JP2013520007A - Printed circuit board and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、キャビティーを備える印刷回路基板の製造方法及びこれにかかる印刷回路基板の構造に関するものである。
【解決手段】製造方法は、基板の表面にキャビティー回路パターンを含む内部回路層を備えるベース回路基板を形成する第1の段階と、キャビティー回路パターンの上部にレーザーストッパー層を形成する第2の段階、ベース回路基板上に少なくとも1以上の外部回路層を形成する第3の段階、レーザーストッパー層の上部の外部回路層を除去してキャビティー領域を形成する第4の段階、からなる。
本発明によると、回路基板内にキャビティー(Cavity)を有する多層の印刷回路基板の製造時、キャビティー回路パターンの上面にレーザーストッパー層を形成し、レーザー加工によって迅速で精密なキャビティーを形成することができ、精密なキャビティーの深さの管理が可能となり、キャビティーの内部に予め形成されている回路に影響を及ぼさない製造工程を具現できるという効果がある。
【選択図】図2The present invention relates to a method of manufacturing a printed circuit board having a cavity and a structure of the printed circuit board according to the method.
A manufacturing method includes a first step of forming a base circuit board having an internal circuit layer including a cavity circuit pattern on a surface of the substrate, and a second stage of forming a laser stopper layer on the cavity circuit pattern. The third step of forming at least one or more external circuit layers on the base circuit board, and the fourth step of forming the cavity region by removing the external circuit layer above the laser stopper layer.
According to the present invention, when manufacturing a multilayer printed circuit board having a cavity in the circuit board, a laser stopper layer is formed on the upper surface of the cavity circuit pattern, and a rapid and precise cavity is formed by laser processing. Therefore, it is possible to precisely control the cavity depth and to realize a manufacturing process that does not affect the circuit formed in the cavity in advance.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、基板の一領域にキャビティー(Cavity)が形成される印刷回路基板の製造工程及びこれにより製造される印刷回路基板の構造に関するものである。 The present invention relates to a printed circuit board manufacturing process in which a cavity is formed in a region of a substrate, and a printed circuit board structure manufactured thereby.
印刷回路基板(PCB;Printed Circuit Board)とは、電気絶縁性基板に銅のような伝導性材料で回路ラインパターンを印刷形成したもので、電子部品を搭載する直前の基板(Board)のことである。すなわち、種々の電子部品を平板上に密集搭載するために、各部品の取付け位置を確定し、部品を連結する回路ライン(line pattern)を平板表面に印刷して固定した回路基板を意味する。このような印刷回路基板には、一般に、単層PCBと、PCBを多層に形成したビルドアップ基板(Build−up Board)、すなわち、多層PCB基板がある。 A printed circuit board (PCB) is a circuit board pattern printed on a conductive material such as copper on an electrically insulating board, and is a board (Board) just before mounting electronic components. is there. That is, it means a circuit board in which various electronic components are densely mounted on a flat plate, the mounting positions of the respective components are determined, and circuit lines (line patterns) for connecting the components are printed and fixed on the flat plate surface. In general, the printed circuit board includes a single-layer PCB and a build-up board in which PCBs are formed in multiple layers, that is, a multilayer PCB board.
特に最近では、電子製品の軽薄短小化に向けてシステム集積化技術が求められており、対応技術としては埋め込み型印刷回路基板(Embedded PCB)とキャビティー型印刷回路基板(Cavity PCB)を製造する技術が注目されている。埋め込み型印刷回路基板(Embedded PCB)は、表面に実装される部品をPCB工程中で完全に埋め込みし、内蔵部品周囲の配線設計自由度が高いという長所がある反面、内蔵部品とPCB原資材の互換性及び不良部品に対する再作業が困難であり、部品検査方法において制約が発生するという問題がある。 Recently, system integration technology has been demanded for making electronic products lighter, thinner, and shorter. As a corresponding technology, an embedded printed circuit board (embedded PCB) and a cavity type printed circuit board (cavity PCB) are manufactured. Technology is drawing attention. Embedded printed circuit boards (Embedded PCBs) have the advantage of fully embedding the components to be mounted on the surface during the PCB process and having a high degree of freedom in wiring design around the built-in components. There is a problem that compatibility and rework for defective parts are difficult, and there are restrictions in the part inspection method.
キャビティー印刷回路基板(Cavity PCB)の場合、部品が完全に内部に埋め込まれず、チップが実装される方向に空間が形成されるキャビティー(Cavity)に実装することで設計自由度が低くなるという短所はあるが、埋め込み型印刷回基板(Embedded PCB)で生じる問題である部品再作業、部品検査において非常に効率的な技術的長所がある。 In the case of a cavity printed circuit board (Cavity PCB), the degree of freedom of design is reduced by mounting in a cavity (cavity) in which a part is not completely embedded and a space is formed in the direction in which the chip is mounted. Although there are disadvantages, there is a technical advantage that is very efficient in component rework and component inspection, which are problems that occur in embedded printed circuit boards (Embedded PCB).
