JP2024025639A - プリント回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】部品実装時に結合力を高めることができるプリント回路基板を提供する。【解決手段】本発明は、第１絶縁層、第１絶縁層の一面側に埋め込まれ、一面が第１絶縁層の一面から露出した第１パターン、及び第１パターンの露出した一面上に配置された金属ポストを含み、金属ポストは第１金属層及び第２金属層を含み、第１金属層と上記第２金属層は互いに異なる金属を含むプリント回路基板に関するものである。【選択図】図３

Description

本発明は、プリント回路基板に関する。

最近、モバイル機器の軽量化、小型化の傾向に対応するために、これに実装されるプリント回路基板においても軽薄短小化を実現する必要性がますます増加している。一方、モバイル機器の軽薄短小化に伴い、これに対する技術的要求に応えるべく、様々な部品を基板上に実装する基板構造において、基板の厚さを節減し、部品と基板の連結時における信頼性を向上させるための研究が続けられている。

本発明の様々な目的のうち一つは、電子部品などを実装するプリント回路基板において、部品実装時に結合力を高めることができるプリント回路基板を提供することである。

本発明の様々な目的のうち他の一つは、信頼性を向上させることができるプリント回路基板の製造方法を提供することである。

本発明の様々な目的のうち他の一つは、製造コストを節減することができるプリント回路基板を提供することである。

本発明を通じて提案するいくつかの解決手段のうち一つは、第１絶縁層と、第１絶縁層の一面側に埋め込まれ、一面が第１絶縁層の一面から露出した第１パターンと、第１パターンの露出した一面上に配置された金属ポストとを含み、金属ポストは第１金属層及び第２金属層を含み、第１金属層と上記第２金属層は互いに異なる金属を含むプリント回路基板を提供することである。

本発明を通じて提案するいくつかの解決手段のうち他の一つは、第１絶縁層と、第１絶縁層の一面側に埋め込まれ、一面が第１絶縁層の一面から露出した第１パターンと、第１パターンの露出した一面上に配置された金属ポストとを含み、金属ポストは第１金属層及び第２金属層を含み、第１金属層と第１パターンは互いに異なる金属を含むプリント回路基板を提供することである。

本発明の様々な効果のうち一効果として、電子部品などの実装時に結合力を高めることができるプリント回路基板を提供することができる。

本発明の様々な効果のうち他の一効果として、信頼性を向上させることができるプリント回路基板を提供することができる。

本発明の様々な効果のうち他の一効果として、製造コストを節減することができるプリント回路基板を提供することができる。

電子機器システムの例を概略的に示すブロック図である。 電子機器の一例を概略的に示す斜視図である。 プリント回路基板の一例を概略的に示す断面図である。 プリント回路基板の他の一例を概略的に示す断面図である。 プリント回路基板の金属ポストの様々な形状を示す上面図である。 図３のプリント回路基板の製造の一例を概略的に示す工程図である。 図３のプリント回路基板の製造の一例を概略的に示す工程図である。

以下、添付の図面を参照して本発明について説明する。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又は縮小することができる。

電子機器
図１は、電子機器システムの例を概略的に示すブロック図である。

図面を参照すると、電子機器１０００はメインボード１０１０を収容する。メインボード１０１０には、チップ関連部品１０２０、ネットワーク関連部品１０３０、及びその他の部品１０４０などが物理的及び／又は電気的に連結されている。これらは、後述する他の電子部品とも結合されて様々な信号ライン１０９０を形成する。

チップ関連部品１０２０としては、揮発性メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）、不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ）、フラッシュメモリなどのメモリチップ；セントラルプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）、グラフィックプロセッサ（例えば、ＧＰＵ）、デジタル信号プロセッサ、暗号化プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラなどのアプリケーションプロセッサチップ；アナログ－デジタルコンバータ、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＩＣ）などのロジックチップなどが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の異なる形態のチップ関連電子部品が含まれてもよいことは言うまでもない。また、これらのチップ関連部品１０２０を互いに組み合わせてもよいことは勿論である。チップ関連部品１０２０は、上述したチップや電子部品を含むパッケージの形態であってもよい。

ネットワーク関連部品１０３０としては、Ｗｉ－Ｆｉ（ＩＥＥＥ ８０２．１１ファミリなど）、ＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ファミリなど）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、Ｅｖ－ＤＯ、ＨＳＰＡ＋、ＨＳＤＰＡ＋、ＨＳＵＰＡ＋、ＥＤＧＥ、ＧＳＭ、ＧＰＳ、ＧＰＲＳ、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、及びそれ以降のものとして指定された任意の他の無線及び有線プロトコルが含まれるが、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の異なる多数の無線又は有線標準やプロトコルのうちの任意のものが含まれてもよい。また、ネットワーク関連部品１０３０をチップ関連部品１０２０と併せて互いに組み合わせてもよいことは言うまでもない。

