KR20090038375A - 배선 기판의 제조 방법 - Google Patents

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신꼬오덴기 고교 가부시키가이샤
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Abstract

지지 필름과 상기 지지 필름의 표면 상에 형성된 반경화 절연층을 갖는 절연층 생성 부재를 준비한다. 이어서, 패드가 반경화 절연층에 접촉하도록, 절연층 생성 부재를 패드에 부착한다. 반경화 절연층을 경화함으로써 절연층을 생성한다. 이어서, 상기 지지 필름을 통하여 절연층을 레이저에 노출함으로써, 절연층에 개구를 형성한다.
Figure P1020080100736
배선 기판, 지지 필름, 반경화 절연층, 배선 패턴, 코어 기판

Description

배선 기판의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING WIRING BOARD}
본 발명은 절연층 커버 패드, 레이저에 의해 절연층에 형성되고 패드의 일부를 노출하는 개구, 및 개구에 형성되고 패드에 접촉하는 비어를 갖는 배선 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 배선 기판은 코어 기판(도 1 참조)과 코어 기판을 갖지 않는 코어리스 기판(도 2 참조)을 갖는 빌드업 배선 기판을 포함한다.
도 1은 종래 배선 기판의 단면도이다.
도 1을 참조하여, 종래 배선 기판(200)은 코어 기판을 갖는 빌드업 배선 기판이다. 배선 기판(200)은 코어 기판(201), 관통 전극(202), 패드(203, 217), 절연층(204, 208, 218, 223), 비어(206, 209, 219, 224), 배선 패턴(207, 221), 전자 부품 접속 패드(211), 솔더 레지스트(212, 227), 확산 방지막(213, 228), 외부 접속 패드(226)를 갖는다.
관통 전극(202)은 코어 기판(201)을 관통하도록 형성된다. 관통 전극(202)의 상단은 패드(203)에 접속되고, 그 하단은 패드(217)에 접속된다.
패드(203)는 관통 전극(202)의 상단 외에 코어 기판(201)의 상면(201A)에 형 성된다. 절연층(204)은 패드(203)의 일부를 덮도록, 코어 기판(201)의 상면(201A) 상에 형성된다. 절연층(204)은 패드(203)의 상면이 부분적으로 노출되는 개구(231)를 갖는다. 개구(231)는 절연층(204)을 레이저광에 직접 노출함으로써 형성된다. 비어(206)는 각 개구(231)에 형성된다. 비어(206)의 하단은 각 패드(203)에 접속된다. 비어(206)는 배선 패턴(207)과 일체적으로 형성된다.
각각의 배선 패턴(207)은 패드(233)와 배선(234)을 갖는다. 패드(233)는 절연층(204)의 상면(204A) 상에 형성된다. 패드(233)는 배선(234)과 일체적으로 형성된다. 배선(234)은 절연층(204)의 상면(204A) 외에 비어(206)의 상단에 형성된다. 배선(234)은 비어(206)와 일체적으로 형성된다. 배선(234)은 비어(206)를 패드(233)에 전기적으로 접속시킨다.
절연층(208)은 배선(234)을 덮도록, 절연층(204)의 상면(204A) 상에 형성된다. 절연층(208)은 패드(233)의 상면이 부분적으로 노출되는 개구(236)를 갖는다. 개구(236)는 절연층(208)을 레이저광에 직접 노출함으로써 형성된다.
비어(209)는 각 개구(236)에 형성된다. 비어(209)의 하단은 각 패드(233)에 접속된다. 전자 부품 접속 패드(211)는 비어(209)의 상단 외에 절연층(208)의 상면(208A) 상에 형성된다. 전자 부품 접속 패드(211)는 비어(209)와 일체적으로 형성된다. 각각의 전자 부품 접속 패드(211)는 확산 방지막(213)이 생성되는 확산 방지막 생성 영역(211A)을 갖는다. 전자 부품 접속 패드(211)는 확산 방지막(213)을 통하여 전자 부품(예를 들면, 반도체칩)에 전기적으로 접속되는 패드이다.
솔더 레지스트(212)는 확산 방지막 생성 영역(211A)을 제외한 전자 부품 접 속 패드(211)의 영역을 덮도록 절연층(208)의 상면(208A) 상에 형성된다. 솔더 레지스트(212)는 확산 방지막 생성 영역(211A)이 노출되는 개구(202A)를 갖는다. 확산 방지막(213)은 확산 방지막 생성 영역(211A)을 덮기 위해 형성된다. 확산 방지막(213)은 도시하지 않은 전자 부품(예를 들면, 반도체칩)에 접속된다.
패드(217)는 관통 전극(202)의 하단 외에 코어 기판(201)의 하면(201B) 상에 형성된다. 패드(217)는 관통 전극(202)을 통하여 패드(203)에 전기적으로 접속된다. 절연층(218)은 패드(217)의 일부를 덮도록, 코어 기판(201)의 하면(201B) 상에 형성된다. 절연층(218)은 패드(217)의 하면이 부분적으로 노출되는 개구(241)를 갖는다. 개구(241)는 레이저광에 절연층(218)을 직접 노출함으로써 형성된다. 비어(219)는 각 개구(241)에 형성된다. 비어(219)의 상단은 각 패드(217)에 접속된다. 비어(219)는 배선 패턴(221)과 일체적으로 형성된다.
각각의 배선 패턴(221)은 패드(242)와 배선(243)을 갖는다. 패드(242)는 절연층(218)의 하면(218A) 상에 형성된다. 패드(242)는 배선(243)과 일체적으로 형성된다. 배선(243)은 절연층(218)의 하면(218A) 외에 비어(219)의 각 하단에 형성된다. 각각의 배선(243)은 비어(219)와 일체적으로 형성된다. 각각의 배선(243)은 비어(219)를 패드(242)에 전기적으로 접속시킨다.
절연층(223)은 배선(243)을 덮도록, 절연층(218)의 하면(218A) 상에 형성된다. 절연층(223)은 패드(242)의 상면이 부분적으로 노출되는 개구(245)를 갖는다. 개구(245)는 절연층(223)을 레이저광에 직접 노출함으로써 형성된다.
비어(224)는 각 개구(245)에 형성된다. 비어(224)의 상단은 각 패드(242)에 접속된다. 외부 접속 패드(226)는 비어(224)와 일체적으로 형성된다. 각각의 외부 접속 패드(226)는 확산 방지막(228)이 생성되는 확산 방지막 생성 영역(226A)을 갖는다. 외부 접속 패드(226)는 실장 기판(도시 생략), 예를 들면 확산 방지막(228)을 통하여 마더 보드에 전기적으로 접속되는 패드이다.
솔더 레지스트(227)는 확산 방지막 생성 영역(226A)을 제외한 외부 접속 패드(226)의 영역을 덮도록, 절연층(223)의 하면(223A) 상에 형성된다. 솔더 레지스트(227)는 확산 방지막 생성 영역(226A)이 노출되는 개구(227A)를 갖는다. 확산 방지막(228)은 확산 방지막 생성 영역(226A)에 형성된다. 마더 기판과 같은 실장 기판(도시 생략)에 전지적으로 접속되는 외부 접속 단자(도시 생략)가 확산 방지막(228) 상에 형성된다.
상술한 구조를 갖는 배선 기판(200)에서, 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자를 포함하는 수지층 등이 절연층(204, 208, 218, 223)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 절연층(204, 208, 218, 223)으로서 실리카 입자를 포함하는 수지층을 사용하는 경우는 절연층(204, 208, 218, 223)의 열팽창 계수와, 전자 부품 접속 패드(211) 상에 실장되는 전자 부품(구체적으로, 반도체칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
도 2는 다른 종래 배선 기판의 단면도이다.
도 2를 참조하여, 다른 종래 배선 기판(250)은 코어리스 기판이다. 배선 기판(250)은 전자 부품 접속 패드(251), 절연층(253, 257), 비어(254, 259), 배선 패 턴(255), 외부 접속 패드(261), 솔더 레지스트(263)를 갖는다.
각각의 전자 부품 접속 패드(251)는 도시하지 않은 전자 부품(예를 들면, 반도체칩)이 접속되는 접속면(251A)을 갖는다. 전자 부품 접속 패드(251)는 접속면(251A)이 노출되는 동시에 절연층(253)에 매립된다. 접속면(251A)은 절연층 (253)의 표면(253A)(즉, 절연층(257)에 접촉하는 표면(253B)에 대향하는 절연층(253)의 표면)과 동일 평면이 된다.
전자 부품 접속 패드(251)는 접속면(251A)이 노출되는 동시에 절연층(253)에 매립된다. 절연층(253)은 각 접속면(251A)의 대향측 상에 전자 부품 접속 패드(251)의 표면(251B)이 부분적으로 노출되는 개구(265)를 갖는다. 개구(265)는 절연층(253)을 레이저광에 직접 노출함으로써 형성된다.
비어(254)는 각 개구(265)에 형성된다. 비어(254)는 그 일단에서 전자 부품 접속 패드(251)에 접속된다. 비어(254)는 배선 패턴(255)과 일체적으로 형성된다.
각각의 배선 패턴(255)은 패드(271)와 배선(272)을 갖는다. 패드(271)는 절연층(253)의 표면(253B) 상에 형성된다. 패드(271)는 배선(272)과 일체적으로 형성된다. 배선(272)은 절연층(253)의 표면(253B) 외에 각 비어(254)의 타단에 형성된다. 각각의 배선(272)은 비어(254) 및 패드(271)와 일체적으로 형성된다. 각각의 배선(272)은 비어(254)를 패드(271)에 전기적으로 접속시킨다.
절연층(257)은 배선(272)을 덮기 위해 절연층(253)의 표면(253B) 상에 형성된다. 절연층(257)은 패드(271)가 부분적으로 노출되는 개구(267)를 갖는다. 개구(267)는 절연층(257)을 레이저광에 직접 노출함으로써 형성된다.
비어(259)는 각 개구(267)에 형성된다. 비어(259)는 각 패드(271)의 일단에 접속된다. 비어(259)는 외부 접속 패드(261)와 일체적으로 형성된다.
외부 접속 패드(261)는 절연층(257)의 표면(257A) 상에 형성된다. 각각의 외부 접속 패드(261)는 외부 접속 단자(도시 생략)가 형성되는 단자 공급 영역(261A)을 갖는다. 외부 접속 패드(261)는 예를 들면 외부 접속 단자(도시 생략)를 통하여, 마더 보드와 같은 실장 기판(도시 생략)에 전기적으로 접속되는 패드이다. 외부 접속 패드(261)는 비어(259)와 일체적으로 형성된다.
솔더 레지스트(263)는 절연층(257)의 표면(257A) 상에 형성된다. 솔더 레지스트(263)는 단자 공급 영역(261A)이 노출되는 개구(263A)를 갖는다.
