JP6728545B2 - Printed circuit board and method of manufacturing printed circuit board - Google Patents
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Description
本発明は、プリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a printed circuit board and a method for manufacturing the printed circuit board.
近年、プリント回路基板が使用される電子製品は、ますます軽薄短小化されている。また、プリント回路基板に実装される電子部品は高性能化されている。 In recent years, electronic products in which printed circuit boards are used are becoming lighter, thinner, shorter, and smaller. In addition, electronic components mounted on a printed circuit board have been improved in performance.
これにより、プリント回路基板はますます軽薄短小化され、プリント回路基板の所定の面積に形成される回路パターンは、ますます増加している。回路パターンの密集度を向上させるために、回路パターンは、ますます微細に形成される傾向にある。 As a result, the printed circuit board is becoming lighter, thinner, shorter and smaller, and the circuit pattern formed on a predetermined area of the printed circuit board is increasing more and more. In order to improve the density of the circuit pattern, the circuit pattern tends to be finer and finer.
一方、回路パターンの密集度が向上され、プリント回路基板に実装される電子部品が高性能化されることにより、プリント回路基板の放熱性能を向上させる必要がある。このための方法の一つとして、メタルコアを用いる方法がある。 On the other hand, it is necessary to improve the heat dissipation performance of the printed circuit board by improving the density of circuit patterns and improving the performance of electronic components mounted on the printed circuit board. One method for this purpose is to use a metal core.
このメタルコアを用いたプリント回路基板の場合、層間の電気的伝導のために、エッチングなどにより貫通孔を形成するのが一般的であり、この貫通孔に充填される絶縁物質とメタルコアとは異種の材質からなることから、互いの密着力を十分に確保するための研究が必要となっている。 In the case of a printed circuit board using this metal core, a through hole is generally formed by etching or the like for electrical conduction between layers, and the insulating material filled in this through hole and the metal core are different from each other. Since it is made of a material, research is needed to ensure sufficient mutual adhesion.
本発明の実施例によれば、互いに異なるエッチング率を有する第1金属層と第2金属層とを貫通する貫通孔の形状が、第1金属層の外郭部は、第2金属層よりも開放された面積が大きく、第1金属層の中央部は、第2金属層よりも開放された面積が小さく形成される。 According to the embodiment of the present invention, the shape of the through hole penetrating the first metal layer and the second metal layer having different etching rates is such that the outer portion of the first metal layer is opened more than the second metal layer. The exposed area is large, and the open area of the central portion of the first metal layer is smaller than that of the second metal layer.
ここで、貫通孔には絶縁層が充填され、この絶縁層を貫通して回路パターン層に電気的に接続するビアにより、層間の電気的伝導が行われることができる。 Here, the through hole is filled with an insulating layer, and via the layer penetrating the insulating layer and electrically connecting to the circuit pattern layer, electrical conduction between layers can be performed.
本願で用いた用語はただ特定の実施例を説明するために用いられたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は文の中で言及しない限り複数の表現を含む。 The terms used in the present application are merely used to describe particular embodiments, and are not intended to limit the present invention. A singular expression includes plural expressions unless otherwise specified in a sentence.
本願において、あるものがある構成要素を「含む」とする場合、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外する意味ではなく、他の構成要素をさらに含むことができる意味として使用される。また、明細書全体にわたって、「上に」とは、対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準にして上側に位置することを意味するものではない。 In the present application, when a certain element is “comprising” a certain element, this does not mean that the other element is excluded, and that the other element can be further included unless there is a contrary description. used. Further, throughout the specification, “above” means being located above or below the target portion, and does not necessarily mean being located above with respect to the direction of gravity.
また、「結合」とは、各構成要素間の接触関係において、各構成要素が物理的に直接接触する場合のみを意味することではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、その他の構成に構成要素がそれぞれ接触している場合まで含む概念として使用される。 Further, the term "coupling" does not mean that each component is in direct physical contact with each other in the contact relationship between each component, and other configurations are interposed between each component, and It is used as a concept including the case where the constituent elements are in contact with each other.
