JP7214951B2

JP7214951B2 - プリント回路基板

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Publication number: JP7214951B2
Application number: JP2018130202A
Authority: JP
Inventors: ソン、ヨ－ハン; ミン、タエ－ホン; キム、ジュ－ホ
Original assignee: サムソンエレクトロ－メカニックスカンパニーリミテッド．
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: KR20190044420A; TWI793139B; KR102483613B1; JP2019080039A; TW201918126A

Description

本発明は、プリント回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｂｏａｒｄ）に関する。

プリント回路基板の製造方法においての積層方式には、一括積層及び順次積層がある。一括積層工法の適用は、高温圧着により実施され、順次積層工法の適用は、低温圧着により実施される。一括積層工法を適用する場合は、単位層間接続構造としてペースト（ｐａｓｔｅ）を用いることができ、この場合には、内部配線とペーストとの間の密着力及び接続性が低下するという問題があった。

特開２００３－１７９３５６号公報

本発明は、層間密着力及び接続性に優れたプリント回路基板を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、一面に金属パッドが形成された絶縁層と、上記金属パッドの一面上に位置し、上記絶縁層を貫通する開口部と、上記開口部内に位置し、上記金属パッドの一面に形成される第１突出部と、上記金属パッドの他面に形成される第２突出部と、上記第１突出部と接触するように上記開口部内に充填される充填部材と、を含み、上記充填部材の溶融点は、上記金属パッドの溶融点よりも低く、上記絶縁層の他面に投影された上記第２突出部は、上記絶縁層の他面において上記開口部面積内に位置するプリント回路基板が提供される。

本発明の他の側面によれば、一面に第１金属パッドが形成され、他面に第２金属パッドが埋め込まれた絶縁層と、上記第１金属パッドと上記第２金属パッドとの間に位置し、上記絶縁層を貫通する開口部と、上記開口部内に位置し、上記第１金属パッドの一面から上記第２金属パッド側に突出する第１突出部と、上記開口部内に位置し、上記第２金属パッドの一面から上記第１金属パッド側に突出する第２突出部と、上記第１突出部及び上記第２突出部と接触するように、上記開口部内に形成される充填部材と、を含み、上記充填部材の溶融点は、上記第１金属パッドの溶融点よりも低いプリント回路基板が提供される。

本発明の第１実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第２実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第３実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第４実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第５実施例に係るプリント回路基板を示す図である。本発明の第６実施例に係るプリント回路基板を示す図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。本発明の他の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の図である。

本発明に係るプリント回路基板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を省略する。

また、以下で使用する「第１」、「第２」等の用語は、同一または対応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎず、同一または対応する構成要素が第１、第２等の用語により限定されることはない。

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ものではなく、他の構成が各構成要素の間に介在され、該他の構成に、構成要素がそれぞれ接触している場合まで包括する概念として使用する。

図１は、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図１を参照すると、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板は、金属パッド１１０が形成された絶縁層１００と、絶縁層１００に形成された開口部１０と、第１突出部１２０と、第２突出部２２０と、開口部１０内に充填される充填部材Ｐ１と、を含む。ここで、充填部材Ｐ１は、金属パウダーを含むペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよい。

絶縁層１００は、樹脂などの絶縁物質で組成される資材である。絶縁層１００の樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂など様々な材料を用いることができる。

絶縁層１００は、誘電率（誘電定数、Ｄｋ）及び誘電損失（誘電正接、Ｄｆ）の低い材料で形成することができる。特に、絶縁層１００は、ＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＥ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＥｔｈｅｒ）、ＣＯＰ（ＣｙｃｌｏＯｌｅｆｉｎＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）のうちの少なくとも１種を用いて形成することができるが、これらに限定されず、誘電率及び誘電損失の低い材料であれば、いずれも適用可能である。これらの材料は、高周波信号を伝送する基板において信号損失を低減するために好適である。

しかし、絶縁層１００は、上記の材料に限定されず、その他にもエポキシ樹脂またはポリイミドなどを用いることができる。ここで、エポキシ樹脂としては、例えば、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック系エポキシ樹脂、クレゾールノボラック系エポキシ樹脂、ゴム変性型エポキシ樹脂、環型脂肪族系エポキシ樹脂、シリコン系エポキシ樹脂、窒素系エポキシ樹脂、リン系エポキシ樹脂などが挙げられるが、これらに限定されることがない。

絶縁層１００は、上記樹脂にガラス繊維（ｇｌａｓｓｃｌｏｔｈ）等の繊維補強材が含まれたプリプレグ（Ｐｒｅｐｒｅｇと、ＰＰＧ）であってもよい。絶縁層１００は、上記樹脂にシリカ等の無機フィラー（ｆｉｌｌｅｒ）が充填された形態のビルドアップフィルム（ｂｕｉｌｄｕｐｆｉｌｍ）であってもよい。このビルドアップフィルムとしては、ＡＢＦ（ＡｊｉｎｏｍｏｔｏＢｕｉｌｄ－ｕｐＦｉｌｍ）等を用いることができる。

