JP2015046570A - 多層印刷回路基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂の劣化及び内層回路の損傷が発生することなくホールを加工することができる多層印刷回路基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の多層印刷回路基板の製造方法は、内層回路101上に絶縁層102及び表面処理された銅箔103が順に形成された基板100を準備する段階と、表面処理された銅箔103及び絶縁層102の一部をレーザーで一次加工して、絶縁層102を露出させるホールを形成する段階と、露出された絶縁層102を化学エッチング液で二次加工して、内層回路101を露出させる導通ホール201を形成する段階を含むものである。【選択図】図6
Description
本発明は、多層印刷回路基板の製造方法に関する。
電子機器の小型化、軽量化、及び高性能化により、多層印刷回路基板の回路幅の縮小及び各層を互いに連結するビアホール(Via hole)の小口径化が要求されている。
機械的なドリルを用いて直径約200μm以下のホールを形成することは非常に難しい。その理由としては、相対的に遅い加工速度、低い加工正確度、熱拡散による製品特性の変化、ドリルビットの磨耗による不良の発生などが挙げられる。
この欠点のため、小口径のホールを形成する際に、レーザーが用いられてきた。
従来、銅箔をレーザーで加工しようとする試みが多くなされてきた。しかし、銅箔のレーザー吸収率が低いため、銅箔の外層表面がレーザーを反射し、そのため、厚い銅箔にホールを形成することが困難であった。
これを解決した多層印刷回路基板の製造方法(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)としては、第一に、銅箔のビアホールの位置にビアのサイズと同じサイズのホールをエッチング法により除去し、絶縁層が露出された部分をレーザーで加工する方法がある。
この場合、絶縁層が露出された部分の深さ方向に多重反射及び吸収が起こって、樹脂の溶融とともにホールが形成される。しかし、この製造方法は、エッチング工程が増加するため生産効率が劣る。
第二に、内層回路の両面に絶縁樹脂層をコーティングし、レーザーでビアホールを加工した後、銅めっきで外層を形成する方法がある。この場合、銅めっきで形成された外層と絶縁層との密着強度が低いという短所があった。
第三に、4μm以下の薄い銅箔にレーザーを照射することで、ビアホールを加工する既存の方法がある。この方法は、ホールを加工するために銅箔を薄くした後、高いレーザーエネルギーを利用して一度に穿孔する方法を提示しているが、反射を制御する方法についての具体的な例を提示していないため、汎用性が劣る。
この問題点を解決するために、本発明の工程が用いられる。
本発明の一側面は、レーザー吸収率が高くなるように表面処理された銅箔にレーザー加工を用いた一次ホール加工を行い、化学エッチング液を用いた二次ホール加工を行うことにより、ホールの形成中に発生し得る樹脂の劣化及び内層回路の損傷を防止することができる方法を提供することをその目的とする。
また、化学エッチング液を用いた二次ホール加工により形成されるホール壁面の表面粗さにより、銅めっきの密着力を向上させるアンカー効果を提供することをその目的とする。
また、本発明による多層印刷回路基板の銅箔は、レーザー吸収率が高く、絶縁樹脂との密着性、耐熱性、及び耐薬品性に優れた複合銅箔(Composite Copper Foil)であって、この銅箔の表面処理方法を提供することをその目的とする。
本発明の一実施例による多層印刷回路基板の製造方法は、内層回路上に絶縁層及び表面処理された銅箔が順に形成された基板を準備する段階と、前記表面処理された銅箔及び前記絶縁層の一部をレーザーで一次加工して、絶縁層を露出させるホールを形成する段階と、前記露出された絶縁層を酸化、分解、除去させる化学エッチング液で二次加工して、前記内層回路を露出させる導通ホールを形成する段階を含む。
この際、前記基板を準備する段階は、前記内層回路を含む印刷回路基板を準備する段階と、前記印刷回路基板に前記絶縁層を積層する段階と、前記絶縁層上に前記表面処理された銅箔を積層する段階を含むことができる。
また、前記表面処理された銅箔は、以下のa)〜f)段階により形成されることができる。
a)トリアゾール化合物を支持層に塗布して有機剥離層を形成し、前記有機剥離層に電解めっきにより0.08〜2μmの薄いニッケル層を形成する段階。
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層を形成する段階。
c)前記バルク銅層に銅粒子を付着させて銅ノジュール層を形成する段階。
d)前記銅ノジュール層に、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層を形成する段階。
e)前記金属層にクロメート層を形成する段階。
f)前記クロメート層にシラン化合物を付着する段階。
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層を形成する段階。
c)前記バルク銅層に銅粒子を付着させて銅ノジュール層を形成する段階。