その他の部品１０４０としては、高周波インダクタ、フェライトインダクタ、パワーインダクタ、フェライトビーズ、ＬＴＣＣ（ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏ－Ｆｉｒｉｎｇ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）ｆｉｌｔｅｒ、ＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉ－Ｌａｙｅｒ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）などが含まれる。但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、その他の異なる様々な用途のために使用されるチップ部品形態の受動素子などが含まれてもよい。さらに、その他の部品１０４０をチップ関連部品１０２０及び／又はネットワーク関連部品１０３０と互いに組み合わせてもよいことは勿論である。

電子機器１０００の種類に応じて、電子機器１０００は、メインボード１０１０に物理的及び／又は電気的に連結されても又はされなくてもよい他の電子部品を含むことができる。他の電子部品の例を挙げると、カメラモジュール１０５０、アンテナモジュール１０６０、ディスプレイ１０７０、バッテリ１０８０などがある。但し、これらに限定されるものではなく、オーディオコーデック、ビデオコーデック、電力増幅器、羅針盤、加速度計、ジャイロスコープ、スピーカ、大容量記憶装置（例えば、ハードディスクドライブ）、ＣＤ（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｋ）、ＤＶＤ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｋ）などであり得る。これら以外にも、電子機器１０００の種類に応じて様々な用途のために使用されるその他の電子部品などが含まれてもよいことは言うまでもない。

電子機器１０００は、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、個人用情報端末機（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｄｉｇｉｔａｌ ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、デジタルビデオカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｃａｍｅｒａ）、デジタルスチルカメラ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｔｉｌｌ ｃａｍｅｒａ）、ネットワークシステム（ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｙｓｔｅｍ）、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、モニタ（ｍｏｎｉｔｏｒ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ラップトップ（ｌａｐｔｏｐ）、ネットブック（ｎｅｔｂｏｏｋ）、テレビ（ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）、ビデオゲーム（ｖｉｄｅｏ ｇａｍｅ）、スマートウォッチ（ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、オートモーティブ（Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ）などであり得る。但し、これらに限定されるものではなく、これら以外にも、データを処理する任意の他の電子機器であってもよいことは言うまでもない。

図２は、電子機器の一例を概略的に示す斜視図である。

図面を参照すると、電子機器は、例えば、スマートフォン１１００であり得る。スマートフォン１１００の内部には、マザーボード１１１０が収容されており、このようなマザーボード１１１０には、様々な部品１１２０が物理的及び／又は電気的に連結されている。また、カメラモジュール１１３０及び／又はスピーカ１１４０のようにマザーボード１１１０に物理的及び／又は電気的に連結されても又はされなくてもよい他の部品が内部に収容されている。部品１１２０のうち一部は、上述したチップ関連部品であってもよく、例えば、部品パッケージ１１２１であってもよいが、これに限定されるものではない。 部品パッケージ１１２１は、能動部品及び／又は受動部品を含む電子部品が表面実装配置されたプリント回路基板の形態であり得る。あるいは、部品パッケージ１１２１は、能動部品及び／又は受動部品が内蔵されたプリント回路基板の形態であってもよい。一方、電子機器は必ずしもスマートフォン１１００に限定されるものではなく、上述したように他の電子機器であってもよいことは言うまでもない。

プリント回路基板
図３は、プリント回路基板の一例を概略的に示す断面図である。

図面を参照すると、一例によるプリント回路基板１００Ａは、第１絶縁層１１０、第１絶縁層１１０の一面側に埋め込まれ、一面が上記第１絶縁層の一面に露出した第１パターン１２０、第１パターン１２０の露出した一面上に配置された金属ポスト２００を含み、金属ポスト２００は、第１金属層２１１、２２１と第２金属層２１２、２２２とを含む。

第１絶縁層１１０は絶縁材料を含むことができる。絶縁材料は、エポキシ樹脂のような熱硬化性樹脂、ポリイミドのような熱可塑性樹脂、又はこのような樹脂と共に、無機フィラー、有機フィラー及び／又はガラス繊維（Ｇｌａｓｓ Ｆｉｂｅｒ、Ｇｌａｓｓ Ｃｌｏｔｈ、ａｎｄ／ｏｒ Ｇｌａｓｓ Ｆａｂｒｉｃ）を含む材料を含むことができる。絶縁材料は、感光性材料及び／又は非感光性材料であり得る。例えば、絶縁材料としては、ＳＲ（Ｓｏｌｄｅｒ Ｒｅｓｉｓｔ）、ＡＢＦ（Ａｊｉｎｏｍｏｔｏ Ｂｕｉｌｄ－ｕｐ Ｆｉｌｍ）、ＦＲ－４、ＢＴ（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ Ｔｒｉａｚｉｎｅ）、ＰＰＧ（Ｐｒｅｐｒｅｇ）、ＲＣＣ（Ｒｅｓｉｎ Ｃｏａｔｅｄ Ｃｏｐｐｅｒ）の絶縁材、ＣＣＬ（Ｃｏｐｐｅｒ Ｃｌａｄ Ｌａｍｉｎａｔｅ）の絶縁材等が用いられてもよいが、これらに限定されるものではなく、それら以外にも、異なるその他の高分子素材が用いられてもよい。