絶縁層１００の一面には、回路１１１及び金属パッド１１０が形成される。回路１１１は、電気信号を伝達するためにパターン化された伝導体である。金属パッド１１０は、回路１１１の端部に接続される伝導体である。回路１１１及び金属パッド１１０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成することができる。

また、絶縁層１００には開口部１０が形成される。開口部１０は、金属パッド１１０の一面１１０ａ上に位置するように絶縁層１００を貫通する。すなわち、開口部１０を介して金属パッド１１０の一面１１０ａの少なくとも一部が露出される。開口部１０は、円柱状に形成することができ、互いに対向する一面と他面との面積が異なってもよい。すなわち、開口部１０の横断面積は、加工面に行くほど大きくなることができる。

第１突出部１２０は、金属パッド１１０の一面１１０ａに形成され、開口部１０内に位置する。第１突出部１２０は、金属パッド１１０の一面１１０ａから上側に突出する。

第１突出部１２０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成することができ、回路１１１及び金属パッド１１０と同じ金属で形成することが可能である。

第１突出部１２０の高さ（突出の長さ）は、開口部１０の高さ（厚さ）よりも小さい。また第１突出部１２０と金属パッド１１０とが接する面積は、開口部１０と金属パッド１１０とが接する面積（金属パッド１１０が開口部１０を介して露出される面積）以下であってもよい。

第１突出部１２０の側面と絶縁層１００との間には、空間が形成され得る。第１突出部１２０と金属パッド１１０とが接する面積が、開口部１０と金属パッド１１０とが接する面積（金属パッド１１０が開口部１０を介して露出される面積）と同一である場合にも、上記空間は存在可能である。

第２突出部２２０は、金属パッド１１０の他面１１０ｂ（一面と対向しており、一面の反対側に位置する面）に形成される。第２突出部２２０は、第１突出部１２０と反対方向に突出する。第２突出部２２０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成可能であり、回路１１１及び金属パッド１１０と同じ金属で形成可能である。

第２突出部２２０を絶縁層１００の他面に投映すると、絶縁層１００の他面に投影された第２突出部２２０は、絶縁層１００の他面においての開口部１０の面積内に位置する。すなわち、第２突出部２２０の上面を絶縁層１００の他面まで平行移動した場合、第２突出部２２０は、開口部１０内に位置する。さらに、第２突出部２２０を、金属パッド１１０を基準にして面対称移動する場合、第２突出部２２０は開口部１０内に位置することができる。

第２突出部２２０の高さ（突出の長さ）は、開口部１０の高さ（厚さ）よりも小さい。

一方、回路１１１及び金属パッドの表面に無電解めっき層１３０を形成することができる。無電解めっき層１３０は、回路１１１及び金属パッドの表面の絶縁層１００と接しない表面に形成可能である。特に、金属パッド１１０の他面１１０ｂ及び側面１１０ｃに無電解めっき層１３０を形成することができる。この無電解めっき層１３０は、金属パッド１１０の一面１１０ａには形成されなくてもよい。

第２突出部２２０は、金属パッド１１０の他面１１０ｂに形成された無電解めっき層１３０上に形成可能である。無電解めっき層１３０は、第１突出部１２０及び第２突出部２２０が電気めっきにより形成される場合に引込線となる。

充填部材Ｐ１は、開口部１０内に充填され、第１突出部１２０と接触する。充填部材Ｐ１は、開口部１０の高さ以上に充填されることができる。充填部材Ｐ１は伝導性を有し、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）などの金属を含むペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよいが、これらに制限されず、伝導性を有する材料であればいずれも使用できる。

充填部材Ｐ１の溶融点は、プリント回路基板内の他の伝導体の溶融点よりも低くてもよい。特に、充填部材Ｐ１の溶融点は、回路１１１、金属パッド１１０、第１突出部１２０及び第２突出部２２０のうちの少なくとも１つの溶融点よりも低くてもよい。好ましくは、充填部材Ｐ１の溶融点は、プリント回路基板において最も低くてもよい。

第１突出部１２０の側面と絶縁層１００との間に空間が形成される場合、充填部材Ｐ１は、上記空間に充填されることができる。

図２は、本発明の第２実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図２を参照すると、本発明の第２実施例に係るプリント回路基板は、第１金属パッド１１０及び第２金属パッド２１０が形成された絶縁層１００と、絶縁層１００に形成された開口部１０と、第１突出部１２０と、第２突出部２２０と、開口部１０内に充填される充填部材Ｐ１と、を含む。ここで充填部材Ｐ１は、金属パウダーを含むペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよい。