d)前記銅ノジュール層に、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層を形成する段階。
e)前記金属層にクロメート層を形成する段階。
f)前記クロメート層にシラン化合物を付着する段階。
また、前記ホールを形成する一次加工で用いられるレーザーは、CO2/YAG/UV/Pico(Picosecond)レーザー及びエキシマレーザーのうち少なくとも何れか一つであることが特徴である。
また、前記ホールを形成する二次加工で用いられる化学エッチング液は、ヒドロキシルラジカル、濃硫酸、硫酸ラジカル、オゾン、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム塩、クロム酸のうち1種または2種以上の混合物にすることが好ましい。
また、前記導通ホールを形成する段階の後に、導通ホールが形成された印刷回路基板の表面処理された銅箔上にシード層を形成する段階をさらに含むことができる。
前記シード層を形成する段階は、デスミア工程を行って残渣(Residue)を除去する段階と、前記残渣が除去された基板の表面に無電解めっきによりシード層を形成する段階を含むことができる。
また、前記シード層を形成する段階の後に、電解めっきにより導通ホールを充填する段階を含むことができる。
本発明の他の実施例による多層印刷回路基板の製造方法は、内層回路上に絶縁層及び表面処理された銅箔が順に形成された基板を準備する段階と、前記表面処理された銅箔及び前記絶縁層の一部をレーザーで一次加工してホールを形成する段階と、前記一次加工されたホールの内部の絶縁層を化学エッチング液で二次加工して、前記一部が除去された絶縁層の他の一部を除去することで絶縁層を露出させて放熱ホールを形成する段階を含む。
この際、前記基板を準備する段階は、前記内層回路を含む印刷回路基板を準備する段階と、前記印刷回路基板に前記絶縁層を積層する段階と、前記絶縁層上に前記表面処理された銅箔を積層する段階を含むことができる。
また、前記表面処理された銅箔は、以下のa)〜f)段階により形成されることができる。
a)トリアゾール化合物を支持層に塗布して有機剥離層を形成し、前記有機剥離層に電解めっきにより0.08〜2μmの薄いニッケル層を形成する段階。
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層を形成する段階。
c)前記バルク銅層に銅粒子を付着させて銅ノジュール層を形成する段階。
d)前記銅ノジュール層に、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層を形成する段階。
e)前記金属層にクロメート層を形成する段階。
f)前記クロメート層にシラン化合物を付着する段階。
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層を形成する段階。
c)前記バルク銅層に銅粒子を付着させて銅ノジュール層を形成する段階。
d)前記銅ノジュール層に、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層を形成する段階。
e)前記金属層にクロメート層を形成する段階。
f)前記クロメート層にシラン化合物を付着する段階。
また、前記ホールを形成する一次加工で用いられるレーザーは、CO2/YAG/UV/Pico(Picosecond)レーザー及びエキシマレーザーのうち少なくとも何れか一つであることが特徴である。
また、前記ホールを形成する二次加工で用いられる化学エッチング液は、ヒドロキシルラジカル、濃硫酸、硫酸ラジカル、オゾン、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム塩、クロム酸のうち1種または2種以上の混合物にすることが好ましい。
また、前記導通ホールを形成する段階の後に、放熱ホールが形成された印刷回路基板の表面処理された銅箔上にシード層を形成する段階をさらに含むことができる。
前記シード層を形成する段階は、デスミア工程を行って残渣を除去する段階と、前記残渣が除去された印刷回路基板の表面に無電解めっきによりシード層を形成する段階を含むことができる。
また、前記シード層を形成する段階の後に、電解めっきにより放熱ホールを充填する段階を含むことができる。
本発明の実施例による多層印刷回路基板のホール形成方法は、表面処理された銅箔にレーザー加工を直接行うことが可能であるため、レーザーを照射する前に銅箔表面にホールを予め形成する過程が不要であって、ホールを直接形成することができる。したがって、ホール加工の正確度が高く、レーザー反射率が低いため、レーザー加工において高い効率性を有する。
また、レーザーのエネルギーを調節することにより、ホールを所望の深さに穿孔した後、導通ホール及び放熱ホールなどの所望の用途のホールを形成することができる効果がある。
また、二段階に亘る加工を行うことにより、樹脂の劣化及び内層回路の損傷が発生することなく、ホールを加工することができる効果がある。
これにより、内層回路をレーザーでオーバー加工した場合に懸念される不良を予め防止することができる効果がある。
また、二次加工の際にホールの内壁に表面粗さが形成されることにより、後続工程であるめっき工程を行う際に密着力を向上させる効果がある。