しかし、キャビティー印刷回路基板(Cavity PCB)の場合は LTCC(Law Temerature co−fired ceramic)基板のモールド工程(Mold Process)が適用される技術で多く適用されてきたが、多重積層(Layer−by−layer)技術であるPCBでは、その適用事例が極めて少ない。その理由としては、正確なキャビティー領域の加工が難しく、PCB 工程(Process)中に発生するメッキ、イメージ(Image)、エッチング(Etching)等の工程においてキャビティー(Cavity)内部回路を損傷させる問題が生じ、非常に形成し難いからである。 However, in the case of a cavity printed circuit board (Cavity PCB), many techniques have been applied in a technique in which an LTCC (Low Temperature co-fired ceramic) substrate molding process (Mold Process) is applied. There are very few application examples in PCB which is a -layer) technology. The reason for this is that it is difficult to accurately process the cavity region, and the internal circuit of the cavity is damaged in the process such as plating, image, etching, etc. that occurs during the PCB process. This is because it is difficult to form.
図1及び図2は、従来の技術に係るキャビティー印刷回路基板のキャビティー形成工程を概略的に示す概念図である。 1 and 2 are conceptual diagrams schematically illustrating a cavity forming process of a cavity printed circuit board according to a conventional technique.
図示したように、多重の絶縁層1,2,3,4,5が積層された構造に各絶縁体の間に多数の回路パターン1a,1b,2a,3a,4a,6が形成されている印刷回路基板に電子素子チップが実装される位置であるキャビティーCを形成することは非常に難しい技術に該当する。
As shown in the figure, a plurality of
つまり、図1に示すように、完製品状態の積層が行われた印刷回路基板において、キャビティーCの位置を、ミリングビット(Milling Bit;M)を用いて選択的に加工する方式が多く利用されるが、この方式は、加工精度が±5μmで管理されなければならないが、現実的には50μm〜100μm程度で管理されている。しかし、現実的に加工が非常に難しく、加工精度のばらつきが非常に大きくなるので、量産時に製品の信頼度に致命的な問題となり、量産化の問題点として現れている。 That is, as shown in FIG. 1, a method of selectively processing the position of the cavity C using a milling bit (M) on a printed circuit board on which a finished product is laminated is often used. However, in this method, the processing accuracy must be managed at ± 5 μm, but in reality, it is managed at about 50 μm to 100 μm. However, in reality, machining is very difficult, and variation in machining accuracy becomes very large, which becomes a fatal problem in product reliability during mass production, and appears as a problem in mass production.
又は、図2に示すように、完製品状態でキャビティーの位置を、パンチング機Pにより精密にパンチング(punching)を行うことにより、選択的にキャビティーを形成する方法を適用することができる。しかし、このような方式は、C−stageの基板をパンチング刃によってパンチングを行うので、キャビティーの外壁の損傷が必然的に発生し、このようなキャビティー外壁の損傷は、吸湿によるCAF(Cathode Anode Filament)shot(プリプレグ内に存在するガラスフィラメントがパンチングにより隙間ができてPCB内部のビア間に電気的なショットが発生する現像)、積層剥離(Delamination)、キャビティー下部面の損傷問題が生じ、パンチング機Pの製作コストアップによる値段の上昇及びキャビティーデザインの自由度が非常に狭くなるという問題につながるようになる。 Alternatively, as shown in FIG. 2, a method of selectively forming a cavity by precisely punching the position of the cavity with a punching machine P in a finished product state can be applied. However, in such a system, since the C-stage substrate is punched by the punching blade, the outer wall of the cavity is inevitably damaged. Such damage to the outer wall of the cavity is caused by CAF (Cathode due to moisture absorption). Anode Filament) shot (development where the glass filament in the prepreg creates a gap by punching and electrical shots are generated between vias inside the PCB), delamination, and damage to the cavity bottom surface As a result, the manufacturing cost of the punching machine P increases, leading to problems that the degree of freedom in cavity design becomes very narrow.
本発明は、かかる課題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、回路基板内にキャビティー(Cavity)を有する多層の印刷回路基板の製造時、キャビティー回路パターンの上面にレーザーストッパー層を形成し、レーザー加工により、迅速で精密なキャビティーを形成することができ、精密なキャビティーの深さの管理が可能となり、キャビティーの内部に予め形成されている回路に影響を及ぼさない製造工程を提供することにある。 The present invention has been devised to solve this problem, and the object of the present invention is to provide an upper surface of a cavity circuit pattern when a multilayer printed circuit board having cavities in the circuit board is manufactured. A laser stopper layer is formed on the surface, and laser processing enables rapid and precise cavities to be formed, enabling precise control of the cavity depth, and a circuit pre-formed inside the cavity. It is to provide a manufacturing process that does not affect the manufacturing process.
また、本発明の別の目的は、回路基板内にキャビティー(Cavity)を有する多層の印刷回路基板の製造時、空き空間の上部に金属パターン層を形成して固定できるように、フロー(flow)のないプリプレグを活用してキャビティーを加工し、層間絶縁体として活用できるようにすることにより、精密なキャビティーの深さの管理が可能となり、キャビティーの内部に予め形成されている回路に影響を及ぼさない製造工程を提供することにある。 In addition, another object of the present invention is to provide a flow (flow) so that a metal pattern layer can be formed and fixed in the upper part of an empty space when a multilayer printed circuit board having a cavity in the circuit board is manufactured. The cavities are processed by using the prepreg without), and can be used as an interlayer insulator, so that the precise depth of the cavity can be managed, and the circuit pre-formed inside the cavity It is to provide a manufacturing process that does not affect the manufacturing process.
