JP2015018900A - 回路基板の製造方法、回路基板及び電子装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回路基板の製造方法は、回路基板10Aに貫通孔13を形成する工程、その貫通孔13内壁に導体膜51を形成する工程、及び、貫通孔13内壁の導体膜51のうち、裏面12側から内部の深さD1に形成された導体膜51をウェットエッチングにより除去する工程を含む。ウェットエッチングにより、スタブ60となる導体膜51の部分を精度良く除去し、スタブ60による伝送損失を抑えた、良好な信号伝送特性を有する回路基板を実現する。
【選択図】図5
Description
図1は回路基板の一例を示す図である。図1には、回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
図2は信号の周波数と伝送損失の関係の一例を示す図である。
図3はバックドリル加工の一例を示す図である。
図4において、横軸は信号の周波数(GHz)、縦軸は伝送損失(dB)(SパラメータS21の絶対値をdB換算したもの)である。図4では、30GHzまでの周波数領域について、比較的長いスタブ200をバックドリル加工せずに残している場合の伝送損失(図4のc(図2のaに相当))と、そのようなスタブ200をバックドリル加工で短縮した場合の伝送損失(図4のd)を例示している。
図5及び図6は回路基板の形成方法の一例を示す図である。図5(A)〜図5(C)にはそれぞれ、回路基板形成工程の一例の要部断面を模式的に図示している。図6には、形成される回路基板の一例の要部断面を模式的に図示している。
図7はウェットエッチング工程の一例を示す図である。
上記図5(C)のウェットエッチングにおいて、ランドの導体層21のエッチングに続いて進行する貫通孔13内壁の導体膜51のエッチングでは、前述のように、樹脂70がマスクとして機能する。樹脂70がマスクとして機能するため、貫通孔13内壁の導体膜51は、側面からのエッチングが樹脂70によって抑えられ、貫通孔13内壁(絶縁層30)と樹脂70に挟まれた導体膜51が、裏面12側から次第にエッチングされていくようになる。そのため、導体膜51の裏面12からのエッチング量を精度良く、例えば数十μmの精度で、調整することができる。樹脂70を設けることで、導体膜51を、内層の導体層21との接続部位の近傍(例えば接続部位から数十μmの範囲)まで、或いは接続部位まで、短縮することが可能になる。
ここでは、上記図5(B)のように貫通孔13内に樹脂70を設け、表面11上にマスク層42を設けた後、図8(A)に示すように、裏面12上のマスク層41を除去する。或いは、上記図5(A)のような回路基板10Aの貫通孔13内を樹脂70で埋めた後、表面11上にマスク層42を形成する前に、裏面12上のマスク層41を除去し、それから表面11上にマスク層42を形成することで、図8(A)のような状態を得る。マスク層41の除去は、例えば、マスク層41をレジストで形成しておき、そのレジストを所定の溶解液を用いて選択的に溶解することで、行うことができる。
図9は信号伝送特性の評価に用いる回路基板の説明図、図10は回路基板の信号の周波数と伝送損失の関係の一例を示す図である。
図11には、上記図9(A)に示した回路基板10aと、その裏面12上のランドの導体層21を除去した回路基板における、信号の周波数と伝送損失の関係の一例を示している。ここでは、ランドの有無が信号伝送特性に及ぼす影響を評価するため、これらの回路基板において、貫通孔13内壁に存在する導体膜51の基板裏面からの長さ(深さ)の差は数十μm程度としている。図11において、横軸は信号の周波数(GHz)、縦軸は伝送損失(dB)(SパラメータS21の絶対値をdB換算したもの)である。
図12は回路基板形成方法の一例の第1工程説明図、図13は回路基板形成方法の一例の第2工程説明図、図14は回路基板形成方法の一例の第3工程説明図である。
スルーホールビア50の形成後、図13(C)に示すように、樹脂70でスルーホールビア50内を埋める。樹脂70には、スタブ60のウェットエッチングに耐性を有するもの(エッチング液に対して不溶性を有するもの)が用いられる。