また、「第1」、「第2」などの用語は、同一または相応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または相応する構成要素がそれらの「第1」、「第2」などの用語により限定されるものではない。 Further, terms such as “first” and “second” are merely identification symbols for distinguishing the same or corresponding components, and the same or corresponding components are those “first” and “second”. It is not limited by terms such as "."
図面に示した各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜のために任意に示したものであり、本発明が、必ずしも図示されたものに限定されることはない。 The sizes and thicknesses of the components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, and the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
以下、本発明によるプリント回路基板及びプリント回路基板の製造方法の実施例を添付図面を参照して詳細に説明し、添付図面を参照して説明するに当たって、同一または対応する構成要素には同一の図面符号を付し、これに対する重複説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of a printed circuit board and a method of manufacturing the printed circuit board according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in describing with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components have the same structure. The reference numerals are attached to the drawings, and the duplicated description will be omitted.
図1は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の一実施例に係るプリント回路基板1000は、第1金属層100と、第2金属層200と、貫通孔300と、を含み、絶縁層400、回路パターン層500、及びビア600をさらに含むことができる。
As shown in FIG. 1, a
第1金属層100は、所定の厚さを有する金属層であり、後述する第2金属層200と共にメタルコア層を形成することができる。この場合、第1金属層100は、インバー(invar)等のように相対的に膨脹係数が低いながらも所定の剛性を有する金属を用いることで、プリント回路基板1000の歪み(warpage)防止及び放熱性能を向上させることができる。
The
第2金属層200は、第1金属層100とは互いに異なるエッチング率を有し、第1金属層100の両面に形成されるものであり、上述した第1金属層100と共にメタルコア層を形成することができる。特に、第2金属層200は、第1金属層100とは互いに異なるエッチング率を有するので、特定のエッチング液に対して第1金属層100と第2金属層200とのエッチングの程度は異なり得る。
The
この場合、第2金属層200は、銅箔等のように相対的に成形及び加工が容易である金属を用いることで、プリント回路基板1000の製造をより容易にすることができる。
In this case, the
一方、第1金属層100の両面に第2金属層200を形成する方法としては、第1金属層100の両面に第2金属層200を積層した後に圧着して形成するか、第1金属層100上にシード層を形成した後に、銅電気メッキを行って第2金属層200を形成するなど様々な方法を用いることができる。
On the other hand, as a method of forming the
貫通孔300は、第1金属層100及び第2金属層200を貫通して形成され、第1金属層100の外郭部は、第2金属層200よりも開放された面積が大きく、第1金属層100の中央部は、第2金属層200よりも開放された面積が小さく形成される。
The
すなわち、図1に示すように、貫通孔300において第1金属層100の中央部の開放された幅は、第2金属層200の開放された幅よりも小さく形成され、第1金属層100と第2金属層200との境界部が開放された幅は、第2金属層200の開放された幅がより大きく形成されて、貫通孔300の断面は、全体的に砂時計形状を含む形状に形成される。
That is, as shown in FIG. 1, the open width of the central portion of the
これにより、貫通孔300の全体的な表面積が相対的に大きくなり、突出した部分と陥入された部分によってアンカー(anchor)効果が発揮できる。
As a result, the overall surface area of the
絶縁層400は、貫通孔300に充填されながら第2金属層200上に形成されるものであって、樹脂のような液状で貫通孔300の内部及び第2金属層200上に塗布されるか、フィルムのような固状で貫通孔300の内部及び第2金属層200上に付着形成されるなど、必要により様々に構成できる。
The
このように、本実施例に係るプリント回路基板1000は、貫通孔300内での第1金属層100及び第2金属層200が絶縁層400と接触する面積をより大きくすることができ、アンカー効果が発揮できる。よって、第1金属層100及び第2金属層200で構成されたメタルコア層と絶縁層400との間の密着力をより向上させることができる。
As described above, in the printed
回路パターン層500は、絶縁層400上に形成される信号パターン、電源パターン、及び接地パターン等の所定の機能を行うための回路で構成されることができ、各層の回路パターン層500は、後述するビア600などにより導通可能となる。
The
一方、回路パターン層500及び絶縁層400の層数及び配置は、プリント回路基板1000の種類及び用途によって多様に構成でき、図1に示されているプリント回路基板1000の構造は一例に過ぎず、必ずしもこれに限定されることはない。
Meanwhile, the number and arrangement of the
ビア600は、貫通孔300に充填された絶縁層400を貫通して回路パターン層500に電気的に接続するものであって、絶縁層400を貫通するビアホールを形成した後に、メッキなどによりビア600を形成することができる。
The
このようなビア600を用いて、本実施例に係るプリント回路基板1000は、第1金属層100と第2金属層200とで構成されたメタルコア層の両面間の電気的導通が得られることができる。
By using such a via 600, the printed
本実施例に係るプリント回路基板1000において貫通孔300は、第1金属層100の外郭部から第1金属層100の中央部まで連続的な傾斜面を有するように形成できる。すなわち、図1に示されているように、第1金属層100から貫通孔300の内部に突出する部分は、三角形状に形成されることができる。
In the printed
これにより、貫通孔300内において第1金属層100と絶縁層400とが接する部分の応力が均一に分散できるので、特定の部分に応力が集中して変形し易くなることを最小化することができる。
Accordingly, the stress in the portion where the
図2から図10は、本発明の一実施例に係るプリント回路基板の製造方法を説明するために、製造工程を順次示す図である。 2 to 10 are views sequentially showing a manufacturing process for explaining a method of manufacturing a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention.
