JP2014086714A - 配線基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、配線パターンを形成するメッキの厚さが全体的に均一に形成される配線基板とその製造方法に関する。
【解決手段】このための本発明の実施例による配線基板は、絶縁層と、上記絶縁層上に形成される配線パターンと、を含み、上記配線パターンのうち少なくともいずれか一つは二つ以上のメッキ層が積層されて形成されることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、配線基板及びその製造方法に関し、配線パターンの厚さを均一に形成することができる配線基板及びその製造方法に関する。

電子機器の小型化、軽量化のために多様な形態の配線基板が用いられている。

このような配線基板は、一般に、絶縁層上にパターン層を形成することにより完成される。この際、パターン層を形成する方法としては、ドライフィルムレジスト（Ｄｒｙ ｆｉｌｍ ｒｅｓｉｓｔ）などを用いて絶縁層上に積層、露光、現像等の工程によりパターンの形状に対応する開口部を形成し、メッキ工程により開口部を満たす方法が主に用いられている。

しかしながら、このような従来の配線基板は、メッキ工程でアノード（Ａｎｏｄｅ）と基板間の間隔が狭いか基板の面積に比べてアノードの面積が広い領域では電流密度が高くなり、このように電流密度が高くなった部分ではメッキの厚さが厚くなる。したがって、配線基板は、全体的にみて、基板の位置によってメッキの厚さが異なるように形成されるという問題が発生している。

よって、メッキの厚さが一定に形成される配線基板とこれを製造できる方法が求められている。

韓国公開特許第２０１０−００６８７３７号公報

本発明は、配線パターンを形成するメッキの厚さが全体的に均一に形成される配線基板とその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の実施例による配線基板は、絶縁層と、上記絶縁層上に形成される配線パターンと、を含み、上記配線パターンのうち少なくともいずれか一つは二つ以上のメッキ層が積層されて形成されることができる。

本実施例において、上記メッキ層は、上記絶縁層上に形成される第１のメッキ層と、上記第１のメッキ層上に形成される第２のメッキ層と、を含むことができる。

本実施例において、上記配線パターンのうち少なくともいずれか二つは、上記第１のメッキ層と上記第２のメッキ層の境界が互いに異なる位置に形成されることができる。

本実施例において、上記配線パターンは、上記第１のメッキ層と上記第２のメッキ層が同一材質で形成されることができる。

また、本発明の実施例による配線基板は、絶縁層と、上記絶縁層上に形成される第１のメッキ層と上記第１のメッキ層上に形成される第２のメッキ層を含む配線パターンと、を含み、上記配線パターンのうち少なくとも二つは上記第１のメッキ層の厚さが異なるように形成されることができる。

また、本発明の実施例による配線パターンの製造方法は、絶縁層上に第１のメッキ層を形成する段階と、上記第１のメッキ層上にマスクを配置する段階と、上記第１のメッキ層上に第２のメッキ層を形成する段階と、を含むことができる。

本実施例において、上記第１のメッキ層を形成する段階は、上記絶縁層上に金属シード層を形成する段階と、上記シード層上にドライフィルムレジストを塗布して配線パターンの形状に応じて開口部を形成する段階と、を含むことができる。

本実施例において、上記マスクを配置する段階は、上記第２のメッキ層上にシート形態のドライフィルムレジストを配置する段階と、上記ドライフィルムレジストに貫通部を形成する段階と、を含むことができる。

本実施例において、上記貫通部を形成する段階は、上記第１のメッキ層の上部に上記第１のメッキ層の厚さに基づいて上記貫通部を形成する段階であることができる。

本実施例において、上記貫通部は、上記第１のメッキ層の厚さが厚いほど小さく形成されることができる。

本実施例において、上記貫通部を形成する段階は、上記第１のメッキ層の厚さが臨界値以上であれば上記貫通部を省略する段階であることができる。

本実施例において、上記貫通部は、円形の貫通孔形に形成されることができる。

本実施例において、上記貫通部は、格子形に形成されることができる。

本実施例において、上記貫通部は、多数のスリットが並んで配置されて形成されることができる。

本実施例において、上記貫通部は、上記第２のメッキ層の面積より大きく形成されることができる。

本実施例において、上記マスクを除去する段階をさらに含むことができる。

また、本発明の実施例による配線基板の製造方法は、絶縁層上に厚さの異なる多数の第１のメッキ層を形成する段階と、上記第１のメッキ層上にマスクを配置する段階と、上記第１のメッキ層上に厚さの異なる多数の第２のメッキ層を形成する段階と、を含むことができる。