絶縁層１００は、樹脂等の絶縁物質で組成される資材である。絶縁層１００の樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などの様々な材料を用いることができる。

絶縁層１００は、誘電率（Ｄｋ）及び誘電損失（Ｄｆ）の低い材料で形成可能である。特に、絶縁層１００は、ＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＥ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＥｔｈｅｒ）、ＣＯＰ（ＣｙｃｌｏＯｌｅｆｉｎＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）のうちの少なくとも１種で形成可能であるが、この材料に限定されず、誘電率（Ｄｋ）及び誘電損失（Ｄｆ）の低い材料であれば、いずれも適用できる。この材料は、高周波信号を伝送する基板において、信号損失を低減するために好適である。

しかし、絶縁層１００は、上記材料に限定されず、その他にもエポキシ樹脂またはポリイミドなどを用いることができる。これに対する説明は、上述した通りである。

絶縁層１００の一面に第１回路１１１及び第１金属パッド１１０が形成される。また、絶縁層１００の他面には第２回路２１１及び第２金属パッド２１０が形成される。第１回路１１１及び第２回路２１１は、電気信号を伝達するためにパターン化された伝導体である。第１金属パッド１１０は、第１回路１１１の端部に接続される伝導体であり、第２金属パッド２１０は、第２回路２１１の端部に接続される伝導体である。

第１回路１１１及び第１金属パッド１１０は、絶縁層１００の一面上に形成され、第２回路２１１及び第２金属パッド２１０は、絶縁層１００の他面に埋め込まれて形成されることができる。

一方、第１回路１１１、第２回路２１１、第１金属パッド１１０及び第２金属パッド２１０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成することができる。

絶縁層１００には、開口部１０が形成される。開口部１０は、第１金属パッド１１０と第２金属パッド２１０との間に位置するように絶縁層１００を貫通する。開口部１０は、第１金属パッド１１０の一面１１０ａ及び第２金属パッド２１０の一面２１０ａと接する。

開口部１０は、円柱状に形成することができ、開口部１０の横断面積は、第１金属パッド１１０から第２金属パッド２１０に行くほど大きくなることができる。

第１突出部１２０は、第１金属パッド１１０の一面１１０ａに形成され、開口部１０内に位置する。第１突出部１２０は、第１金属パッド１１０の一面１１０ａから第２金属パッド２１０側に突出する。第１突出部１２０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成することができる。

第１突出部１２０の高さ（突出の長さ）は、開口部１０の高さ（厚さ）よりも小さい。また第１突出部１２０と第１金属パッド１１０とが接する面積は、開口部１０と第１金属パッド１１０とが接する面積（第１金属パッド１１０が開口部１０を介して露出される面積）以下であってもよい。

第１突出部１２０の側面と絶縁層１００との間には、空間が形成され得る。第１突出部１２０と第１金属パッド１１０とが接する面積が、開口部１０と第１金属パッド１１０とが接する面積（第１金属パッド１１０が開口部１０を介して露出される面積）と同じである場合にも、上記空間は存在可能である。

第２突出部２２０は、第２金属パッド２１０の一面２１０ａに形成され、開口部１０内に位置する。第２突出部２２０は、第２金属パッド２１０の一面２１０ａから第１金属パッド１１０側に突出する。第２突出部２２０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成することができる。

第１突出部１２０と同じ構造の第３突出部１２０'が第２金属パッド２１０の他面に形成され得る。また、第２突出部２２０と同じ構造の第４突出部２２０'が第１金属パッド１１０の他面１１０ｂに形成され得る。すなわち、絶縁層１００の一面及び他面において金属パッド１１０及び突出部の構造が繰り返して形成されることができる。ただし、第１から第４突出部がすべてともに形成される必要はなく、第３突出部１２０'及び第４突出部２２０'は必要によって形成することができる。例えば、後述するが、絶縁層１００の上下部に追加の絶縁層１００が積層され、ビアを介して層間接続が行われる場合、第３突出部１２０'または第４突出部２２０'がビアと接触することができる。

一方、第１回路１１１及び第１金属パッド１１０の表面、また第２回路２１１及び第２金属パッド２１０の表面に無電解めっき層１３０を形成することができる。無電解めっき層１３０は、第１回路１１１及び第１金属パッド１１０が絶縁層１００と接しない表面に形成される。また、無電解めっき層１３０は、第２回路２１１及び第２金属パッド２１０が絶縁層１００と接する表面に形成される。特に、無電解めっき層１３０は、第１金属パッド１１０の他面１１０ｂ及び側面１１０ｃ、また第２金属パッド２１０の一面２１０ａ及び側面に形成可能である。