図2から図10に示すように、本発明の一実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、第1金属層100の両面に第1金属層100とは異なるエッチング率を有する第2金属層200を形成するステップ(図2参照)から始まる。
2 to 10, a method of manufacturing a printed circuit board according to an exemplary embodiment of the present invention includes a second metal layer having an etching rate different from that of the
ここで、第1金属層100の両面に第2金属層200を形成する方法としては、第1金属層100の両面に第2金属層200を積層した後に圧着して形成するか、第1金属層100上にシード層を形成した後に銅電気メッキを行って第2金属層200を形成するなど様々な方法を用いることができる。
Here, as a method of forming the
その後、第1金属層100の一面に形成された第2金属層200上に第1ドライフィルム10を形成する(図3参照)。この場合、第1ドライフィルム10は、PIPD(Photo Imageable Polyimide Dielectric)等の感光性樹脂層であって、後続工程でエッチングを行う時、マスクの役割を担うことができる。
Then, the first
次に、第2金属層200の一部が露出するように第1ドライフィルム10の一部を除去する(図3参照)。すなわち、貫通孔300が形成される位置に対応する第1ドライフィルム10の一部を除去する。この場合、感光性樹脂層で形成された第1ドライフィルム10は、露光及び現像工程により一部を除去することができる。
Next, a part of the first
次に、第1ドライフィルム10の除去された部分に対して第1金属層100の断面上の半分以上の領域と第2金属層200とをエッチングする(図4参照)。
Next, half or more of the area of the cross section of the
具体的に、第1ドライフィルム10の除去された部分にエッチング液を加えると、エッチング液と接触する第2金属層200の部分がエッチングされる。そして、第2金属層200を貫通して流入されたエッチング液は、第1金属層100のエッチング液と接触する部分をエッチングし始める。
Specifically, when an etching liquid is added to the removed portion of the first
このとき、第1金属層100と第2金属層200とは互いにエッチング率が異なるため、エッチング液が第1金属層100に接した場合には、第2金属層200がエッチングされる割合よりも急激にエッチングされ得る。その結果、第1金属層100と第2金属層200との境界面では急激なエッチングが起こり、第2金属層200の開放された面積よりも第1金属層100の外郭部の開放された面積が大きいことができる。
At this time, since the etching rates of the
一方、エッチング液は、第1金属層100の外郭部から中央部まで漸進的に第1金属層100をエッチングしながら流入されるので、第1金属層100は外郭部から中央部まで連続的な傾斜面で形成可能であり、第2金属層200の開放された面積よりも第1金属層100の中央部の開放された面積が小さいことができる。
On the other hand, since the etchant is introduced from the outer portion of the
次に、第1金属層100の他面に形成された第2金属層200上に第2ドライフィルム20を形成する(図6参照)。すなわち、上記工程でエッチングが行われた面の反対面に対してエッチングを行うために、反対面上に第2ドライフィルム20を形成する。この場合、第2ドライフィルム20もPIPDなどの感光性樹脂層であって、後続工程でエッチングを行う時にマスクの役割を担うことができる。
Next, the second
一方、図6に示すように、第2ドライフィルム20を形成する工程は、工程上の便宜のために製造中のプリント回路基板1000を上下反転させて後続工程を続けて行うことができる。
Meanwhile, as shown in FIG. 6, for the convenience of the process, the process of forming the second
その後、第2金属層200の一部が露出するように第2ドライフィルム20の一部を除去する(図6参照)。すなわち、貫通孔300が形成される位置に対応する第2ドライフィルム20の一部を除去する。この場合、感光性樹脂層である第2ドライフィルム20も露光及び現像工程により一部を除去することができる。
Then, a part of the second
次に、第2ドライフィルム20の除去された部分に対して、第1金属層100の断面上の残りの領域と第2金属層200とをエッチングする(図7参照)。すなわち、上述したエッチング工程と同様の工程を反対面に行うことで、図7に示すような貫通孔300を形成することができる。
Next, with respect to the removed portion of the second
このように、本実施例に係るプリント回路基板の製造方法により形成された貫通孔300は、全体的な表面積が相対的に大きくなり、突出した部分と陥入した部分によりアンカー(anchor)効果が発揮できる。
As described above, the through-