第１パターン１２０は、第１絶縁層１１０に埋め込まれた構造を有することができる。すなわち、第１パターン１２０は、第１絶縁層１１０の一面側に埋め込まれ、第１パターン１２０の一面が第１絶縁層１１０の一面に露出し、第１パターン１２０の一面を除く他の面は、第１絶縁層１１０によって接触してカバーされることができるが、必ずしも物理的に接触してカバーされるものではなく、一部離隔したままでも第１絶縁層１１０に埋め込まれた形態を有することもできる。第１パターン１２０は、突出型パターンではなく、第１絶縁層１１０に埋め込まれた構造を有するため、ビルドアップ層の最外層を埋め込み型として、ビルドアップ層のうち絶縁層を一層減らすことができ、プリント回路基板全体の厚さを節減する効果を有することができる。

また、第１パターン１２０の一面は、第１絶縁層１１０の一面と実質的に同一平面上にあってもよいが（ｃｏｎｐｌａｎａｒ）、これに限定されるものではない。ある２つの面が同一平面上にあるとは、ある２つの面が段差なしに同じ面を成すこと、つまり、共面を成すという概念である。実質的に同一平面上にあるとは、大まかなものを含む概念であって、例えば、製造過程における誤差を含み得る。製造段階で後述するように、キャリア基板Ｃを除去する段階を行う際、キャリア基板に形成しておいたメタル層Ｍによって、第１パターン１２０はエッチングされることから保護される。第１パターン１２０の一面がエッチングから保護されるため、第１パターン１２０は、窪みなく実質的に平らに形成されることができ、第１パターン１２０の一面は第１絶縁層１１０の一面と同一平面上にあることができる。実質的に平らであるとは、大まかなものを含む概念であって、例えば、製造過程における誤差を含み得る。

第１パターン１２０は金属物質を含むことができる。金属物質は、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）、及び／又はこれらの合金などを含むことができ、好ましくは銅（Ｃｕ）を含むことができるが、これに限定されるものではない。第１パターン１２０は一般的な回路パターンであってもよく、部品が実装されてもよいなど、設計デザインに応じて様々な機能を行うことができる。第１パッドは、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、又はサブトラクティブ工法のうちいずれか一つで形成されてもよいが、これに限定されるものではない。

第１パターン１２０は複数のパターンで形成されてもよい。複数のパターンは、第１パターン１２０の形成段階で同時に形成されてもよいが、これに限定されない。複数のパターンは、段階的に形成されてもよく、上述した第１パターン１２０の特徴を有することができる。また、第１パターン１２０は、互いに異なるパターンと電気的に信号をやり取りすることもでき、他の層にさらに配置されるパターンと電気的信号をやり取りすることもできる。一方、第１パターン１２０は、他のパターンと電気的に短絡して機能を果たすこともできる。

第１パターン１２０の一面上には、金属ポスト２００が配置されてもよい。金属ポスト２００は、第１パターン１２０の一面上に配置される第１金属層２１１、２２１と、第１金属層２１１、２２１の一面上に配置される第２金属層２１２、２２２とで構成される。

一方、図面には示していないが、第１パターン１２０の一面には、電子部品が実装されてもよく、電子部品は公知の能動部品又は受動部品であってもよいが、これに限定されるものではなく、他の基板、例えば、再配線層を含むプリント回路基板が実装されてもよく、基板の間を連結したり、基板とチップとの間を連結したりするインターポーザと連結されてもよい。電子部品は、プリント回路基板との接続のための接続電極を有することができ、接続電極は金属ポスト２００を介して第１パターン１２０と電気的に連結されることができる。電子部品とプリント回路基板の接続手段は、半田ボールなどの手段を使用することができるが、これに限定されず、電子部品とプリント回路基板とを電気的に連結できる手段であれば、如何なる手段でも使用可能である。

金属ポスト２００は、第１パターン１２０上に電子部品などが実装される際、連結手段との接着力及び信号伝達の信頼性を向上させる機能を果たし、半田レジストの厚さを補完して電子部品等の連結を円滑にする機能などを果たすことができるが、これに限定されるものではない。

第１金属層２１１、２２１は、第１パターン１２０の一面上に配置されてもよい。第１金属層２１１、２２１の幅は、第１パターン１２０の幅より大きく形成されてもよく、小さく形成されてもよいが、これに限定されるものではない。第１金属層２１１、２２１の幅が第１パターン１２０の幅より大きく形成される場合には、第１金属層２１１、２２１は第１パターン１２０の一面をカバーすることができ、第１金属層２１１、２２１の幅が第１パターン１２０の幅より小さく形成される場合には、第１パターン１２０の一面は外部に露出することができる。ある構成の幅は、大まかなものを含む概念であり、ある構成を横切る距離という意味で解釈することができるが、測定誤差又は製造過程における誤差を含むことができる。例えば、第１金属層２１１、２２１の幅は、第１金属層の一面においてより長く形成されている角の間の最大距離を意味することができるが、これに限定されるものではなく、第１金属層の一面において測定される距離であることもでき、他面において測定される距離であることもできる。すなわち、第１金属層２１１、２２１の横断面積が楕円形の形状を有するか、又は四角形など多角形の形状を有する場合には、一面における長い角間の最大距離が幅と解釈されることができる。一方、第１金属層２１１、２２１が円形の横断面積を有する場合には、幅は直径と同じ意味で解釈することができる。第１金属層２１１、２２１の幅が第１パターン１２０の幅よりも広いというのは、接触している第１金属層２１１、２２１と第１パターン１２０における横断面積を比較したとき、第１金属層２１１、２２１の横断面積が第１パターン１２０の横断面積より大きいと解釈されることもできる。第１パターン１２０上に第１金属層２１１、２２１が配置されることで、一例によるプリント回路基板１００Ａには、第１絶縁層１１０の一面から突出したパターン及び／又はパッドが別途存在しない。すなわち、第１パターン１２０の一面は、第１絶縁層１１０と同一平面上にあるだけでなく、第１パターン１２０と第１金属層２１１、２２１との境界面は第１絶縁層１１０の一面と同一平面上にあることができる。