かかる課題を解決するための手段として、本発明は、基板の表面にキャビティー回路パターンを含む内部回路層を備えるベース回路基板を形成する第1の段階、キャビティー回路パターンの上部にレーザーストッパー層を形成する第2の段階、ベース回路基板上に少なくとも1以上の外部回路層を形成する第3の段階、及び、レーザーストッパー層の上部の外部回路層を除去し、キャビティー領域を形成する第4の段階、からなるキャビティーを含む印刷回路基板の製造方法を提供することができる。 As a means for solving this problem, the present invention provides a first step of forming a base circuit board having an internal circuit layer including a cavity circuit pattern on the surface of the substrate, and a laser stopper layer on the cavity circuit pattern. A second step of forming a cavity region, a third step of forming at least one external circuit layer on the base circuit board, and a step of removing the external circuit layer above the laser stopper layer to form a cavity region. The manufacturing method of the printed circuit board including the cavity which consists of four steps can be provided.
また、上述の製造工程とは異なり、基板の表面にキャビティー回路パターンを含む内部回路パターンを備えるベース回路基板を形成する第1の段階、ベース回路基板上のキャビティー回路パターンの上部に開口領域を含むキャビティー回路層を形成する第2の段階、及び、キャビティー回路層のキャビティー領域に対応するカバー金属層を除去する第3の段階、からなるキャビティーを含む印刷回路基板の製造方法により具現することも可能である。 Also, unlike the manufacturing process described above, a first step of forming a base circuit board having an internal circuit pattern including a cavity circuit pattern on the surface of the substrate, an opening region above the cavity circuit pattern on the base circuit board And a third step of removing a cover metal layer corresponding to the cavity region of the cavity circuit layer, and a method of manufacturing the printed circuit board including the cavity. It is also possible to embody.
本発明によると、回路基板内にキャビティー(Cavity)を有する多層の印刷回路基板の製造時、キャビティー回路パターンの上面にレーザーストッパー層を形成し、レーザー加工により迅速で精密なキャビティーを形成することができ、精密なキャビティーの深さの管理が可能となり、キャビティーの内部に予め形成されている回路に影響を及ぼさない製造工程を具現することができる効果がある。 According to the present invention, when manufacturing a multilayer printed circuit board having a cavity in the circuit board, a laser stopper layer is formed on the upper surface of the cavity circuit pattern, and a rapid and precise cavity is formed by laser processing. Therefore, it is possible to precisely control the depth of the cavity, and it is possible to implement a manufacturing process that does not affect the circuits previously formed in the cavity.
特に、キャビティー加工の効率性のために、別途のプリプレグを選択することなく汎用的な絶縁材を活用することができ、レーザーストッパー層を用いる上で、キャビティー回路パターンの表面処理形態及びキャビティーデザインの自由度を確保できるという効果もある。 In particular, for the efficiency of cavity processing, a general-purpose insulating material can be used without selecting a separate prepreg, and the surface treatment mode and cavity of the cavity circuit pattern can be used when using the laser stopper layer. It also has the effect of ensuring the freedom of tea design.
あわせて、本発明によると、回路基板内にキャビティー(Cavity)を有する多層の印刷回路基板の製造時、空き空間の上部に金属パターン層を形成し、固定できるように、フロー(flow)のないプリプレグを活用してキャビティーを加工し、層間絶縁体として活用できるようにすることで、精密なキャビティーの深さの管理が可能となり、キャビティーの内部に予め形成されている回路に影響を及ぼさない製造工程を具現することができるという効果がある。 In addition, according to the present invention, when a multi-layer printed circuit board having a cavity in the circuit board is manufactured, a metal pattern layer is formed on the upper portion of the empty space so that the flow can be fixed. By using a prepreg that is not processed, the cavity can be processed and used as an interlayer insulator, allowing precise control of the cavity depth and affecting the circuits that are pre-formed inside the cavity. There is an effect that it is possible to implement a manufacturing process that does not affect.
本発明は、キャビティーを備えた印刷回路基板の製造工程において、レーザーストッパーを用いて多層印刷回路基板を形成した後、キャビティー領域を加工してキャビティー加工の自由度を高め、キャビティー内の回路の保護を図ることのできる製造工程を提供することを要旨とする。 In the manufacturing process of a printed circuit board having a cavity, after forming a multilayer printed circuit board using a laser stopper, the cavity region is processed to increase the degree of freedom of cavity processing. The gist of the invention is to provide a manufacturing process capable of protecting the circuit.
このために、基板の表面にキャビティー回路パターンを含む内部回路層を備えるベース回路基板を形成し、キャビティー回路パターンの上部にレーザーストッパー層を形成し、そしてベース回路基板上に少なくとも1以上の外部回路層を形成する工程及びレーザーストッパー層の上部の外部回路層を除去してキャビティー領域を形成する工程で具現することができる。
〔実施例〕
To this end, a base circuit board having an internal circuit layer including a cavity circuit pattern is formed on the surface of the substrate, a laser stopper layer is formed on the cavity circuit pattern, and at least one or more on the base circuit board. It can be implemented by a step of forming an external circuit layer and a step of forming a cavity region by removing the external circuit layer above the laser stopper layer.