第２突出部２２０は、第２金属パッド２１０の一面２１０ａに形成された無電解めっき層１３０上に形成可能である。また、第４突出部２２０'は、第１金属パッド１１０の他面１１０ｂに形成された無電解めっき層１３０上に形成可能である。無電解めっき層１３０は、第１から第４突出部が電気めっきにより形成される場合に引込線となる。

充填部材Ｐ１は、開口部１０内に充填され、第１突出部１２０及び第２突出部２２０と接触する。充填部材Ｐ１は、伝導性を有し、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）等の金属を含むペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよいが、これに制限されず、伝導性を有する材料であればいずれも使用できる。充填部材Ｐ１の溶融点は、プリント回路基板内の他の伝導体の溶融点より低くてもよい。特に、充填部材Ｐ１の溶融点は、回路１１１、金属パッド１１０、第１突出部１２０及び第２突出部２２０のうちの少なくとも１つの溶融点より低くてもよい。好ましくは、充填部材Ｐ１の溶融点は、プリント回路基板において最も低くてもよい。

第１突出部１２０の側面と絶縁層１００との間に空間が形成される場合は、充填部材Ｐ１が上記空間に充填されることができる。

図３を参照すると、本発明の第３実施例に係るプリント回路基板は、図１または図２で説明した絶縁層１００の上部及び／または下部に追加の絶縁層２００、３００が積層された構造を有する。

具体的に、本発明の第３実施例に係るプリント回路基板は、絶縁層１００、突出部、充填部材Ｐ１の他に、上部絶縁層２００、下部絶縁層３００、ビアＰ２、Ｐ３等をさらに含むことができる。

上部絶縁層２００は、絶縁層１００の上部に積層され、下部絶縁層３００は、絶縁層１００の下部に積層されるが、それに関する具体的な説明は、上述した絶縁層１００についての説明と同様である。

上部絶縁層２００及び下部絶縁層３００は、絶縁層１００の上下部に必ずしもともに積層される必要はなく、選択的に積層されることができる。すなわち、上述した絶縁層１００が多層プリント回路基板において最上部または最下部に位置したものであると、絶縁層１００には上部絶縁層２００または下部絶縁層３００が積層されることになる。

上部絶縁層２００は、ビアＰ２を含むことができる。上部絶縁層２００のビアＰ２は、第２金属パッド２１０の他面上に位置し、上部絶縁層２００を貫通する。ここで、第２金属パッド２１０の他面に形成された第３突出部１２０'がビアＰ２内部に含浸され得る。特に、ビアＰ２が、ビアホール２０内に金属ペーストの充填により形成された場合は、一括積層工法により、第３突出部１２０'がビアＰ２内部に含浸され得る。ビアＰ２は、上述した開口部１０内の充填部材Ｐ１と同一であってもよい。

下部絶縁層３００にもビアＰ３が含まれる。下部絶縁層３００のビアＰ３は、第１金属パッド１１０の他面１１０ｂ下に位置し、下部絶縁層３００を貫通する。ここで、第１金属パッド１１０の他面１１０ｂに形成された第４突出部２２０'がビアＰ３内部に含浸され得る。特に、ビアＰ３が、ビアホール３０内に金属ペーストの充填により形成された場合、一括積層工法により第４突出部２２０'がビアＰ３内部に含浸され得る。ビアＰ３は、上述した開口部１０内の充填部材Ｐ１と同一であってもよい。

この突出部の構造は、複数の絶縁層１００、２００、３００に繰り返して形成可能である。しかし、複数の絶縁層１００、２００、３００のすべてに突出部の構造を形成する必要はなく、必要な層に選択的に突出部を形成することができる。

一方、絶縁層１００の開口部１０と上記ビアＰ２、Ｐ３は、垂直方向に互いに重なるように配置することが可能である。好ましくは、開口部１０とビアＰ２、Ｐ３とが一列に上下に配列されることができる。

図４は、本発明の第４実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図４を参照すると、本発明の第４実施例に係るプリント回路基板は、第１実施例から第３実施例に比べると、第１突出部１２０の側面と絶縁層１００との間には、空間が形成されなくてもよい。すなわち、第１突出部１２０の側面と絶縁層１００とは、互いに接触することが可能である。この場合、第１突出部１２０は、開口部１０と金属パッド１１０とが接する面積（金属パッド１１０が開口部１０を介して露出される面積）全体に形成される。

その他には、第１実施例から第３実施例の説明と同様であるので、説明を省略する。

図５は、本発明の第５実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図５を参照すると、本発明の第４実施例に係るプリント回路基板を、第２実施例及び第３実施例と比べると、第１突出部１２０と第２突出部２２０とが互いに接する。この場合、第１突出部１２０の高さと第２突出部２２０の高さとの和は、上記開口部１０の厚さ以上であってもよい。信号の層間伝達は、第１突出部１２０及び第２突出部２２０により行われて、信号伝達の速度が速くなり得る。