상술한 구조의 배선 기판(250)은 어떠한 코어 기판도 갖고 있지 않기 때문에, 두께 방향(즉, 배선 기판의 두께 감소)으로 배선 기판의 소형화가 가능하지만, 배선 기판(250)이 휘어질 우려가 있다. 이 때문에, 배선 기판(250)에서는, 코어 재료로 기능하는 유리 섬유에 수지를 주입함으로써 이루어진 수지층, 코어 재료로서 기능하는 유리 섬유에 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지를 주입함으로써 이루어진 수지층, 기타 수지층을 절연층(253, 257)으로서 사용함으로써, 배선 기판(250)의 휘어짐을 줄이는 방법을 시도하였다.
도 3은 절연층에 개구를 형성할 때, 사용되는 레이저(레이저광)의 단면 프로파일을 개략적으로 도시한 도면이다.
절연층(204, 208, 218, 223, 253, 257)에 개구(231, 236, 241, 245, 265, 267)를 형성할 때 사용되는 레이저(271)에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하여, 레이저(271)는 고에너지 영역(272), 저에너지 영역(273), 중간 에너지 영역(274)을 갖는다.
고에너지 영역(272)은 레이저(271)의 중앙에 위치하고, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)과 중간 에너지 영역(274)보다 높다. 고에너지 영역(272)의 가장자리면(272A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ1은, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ3과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ2보다 작다.
저에너지 영역(273)은 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고, 에너지 강도에 대하여 고에너지 영역(272)과 중간 에너지 영역(274)보다 낮다. 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ3은, 고에너지 영역(272)의 가장자리면(272A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ1과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ2보다 크다.
중간 에너지 영역(274)은 고에너지 영역(272)과 저에너지 영역(273) 사이에 위치한다. 중간 에너지 영역(274)은 에너지 강도에 대하여, 저에너지 영역(273)보다 높지만, 고에너지 영역(272)보다 낮다. 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ2는, 고에너지 영 역(272)의 가장자리면(272A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ1보다 크지만, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)이 레이저(271)의 중앙 라인(J)과 함께 형성하는 각도 θ3보다 작다.
[특허문헌 1] 일본국 특허 공개 2000-244115호 공보
도 4는 종래 배선 기판의 제조 방법에서 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 도 4에서, 종래 배선 기판(200)과 같은 구성 요소에는 같은 참조 번호를 붙인다.
도 4에 도시한 바와 같이, 절연층(204)을 도 3에 도시한 바와 같이 구성된 레이저(271)에 직접적으로 노출할 때, 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분, 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저의 부분, 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저의 부분이 절연층(204) 상에 조사되기 때문에, 레이저(271)의 외부 영역에 위치하는 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 기하학적 구조가 개구(231)의 측면으로 전이된다. 따라서, 개구(231)의 측면이 현저하게 테이퍼 형상으로 된다. 개구(231)의 하단의 직경(K2)은 개구(231)의 상단의 직경(K1)(레이저(271)에 노출되는 개구(231) 부분의 직경)보다 상당히 작아진다.
이 때문에, 개구(231)의 직경을 줄이는 것과 동시에, 개구(231)에 형성되는 비어(206)와 패드(203) 간의 전기 접속에 대한 신뢰성을 확보하기가 곤란해진다.
도 4에서, 절연층(204)에 개구(231)를 형성하는 경우를 참조하여, 종래기술의 문제점을 설명하였다. 이러한 문제점은 개구(236, 241, 245, 265, 267)를 절연층(208, 218, 223, 253, 257)에 형성하는 경우에도 일어난다.
레이저(271)에 가공되기 어려운 유리 섬유와 실리카 입자와 같은 필러를 갖는 수지층이 절연층(204, 208, 218, 223, 253, 257)으로서 사용되는 경우, 상술한 문제점은 더욱 현저해진다. 예를 들면, 유리 섬유는 저에너지 영역(273)에 대응되는 레이저의 부분과 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저의 부분에 의해 가공되기 어렵다. 따라서, 유리 섬유는 절연층(204, 208, 218, 223, 253, 257)의 개구(231, 236, 241, 245, 265, 267)로 돌출한다. 따라서, 예를 들면 도금에 의해 비어를 생성하는 경우에, 충분한 양의 도금액이 개구의 내측으로 공급될 수 없다.
본 발명의 실시예는 레이저에 의해 절연층에 형성되는 개구의 직경을 줄일 수 있는 배선 기판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 지지 필름과 상기 지지 필름의 표면 상에 형성되는 반경화 절연층을 갖는 절연층 생성 부재를 준비하는 절연층 생성 부재 준비 단계; 패드가 상기 반경화 절연층에 접촉하도록, 상기 절연층 생성 부재를 패드에 부착하는 절연층 생성 부재 부착 단계; 상기 절연층 생성 부재 부착 단계 후에, 상기 반경화 절연층을 경화하는 절연층 경화 단계; 및 상기 지지 필름을 통하여 경화된 절연층을 레이저에 노출함으로써, 상기 경화된 절연층에 개구를 형성하는 개구 생성 단계를 포함하는 배선 기판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 지지 필름과 지지 필름의 표면 상에 형성되는 반경화 절연층을 갖는 절연층 생성 부재를 준비한다. 이어서, 패드가 반경화 절연층에 접촉하도록 절연층 생성 부재를 패드에 부착한다. 반경화 절연층이 경화된 후에, 경화된 반경화 절연층을 지지 필름을 통하여 레이저에 노출함으로써, 절연층에 개구를 형성한다. 따라서, 지지 필름은, 레이저의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강 도를 갖는 저에너지 영역과, 저에너지 영역 내부에 위치하고, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역보다 높고 고에너지 영역보다 낮은 중간 에너지 영역으로, 절연층의 노출을 방지한다. 따라서, 저에너지 영역의 가장자리면의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역의 가장자리면의 테이퍼 형상보다 수직 기하학적 구조에 가까운 형상의 가장자리면을 갖는 고에너지 영역에 대응하는 레이저의 부분만을 사용함으로써, 측면이 수직 기하학 형상에 가까운 개구를 절연층에 형성할 수 있고(즉, 각 개구 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구의 직경을 줄일 수 있다.
본 발명에 따르면, 레이저(레이저광)에 의해 절연층에 형성된 개구의 직경을 줄일 수 있다.
다른 특징 및 이점은 이하의 상세한 설명 및 첨부된 도면과 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 레이저(레이저광)에 의해 절연층에 형성된 개구의 직경을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
(제 1 실시예)
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 제 1 실시예의 배선 기판(10)은 코어 기판을 갖는 빌드업 배선 기판이다. 배선 기판(10)은 코어 기판(21), 관통 전극(22), 패드(23, 37), 절연층(24, 28, 38, 43), 비어(26, 29, 39, 44), 배선 패턴(27, 41), 전자 부품 접속 패드(31), 솔더 레지스트(32, 47), 확산 방지막(33, 48), 및 외부 접속 패드(46)를 갖는다.
코어 기판(21)은 평판 형상이며, 관통 홀(49)을 갖는다. 코어 기판(21)은 코어 기판(21)의 양면(21A, 21B)에 제조되는 빌드업 구조체를 지지하기 위한 기판이다. 구체적으로, 본 실시예에서는 빌드업 구조체가 패드(23), 절연층(24, 28), 비어(26, 29), 배선 패턴(27), 전자 부품 접속 패드(31), 솔더 레지스트(32), 및 확산 방지막(33)으로 구성되고, 빌드업 구조체가 패드(37), 절연층(38, 43), 비어(39, 44), 및 배선 패턴(41), 솔더 레지스트(47), 확산 방지막(48) 및 외부 접속 패드(46)로 구성된다. 이를 테면, 유리 섬유에 에폭시 수지를 주입하여 만들어진 유리 에폭시 수지 기판을 코어 기판(21)으로 사용할 수 있다. 유리 에폭시 수지 기판을 코어 기판(21)으로 사용할 때, 코어 기판(21)의 두께는 예를 들면 800㎛로 설정할 수 있다.
관통 홀(49)의 각각에는 관통 전극(22)이 제공된다. 각 관통 전극(22)의 상단은 패드(23)로 접속되고, 그 하단은 패드(37)에 접속된다. 따라서, 각각의 관통 전극(22)은 패드(23)와 패드(37)를 전기적으로 연결한다. 예를 들면, 관통 전극(22)용 재료로서 Cu를 사용할 수 있다.
각각의 패드(23)는 관통 전극(22)의 상단뿐만 아니라 코어 기판(21)의 상면(21A) 상에도 형성된다. 패드(23)는 관통 전극(22)에 의해 코어 기판(21)의 하면(21B)에 형성되는 패드(37)에 전기적으로 접속된다. 예를 들면, 패드(23)용 재 료로서 Cu를 사용할 수 있다. 패드(23)의 두께는 예를 들면 25㎛로 설정할 수 있다.
절연층(24)은 패드(23) 부분을 덮기 위해 코어 기판(21)의 상면(21A) 상에 형성된다. 절연층(24)은 패드(23)의 상면(23A)을 부분적으로 노출하는 개구(51)를 갖는다. 개구(51)는 상술한 레이저(271)에 의해 형성된다(도 3 참조). 개구(51)는 개구의 일단의 직경과 그 타단의 직경 간의 차이가, 종래의 배선 기판에 형성된 개구(231)의 일단의 직경(도 1 참조)과 그 타단의 직경 간의 차이보다 작아지도록 개구된다. 즉, 개구(51)의 측면에 대응하는 절연층(24)의 표면(24B)이 패드(23)의 표면(23A)과 함께 형성하는 각도 θ4가 90도의 각도에 근접하도록 개구(51)가 형성된다.
예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러(filler)를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지층 등이, 상술한 바와 같이 형성된 절연층(24)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 예를 들어 실리카 입자를 포함하는 수지층을 절연층(24)으로서 사용하는 경우는, 절연층(24)의 열팽창 계수와 전자 부품 접속 패드(31) 상에 실장된 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체 칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다. 실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(24)을 구성하는 필러로서 사용될 수도 있다. 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등도 절연층(24)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있 다. 상술한 것 이외의 수지도 절연층(24)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다.
패드(23)의 상면(23A) 상에 생성되는 절연층(24) 영역의 두께는 예를 들면 55㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 개구(51)의 깊이는 30㎛로 설정될 수 있다. 개구(51)의 깊이가 30㎛이고, 레이저(271)로 노출되는 개구(51) 단부의 직경이 60㎛일 경우, 패드(23)가 위치하는 측에 위치하는 개구(51)의 단부의 직경은 예를 들면 50㎛로 설정될 수 있다.