第１金属層２１１、２２１は金属で形成されることができる。例えば、第１金属層２１１、２２１は、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）のうちいずれか一つの金属を含むことができ、これらと共に他の金属をさらに含む合金で構成されることもできる。例えば、ニッケル（Ｎｉ）と鉄（Ｆｅ）とを含む合金であるインバー（Ｉｎｖａｒ）がその例示であり、上述した例に限定されず、他の様々な金属を含むことができる。第１金属層２１１、２２１は、第１パターン１２０の金属とは異なる金属で構成される。これは、製造段階で後述するように、第１金属層２１１、２２１は、キャリア基板とプリント回路基板が分離された後にメタル層Ｍの一部が除去されて形成されるためである。第１パターン１２０が銅（Ｃｕ）を含むことが好ましいというのは、上述した通りである。

第１金属層２１１、２２１は様々な形状を有することができる。上部から見たとき、円形、楕円形、又は多角形の形状を有することができる。多角形の形状を有するとは、主に四角形、六角形などの形状を有することができるが、これに限定されるものではなく、鋭角、鈍角、又は直角など、角度を有する図形の形状を全て有してもよいことを意味する。

第２金属層２１２、２２２は、第１金属層２１１、２２１の一面上に形成されることができる。第２金属層２１２、２２２の材料としては金属物質を用いることができ、金属物質としては、銅（Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉛（Ｐｂ）、チタン（Ｔｉ）、又はこれらの合金などを用いることができる。第２金属層２１２、２２２は、第１金属層２１１、２２１とは異なる金属を含むことができる。一方、第２金属層２１２、２２２と第１パターン１２０は同じ金属で構成されてもよいが、これに限定されるものではない。第２金属層２１２、２２２は銅（Ｃｕ）を含むことが好ましい。

第２金属層２１２、２２２は、めっき工程、例えば、ＡＰ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｌａｔｉｎｇ）、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ－Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｌａｔｉｎｇ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ－Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｌａｔｉｎｇ）、ＴＴ（Ｔｅｎｔｉｎｇ）などの工程で形成されてもよいが、これらに限定されるものではない。

第２金属層２１２、２２２の幅は、第１金属層２１１、２２１の幅と同一に形成されてもよいが、これに限定されるものではない。製造段階で後述するように、第２金属層２１２、２２２を形成した後に第１金属層２１１、２２１を形成するため、第２金属層２１２、２２２の幅は第１金属層２１１、２２１の幅と同一に形成されることが好ましい。また、第２金属層２１２、２２２の形状は、第１金属層２１１、２２１の形状と同一であり得る。

第１金属層２１１、２２１の厚さは、第２金属層２１２、２２２の厚さより薄く形成される。ある構成の厚さは、大まかなものを含む概念であって、ある構成の上面と下面の距離という意味で解釈することができるが、測定誤差又は製造過程における誤差を含むことができる。例えば、第１金属層２１１、２２１の厚さは、第１金属層の一面と他面との間の距離を意味することができ、第２金属層２１２、２２２の厚さは、第２金属層の一面と他面との間の距離を意味することができる。ここで、厚さとは平均厚さを意味するものであり得る。厚さは、プリント回路基板の切断断面を走査顕微鏡で撮影して測定することができ、平均厚さは任意の５点で測定した厚さの平均値であることができる。

第２金属層２１２、２２２を構成する金属と第１金属層２１１、２２１を構成する金属を形成するコストには差があるため、第１金属層２１１、２２１は第２金属層２１２、２２２より薄く形成されてプリント回路基板のコストを節減できる効果がある。

一方、第１パターン１２０は複数のパターンで形成され、金属ポスト２００は複数の金属ポストで構成されることができ、第１金属ポスト２１０及び第２金属ポスト２２０を含むことができる。第１金属ポスト２１０及び第２金属ポスト２２０は、それぞれ第１金属層２１１、２２１及び第２金属層２１２、２２２を含むことができる。

