JP5048040B2 - トレンチ基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、トレンチ基板およびその製造方法に関する。

一般に、プリント基板は、各種熱硬化性合成樹脂からなるボードの一面または両面に銅線で配線した後、ボード上にＩＣまたは電子部品を配置固定し、これら間の電気的配線を実現して絶縁体でコートしたものである。

最近、電子産業の発達に伴い、電子部品の高機能化に対する要求が急増しており、このような電子部品を搭載するプリント基板も高密度配線化が要求されている。よって、プリント基板を製造する工程において電気配線を形成する回路形成方法、特に微細回路パターンの実現が可能な回路形成方法に関する研究が盛んに行われている。

微細回路パターンの実現が可能な回路形成方法の一つとして、絶縁層に無電解銅メッキおよび電解銅メッキを施して微細回路パターンを形成するセミアディティブ工法（ｓｅｍｉ−ａｄｄｉｔｉｖｅ ｐｒｏｃｅｓｓ）が多用されている。ところが、従来のセミアディティブ工法によって形成される回路パターンは、絶縁層上に陽刻として形成されるので絶縁層から分離されるという問題点があり、回路パターンが微細化されるにつれて絶縁層と回路パターンとの接着面積が減少して接着力が弱化して回路パターンの分離が激しくなるという問題点があった。また、エッチング過程において回路パターンにアンダーカット（ｕｎｄｅｒｃｕｔ）現象が発生するという問題点もあった。

最近では、このような限界を克服するために、絶縁層上にレーザーでトレンチを形成し、メッキ、研磨、エッチング工程によって回路パターンを製造するＬＰＰ工法（Ｌａｓｅｒ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）が注目を浴びている。図１および図２は、従来の技術によるトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。

図１および図２に示すように、従来の技術に係るトレンチ基板１０は、絶縁層１２にレーザー１４を用いてトレンチ１６を加工した後（図１参照）、前記トレンチ１６にメッキ工程を施して陰刻パターン１８を形成することにより製造されたものである（図２参照）。

ところが、従来のように同一材料の絶縁層１２にトレンチ１６を加工する場合、トレンチ１６の深さｄの制御が容易でないため、異なる深さｄを有するトレンチ１６が形成された。トレンチ１６の深さｄが異なる場合、その幅ｗも異なるため、トレンチ１６は不均一な形状を持つことになり、トレンチ１６の内部に形成される陰刻パターン１８も不均一な形状を持つしかなかった。これは、回路パターンの微細化および均一化に難しさをもたらした。

そこで、本発明は、上述した問題点を解決するためのもので、その目的とするところは、トレンチの形状を同一に加工することにより、回路パターンの微細化および均一化を実現することが可能なトレンチ基板およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の好適な実施例に係るトレンチ基板は、トレンチが形成された第１絶縁層と、前記第１絶縁層の下部に配置され、前記第１絶縁層に比べてレーザー加工性が低い第２絶縁層と、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に形成されたガラス繊維および前記トレンチに形成された陰刻パターンとを含み、前記トレンチは前記ガラス繊維の表面に達する深さで形成することを特徴とする。

ここで、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層とは異なる材料で形成されることが好ましく、前記第１絶縁層に比べてレーザー吸収率が低い材料で形成されることが好ましい。

そして、前記第１絶縁層は、暗い色相の材料で形成され、前記第２絶縁層は、明るい色相の材料で形成されることが好ましい。

また、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層と同一または異なる材料で形成され、内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことが好ましい。

なお、前記フィラーは、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることが好ましい。

また、本発明の好適な別の実施例に係るトレンチ基板は、ガラス繊維が中間に位置し、両側に絶縁材料を配置し、前記ガラス繊維の一側の絶縁材料にトレンチが前記ガラス繊維の表面に達する深さで形成された絶縁層と、前記トレンチに形成された陰刻パターンとを含んでなることを特徴とする。

ここで、前記ガラス繊維の他側の絶縁材料は、その内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことが好ましい。

なお、前記フィラーは、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることが好ましい。

次に、本発明の好適な実施例に係るトレンチ基板の製造方法は、第１絶縁層の下部に、前記第１絶縁層に比べてレーザー加工性が低いガラス繊維およびガラス繊維下部に第２絶縁層を形成する段階と、レーザーで前記第１絶縁層に前記ガラス繊維に接するようにトレンチを加工する段階と、前記トレンチにメッキ工程を施して陰刻パターンを形成する段階とを含んでなることを特徴とする。

