JP7358715B2

JP7358715B2 - プリント回路基板

Info

Publication number: JP7358715B2
Application number: JP2018139486A
Authority: JP
Inventors: ジャン、ジュン－ヒョン; 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: 2018-07-25
Publication date: 2023-10-11
Anticipated expiration: 2038-07-25
Also published as: TW201918139A; TWI813580B; JP2019080043A; KR20190044428A; KR102442386B1

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、このとき、絶縁層とペーストとの間の密着力が低下する問題があった。

特開２００３－１７９３５６号公報

本発明は、密着力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、下面に金属パッドが埋め込まれた絶縁層と、上記絶縁層を貫通し、上記金属パッドの上面上に形成される開口部と、上記開口部内に形成され、上面が上記絶縁層の上面上に突出した金属バンプと、上記金属パッドの下面に形成される導電性部材と、を含み、上記導電性部材の溶融点は、上記金属バンプの溶融点よりも低く、上記金属パッドの下面は、上記絶縁層の下面よりも陥没した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、下面に第１金属パッドが埋め込まれた第１絶縁層と、上記第１絶縁層を貫通し、上記第１金属パッドの上面上に形成される第１開口部と、上記第１開口部内に形成された第１金属バンプと、上記第１絶縁層上に積層され、上記第１金属バンプ上に位置する第２金属パッドが埋め込まれた第２絶縁層と、上記第２金属パッドの下面に形成され、上記第１金属バンプの側面と接触する導電性部材と、を含む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。本発明のまた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。本発明のまた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。本発明のまた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１２０と、開口部１２０内に形成された金属バンプと、金属パッド１１０の下面に形成された導電性部材Ｐ１と、を含む。

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の樹脂には、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の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種により形成することができる。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等により形成可能である。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を用いることができ、これらに限定されない。

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。

一方、絶縁層１００は、ＰＩＤ（ｐｈｏｔｏｉｍａｇｅａｂｌｅｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ）等の感光性材料により形成することができる。

絶縁層１００には、回路１１１及び金属パッド１１０が形成される。特に、回路１１１及び金属パッド１１０は、絶縁層１００の下面に埋め込まれて形成されることができる。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の端部に接続する伝導体である。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）等の金属またはこれらの合金で形成することができる。

金属パッド１１０の下面は、絶縁層１００の下面よりも陥没している。金属パッド１１０の下面が絶縁層１００の下面に比べて絶縁層１００の内部側に位置する。このため、金属パッド１１０の下面と絶縁層１００の下面との間には段差が形成され、金属パッド１１０の下面と絶縁層１００とsesesにより所定の空間s（図７の１１０'参照）が形成される。

回路１１１の下面も、絶縁層１００の下面よりも陥没してもよい。すなわち、回路１１１の下面が絶縁層１００の下面に比べて絶縁層１００の内部側に位置することができる。このため、回路１１１の下面と絶縁層１００の下面との間には段差が形成され、回路１１１の下面と絶縁層１００とにより所定の空間（図７の１１１'参照）が形成されることができる。

また、絶縁層１００には開口部１２０が形成される。開口部１２０は、金属パッド１１０の上面上に位置するように絶縁層１００を貫通して形成される。開口部１２０は、金属パッド１１０の上面上に形成され、開口部１２０を介して金属パッド１１０の上面の少なくとも一部が露出される。開口部１２０は、円柱状に形成することができる。

金属バンプ１３０は、開口部１２０内に形成される。金属バンプ１３０の上面は絶縁層１００の上面の上に突出することができる。

金属バンプ１３０は、二層で形成することができる。この場合、金属バンプ１３０は、高融点バンプ１３１と低融点バンプ１３２とを有することができる。高融点バンプ１３１は、低融点バンプ１３２に比べて相対的に溶融点の高い金属で形成されたバンプであり、低融点バンプ１３２は、高融点バンプ１３１に比べて相対的に溶融点の低い金属で形成されたバンプである。例えば、高融点バンプ１３１は銅を、低融点バンプ１３２は錫を含む金属によりそれぞれ形成されることができる。

低融点バンプ１３２は、高融点バンプ１３１の上部に位置し、低融点バンプ１３２の厚さは、高融点バンプ１３１の厚さより小さくてもよい。また、高融点バンプ１３１の上面は、絶縁層１００上面の下に位置し、低融点バンプ１３２の上面は、絶縁層１００上面の上に位置することができる。すなわち、金属バンプ１３０の上面は、絶縁層１００上面の上に突出し、高融点バンプ１３１と低融点バンプ１３２との境界面は、絶縁層１００上面の下に位置することができる。