本実施例において、上記第１のメッキ層と上記第２のメッキ層は配線パターンを形成し、上記配線パターンは全体的に同じような厚さで上記絶縁層上に形成されることができる。

本発明による配線基板及びその製造方法は、二回にわたってメッキ工程を行い、この中で２次メッキ工程は、１次メッキ工程で発生した配線パターン間の厚さの偏差を考慮して行われる。したがって、基板製造過程でメッキ工程時に発生する配線パターン間の厚さの偏差を最小化することができる。

また、本発明による配線基板は、１次メッキ工程の結果によりマスクの貫通部を調整して２次メッキ工程を行うことができるため、基板のデザインや基板の形態に関係なく容易に適用されることができる。

また、本発明による配線基板の製造方法は、マスクを用いることから、従来のメッキ設備を用いることができる。したがって、従来の設備を交替することにより発生する時間と費用を節約することができる。

本発明の実施例による配線基板を概略的に示す断面図である。 図１のＡ部分を拡大して部分的に示した拡大断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施例によるマスクを概略的に示した平面図である。 本発明の他の実施例によるマスクを概略的に示した平面図である。 本発明の他の実施例によるマスクを概略的に示した平面図である。

以下では、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。しかし、本発明の実施形態は様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲は以下で説明する実施形態に限定されない。また、本発明の実施形態は、当該技術分野で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。

図１は本発明の実施例による配線基板を概略的に示す断面図であり、図２は図１のＡ部分を拡大して部分的に示した拡大断面図である。

図１及び図２を参照すると、本実施例による配線基板１０としては、当該技術分野でよく知られた多様な種類の基板（例えば、セラミック基板、印刷回路基板、柔軟性基板、ガラス基板、プレ-モールディング（ｐｒｅ-ｍｏｌｄｅｄ）基板、ＤＢＣ（ｄｉｒｅｃｔ ｂｏｎｄｅｄ ｃｏｐｐｅｒ）基板など）を用いることができる。また、配線基板１０の両面には、電子素子１を実装するための実装用電極や実装用電極を互いに電気的に連結する多様な形態の配線パターン２０が形成されることができる。ここで、実装用電極は、配線パターン２０と一体に形成されるか又は配線パターン２０が伸びて形成されることができる。したがって、後述の配線パターン２０は実装用電極２０を含む意味として称される。

本実施例による配線基板１０は、複数の層で形成された多層基板であり、各層の間には電気的連結を形成するための回路パターン１５が形成されることができる。

回路パターン１５は、通常のパターン形成方法、例えば、化学気相蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）、物理気相蒸着法（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＶＤ）を用いて形成されるか、又は電解メッキや無電解メッキによって形成されることができる。

また、回路パターン１５は、金属等の導電性物質で形成されることができる。例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金又はこれらの組み合わせを含むことができる。

また、本実施例による配線基板１０は、上面に形成される実装用電極２０と内部に形成される回路パターン１５と、これらを電気的に連結する導電性ビア１４と、を含むことができる。さらに、本実施例による配線基板１０は、内部に電子素子１を内蔵できるキャビティ（ｃａｖｉｔｙ、図示せず）が形成されることもできる。

また、本実施例による配線基板１０は、一面に外部接続用パッド１６が形成されることができる。外部接続用パッド１６にハンダボールやハンダバンプのような外部接続端子（図示せず）が配置されることができる。

特に、本実施例による配線基板１０の配線パターン２０は、少なくとも二つのメッキ層２０ａ、２０ｂで形成されることができる。

第１のメッキ層２０ａは、基板１０上に直接形成される。この際、第１のメッキ層２０ａは、図２に示されたように、各配線パターン２０の位置によってそれぞれ異なる厚さ（又は高さ）で形成されることができる。

本実施例では、４個の配線パターン２０のメッキ層２０ａがすべて別の厚さで形成される場合を例に挙げている。しかしながら、本発明の構成はこれに限定されず、配線基板１０のサイズや配線パターン２０の形態などによってすべて同じような厚さで形成されるか又は部分的に別の厚さで形成されるなど、多様な形態で構成されることができる。

第２のメッキ層２０ｂは、第１のメッキ層２０ａ上に形成される。本実施例による第２のメッキ層２０ｂは、第１のメッキ層２０ａの厚さ（又は高さ）を補完する。即ち、第２のメッキ層２０ｂは、配線パターン２０の適正厚さ（即ち、臨界値）に対し、第１のメッキ層２０ａによって不足になった厚さを満たす形で形成されることができる。