この際、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層とは異なる材料で形成されることが好ましく、前記第１絶縁層と同一または異なる材料で形成され、内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことを特徴とする。

この際、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層とは異なる材料で形成されることが好ましい。

また、前記第２絶縁層は、前記第１絶縁層と同一または異なる材料で形成され、内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことが好ましい。

なお、前記フィラーは、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることを特徴とする。

また、本発明の好適な別の実施例に係るトレンチ基板の製造方法は、ガラス繊維が中間に位置し、両側に絶縁材料を配置し内部にガラス繊維が含まれた絶縁層を準備する段階と、前記ガラス繊維の一側の絶縁材料に前記ガラス繊維の表面に達する深さでトレンチを加工する段階と、前記トレンチにメッキ工程を施して陰刻パターンを形成する段階とを含んでなることを特徴とする。

この際、前記ガラス繊維の他側の絶縁材料は、その内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことが好ましい。

なお、前記フィラーは、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることが好ましい。

本発明の特徴および利点らは、添付図面に基づいた次の詳細な説明からさらに明白になるであろう。

これに先立ち、本明細書および請求の範囲に使用された用語または単語は、通常的で辞典的な意味で解釈されてはならず、発明者が自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づき、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されなければならない。

本発明によれば、第１絶縁層の下部に形成される第２絶縁層が第１絶縁層に比べて低いレーザー加工性を持つため、レーザー加工の際にストッパー機能を行うことにより、同一の形状を有するトレンチを第１絶縁層に形成することができて、回路パターンの微細化および均一化を実現することができる。

また、本発明によれば、第２絶縁層を第１絶縁層とは異なる材料で形成し、或いはガラス繊維および／またはフィラーを含浸する簡単な方法によって、第１絶縁層に比べてレーザー加工性を低めることができる。

更に、本発明によれば、同一の材料からなる絶縁層の内部にガラス繊維を含浸し、このガラス繊維がレーザー加工の際にストッパー機能を行うことにより、同一の形状を有するトレンチを第１絶縁層に形成することができて、回路パターンの微細化および均一化を実現することができる。

従来の技術に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（１）である。 従来の技術に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（２）である。 本発明の好適な第１実施例に係るトレンチ基板の断面図である。 本発明の好適な第２実施例に係るトレンチ基板の断面図である。 本発明の好適な第３実施例に係るトレンチ基板の断面図である。 本発明の好適な第４実施例に係るトレンチ基板の断面図である。 本発明の好適な第１実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（１）である。 本発明の好適な第１実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（２）である。 本発明の好適な第１実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（３）である。 本発明の好適な第２実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（１）である。 本発明の好適な第２実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（２）である。 本発明の好適な第２実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（３）である。 本発明の好適な第３実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（１）である。 本発明の好適な第３実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（２）である。 本発明の好適な第３実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（３）である。 本発明の好適な第４実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（１）である。 本発明の好適な第４実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（２）である。 本発明の好適な第４実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図（３）である。

本発明の目的、特定の利点および新規の特徴は添付図面に連関する以下の詳細な説明と好適な実施例からさらに明白になるであろう。本発明において、各図面の構成要素に参照番号を付加するにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、出来る限り同一の番号を付することに留意すべきであろう。なお、本発明を説明するにおいて、関連した公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を無駄に乱すおそれがあると判断される場合、そ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適な実施例を詳細に説明する。

（トレンチ基板の構造−第１実施例）
図３は、本発明の好適な第１実施例に係るトレンチ基板の断面図である。次に、図３を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ａについて説明する。

図３に示すように、本実施例に係るトレンチ基板１００ａは、トレンチ１４０が形成された第１絶縁層１２０ａの下部に、前記第１絶縁層１２０ａに比べて低いレーザー加工性の第２絶縁層１２０ｂが形成され、前記トレンチ１４０に陰刻パターン３００が形成された構造を持つ。