金属ポスト２００の幅は一括して決定されるものではなく、様々なサイズの幅を有するポストが配置されることができる。一方、金属ポスト２００は、全ての複数のパターンの一面上に配置されるものではなく、金属ポスト２００が配置されないパターンが存在することもある。金属ポスト２００の幅は、上述したように、第１金属層２１１、２２１の幅と同じ方法で測定されることができる。一例によるプリント回路基板１００Ａの金属ポスト２００の幅は実質的に一定に形成されてもよい。実質的に一定であるとは、大まかな概念を含むものであって、例えば、製造過程における誤差を含むこともできる。

第１絶縁層１１０の一面には、半田レジスト層１４０がさらに配置されてもよい。半田レジスト層１４０は、外部からプリント回路基板１００Ａを保護する。半田レジスト層１４０は、熱硬化性樹脂と熱硬化性樹脂に分散された無機フィラーを含むが、ガラス繊維は含まなくてもよい。絶縁樹脂は感光性絶縁樹脂であってもよく、フィラーは無機フィラー及び／又は有機フィラーであってもよいが、これらに限定されるものではない。但し、半田レジスト層１４０の材料はこれに限定されるものではなく、必要に応じて、その他の異なる高分子素材が用いられてもよい。

半田レジスト層１４０は、第１開口１４１及び第２開口１４２を含んでおり、開口を介して第２金属層２１２、２２２が外部に露出する。場合によっては、第２金属層２１２、２２２と共に第１金属層２１１、２２１が併せて露出することもできる。開口の幅は制限されず、第１開口１４１及び第２開口１４２は複数の開口を含むことができ、一つの開口が一つの金属ポスト２００を露出させるものではなく、一つの開口を介して複数の金属ポスト２００が外部に露出することもできる。

第１開口１４１の深さは、第２開口１４２の深さより深くてもよい。深さの概念は大まかなものを含むことができ、例えば、製造過程又は測定過程における誤差を含むことができる。開口１４１、１４２の深さは、半田レジスト層１４０の上面から開口の底面までの深さを意味する。開口の底面の少なくとも一部が半田レジスト層１４０で構成される場合には、半田レジスト層１４０の上面のうち開口の壁面が始まる領域から開口の底面を構成する半田レジスト層の面までの最大深さを意味するものであり、開口の底面が金属ポストで構成される場合には、半田レジスト層１４０の上面のうち開口の壁面が始まる領域から金属ポストの露出面までの最大深さを意味する。第１開口１４１は第１金属ポスト２１０を外部に露出させることができ、第１開口１４１は第１金属ポスト２１０の第２金属層２１２の側面の少なくとも一部と共に一面を露出させることができる。第１金属ポスト２１０を介して実装される電子部品等の連結部材は、第２金属層２１２の側面の少なくとも一部をカバーすることができるが、これに限定されるものではなく、第２金属層２１２の上面に配置されることもできる。第１金属ポスト２１０には、主に電子部品やダイ（Ｄｉｅ）が実装されてもよいが、これに限定されるものではない。

一方、第２開口１４２は第２金属ポスト２２０を外部に露出させることができ、第２開口１４２は第２金属ポスト２２０の第２金属層２２２の一面の少なくとも一部を露出させることができる。第２開口１４２を介して第２金属ポスト２２０の第２金属層２２２の側面は露出せず、半田レジスト層１４０によってカバーされることができる。また、第２開口１４２は、第２金属ポスト２２０の第２金属層２２２の一面のみが露出するため、第２金属ポスト２２０を介して実装される電子部品等は主にインターポーザに該当し得るが、これに限定されるものではない。第２金属ポスト２２０の第２金属層２２２は、一面の少なくとも一部が露出するため、連結部材等は第２金属層２２２の一面上に形成されることができる。

なお、一例によるプリント回路基板１００Ａは、図面に示す構成に限定されるものではなく、これ以外にも、第１絶縁層１１０の他面に追加で形成される回路パターンをさらに含むこともできる。特に、本発明では、プリント回路基板を単層で構成しているが、これは例示的なものに過ぎず、他の絶縁層、他の回路パターン、貫通ビア及びキャビティなど、プリント回路基板の一般的な構成をさらに含むことができる。すなわち、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば利用できる構成をさらに含むことができる。

図４は、プリント回路基板の他の一例を概略的に示す断面図である。

図４を参照すると、他の一例によるプリント回路基板１００Ｂは、第１金属層２１１、２２１の一面の幅が一面に対向する他面の幅より広く形成されてもよい。

第１金属層２１１、２２１の他面は、第１パターン１２０の一面と接触する面に該当し、第１金属層２１１、２２１の他面の幅が第１パターン１２０の一面の幅と実質的に同一であってもよいが、これに限定されるものではなく、第１パターン１２０の一面の幅より小さくてもよい。本発明において、実質的に同一であるとは、大まかなものを含む概念であって、例えば、製造工程上で発生する工程誤差や位置のばらつき、測定時の誤差などを含めて判断することができる。第１金属層２１１、２２１の他面の幅が第１金属層２１１、２２１の一面の幅より小さくなるように形成することで、第１パターン１２０と第１金属層２１１、２２１の接触面において第１金属層２１１、２２１の幅を一面における幅よりも小さくすることができ、これにより、比抵抗値が相対的に高い第１金属層２１１、２２１と比抵抗値が相対的に低い第１パターン１２０との境界で電気的信号の損失を予防することができる等、信頼性の向上に寄与する。