例えば、この図12〜図14に示したような手順で、回路基板10を形成することができる。
例えば、上記図12及び図13の工程後、図14(A)の工程の段階で、図15(A)に示すように、スタブ60として、信号伝送路61となる内層の導体層21までの長さ(深さ)が異なるスタブ60a及びスタブ60bが存在する構造が得られた場合を想定する。
図16は回路基板形成方法の別例の説明図である。
例えば、図17(A)に示す回路基板10eのように、内層の導体層21、貫通孔13内壁の導体膜51、及び裏面12上の導体層21が信号伝送路61となる場合、表面11上の導体層21とそれに繋がる貫通孔13内壁の導体膜51の一部がスタブ60となる。このように表面11側にスタブ60が存在するようになる回路基板10eに対しても、上記図5及び図12〜図14に示したような方法を適用することで、そのスタブ60を除去することが可能である。
図18は電子装置の一例を示す図である。図18には、電子装置の要部断面を模式的に図示している。
回路基板10hは、上記図5及び図12〜図14に示したような方法を用いて形成される。回路基板10hは、導体層20及び絶縁層30、並びに、スタブが除去された、信号伝送路61を含むスルーホールビア50を有している。このような回路基板10hの信号伝送路61に、半導体装置90が半田ボール等のバンプ91を用いて電気的に接続されている。例えば、回路基板10h上に、半田ボールのバンプ91を設けた半導体装置90を配置し、リフローを行うことでバンプ91を溶融、固化し、信号伝送路61に接合することで、回路基板10hに半導体装置90が実装された電子装置80を得る。
精度良くスタブを除去した回路基板10hを用いることで、良好な信号伝送特性を有する電子装置80を実現することが可能になる。
(付記1) 第1基板に第1貫通孔を形成する工程と、
前記第1貫通孔の内壁に第1導体膜を形成する工程と、
前記第1基板の第1面から内部の第1深さに形成された前記第1導体膜をウェットエッチングにより除去する工程と
を含む回路基板の製造方法。
前記第1導体膜を除去する工程は、前記第1面から前記第1深さに形成された前記第1導体膜を、前記第1基板及び前記被覆部材に対して選択的に、ウェットエッチングにより除去する工程を含むことを特徴とする付記1に記載の回路基板の製造方法。
前記第1貫通孔を形成する工程は、前記第1基板及び前記第1マスク層に前記第1貫通孔を形成する工程を含み、
前記第1導体膜を形成する工程は、前記内壁及び前記第1マスク層上に前記第1導体膜を形成する工程を含み、
前記第1導体膜を除去する工程は、前記第1マスク層上に形成した前記第1導体膜を除去する工程を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の回路基板の製造方法。
前記第1導体膜を除去する工程は、前記第1基板の前記第1面から突出する前記第1導体膜と、前記第1面から前記第1深さの前記第1導体膜とを除去する工程を含むことを特徴とする付記3に記載の回路基板の製造方法。
(付記7) 前記第1基板に第2貫通孔を形成する工程と、
前記第2貫通孔の内壁に第2導体膜を形成する工程と、
前記第1基板の前記第1面から内部の第2深さに形成された前記第2導体膜をウェットエッチングにより除去する工程と
を更に含み、
前記第1導体膜及び前記第2導体膜の除去後に、
前記第1貫通孔内の前記第1導体膜を被覆する第2マスク層を形成する工程と、
前記第2マスク層をマスクにして、前記第2貫通孔内の、前記第2深さから当該第2深さよりも深い第3深さに形成された前記第2導体膜を、ウェットエッチングにより除去する工程と
を更に含むことを特徴とする付記1乃至6のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
前記第1貫通孔内に設けられ、前記第1基板の第1面と当該第1面と反対の第2面の間を貫通する第1部材と、
前記第1面、及び、前記第1貫通孔の内壁と前記第1部材の間であって前記第1面から内部の第3深さに設けられた第1導体膜と
を含むことを特徴とする回路基板。
(付記11) 前記第1基板は、第2貫通孔を有し、
前記第2貫通孔内に設けられ、前記第1面と前記第2面の間を貫通する第2部材と、