導電性部材Ｐ１は、絶縁層１００の下面よりも陥没している金属パッド１１０の下面に形成される。すなわち、導電性部材Ｐ１は、金属パッド１１０の下面と絶縁層１００とにより形成される空間１１０'に形成可能であり、金属パッド１１０の下面と絶縁層１００の下面との段差の高さ分だけ形成されることができる。この場合、導電性部材Ｐ１の下面は、絶縁層１００の下面と同一平面上に位置することができる。

導電性部材Ｐ１は、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）等の金属を含むことができ、特に導電性部材Ｐ１は、金属を含有するペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよい。しかし、これに制限されず、導電性を有する材料であれば、いずれも使用できる。

導電性部材Ｐ１に含まれた金属は、低融点バンプ１３２を形成する金属と同一であってもよい。

導電性部材Ｐ１の溶融点は、金属パッド１１０の溶融点よりも低く、高融点バンプ１３１の溶融点よりも低く、低融点バンプ１３２の溶融点以下であってもよい。

導電性部材Ｐ１は、絶縁層１００の下面よりも陥没している回路１１１の下面にも形成されることができる。すなわち、導電性部材Ｐ１は、回路１１１の下面と絶縁層１００とにより形成される空間１１１'内に形成されることができ、回路１１１の下面と絶縁層１００の下面との段差の高さ分だけ形成されることができる。この場合、導電性部材Ｐ１の下面は、絶縁層１００の下面と同一平面上に位置することができる。

一方、図１に示すように、本発明の第１実施例に係るプリント回路基板は、多層基板であり得る。多層基板のプリント回路基板は、複数の絶縁層１００、２００を含み、各絶縁層１００、２００に対して、上述した回路１１１、２１１、金属パッド１１０、２１０、開口部１２０、２２０、金属バンプ１３０、２３０、導電性部材Ｐ１、Ｐ２等を形成することができる。以下では、これらについて具体的に説明する。

本発明の第１実施例に係るプリント回路基板は、第１金属パッド１１０が形成された第１絶縁層１００と、第２金属パッド２１０が形成された第２絶縁層２００と、第１絶縁層１００に形成された第１開口部１２０と、第２絶縁層２００に形成された第２開口部２２０と、第１開口部１２０内に形成された第１金属バンプ１３０と、第２開口部２２０内に形成された第２金属バンプ２３０と、第２金属パッド２１０の下面に形成された導電性部材Ｐ２と、を含むことができる。

第１絶縁層１００及び第２絶縁層２００は、上述した絶縁層と同様である。第１絶縁層１００と第２絶縁層２００とは、同じ材料で形成可能であり、第２絶縁層２００は、第１絶縁層１００の上部に積層されることができる。

第１絶縁層１００の下面には、第１回路１１１及び第１金属パッド１１０が埋め込まれる。また、第２絶縁層２００の下面には、第２回路２１１及び第２金属パッド２１０が埋め込まれる。これにより、第２回路２１１及び第２金属パッド２１０の下面は、第１絶縁層１００と第２絶縁層２００との境界面に位置することになる。

第２金属パッド２１０の下面は、第２絶縁層２００の下面よりも陥没している。第２金属パッド２１０の下面が、第２絶縁層２００の下面に比べて第２絶縁層２００の内部側に位置している。このため、第２金属パッド２１０の下面と第２絶縁層２００の下面との間には段差が形成され、第２金属パッド２１０の下面と第２絶縁層２００とにより所定の空間が形成される。

第２回路２１１の下面も第２絶縁層２００の下面よりも陥没してもよい。すなわち、第２回路２１１の下面が第２絶縁層２００の下面に比べて、第２絶縁層２００の内部側に位置することができる。これにより、第２回路２１１の下面と第２絶縁層２００の下面との間には段差が形成され、第２回路２１１の下面と第２絶縁層２００とにより所定の空間が形成され得る。

必要によって、第２金属パッド２１０だけではなく、第１金属パッド１１０の下面も第１絶縁層１００の下面よりも陥没してもよい。第１金属パッド１１０の下面が第１絶縁層１００の下面に比べて第１絶縁層１００の内部側に位置する。このため、第１金属パッド１１０の下面と第１絶縁層１００の下面との間には段差が形成され、第１金属パッド１１０の下面と第１絶縁層１００とにより所定の空間が形成される。

第１回路１１１の下面も第１絶縁層１００の下面よりも陥没してもよい。すなわち、第１回路１１１の下面が、第１絶縁層１００の下面に比べて第１絶縁層１００の内部側に位置することができる。これにより、第１回路１１１の下面と第１絶縁層１００の下面との間には段差が形成され、第１回路１１１の下面と第１絶縁層１００とにより所定の空間が形成され得る。