ここで、第２絶縁層１２０ｂは、第１絶縁層１２０ａに比べてレーザー加工性の低い、第１絶縁層１２０ａとは異なる材料で形成できる。或いは、第２絶縁層１２０ｂは、第１絶縁層１２０ａに比べてレーザー吸収率が低い材料、すなわち反射率が高い材料で形成できる。例えば、第１絶縁層１２０ａは、レーザー吸収率の高い暗い色相を有する材料で形成し、第２絶縁層１２０ｂは、レーザー吸収率の低い明るい色相を有する材料で形成することにより、レーザー吸収率（または反射率）によるレーザー加工性の差異を設けることができる。

この際、陰刻パターン３００は、トレンチ１４０が第１絶縁層１２０ａにのみ加工されて同一の深さを有するため、同一の厚さおよび幅を有する。

（トレンチ基板の構造−第２実施例）
図４は、本発明の好適な第２実施例に係るトレンチ基板の断面図である。次に、図４を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ｂについて説明する。

図４に示すように、本実施例に係るトレンチ基板１００ｂは、トレンチ１４０の内部に陰刻パターン３００が形成された第１絶縁層１２０ａの下部に、前記第１絶縁層１２０ａと同一または異なる材料で形成されるが、前記第１絶縁層１２０ａに比べて低いレーザー加工性を持つように、内部に補強部材１６０を含む第２絶縁層１２０ｂが形成されたことを特徴とするものである。

ここで、補強部材１６０としては、ガラス繊維１６０ａおよび／またはフィラー１６０ｂが使用される。補強部材は、第２絶縁層１２０ｂに含浸されて第２絶縁層１２０ｂの電気絶縁性、機械的強度、剛性および寸法安定性を補強することにより、第２絶縁層１２０ｂのレーザーに対する加工性を低める。この際、第２絶縁層１２０ｂは、第１絶縁層１２０ａと同一の材料で形成されてもその内部に補強部材１６０を含むため、第１絶縁層１２０ａに比べて低いレーザー加工性を持つ。一方、図４には、図示の便宜上、第２絶縁層１２０ｂが、第１絶縁層１２０ａとは異なる材料で形成され、その内部にガラス繊維１６０ａとフィラー１６０ｂを全て含むものと示した。

この際、使用されるガラス繊維１６０ａは、直径５〜９μｍの短繊維からなる繊維束が製織された構造を有し、フィラー１６０ｂは、カルシウム（Ｃａ）、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、珪素（Ｓｉ）、ホウ素（Ｂ）、およびバリウム（Ｂａ）の中から選ばれた一つ以上の無機フィラーが使用できる。

（トレンチ基板の構造−第３実施例）
図５は、本発明の好適な第３実施例に係るトレンチ基板の断面図である。次に、図５を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ｃについて説明する。

図５に示すように、本実施例に係るトレンチ基板１００ｃは、第１実施例に係るトレンチ基板１００ａにおいて、第１絶縁層１２０ａと第２絶縁層１２０ｂとの間にガラス繊維１６０ａが介在されたことを特徴とするものである。

ここで、ガラス繊維１６０ａは、第１絶縁層１２０ａと第２絶縁層１２０ｂとの間に介在され、第１絶縁層１２０ａにトレンチ１４０を加工する際にストッパー機能を行うことにより、トレンチ１４０が同一の深さを持つように助ける役割を果たす。

一方、図示してはいないが、本実施例に係るトレンチ基板１００ｃは、第２絶縁層１２０ｂの内部に第２実施例のように補強部材１６０を含んでもよい。

（トレンチ基板の構造−第４実施例）
図６は、本発明の好適な第４実施例に係るトレンチ基板の断面図である。次に、図６を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ｄについて説明する。

図６に示すように、本実施例に係るトレンチ基板１００ｄは、内部にガラス繊維１６０ａが含浸された絶縁層１２０のうち、ガラス繊維の一側の絶縁層１２０ａにトレンチ１４０が形成され、前記トレンチ１４０に陰刻パターン３００が形成された構造を持つ。

ここで、ガラス繊維１６０ａは、絶縁層１２０の内部、好ましくは中央部に長手方向に含浸され、ガラス繊維の一側の絶縁層１２０ａにトレンチ加工を行う際にストッパー機能を行うことにより、トレンチ１４０が同一の深さを持つように助ける役割を果たす。