本発明の目的、特定の長所及び新規の特徴は,添付図面に係る以下の詳細な説明及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、「一面」、「他面」、「第1」、「第2」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用いられるものであり、構成要素が前記用語によって限定されるものではない。以下、本発明を説明するにあたり、本発明の要旨を不明瞭にする可能性がある係る公知技術についての詳細な説明は省略する。
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
(多層印刷回路基板の製造方法)
(第1実施例)
図1から図8は、本発明の一実施例による多層印刷回路基板の製造方法を概略的に示した工程図であって、二段階に亘る加工によって導通ホール201が形成される過程を確認することができる。
(第1実施例)
図1から図8は、本発明の一実施例による多層印刷回路基板の製造方法を概略的に示した工程図であって、二段階に亘る加工によって導通ホール201が形成される過程を確認することができる。
本発明の実施例による多層印刷回路基板の製造方法は、内層回路101上に絶縁層102及び表面処理された銅箔103が順に形成された基板100を準備する段階と、前記表面処理された銅箔103及び前記絶縁層102の一部をレーザーで一次加工して、絶縁層102を露出させるホール200を形成する段階と、前記露出された絶縁層102を化学エッチング液で二次加工して、前記内層回路101を露出させる導通ホール201を形成する段階を含む。
図1を参照すれば、前記基板100を準備する段階は、内層回路101を含む印刷回路基板を準備する段階と、前記印刷回路基板に前記絶縁層102を積層する段階と、前記絶縁層102上に表面処理された銅箔103を積層する段階を含むことができる。
ここで、前記基板100は、絶縁層に接続パッドを含む1層以上の回路が形成された回路基板であって、好ましくは印刷回路基板であることができる。
本図面では、説明の便宜のために具体的な内層回路の構成を省略して図示したが、前記基板100として、絶縁層に1層以上の回路が形成された通常の多層印刷回路基板が適用され得ることは、当業者であれば十分に認識できるであろう。
前記絶縁層としては、樹脂絶縁層を用いることができる。前記樹脂絶縁層としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、またはこれらにガラス繊維または無機フィラーなどの補強材が含浸された樹脂、例えば、プリプレグを用いることができ、また熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂など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。前記絶縁層の断面を切断すると、補強材を露出することができる。
前記回路層は、回路基板分野において回路用伝導性金属として用いられるものであれば制限されずに適用可能であり、印刷回路基板には、銅を用いることが一般的である。
本発明における内層回路101は、銅箔上にめっきにより厚さ0.5〜40μmに形成された回路層であることができる。
図1のA部分の拡大図である図2を参照すれば、前記表面処理された銅箔103の形成段階である以下のa)〜f)段階の工程順序を把握することができる。
a)トリアゾール化合物を支持層に塗布して有機剥離層を形成し、前記有機剥離層に電解めっきにより0.08〜2μmの薄いニッケル層を形成する段階であって、銅支持層と表面処理された銅箔との間の剥離性を高める。前記有機剥離層及びニッケル層103−aは、レーザー加工を行う際の反射率を減少させ、ホール加工性の正確度を高めることができる。
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層103−bを形成する段階であって、銅の含量が最も多く、表面処理された銅箔103の銅の含量は、90%以上であることができる。
c)前記バルク銅層103−bに銅粒子を付着させて銅ノジュール層103−cを形成する段階であって、バルク層上に積み上げた銅粒子を絶縁層に食い込ませるようにすることで、絶縁材との密着性を高めることができる。
d)前記銅ノジュール層103−cに、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層103−dを形成する段階であって、銅ノジュール層の耐熱性及び耐塩酸性を高めることができる。
e)前記金属層103−dにクロメート層103−eを形成する段階であって、防錆性を高めることができる。
f)前記クロメート層103−eにシラン化合物を形成する段階であって、絶縁材との物理化学的結合を増大させるシラン層103−fを形成することができる。
前記表面処理された銅箔103の表面処理方法は、基本的に金属塩が含有された水槽中で行われ、金属塩の濃度pH、温度、及び電流密度を調節することで、所望の厚さに形成することができる。