第１開口部１２０は、第１絶縁層１００を貫通して第１金属パッド１１０の上面上に形成され、第２開口部２２０は、第２絶縁層２００を貫通して第２金属パッド２１０の上面上に形成される。第１開口部１２０と第２開口部２２０とは互いに重なるように配置される。互いに重なるように配置されるとは、第１開口部１２０と第２開口部２２０を仮想の同一平面に投映したときに、互いに重なるということを意味する。好ましくは、第１開口部１２０及び第２開口部２２０のそれぞれの中心が一致するように一列に配列されることができる。

第１金属バンプ１３０は、第１開口部１２０内に形成され、第２金属バンプ２３０は、第２開口部２２０内に形成される。第１金属バンプ１３０及び第２金属バンプ２３０は、上述した金属バンプと同様である。一方、第１開口部１２０と第２開口部２２０とを互いに重なるように形成すると、第１金属バンプ１３０と第２金属バンプ２３０も互いに重なるように形成される。

導電性部材Ｐ２は、第２金属パッド２１０の下面に形成されて層間接合の役割を担うことができる。上述した導電性部材Ｐ１と同様である。

すなわち、導電性部材Ｐ２の溶融点は、第２金属パッド２１０の溶融点よりも低く、高融点バンプ２３１の溶融点よりも低く、低融点バンプ２３２の溶融点以下であってもよい。

導電性部材Ｐ２は、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、銀（Ａｇ）等の金属を含むことができ、特に導電性部材Ｐ２は、金属を含有するペースト（ｐａｓｔｅ）であってもよい。しかし、これに制限されず、導電性を有する材料であればいずれも使用できる。導電性部材Ｐ２に含まれた金属は、低融点バンプ２３２を形成する金属と同一であってもよい。

導電性部材Ｐ２は、第２絶縁層２００の下面に比べて陥没している第２金属パッド２１０の下面に形成可能である。第１金属バンプ１３０は、第１絶縁層１００の上面よりも突出し、第１金属バンプ１３０の突出した上部が、第２金属パッド２１０の下面に形成された導電性部材Ｐ２内に挿入され、導電性部材Ｐ２が第１金属バンプ１３０の側面と接触することができる。導電性部材Ｐ２と第１金属バンプ１３０とが接する面積においてＩＭＣ（ＩｎｔｅｒＭｅｔａｌＣｏｍｐｏｕｎｄ）が形成される。

ここで、導電性部材Ｐ２は、第２金属パッド２１０の下面面積の全体に形成され、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面だけではなく、第１金属バンプ１３０の上面と第２金属パッド２１０の下面との間にも介在されることができる。

この金属バンプと導電性部材との結合構造は、複数の絶縁層に繰り返して形成されることができる。すなわち、上記説明では、第１絶縁層１００及び第２絶縁層２００に限って説明しているが、プリント回路基板は３つ以上の絶縁層を含むことができ、上記説明は、３つ以上の絶縁層のうちの互いに隣接する少なくとも２つの絶縁層に同様に適用することができる。

導電性部材Ｐ１は、第１絶縁層１００の下面に比べて陥没している第１金属パッド１１０の下面にも形成可能である。この導電性部材Ｐ１は、第１絶縁層１００の下部に積層されるまた他の絶縁層の金属バンプを収容することができる。

また、必要によって導電性部材Ｐ３、Ｐ４は、第１回路１１１の下面及び第２回路２１１の下面にも形成可能である。導電性部材Ｐ３、Ｐ４は、回路１１１、２１１の下面の全体または一部に形成可能である。

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が形成された第１絶縁層１００と、第２金属パッド２１０が形成された第２絶縁層２００と、第１絶縁層１００に形成された第１開口部１２０と、第２絶縁層２００に形成された第２開口部２２０と、第１開口部１２０内に形成された第１金属バンプ１３０と、第２開口部２２０内に形成された第２金属バンプ２３０と、第２金属パッド２１０の下面に形成された導電性部材Ｐ２と、を含むことができる。

本発明の第２実施例に係るプリント回路基板において導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面と所定の面積以上接触する。ここで、導電性部材Ｐ２は、上記第１金属バンプ１３０の側面の一部または全体を覆う。「所定の面積」とは、第２金属パッド２１０の下面と第２絶縁層２００の下面とにより形成される空間内に位置した第１金属バンプ１３０領域の面積であり得る。すなわち、導電性部材Ｐ２は、第１絶縁層１００と第２絶縁層２００との境界を越えて第１金属バンプ１３０の側面と接することができる。特に、第１絶縁層１００と第１金属バンプ１３０の側面との間に隙間がある場合は、第１絶縁層１００と第２絶縁層２００とを加圧積層するとき、導電性部材Ｐ２が上記隙間へ流動し、その結果、導電性部材Ｐ２が第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーすることができる。好ましく、導電性部材Ｐ２は第１金属バンプ１３０側面の全体をカバーすることができる。導電性部材Ｐ２と第１金属バンプ１３０とが接する面積においてＩＭＣ（ＩｎｔｅｒＭｅｔａｌＣｏｍｐｏｕｎｄ）が形成される。導電性部材Ｐ２と第１金属バンプ１３０との接する面積が大きいほど密着力が大きくなる。