本実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、第1ドライフィルム10及び第2ドライフィルム20の残りの部分を除去するステップ(図5及び図8)をさらに含むことができる。すなわち、マスクの役割を担った後に、不要となった第1ドライフィルム10及び第2ドライフィルム20の残りの部分を除去することができる。この場合、第1ドライフィルム10及び第2ドライフィルム20は、ストリップ工程などにより剥離して除去することができる。
The method of manufacturing the printed circuit board according to the present embodiment may further include a step of removing the remaining portions of the first
本実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、第1金属層100及び第2金属層200のエッチングされた部分を充填し、第2金属層200上に絶縁層400を形成するステップ(図9参照)をさらに含むことができる。
The method of manufacturing a printed circuit board according to the present embodiment fills the etched portions of the
この場合、絶縁層400は、樹脂のように液状で貫通孔300の内部及び第2金属層200上に塗布されるか、フィルムのように固状で貫通孔300の内部及び第2金属層200上に付着して形成される等、必要によって様々に構成されることができる。
In this case, the insulating
このように、本実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、貫通孔300内での第1金属層100及び第2金属層200が絶縁層400と接触する面積がより大きくなることができ、アンカー効果が発揮できる。よって、第1金属層100及び第2金属層200で構成されたメタルコア層と絶縁層400との間の密着力を向上させることができる。
As described above, in the method of manufacturing the printed circuit board according to the present embodiment, the contact area of the
本実施例に係るプリント回路基板の製造方法は、第1金属層100及び第2金属層200に充填された絶縁層400を貫通するビア600を形成するステップと、第2金属層200上に、ビア600に電気的に接続する回路パターン層500を形成するステップ(図10参照)とをさらに含むことができる。
The method for manufacturing a printed circuit board according to the present embodiment includes a step of forming a via 600 penetrating the insulating
この場合、回路パターン層500は、絶縁層400上に形成される信号パターン、電源パターン、及び接地パターンなどのように所定の機能を担うための回路となることができ、各層の回路パターン層500は、ビア600などにより導通可能となる。すなわち、ビア600を用いて、第1金属層100と第2金属層200とで構成されたメタルコア層の両面間の電気的導通が得られる。
In this case, the
本実施例に係るプリント回路基板の製造方法において、第1金属層100及び第2金属層200をエッチングするステップは、第1ドライフィルム10及び第2ドライフィルム20が形成された面の反対面にバックアップ材30を形成して行われることができる(図3、図4、図6、及び図7参照)。
In the method of manufacturing the printed circuit board according to the present embodiment, the step of etching the
この場合、バックアップ材30は、製造中のプリント回路基板1000の底面を支持しながら、エッチング後に金属層100、200が分離されることを防止するための部材であって、エッチングが終わった後に除去できる。
In this case, the
以上、本発明の一実施例について説明したが、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば特許請求範囲に記載した本発明の思想から逸脱しない範囲内で、構成要素の付加、変更、削除または追加などにより本発明を多様に修正及び変更することができ、これも本発明の範囲内に含まれるといえよう。 Although one embodiment of the present invention has been described above, a person having ordinary knowledge in the technical field may add or change a component within a range not departing from the idea of the present invention described in the claims, The present invention can be variously modified and changed by deleting or adding, and it can be said that the present invention is also included in the scope of the present invention.