〔Example〕
添付の図面を参考にして本発明に係る構成及び作用を以下にて具体的に説明する。以下に説明する発明の構成において、同一の構成要素は、同一の参照符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。第1、第2等の用語は、種々の構成要素を説明するために使用し得るが、構成要素は上述の用語により限定されてはならない。上述の用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。
〔第1の実施例〕
The configuration and operation according to the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. In the configuration of the invention described below, the same components are denoted by the same reference numerals in common in different drawings, and the repeated description thereof is omitted. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the above terms. The above terms are only used to distinguish one component from another.
[ First embodiment]
図3〜図4は、本発明に係る第1の実施例の製造工程の順序図及び工程図を示すものである。 3 to 4 show a flow chart and process diagrams of the manufacturing process of the first embodiment according to the present invention.
本発明に係る製造工程は大別して、基板の表面にキャビティー回路パターンを含む内部回路層を備えるベース回路基板を形成する第1の段階、キャビティー回路パターンの上部にレーザーストッパー層を形成する第2の段階、ベース回路基板上に少なくとも1以上の外部回路層を形成する第3の段階、レーザーストッパー層の上部の外部回路層を除去し、キャビティー領域を形成する第4の段階からなる。
示された図面を参照して各段階の具体的な具現例を挙げて説明する。
(1)内部回路層(キャビティー回路パターン)の形成工程
The manufacturing process according to the present invention is broadly divided into a first step of forming a base circuit board having an internal circuit layer including a cavity circuit pattern on the surface of the substrate, and a first step of forming a laser stopper layer on the cavity circuit pattern. The second stage includes a third stage in which at least one external circuit layer is formed on the base circuit board, and a fourth stage in which the external circuit layer above the laser stopper layer is removed to form a cavity region.
A specific example of each stage will be described with reference to the drawings.
(1) Internal circuit layer (cavity circuit pattern) formation process
第1の段階は、図2bに示されたように、まず絶縁材120の両面に金属層110が形成された銅箔複合体の層間電気的導通のためのビアホールHを加工し(S1段階)、次いで、銅箔のパターニングを行い、内部回路パターン111を形成する(S2段階)。この場合、内部回路パターン111は、後でチップが実装されたキャビティーが形成されるキャビティー領域Cの下部に配置されるキャビティー回路パターン112を含む(絶縁層上にキャビティー回路パターンを含む内部回路層が形成された構造を「ベース回路基板」と定義する。)。
In the first stage, as shown in FIG. 2b, first, via holes H for electrical conduction between layers of the copper foil composite in which the metal layers 110 are formed on both surfaces of the insulating
次に、キャビティー領域Cにソルダーレジスト(PSR;130)を印刷し(S3段階)、キャビティー領域Cのソルダーレジスト130を露光し、図示したように、キャビティー回路パターン112の間にソルダーレジストパターン131が形成された構造で形成することができる(S4段階)。あわせて、キャビティー領域Cは、キャビティー回路パターン112の外部、すなわち、キャビティー領域のエッジ部に露出される金属パターンであるレーザーストッパー段差部Tを回路加工時に形成することができる。段差部は、キャビティー領域Cにレーザーストッパー層が積層される末端部となり、この後、キャビティー領域では段差部の一部が露出されるようになる。
Next, a solder resist (PSR; 130) is printed in the cavity region C (step S3), the solder resist 130 in the cavity region C is exposed, and the solder resist is interposed between the
次に、キャビティー回路パターン112の表面を酸化処理して表面処理層113を形成する工程が追加され得る。表面処理層113は、酸化処理して形成する以外に、Cu、Ni、Pd、Au、Sn、Ag、Coのうちいずれか一つ又はこれらの二元、三元合金を用いて単層又は多層でメッキ処理を行って形成することも可能である。
(2)レーザーストッパー層の形成工程
Next, a process of forming a
(2) Laser stopper layer formation process
S5段階ではキャビティー領域Cのエッジ部にはレーザーストッパー段差部Tを備え、S6段階ではキャビティー領域Cに接着力の弱い耐熱性レーザーストッパー層140を形成する。
In step S5, a laser stopper step T is provided at the edge of the cavity region C, and in step S6, a heat resistant
レーザーストッパー層140は、後でレーザードリルでキャビティー領域を加工する場合、レーザーが自動に停止するようになるストッパーの役割を果たす層であって、上述のように接着力の弱い耐熱性材質で形成され得る。特に好ましくは、工程を行いやすくするために、テープ状に構成され、脱着が容易になるようにすることが好ましい。例えば、エポキシ、フェノール樹脂、プリプレグ、ポリイミド、ABFのうちいずれか一つを用いて絶縁層として形成することができ、上述の材質のテープ素材で形成するのがより好ましい。好ましい一例としては、PI(ポリイミド)テープを付着する方式でレーザーストッパー層を簡単に形成することができる。
(3)外部回路層の積層工程
The
(3) External circuit layer lamination process
S5段階後には、ベース基板の上部又は下部に少なくとも1以上の絶縁層150と金属回路層160を積層してパターニングを行った金属回路パターンを順次形成する(S7段階)。
After step S5, at least one insulating
S8段階に示された図面構造をAとし、この後の工程ではA基板上に通常の絶縁層と金属層の積層及び回路形成工程を行うようになる。すなわち、内部回路パターン及び他の回路パターンと電気的に導通するビアホールH1、H2を形成する通常の積層工程(Build up process)を行うことができる。ビアホール等の加工が施された基板をA'という。 Assume that the drawing structure shown in the step S8 is A, and in the subsequent process, a normal insulating layer and metal layer are laminated on the A substrate and a circuit forming process is performed. That is, it is possible to perform a normal stacking process (Build up process) for forming via holes H1 and H2 that are electrically connected to the internal circuit pattern and other circuit patterns. A substrate on which processing such as a via hole has been performed is referred to as A ′.