図６は、本発明の第６実施例に係るプリント回路基板を示す図である。

図６を参照すると、本発明の第６実施例に係るプリント回路基板は、第１金属パッド１１０及び第２金属パッド２１０が形成された絶縁層１００と、絶縁層１００に形成された開口部１０と、第１突出部１２０と、第２突出部２２０と、開口部１０内に充填される充填部材Ｐ１と、を含む。充填部材Ｐ１は、金属パウダーを含有する金属ペーストであってもよい。

絶縁層１００は、誘電率及び誘電損失の低い材料で形成することができる。特に、絶縁層１００は、ＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＥ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＥｔｈｅｒ）、ＣＯＰ（ＣｙｃｌｏＯｌｅｆｉｎＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）のうちの少なくとも１種で形成することができる。この材料は、高周波信号を伝送する基板において信号損失の低減に好適である。

しかし、絶縁層１００は上記の材料に限定されず、その他にもエポキシ樹脂またはポリイミドなどを用いることができる。これについての説明は、上述した通りである。

絶縁層１００の一面に第１回路１１１及び第１金属パッド１１０が形成される。また、絶縁層１００の他面には、第２回路２１１及び第２金属パッド２１０が形成される。

第１回路１１１、第２回路２１１、第１金属パッド１１０及び第２金属パッド２１０は、電気伝導特性を考慮して、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）などの金属またはこれらの合金で形成可能である。

絶縁層１００には、開口部１０が形成される。開口部１０は、第１金属パッド１１０と第２金属パッド２１０との間に位置して絶縁層１００を貫通する。

開口部１０は、第１金属パッド１１０の一面１１０ａ及び第２金属パッド２１０の一面２１０ａと接する。開口部１０は、円柱状に形成できるが、開口部１０の横断面積は、第１金属パッド１１０から第２金属パッド２１０に行くほど大きくなってもよい。

第１突出部１２０の側面と絶縁層１００とは、互いに接触することができる。この場合、第１突出部１２０は、開口部１０と金属パッド１１０とが接する面積（金属パッド１１０が開口部１０を介して露出される面積）全体に形成される。

本発明の第６実施例に係るプリント回路基板は、第１突出部１２０から開口部１０の内側壁に沿って延長する電解めっき層１４０をさらに含む。この場合、第１突出部１２０と電解めっき層１４０は、電解めっきにより同時に形成されるため、第１突出部１２０と電解めっき層１４０との間には界面が形成されないようにできる。

図６（ａ）に示すように、第１突出部１２０と電解めっき層１４０とは、同じ厚さに形成されてもよいが、図６（ｂ）に示すように、第１突出部１２０の厚さが電解めっき層１４０の厚さよりも大きくてもよい。後者の場合は、第１突出部１２０と電解めっき層１４０とが等方性電解めっきにより形成されることにより、第１突出部１２０の厚さが相対的に大きくなることができる。

一方、本発明の第６実施例に係るプリント回路基板は、第１突出部１２０及び電解めっき層１４０の下部にシード層１５０を備えることができる。すなわち、シード層１５０は、開口部１０を介して露出する第１金属パッド１１０の一面１１０ａ及び開口部１０の内側壁に沿って形成されることができる。シード層１５０は、無電解めっきにより形成可能であり、電解めっきのための引込線となる。シード層１５０は、２μｍ以下の厚さを有することができる。

図６に示すように、第２突出部２２０は、電解めっき層１４０と接触しないように形成できるが、これと異なって、第２突出部２２０は、電解めっき層１４０と接触するように形成されることもできる。

第１突出部１２０と同じ構造の第３突出部１２０'を第２金属パッド２１０の他面に形成することができる。ここで、電解めっき層１４０も、第３突出部１２０'から延長して形成することができる。また、第２突出部２２０と同じ構造の第４突出部２２０'を第１金属パッド１１０の他面１１０ｂに形成することができる。すなわち、絶縁層１００の一面及び他面において金属パッド１１０及び突出部の構造が繰り返して形成されることが可能である。しかし、第１から第４突出部のすべてがともに形成される必要はなく、第３突出部１２０'及び第４突出部２２０'は、必要によって形成することができる。

充填部材Ｐ１は、開口部１０内に充填され、第１突出部１２０及び第２突出部２２０と接触する。充填部材Ｐ１は、伝導性を有し、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）などの金属を含むペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよいが、これに制限されず、伝導性を有する材料であればいずれも使用できる。充填部材Ｐ１の溶融点は、プリント回路基板内の他の伝導体の溶融点よりも低くてもよい。特に、充填部材Ｐ１の溶融点は、回路１１１、金属パッド１１０、第１突出部１２０及び第２突出部２２０のうちの少なくとも１つの溶融点より低くてもよい。好ましくは、充填部材Ｐ１の溶融点は、プリント回路基板において最も低くてもよい。