비어(26)는 각각의 개구(51)에 형성된다. 비어(26)의 하단은 패드(23)에 접속된다. 비어(26)의 상단은 배선 패턴(27)과 일체적으로 형성된다.
각각의 배선 패턴(27)은 패드(53)와 배선(54)을 갖는다. 패드(53)는 절연층(24)의 상면(24A)에 형성된다. 패드(53)는 배선(54)과 일체적으로 형성된다. 패드(53)는 배선(54)을 경유하여 비어(26)에 전기적으로 접속된다. 배선(54)은 비어(26)의 상단과 절연층(24)의 상면(24A) 상에 형성된다. 배선(54)은 비어(26) 및 패드(53)와 일체적으로 생성된다. 예를 들면, Cu가 비어(26)와 배선 패턴(27)용 재료로서 사용될 수 있다.
절연층(28)은 배선(54)을 덮기 위해 절연층(24)의 상면(24A) 상에 형성된다. 절연층(28)은 패드(53)의 상면(53A)이 부분적으로 노출되는 개구(56)를 갖는다. 개구(56)는 상술한 레이저(271)에 의해 형성된다(도 3 참조). 각각의 개구(56)는 개구의 양단의 직경 간의 차이가 종래 배선 기판(200)에 형성된 개구(236)(도 1 참조)의 양단의 직경 간의 차이보다 작아지도록 형성된다. 즉, 개구(56)의 측면에 대응하는 절연층(28)의 표면(28B)이 패드(53)의 상면(53A)과 함께 형성하는 각도 θ5가 90도의 각도에 근접하도록 개구(56)가 형성된다.
예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지층 등이, 상술한 바와 같이 형성된 절연층(28)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 예를 들어 실리카 입자를 포함하는 수지층을 절연층(28)으로서 사용하는 경우는, 절연층(28)의 열팽창 계수와 전자 부품 접속 패드(31) 상에 실장된 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체 칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다. 실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(28)을 구성하는 필러로서 사용될 수도 있다. 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등도 절연층(28)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지도 절연층(28)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다.
패드(53)의 표면(53A) 상에 생성되는 절연층(28) 영역의 두께는 예를 들면 45㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 개구(56)의 깊이는 30㎛로 설정될 수 있다. 개구(56)의 깊이가 30㎛이고, 레이저로 노출되는 개구(56) 단부의 직경이 60㎛일 경우, 패드(53)가 위치하는 측에 위치하는 개구(56)의 단부의 직경은 예를 들면 50㎛로 설정될 수 있다.
비어(29)는 각각의 개구(56)에 형성된다. 비어(29)의 하단은 패드(53)에 접속된다. 비어(29)의 상단은 전자 부품 접속 패드(31)와 일체적으로 형성된다.
전자 부품 접속 패드(31)는 절연층(28)의 상면(28A)과 비어(29)의 상단에 형성된다. 각각의 전자 부품 접속 패드(31)는 확산 방지막(33)이 생성되는 접속면(31A)을 갖는다. 전자 부품 접속 패드(31)는 비어(29)와 일체적으로 생성된다. 전자 부품 접속 패드(31)는 비어(29)를 경유하여 패드(53)에 전기적으로 접속된다. 예를 들면, Cu는 비어(29)와 전자 부품 접속 패드(31)용 재료로서 사용될 수 있다.
솔더 레지스트(32)는 접속면(31A)을 제외한 전자 부품 접속 패드(31)를 덮기 위해 절연층(28)의 상면(28A) 상에 형성된다. 솔더 레지스트(32)는 전자 부품 접속 패드(31)의 접속면(31A)이 노출되는 개구(32A)를 갖는다.
확산 방지막(33)은 전자 부품 접속 패드(31)의 접속면(31A)을 덮기 위해 형성된다. 확산 방지막(33)은 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체칩)이 실장되는 막이다. 예를 들면, 접속면(31A) 상에 Ni층과 Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Ni/Au 다층막, 접속면(31A) 상에 Ni층, Pd층, Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Ni/Pd/Au 다층막, 접속면(31A) 상에 Pd층과 Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Pd/Au 다층막, Au층 등이 확산 방지막(33)으로서 사용될 수 있다. 확산 방지막(33)으로서 Ni/Pd/Au 다층막이 사용되는 경우, Ni/Pd/Au 다층막은 예를 들면 무전해 도금에 의해, Ni층(두께가 예를 들면 3㎛ 이상), Pd층(두께가 예를 들면 0.1㎛ 이하), Au층(두께가 예를 들면 0.01㎛∼0.5㎛)을 순서대로 적층함으로써 생성된다.
패드(37)는 코어 기판(21)의 하면(21B)과 관통 전극(21)의 하단에 형성된다. 패드(37)는 관통 전극(22)을 경유하여 코어 기판(21)의 상면(21A)에 형성된 패 드(37)에 전기적으로 접속된다. 예를 들면, Cu가 패드(37)용 재료로서 사용될 수 있다. 패드(37)의 두께는 예를 들면 25㎛로 설정될 수 있다.
절연층(38)은 패드(37)의 부분을 덮기 위해 코어 기판(21)의 하면(21B) 상에 형성된다. 절연층(38)은 패드(23)의 하면(37A)이 부분적으로 노출되는 개구(61)를 갖는다. 개구(61)는 상술한 레이저(271)에 의해 형성된다(도 3 참조). 개구(61)는 개구의 일단의 직경과 그 타단의 직경 간의 차이가, 종래의 배선 기판(200)에 형성된 개구(241)의 일단의 직경(도 1 참조)과 그 타단의 직경 간의 차이보다 작아지도록 형성된다. 즉, 개구(61)의 측면에 대응하는 절연층(38)의 표면(38B)이 패드(37)의 하면(37A)과 함께 형성하는 각도 θ6이 90도의 각도에 근접하도록 개구(61)가 형성된다.
예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지층 등이, 상술한 바와 같이 형성된 절연층(38)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 예를 들어 실리카 입자를 포함하는 수지층을 절연층(38)으로서 사용하는 경우는, 절연층(38)의 열팽창 계수와 확산 방지막(33)을 경유하여 전자 부품 접속 패드(31) 상에 실장된 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체 칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다. 실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(38)을 구성하는 필러로서 사용될 수도 있다. 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등도 절연층(38)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지도 절연층(38)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다.
패드(37)의 하면(37A) 상에 생성되는 절연층(38) 영역의 두께는 예를 들면 55㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 개구(61)의 깊이는 30㎛로 설정될 수 있다. 개구(61)의 깊이가 30㎛이고, 레이저로 노출되는 개구(61) 단부의 직경이 60㎛일 경우, 패드(37)가 위치하는 측에 위치하는 개구(51)의 단부의 직경은 예를 들면 50㎛로 설정될 수 있다.
비어(39)는 각각의 개구(61)에 형성된다. 비어(39)의 상단은 패드(37)에 접속된다. 비어(39)의 하단은 배선 패턴(41)과 일체적으로 형성된다.
각각의 배선 패턴(41)은 패드(62)와 배선(63)을 갖는다. 패드(62)는 절연층(38)의 하면(38A)에 형성된다. 패드(62)는 배선(63)과 일체적으로 형성된다. 패드(62)는 배선(63)을 경유하여 비어(39)에 전기적으로 접속된다. 배선(63)은 비어(39)의 하단과 절연층(38)의 하면(38A) 상에 형성된다. 배선(63)은 비어(39) 및 패드(62)와 일체적으로 생성된다. 예를 들면, Cu가 비어(39)와 배선 패턴(41)용 재료로서 사용될 수 있다.
절연층(43)은 배선(63)을 덮기 위해 절연층(38)의 하면(38A) 상에 형성된다. 절연층(43)은 패드(62)의 하면(62A)이 부분적으로 노출되는 개구(65)를 갖는다. 개구(65)는 상술한 레이저(271)에 의해 형성된다(도 3 참조). 각각의 개구(65)는 개구의 양단의 직경 간의 차이가 종래 배선 기판(200)에 형성된 개구(245)(도 1 참조)의 양단의 직경 간의 차이보다 작아지도록 형성된다. 즉, 개구(65)의 측면에 대응하는 절연층(43)의 표면(43B)이 패드(62)의 하면(62A)과 함께 형성하는 각도 θ7가 90도의 각도에 근접하도록 개구(65)가 형성된다.
예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지층 등이, 상술한 바와 같이 형성된 절연층(43)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 예를 들어 실리카 입자를 포함하는 수지층을 절연층(43)으로서 사용하는 경우는, 절연층(43)의 열팽창 계수와 확산 방지막(33)을 경유하여 전자 부품 접속 패드(31) 상에 실장된 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체 칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다. 실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(43)을 구성하는 필러로서 사용될 수도 있다. 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등도 절연층(43)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지도 절연층(43)을 구성하는 수지층용 재료로서 사용될 수 있다.
패드(62)의 하면(62A) 상에 생성되는 절연층(43) 영역의 두께는 예를 들면 45㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 개구(65)의 깊이는 30㎛로 설정될 수 있다. 개구(65)의 깊이가 30㎛이고, 레이저로 노출되는 개구(65) 단부의 직경이 60㎛일 경우, 패드(62)가 위치하는 측에 위치하는 개구(65)의 단부의 직경은 예를 들면 50㎛로 설정될 수 있다.
비어(44)는 각각의 개구(65)에 형성된다. 비어(44)의 상단은 패드(62)에 접 속된다. 비어(44)는 외부 접속 패드(46)와 일체적으로 형성된다.
외부 접속 패드(46)는 절연층(43)의 하면(43A)과 비어(44)의 하단에 형성된다. 각각의 외부 접속 패드(46)는 확산 방지막(48)이 생성되는 접속면(46A)을 갖는다. 외부 접속 패드(46)는 확산 방지막(48)을 경유하여, 마더 보드와 같은 실장 기판(13)에 전기적으로 접속된다. 외부 접속 패드(46)는 비어(44)와 일체적으로 생성된다. 예를 들면, Cu는 비어(44)와 외부 접속 패드(46)용 재료로서 사용될 수 있다.
솔더 레지스트(47)는 접속면(46A)을 제외한 외부 접속 패드(46)를 덮기 위해 절연층(43)의 하면(43A) 상에 형성된다. 솔더 레지스트(47)는 외부 접속 패드(46)의 접속면(46A)이 노출되는 개구(47A)를 갖는다.