前記第1面、及び、前記第2貫通孔の内壁と前記第2部材の間であって前記第1面から内部の前記第3深さとは異なる第4深さに設けられた第2導体膜と
を更に含むことを特徴とする付記8乃至10のいずれかに記載の回路基板。
前記回路基板上に実装された電子部品と
を含み、
前記回路基板は、
第1貫通孔を有する第1基板と、
前記第1貫通孔内に設けられ、前記第1基板の第1面と当該第1面と反対の第2面の間を貫通する第1部材と、
前記第1面、及び、前記第1貫通孔の内壁と前記第1部材の間であって前記第1面から内部の第3深さに設けられた第1導体膜と
を含むことを特徴とする電子装置。
前記回路基板上に電子部品を配置する工程と、
前記電子部品を前記第1導体膜と電気的に接続する工程と
を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
10da,10db 多層板ユニット
11,30a,100a 表面
12,30b,100b 裏面
13,101 貫通孔
20,21,22,110,111,112 導体層
30,120 絶縁層
30c 凹凸界面
30d 接合層
41,42,43,44 マスク層
50,50a,50b,50c,130 スルーホールビア
51,131 導体膜
60,60Aa,60a,60b,200 スタブ
61,210 信号伝送路
70 樹脂
80 電子装置
90 半導体装置
91 バンプ
300 ドリル
Claims (7)
- 第1基板に第1貫通孔を形成する工程と、
前記第1貫通孔の内壁に第1導体膜を形成する工程と、
前記第1基板の第1面から内部の第1深さに形成された前記第1導体膜をウェットエッチングにより除去する工程と
を含む回路基板の製造方法。 - 前記内壁に形成された前記第1導体膜を被覆する被覆部材を形成する工程を更に含み、
前記第1導体膜を除去する工程は、前記第1面から前記第1深さに形成された前記第1導体膜を、前記第1基板及び前記被覆部材に対して選択的に、ウェットエッチングにより除去する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の回路基板の製造方法。 - 前記第1貫通孔を形成する工程前に、前記第1基板の前記第1面上に第1マスク層を形成する工程を更に含み、
前記第1貫通孔を形成する工程は、前記第1基板及び前記第1マスク層に前記第1貫通孔を形成する工程を含み、
前記第1導体膜を形成する工程は、前記内壁及び前記第1マスク層上に前記第1導体膜を形成する工程を含み、
前記第1導体膜を除去する工程は、前記第1マスク層上に形成した前記第1導体膜を除去する工程を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の回路基板の製造方法。 - 前記第1導体膜を除去する工程前に、前記第1マスク層を除去する工程を更に含み、
前記第1導体膜を除去する工程は、前記第1基板の前記第1面から突出する前記第1導体膜と、前記第1面から前記第1深さの前記第1導体膜とを除去する工程を含むことを特徴とする請求項3に記載の回路基板の製造方法。 - 前記第1導体膜を除去する工程後に、前記第1基板に第2基板を積層する工程を更に含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
- 第1貫通孔を有する第1基板と、
前記第1貫通孔内に設けられ、前記第1基板の第1面と当該第1面と反対の第2面の間を貫通する第1部材と、
前記第1面、及び、前記第1貫通孔の内壁と前記第1部材の間であって前記第1面から内部の第3深さに設けられた第1導体膜と
を含むことを特徴とする回路基板。 - 回路基板と、
前記回路基板上に実装された電子部品と
を含み、
前記回路基板は、
第1貫通孔を有する第1基板と、
前記第1貫通孔内に設けられ、前記第1基板の第1面と当該第1面と反対の第2面の間を貫通する第1部材と、
前記第1面、及び、前記第1貫通孔の内壁と前記第1部材の間であって前記第1面から内部の第3深さに設けられた第1導体膜と
を含むことを特徴とする電子装置。
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