図3から図5を参照すれば、前記表面処理された銅箔103及び前記絶縁層102の一部をレーザーで一次加工して、絶縁層102を露出させるホール200を形成する段階が行われる。この際、レーザーのエネルギーが高過ぎないように調節して、樹脂の熱損傷及び内層回路101の損傷が発生しないようにホール200を加工する。具体的には、レーザーを用いて、内層回路101の上側に、例えば0.2〜5μmの絶縁層102を残して、ホール200を穿孔する。エネルギーは、レーザーパワー(Laser Power)、繰返し率(Repetition Rate)、スポットサイズ(spot size)を変えることで調節することができる。
前記印刷回路基板の製造方法におけるホール200を形成する段階において、レーザー加工は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの有機物質内で高速でホール200を形成することができるため、多層印刷回路基板の製造に広く用いられている。しかし、従来の銅箔表面は、レーザービーム(Laser Beam)を反射するため、この問題を解決するための銅箔の表面処理方法が本発明で提示される。
本発明の一次レーザー加工では、CO2レーザー、YAGレーザー、UVレーザー、Pico(or Picosecond)レーザー及びエキシマレーザーを用いることが好ましいが、本発明でレーザーの種類を特に限定するものではない。
ここで、前記ホール200を形成する段階は、前記内層回路101の表面粗さが0.05〜0.6μmとなるように、レーザー加工条件を設定して行うことができる。
また、前記ホール200を形成する段階は、前記内層回路101を損傷させない程度に加工条件を設定して行われ、未加工の樹脂の厚さは、通常、0.2〜5μm程度のバターコート程度の厚さになる。ここで、バターコートとは、ガラス織物(Glass fabric)を含む絶縁材の一部の樹脂層を指称し、ガラス織物の表面から絶縁材の表面までの樹脂層である。
図6を参照すれば、前記露出された絶縁層102を化学エッチング液で二次加工して、前記内層回路101を露出させる導通ホール201を形成する段階が行われる。
化学エッチング液を用いた二次加工では、強い酸化力を有するヒドロキシルラジカル、濃硫酸、硫酸ラジカル、オゾン、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過マンガン酸(カリウムまたはナトリウム塩)、クロム酸などを用いることができるが、工程効率性のためには、過マンガン酸カリウムを用いることが好ましい。
図7を参照すれば、レーザー加工及び化学エッチング加工により形成された導通ホール201を有する基板100の表面処理された銅箔103上に、シード層(Seed Layer)202を形成する段階がさらに行われる。
前記シード層202を形成する段階は、デスミア工程を行って追加残渣(Residue)を除去する段階と、前記残渣が除去された印刷回路基板の表面に、無電解めっきにより、シード層202を形成する段階を含むことができる。
この際、当業界に公知されたように、無電解めっきまたは電解めっきによりホールの壁面及び内層回路をめっきし、外部に露出された表面全体を無電解めっきにより0.5〜1.5μmの厚さにめっきしてもよく、ドライフィルムを塗布して導通ホール201を露出させた後、導通ホール201をめっきしてもよい。
図8を参照すれば、前記シード層202を形成する段階の後に、電解めっきにより導通ホール201を充填するめっき充填203段階が行われる。
めっき充填203により、ビアホールを満たして内層及び外層を導通させることで、導通ホール201として用いることができる。
通常の工程によって、シード層202及び銅箔をパターニング(Patterning)することで回路を形成し、この際、前記ビアホールのめっき充填203の部位が導通ホール201の機能を有することができる。
上記のように、本発明の実施例による多層印刷回路基板の導通ホール201の形成方法は、表面処理された銅箔103にレーザー加工を直接行うことが可能であるため、レーザーを照射する前に銅箔の表面にホールを予め形成する過程が不要であって、ホール200を直接形成することができる。したがって、ホール200加工の正確度が高く、レーザー反射率が低いため、レーザー加工において高い効率性を有する。
また、レーザーのエネルギーを調節することにより、ホール200を所望の深さに穿孔した後、導通ホール201を形成することができる効果がある。
また、二段階に亘る加工により、樹脂の劣化及び内層回路101の損傷が発生することなく、ホールを加工することができる効果がある。
これにより、内層回路101をレーザーでオーバー加工した場合に懸念される不良を予め防止することができる効果がある。
また、二次加工の際にホールの内壁に表面粗さが形成されることにより、後続工程であるめっき工程を行う際に密着力を向上させる効果がある。
(第2実施例)
図9から図15は、本発明の他の実施例による印刷回路基板の製造方法を概略的に示した工程図であって、二段階に亘る加工によって放熱ホール401が形成される過程を確認することができる。
図9から図15は、本発明の他の実施例による印刷回路基板の製造方法を概略的に示した工程図であって、二段階に亘る加工によって放熱ホール401が形成される過程を確認することができる。