したがって、第２のメッキ層２０ｂも、第１のメッキ層２０ａと同様にそれぞれ別の厚さで形成されることができる。また、第２のメッキ層２０ｂの厚さは、該当する第２のメッキ層２０ｂの基盤となる第１のメッキ層２０ａの厚さによって決められる。例えば、第１のメッキ層２０ａの厚さが薄い場合は第２のメッキ層２０ｂの厚さが厚く形成され、第１のメッキ層２０ａの厚さが厚い場合は第２のメッキ層２０ｂの厚さが薄く形成されることができる。

これにより、本実施例による配線パターン２０は、第１のメッキ層２０ａと第２のメッキ層２０ｂの境界Ｐが互いに異なる位置に形成されることができる。

このような本実施例による第１のメッキ層２０ａと第２のメッキ層２０ｂは、同一材質で形成されることができる。しかしながら、これに限定されず、必要に応じて別の材質で形成することもできる。

一方、本実施例では、配線パターン２０が二つのメッキ層２０ａ、２０ｂで形成される場合を例に挙げているが、本発明の構成はこれに限定されない。即ち、必要に応じて３個又はそれ以上の層でメッキ層を形成することもできる。

また、図２の最右側に示された配線パターン２０のように、配線パターン２０が第１のメッキ層２０ａのみで形成されることもできる。これについては、後述する配線基板１０の製造方法で詳細に説明する。

このように構成される本実施例による配線基板１０は、多数のメッキ層２０ａ、２０ｂを積層して配線パターン２０の厚さを全体的に同じような厚さで形成するため、配線基板１０の不良を最小化することができる。

次に、本実施例による配線基板の製造方法を説明する。

図３から図１０は、本実施例による配線基板の製造方法を説明するための断面図である。

これらを一緒に参照すると、本実施例による配線基板１０の製造方法では、まず、図３に示されたように絶縁層１１上に金属のシード層（ｓｅｅｄ ｌａｙｅｒ）１２を形成する段階が行われる。

シード層１２は、絶縁層１１上にメッキ工程（例えば、無電解メッキ）により形成されることができる。シード層１２はＣｕ等の材質で形成されることができるが、これに限定されるものではない。

次いで、図４に示されたように、ドライフィルムレジスト（Ｄｒｙ ｆｉｌｍ ｒｅｓｉｓｔ）２２をシード層１２上に塗布した後、積層、露光、現像工程により配線パターン２０が形成される部分に沿って開口部２５を形成する段階が行われる。

次いで、図５に示されたように、メッキ工程を行って開口部２５内に第１のメッキ層２０ａを形成する段階が行われる。この過程で、第１のメッキ層２０ａの厚さは、メッキ工程で供給される電流量に影響されるようになる。即ち、開口部２５の幅（即ち、パターン幅）が小さいか又はアノード（Ａｎｏｄｅ）電極と配線基板１０間の間隔が狭くなる部分などでは、電流密度が高くなってメッキの厚さが厚くなる。したがって、第１のメッキ層２０ａは、図５に示されたように、それぞれの互いに異なる開口部２５で互いに異なる厚さで形成されることができる。

次に、図６に示されたように、マスク３０を配置する段階が行われる。マスク３０には、シート（ｓｈｅｅｔ）形態のドライフィルムレジストを用いることができる。しかしながら、本発明の構成はこれに限定されない。

マスク３０は、開口部２５上に配置される。この際、マスク３０は、基板１０の上部面の全領域を覆う形で配置されることができ、開口部２５に対応する位置のみに部分的に配置されることもできる。また、マスク３０は、メッキ溶液に対して耐性を有する材質で形成されることができる。

次いで、図７に示されたように、マスク３０に貫通部３２を形成する段階が行われる。貫通部３２は、フォトリソグラフィー（Ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）技術などにより形成されることができる。

貫通部３２は、各開口部２５に対応する位置に形成されることができる。また、本実施例による貫通部３２は、各開口部２５に形成された第１のメッキ層２０ａの厚さに対応してそのサイズや形状が決められる。

図１１は、本発明の実施例によるマスクを概略的に示した平面図であり、図７に示されたマスクの平面を図示している。これらを一緒に参照すると、本実施例によるマスク３０には、それぞれの開口部２５に対応して孔形状の貫通部３２が形成される。

そして、それぞれの貫通部３２は、対応する開口部２５の第１のメッキ層２０ａの厚さに対応して形成される。即ち、第１のメッキ層２０ａの厚さの厚い開口部２５ｃには最も小さな孔の貫通部３２ｃが形成され、第１のメッキ層２０ａの厚さの最も薄い開口部２５ａには最も大きな孔の貫通部３２ａが形成されることができる。