확산 방지막(48)은 외부 접속 패드(46)의 접속면(46A)을 덮기 위해 형성된다. 확산 방지막(48)은 외부 접속 단자(15)(예를 들면, 솔더 볼)가 형성되는 막이다. 예를 들면, 접속면(46A) 상에 Ni층과 Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Ni/Au 다층막, 접속면(46A) 상에 Ni층, Pd층, Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Ni/Pd/Au 다층막, 접속면(46A) 상에 Pd층과 Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Pd/Au 다층막, Au층 등이 확산 방지막(48)으로서 사용될 수 있다. 확산 방지막(48)으로서 Ni/Pd/Au 다층막이 사용되는 경우, Ni/Pd/Au 다층막은 예를 들면 무전해 도금에 의해, Ni층(두께가 예를 들면 3㎛ 이상), Pd층(두께가 예를 들면 0.1㎛ 이하), Au층(두께가 예를 들면 0.01㎛∼0.5㎛)을 순서대로 적층함으로써 생성된다.
도 6∼16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 방법을 나타내는 도면이다. 도 6∼16에서, 제 1 실시예의 배선 기판(10)과 같은 구성요소에는 같은 참조 번호를 붙인다.
도 6∼16을 참조하여, 제 1 실시예의 배선 기판(10)의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 도 6에 도시한 공정에서는 배선 기판(10)이 제조되는 복수의 배선 기판 생성 영역(A)을 갖는 코어 기판(71)에, 주지의 방법에 의해 관통 홀(49), 관통 전극(22), 및 패드(23, 37)를 형성한다. 코어 기판(71)은 절단 위치(B)를 따라 복수의 코어 기판(21)(도 5에 도시된 배선 기판(10)의 구성 요소 중 하나)으로 잘리는 기판이다. 예를 들면, 유리 섬유에 에폭시 수지를 주입하여 이루어진 유리 에폭시 수지 기판이 코어 기판(71)에 사용될 수 있다. 유리 에폭시 수지 기판이 코어 기판(71)에 사용되는 경우, 코어 기판(71)의 두께는 예를 들면 800㎛로 설정될 수 있다.
관통홀(49)은 예를 들면 드릴을 사용하여 개구될 수 있다. 관통 전극(22)과 패드(23, 37)는 예를 들면 도금에 의해 생성될 수 있다. 이 경우, Cu가 관통 전극(22)과 패드(23, 37)용 재료로서 사용될 수 있다.
도 7에 도시한 공정에서, 지지 필름(74)의 표면(74A)(일면) 상에 형성되고 반경화 상태인 절연층(75) 및 지지 필름(74)을 갖는 절연층 생성 부재(73)를 준비한다(절연층 생성 부재 준비 단계). 이 공정에서 2개의 절연층 생성 부재(73)를 준비한다. 지지 필름(74)은 절연층(75)을 지지하기 위한 필름이다. 예를 들면, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌과 같은 폴리에스테르, 폴리비닐클로 라이드, 폴리카보네이트와 같은 폴리올레핀 등이 지지 필름(74)용 재료로서 사용될 수 있다. 지지 필름(74)의 두께는 예를 들면 30㎛∼40㎛로 설정될 수 있다.
반경화 상태에서의 절연층(75)은 후술하는 도 9에 도시한 공정에서 경화되어서 절연층(24, 38)으로 된다. 예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 반경화 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 반경화 수지층 등이 반경화 절연층(75)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(75)을 구성하는 필러로서 사용될 수 있다. 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등이 절연층(75)을 구성하는 반경화 수지층용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지가 절연층(75)을 구성하는 반경화 수지층용 재료로서 사용될 수도 있다. 반경화 절연층(75)의 두께는 예를 들면 30㎛∼40㎛로 설정될 수 있다.
도 8에 도시한 공정에서, 도 6에 도시한 구조의 양면(구체적으로, 패드(23)가 형성되는 코어 기판(71)의 상면(71A)과, 패드(37)가 형성되는 코어 기판(71)의 하면(71B))이 반경화 절연층(75)과 접촉하도록, 절연층 생성 부재(73)를 도 6에 도시한 구조의 양면에 부착한다(절연층 생성 부재 부착 단계). 구체적으로, 절연층 생성 부재(73)를 도 6에 도시한 구조의 양면에, 예를 들면 진공 열압착 접합에 의해 부착한다. 코어 기판(71)의 상면(71A)에 부착된 절연층(75)은 후술하는 도 9에 도시한 공정에서 경화됨으로써 절연층(24)으로 될 층이다(도 5 참조). 코어 기판(71)의 하면(71B)에 부착된 절연층(75)은 후술하는 도 9에 도시한 공정에서 경화됨으로써 절연층(38)으로 될 층이다(도 5 참조).
다음으로, 도 8에 도시한 반경화인 절연층(75)을 도 9에 도시한 공정에서 경화함으로써, 코어 기판(71)의 상면(71A)에 절연층(24)(경화된 절연층)과 코어 기판(71)의 하면(71B)에 절연층(38)(경화된 절연층)을 동시에 생성한다(절연층 경화 단계). 구체적으로, 예를 들면 베이스 재료로서 기능하는 열경화성 수지로부터 절연층(75)이 형성될 경우, 도 8에 도시한 구조를 가열하여(가열 온도는 예를 들면 180℃) 경화된 절연층(24, 38)을 생성한다.
이어서, 도 10에 도시한 공정에서, 지지 필름(74)을 통하여 경화된 절연층(24, 38)을 레이저(271)에 노출시킨다(도 3 참조). 환언하면, 지지 필름(74)의 표면(74B)(절연층(24, 38)과 접촉하지 않는 지지 필름(74)의 표면)을 레이저(271)에 노출함으로써, 절연층(24)에는 패드(23)의 상면(23A)이 부분적으로 노출되는 개구(51)를, 절연층(38)에는 패드(37)의 하면(37A)이 부분적으로 노출되는 개구(61)를 생성한다(개구 생성 단계).
도 17은 개구 생성 단계에서 절연층 상에 조사되는 레이저의 단면 프로파일과 지지필름의 단면 프로파일을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 17에서는 상술한 도 3에 도시한 레이저(271) 및 도 10에 도시한 구조와 같은 구성 요소에는 같은 참조 번호를 붙인다.
지지 필름(74)이 절연층(24, 38)에 부착되어 있는 동안, 지지 필름(74)을 통하여 절연층(24, 38) 상에 레이저(271)(도 3 참조)를 조사함으로써 개구(51, 61)를 형성하는 경우에 이루어지는 작용에 대하여 설명한다.
도 17에 도시한 바와 같이, 레이저(271)를 지지 필름(74)을 통하여 경화된 절연층(24, 38)에 조사함으로써 절연층(24, 38)에 개구(51, 61)를 형성한다. 따라서, 지지 필름(74)은, 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강도를 갖는 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저(271) 부분과, 저에너지 영역의 안쪽에 위치하고, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)보다는 높고, 레이저의 중앙에 위치하고 높은 에너지 강도를 갖는 고에너지 영역(272)보다 낮은 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271)의 부분으로, 절연층(24, 38)의 노출을 방지할 수 있다.
따라서, 개구(51, 61)를, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)의 테이퍼 형상보다 수직 기하학(vertical geometry) 형상에 가까운 가장자리면(272A)을 갖는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용하여 형성할 수 있다(환언하면, 각도 θ4와 θ6은 90도에 근접한다).
따라서, 측면이 수직 기하학적 구조에 가까운 형상을 갖는 개구(51, 61)를 절연층(24, 38)에 형성할 수 있고(즉, 각 개구(51) 양단의 직경 간의 차이와, 각 개구(61)의 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구(51, 61)의 직경을 줄일 수 있다.
개구(51, 61)는 지지 필름(74)이 절연층(24, 38)에 부착되어 있는 동안에, 지지 필름(74)을 통하여 절연층(24, 38)을 레이저(271)(도 3 참조)에 노출함으로써 생성되기 때문에, 레이저 공정 동안 발생할 수 있는 잔해물이 절연층(24, 38)의 표 면(24A, 38A)에 부착하는 것을 방지할 수 있다(예를 들면, 절연층(24, 38)의 칩). 따라서, 배선 패턴(27, 41)을 절연층(24, 38)의 표면(24A, 38A) 상에 고정밀도로 생성할 수 있다.
개구(51, 61)의 깊이가 30㎛이고, 레이저(271)에 노출되는 개구(51, 61)의 일단의 직경이 60㎛일 때, 각 개구(51, 61)의 타단의 직경은 예를 들면 55㎛로 설정될 수 있다.
다음으로, 도 10에 도시한 구조 상에 형성된 2개의 지지 필름(74)을 도 11에 도시한 공정에서 제거한다(지지 필름 제거 단계). 구체적으로, 지지 필름(24)을 도 10에 도시한 구조 상에 형성된 절연층(24, 38)으로부터 떼어냄으로써, 지지 필름(74)을 제거한다.
도 12에 도시한 공정에서 비어(26, 39)와 배선 패턴(27, 41)을 주지의 방법으로 형성한다. 비어(26, 39)와 배선 패턴(27, 41)은 예를 들면 세미 에디티브 공정(semi-additive process)에 의해 생성될 수 있다.
구체적으로, 이 경우에는 절연층(24)의 표면(24B)과 상면(24A), 및 절연층(38)의 표면(38B)과 하면(38A)을 러프닝 공정(roughening process)에 의해 조대화한다. 다음으로, 거칠어진 절연층(24)의 표면(24B)과 상면(24A), 거칠어진 절연층(38)의 표면(38B)과 하면(38A), 개구(51)를 통해 노출된 패드(23)의 상면(23A), 및 개구(61)를 통해 노출된 패드(37)의 하면(37A)을 덮기 위해 시드층(도시 생략)을 생성한다. 배선 패턴(27)이 생성되는 영역에 대응하는 개구를 갖는 레지스트 필름(도시 생략)을 절연층(24)의 상면(24A) 상에 형성한다. 배선 패턴(41)이 생성 되는 영역에 대응하는 개구를 갖는 레지스트 필름(도시 생략)을 절연층(38)의 하면(38A) 상에 형성한다.
공급층으로서 시드층을 사용하는 전해 도금법에 의해, 레지스트 필름의 개구 부분을 통해 노출된 시드층 영역 상에, 증착 성장(depositon growth)을 통하여, 도금 필름(예를 들면, Cu 도금 필름(두께가 예를 들면 15㎛))을 생성한다. 이어서, 레지스트 필름과 레지스트 필름으로 덮인 불필요한 시드층을 제거함으로써, 비어(26, 39)와 배선 패턴(27, 41)을 동시에 생성한다. 예를 들면, 디스미어링(desmearing)을 러프닝 공정으로서 사용할 수 있다. 또한, 전해 도금 또는 스퍼터링에 의해 생성된 Cu층(두께가 예를 들면 0.1㎛)이 시드층으로서 사용될 수 있다.