次に、A'基板の上部に多数の絶縁層と金属回路層を形成(識別符号B)し、各金属回路を用いて回路パターンを形成した後、ビアホール加工及び表面処理等の工程を完了した後、S9段階のような構造の多層印刷回路基板が形成される。
(4)キャビティー領域の形成工程
Next, a large number of insulating layers and metal circuit layers were formed on the top of the A ′ substrate (identification code B), and after forming a circuit pattern using each metal circuit, processes such as via hole processing and surface treatment were completed. Thereafter, a multilayer printed circuit board having a structure as in step S9 is formed.
(4) Cavity region formation process
図5及び図6を参照してこの後の工程を説明すると以下のとおりである。
多層印刷回路基板の構造が形成された後の工程で、キャビティー加工工程が行われ、キャビティー加工は、レーザードリル(L)を用いてキャビティーが加工される位置をアラインし、上述のレーザーストッパー段差部Tの対応方向に加工を開始し、この後、レーザーストッパー層140に達した場合、レーザー加工が自動に停止するようになる(S10段階)。この後、加工された部分の絶縁層と金属層を除去し、最後にレーザーストッパー層140を除去することにより、キャビティー加工が完成されることになる(S11段階)。
Subsequent steps will be described with reference to FIGS. 5 and 6 as follows.
In the process after the structure of the multilayer printed circuit board is formed, a cavity processing process is performed. The cavity processing aligns the position where the cavity is processed using a laser drill (L), and the above laser Processing is started in the direction corresponding to the stopper step T, and thereafter, when the
上述した工程は、レーザーストッパー層を基準にして行われるレーザー加工により迅速で精密なキャビティーを形成することができ、精密なキャビティーの深さの管理が可能となり、キャビティーの内部に予め形成されている回路に影響を及ぼすことなく、アルカリエッチング等キャビティー加工の特性に応じて加工効率性のために別途のプリプレグを選択することなく、汎用的な一般絶縁材を活用することができ、レーザーストッパー層を利用する上で、キャビティー回路パターンの表面処理形態及びキャビティーデザインの自由度を確保することができる。 The above-mentioned process can form a quick and precise cavity by laser processing performed on the basis of the laser stopper layer, enables precise control of the cavity depth, and is pre-formed inside the cavity. Without affecting the circuit being used, general-purpose general insulation can be used without selecting a separate prepreg for processing efficiency according to the characteristics of cavity processing such as alkali etching, In using the laser stopper layer, the surface treatment form of the cavity circuit pattern and the degree of freedom in the cavity design can be ensured.
以下では、上述した製造工程により製造される印刷回路基板の構造を説明する。
図7を参照すると、これは、S11段階のレーザーストッパー層が除去された、本発明に係る印刷回路基板の構造を示すものである。
Below, the structure of the printed circuit board manufactured by the manufacturing process mentioned above is demonstrated.
Referring to FIG. 7, this shows the structure of the printed circuit board according to the present invention from which the laser stopper layer of step S11 is removed.
本発明に係る印刷回路基板は、埋め込み型回路パターンと電気的に連結される内部回路層111を含むベース回路基板を備える。内部回路層111は、キャビティー領域の下部に形成されるキャビティー回路パターン112を含む構造である。あわせて、ベース回路基板の表面にキャビティー回路パターン112が露出されるキャビティー領域Cを備え、キャビティー領域Cは、後で電子素子チップを実装できる空間を提供するようになる。
The printed circuit board according to the present invention includes a base circuit board including an
あわせて、キャビティー回路パターン112の間には、製造工程で説明したようなソルダーレジストパターン113が形成され、回路パターンを保護し、さらにキャビティー回路パターン112の表面には、表面処理層113が形成され得る。特に、本発明に係る印刷回路基板のキャビティー領域Cを構成する少なくとも1以上の絶縁層の側壁面に少なくとも1以上の回路パターンPが露出される構造を備える。
In addition, a solder resist
また、印刷回路基板は、キャビティー領域Cの下部エッジ部の表面には金属段差部Tが露出され、キャビティー回路パターンに形成される表面処理層113は、キャビティー回路パターンの露出面を酸化(Oxide)処理して形成される酸化層であるか、Cu、Ni、Pd、Au、Sn、Ag、Coのうちいずれか一つ又はこれらの二元、三元合金を用いて単層あるいは多層構造のめっき層として形成することができる。
第2の実施例
In the printed circuit board, the metal step T is exposed on the surface of the lower edge portion of the cavity region C, and the
Second embodiment
本実施例では、キャビティーを備えた印刷回路基板の製造工程において、フローがほとんどない絶縁層とその上部に形成されるカバー金属層を用いてキャビティー形成の効率性を高めた製造工程と、これによって製造される、信頼性の高い印刷回路基板の構造を形成することをその要旨とする。 In this embodiment, in the manufacturing process of the printed circuit board having a cavity, a manufacturing process in which the efficiency of forming the cavity is increased by using an insulating layer having almost no flow and a cover metal layer formed on the insulating layer, The gist of the invention is to form a highly reliable printed circuit board structure manufactured in this manner.