本発明の他の実施例による印刷回路基板の製造方法は、内層回路301上に絶縁層302及び表面処理された銅箔303が順に形成された基板300を準備する段階と、前記表面処理された銅箔303及び前記絶縁層302の一部をレーザーで一次加工してホール400を形成する段階と、前記一次加工されたホール400の内部の絶縁層302を化学エッチング液で二次加工して、前記一部が除去された絶縁層302の他の一部を除去することで絶縁層302を露出させて放熱ホール401を形成する段階を含む。
図9を参照すれば、前記基板300を準備する段階は、内層回路301を含む印刷回路基板を準備する段階と、前記印刷回路基板に前記絶縁層302を積層する段階と、前記絶縁層302上に表面処理された銅箔303を積層する段階を含むことができる。
ここで、前記基板300は、絶縁層に接続パッドを含む1層以上の回路が形成された回路基板であって、好ましくは、印刷回路基板であることができる。
本図面では、説明の便宜のために具体的な内層回路の構成を省略して図示したが、前記基板300として、絶縁層に1層以上の回路が形成された通常の多層印刷回路基板が適用され得ることは、当業者であれば十分に認識できるであろう。
前記絶縁層としては、樹脂絶縁層を用いることができる。
前記樹脂絶縁層としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリイミドなどの熱可塑性樹脂、またはこれらにガラス繊維または無機フィラーなどの補強材が含浸された樹脂、例えば、プリプレグを用いることができ、また熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂など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。
前記絶縁層の断面を切断すると、補強材を露出することができる。
前記回路層は、回路基板分野において回路用伝導性金属として用いるものであれば制限されずに適用可能であり、印刷回路基板には、銅を用いることが一般的である。
本発明における内層回路301は、銅箔上にめっきにより厚さ0.5〜40μmに形成された回路層であることができる。
図9のC部分の拡大図である図10を参照すれば、前記表面処理された銅箔303の形成段階である以下のa)〜f)段階の工程順序を把握することができる。
a)トリアゾール化合物を支持層に塗布して有機剥離層を形成し、前記有機剥離層に電解めっきにより0.08〜2μmの薄いニッケル層を形成する段階であって、銅支持層と表面処理された銅箔との間の剥離性を高める。前記有機剥離層及びニッケル層303−aは、レーザー加工を行う際の反射率を減少させ、ホール400加工性の正確度を高めることができる。
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層303−bを形成する段階であって、銅の含量が最も多く、表面処理された銅箔303の銅の含量は、90%以上であることができる。
c)前記バルク銅層303−bに銅粒子を付着させて銅ノジュール層303−cを形成する段階であって、バルク層上に積み上げた銅粒子を絶縁層に食い込むようにすることで、絶縁材との密着性を高めることができる。
d)前記銅ノジュール層303−cに、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層303−dを形成する段階であって、銅ノジュール層の耐熱性及び耐塩酸性を高めることができる。
e)前記金属層303−dにクロメート層303−eを形成する段階であって、防錆性を高めることができる。
f)前記クロメート層303−eにシラン化合物を形成する段階であって、絶縁材との物理化学的結合を増大させるシラン層303−fを形成することができる。
前記表面処理された銅箔303の表面処理方法は、基本的に金属塩が含有された水槽中で行われ、金属塩の濃度pH、温度、及び電流密度を調節することで、所望の厚さに形成することができる。
図11及び図12を参照すれば、前記表面処理された銅箔303及び前記絶縁層302の一部をレーザーで一次加工して、絶縁層302を露出させるホール400を形成する段階が行われ、放熱機能をする放熱ホール401の製作に有利である。
レーザーエネルギーは、レーザーパワー(Laser Power)、繰返し率(Repetition Rate)、スポットサイズ(spot size)を変えることで調節することができる。
前記印刷回路基板の製造方法におけるホール400を形成する段階において、レーザー加工は、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの有機物質内で高速でホール400を形成することができるため、多層印刷回路基板の製造に広く用いられている。しかし、従来の銅箔表面は、レーザービーム(Laser Beam)を反射するため、この問題を解決するための銅箔の表面処理方法が、本発明で提示される。
本発明の一次レーザー加工では、CO2レーザー、YAGレーザー、UVレーザー、Pico(or Picosecond)レーザー及びエキシマレーザーを用いることが好ましいが、本発明でレーザーの種類を特に限定するものではない。
ここで、前記ホール400を形成する段階は、前記内層回路301の表面粗さが0.05〜0.6μmとなるようにレーザー加工条件を設定して行うことができる。
