させる開口部を有する保護層；
   前記パッド部と一体に形成され、前記開口部に形成されたバンプ；及び
   前記バンプの上面に結合された電気接続用ピン；
   を含むバンプを備えた印刷回路基板。
8. 前記バンプと前記電気接続用ピンが、メッキ結合されることを特徴とする請求項７に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
9. 内層回路層が含浸された絶縁層；
   前記絶縁層に形成され、前記内層回路層のうちパッド部を露出させる開口部を有する保護層；
   前記パッド部と一体に形成され、前記開口部を通じて前記保護層の内側方向から前記保護層の外部に突出されるように形成されたバンプ；及び
   前記保護層に含浸され、一面が前記保護層の外部に露出された外層回路層；
   を含むバンプを備えた印刷回路基板。
10. 前記外層回路層が、端子部、ダミーパターン、または端子部及びダミーパターン全てを含むことを特徴とする請求項９に記載のバンプを備えた印刷回路基板。
11. （Ａ）一面に形成された保護層を含んで溝が形成されたキャリアを提供する段階；
    （Ｂ）前記溝にバンプを形成し、前記バンプの形成と同時に前記保護層上に前記バンプと連結されるパッド部を含む内層回路層を形成する段階；
    （Ｃ）前記内層回路層が絶縁層に含浸されるように、前記絶縁層を前記内層回路層が形成された前記保護層に積層する段階；及び
    （Ｄ）前記キャリアを取り除く段階；
    を含むバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
12. 前記（Ａ）段階が、
    （Ａ１）第１離型層が形成されたキャリアを提供する段階；
    （Ａ２）前記キャリア上に保護層を形成する段階；
    （Ａ３）前記保護層を含んで前記キャリアに溝を加工する段階；及び
    （Ａ４）前記溝の内周面に金属層を形成する段階；
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
13. 前記（Ｂ）段階で、前記バンプが、電気接続用ピンの形状を有することを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
14. 前記キャリアの内部にストッパー層がさらに含まれることを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
15. 前記ストッパー層が、金属またはセラミックスで構成されたことを特徴とする請求項１４に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
16. 前記保護層の前記開口部の面積より、前記溝に形成された前記バンプの表面積を広く形成することを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
17. 前記（Ｂ）段階で、前記バンプと前記内層回路層が、メッキ工程によって形成されることを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
18. 前記保護層が、半田レジスト層であることを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
19. 前記（Ａ）段階が、
    （Ａ１）キャリアに保護層を形成する段階；及び
    （Ａ２）前記保護層を含んで前記キャリアに溝を形成する段階；
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
20. （Ａ）電気接続用ピンが内部に挿入され、前記電気接続用ピンの一面が外部に露出されたキャリアを提供する段階；
    （Ｂ）前記電気接続用ピンの一面が露出された前記キャリア上に保護層を形成し、前記保護層にホールを加工する段階；
    （Ｃ）前記ホールに前記電気接続用ピンと結合されるバンプを形成し、前記バンプの形成と同時に前記保護層上に前記バンプと連結されるパッド部を含む内層回路層を形成する段階；
    （Ｄ）前記内層回路層が絶縁層に含浸されるように、前記絶縁層を前記内層回路層が形成された前記保護層に積層する段階；及び
    （Ｅ）前記キャリアを取り除く段階；
    を含むバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
21. 前記バンプと前記内層回路層が、メッキ工程によって形成され、前記電気接続用ピンと前記バンプが、メッキ結合されることを特徴とする請求項２０に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
22. （Ａ）一面に外層回路層が形成され、前記外層回路層が含浸される保護層を含んで溝が形成されたキャリアを提供する段階；
    （Ｂ）前記溝にバンプを形成し、前記バンプの形成と同時に前記保護層上に前記バンプと連結されるパッド部を含む内層回路層を形成する段階；
    （Ｃ）前記内層回路層が絶縁層に含浸されるように、前記絶縁層を前記内層回路層が形成された前記保護層に積層する段階；及び
    （Ｄ）前記キャリアを取り除く段階；
    を含むことを特徴とするバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
23. 前記外層回路層が、端子部、ダミーパターン、または端子部及びダミーパターン全てを含むことを特徴とする請求項２２に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
24. 前記（Ａ）段階が、
    （Ａ１）キャリアに外層回路層を形成する段階；
    （Ａ２）前記外層回路層が含浸されるように、前記キャリアに保護層を形成する段階；及び
    （Ａ３）前記保護層を含んで前記キャリアに溝を形成する段階；
    を含むことを特徴とする請求項２２に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
25. 前記（Ａ）段階が、
    （Ａ１）キャリアに溝を形成する段階；
    （Ａ２）前記キャリアに外層回路層を形成する段階；
    （Ａ３）前記外層回路層が含浸されるように、前記キャリアに保護層を形成する段階；及び
    （Ａ４）前記保護層の前記溝と対応される位置に開口部を形成する段階；
    を含むことを特徴とする請求項２２に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。
26. 前記（Ａ）段階が、
    （Ａ１）キャリアに溝を形成する段階；
    （Ａ２）前記キャリアに保護層を形成する段階；及び
    （Ａ３）前記保護層の前記溝と対応される位置に開口部を形成する段階；
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載のバンプを備えた印刷回路基板の製造方法。

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