以下では、プリント回路基板の製造方法について説明する。

図７から図１９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示す図である。

図７を参照すると、絶縁層１００の一面及び他面にそれぞれ金属箔Ｍの積層された原資材を準備する。

金属箔Ｍは、回路１１１及び金属パッド１１０となる母体であり、銅などの金属であってもよい。金属箔Ｍは、１８μｍの厚さを有することができる。また、絶縁層１００は、ＬＣＰ等の絶縁材であって、５０μｍの厚さを有することができる。

図８を参照すると、絶縁層１００の他面に積層された金属箔Ｍを除去する。金属箔Ｍの除去は、ハーフエッチング（ｈａｌｆｅｔｃｈｉｎｇ）などの方式により実施できる。ハーフエッチングの場合は、エッチングされない金属箔Ｍ上には発泡テープ等のフィルム（図示せず）が積層されて、エッチングマスクとしての役割をすることができる。ただし、原資材の準備段階において、絶縁層１００の一面のみに金属箔Ｍが積層された原資材を用いると、図７及び図８の工程を省略できる。

図９及び図１０を参照すると、金属箔Ｍ上にレジストフィルムＲ１を塗布する。レジストフィルムＲ１は、ドライフィルム（ｄｒｙｆｉｌｍ）であってもよい。絶縁層１００において金属箔Ｍの形成されていない面には、発泡テープ等のフィルム（図示せず）を積層して当該面を保護することができる。

レジストフィルムＲ１は感光性であり、マスク（ｍａｓｋ）を用いてレジストフィルムＲ１を選択的に露光する。レジストフィルムＲ１がネガ型である場合は、レジストフィルムＲ１において回路１１１及び金属パッド１１０が形成される領域以外の領域を露光して光硬化する。以後、現像工程により回路１１１及び金属パッド１１０が形成される領域のレジストフィルムＲ１を除去し、当該領域にめっき工程などにより伝導体を形成する。

図１１を参照すると、回路１１１と金属パッド１１０の表面、及び絶縁層１００の一面に連続して無電解めっき層１３０を形成する。無電解めっき層１３０は、銅などの金属が無電解めっきにより形成可能である。

図１２を参照すると、無電解めっき層１３０上にレジストフィルムＲ２を再び塗布し、第２突出部２２０が形成される領域のレジストフィルムＲ２を選択的に除去する。この場合、フォトリソグラフィ工法によりレジストフィルムＲ２を選択的に除去することができる。

図１３及び図１４を参照すると、絶縁層１００の他面に保護フィルムＦ１を付着し、絶縁層１００の他面を加工面にして開口部１０を加工することができる。開口部１０は、ＣＯ_２レーザ等のレーザ加工により形成できる。保護フィルムＦ１は、ＰＥＴであってもよく、レーザ加工時に発生可能なバリ（ｂｕｒｒ）を防止することができる。

開口部１０は、第１金属パッド１１０上に形成され、第１金属パッド１１０の一面１１０ａを露出する。開口部１０の下面の直径は、第１金属パッド１１０の直径よりも小さく形成される。

図１５を参照すると、第１突出部１２０及び第２突出部２２０がめっきにより形成される。第１突出部１２０及び第２突出部２２０は、無電解めっき層１３０を引込線とし、電解めっきにより形成可能である。一方、第２突出部２２０の形成を完了すると、レジストフィルムＲ２を剥離する。

めっき条件を調整することにより、第１突出部１２０の側面が絶縁層１００と離隔したり、接触したりすることができる。

図１６を参照すると、不要な無電解めっき層１３０をエッチングにより除去し、絶縁層１００の一面上にバックマスクＢ（ｂａｃｋｍａｓｋ）を付着する。バックマスクＢは、工程でのハンドリングのときに基板が受ける衝撃を最小化することができる。

図１７を参照すると、開口部１０内に充填部材Ｐ１が充填される。

充填部材Ｐ１は、金属を含有するペーストであってもよく、この充填部材Ｐ１は、真空または大気圧条件下で開口部１０内に印刷されるが、スクリーンプリンティングなどの方式により印刷されることができる。

図１８を参照すると、保護フィルムＦ１及びバックマスクＢが除去され、単位基板が完成される。この単位基板は、複数形成される。

図１９を参照すると、複数の単位基板１、２、３を位置合わせして上下に配置した後に、仮付けして、３００℃以上の高温で加圧して一括積層する。この一括積層により、第２及び第４突出部２２０は、相対的に柔らかい充填部材Ｐ１の内部に含浸される。上記開口部１０内に充填された充填部材Ｐ１は、層間信号伝達をすることができる。