また、前記ホール400を形成する段階は、前記内層回路301を損傷させない程度に加工条件を設定して行われ、未加工の樹脂の厚さは、通常、0.2〜5μm程度のバターコート程度の厚さになる。ここで、バターコートとは、ガラス織物(Glass fabric)を含む絶縁材の一部の樹脂層を指称し、ガラス織物の表面から絶縁材の表面までの樹脂層である。
図13を参照すれば、前記レーザーで一次加工されたホール400の内部の絶縁層302をエッチング液で二次加工して、所望の深さの放熱ホール401を形成することができる。
図14を参照すれば、二次加工により形成された放熱ホール401を有する基板300の表面処理された銅箔303上に、シード層402を形成する段階がさらに行われる。
前記シード層402を形成する段階は、デスミア工程を行って追加残渣を除去する段階と、前記残渣が除去された基板300の表面に無電解めっきによりシード層402を形成する段階を含むことができる。
図15を参照すれば、前記シード層402を形成する段階の後に、電解めっきにより放熱ホール401を充填するめっき充填403段階が行われる。
通常の工程によってシード層402及び銅箔をパターニングすることで回路を形成し、この際、前記ビアホールのめっき充填403の部位が放熱ホール401の機能を有することができる。
上記のように、本発明の他の例による多層印刷回路基板の放熱ホール401の形成方法は、表面処理された銅箔303にレーザー加工を直接行うことが可能であるため、レーザーを照射する前に銅箔の表面にホールを予め形成する過程が不要であって、ホール400を直接形成することができる。したがって、ホール400加工の正確度が高く、レーザー反射率が低いため、レーザー加工において高い効率性を有する。
また、レーザーのエネルギーを調節することにより、ホール400を所望の深さに穿孔した後、放熱ホール401を形成することができる効果がある。
また、二段階に亘る加工により、樹脂の劣化及び内層回路301の損傷が発生することなく、ホールを加工することができる効果がある。
これにより、内層回路301をレーザーでオーバー加工した場合に懸念される不良を予め防止することができる効果がある。
また、二次加工の際にホールの内壁に表面粗さを形成することにより、後続工程であるめっき工程を行う際に密着力を向上させる効果がある。
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、本発明はこれに限定されず、該当分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想内にて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、多層印刷回路基板の製造方法に適用可能である。
100、300 基板
101、301 内層回路
102、302 絶縁層
103、303 表面処理された銅箔
103−a、303−a 有機剥離層及びニッケル層
103−b、303−b バルク銅層
103−c、303−c 銅ノジュール層
103−d、303−d 金属層
103−e、303−e クロメート層
103−f、303−f シラン層
200、400 (一次レーザー加工による)ホール
201 (二次化学エッチング液加工による)導通ホール
202、402 シード層
203、403 めっき充填
401 (二次化学エッチング液加工による)放熱ホール
101、301 内層回路
102、302 絶縁層
103、303 表面処理された銅箔
103−a、303−a 有機剥離層及びニッケル層
103−b、303−b バルク銅層
103−c、303−c 銅ノジュール層
103−d、303−d 金属層
103−e、303−e クロメート層
103−f、303−f シラン層
200、400 (一次レーザー加工による)ホール
201 (二次化学エッチング液加工による)導通ホール
202、402 シード層
203、403 めっき充填
401 (二次化学エッチング液加工による)放熱ホール
Claims (16)
- 内層回路上に絶縁層及び表面処理された銅箔が順に形成された基板を準備する段階と、
前記表面処理された銅箔及び前記絶縁層の一部をレーザーで一次加工して、絶縁層を露出させるホールを形成する段階と、
前記露出された絶縁層を化学エッチング液で二次加工して、前記内層回路を露出させる導通ホールを形成する段階を含む多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記基板を準備する段階は、
前記内層回路を含む印刷回路基板を準備する段階と、
前記印刷回路基板に前記絶縁層を積層する段階と、
前記絶縁層上に前記表面処理された銅箔を積層する段階を含む、請求項1に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記表面処理された銅箔は、
a)トリアゾール化合物を支持層に塗布して有機剥離層を形成し、前記有機剥離層に電解めっきにより0.08〜2μmの薄いニッケル層を形成する段階と、
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層を形成する段階と、
c)前記バルク銅層に銅粒子を付着させて銅ノジュール層を形成する段階と、