図7〜図8は、本発明に係る第2の実施例の製造工程の順序図及び工程図を示すものである。
本発明に係る製造工程は、大別して、基板の表面にキャビティー回路パターンを含む内部回路パターンを備えるベース回路基板を形成する第1の段階と、内部回路パターン上にキャビティー回路パターンの上部の一領域が空いているキャビティー回路層を形成する第2の段階と、そしてキャビティー回路層のキャビティー領域に対応するカバー金属層を除去する第3の段階とからなる。
(1)内部回路パターンの形成工程
7 to 8 show a flow chart and process diagrams of the manufacturing process of the second embodiment according to the present invention.
The manufacturing process according to the present invention is broadly divided into a first step of forming a base circuit board having an internal circuit pattern including a cavity circuit pattern on the surface of the substrate, and an upper part of the cavity circuit pattern on the internal circuit pattern. It consists of a second step of forming a cavity circuit layer that is free of a region, and a third step of removing the cover metal layer corresponding to the cavity region of the cavity circuit layer.
(1) Internal circuit pattern formation process
具体的に、第1の段階(Q1段階)は、まず、絶縁層220の両面に銅箔210が形成された銅箔複合体CCLに層間電気的導通のためのビアホールHを加工し(Q11)、次に銅箔210のパターニングを行い、内部回路パターン211を形成する(Q12)。内部回路パターン211は、後でキャビティーの下部面に露出されるキャビティー回路パターン212を含む。
Specifically, in the first stage (Q1 stage), first, via holes H for interlayer electrical conduction are processed in the copper foil composite CCL in which the
次に、キャビティー回路パターン212にソルダーレジスト230を塗布して保護パターンとしてソルダーレジストパターン231を形成し(Q13〜Q14)、キャビティー回路パターンのうち、ソルダーレジストパターン231が形成されていない表面には、表面処理を行い、めっき層を形成することができる。このため、めっき層を形成しない領域にはめっきマスキング層240を形成し、めっきによって表面処理層213を形成する。表面処理層は、Cu、Ni、Pd、Au、Sn、Ag、Coのうちいずれか一つ又はこれらの二元、三元合金を用いて単層あるいは多層で形成することができる。この後、めっきマスキング層240を除去する(Q15〜Q17)。
(2)キャビティー回路層の形成工程
Next, a solder resist 230 is applied to the
(2) Cavity circuit layer formation process
次に、第2の段階(Q2段階)の工程を行う。
第2の段階の工程は、基本的にキャビティー回路パターン212の上部に空いている空間が形成されるように、一領域が開口した絶縁層250を積層し、その上部を金属薄膜260で積層して覆う工程で行われる(本発明では、このように一領域が開口した絶縁層を「キャビティー絶縁層」と定義する)。
Next, the second stage (Q2 stage) is performed.
In the second step, an insulating
次に、Q3段階において、金属薄膜260のパターニングを行い、カバー金属層C1とその他の回路パターン261を形成し、その後、以上と同様の工程、すなわち、カバー金属層C1の上部にキャビティー回路パターンに対応する領域の開口部を有する絶縁層270を塗布し、その上部にさらに金属薄膜層271を塗布した後、これのパターニングを行い、第2のカバー金属層C2とその他の回路パターン272を形成する。以上のような工程は、繰り返して数回行うことができ、その繰り返し工程が続くほど、後で形成されるキャビティーの高さを高く形成することができる。キャビティー回路パターンの上部に開口した空間を形成するキャビティー絶縁層260,270は、特にフローがほとんどない特性を備えることが好ましい。これは、後でキャビティー回路パターン231の上部が空いている空間を形成するように、一定の空間を有するように中心領域が開口した状態で積層した後、熱圧着工程が行われるが、この際、キャビティー絶縁層に用いられるプリプレグがキャビティーの領域に流れ込まないようにすることが好ましいからである。
Next, in step Q3, the metal
併せて、キャビティー絶縁層と金属薄膜層が形成されるその半対面には、通常の絶縁層252と金属層261が積層される工程で行われる。
In addition, a normal
また、積層過程で形成されるカバー金属層212は、それぞれの絶縁層の開口領域P1、P2より長く形成されることが好ましい。連続工程において、カバー金属層が開口領域の方へ崩れ落ちないためには、カバー金属層の末端が開口領域の上部面に接する領域が、最小限それぞれ25μm 〜100μmの範囲で形成されることが好ましい。これは、接する領域Xが25μm以下では、崩れ落ちやすくなり、100μm以上では、設計の自由度が落ちる問題が生じるからである。したがって、カバー金属層の両末端の接する領域を50μm〜200μmの範囲で具現することが好ましい。
Further, the
次に、Q3工程で示すように、カバー金属層C1、C2を除去する工程によって、キャビティーCを形成できるようになる。カバー金属層の除去工程は、通常、Cuで形成されるカバー金属層を除去するために、アルカリエッチングで行うことが好ましい。これは、他の回路パターン表面の表面処理めっき層がエッチングの影響を受けないようになるためである。 Next, as shown in the Q3 process, the cavity C can be formed by the process of removing the cover metal layers C1 and C2. In general, the cover metal layer removing step is preferably performed by alkali etching in order to remove the cover metal layer formed of Cu. This is because the surface-treated plating layer on the other circuit pattern surface is not affected by the etching.