製造段階で後述するように、第２金属層２１２、２２２の形状を形成した後、第１金属層２１１、２２１の形状を形成する段階で第１金属層２１１、２２１の他面の幅を調節することができる。一方、第１金属層２１１、２２１は、第２金属層２１２、２２２及び第１パターン１２０と異なる金属で構成され得るので、第１金属層２１１、２２１の幅を調節するためにエッチング段階を行っても、第２金属層２１２、２２２や第１パターン１２０には変化を生じさせなくすることができる。

第１金属層２１１、２２１以外の構成のうち、一例によるプリント回路基板１００Ａと同じ構成は、他の一例によるプリント回路基板１００Ｂにも適用できるため、これに関する重複説明は省略する。

図５は、プリント回路基板の金属ポストの様々な形状を示す上面図である。

図５を参照すると、上部から見たとき、第１パターン１２０は円形又は楕円形であってもよく、金属ポスト２００は円形、楕円形、又は多角形の形状を有してもよい。第１金属層２１１、２２１と第２金属層２１２、２２２は異なる金属で構成されており、製造段階で後述するように、第２金属層２１２、２２２を形成する段階では、第１金属層２１１、２２１がメタル層Ｍの形態で存在するため、メタル層Ｍは第１パターン１２０のエッチングバリアとしての役割を果たすことができる。第１パターン１２０がエッチングから保護されることができるため、第２金属層２１２、２２２の形状を多様に変形させることができ、第２金属層２１２、２２２の幅を多様に変形させることができる。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、金属ポスト２００の幅が第１パターン１２０の幅より大きい場合に該当し、上部から見たとき、第１パターン１２０は金属ポスト２００によって覆われているため見えなくなり得る。一方、図面では、金属ポスト２００が円形及び楕円形に形成された場合のみ示しているが、これに限定されるものではない。

図５（ｃ）～図５（ｄ）は、金属ポスト２００の幅が第１パターン１２０の幅より小さい場合に該当し、上部から見たとき、第１パターン１２０及び金属ポスト２００が露出している。

一方、図５では、第１パターン１２０を円形又は楕円形で表現しているが、これらに制限されるものではない。なお、図５では、第１絶縁層１１０及び半田レジスト層１４０を別途表示していないが、第１パターン１２０が第１絶縁層１１０に埋め込まれて第１パターン１２０の一面が第１絶縁層１１０の一面に露出することと、第１絶縁層の一面上に半田レジスト層１４０が配置されて、第１パターン１２０が埋め込まれ得ることは、上述した通りである。

一方、他の一例によるプリント回路基板の場合でも、図５のように金属ポスト２００は様々な形状を有することができる。

プリント回路基板の製造方法
図６～図７は、図３のプリント回路基板１００Ａの製造の一例を概略的に示す工程図である。

図６を参照すると、コアＣ０とその一面又は両面に形成されたキャリアシード層Ｃ１とを含むキャリア基板Ｃを用意する。コアＣ０は、絶縁層及び／又は回路層などを形成する際にそれを支持するためのものであって、絶縁材質又は金属材質で形成されることができる。キャリアシード層Ｃ１は銅で形成されてもよいが、これに限定されるものではない。上述のキャリア基板Ｃは、例示的なものであり、上記キャリア基板は、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば利用することができる。支持基板として使用され、後でデタッチ（ｄｅｔａｃｈ）又は除去できるものであれば、いかなる支持基板が本発明において特に制限なく使用可能である。

その後、キャリアシード層Ｃ１の一面上にメタル層Ｍを形成する。メタル層Ｍは、後述する段階で、第１金属層２１１、２２１となるものである。メタル層Ｍは、第１金属層２１１、２２１と同じ構成に該当するプリント回路基板の一例で説明したものと同様であるが、メタル層Ｍは形状を加工する前に該当するため、キャリア基板Ｃの一面全体に形成されることができる。

その後、第１パターン１２０を形成する段階を行う。第１パターン１２０は、公知のパッド又は導体パターンなどを形成することができれば、如何なる工法でも形成することができる。すなわち、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ）、又はサブトラクティブ工法のうちいずれか一つで形成されてもよい。このとき、キャリアシード層Ｃ１は、第１パターン１２０を形成するためのシード層としての役割を果たし得る。

その後、第１パターン１２０を埋め込むように第１絶縁層１１０を形成する。第１絶縁層１１０は、プリント回路基板の一例で説明したものと同様であり、第１パターン１２１が埋め込まれて第１パターン１２０の一面が第１絶縁層１１０の一面に露出することができることは勿論である。

一方、一例によるプリント回路基板１００Ａの説明と同様に、図面に示した構成に限定されるものではなく、第１絶縁層１１０の他面には回路パターンをさらに含むことができ、プリント回路基板１００Ａは、多層で構成されたプリント回路基板であり得る。他の回路パターン、他の絶縁層、貫通ビア、キャビティなどのプリント回路基板の一般的な構成をさらに含む場合には、第１絶縁層を形成する段階の後に、これらを形成する段階がさらに含まれてもよい。