また、第２金属パッド２１０の下面において導電性部材Ｐ２が形成されていない領域が存在してもよい。すなわち、第２金属パッド２１０の下面において第１金属バンプ１３０と接する中央領域を除いたその他の領域に導電性部材Ｐ２が形成されなくてもよい。しかし、第２実施例において、図４に示すように、導電性部材Ｐ２が第２金属パッド２１０の下面全体に形成されることを排除することではない。

一方、必要によって、第１絶縁層１００及び第２絶縁層２００の積層条件等を異にして、導電性部材Ｐ２が第１金属バンプ１３０の上面と第２金属パッド２１０の下面との間には位置しないようにできる。すなわち、第１金属バンプ１３０の上面は、第２金属パッド２１０の下面と接触することができる。

例えば、上記隙間の体積が大きい場合や、第１金属バンプ１３０が第２金属パッド２１０側に向かう圧力が比較的高い場合は、導電性部材Ｐ２の全部が上記隙間に流動し、導電性部材Ｐ２が第１金属バンプ１３０の上面と第２金属パッド２１０の下面との間には位置しないことがある。ここで、導電性部材Ｐ２と第２金属パッド２１０の下面とが接する面積は、導電性部材Ｐ２の厚さ分だけになることができる。

また、第１金属バンプ１３０の上面は第２金属パッド２１０の下面と接触し、導電性部材Ｐ２は、上記第２金属パッド２１０の下面において上記第１金属バンプ１３０と接触する領域の外側に形成されることができる。すなわち、導電性部材Ｐ２は、第２金属パッド２１０の下面において第１金属バンプ１３０と接触しない面に形成されることが可能である。

図３は、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。

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、第１金属パッド１１０が形成された第１絶縁層１００と、第２金属パッド２１０が形成された第２絶縁層２００と、第１絶縁層１００に形成された第１開口部１２０と、第２絶縁層２００に形成された第２開口部２２０と、第１開口部１２０内に形成された第１金属バンプ１３０と、第２開口部２２０内に形成された第２金属バンプ２３０と、第２金属パッド２１０の下面に形成された導電性部材Ｐ２と、を含むことができる。

本発明の第３実施例に係るプリント回路基板において導電性部材Ｐ２は、第２金属パッド２１０の側面まで延長され、第２金属パッド２１０の側面をカバーすることができる。これは、第２金属パッド２１０と第２絶縁層２００との間に隙間がある場合、導電性部材Ｐ２が上記隙間に流動した結果であり得る。

導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーするとともに、第２金属パッド２１０の側面もカバーすることができる。また、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面から第２金属パッド２１０の側面まで連続して形成されることができる。導電性部材Ｐ２と、第１金属バンプ１３０及び第２金属パッド２１０とが接する面積においてＩＭＣ（ＩｎｔｅｒＭｅｔａｌＣｏｍｐｏｕｎｄ）が形成される。導電性部材Ｐ２と第１金属バンプ１３０とが接する面積が大きいほど密着力が大きくなる。

一方、必要によって、第１絶縁層１００及び第２絶縁層２００の積層条件等を異にして、導電性部材Ｐ２が、第１金属バンプ１３０の上面と第２金属パッド２１０の下面との間には位置しないようにできる。すなわち、第１金属バンプ１３０の上面は第２金属パッド２１０の下面と接触することができる。例えば、上記隙間の体積が大きい場合や、第１金属バンプ１３０が第２金属パッド２１０側に向かう圧力が比較的高い場合は、導電性部材Ｐ２の全部が上記隙間に流動し、導電性部材Ｐ２が第１金属バンプ１３０の上面と第２金属パッド２１０の下面との間には位置しないことがある。

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金属パッド１１０が形成された第１絶縁層１００と、第２金属パッド２１０が形成された第２絶縁層２００と、第１絶縁層１００に形成された第１開口部１２０と、第２絶縁層２００に形成された第２開口部２２０と、第１開口部１２０内に形成された第１金属バンプ１３０と、第２開口部２２０内に形成された第２金属バンプ２３０と、第２金属パッド２１０の下面に形成された導電性部材Ｐ２と、を含むことができる。

本発明の第４実施例に係るプリント回路基板において、金属バンプ１３０は、単層に形成されることができる。この場合、金属バンプ１３０は、銅などの金属で形成可能である。すなわち、第１金属バンプ１３０及び第２金属バンプ２３０はそれぞれ単層に形成されることができる。