以上のような製造工程によって形成できる本発明に係るキャビティーを備えた印刷回路基板の構造は、以下のとおりである(Q3段階の図面を参照して説明する)。 The structure of the printed circuit board provided with the cavity according to the present invention that can be formed by the manufacturing process as described above is as follows (described with reference to the Q3 stage drawing).
本発明に係る印刷回路基板は、多数の埋め込み型回路パターンと電気的に連結される外側回路パターン271を含む基板の表面にキャビティー回路パターン212が露出されるキャビティーCを備える。埋め込み型回路パターンは、各絶縁層上に形成されるパターン261を含む概念である。特に、キャビティーCを構成する少なくとも1以上の絶縁層の側壁面に少なくとも1以上の回路パターンY1、Y2が露出され、このように露出される回路パターンの向こうの側壁面にもこれと同じ回路パターンが露出されるようになる。
The printed circuit board according to the present invention includes a cavity C in which the
また、キャビティー回路パターンの表面には、Cu、Ni、Pd、Au、Sn、Ag、Coのうちいずれか一つ又はこれらの二元、三元合金を用いて単層又は多層の表面処理層213が形成され、さらにキャビティー回路パターンの一領域には、ソルダーレジストパターン層231が形成され得る。
Further, the surface of the cavity circuit pattern has a single-layer or multi-layer surface treatment layer using any one of Cu, Ni, Pd, Au, Sn, Ag, Co, or a binary or ternary alloy thereof. 213 may be formed, and a solder resist
前述のような本発明の詳細な説明では、具体的な実施例について説明を行った。しかし、本発明の範囲から逸脱しない限り、様々な変形が可能である。本発明の技術的思想は、本発明に記載の実施例に限られてはならず、特許請求の範囲だけでなく、これと均等なものによって定められるべきである。 In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the embodiments described in the present invention, but should be determined not only by the claims but also by their equivalents.
Claims (21)
前記キャビティー回路パターンの上部にレーザーストッパー層を形成する第2の段階と、
前記ベース回路基板上に少なくとも1以上の外部回路層を形成する第3の段階と、
前記レーザーストッパー層の上部の外部回路層を除去してキャビティー領域を形成する第4の段階と、
を含む、キャビティーを有する印刷回路基板の製造方法。 Forming a base circuit board comprising an internal circuit layer including a cavity circuit pattern on a surface of the substrate;
A second step of forming a laser stopper layer on the cavity circuit pattern;
A third step of forming at least one or more external circuit layers on the base circuit board;
Removing the external circuit layer above the laser stopper layer to form a cavity region;
The manufacturing method of the printed circuit board which has a cavity including this.
a1)第1の絶縁層の両面に電気的に導通する内部回路層を形成する段階と、
a2)前記内部回路層のうち、キャビティー回路パターンに少なくとも1以上のソルダーレジストパターンを形成する段階と、
を含む、請求項1記載の印刷回路基板の製造方法。 The first stage includes
a1) forming an electrically conductive internal circuit layer on both sides of the first insulating layer;
a2) forming at least one solder resist pattern on the cavity circuit pattern of the internal circuit layers;
The manufacturing method of the printed circuit board of Claim 1 containing this.
前記キャビティー回路パターンが露出されるようにソルダーレジストパターンを形成し、
前記露出されるキャビティー回路パターンに表面処理を行う段階を含む、請求項2記載の印刷回路基板の製造方法。 The step a2)
Forming a solder resist pattern so that the cavity circuit pattern is exposed;
The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 2, further comprising performing a surface treatment on the exposed cavity circuit pattern.
前記ベース回路基板上に少なくとも1以上の絶縁層と金属回路パターンを順次形成し、内部回路パターン及び他の回路パターンと電気的に導通されるビアホールを形成する工程により実行される、請求項2記載の印刷回路基板の製造方法。 The third stage includes
3. The method according to claim 2, wherein the at least one insulating layer and the metal circuit pattern are sequentially formed on the base circuit board, and a via hole that is electrically connected to the internal circuit pattern and the other circuit pattern is formed. Manufacturing method of printed circuit board.
b1)キャビティー回路パターンの上部の絶縁層及び金属層をレーザードリルで前記レーザーストッパー層が露出されるまで加工する段階と、
b2)加工された絶縁層及び金属層を除去してキャビティー領域を形成する段階;
b3)前記レーザーストッパー層を除去する段階と、
を含む、請求項1記載の印刷回路基板の製造方法。 The fourth stage includes
b1) processing the upper insulating layer and metal layer of the cavity circuit pattern with a laser drill until the laser stopper layer is exposed;
b2) removing the processed insulating layer and metal layer to form a cavity region;
b3) removing the laser stopper layer;
The manufacturing method of the printed circuit board of Claim 1 containing this.
前記ベース回路基板の表面にキャビティー回路パターンが露出されるキャビティー領域と、
前記キャビティー回路パターンの間に形成されるソルダーレジストパターンと、を含み、
前記キャビティー領域を構成する少なくとも1以上の絶縁層の側壁面に少なくとも1以上の回路パターンが露出される、印刷回路基板。 A base circuit board having an internal circuit pattern electrically connected to the embedded circuit pattern;
A cavity region where a cavity circuit pattern is exposed on a surface of the base circuit board;
A solder resist pattern formed between the cavity circuit patterns,
A printed circuit board, wherein at least one circuit pattern is exposed on a side wall surface of at least one insulating layer constituting the cavity region.