비어(26, 39)의 생성 직전에 지지 필름(74)을 제거하는 것이 좋다. 상술한 바와 같이, 비어(26, 39)의 형성 직전에 지지 필름(74)을 제거함으로써, 절연층(24)의 상면(24A)과 절연층(38)의 하면(38A)에 이물질의 부착, 또는 절연층(24, 38)에서 취급(운반) 시에 야기될 수 있는 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 배선 기판(10)의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 7∼10에 도시한 상술한 공정에 속하는 유사한 공정을 도 13에 도시한 공정에서 수행함으로써, 도 12에 도시한 구조 상에 개구(56)를 갖는 절연층(28)과 개구(65)를 갖는 절연층(43)을 형성한다.
따라서, 레이저(271)를 지지 필름(74)을 통하여 경화된 절연층(28, 43)에 조사함으로써, 절연층(28, 43)에 개구(56, 65)를 형성한다. 따라서, 지지 필름(74) 은, 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강도를 갖는 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저(271) 부분과, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)보다는 높고, 고에너지 영역(272)보다는 낮은 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271) 부분에 대하여, 절연층(28, 43)의 노출을 방지할 수 있다.
따라서, 프로파일이 수직 기하학적 구조에 가까운 측면을 갖는 개구(56, 65)를, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)의 테이퍼 형상보다 수직 기하학 형상에 가까운 가장자리면(272A)을 갖는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용하여 형성할 수 있고(환언하면, 각도 θ5와 θ7은 90도에 근접한다)(즉, 각 개구(56) 양단의 직경 간의 차이와, 각 개구(65)의 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구(56, 65)의 직경을 줄일 수 있다.
개구(56, 65)는 지지 필름(74)이 절연층(28, 43)에 부착되어 있는 동안에, 지지 필름(74)을 통하여 절연층(28, 43)을 레이저(271)(도 3 참조)에 노출함으로써 생성되기 때문에, 레이저 공정 동안 발생할 수 있는 잔해물이 절연층(28, 43)의 표면(28A, 43A)에 부착하는 것을 방지할 수 있다(예를 들면, 절연층(28, 43)의 칩). 따라서, 전자 부품 접속 패드(31) 또는 외부 접속 패드(46)를 절연층(28, 43)의 표면(28A, 43A) 상에 고정밀도로 생성할 수 있다.
개구(56, 65)의 깊이가 30㎛이고, 레이저(271)에 노출되는 개구(56, 65)의 일단의 직경이 60㎛일 때, 각 개구(56, 65)의 타단의 직경은 예를 들면 55㎛로 설 정될 수 있다.
다음으로, 도 12에 도시한 상술한 공정에 속하는 유사한 공정을 도 14에 도시한 공정에서 수행함으로써, 비어(29, 44), 전자 부품 접속 패드(31), 및 외부 접속 패드(46)를 동시에 생성한다.
도 15에 도시한 공정에서 개구(32A)를 갖는 솔더 레지스트(32), 개구(47A)를 갖는 솔더 레지스트(47), 및 확산 방지막(33, 48)을 주지의 방법으로 생성한다. 따라서, 배선 기판(10)에 대응하는 구조가 복수의 배선 기판 생성 영역(A)에 각각 생성된다. 예를 들면, Ni층과 Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Ni/Au 다층막, Ni층, Pd층, Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Ni/Pd/Au 다층막, Pd층과 Au층을 순서대로 적층하여 이루어진 Pd/Au 다층막, Au층 등이 확산 방지막(33, 48)으로서 사용될 수 있다. 확산 방지막(33, 48)으로서 Ni/Pd/Au 다층막이 사용되는 경우, Ni/Pd/Au 다층막은 예를 들면 무전해 도금에 의해, Ni층(두께가 예를 들면 3㎛ 이상), Pd층(두께가 예를 들면 0.1㎛ 이하), Au층(두께가 예를 들면 0.01㎛∼0.5㎛)을 순서대로 적층함으로써 생성된다.
도 16에 도시한 공정에서, 도 15에 도시한 구조를 절단 라인(B)을 따라 절단함으로써 복수의 배선 기판(10)을 개별화한다.
본 실시예의 배선 기판의 제조 방법에 따르면, 각 지지 필름(74)의 표면(74A) 상에 형성되고 반경화인 절연층(75)과 지지 필름(74)을 갖는 절연층 생성 부재(73)를 준비한다. 패드(23, 37, 53, 62)가 반경화 절연막(75)에 접촉하도록 절연층 생성 부재(73)를 패드(23, 37, 53, 62)에 부착한다. 다음으로, 반경화 절 연층(75)을 경화하여 절연층(25, 28, 38, 43)을 생성한다. 이어서, 경화된 절연층(24, 28, 38, 43)을 지지 필름(74)을 통하여 레이저(271)에 노출함으로써, 개구(51, 56, 61, 65)를 생성한다. 따라서, 지지 필름(74)은 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강도를 갖는 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저(271)의 부분과, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)보다 높고 고에너지 영역(272)보다 낮은 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271)의 부분을 차단한다. 따라서, 저에너지 영역(273)과 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271)의 부분으로 절연층(24, 28, 38, 43)의 노출을 방지한다. 그 결과, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)의 테이퍼 형상보다 수직 기하학 형상에 가까운 가장자리면(272A)을 갖는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분을 사용함으로써, 측면이 수직 기하학 형상에 가까운 개구(51, 56, 61, 65)를 절연층(24, 28, 38, 43)에 형성하고(환언하면, 각도 θ4, θ5, θ6, θ7은 90도에 근접한다)(각 개구(51) 양단의 직경 간의 차이, 각 개구(56) 양단의 직경 간의 차이, 각 개구(61) 양단의 직경 간의 차이, 각 개구(65) 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구(51, 56, 61, 65)의 직경을 줄일 수 있다.
(제 2 실시예)
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 단면도이다. 도 18에서 제 1 실시예와 관련하여 설명되는 도 5에 도시한 구조와 같은 구성 요소에는 같은 참조 번호를 붙인다.
도 18을 참조하여, 제 2 실시예의 배선 기판(80)은 코어리스 기판(coreless substrate)이다. 배선 기판(80)은 전자 부품 접속 패드(81), 절연층(82, 87), 비어(84, 88), 배선 패턴(85), 외부 접속 패드(91), 및 솔더 레지스트(92)를 갖는다.
각각의 전자 부품 접속 패드(81)는 전자 부품(11)이 실장(접속)되는 접속면(81A)을 갖는다. 전자 부품 접속 패드(81)는 접속면(81A)이 절연층(82)의 표면(82A)과 동일 평면이 되도록 절연층(82)에 매립된다(절연층(87)에 접촉하는 표면(82B)의 대향면). 예를 들면, Au층(막두께가 예를 들면 0.05㎛), Pd층(막두께가 예를 들면 0.05㎛), Ni층(막두께가 예를 들면 5㎛)을 접속면(81A)으로부터 순서대로 적층함으로써 이루어진 Au/Pd/Ni 다층막을 전자 부품 접속 패드(81)로 사용할 수 있다. 이 경우, 전자 부품(11)은 Au층 상에 실장된다.
절연층(82)은 코어 재료(95)와 코어 재료(95)를 덮는 경화된 수지층(96)을 갖는다, 절연층(82)의 표면(82A)은 전자 부품 접속 패드(81)의 접속면(81A)과 동일 평면이다. 절연층(82)은 전자 부품 접속 패드(81)의 표면(81B)(접속면(81A)의 반대 측 상의 전자 부품 접속 패드(81)의 표면)이 노출되는 개구(100)를 갖는다. 개구(100)는 전자 부품 접속 패드(81)의 표면(81B)에 대향하는 절연층(82)의 영역을 관통하도록 개구된다. 개구(100)는 절연층(82)의 표면(82B)을 레이저에 노출함으로써 형성된다. 개구(100)는 개구의 일단의 직경과 그 타단의 직경 간의 차이가, 종래의 배선 기판(250)에 형성된 개구(256)(도 2 참조)의 일단의 직경과 그 타단의 직경 간의 차이보다 작아지도록 형성된다. 즉, 개구(100)의 측면에 대응하는 수지층(96)의 표면(96A)이 전자 부품 접속 패드(81)의 표면(81B)과 함께 형성하는 각도 θ8가 90도의 각도에 근접하도록 형성된다. 전자 부품 접속 패드(81)의 표면(81B)에 대응하는 절연층(82) 영역의 두께는 예를 들면 55㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 개구(100)의 깊이는 40㎛로 설정될 수 있다. 개구(100)의 깊이가 40㎛이고, 레이저에 노출되는 개구(100)의 단부의 직경이 60㎛일 때, 전자 부품 접속 패드(81)가 위치하는 측에 위치하는 개구(100)의 단부의 직경은 예를 들면 35㎛로 설정될 수 있다.
코어 재료(95)는 경화된 수지층(96)으로 덮인다. 수지층(96)과 비교할 때, 코어 재료(95)가 레이저로 가공하기 어렵기 때문에, 각각의 개구(100)의 안쪽으로 돌출한다. 코어 재료(95)는 절연층(82)의 강도를 강화함으로써 코어리스 기판으로 기능하는 배선 기판(80)의 휘어짐(warpage)을 줄이기 위한 부재이다. 예를 들면, 직조 직물(woven fabric) 또는 비직조 직물(unwoven fabric)의 유리 섬유, 직조 도는 비직조 직물의 아라미드 섬유 등이 코어 재료(95)로서 사용될 수 있다. 상술한 직물 외의 섬유도 코어 재료(95)로서 사용될 수도 있다.
수지층(96)은 전자 부품 접속 패드(81)의 표면(81B)과 측면 부분을 덮는다, 예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지층 등이, 수지층(96)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 예를 들어 실리카 입자를 포함하는 수지층을 수지층(96)으로서 사용하는 경우는, 절연층(82)의 열팽창 계수와 전자 부품 접속 패드(81) 상에 실장된 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체 칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다.
실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(82)을 구성하는 필러로서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등도 수지층(96)용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지도 수지층(96)용 재료로서 사용될 수도 있다.
비어(84)는 절연층(82)에 개구된 각 개구(100)에 형성된다. 비어(84)는 전자 부품 접속 패드(81)에 그 일단이 접속되고, 비어의 타단은 배선 패턴(85)과 일체적으로 생성된다. 따라서, 비어(84)는 전자 부품 접속 패드(81)를 배선 패턴(85)에 전기적으로 접속시킨다.
각각의 배선 패턴(85)은 패드(98)와 배선(99)을 갖는다. 패드(98)는 절연층(82)의 표면(82B)에 형성된다. 패드(98)는 배선(99)과 일체적으로 형성된다. 패드(99)는 배선(99)을 경유하여 비어(84)에 전기적으로 접속된다. 각 배선(99)은 비어(84)의 타단과 절연층(82)의 표면(82B) 상에 형성된다. 배선(99)은 비어(84) 및 패드(98)와 일체적으로 생성된다. 예를 들면, Cu가 비어(84)와 배선 패턴(85)용 재료로서 사용될 수 있다. 비어(84)와 배선 패턴(85)은 예를 들면 세미 에디티브 공정(semi-additive process)에 의해 생성될 수 있다.