一方、第２突出部２２０は、充填部材Ｐ１内部に含浸されて、第１突出部１２０は、充填部材Ｐ１の内部に位置し、第１突出部１２０及び第２突出部２２０が充填部材Ｐ１内で互いに接触することができる。

図２０から図２９は、本発明の他の実施例に係るプリント回路基板の製造方法を示す図である。

図２０を参照すると、絶縁層１００の一面のみに金属箔が積層された原資材を準備し、上記金属箔Ｍをパターニングして回路１１１及び金属パッド１１０を形成する。この原資材は、絶縁層１００の一面及び他面にそれぞれ金属箔Ｍが積層されている原資材を準備した後に、絶縁層１００の他面に積層されている金属箔Ｍを除去することにより準備することができる。また、回路１１１及び金属パッド１１０は、レジストフィルムを用いたフォトリソグラフィー工程により形成することができる。

図２１を参照すると、回路１１１及び金属パッド１１０をカバーするレジストフィルムＲ３を絶縁層１００の一面上に積層し、レジストフィルムＲ３において第２突出部２２０が形成される領域を除去する。レジストフィルムＲ３の除去は、露光及び現像工程により実施できる。

図２２及び図２３を参照すると、絶縁層１００の他面に保護フィルムＦ１を付着し、絶縁層１００の他面を加工面にして開口部１０を加工することができる。開口部１０は、ＣＯ_２レーザ等のレーザ加工により形成可能である。保護フィルムＦ１は、ＰＥＴであってもよく、レーザ加工時に発生可能なバリ（ｂｕｒｒ）を防止することができる。

開口部１０は、第１金属パッド１１０上に形成され、第１金属パッド１１０の一面１１０ａを露出する。開口部１０の下面直径は、第１金属パッド１１０の直径よりも小さく形成される。

図２４を参照すると、シード層１５０が開口部１０の内部及び絶縁層１００の他面に形成される。シード層１５０は、無電解めっきにより形成可能である。保護フィルムＦ１が除去された後にシード層１５０を形成することができる。

図２５を参照すると、シード層１５０上に第１突出部１２０及び電解めっき層１４０を形成し、レジストフィルムＲ３を除去する。第１突出部１２０は、金属パッド１１０の一面上に形成され、電解めっき層１４０は、開口部１０の内壁に沿って第１突出部１２０から延長して形成される。第１突出部１２０及び電解めっき層１４０は、電解めっきにより同時に形成されることができる。

図２５（ａ）に示すように、第１突出部１２０及び電解めっき層１４０の厚さは、互いに同一であってもよい。また、図２５（ｂ）に示すように、図２５（ａ）よりもめっき時間を長くして、第１突出部１２０の厚さを電解めっき層１４０の厚さよりも大きくすることができる。

図２６及び図２７を参照すると、絶縁層１００の一面にはバックマスクＢを、絶縁層１００の他面には保護フィルムＦ２を付着した後に、開口部１０内に充填部材Ｐ１を充填する。保護フィルムＦ２は、ＰＥＴであってもよい。充填部材Ｐ１は、金属を含有するペーストであってもよく、この充填部材Ｐ１は、スクリーンプリンティング工法により開口部１０内に印刷することができる。

図２８を参照すると、バックマスクＢ及び保護フィルムＦ２をすべて剥離し、複数の単位基板を形成することができる。

図２９を参照すると、複数の単位基板１、２、３を仮付けした後に、一括積層して、最終的に図２９（ａ）は、図６（ａ）のものとなり、図２９（ｂ）は、図６（ｂ）のものとなる。一括積層時に、最外層回路層Ｃもともに積層されることができる。

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の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、これも本発明の権利範囲内に含まれるものといえよう。

１００、２００、３００絶縁層
１１０第１金属パッド
１１０ａ第１金属パッドの一面
１１０ｂ第１金属パッドの他面
１１０ｃ第１金属パッドの側面
１１１第１回路
１２０第１突出部
１３０無電解めっき層
１４０電解めっき層
１５０シード層
２１０第２金属パッド
２１０ａ第２金属パッドの一面
２１１第２回路
２２０第２突出部
２３０無電解めっき層
３００第３絶縁層
１０開口部
２０、３０ビアホール
Ｐ１充填部材
Ｐ２、Ｐ３ビア