この場合、導電性部材Ｐ２の位置は、図４に示すものに限定されず、第１実施例から第３実施例で説明した導電性部材Ｐ２の位置に代替可能である。

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５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１２０と、開口部１２０内に形成された金属バンプ１３０と、金属パッド１１０の下面に形成された導電性部材Ｐ１と、を含む。また、金属パッド１１０の下面にリセス（ｒｅｃｅｓｓ）が形成され、導電性部材Ｐ１は、上記リセス内に充填される。

本発明の第５実施例に係る多層プリント回路基板は、第１金属パッド１１０が形成された第１絶縁層１００と、第２金属パッド２１０が形成された第２絶縁層２００と、第１絶縁層１００に形成された第１開口部１２０と、第２絶縁層２００に形成された第２開口部２２０と、第１開口部１２０内に形成された第１金属バンプ１３０と、第２開口部２２０内に形成された第２金属バンプ２３０と、第２金属パッド２１０の下面に形成された導電性部材Ｐ２と、を含むことができる。また、第２金属パッド２１０の下面にリセス３００が形成され、リセス３００の横断面積は、第２金属パッド２１０の横断面積よりも小さくてもよい。導電性部材Ｐ２は、上記リセス３００内に充填される。第１金属バンプ１３０は、リセス３００内に挿入されることができる。

図５には、第１金属バンプ１３０が２層構造に示されているが、第５実施例が単層構造の第１金属バンプ１３０を排除することではない。

また、第１金属バンプ１３０と第１絶縁層１００との間に隙間がある場合、導電性部材Ｐ２は、上記隙間に流動し、第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーすることができる。

一方、導電性部材Ｐ２の流動距離、隙間の体積、積層圧力等の条件に応じて、導電性部材Ｐ２は、リセス３００を越えてリセス３００以外の第２金属パッド２１０の下面に延長することができる（図示せず）。さらに、第２金属パッド２１０と第２絶縁層２００との間に隙間がある場合は、導電性部材Ｐ２は、上記隙間に流動し、第２金属パッド２１０の側面までカバーすることができる（図示せず）。

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６から図９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６を参照すると、先ず、絶縁材Ｃ０の両面に金属箔の積層されたキャリアを準備する。絶縁材Ｃ０は、プリプレグ等であってもよい。金属箔は、絶縁材Ｃ０の両面のそれぞれに二重層で構成可能であり、二重層のすべてが銅層であることができる。ただし、絶縁材Ｃ０の両面に接触している金属箔は、キャリア金属箔Ｃ１であって、１８μｍの厚さを有し、キャリア金属箔Ｃ１上に積層された金属箔は、シード金属箔Ｃ２であって、５μｍの厚さを有することができる。

図６に示すように、二番目の工程からは、絶縁材Ｃ０の両面のうち、片面のみについて示しているが、絶縁材Ｃ０の両面に同じ工程を行うことができる。

図６を参照すると、金属箔上にレジストフィルムＲを塗布し、露光及び現像を含むフォトリソグラフィ工程によりレジストフィルムＲをパターン化して、回路１１１と金属パッド１１０のためのパターンめっきが行われる。パターンめっきは、電解めっきにより形成可能であり、この場合、キャリアの金属箔を介して電子が移動する。

レジストフィルムＲが剥離され、キャリア上に絶縁層１００が積層される。絶縁層１００は、ＬＣＰ、エポキシ樹脂、ＰＩＤ等様々なものを用いることができる。

絶縁層１００に開口部１２０が形成され、開口部１２０は、金属パッド１１０上に位置する。開口部１２０を介して金属パッド１１０の上面が露出する。絶縁層１００が感光性である場合は、開口部１２０は、露光及び現像工程により形成可能であり、絶縁層１００が非感光性である場合は、レーザ工程により形成可能である。

図７は、図６に後続する工程を示している。

図７を参照すると、開口部１２０に残留物（スミア、ｓｍｅａｒ）を除去するデスミアを行った後、開口部１２０内に金属バンプ１３０を形成する。金属バンプ１３０は、絶縁層１００上面の上に突出するように形成される。金属バンプ１３０が二重層で形成される場合は、高融点バンプ１３１が先に形成され、その上に低融点バンプ１３２が相対的に薄い厚さを有して形成される。高融点バンプ１３１及び低融点バンプ１３２は、電解めっきにより形成可能である。この場合、キャリアの金属箔を介して電子が移動する。