また、第１のメッキ層２０ａの厚さが十分に厚く形成された開口部２５ｄの場合、即ち、第１のメッキ層２０ａのみで配線パターン２０の厚さの臨界値以上に形成されるため、それ以上配線パターン２０の厚さを拡張する必要がない。したがって、該当開口部２５ｄに対しては貫通部３２を省略することができる。

一方、本実施例では、貫通部３２がすべて円形の孔で形成される場合を例に挙げているが、本発明の構成はこれに限定されず、必要に応じて多様な形状に貫通部３２が形成されることができる。

マスク３０に貫通部３２が形成されると、続いて、図８に示されたように２次メッキ工程を行って配線パターン２０を完成する段階が行われる。

２次メッキ工程を行うことにより、第１のメッキ層２０ａ上には、新たなメッキ層である第２のメッキ層２０ｂが形成される。この際、第２のメッキ層２０ｂも、第１のメッキ層２０ａのように厚さが異なるように形成されることができる。

２次メッキ工程は、メッキ液の流れがマスク３０に形成された貫通部３２によって制限される。即ち、貫通部３２が大きな孔で形成される部分は、メッキ成長速度が速くなるため、第２のメッキ層２０ｂの厚さが厚く形成され、小さな孔で形成される部分は、メッキ成長速度が遅くなるため、第２のメッキ層２０ｂの厚さが薄く形成されることができる。

前述したように、本実施例による貫通部３２は、第１のメッキ層２０ａの厚さの厚い開口部２５ｃに最も小さな孔３２ｃで形成される。したがって、この場合、第２のメッキ層２０ｂは、薄い厚さで形成される。これと同様に、第１のメッキ層２０ａの厚さの最も薄い開口部２５ａには最も大きな孔の貫通部３２ａが形成されるため、この場合の第２のメッキ層２０ｂは厚く形成される。

これにより、第２のメッキ層２０ｂが形成されると、第１のメッキ層２０ａ又は第２のメッキ層２０ｂからなる配線パターン２０は全体的にほぼ同一の厚さをなすようになる。

次に、図９に示されたドライフィルムレジスト２２を除去する段階と、図１０に示された不要なシード層１２を除去する段階が行われ、これにより、本実施例による配線基板１０を完成するようになる。

以上のように構成される本実施例による配線基板及びその製造方法は、二回にわたってメッキ工程を行い、このうち２次メッキ工程は、１次メッキ工程で発生した配線パターン２０間の厚さの偏差を考慮して行われる。したがって、配線基板１０の製造過程で、メッキ工程時に発生する配線パターン２０間の厚さの偏差を最小化することができる。

また、本実施例による配線基板１０は、１次メッキ工程の結果によりマスクの貫通部３２を調整して２次メッキ工程を行うことができるため、配線基板１０のデザインや配線基板１０の形態に関係なく容易に適用されることができる。

また、本実施例による配線基板１０の製造方法は、マスク３０を用いるため、従来のメッキ設備を用いることができる。したがって、従来の設備を交替することにより発生する時間と費用を節約することができる。

一方、本発明による配線基板とその製造方法は、前述した実施例に限定されず、必要に応じて多様な形態に変形されることができる。

図１２から図１３は、本発明の他の実施例によるマスクを概略的に示した平面図であり、図７に示されたマスクの平面を示している。

まず、図１２を参照すると、本実施例によるマスク３０は、貫通部３２が格子形に形成されることができる。即ち、貫通部３２は、多数の貫通孔が集まって形成されることができる。

本実施例の場合、各貫通孔のサイズを調節するか、又は貫通孔間の間隔を調節することにより、第２のメッキ層２０ｂの成長速度を制御することができる。

一方、本実施例の場合、貫通孔が四角形に形成される場合を例に挙げているが、本発明はこれに限定されず、円形や多角形の形状に形成するなど、多様な変形が可能である。

図１３を参照すると、本実施例によるマスク３０は、スリット（ｓｌｉｔ）形の貫通孔が並んで配置されて形成されることができる。

本実施例の場合も、各スリットの幅を調節するか、又はスリット間の間隔を調節することにより、第２のメッキ層２０ｂの成長速度を制御することができる。

一方、本実施例の場合、スリットが直線形に形成される場合を例に挙げているが、本発明はこれに限定されず、スリットをジグザグ形や曲線形に形成するなど、多様な変形が可能である。

図１２及び図１３に示されたように、マスク３０の貫通部３２を一つの孔ではなく多数の孔を組み合わせて形成する場合、貫通部３２が開口部２５の中心に正確に整列されなくても同一の効果が得られる。