Claims

一面に金属パッドが形成された絶縁層と、
前記金属パッドの一面上に位置し、前記絶縁層を貫通する開口部と、
前記開口部内に位置し、前記金属パッドの一面に形成される第１突出部と、
前記金属パッドの他面に形成される第２突出部と、
前記第１突出部と接触するように前記開口部内に充填される充填部材と、を含み、
前記充填部材の溶融点は、前記金属パッドの溶融点よりも低く、
前記絶縁層の他面に投影された前記第２突出部は、前記絶縁層の他面においての前記開口部の面積内に位置し、
前記絶縁層の前記一面の面方向において、前記第２突出部の幅は前記第１突出部の幅と異なる、
プリント回路基板。
前記第１突出部の側面と前記絶縁層との間には空間が形成され、前記空間内に前記充填部材が充填される請求項１に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部の側面は、前記絶縁層と接触する請求項１に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部の高さと前記第２突出部の高さとの和は、前記開口部の厚さ以上である請求項１から３のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記金属パッドの他面及び側面に無電解めっき層が形成された請求項１から４のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記無電解めっき層は、前記金属パッドの一面には形成されない請求項５に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層は、ＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＥ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＥｔｈｅｒ）、ＣＯＰ（ＣｙｃｌｏＯｌｅｆｉｎＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）のうちの少なくとも１種で形成される請求項１から６のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部から前記開口部の内側壁に沿って延長する電解めっき層をさらに含む請求項３に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部及び前記電解めっき層の下部に、前記開口部を介して露出される前記金属パッドの一面及び前記開口部の内側壁に沿って形成されるシード層が備えられる請求項８に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部の厚さは、前記電解めっき層の厚さよりも大きい請求項８または９に記載のプリント回路基板。
一面に第１金属パッドが形成され、他面に第２金属パッドが埋め込まれた絶縁層と、
前記第１金属パッドと前記第２金属パッドとの間に位置し、前記絶縁層を貫通する開口部と、
前記開口部内に位置し、前記第１金属パッドの一面から前記第２金属パッド側に突出する第１突出部と、
前記開口部内に位置し、前記第２金属パッドの一面から前記第１金属パッド側に突出する第２突出部と、
前記第１突出部及び前記第２突出部と接触するように、前記開口部内に形成される充填部材と、を含み、
前記充填部材の溶融点は、前記第１金属パッドの溶融点よりも低く、
前記開口部は、前記絶縁層の前記一面から前記他面に向かうほど大きくなる形状を有し、
前記絶縁層の前記一面および前記他面の面方向において、前記第２突出部の幅は前記第１突出部の幅よりも大きい、
プリント回路基板。
前記第１突出部の側面と前記絶縁層との間、また前記第２突出部の側面と前記絶縁層との間には空間が形成され、前記空間内に前記充填部材が充填される請求項１１に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部の側面は、前記絶縁層と接触する請求項１１または１２に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部と前記第２突出部とは互いに接触する請求項１１から１３のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第１金属パッドの他面及び側面に無電解めっき層が形成された請求項１１から１４のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記無電解めっき層は、前記第１金属パッドの一面には形成されない請求項１５に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層は、ＬＣＰ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰＥ（ＰｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅＥｔｈｅｒ）、ＣＯＰ（ＣｙｃｌｏＯｌｅｆｉｎＰｏｌｙｍｅｒ）、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）のうちの少なくとも１種で形成される請求項１１から１６のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部の側面から前記開口部の内側壁に沿って延長する電解めっき層をさらに含む請求項１１から１７のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部及び前記電解めっき層の下部に、前記開口部を介して露出される前記第１金属パッドの一面及び前記開口部の内側壁に沿って形成されるシード層が備えられる請求項１８に記載のプリント回路基板。
前記第１突出部の厚さは、前記電解めっき層の厚さよりも大きい請求項１８または１９に記載のプリント回路基板。
前記第２金属パッドの他面に形成される第３突出部をさらに含む請求項１１から２０のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層の上部に積層される上部絶縁層と、
前記第２金属パッドの他面上に位置し、前記上部絶縁層を貫通して形成されるビアをさらに含む請求項１１から２１のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層の上部に積層される上部絶縁層と、
前記第２金属パッドの他面上に位置し、前記上部絶縁層を貫通して形成されるビアと、をさらに含み、
前記第３突出部は、前記ビア内部に含浸される請求項２１に記載のプリント回路基板。
前記開口部と前記ビアとは、垂直方向に少なくとも一部が重なるように配列される請求項２３に記載のプリント回路基板。
前記第１金属パッドの他面に形成される第４突出部をさらに含む請求項２１または２３に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層の下部に積層される下部絶縁層と、
前記第１金属パッドの他面の下に位置し、前記下部絶縁層を貫通して形成されるビアと、をさらに含む請求項１１から２５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記絶縁層の下部に積層される下部絶縁層と、
前記第１金属パッドの他面の下に位置し、前記下部絶縁層を貫通して形成されるビアと、をさらに含み、
前記第４突出部は、前記ビア内に含浸される請求項２５に記載のプリント回路基板。