絶縁層１００上にマスクＭが積層されるが、マスクＭは、後述するエッチング工程等において金属バンプ１３０を保護することができる。

絶縁層１００上にマスクＭが積層された後に、キャリアが除去される。ただし、キャリアの金属箔の一部、特にシード金属箔Ｃ２は残留し、シード金属箔Ｃ２は別途のエッチング工程により除去できる。ここで、金属パッド１１０とシード金属箔Ｃ２とが同じ金属で形成される場合、金属パッド１１０の下面がシード金属箔Ｃ２とともにエッチングされる。その結果、金属パッド１１０の下面は、絶縁層１００の下面よりも陥没することになり、金属パッド１１０の下面と絶縁層１００とにより空間１１０'が形成される。

回路１１１の下面も金属パッド１１０の下面と同様に、シード金属箔Ｃ２とともにエッチングされ、その結果、回路１１１の下面も絶縁層１００の下面よりも陥没しており、回路１１１の下面と絶縁層１００とにより空間１１１'が形成される。

導電性部材Ｐ１は、金属パッド１１０の下面に形成されるが、特に、金属パッド１１０の下面と絶縁層１００とにより形成される空間１１０'内に印刷（充填）される。導電性部材Ｐ１の印刷の正確性を高めるために、金属パッド１１０の下面を露出させるホールを備えた別の印刷マスクを絶縁層１００の下面に付着してもよい。

導電性部材Ｐ３は、回路１１１の下面にも形成可能であり、回路１１１の下面と絶縁層１００とによる空間１１１'内にも印刷（充填）されることができる。上記印刷マスクに回路１１１の下面を露出させるホールが備えられた場合、回路１１１の下面にも導電性部材Ｐ３を形成することができる。しかし、印刷マスクが回路１１１の下面をカバーしていると、回路１１１の下面には導電性部材を形成できない。

図８を参照すると、絶縁層１００の上面に積層されたマスクＭと絶縁層１００の下面に積層された印刷マスクをすべて除去すると、図８（ａ）に示すような単位基板１０、２０、３０を製造できる。

図８（ｂ）は、図８（ａ）の下面を示した図である。金属パッド１１０は、回路１１１の幅よりも広く、金属パッド１１０の下面全体に導電性部材Ｐ１が形成される。必要によって、少なくとも回路１１１の一部の下面にも導電性部材Ｐ３を形成することができる。

図９を参照すると、複数の単位基板１０、２０、３０を高温で加圧して一括積層すると、多層プリント回路基板を製造できる。ここで、第１金属バンプ１３０の上部は、第１金属バンプ１３０の上部に位置した第２金属パッド２１０の下面の導電性部材Ｐ２内に挿入される。

導電性部材Ｐ２の流動性が比較的小さい条件下で、第１金属バンプ１３０のみが導電性部材Ｐ２内に挿入されるだけで、導電性部材Ｐ２は外側にフロー（ｆｌｏｗ）されないことにより、第１実施例に係るプリント回路基板を製造することができる。

導電性部材Ｐ２の流動性が確保され、第１金属バンプ１３０と第１絶縁層１００との間に隙間が存在する条件下で、導電性部材Ｐ２が第１金属バンプ１３０と第１絶縁層１００との間の隙間にフローされ、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーすることにより、第２実施例に係るプリント回路基板を製造することができる。

ここで、積層条件に応じて、第２金属パッド２１０の下面には、導電性部材Ｐ２が形成されない領域が存在し得る。すなわち、第２金属パッド２１０の第１金属バンプ１３０と接する領域以外には導電性部材Ｐ２が形成されなくてもよい。

また、第１金属バンプ１３０の上面と第２金属パッド２１０の下面とが接触することができる。さらに、導電性部材Ｐ２と第２金属パッド２１０の下面とは、第１金属バンプ１３０の周りでのみ接することができる。

一方、導電性部材Ｐ２の流動性が確保され、第２金属パッド２１０と第２絶縁層２００との間に隙間が存在する条件下で、導電性部材Ｐ２は、第２金属パッド２１０と第２絶縁層２００との間の隙間にフローされ、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面だけではなく、第２金属パッド２１０の側面までカバーすることにより、第３実施例に係るプリント回路基板を製造することができる。

この場合にも、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーすることができる。

図１０から図１１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１０及び図１１に示すプリント回路基板の製造方法は、図６から図９を参照して説明したプリント回路基板の製造方法と略同様であり、ただし、金属バンプ１３０が単層に形成される。この場合にも金属バンプ１３０は、絶縁層１００上面の上に突出して形成される。この方法により第４実施例に係るプリント回路基板を製造することができる。

図１２から図１４は、本発明のまた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１２は、図６の工程の後に行われる工程として理解すればよい。