前記キャビティー回路パターンの表面に形成される表面処理層をさらに含む、請求項6記載の印刷回路基板。 The printed circuit board is:
The printed circuit board according to claim 6, further comprising a surface treatment layer formed on a surface of the cavity circuit pattern.
前記キャビティー回路パターンの露出面を酸化処理して形成される、請求項7記載の印刷回路基板。 The surface treatment layer is
The printed circuit board according to claim 7, wherein an exposed surface of the cavity circuit pattern is oxidized.
前記キャビティー回路パターンの表面には、Cu、Ni、Pd、Au、Sn、Ag、Coのうちいずれか一つ又はこれらの二元、三元合金を用いて単層又は多層構造のめっき層である、請求項7記載の印刷回路基板。 The surface treatment layer is
On the surface of the cavity circuit pattern, a single-layer or multi-layer plating layer using any one of Cu, Ni, Pd, Au, Sn, Ag, Co or a binary or ternary alloy thereof is used. The printed circuit board according to claim 7.
前記キャビティー領域の下部エッジ部の表面には、金属段差部Tが露出される構造と、
を含む、印刷回路基板。 A cavity region formed in the depth direction of the base circuit board and embodying a chip mounting region;
On the surface of the lower edge portion of the cavity region, a structure in which the metal step portion T is exposed,
Including a printed circuit board.
前記キャビティー領域の下部面には、前記ベース回路基板の表面にキャビティー回路パターンが露出される、請求項11記載の印刷回路基板。 The base circuit board includes an internal circuit pattern electrically connected to the embedded circuit pattern,
The printed circuit board of claim 11, wherein a cavity circuit pattern is exposed on a surface of the base circuit board on a lower surface of the cavity region.
前記キャビティー回路パターンの表面に形成される表面処理層をさらに含む、請求項14記載の印刷回路基板。 The printed circuit pattern is:
The printed circuit board according to claim 14, further comprising a surface treatment layer formed on a surface of the cavity circuit pattern.
前記ベース回路基板上のキャビティー回路パターンの上部に開口領域を含むキャビティー回路層を形成する第2の段階と、
前記キャビティー回路層のキャビティー領域に対応するカバー金属層を除去する第3の段階と、
を含む、キャビティーを有する印刷回路基板の製造方法。 Forming a base circuit board having an internal circuit pattern including a cavity circuit pattern on a surface of the substrate;
Forming a cavity circuit layer including an open region on the cavity circuit pattern on the base circuit board;
Removing a cover metal layer corresponding to a cavity region of the cavity circuit layer;
The manufacturing method of the printed circuit board which has a cavity including this.
a1)第1の絶縁層の両面に電気的に導通する外側回路パターンを形成する段階と、
a2)前記外側回路パターンのうち、キャビティー回路パターンに少なくとも1以上のソルダーレジストパターンを形成する段階と、
a3)前記キャビティー回路パターン以外の領域にめっきマスキングを行った後、表面処理めっきを行う段階と、
a4)前記めっきマスキングを除去する段階と、
を含む、請求項16記載の印刷回路基板の製造方法。 The first stage includes
a1) forming an electrically conductive outer circuit pattern on both sides of the first insulating layer;
a2) forming at least one solder resist pattern on the cavity circuit pattern among the outer circuit patterns;
a3) performing a surface treatment plating after performing plating masking on a region other than the cavity circuit pattern;
a4) removing the plating masking;
The manufacturing method of the printed circuit board of Claim 16 containing this.
b1)前記外側回路パターンの上部に一部の領域が開口したキャビティー絶縁層を積層する段階と、
b2)前記キャビティー絶縁層の全面を覆う金属薄膜層を形成し、パターニングを行う段階と、を含み、
前記b1)〜b2)の段階を1以上繰り返して行い、
前記b2)の段階のパターニングは、前記キャビティー回路パターンに対応する上部のカバー金属層を除いた領域に回路パターンを形成する、請求項16記載の印刷回路基板の製造方法。 The second stage includes
b1) laminating a cavity insulating layer having a partial area opened on the outer circuit pattern;
b2) forming a metal thin film layer covering the entire surface of the cavity insulating layer and performing patterning,
Repeating steps b1) to b2) one or more times,
17. The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 16, wherein the patterning in the step b2) forms a circuit pattern in an area excluding an upper cover metal layer corresponding to the cavity circuit pattern.
前記キャビティー回路パターンの上部に形成される少なくとも1以上のカバー金属層を、アルカリエッチングを行い除去する段階により実行される、請求項18記載の印刷回路基板の製造方法。 The third stage includes
19. The method of manufacturing a printed circuit board according to claim 18, wherein the method is performed by removing at least one cover metal layer formed on the cavity circuit pattern by alkali etching.
前記キャビティー領域を構成する少なくとも1以上の絶縁層の側壁面に少なくとも1以上の回路パターンが露出されることを特徴とする、印刷回路基板。 Including a cavity region where the cavity circuit pattern is exposed on a surface of the substrate including an outer circuit pattern electrically connected to the embedded circuit pattern;
The printed circuit board according to claim 1, wherein at least one circuit pattern is exposed on a side wall surface of at least one insulating layer constituting the cavity region.
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