より詳細には、図１１に示されたマスク３０の場合、貫通部３２の中心が開口部２５の中心に正確に配置されるように整列されてはじめて、第２のメッキ層２０ｂを精密に形成することができる。したがって、マスク３０の位置に対する精密な制御が必要であるという短所がある。

しかしながら、図１２や図１３に示されたマスク３０の場合、開口部２５より大きく貫通部３２を形成しても、格子やスリットのサイズや間隔の配置によってメッキ液の流れを制限することができる。即ち、貫通部３２の面積を開口部２５や第１のメッキ層２０ａの面積より大きく設定することができ、これにより、貫通部３２が開口部２５内に配置される形ではなく、開口部２５が貫通部３２内に配置される形でマスク３０を配置することができる。

したがって、マスク３０の貫通部３２と開口部２５をより容易に整列することができるため、工程が容易となるという長所がある。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能であるということは、当技術分野の通常の知識を有する者には明らかである。

１０ 配線基板
１１ 絶縁層
１２ シード層
２０ 配線パターン
２０ａ 第１のメッキ層
２０ｂ 第２のメッキ層
２５ 開口部
３０ マスク
３２ 貫通部

Claims (18)

1. 絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成される配線パターンと、
   を含み、
   前記配線パターンのうち少なくともいずれか一つは二つ以上のメッキ層が積層されて形成される、配線基板。
2. 前記メッキ層は、
   前記絶縁層上に形成される第１のメッキ層と、
   前記第１のメッキ層上に形成される第２のメッキ層と、
   を含む、請求項１に記載の配線基板。
3. 前記配線パターンのうち少なくともいずれか二つは、
   前記第１のメッキ層と前記第２のメッキ層の境界が互いに異なる位置に形成される、請求項２に記載の配線基板。
4. 前記第１のメッキ層と前記第２のメッキ層が同一材質で形成される、請求項２または３に記載の配線基板。
5. 絶縁層と、
   前記絶縁層上に形成される第１のメッキ層と、前記第１のメッキ層上に形成される第２のメッキ層とを含む配線パターンと、
   を含み、
   前記配線パターンのうち少なくとも二つは前記第１のメッキ層の厚さが異なるように形成される、配線基板。
6. 絶縁層上に第１のメッキ層を形成する段階と、
   前記第１のメッキ層上にマスクを配置する段階と、
   前記第１のメッキ層上に第２のメッキ層を形成する段階と、
   を含む、配線基板の製造方法。
7. 前記第１のメッキ層を形成する段階は、
   前記絶縁層上に金属シード層を形成する段階と、
   前記シード層上にドライフィルムレジストを塗布して配線パターンの形状に応じて開口部を形成する段階と、
   を含む、請求項６に記載の配線基板の製造方法。
8. 前記マスクを配置する段階は、
   前記第２のメッキ層上にシート形態のドライフィルムレジストを配置する段階と、
   前記ドライフィルムレジストに貫通部を形成する段階と、
   を含む、請求項７に記載の配線基板の製造方法。
9. 前記貫通部を形成する段階は、
   前記第１のメッキ層の上部に前記第１のメッキ層の厚さに基づいて前記貫通部を形成する段階である、請求項８に記載の配線基板の製造方法。
10. 前記貫通部は、
    前記第１のメッキ層の厚さが厚いほど小さく形成される、請求項９に記載の配線基板の製造方法。
11. 前記貫通部を形成する段階は、
    前記第１のメッキ層の厚さが臨界値以上であれば前記貫通部を省略する段階である、請求項９または１０に記載の配線基板の製造方法。
12. 前記貫通部は、
    円形の貫通孔形に形成される、請求項９から１１の何れか１項に記載の配線基板の製造方法。
13. 前記貫通部は、
    格子形に形成される、請求項９から１２の何れか１項に記載の配線基板の製造方法。
14. 前記貫通部は、
    複数のスリットが並んで配置されて形成される、請求項９から１３の何れか１項に記載の配線基板の製造方法。
15. 前記貫通部は、
    前記第２のメッキ層の面積より大きく形成される、請求項１３又は１４に記載の配線基板の製造方法。
16. 前記マスクを除去する段階をさらに含む、請求項６から１５の何れか１項に記載の配線基板の製造方法。
17. 絶縁層上に厚さの異なる複数の第１のメッキ層を形成する段階と、
    前記第１のメッキ層上にマスクを配置する段階と、
    前記第１のメッキ層上に厚さの異なる第２のメッキ層を形成する段階と、
    を含む、配線基板の製造方法。
18. 前記第１のメッキ層と前記第２のメッキ層は配線パターンを形成し、前記配線パターンは一様な厚さで前記絶縁層上に形成される、請求項１７に記載の配線基板の製造方法。

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