一方、図示してはいないが、本実施例に係るトレンチ基板１００ｄは、ガラス繊維の他側の絶縁層１２０ａ’に補強部材１６０が含まれた構造を持ってもよい。

（トレンチ基板の製造方法−第１実施例）
図７〜図９は、本発明の好適な第１実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。次に、図７〜図９を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ａの製造方法について説明する。

まず、図７に示すように、第１絶縁層１２０ａの下部に、前記第１絶縁層１２０ａに比べてレーザー加工性の低い第２絶縁層１２０ｂを形成する。この際、第２絶縁層１２０ｂは、第１絶縁層１２０ａに比べて低いレーザー加工性を持つように、第１絶縁層１２０ａとは異なる材料で形成される。

次に、図８に示すように、レーザー２００を照射して第１絶縁層１２０ａにトレンチ１４０を加工する。この際、第１絶縁層１２０ａの下部にレーザー加工性の低い第２絶縁層１２０ｂが形成されているため、第２絶縁層１２０ｂがストッパー機能を行うことにより、トレンチ１４０が第１絶縁層１２０ａにのみ加工される。これにより、同一の深さおよび幅を有するトレンチ１４０が加工される。

最後に、図９に示すように、トレンチ１４０の内部に陰刻パターン３００を形成してトレンチ基板１００ａを製造する。この際、陰刻パターン３００は、例えばトレンチ１４０の内部を含んで第１絶縁層１２０ａに無電解メッキ工程と電解メッキ工程を施してメッキ層を形成し、第１絶縁層１２０ａの上部に形成されたメッキ層を機械的および／または化学的研磨工程で除去することにより形成される。

（トレンチ基板の製造方法−第２実施例）
図１０〜図１２は、本発明の好適な第２実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。次に、図１０〜図１２を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ｂの製造方法について説明する。

まず、図１０に示すように、第１絶縁層１２０ａの下部に、前記第１絶縁層１２０ａに比べて低いレーザー加工性を持つように、内部に補強部材１６０を含む第２絶縁層１２０ｂを前記第１絶縁層１２０ａと同一または異なる材料で形成する。

次に、図１１に示すように、レーザー２００を照射して第１絶縁層１２０ａにトレンチ１４０を加工する。この際、第１絶縁層１２０ａの下部に、補強部材１６０が含まれて第１絶縁層１２０ａに比べて低いレーザー加工性を持つ第２絶縁層１２０ｂが形成されているため、第２絶縁層１２０ｂがストッパー機能を行うことによりトレンチ１４０が第１絶縁層１２０ａにのみ加工される。

最後に、図１２に示すように、トレンチ１４０の内部に陰刻パターン３００を形成してトレンチ基板１００ｂを製造する。

（トレンチ基板の製造方法−第３実施例）
図１３〜図１５は、本発明の好適な第３実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。次に、図１３〜図１５を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ｃの製造方法について説明する。

まず、図１３に示すように、第１絶縁層１２０ａの下部にガラス繊維１６０ａと第２絶縁層１２０ｂを順次形成する。

次に、図１４に示すように、レーザー２００を照射して第１絶縁層１２０ａにトレンチ１４０を加工する。この際、第１絶縁層１２０ａの下部にガラス繊維１６０ａが形成されているため、ガラス繊維１６０ａがストッパー機能を行うことによりトレンチ１４０が第１絶縁層１２０ａにのみ加工される。

最後に、図１５に示すように、トレンチ１４０の内部に陰刻パターン３００を形成してトレンチ基板１００ｃを製造する。

（トレンチ基板の製造方法−第４実施例）
図１６〜図１８は、本発明の好適な第４実施例に係るトレンチ基板の製造方法を工程順に示す工程断面図である。次に、図１６〜図１８を参照して本実施例に係るトレンチ基板１００ｄの製造方法について説明する。

まず、図１６に示すように、内部にガラス繊維１６０ａが含まれた絶縁層１２０を準備する。

次に、図１７に示すように、レーザー２００を照射してガラス繊維１６０ａの一側の絶縁層１２０ａにトレンチ１４０を加工する。この際、ガラス繊維１６０ａがストッパー機能を行うことにより、トレンチ１４０が一側の絶縁層１２０ａにのみ加工される。