図１２を参照すると、開口部１２０内に金属バンプ１３０が形成される。金属バンプ１３０は、絶縁層１００上面の上に突出して形成される。金属バンプ１３０が二重層に形成される場合、高融点バンプ１３１が先に形成され、その上に低融点バンプ１３２が相対的に薄い厚さを有して形成される。高融点バンプ１３１及び低融点バンプ１３２は、電解めっきにより形成可能である。この場合、キャリアの金属箔を介して電子が移動する。

絶縁層１００上にマスクＭが積層され、マスクＭは、後述するエッチング工程等において金属バンプ１３０を保護することができる。

絶縁層１００上にマスクＭが積層された後に、キャリアが除去される。ただし、キャリアの金属箔の一部、特にシード金属箔Ｃ２は残留し、シード金属箔Ｃ２は別途のエッチング工程により除去できる。ここで、金属パッド１１０とシード金属箔Ｃ２とが同じ金属で形成される場合、金属パッド１１０の下面がシード金属箔Ｃ２とともにエッチングされる。その結果、金属パッド１１０の下面は、絶縁層１００の下面よりも陥没することになる。

回路１１１の下面も金属パッド１１０の下面と同様に、シード金属箔Ｃ２とともにエッチングされ、その結果、回路１１１の下面も絶縁層１００の下面よりも陥没することができる。

金属パッド１１０の下面には、２次エッチングが行われ、リセス３００が形成される。リセス３００の面積は、金属パッド１１０の面積よりも小さく、リセス３００が金属パッド１１０の中央に位置することができる。リセス３００を形成するための２次エッチングは、エッチングマスクが絶縁層１００の下面に積層された後に行われることができ、エッチングマスクは、回路１１１の下面をカバーすることにより、回路１１１の下面にはリセス３００が形成されないことが可能である。

リセス３００の深さは、金属パッド１１０の厚さ以下であってもよく、電気伝導特性を考慮して所定の深さに設定することができる。

導電性部材Ｐ１は、金属パッド１１０の下面に形成され、特にリセス３００内に印刷（充填）される。導電性部材Ｐ１の印刷の正確性を高めるために、リセス３００を露出させるホールを備えた別途の印刷マスクを絶縁層１００の下面に付着してもよい。

図１３を参照すると、絶縁層１００の上面に積層されたマスクＭと絶縁層１００の下面に積層された印刷マスクとをすべて除去すると、図１３（ａ）に示すような単位基板１０、２０、３０を製造できる。

図１３（ｂ）は、図１３（ａ）の下面を示した図である。金属パッド１１０は、回路１１１の幅よりも広く、リセス３００内に形成された導電性部材Ｐ１の面積は、金属パッド１１０の面積よりも小さい。回路１１１の下面には、リセス３００が形成されず、必要によって、回路１１１の下面には導電性部材Ｐ１を全然形成しないことが可能である。

図１４を参照すると、複数の単位基板１０、２０、３０を高温で加圧して一括積層すると、多層プリント回路基板を製造できる。ここで、第１金属バンプ１３０の上部は、第１金属バンプ１３０の上部に位置した第２金属パッド２１０の下面のリセス３００内の導電性部材Ｐ２内に挿入される。その結果、第５実施例に係るプリント回路基板を製造することができる。

ただし、導電性部材Ｐ２の流動性が比較的小さい条件下で、第１金属バンプ１３０のみ導電性部材Ｐ２内に挿入されるだけで、導電性部材Ｐ２は外側にフローされないことが可能となる。また、導電性部材Ｐ２の流動性が確保され、第１金属バンプ１３０と第１絶縁層１００との間に隙間が存在する条件下で、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０と第１絶縁層１００との間の隙間にフローされ、導電性部材Ｐ２は第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーすることができ、第２金属パッド２１０の下面には導電性部材Ｐ２が形成されない領域が存在し得る。すなわち、第２金属パッド２１０の第１金属バンプ１３０と接する領域以外には導電性部材Ｐ２が形成されないことが可能である。

一方、導電性部材Ｐ２の流動性が確保され、第２金属パッド２１０と第２絶縁層２００との間に隙間が存在する条件下で、導電性部材Ｐ２は、第２金属パッド２１０と第２絶縁層２００との間の隙間にフローされ、導電性部材Ｐ２は第１金属バンプ１３０の側面だけではなく第２金属パッド２１０の側面までカバーすることができる。この場合にも、導電性部材Ｐ２は、第１金属バンプ１３０の側面を所定の面積以上カバーすることができる。

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第１絶縁層
１１０第１金属パッド
１１０' 空間
１１１第１回路
１１１' 空間
１２０第１開口部
１３０第１金属バンプ
１３１高融点バンプ
１３２低融点バンプ
２００第２絶縁層
２１０第２金属パッド
２１１第２回路
２２０第２開口部
２３０第２金属バンプ
２３１高融点バンプ
２３２低融点バンプ
３００リセス
１０、２０、３０単位基板
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４導電性部材
Ｃ０絶縁材
Ｃ１キャリア金属箔
Ｃ２シード金属箔
Ｒレジストフィルム
Ｍマスク