その後、キャリア基板Ｃを除去する。キャリア基板Ｃの除去は、コアＣ０及びキャリアシード層Ｃ１を一括して除去してもよいが、これに限定されるものではなく、コアＣ０をまず除去した後、キャリアシード層Ｃ１を除去する段階を通じて行われてもよい。キャリアシード層Ｃ１はエッチングによって除去することができる。このとき、キャリアシード層Ｃ１はメタル層Ｍとは異なる金属で構成されているため、キャリアシード層Ｃ１をエッチングする段階でメタル層Ｍはエッチングされないことがある。

図７を参照すると、キャリア基板Ｃを除去した後の段階を示しており、便宜上、キャリア基板Ｃの下面に形成されたプリント回路基板を説明するが、これに制限されるものではない。

メタル層Ｍの一面に第２金属層２１２、２２２を形成する。メタル層Ｍの一面全体に第２金属層２１２、２２２を形成した後、第２金属層２１２、２２２の形状を作ることで表現したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、めっきレジストを用いて第２金属層２１２、２２２が所望の領域にのみ形成されることもできる。すなわち、第２金属層２１２、２２２は、ＡＰ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｌａｔｉｎｇ）、ＳＡＰ（Ｓｅｍｉ－Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｌａｔｉｎｇ）、ＭＳＡＰ（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｅｍｉ－Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｐｌａｔｉｎｇ）、ＴＴ（Ｔｅｎｔｉｎｇ）などの工程により形成されることができるが、めっき工程であれば制限なく利用可能であり、これらに限定されるものではない。第２金属層２１２、２２２は、上述のプリント回路基板の一例のように、円形、楕円形、及び多角形など、様々な形状を有することができる。

その後、第１金属層２１１、２２１を形成する。第１金属層２１１、２２１は、メタル層Ｍをエッチングして作るものである。このとき、第１金属層２１１、２２１が形成されるメタル層Ｍの一面上に第２金属層２１２、２２２が形成されているため、第１金属層２１１、２２１は第２金属層２１２、２２２のような形状に製造されることができる。

このとき、メタル層Ｍは、第１パターン１２０及び第２金属層２１２、２２２とは異なる金属で構成されているため、第１パターン１２０及び第２金属層２１２、２２２はエッチングされずに第１金属層２１１、２２１を形成することができる。

一方、他の一例によるプリント回路基板１００Ｂの場合には、第１金属層２１１、２２１を形成する段階で第１金属層２１１、２２１の幅を調節することができる。第１金属層２１１、２２１は、第１パターン１２０及び第２金属層２１２、２２２と異なる金属に該当するため、第１パターン１２０及び第２金属層２１２、２２２を損なうことなくエッチング速度及びエッチングの程度を調節することができるため、第１金属層２１１、２２１の一面の幅が第１金属層２１１、２２１の他面の幅より広くなるように調節することができる。

その後、第１絶縁層１１０の一面に半田レジスト層１４０を形成する。半田レジスト層１４０は、第１絶縁層１１０の一面だけでなく、第１絶縁層１１０の他面にも形成することができる。半田レジスト層１４０は、第１絶縁層１１０の一面上に形成され、第１パターン１２０、及び金属ポスト２００を埋め込むように形成されることができる。

その後、半田レジスト層１４０に開口を形成する。開口は複数の開口であってもよく、第１開口１４１及び第２開口１４２は幅と深さが異なってもよく、第１開口１４１は第２開口１４２より深く形成されてもよい。第１開口１４１及び第２開口１４２の関係は、一例によるプリント回路基板１００Ａと同様である。

一連の工程を通じて一例によるプリント回路基板１００Ａを形成することができるが、製造工程が必ずしもこれに限定されるものではない。

本発明において、断面上における意味は、対象物を垂直に切断したときの断面形状、又は対象物をサイドビューで見たときの断面形状を意味することができる。また、平面上における意味は、対象物を水平に切断したときの形状、又は対象物をトップビュー又はボトムビューで見たときの平面形状であり得る。

本発明において、「上側、上部、上面」などは、便宜上、図面の断面を基準に、電子部品が実装可能な面に向かう方向を意味するものとして使用しており、「下側、下部、下面」などは、その反対方向として使用している。但し、これは説明の便宜上、方向を定義したものであって、特許請求の範囲の権利範囲がこのような方向に対する記載によって特に限定されるものではないことは勿論である。

本発明において、「連結される」とは、直接連結されることのみならず、接着剤層などを介して間接的に連結されることを含む概念である。また、「電気的に連結される」とは、物理的に連結された場合と、連結されていない場合の両方を含む概念である。さらに、「第１、第２」などの表現は、ある構成要素と他の構成要素とを区分するために使用されるものであって、当該構成要素の順序及び／又は重要度などを限定しない。場合によっては、権利範囲を逸脱しない範囲内で、第１構成要素は第２構成要素と命名されてもよく、同様に第２構成要素は第１構成要素と命名されてもよい。