最後に、図１８に示すように、トレンチ１４０の内部に陰刻パターン３００を形成してトレンチ基板１００ｄを製造する。

以上、本発明を具体的な実施例によって詳細に説明したが、これらの実施例は本発明を具体的に説明するためのものに過ぎない。本発明に係るトレンチ基板およびその製造方法は、これらの実施例に限定されず、本発明の技術的思想内において、当該分野における通常の知識を有する者によって多様な変形と改良が可能である。

本発明の単純な変形ないし変更はいずれも本発明の領域に属するもので、本発明の具体的な保護範囲は特許請求の範囲によって明確になるであろう。

本発明は、回路パターンの微細化および均一化を実現することが可能なトレンチ基板に適用可能である。

１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ トレンチ基板
１２０、１２０ａ、１２０ａ’、１２０ｂ 絶縁層
１４０ トレンチ
１６０ 補強部材
１６０ａ ガラス繊維
１６０ｂ フィラー
２００ レーザー
３００ 陰刻パターン

Claims (16)

1. トレンチが形成された第１絶縁層と、
   前記第１絶縁層の下部に配置され、前記第１絶縁層に比べてレーザー加工性が低い第２絶縁層と、
   前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に形成されたガラス繊維および
   前記トレンチに形成された陰刻パターンとを含み、
   前記トレンチは前記ガラス繊維の表面に達する深さで形成することを特徴とするトレンチ基板。
2. 前記第２絶縁層が、前記第１絶縁層とは異なる材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のトレンチ基板。
3. 前記第２絶縁層が、前記第１絶縁層に比べてレーザー吸収率が低い材料で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のトレンチ基板。
4. 前記第１絶縁層が、暗い色相の材料で形成され、前記第２絶縁層が、明るい色相の材料で形成されたことを特徴とする請求項３に記載のトレンチ基板。
5. 前記第２絶縁層が、前記第１絶縁層と同一または異なる材料で形成され、内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことを特徴とする請求項１に記載のトレンチ基板。
6. 前記フィラーが、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることを特徴とする請求項５に記載のトレンチ基板。
7. ガラス繊維が中間に位置し、両側に絶縁材料を配置し、前記ガラス繊維の一側の絶縁材料にトレンチが前記ガラス繊維の表面に達する深さで形成された絶縁層と、
   前記トレンチに形成された陰刻パターンとを含んでなることを特徴とするトレンチ基板。
8. 前記ガラス繊維の他側の絶縁材料が、その内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことを特徴とする請求項７に記載のトレンチ基板。
9. 前記フィラーが、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることを特徴とする請求項８に記載のトレンチ基板。
10. 第１絶縁層の下部に、前記第１絶縁層に比べてレーザー加工性が低いガラス繊維およびガラス繊維下部に第２絶縁層を形成する段階と、
    レーザーで前記第１絶縁層に前記ガラス繊維に接するようにトレンチを加工する段階と、
    前記トレンチにメッキ工程を施して陰刻パターンを形成する段階とを含んでなることを特徴とするトレンチ基板の製造方法。
11. 前記第２絶縁層が、前記第１絶縁層とは異なる材料で形成されたことを特徴とする請求項１０に記載のトレンチ基板の製造方法。
12. 前記第２絶縁層が、前記第１絶縁層と同一または異なる材料で形成され、内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことを特徴とする請求項１０に記載のトレンチ基板の製造方法。
13. 前記フィラーが、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることを特徴とする請求項１２に記載のトレンチ基板の製造方法。
14. ガラス繊維が中間に位置し、両側に絶縁材料を配置し内部にガラス繊維が含まれた絶縁層を準備する段階と、
    前記ガラス繊維の一側の絶縁材料に前記ガラス繊維の表面に達する深さでトレンチを加工する段階と、
    前記トレンチにメッキ工程を施して陰刻パターンを形成する段階とを含んでなることを特徴とするトレンチ基板の製造方法。
15. 前記ガラス繊維の他側の絶縁材料が、その内部にガラス繊維、フィラー、またはガラス繊維およびフィラーを含むことを特徴とする請求項１４に記載のトレンチ基板の製造方法。
16. 前記フィラーが、カルシウム、アルミニウム、マグネシウム、珪素、ホウ素、およびバリウムの中から選ばれた一つ以上であることを特徴とする請求項１５に記載のトレンチ基板の製造方法。

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