절연층(87)은 코어 재료(95)와 코어 재료(95)를 덮는 경화된 수지층(96)을 갖는다. 절연층(87)은 배선(99)을 덮도록 절연층(82)의 표면(82B) 상에 형성된다. 절연층(87)은 패드(98)의 표면(98A)이 노출되는 개구(102)를 갖는다. 개구(102)는 패드(98)의 표면(98A)에 대향하는 절연층(87)의 영역을 관통하도록 개구된다(구체적으로, 코어 재료(95)와 수지층(96)). 개구(102)는 절연층(87)의 표면(87A)을 레이저에 노출함으로써 개구된다(절연층(82)에 접촉하는 표면의 반대 측 상의 절연층(87)의 표면). 개구(102)는 개구의 일단의 직경과 그 타단의 직경 간의 차이가, 종래의 배선 기판(250)에 형성된 개구(267)(도 2 참조)의 일단의 직경과 그 타단의 직경 간의 차이보다 작아지도록 형성된다. 즉, 개구(102)의 측면에 대응하는 수지층(96)의 표면(96B)이 패드(98)의 표면(98A)과 함께 형성하는 각도 θ9가 90도의 각도에 근접하도록 형성된다. 패드(98)의 표면(98A)에 대응하는 절연층(87) 영역의 두께는 예를 들면 55㎛로 설정될 수 있다. 이 경우, 개구(102)의 깊이는 40㎛로 설정될 수 있다. 개구(102)의 깊이가 40㎛이고, 레이저에 노출되는 개구(102)의 단부의 직경이 60㎛일 때, 외부 접속 패드(91)가 위치하는 측에 위치하는 개구(102)의 단부의 직경은 예를 들면 35㎛로 설정될 수 있다.
코어 재료(95)는 경화된 수지층(96)으로 덮인다. 수지층(96)과 비교할 때, 코어 재료(95)가 레이저로 가공하기 어렵기 때문에, 각각의 개구(102)의 안쪽으로 돌출한다. 코어 재료(95)는 절연층(97)의 강도를 강화함으로써 코어리스 기판으로 기능하는 배선 기판(80)의 휘어짐(warpage)을 줄이기 위한 부재이다. 예를 들면, 직조 직물 또는 비직조 직물의 유리 섬유, 직조 도는 비직조 직물의 아라미드 섬유 등이 코어 재료(95)로서 사용될 수 있다. 상술한 직물 외의 섬유도 코어 재료(95)로서 사용될 수도 있다.
수지층(96)은 배선(99)을 덮도록 절연층(82)의 표면(82B) 상에 형성된다. 예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 수지층 등이, 수지층(96)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자를 포함하지 않는 수지층이 사용되는 경우와 비교할 때, 예를 들어 실리카 입자를 포함하는 수지층을 수지층(96)으로서 사용하는 경우는, 절연층(87)의 열팽창 계수와 전자 부품 접속 패드(81) 상에 실장된 전자 부품(11)(예를 들면, 반도체 칩)의 열팽창 계수 간의 차이를 줄일 수 있다.
실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(87)을 구성하는 필러로서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등이 수지층(96)용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지도 수지층(96)용 재료로서 사용될 수 있다.
비어(88)는 절연층(87)에 개구된 각 개구(102)에 형성된다. 비어(88)는 패드(98)에 그 일단이 접속되고, 비어의 타단은 외부 접속 패드(91)와 일체적으로 생성된다. 따라서, 비어(88)는 패드(98)를 외부 접속 패드(91)에 전기적으로 접속시킨다.
외부 접속 패드(91)는 절연층(87)의 표면(87A) 상에 형성되고(절연층(82)에 접촉하는 표면의 반대 측 상의 절연층(87)의 표면), 비어(88)와 일체적으로 형성된다. 각각의 외부 접속 패드(91)는 외부 접속 단자(15)가 배열되는 단자 배열면(91A)을 갖는다. 외부 접속 패드(91)는 외부 접속 단자(15)를 경유하여 마더 보드와 같은 실장 기판(13)에 전기적으로 접속되는 패드이다. 예를 들면, Cu가 비 어(88)와 외부 접속 패드(91)용 재료로서 사용될 수 있다. 비어(88)와 외부 접속 패드(91)는 예를 들면 세미 에디티브 공정에 의해 생성될 수 있다.
솔더 레지스트(92)는 단자 배열면(91A)을 제외한 외부 접속 패드(91)를 덮도록 절연층(87)의 표면(87A) 상에 형성된다. 솔더 레지스트(92)는 외부 접속 패드(91)의 단자 배열면(91A)이 노출되는 개구(92A)를 갖는다.
도 19∼30은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면이다. 도 19∼30에서는 제 2 실시예의 배선 기판(80)과 같은 구성 요소에는 같은 참조 번호를 붙인다.
도 19∼30을 참조하여, 제 2 실시예의 배선 기판(80)의 제조 방법을 설명한다. 먼저, 도 19에 도시한 공정에서, 개구(112A)를 갖는 레지스트 필름(112)을 지지체(111)의 표면(111A) 상에 형성하고, 여기서 전자 부품 접속 패드(81)가 생성되는 영역에 대응하는 도전성 지지체(111)의 표면(111A)의 부분은 개구(112A)를 통하여 노출된다. 다음으로, 피드층으로서 지지체(111)를 사용하여, 전해 도금 공정에 의해, 개구(112A)를 통해 노출되는 지지체(111)의 표면(111A)의 영역 상에 전자 부품 접속 패드(81)를 생성한다. 구체적으로, 예를 들면 Au/Pd/Ni 다층막이 전자 부품 접속 패드(81)로서 사용될 때, 개구(112A)를 갖는 레지스트 필름(112)을 형성한 후, 전해 도금 공정에 의한 Au층(막두께가 예를 들면 0.05㎛), Pd층(막두께가 예를 들면 005㎛), Ni층(막두께가 예를 들면 5㎛)의 일련의 증착 성장을 통해, 전자 부품 접속 패드(81)를 생성한다. 예를 들면, 금속 박편(metal foil)(예를 들면 Cu 박편), 금속 판금(metal plate)(예를 들면 Cu 판금) 등이 도전성을 갖는 지지 체(111)로서 사용될 수 있다. 도 20에 도시한 이어지는 공정에서, 레지스트 필름(112)을 제거한다.
도 21에 도시한 공정에서, 지지 필름(74)을 갖는 절연층 생성 부재(113)와, 지지 필름(74)의 표면(74A)(일면) 상에 형성되고 반경화 상태인 절연층(114)을 준비한다(절연층 생성 부재 준비 단계). 지지 필름(74)은 절연층(114)을 지지하기 위한 필름이다. 예를 들면, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌과 같은 폴리에스테르, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트와 같은 폴리올레핀 등이 지지 필름(74)용 재료로서 사용될 수 있다. 지지 필름(74)의 두께는 예를 들면 30㎛∼40㎛로 설정될 수 있다.
절연층(114)은 코어 재료(95)와 코어 재료(95)를 덮는 반경화 수지층(115)을 갖는다. 예를 들면, 직조 직물 또는 비직조 직물의 유리 섬유, 직조 또는 비직조 직물의 아라미드 섬유 등이 코어 재료(95)로서 사용될 수 있다. 상술한 직물 외의 섬유도 코어 재료(95)로서 사용될 수도 있다. 예를 들면, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하지 않는 반경화 수지층, 실리카 입자와 같은 필러를 포함하는 반경화 수지층 등이 반경화 절연층(115)으로서 사용될 수 있다. 실리카 입자에 더하여, 알루미나 입자, 탄화규소 입자 등이 절연층(114)을 구성하는 필러로서 사용될 수 있다. 열경화성 특성을 갖는 에폭시 수지, 열경화성 폴리올레핀계 수지 등이 반경화 수지층(115)용 재료로서 사용될 수 있다. 상술한 것 이외의 수지가 반경화 수지층(115)용 재료로서 사용될 수도 있다. 절연층(114)의 두께는 예를 들면 30㎛∼50㎛로 설정될 수 있다.
도 22의 공정에서, 지지체(111) 상에 형성된 전자 부품 접속 패드(81)가 반경화 수지층(115)에 접촉하도록 절연층 생성 부재(113)를 지지체(111)의 표면(111A)에 부착한다(절연층 생성 부재 부착 단계). 구체적으로, 절연층 생성 부재(113)를 예를 들면 진공 열압착 접합에 의해 지지체(111)의 표면(111A)에 부착한다. 지지체(11)의 표면(111A)에 부착된 반경화 절연층(114)은, 후술할 도 23에 도시한 공정에서 경화됨으로써 절연층(82)으로 될 층이다(도 18 참조).
다음으로, 도 22에 도시한 반경화인 수지층(115)을 도 23의 공정에서 경화함으로써, 수지층(96)을 생성한다(절연층 경화 단계). 따라서, 지지체(111)의 표면(111A) 상에 경화된 수지층(96)을 갖는 절연층(82)이 생성된다.
구체적으로, 예를 들면 반경화 수지층(115)이 베이스 재료로서 기능하는 열경화성 수지로부터 형성될 때, 도 22에 도시한 구조를 가열함으로써(가열 온도는 예를 들면 180℃), 경화된 수지층(96)을 갖는 절연층(82)이 생성된다.
이어서, 도 24에 도시한 공정에서, 경화된 절연층(82)을 지지 필름(74)을 통하여 도 3에 도시한 레이저(271)에 노출시킨다. 환언하면, 지지 필름(74)의 표면(74B)(절연층(82)에 접촉하지 않는 지지 필름(74)의 표면)을 레이저(271)에 노출함으로써, 전자 부품 접속 패드(81)의 표면(81B)이 부분적으로 노출되는 개구(100)를 절연층(82)에 생성한다(개구 생성 단계).
도 31은 개구 생성 공정에서, 절연층 상에 조사된 레이저의 단면 프로파일과 지지 필름의 단면 프로파일을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 31에서, 상술한 도 3에서 도시한 레이저(271)와 도 18에서 도시한 구조와 같은 구성요소에는 같은 참 조 번호를 붙인다.
레이저(271)(도 3 참조)를 지지 필름(74)을 통하여 절연층(82) 상에 조사함으로써 개구(100)를 생성하는 경우에 이루어지는 작용에 대하여 설명한다.
도 31에 도시한 바와 같이, 레이저(271)를 지지 필름(74)을 통하여 경화된 절연층(82)에 조사함으로써 절연층(82)에 개구(100)를 형성한다. 따라서, 지지 필름(74)은, 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강도를 갖는 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저(271) 부분과, 저에너지 영역(273)의 안쪽에 위치하고, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)보다는 높고, 레이저의 중앙에 위치하고 높은 에너지 강도를 갖는 고에너지 영역(272)보다는 낮은 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271)의 부분을 차단할 수 있다.