本発明で使用される「一例」という表現は、互いに同じ実施形態を意味するものではなく、それぞれ互いに異なる固有の特徴を強調して説明するために提供されたものである。しかし、上記提示された一例は、他の一例の特徴と結合して実現されることを排除しない。例えば、特定の一例で説明している事項が、他の一例に説明されていなくても、他の一例においてその事項と反対又は矛盾する説明がない限り、他の一例に関連する説明として理解することができる。

本発明で使用される用語は、単に一例を説明するために使用されたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。このとき、単数の表現は、文脈上明らかに異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。

１００Ａ、１００Ｂ：プリント回路基板
１１０：第１絶縁層
１２０：第１パターン
１４０：半田レジスト層
１４１：第１開口
１４２：第２開口
２００：金属ポスト
２１０：第１金属ポスト
２２０：第２金属ポスト
２１１、２２１：第１金属層
２１２、２２２：第２金属層
Ｃ：キャリア基板
Ｃ０：コア
Ｃ１：キャリアシード層
Ｍ：メタル層
１０００：電子機器
１０１０：メインボード
１０２０：チップ関連部品
１０３０：ネットワーク関連部品
１０４０：その他の部品
１０５０：カメラモジュール
１０６０：アンテナモジュール
１０７０：ディスプレイ
１０８０：バッテリ
１０９０：信号ライン
１１００：スマートフォン
１１１０：スマートフォン内部のメインボード
１１２０：スマートフォン内部の電子部品
１１２１：スマートフォン内部のアンテナモジュール
１１３０：スマートフォン内部のカメラモジュール
１１４０：スマートフォン内部のスピーカ

Claims (16)

1. 第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層の一面側に埋め込まれ、一面が前記第１絶縁層の一面から露出した第１パターンと、
   前記第１パターンの露出した一面上に配置された金属ポストと、を含み、
   前記金属ポストは、前記第１パターンの一面上に配置された第１金属層及び前記第１金属層の一面上に配置された第２金属層を含み、
   前記第１金属層と前記第２金属層は互いに異なる金属を含む、プリント回路基板。
2. 前記第１金属層は、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、及びインバー（Ｉｎｖａｒ）のうちいずれか一つの金属を含み、
   前記第２金属層は銅（Ｃｕ）を含む、請求項１に記載のプリント回路基板。
3. 前記第１パターンの一面は実質的に平らであり、
   前記第１パターンと前記金属ポストとの境界面は、前記第１絶縁層の一面と実質的に同一平面上にある、請求項１に記載のプリント回路基板。
4. 前記金属ポストの幅は前記第１パターンの幅より広い、請求項１に記載のプリント回路基板。
5. 前記第１絶縁層の一面上に配置された半田レジスト層をさらに含む、請求項１に記載のプリント回路基板。
6. 前記半田レジスト層は第１開口及び第２開口を含み、
   前記第１開口の深さは前記第２開口の深さより深い、請求項５に記載のプリント回路基板。
7. 前記金属ポストは、第１金属ポスト及び第２金属ポストを含み、
   前記第１金属ポストは、前記第１開口を介して一面及び側面の少なくとも一部を外部に露出し、
   前記第２金属ポストは、前記第２開口を介して一面の少なくとも一部を外部に露出する、請求項６に記載のプリント回路基板。
8. 前記第１金属層の厚さは前記第２金属層の厚さより薄い、請求項１に記載のプリント回路基板。
9. 前記金属ポストの横断面は、円形、楕円形、及び多角形のうちいずれか一つの形状を有する、請求項１に記載のプリント回路基板。
10. 前記第１金属層の一面の幅は、前記第１パターンに面する前記第１金属層の他面の幅より広い、請求項１に記載のプリント回路基板。
11. 前記第１パターンに面する前記第１金属層の他面の幅は、前記第１パターンの幅と実質的に同一である、請求項１に記載のプリント回路基板。
12. 第１絶縁層と、
    前記第１絶縁層の一面側に埋め込まれ、一面が前記第１絶縁層の一面から露出した第１パターンと、
    前記第１パターンの露出した一面上に配置された金属ポストと、を含み、
    前記金属ポストは、前記第１パターンの一面上に配置された第１金属層及び前記第１金属層の一面上に配置された第２金属層と、を含み、
    前記第１金属層と前記第１パターンは互いに異なる金属を含む、プリント回路基板。
13. 前記第１金属層は、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、及びインバー（Ｉｎｖａｒ）のうちいずれか一つの金属を含み、
    前記第１パターンは銅（Ｃｕ）を含む、請求項１２に記載のプリント回路基板。
14. 前記第１パターンと前記第２金属層は同じ金属を含む、請求項１２に記載のプリント回路基板。
15. 前記第１絶縁層の一面上に配置された半田レジスト層をさらに含む、請求項１２に記載のプリント回路基板。
16. 前記金属ポストは、第１金属ポスト及び第２金属ポストを含み、
    前記第１金属ポストの側面の少なくとも一部は、前記半田レジスト層から外部に露出し、
    前記第２金属ポストの側面は、前記半田レジスト層の一部によってカバーされる、請求項１５に記載のプリント回路基板。