d)前記銅ノジュール層に、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層を形成する段階と、
e)前記金属層にクロメート層を形成する段階と、
f)前記クロメート層にシラン化合物を付着する段階と、により形成される、請求項1に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記ホールを形成する一次加工で用いられるレーザーは、CO2レーザー、YAGレーザー、UVレーザー、Pico(Picosecond)レーザー及びエキシマレーザーのうち少なくとも何れか一つである、請求項1に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記ホールを形成する二次加工で用いられる化学エッチング液は、ヒドロキシルラジカル、濃硫酸、硫酸ラジカル、オゾン、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム塩、クロム酸のうち1種または2種以上の混合物である、請求項1に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記導通ホールを形成する段階の後に、
導通ホールが形成された印刷回路基板の表面処理された銅箔上にシード層を形成する段階をさらに含む、請求項1に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記シード層を形成する段階は、
デスミア工程を行って残渣(Residue)を除去する段階と、
前記残渣が除去された基板の表面に無電解めっきによりシード層を形成する段階を含む、請求項6に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記シード層を形成する段階の後に、
電解めっきにより導通ホールを充填する段階をさらに含む、請求項6に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 内層回路上に絶縁層及び表面処理された銅箔が順に形成された基板を準備する段階と、
前記表面処理された銅箔及び前記絶縁層の一部をレーザーで一次加工してホールを形成する段階と、
前記一次加工されたホールの内部の絶縁層を化学エッチング液で二次加工して、前記一部が除去された絶縁層の他の一部を除去することで絶縁層を露出させて放熱ホールを形成する段階を含む、多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記基板を準備する段階は、
前記内層回路を含む印刷回路基板を準備する段階と、
前記印刷回路基板に前記絶縁層を積層する段階と、
前記絶縁層上に前記表面処理された銅箔を積層する段階を含む、請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記表面処理された銅箔は、
a)トリアゾール化合物を支持層に塗布して有機剥離層を形成し、前記有機剥離層に電解めっきにより0.08〜2μmの薄いニッケル層を形成する段階と、
b)前記ニッケル層に、電解めっきにより表面処理して1〜3μmのバルク銅層を形成する段階と、
c)前記バルク銅層に銅粒子を付着させて銅ノジュール層を形成する段階と、
d)前記銅ノジュール層に、亜鉛、ニッケルまたはこれらの組合わせからなる金属層を形成する段階と、
e)前記金属層にクロメート層を形成する段階と、
f)前記クロメート層にシラン化合物を付着する段階と、により形成される、請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記ホールを形成する一次加工で用いられるレーザーは、CO2レーザー、YAGレーザー、UVレーザー、Pico(Picosecond)レーザー及びエキシマレーザーのうち少なくとも何れか一つである、請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記ホールを形成する二次加工で用いられる化学エッチング液は、ヒドロキシルラジカル、濃硫酸、硫酸ラジカル、オゾン、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過マンガン酸カリウム、過マンガン酸ナトリウム塩、クロム酸のうち1種または2種以上の混合物である、請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
- 前記放熱ホールを形成する段階の後に、
放熱ホールが形成された印刷回路基板の表面処理された銅箔上にシード層を形成する段階をさらに含む、請求項9に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記シード層を形成する段階は、
デスミア工程を行って残渣を除去する段階と、
前記残渣が除去された印刷回路基板の表面に無電解めっきによりシード層を形成する段階を含む、請求項14に記載の多層印刷回路基板の製造方法。 - 前記シード層を形成する段階の後に、
電解めっきにより放熱ホールを充填する段階をさらに含む、請求項14に記載の多層印刷回路基板の製造方法。
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