Claims

下面に金属パッドが埋め込まれた絶縁層と、
前記絶縁層を貫通して前記金属パッドの上面上に形成される開口部と、
前記開口部内に形成され、上面が前記絶縁層の上面の上に突出した金属バンプと、
前記金属パッドの下面に形成される導電性部材と、を含み、
前記導電性部材の溶融点は、前記金属バンプの溶融点よりも低く、
前記金属パッドの下面は、前記絶縁層の下面よりも陥没しており、
前記導電性部材は、前記絶縁層に埋め込まれており、
前記絶縁層の下面に埋め込まれた回路をさらに含み、
前記回路の下面は、前記絶縁層の下面よりも陥没している、プリント回路基板。
下面に金属パッドが埋め込まれた絶縁層と、
前記絶縁層を貫通して前記金属パッドの上面上に形成される開口部と、
前記開口部内に形成され、上面が前記絶縁層の上面の上に突出した金属バンプと、
前記金属パッドの下面に形成される導電性部材と、を含み、
前記導電性部材の溶融点は、前記金属バンプの溶融点よりも低く、
前記金属パッドの下面は、前記絶縁層の下面よりも陥没しており、
前記金属パッドの下面には、前記金属パッドの下面の横断面積より小さい横断面積を有するリセス（ｒｅｃｅｓｓ）が形成され、
前記導電性部材は、前記リセス内に形成されるプリント回路基板。
前記金属バンプは、
相対的に高融点を有する金属で形成された高融点バンプと、
前記高融点バンプの上に形成され、相対的に低融点を有する金属で形成された低融点バンプと、を含み、
前記導電性部材の溶融点は、前記高融点バンプの溶融点よりも低い請求項１または２に記載のプリント回路基板。
前記高融点バンプの上面は、前記絶縁層の上面の下に位置し、
前記低融点バンプの上面は、前記絶縁層の上面の上に位置する請求項３に記載のプリント回路基板。
前記導電性部材は、前記回路の下面にさらに形成される請求項１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５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
下面に第１金属パッドが埋め込まれた第１絶縁層と、
前記第１絶縁層を貫通して前記第１金属パッドの上面上に形成される第１開口部と、
前記第１開口部内に形成された第１金属バンプと、
前記第１絶縁層上に積層され、前記第１金属バンプ上に位置する第２金属パッドが埋め込まれた第２絶縁層と、
前記第２金属パッドの下面に形成され、前記第１金属バンプの側面と接触する導電性部材と、
を含むプリント回路基板。
前記第１金属バンプの上面は、前記第１絶縁層の上面よりも突出しており、
前記第２金属パッドの下面は、前記第２絶縁層の下面よりも陥没している請求項７に記載のプリント回路基板。
前記第１金属バンプの上面と前記第２金属パッドの下面との間に前記導電性部材が介在される請求項７または８に記載のプリント回路基板。
前記導電性部材は、前記第２金属パッドの下面全体に形成される請求項９に記載のプリント回路基板。
前記第１金属バンプの上面と前記第２金属パッドの下面とが互いに接触する請求項７から９のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記導電性部材は、前記第２金属パッドの下面において、前記第１金属バンプと接触しない領域に形成される請求項１１に記載のプリント回路基板。
前記導電性部材は、前記第１金属バンプの側面の一部または全体を覆う請求項７から１２のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記導電性部材は、前記第２金属パッドの側面に延長する請求項７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金属バンプは、
相対的に高融点を有する金属で形成された高融点バンプと、
前記高融点バンプ上に形成され、相対的に低融点を有する金属で形成された低融点バンプを含む請求項７から１４のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第２金属パッドの下面には、リセスが形成され、
前記導電性部材は、前記リセス内に充填される請求項７から１５のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第１金属バンプは、前記リセス内に挿入される請求項１６に記載のプリント回路基板。
前記リセスの横断面積は、前記第２金属パッドの横断面積よりも小さい請求項１６または１７に記載のプリント回路基板。
前記第２絶縁層を貫通して前記第２金属パッドの上面上に形成される第２開口部と、
前記第２開口部内に形成される第２金属バンプと、をさらに含む請求項７から１８のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記第２絶縁層の下面に埋め込まれた回路をさらに含み、
前記回路の下面は、前記第２絶縁層の下面よりも陥没している請求項７から１９のいずれか一項に記載のプリント回路基板。
前記導電性部材は、前記回路の下面にさらに形成される請求項２０に記載のプリント回路基板。
前記第１絶縁層及び前記第２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７から２１のいずれか一項に記載のプリント回路基板。