따라서, 수직 기하학 형상에 가까운 측면을 갖는 개구(100)를, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)의 테이퍼 형상보다 수직 기하학 형상에 가까운 가장자리면(272A)을 갖는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용하여 형성할 수 있고(환언하면, 각도 θ8은 90도에 근접한다)(즉, 각 개구(100) 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구(100)의 직경을 줄일 수 있다.
개구(100)는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용하여 형성되기 때문에, 종래 기술에 비하여 코어 재료(95)가 더 쉽게 가공된다. 따라서, 코어 재료(95)가 개(100)게 돌출하는 정도를 종래 기술에 비하여 줄일 수 있 다. 따라서, 예를 들면 도금에 의하여 비어(84)를 생성하는 경우에, 충분한 양의 도금액을 개구(100)의 내측으로 공급할 수 있다. 따라서, 전자 부품 접속 패드(81)와 배선 패턴(85) 간의 전기 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
개구(100)는 지지 필름(74)이 절연층(82)에 부착되어 있는 동안에, 지지 필름(74)을 통하여 절연층(82)을 레이저(271)(도 3 참조)에 노출함으로써 생성되기 때문에, 레이저 공정 동안 발생할 수 있는 잔해물이 절연층(82)의 표면(82B)에 부착하는 것을 방지할 수 있다(예를 들면, 코어 재료(95)와 수지층(96)의 칩). 따라서, 배선 패턴(85)을 절연층(82)의 표면(82B) 상에 고정밀도로 생성할 수 있다.
개구(100)의 깊이가 40㎛이고, 레이저(271)에 노출되는 개구(100)의 일단의 직경이 60㎛일 때, 각 개구(100)의 타단의 직경은 예를 들면 45㎛로 설정될 수 있다.
다음으로, 도 25에 도시한 공정에서, 도 24에 도시한 구조 상에 형성된 지지 필름(74)을 제거한다(지지 필름 제거 단계). 구체적으로, 지지 필름(74)을 개구(100)가 형성된 절연층(82)으로부터 떼어냄으로써, 지지 필름(74)을 제거한다.
도 26에 도시한 공정에서, 비어(84)와 배선 패턴(85)을 주지의 방법으로 동시에 생성한다(비어 생성 공정). 비어(84)와 배선 패턴(85)은 예를 들면 세미 에디티브 공정에 의해 생성될 수 있다.
구체적으로, 이 경우에는 절연층(82)의 표면(82B)과, 수지층(96)의 표면(96A)을 러프닝 공정에 의해 조대화한다. 다음으로, 거칠어진 수지층(96)의 표면(96A)과 절연층(87)의 표면(87A), 및 개구(100)를 통하여 노출되는 전자 부품 접 속 패드(81)의 표면(81B)을 덮도록 시드층(도시 생략)을 생성한다. 다음으로, 배선 패턴(85)이 생성되는 영역에 대응하는 개구를 갖는 레지스트 필름(도시 생략)을 절연층(82)의 표면(82B) 상에 형성한다. 공급층으로서 시드층을 사용하는 전해 도금법에 의해, 레지스트 필름의 개구 부분을 통해 노출된 시드층 영역 상에, 증착 성장을 통하여, 도금 필름(예를 들면, Cu 도금 필름(두께가 예를 들면 15㎛))을 생성한다. 이어서, 레지스트 필름과 레지스트 필름으로 덮인 불필요한 시드층을 제거함으로써, 비어(84)와 배선 패턴(85)을 동시에 생성한다. 예를 들면, 디스미어링을 러프닝 공정으로서 사용할 수 있다. 또한, 전해 도금 또는 스퍼터링에 의해 생성된 Cu층(두께가 예를 들면 0.1㎛)이 시드층으로서 사용될 수 있다.
비어(84)의 생성 직전에 지지 필름(74)을 제거하는 것이 좋다. 상술한 바와 같이, 비어(84)의 형성 직전에 지지 필름(74)을 제거함으로써, 절연층(82)의 표면(82B)에 이물질의 부착, 또는 절연층(82)에 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 배선 기판(80)의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
다음으로, 도 21∼25에 도시한 상술한 공정에 속하는 유사한 공정을 도 27에 도시한 공정에서 수행함으로써, 도 26에 도시한 구조 상에 개구(102)를 갖는 절연층(87)을 형성한다.
따라서, 레이저(271)를 지지 필름(74)을 통하여 경화된 절연층(87)에 조사함으로써, 경화된 절연층(87)에 개구(102)를 형성한다. 따라서, 지지 필름(74)은, 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강도를 갖는 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저(271) 부분과, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)보다는 높고, 고에너지 영역(272)보다는 낮은 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271) 부분을 차단할 수 있다.
따라서, 수직 기하학 형상에 가까운 측면을 갖는 개구(102)를, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)의 테이퍼 형상보다 수직 기하학 형상에 가까운 가장자리면(272A)을 갖는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용하여 형성할 수 있고(환언하면, 각도 θ8와 θ9은 90도에 근접한다)(즉, 각 개구(102) 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구(102)의 직경을 줄일 수 있다.
개구(102)는 지지 필름(74)이 절연층(87)에 부착되어 있는 동안에, 지지 필름(74)을 통하여 절연층(87)을 레이저(271)(도 3 참조)에 노출함으로써 생성되기 때문에, 레이저 공정 동안 발생할 수 있는 잔해물이 절연층(87)의 표면(87A)에 부착하는 것을 방지할 수 있다(예를 들면, 코어 재료(95)와 수지층(96)의 칩). 따라서, 외부 접속 패드(91)를 절연층(87)의 표면(87A) 상에 고정밀도로 생성할 수 있다.
개구(102)의 깊이가 40㎛이고, 레이저(271)에 노출되는 개구(102)의 일단의 직경이 60㎛일 때, 각 개구(102)의 타단의 직경은 예를 들면 45㎛로 설정될 수 있다.
다음으로, 도 26에 도시한 상술한 공정에 속하는 유사한 공정을 도 28에 도 시한 공정에서 수행함으로써, 비어(88)와 외부 접속 패드(91)를 동시에 생성한다. 단자 배열면(91A)이 노출되는 개구(92A)를 갖는 솔더 레지스트(92)를 도 29에 도시한 공정에서 절연층(87)의 표면(87A) 상에 주지의 방법으로 생성한다. 따라서, 배선 기판(80)에 대응하는 구조가 지지체(111) 상에 생성된다. 솔더 레지스트(92)의 생성 후에, 무전해 도금에 의해 단자 배열면(91A) 상에 Ni 도금막과 Au 도금막을 순차적으로 적층함으로써 Ni/Au 다층막을 생성한다.
도 30에 도시한 공정에서, 지지체(111)를 제거한다. 구체적으로, 예를 들면 Cu 박편 또는 Cu 판금을 지지체(111)로서 사용할 경우, 지지체(111)는 에칭으로 제거한다. 따라서, 배선 기판(80)이 제조된다. 도 30은 지지체(111)가 제거된 도 29에 도시한 구조를 상하 반전하여 도시한다.
본 실시예의 배선 기판의 제조 방법에 따르면, 지지 필름(74)을 갖는 절연층 생성 부재(113)와 지지 필름(74)의 표면(74A) 상에 형성되고 반경화인 절연층(114)을 준비한다. 전자 부품 접속 패드(81) 또는 패드(98)가 반경화 절연층(114)에 접촉하도록, 절연층 생성 부재(113)를 전자 부품 접속 패드(81) 또는 패드(98)에 부착한다. 다음으로, 반경화 절연층(114)을 경화하여 절연층(82, 87)을 생성한다. 이어서, 절연층(82, 87)을 지지 필름(74)을 통하여 레이저(271)에 노출함으로써, 개구(100, 102)를 생성한다. 따라서, 지지체(74)는 레이저(271)의 외부 영역에 위치하고 낮은 에너지 강도를 갖는 저에너지 영역(273)에 대응하는 레이저(271)의 부분과, 에너지 강도에 대하여 저에너지 영역(273)보다 높고 고에너지 영역(272)보다 낮은 중간 에너지 영역(274)에 대응하는 레이저(271)의 부분을 차단할 수 있다.
그 결과, 저에너지 영역(273)의 가장자리면(273A)의 테이퍼 형상과 중간 에너지 영역(274)의 가장자리면(274A)의 테이퍼 형상보다 수직 기하학 형상에 가까운 가장자리면(272A)을 갖는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용함으로써, 측면이 수직 기하학 형상에 가까운 개구(100, 102)를 절연층(82, 87)에 형성할 수 있고, (환언하면, 각도 θ8와 θ9은 90도에 근접한다)(각 개구(100) 양단의 직경 간의 차이와 각 개구(102) 양단의 직경 간의 차이를 줄일 수 있음), 따라서 개구(100, 102)의 직경을 줄일 수 있다.
개구(100, 102)는 고에너지 영역(272)에 대응하는 레이저(271)의 부분만을 사용하여 절연층(82, 87)에 형성되기 때문에, 종래 기술에 비하여 코어 재료(95)가 더 쉽게 가공된다. 따라서, 코어 재료(95)가 개구(100)로 돌출하는 정도를 줄일 수 있다. 따라서, 예를 들면 도금에 의하여 비어(84, 88)를 생성하는 경우에, 충분한 양의 도금액을 개구(100, 102)의 내측으로 공급할 수 있다. 따라서, 전자 부품 접속 패드(81)와 배선 패턴(85) 간의 전기 접속의 신뢰성과, 외부 접속 패드(91)와 패드(98) 간의 전기 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 실시예는 배선 기판(80)을 지지체(111) 상에 제조하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 복수의 배선 기판(80)에 대응하는 구조는 배선 기판(80)이 제조되는 복수의 영역을 갖는 지지체(111) 상에 형성될 수도 있고, 지지체(111)는 이후에 제거될 수 있다. 이어서, 복수의 배선 기판(80)에 대응하는 구조를 절단하여 개별화한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부되는 청구범위에 기재된 본 발명의 취지의 범위 내에서, 다양한 수정이나 변경이 가능하다.
예를 들면, 절연층(25, 28, 38, 43)은 제 1 실시예와 관련하여 설명한 절연층 생성 부재(73) 대신에, 제 2 실시예와 관련하여 설명한 절연층 생성 부재(113)를 사용하여 형성할 수도 있다(즉, 코어 재료(95)를 절연층(24, 28, 38, 43)에 형성할 수도 있음). 또한, 절연층(82, 87)은 제 2 실시예와 관련하여 설명된 절연층 생성 부재(113) 대신에, 제 1 실시예와 관련하여 설명된 절연층 생성 부재(73)를 사용하여 생성할 수도 있다(즉, 코어 재료(95)를 갖지 않는 절연층(82, 87)을 사용할 수도 있음).