10、20 ドライフィルム
30 バックアップ材
100 第1金属層
200 第2金属層
300 貫通孔
400 絶縁層
500 回路パターン層
600 ビア
1000 プリント回路基板
10, 20
Claims (9)
前記第1金属層と互いに異なるエッチング率を有し、前記第1金属層の両面に形成される第2金属層と、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通して形成され、前記第1金属層の外郭部は、前記第2金属層よりも開放された面積が大きく、前記第1金属層の中央部は、前記第2金属層よりも開放された面積が小さく形成される貫通孔と、
を含むプリント回路基板。 A first metal layer,
Second metal layers having etching rates different from those of the first metal layer and formed on both surfaces of the first metal layer;
The first metal layer and the second metal layer are formed so as to penetrate therethrough. Is a through hole formed to have a smaller open area than the second metal layer,
Printed circuit board including.
前記貫通孔に充填された前記絶縁層を貫通し、前記回路パターン層に電気的に接続するビアと、をさらに含む請求項2に記載のプリント回路基板。 A circuit pattern layer formed on the insulating layer,
The printed circuit board according to claim 2, further comprising: a via penetrating the insulating layer filled in the through hole and electrically connecting to the circuit pattern layer.
前記第1金属層の一面に形成された前記第2金属層上に第1ドライフィルムを形成するステップと、
前記第2金属層の一部が露出するように、前記第1ドライフィルムの一部を除去するステップと、
前記第1ドライフィルムの除去された部分に対して、前記第1金属層の断面上の半分以上の領域及び前記第2金属層をエッチングするステップと、
前記第1金属層の他面に形成された前記第2金属層上に第2ドライフィルムを形成するステップと、
前記第2金属層の一部が露出するように、前記第2ドライフィルムの一部を除去するステップと、
前記第2ドライフィルムの除去された部分に対して、前記第1金属層の断面上の残りの領域及び前記第2金属層をエッチングするステップと、
を含み、
前記エッチングするステップの各々で、前記第1金属層の外郭部は前記第2金属層よりも開放された面積が大きく、前記第1金属層の中央部は前記第2金属層よりも開放された面積が小さく形成されるようにエッチングするプリント回路基板の製造方法。 Forming a second metal layer having etching rates different from those of the first metal layer on both surfaces of the first metal layer;
Forming a first dry film on the second metal layer formed on one surface of the first metal layer;
Removing a portion of the first dry film so that a portion of the second metal layer is exposed;
Etching at least a half region on the cross section of the first metal layer and the second metal layer with respect to the removed portion of the first dry film;
Forming a second dry film on the second metal layer formed on the other surface of the first metal layer;
Removing a portion of the second dry film so that a portion of the second metal layer is exposed;
Etching the remaining area on the cross section of the first metal layer and the second metal layer with respect to the removed portion of the second dry film;
Only including,
In each of the etching steps, the outer portion of the first metal layer has a larger open area than the second metal layer, and the central portion of the first metal layer has a larger open area than the second metal layer. A method of manufacturing a printed circuit board, which is etched to form a small area .
前記第2金属層上に前記ビアに電気的に接続する回路パターン層を形成するステップと、
をさらに含む請求項7に記載のプリント回路基板の製造方法。 Forming a via through the insulating layer filled in the first metal layer and the second metal layer;
Forming a circuit pattern layer electrically connected to the via on the second metal layer;
The method for manufacturing a printed circuit board according to claim 7, further comprising:
前記第1ドライフィルム及び前記第2ドライフィルムが形成された面の反対面にバックアップ材を形成して行われる請求項5から請求項8のいずれか1項に記載のプリント回路基板の製造方法。 Etching the first metal layer and the second metal layer,
The method for manufacturing a printed circuit board according to claim 5, wherein a backup material is formed on a surface opposite to the surface on which the first dry film and the second dry film are formed.
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