또한, 예를 들어 지지 필름(74)을 경화된 절연층(24, 28, 38, 43, 82, 87) 상에 형성할 수도 있다(즉, 반경화 절연층(75, 114)을 경화한 후에, 지지 필름(74)을 형성할 수 있음), 도 32∼38을 참조하여, 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 32∼38에서, 제 1 실시예와 관련하여 설명한 도 5에 도시한 구조와 같은 구성요소에는 같은 참조 번호를 붙인다.
도 32에 도시한 공정에서, 코어 기판(71)(도 6 참조)과 지지 필름(174)을 갖는 절연층 생성 부재(173)와 지지 필름(174)의 표면(174A)(일면) 상에 형성되고 반경화 상태인 절연층(75)을 준비한다(절연층 생성 부재 준비 단계). 이 공정에서 2개의 절연층 생성 부재(773)를 준비한다. 지지 필름(174)은 절연층(75)을 지지하기 위한 필름이다. 절연층 생성 부재(173)는 절연층 생성 부재(73)와 같을 수 있 고, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌과 같은 폴리에스테르, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트와 같은 폴리올레핀 등이 지지 필름(174)용 재료로서 사용될 수 있다. 그러나, 지지 필름(174)은 후술하는 레이저 공정 전에 제거되기 때문에, 레이저 공정을 지지 필름(174)의 재료에 대해 고려할 필요는 없다. 예를 들면, 레이저(271)에 의해 가공되기 어려운 재료를 지지 필름(174)용 재료로서 사용할 수 있다.
도 33에 도시한 공정에서, 도 6에 도시한 구조의 양면(구체적으로, 패드(23)가 형성되는 코어 기판(71)의 상면(71A)과, 패드(37)가 형성되는 코어 기판(71)의 하면(71B))이 반경화 절연층(75)과 접촉하도록, 절연층 생성 부재(173)를 도 6에 도시한 구조의 양면에 부착한다(절연층 생성 부재 부착 단계). 구체적으로, 절연층 생성 부재(173)를 도 6에 도시한 구조의 양면에, 예를 들면 진공 열압착 접합에 의해 부착한다. 코어 기판(71)의 상면(71A)에 부착된 절연층(75)은 후술하는 도 34에 도시한 공정에서 경화함으로써 절연층(24)으로 될 층이다(도 5 참조). 코어 기판(71)의 하면(71B)에 부착된 절연층(75)은 후술하는 도 34에 도시한 공정에서 경화함으로써 절연층(38)으로 될 층이다(도 5 참조).
다음으로, 도 33에 도시한 반경화인 절연층(75)을 도 34에 도시한 공정에서 경화함으로써, 코어 기판(71)의 상면(71A)에 절연층(24)(경화된 절연층)과, 코어 기판(71)의 하면(71B)에 절연층(38)(경화된 절연층)을 동시에 생성한다(절연층 경화 단계). 구체적으로, 예를 들면 베이스 재료로서 기능하는 열경화성 수지로부터 절연층(75)이 형성될 경우, 도 33에 도시한 구조를 가열하여(가열 온도는 예를 들 면 180℃) 경화된 절연층(24, 38)을 생성한다. 또한, 도 33에 도시한 구조 상에 형성되는 2개의 지지 필름(174)을 도 34에 도시한 공정에서 제거한다(제 1 필름 제거 단계). 구체적으로, 도 33에 도시한 공정상에 형성된 절연층(24, 38)으로부터 지지 필름(174)을 떼어냄으로써, 지지 필름(174)을 제거한다.
다음으로, 도 35에 도시한 공정에서, 절연층(24, 38)에 대한 개구(51, 61)를 형성하기 위한 필름(74')을 준비한다. 제 1 실시예의 지지 필름(74)과 같은 재료가 필름(74')의 재료로 사용된다. 예를 들면, PET(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌과 같은 폴리에스테르, 폴리비닐클로라이드, 폴리카보네이트와 같은 폴리올레핀 등이 필름(74')용 재료로서 사용될 수 있다.
도 36에 도시한 공정에서, 도 34에 도시한 구조의 양면에, 구체적으로 절연층(24)의 상면(24A)과 절연층(38)의 하면(38A)에 각각 필름(74')을 부착한다(제 2 필름 형성 단계). 구체적으로, 필름(74')을 접착제(도시 생략)를 통하여 절연층(24, 38) 상에 부착한다. 예를 들면, 에폭시, 폴리이미드 등으로 이루어진 접착제가 사용될 수 있다.
이어서, 도 37에 도시한 공정에서, 필름(74')을 통하여 경화된 절연층(24, 38)을 레이저(271)에 노출시킨다. 환언하면, 필름(74')의 표면(74B')(절연층(24, 38)과 접촉하지 않는 필름(74')의 표면)을 레이저(271)에 노출함으로써, 절연층(24)에는 패드(23)의 상면(23A)이 부분적으로 노출되는 개구(51)를, 절연층(38)에는 패드(37)의 하면(37A)이 부분적으로 노출되는 개구(61)를 생성한다(개구 생성 단계).
다음으로, 도 37에 도시한 구조 상에 형성된 2개의 필름(74')을 도 38에 도시한 공정에서 제거한다(제 2 필름 제거 단계). 구체적으로, 필름(74')을 도 37에 도시한 구조 상에 형성된 절연층(24, 38)으로부터 떼어냄으로써, 필름(74')을 제거한다. 이후의 공정(예를 들면, 비어(26, 39)와 배선 패턴(27, 41)을 생성하는 공정, 절연층(28, 43)을 생성하는 공정 등)은 제 1 실시예에서 상술한 공정과 또한 도 32∼38에 속한 것과 유사하므로, 그 상세한 설명은 생략한다. 배선 개판의 제조 방법에 따르면, 제 1 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다. 지지 필름(174)과 개구 생성 필름(74')은 지지 필름(74) 대신에, 제 2 실시예에서 사용될 수 있다.
본 발명은 절연층 커버 패드, 레이저에 의해 절연층에 형성되고, 패드가 부분적으로 노출되는 개구, 및 각각의 개구에 형성되고 패드에 접속되는 비어를 갖는 배선 기판의 제조 방법에 적용될 수 있다.
도 1은 종래 배선 기판의 단면도.
도 2는 다른 종래 배선 기판의 단면도.
도 3은 절연층에 개구를 생성할 때, 사용되는 레이저의 단면 프로파일을 나타내는 개략적인 도면.
도 4는 종래 배선 기판의 제조 방법에서 문제점을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 단면도.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 1).
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 2).
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 3).
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 4).
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 5).
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 6).
도 12는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 7).
도 13은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 8).
도 14는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 9).
도 15는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 10).
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 11).
도 17은 개구의 생성 공정에서, 지지 필름과 절연층 상에 조사되는 레이저의 단면 프로파일을 나타내는 개략적인 도면.
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 단면도.
도 19는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 1).
도 20은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 2).
도 21은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 3).
도 22는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 4).
도 23은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 5).
도 24는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 6).
도 25는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 7).
도 26은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 8).
도 27은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 9).
도 28은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 10).
도 29는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 11).
도 30은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면(그 12).
도 31은 개구 생성 공정에서, 지지 필름과 절연층 상에 조사되는 레이저의 단면 프로파일을 나타내는 개략적인 도면.
도 32는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
도 33은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
도 34는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
도 35는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
도 36은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
도 37은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
도 38은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예인 배선 기판의 제조 공정을 나타내는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 배선 기판
21 : 코어 기판
22 : 관통 전극
27, 41 : 배선 패턴
26, 29, 39 : 비어
23, 37 : 패드
51, 56, 61 : 개구
74 : 지지 필름
200 : 배선 기판
204, 208, 218, 223, 253, 257 : 절연층
207 : 레이저
231, 236, 241, 245, 265, 267 : 개구

Claims (9)

  1. 지지 필름과 상기 지지 필름의 표면 상에 형성되는 반경화 절연층을 갖는 절연층 생성 부재를 준비하는 절연층 생성 부재 준비 단계;
    패드가 상기 반경화 절연층에 접촉하도록, 상기 절연층 생성 부재를 패드에 부착하는 절연층 생성 부재 부착 단계;
    상기 절연층 생성 부재 부착 단계 후에, 상기 반경화 절연층을 경화하는 절연층 경화 단계; 및
    상기 지지 필름을 통하여 경화된 절연층을 레이저에 노출함으로써, 상기 경화된 절연층에 개구를 형성하는 개구 생성 단계를 포함하는 배선 기판의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개구 생성 단계 후에, 상기 경화된 절연층으로부터 상기 지지 필름을 제거하는 지지 필름 제거 단계; 및
    상기 지지 필름 제거 단계 후에, 개구에 비어를 생성하는 비어 생성 단계를 더 포함하는 배선 기판의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비어 생성 단계 직전에 상기 지지 필름 제거를 행하는 배선 기판의 제 조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반경화 절연층은 실리카 입자를 포함하는 반경화 수지층인 배선 기판의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반경화 절연층은 코어 재료(core material)와 상기 코어 재료를 덮는 반경화 수지층을 갖는 배선 기판의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 반경화 수지층은 실리카 입자를 포함하는 배선 기판의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 코어 재료는 유리 섬유(glass fiber)인 배선 기판의 제조 방법.
  8. 제 1 필름과 상기 제 1 필름의 표면 상에 형성되는 반경화 절연층을 갖는 절연층 생성 부재를 준비하는 절연층 생성 부재 준비 단계;
    패드가 상기 반경화 절연층에 접촉하도록, 상기 절연층 생성 부재를 패드에 부착하는 절연층 생성 부재 부착 단계;
    상기 절연층 생성 부재 부착 단계 후에, 상기 반경화 절연층을 경화하는 절연층 경화 단계;
    경화된 절연층으로부터 상기 제 1 필름을 제거하는 제 1 필름 제거 단계;
    상기 제 1 필름 제거 단계 후에, 상기 경화된 절연층 상에 제 2 필름을 형성하는 제 2 필름 형성 단계; 및
    상기 제 2 필름을 통하여, 상기 경화된 절연층을 레이저에 노출함으로써, 상기 경화된 절연층에 개구를 형성하는 개구 생성 단계를 포함하는 배선 기판의 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 개구 생성 단계 후에, 상기 경화된 절연층으로부터 상기 제 2 필름을 제거하는 제 2 필름 제거 단계; 및
    상기 제 2 필름 제거 단계 후에, 상기 개구에 비어를 생성하는 비어 생성 단계를 더 포함하는 배선 기판의 제조 방법.
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